長沙理工大學(xué)《新型傳感器》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁長沙理工大學(xué)

《新型傳感器》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、考慮一個時序邏輯電路，使用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。已知時鐘頻率為100MHz，在連續(xù)的5個時鐘周期內(nèi)，輸入信號D依次為1、0、1、0、1。那么在第5個時鐘上升沿過后，觸發(fā)器的輸出Q最有可能是（）A.1B.0C.不確定D.以上都不對2、一個LC并聯(lián)諧振回路，已知電感L=20μH，電容C=0.02μF，若品質(zhì)因數(shù)Q=150，那么該回路的諧振頻率和通頻帶約為多少？（）A.356kHz，2.37kHzB.356kHz，4.74kHzC.712kHz，2.37kHzD.712kHz，4.74kHz3、在一個模擬電子電路中，需要對信號進(jìn)行濾波。以下哪種濾波器具有較好的通帶平坦度和阻帶衰減特性？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器4、一個8位的D/A轉(zhuǎn)換器，其滿量程輸出電壓為5V，若輸入的數(shù)字量為10000000，那么輸出的模擬電壓是多少？（）A.1.25VB.2.5VC.3.75VD.0.625V5、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了一個光電編碼器來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速。若編碼器的安裝松動，會對測量結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（）A.測量值偏小B.測量值偏大C.測量值不穩(wěn)定D.測量值為零6、在一個音頻信號處理電路中，需要對音頻信號進(jìn)行降噪處理。以下哪種方法可以有效地降低音頻信號中的噪聲？（）A.使用濾波器B.采用降噪算法C.提高信號強(qiáng)度D.降低信號頻率7、有一個電力系統(tǒng)，正在考慮采用新能源發(fā)電（如太陽能、風(fēng)能）接入。新能源發(fā)電具有間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制帶來了挑戰(zhàn)。下列關(guān)于新能源發(fā)電接入對電力系統(tǒng)影響的描述，錯誤的是（）A.增加了系統(tǒng)的備用容量需求B.可能導(dǎo)致系統(tǒng)頻率波動C.提高了系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性D.對系統(tǒng)的調(diào)峰能力提出了更高要求8、數(shù)字電路中的加法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。對于一個超前進(jìn)位加法器，它的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.速度快B.電路簡單C.功耗低D.占用空間小9、一個共集電極放大電路，其輸入電阻約為1kΩ，輸出電阻約為100Ω，電壓增益約為0.99。若輸入信號源的內(nèi)阻為500Ω，負(fù)載電阻為1kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.0.5B.0.9C.0.95D.0.9910、在一個由集成運(yùn)放構(gòu)成的同相比例運(yùn)算電路中，若反饋電阻短路，此時電路將變成：（）A.反相比例運(yùn)算電路B.電壓跟隨器C.加法運(yùn)算電路D.減法運(yùn)算電路11、考慮一個無限長的同軸電纜，內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，中間填充介質(zhì)的介電常數(shù)為ε。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體上單位長度的電荷量為λ時，內(nèi)外導(dǎo)體間的電勢差為：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)12、在一個數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，需要觀察信號的時序關(guān)系。以下哪種儀器最適合用于這個目的？（）A.示波器B.萬用表C.信號發(fā)生器D.邏輯分析儀13、在一個電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對溫度的精確控制。以下哪種控制方法可以實(shí)現(xiàn)較好的溫度控制效果？（）A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.模糊控制D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制14、在電力系統(tǒng)的短路電流計(jì)算中，需要考慮短路類型（如三相短路、兩相短路等）和短路點(diǎn)的位置。不同的短路類型和短路點(diǎn)位置會影響短路電流的大小和分布。下列關(guān)于短路電流計(jì)算中考慮因素的描述，錯誤的是（）A.三相短路電流通常是最大的，對設(shè)備的危害也最大B.短路點(diǎn)距離電源越遠(yuǎn)，短路電流越小C.系統(tǒng)的運(yùn)行方式（如最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式）對短路電流沒有影響D.變壓器的短路阻抗15、某數(shù)字電路用于將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸入的十六進(jìn)制數(shù)為0F時，經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)輸出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.000016、在電動力學(xué)中，一個電四極子在遠(yuǎn)處產(chǎn)生的電勢與距離r的關(guān)系為：（）A.1/rB.1/r^2C.1/r^3D.1/r^417、某場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖所示（給出具體圖形描述），請問該場效應(yīng)管的類型和閾值電壓約為多少？（）A.N溝道增強(qiáng)型，2VB.N溝道耗盡型，-2VC.P溝道增強(qiáng)型，-2VD.P溝道耗盡型，2V18、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了觸摸屏作為人機(jī)交互界面。操作人員可以通過觸摸屏輸入控制指令、查看系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。觸摸屏與控制器通過通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。關(guān)于這種觸摸屏人機(jī)交互方式，以下描述錯誤的是（）A.操作直觀方便B.界面可定制性強(qiáng)C.通信速度快，實(shí)時性好D.對操作人員的技術(shù)要求高19、在一個電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中，使用了變頻器來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。變頻器通過改變電源的頻率來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時，變頻器能夠自動調(diào)整輸出頻率，以使電機(jī)保持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。關(guān)于這種變頻器控制方式，以下說法錯誤的是（）A.可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行B.會增加電機(jī)的損耗C.能夠提高設(shè)備的運(yùn)行效率D.適用于對轉(zhuǎn)速有精確要求的場合20、一個電氣控制系統(tǒng)中，有一臺直流電動機(jī)，其電樞電阻為1Ω，電樞電壓為220V，電樞電流為20A。若忽略電樞電感，計(jì)算電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是多少？（）A.200N·mB.400N·mC.600N·mD.800N·m21、在一個由理想運(yùn)放構(gòu)成的積分運(yùn)算電路中，輸入電壓為正弦波，頻率為50Hz，幅度為1V，電容為1μF，電阻為100kΩ。經(jīng)過100ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-0.314VB.-0.628VC.0.314VD.0.628V22、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。以下哪種電路不屬于電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路？（）A.接觸器互鎖電路B.按鈕互鎖電路C.接觸器和按鈕雙重互鎖電路D.電阻分壓電路23、在電力市場中，電價(jià)是影響電力供需平衡的重要因素。峰谷電價(jià)是一種根據(jù)負(fù)荷曲線制定的差別電價(jià)政策。下列關(guān)于峰谷電價(jià)作用的描述，錯誤的是（）A.引導(dǎo)用戶合理安排用電時間，削峰填谷B.提高電力系統(tǒng)的設(shè)備利用率C.增加電力企業(yè)的銷售收入D.降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本24、一個數(shù)字系統(tǒng)使用ADC對一個緩慢變化的模擬信號進(jìn)行采樣，若ADC的轉(zhuǎn)換時間較長，為了減少誤差，應(yīng)該采取什么措施？（）A.增加采樣頻率B.降低采樣頻率C.使用更高分辨率的ADCD.使用更快的ADC25、某數(shù)字電路用于將BCD碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸入的BCD碼為01010110時，經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換后的十進(jìn)制數(shù)輸出最有可能是（）A.56B.65C.86D.6826、在一個由TTL門電路組成的數(shù)字系統(tǒng)中，若電源電壓為5V，高電平的典型值為3.6V，低電平的典型值為0.3V。當(dāng)輸入電壓為2V時，該輸入被視為？（）A.高電平B.低電平C.不確定電平D.無效電平27、在一個工廠的自動化生產(chǎn)線中，需要使用PLC進(jìn)行控制。以下哪個編程語言不是PLC的常用編程語言？（）A.梯形圖B.指令表C.C語言D.功能塊圖28、在一個共集電極放大電路中，其輸出電阻通常比共射極放大電路的輸出電阻：（）A.大B.小C.相等D.無法比較29、一個數(shù)字系統(tǒng)使用DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）產(chǎn)生一個鋸齒波信號，若DAC的轉(zhuǎn)換時間為1μs，系統(tǒng)時鐘頻率為1MHz，那么鋸齒波的周期大約是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs30、在一個基于CMOS工藝的數(shù)字電路中，其輸入輸出電平與TTL電平兼容。若CMOS電路的輸出高電平為4.5V，低電平為0.5V，那么它連接到TTL電路時是否能正常工作？（）A.能正常工作B.不能正常工作C.有時能工作有時不能D.取決于具體電路二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在模擬電路的噪聲分析中，以下哪些類型的噪聲是常見的？（）A.熱噪聲B.散粒噪聲C.閃爍噪聲D.突發(fā)噪聲2、在數(shù)字電路的時序分析中，以下哪些概念是重要的？（）A.建立時間B.保持時間C.傳播延遲D.時鐘偏移3、在相對論電動力學(xué)中，以下哪些效應(yīng)是顯著的（）A.時間膨脹B.長度收縮C.質(zhì)能等價(jià)D.電荷不變4、在晶閘管的特性中，以下哪些參數(shù)對于其應(yīng)用是關(guān)鍵的？（）A.觸發(fā)電流B.維持電流C.正向阻斷電壓D.反向阻斷電壓5、在差分放大電路中，以下哪些因素有助于提高其共模抑制能力？（）A.增加射極電阻B.提高電路的對稱性C.采用恒流源作為射極負(fù)載D.增大差模輸入信號6、在電子系統(tǒng)的電磁兼容性（EMC）設(shè)計(jì)中，以下哪些措施是有效的？（）A.濾波B.接地C.屏蔽D.隔離7、以下關(guān)于電力系統(tǒng)中的分布式電源的說法，正確的有（）A.包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等B.可以提高供電可靠性C.對電網(wǎng)的穩(wěn)定性有一定影響D.通常接入配電網(wǎng)8、在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)流程中，包括（）A.需求分析B.方案設(shè)計(jì)C.電路實(shí)現(xiàn)D.測試和驗(yàn)證9、在數(shù)字電路的可測試性設(shè)計(jì)中，以下哪些原則是重要的？（）A.可控制性B.可觀測性C.可重復(fù)性D.可診斷性10、在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，以下哪些因素會影響系統(tǒng)的可靠性評估？（）A.設(shè)備的故障率B.設(shè)備的維修時間C.系統(tǒng)的運(yùn)行方式D.環(huán)境因素和人為因素。三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）推導(dǎo)差動放大電路的差模放大倍數(shù)和共模放大倍數(shù)的表達(dá)式。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個簡單的8位D/A轉(zhuǎn)換器，并計(jì)算其輸出電壓范圍。3、（本題5分）分析電力系統(tǒng)中的電力綜合能源服務(wù)的模式和發(fā)展趨勢。4、（本題5分）闡述在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中如何考慮功耗優(yōu)化的問題。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個風(fēng)力發(fā)電場的風(fēng)機(jī)葉片在運(yùn)行一段時間后出現(xiàn)了裂紋和疲勞損傷，威脅到風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。請分析葉片損傷的原因，如氣動載荷不均、材料老化、制造缺陷等，并探討如何通過監(jiān)測技術(shù)、維護(hù)策略和葉片設(shè)計(jì)改進(jìn)來延長