Московский государственный университет приборостроения и информатики
Кафедра «Приборы и информационно-измерительные системы»
Государственный экзамен по специальности 200101 «Приборы и информационно-измерительные системы
Экзаменационный билет № 1
1. Ёмкостный измерительный преобразователь давления содержит мембрану, в центре которой напылена одна обкладка конденсатора. На расстоянии 1· 10-4 м на корпусе ИП напылена вторая обкладка. Площадь обкладок - 1· 10-4 м2, среда между обкладками – вакуум. Определить диапазон изменения емкости ИП, если при максимальном давлении мембрана перемещается параллельно себе (жесткий центр) на 0,5· 10-4 м. Электрическую постоянную принять равной ε0 = 8,85· 10-12 Ф/м. Ответ дать в пкФ.
1 От 4,4 до 8,8.
2 От 8,85 до 17,7.
3 От 17,7 до 35,4.
Ответ: 2
2. Реакция устройства с известной передаточной функцией
на заданный входной сигнал , где - единичная функция, имеет вид:
; 2. ; 3. ;
4. ; 5. ;
Ответ: 4
3. Последовательность этапов проектирования измерительных приборов и систем
1. Техническое проектирование;
2. Эскизное проектирование;
3. Техническое задание;
4. Рабочая документация;
5. Техническое предложение.
Ответ: 3-5-2-1-4
4. Показатели надежности измерительного прибора:
работоспособность;
наработка на отказ;
время установления показаний;
чувствительность;
вероятность безотказной работы;
технологичность;
Ответ: 2, 5
5. Изображение по Лапласу сигнала равно:
Ответ: Х(р) = 2/[(р+2)2+4]
6. Соответствие h-параметров транзистора их расчетным соотношениям:
1 h11 a ΔIк / ΔIб
2 h12 b ΔIк / ΔUк
3 h21 c ΔUб / ΔIб
4 h22 d ΔUб/ ΔUк
Ответ: 1-c, 2-d, 3-a, 4-b.
7. Рассчитать величину выходного напряжения U2 показанного на рисунке усилителя при заданных значениях U1= 0,2 В, R1= 10 кОм, R2= 10 кОм, R3= 100кОм.
Ответ: 2,2B
8. Однокристальная микроЭВМ (микроконтроллер) содержит в своем составе:
1 кварцевый резонатор
2 элементы индикации 3 оперативное запоминающее устройство 4 арифметико-логическое устройств 5 порты ввода-вывода
Ответ: 3,4,5
9. В цифровую измерительную систему, содержащую входной ФНЧ1, АЦП, ЦП, ЦАП и выходной ФНЧ2, поступает сигнал x состоящий из суммы двух гармонических колебаний с частотами 13 и 22 Гц.
Цифровой процессор выполняет преобразование сигнала x2 = x12+x1. Частоты срезов «идеальных» ФНЧ1 – 30 Гц, ФНЧ2 – 30 Гц, частота дискретизации АЦП – 40 Гц. Определите, какие частоты (из перечисленных ниже) будет содержать выходной сигнал y:
1) 13
2) 15
3) 18
4) 26
5) 31
Ответ: ?
10 В цифровом фильтре, структурная схема которого изображена ниже, коэффициенты an и bn, соответственно, равны: a0=0, a1=5, a2≠0, b1=1, b2=0,Td=1.
∑
Какая из передаточных характеристик W(p) может описывать данный фильтр (здесь cn,dn ≠0)?
1 |
|
4 |
|
2 |
|
5 |
|
3 |
|
6 |
|
Ответ:?
Московский государственный университет приборостроения и информатики
Кафедра «Приборы и информационно-измерительные системы»
Государственный экзамен по специальности 200101 «Приборы и информационно-измерительные системы
Экзаменационный билет № 2
1. Под физической величиной понимается:
Свойство объектов, изучаемое физикой.
2 Свойство физических объектов, качественно общее для них, но количественно индивидуальное.
3 Свойство физических объектов, индивидуальное качественно и количественно.
Ответ: 2
2. Относительный коэффициент демпфирования устройства с известной передаточной функцией
равен...
Ответ: 1/2
3. Тип переходного процесса в устройстве с известной передаточной функцией
.
Монотонный. 2. Колебательный. 3. Апериодический. 4. Идеальный.
Ответ: 2
4. Оригинал изображения сигнала по Лапласу равен:
1. ; 2. ; 3 ;
4. ; 5.
Ответ: 2
5. Реакция устройства с известной передаточной функцией
на заданный входной сигнал , где - дельта функция времени,
имеет вид:
; 2. ; 3. ;
4. ; 5. :
Ответ: 4
6. Соответствие h-параметров биполярного транзистора их физическим значениям:
1 h11 a входное сопротивление
2 h12 b выходная проводимость
3 h21 c коэффициент усиления тока
4 h22 d коэффициент обратной связи по напряжению
Ответ: 1-a, 2-d, 3-c, 4-b
7. Соответствие между типами триггеров и их обозначениями
Ответ: 1-a, 2-d, 3-f,4-b,5-c,6-e
8. Микропроцессор содержит следующие основные части:
1 устройство управления; 2 аналого-цифровой преобразователь; 3 цифро-аналоговый преобразователь; 4 порты ввода/вывода; 5 арифметико-логический блок
6 устройство дешифрации команд
Ответ: 1,4,5
9 В цифровую измерительную систему, содержащую входной ФНЧ1, АЦП, ЦП, ЦАП и выходной ФНЧ2, поступает сигнал x состоящий из суммы двух гармонических колебаний с частотами 19 и 27 Гц.
Цифровой процессор выполняет преобразование сигнала x2 = x13+2. Частоты срезов «идеальных» ФНЧ1 – 30 Гц, ФНЧ2 – 30 Гц, частота дискретизации АЦП – 50 Гц. Определите, какие частоты (из перечисленных ниже) будет содержать выходной сигнал y:
1) 15
2) 19
3) 23
4) 25
5) 31
Ответ: ?
10. В цифровом фильтре, структурная схема которого изображена ниже, коэффициенты an и bn, соответственно, равны: a0≠0, a1=0, a2=1, b1≠0, b2=0,Td=1.
∑
Какая из передаточных характеристик W(p) может описывать данный фильтр
(здесь cn,dn ≠0)?
1 |
|
4 |
|
2 |
|
5 |
|
3 |
|
6 |
|
Ответ:?
Московский государственный университет приборостроения и информатики
Кафедра «Приборы и информационно-измерительные системы»
Государственный экзамен по специальности 200101 «Приборы и информационно-измерительные системы
Экзаменационный билет № 3
1. Номинальная функция преобразования измерительного преобразователя давления в диапазоне 0–20 кПа имеет вид
y = 5x.
Реальная функция преобразования имеет вид y = 0,2 + 5,05x. Какой из приведенных ответов соответствуют: приведенной погрешности нуля γ0, относительной погрешности чувствительности γS и общей приведенной погрешности γy.
1 γ0 = 0,2 %; γS = 1 %; γy = 1,2 %.
2 γ0 = 0,5 %; γS = 10 %; γy = 10,5 %.
3 γ0 = 0,2 %; γS = 5 %; γy = 5,6 %.
Ответ: 1
2. Статическая характеристика устройства с заданными структурной схемой и статическими характеристиками звеньев 1,2
статическая характеристика звена 1: ,
статическая характеристика звена 2: , имеет вид:
; 2. ; 3. ; 4. ; 5. ; 6. ;
Ответ: 5
3. Передаточная функция измерительного устройства с заданной структурной схемой
имеет вид:
; 2. ; 3. ; 4.
Ответ: 1
4. Наклон ЛАЧХ дифференцирующего звена равен
1. 40 дб/дек; 2. - 20 дб/дек; 3. 20 дб/дек; 4. 0 дб/дек; 5. - 40 дб/дек.
Ответ: 3
5. Математическое ожидание случайного измерительного сигнала с известной функцией плотности распределения вероятности равно
Ответ: 2
6. Назначение симисторов:
1 стабилизация тока
2 стабилизация напряжения
3 коммутация цепей переменного тока
4 гальваническая развязка электрических цепей
5 выпрямление переменного тока
Ответ: 3
7. Построить функциональную схему преобразователя напряжения в код последовательного счета с ЦАП в цепи обратной связи из указанных элементов
Ответ: 1-b,2-d,3-f,4-g
8. Особенности операционных усилителей:
1 большой выходной ток
2 большое входное сопротивление
3 малое выходное сопротивление
4 большое выходное сопротивление
5 большой коэффициент усиления
6 малая входная емкость
Ответ: 2,3,5
9. В цифровую измерительную систему, содержащую входной ФНЧ1, АЦП, ЦП, ЦАП и выходной ФНЧ2, поступает сигнал x состоящий из суммы двух гармонических колебаний с частотами 14 и 23 Гц.
Цифровой процессор выполняет преобразование сигнала x2 = 2x12+1. Частоты срезов «идеальных» ФНЧ1 – 30 Гц, ФНЧ2 – 40 Гц, частота дискретизации АЦП – 50 Гц. Определите, какие частоты (из перечисленных ниже) будет содержать выходной сигнал y:
1) 14
2) 18
3) 23
4) 28
5) 36
Ответ: ?
10. В цифровом фильтре, структурная схема которого изображена ниже, коэффициенты an и bn, соответственно, равны: a0=7, a1≠0, a2=0, b1=2, b2=0,Td=0.5.
∑
Какая из передаточных характеристик W(p) может описывать данный фильтр
(здесь cn,dn ≠0)?
1 |
|
4 |
|
2 |
|
5 |
|
3 |
|
6 |
|
Ответ: ?
Московский государственный университет приборостроения и информатики
Кафедра «Приборы и информационно-измерительные системы»
Государственный экзамен по специальности 200101 «Приборы и информационно-измерительные системы
Экзаменационный билет № 4
1. Термопара хромель – капель с чувствительностью 60 мкВ/ 0С преобразует температуру в диапазоне 0 – 1000 0С. С каким коэффициентом усиления К необходим усилитель для получения выходного сигнала в диапазоне 0 – 6 В.
К = 100.
К = 200.
К = 150.
Ответ: 1
2. Название звена с передаточной функцией
дифференцирующее; 2. интегрирующее: 3. форсирующее;
4. идеальное интегрирующее; 5. инерционное; 6. колебательное.
Ответ: 4
3. Чувствительность устройства, имеющего известную передаточную функцию
равна
Ответ: 3
4. Изображение по Лапласу единичного прямоугольного импульса , расположенного на оси времени между точками и , имеет вид:
Ответ: е-р/р – е-2р/р
Передаточная функция измерительного устройства с заданной структурной схемой
имеет вид:
; 2. ; 3. ; 4. ;
Ответ: 2
6. Назначение стабилитронов
1 стабилизация тока 2 стабилизация постоянного напряжения 3стабилизация прямого сопротивления
4стабилизация переменного напряжения
5 коммутация электрических цепей переменного тока
Ответ: 2
7. Основные (нормируемые) характеристики усилителя:
1 зависимость полосы пропускания от коэффициента обратной связи
2 зависимость величины выходного сигнала от величины входного
3 зависимость коэффициента усиления от изменения температуры
4 зависимость коэффициента усиления от частоты сигнала
5 зависимость коэффициента нелинейных искажений от величины входного сигнала
Ответ: 2,4
8. Микропроцессор с 16 - разрядной шиной адреса может адресовать ячейки памяти в количестве:
1 256
2 1024
3 65536
4 1024000
5 32768
Ответ: 2
9. В цифровую измерительную систему, содержащую входной ФНЧ1, АЦП, ЦП, ЦАП и выходной ФНЧ2, поступает сигнал x состоящий из суммы двух гармонических колебаний с частотами 47 и 55 Гц.
Цифровой процессор выполняет преобразование сигнала x2 = 3x13+1. Частоты срезов «идеальных» ФНЧ1 – 50 Гц, ФНЧ2 – 35 Гц, частота дискретизации АЦП – 70 Гц. Определите, какие частоты (из перечисленных ниже) будет содержать выходной сигнал y:
1) 13
2) 15
3) 23
4) 32
5) 47
Ответ: ?
10. В цифровом фильтре, структурная схема которого изображена ниже, коэффициенты an и bn, соответственно, равны: a0=0, a1=3, a2≠0, b1=0, b2=1,Td=1.
∑
Какая из передаточных характеристик W(p) может описывать данный фильтр
(здесь cn,dn ≠0)?
1 |
|
4 |
|
2 |
|
5 |
|
3 |
|
6 |
|
Ответ: ?
Московский государственный университет приборостроения и информатики
Кафедра «Приборы и информационно-измерительные системы»
Государственный экзамен по специальности 200101 «Приборы и информационно-измерительные системы
Экзаменационный билет № 5
1 Непосредственно у термопары расположен канальный усилитель с коэффициентом усиления S1 и на другом конце линии нормирующий усилитель S2. Имеется два усилителя: 1 с номинальным коэффициентом усиления 10 и мультипликативной относительной погрешностью γS = 5 % и усилитель 2 с номинальным коэффициентом усиления 100 с мультипликативной относительной погрешностью γS = 1 %. Вопрос: в какой последовательности нужно включить усилители для получения минимальной общей погрешности:
1 S1 = 10; S2 = 100 2 S1 = 100; S2 = 10
3 Погрешность от порядка подключения усилителей не зависит
Ответ: 3
2. Название звена с передаточной функцией
колебательное; 2. интегрирующее: 3. инерционное второго порядка;
4. идеальное интегрирующее; 5. усилительное; 6. колебательное.
Ответ: 1; 3
3. Изображение по Лапласу сигнала ,
где - единичная функция времени, равно:
; 2. ; 3. ; 4. ;
; 6. ;
Ответ: 3
4. Передаточная функция устройства с заданной структурной схемой
имеет вид
Ответ : 2/(р+2)
5. Чувствительность устройства с заданной структурной схемой равна:
1. ; 2. ; 3. ; 4. ; 5. .
Ответ: 1
6 Элемент, применяемый в генераторах для стабилизации частоты электрических колебаний …
Ответ: Кварцевый резонатор
7 Соответствие между типами фильтров и диапазонами частот пропускаемых сигналов:
1 полосовой фильтр a) частоты от 0 до f
2 режекторный фильтр b) частоты от f до ¥
3 фильтр верхних частот c) частоты от 0 до f1 и от f2 до ¥
4 фильтр нижних частот d) частоты от f1 до f2, где f2 > f1
Ответ: 1-d,2-c,3-b,4-a
8 Рассчитать величину выходного напряжения U2 показанного на рисунке усилителя при заданных значениях U1=20мВ, R1= R2=20кОм, R3=150кОм. Указать полярность U2.
Ответ: -1,5B
9. В цифровую измерительную систему, содержащую входной ФНЧ1, АЦП, ЦП, ЦАП и выходной ФНЧ2, поступает сигнал x состоящий из суммы двух гармонических колебаний с частотами 65 и 74 Гц.
Цифровой процессор выполняет преобразование сигнала x2 = x1 – 2x12. Частоты срезов «идеальных» ФНЧ1 – 70 Гц, ФНЧ2 – 90 Гц, частота дискретизации АЦП – 90 Гц. Определите, какие частоты (из перечисленных ниже) будет содержать выходной сигнал y:
1) 16
2) 25
3) 32
4) 50
5) 65
Ответ:?
10. В цифровом фильтре, структурная схема которого изображена ниже, коэффициенты an и bn, соответственно, равны: a0≠0, a1=0, a2=2, b1=0, b2≠0,Td=1.
∑
Какая из передаточных характеристик W(p) может описывать данный фильтр?
1 |
|
4 |
|
2 |
|
5 |
|
3 |
|
6 |
|
Ответ:?
Московский государственный университет приборостроения и информатики
Кафедра «Приборы и информационно-измерительные системы»
Государственный экзамен по специальности 200101 «Приборы и информационно-измерительные системы
Экзаменационный билет № 6
1. Термопара хромель – капель с удельной термо э.д.с. 60 мкВ/ 0С преобразует температуру в газогенераторе. Температура в газогенераторе – 1000 0С, в области холодного спая – 100 0С. При указанных значениях температур выходное напряжение термопары (в вольтах) равно:
0,082 В.
0,06 В.
0,054 В.
Ответ: 3
2. Изменение динамических характеристик, вызванное уменьшением в 3 раза собственной частоты прибора
В 6 раз увеличивается длительность переходного процесса;
2. В 3 раза уменьшается интегральная квадратичная оценка переходного процесса;
3. В 1,5 раз уменьшается ширина полосы пропускания частот;
4. В 9 раз увеличивается ширина полосы пропускания частот;
5. В 3 раза увеличивается длительность переходного процесса;
6. В 3 раза увеличивается перерегулирование;
Ответ: 5