控制仪表及装置试题2014

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1、一、填空(每空2分，共30分)1.电动控制仪表控制仪表按信号类型可以分为：()和()两类；2.变送器的作用是()；3.安全栅的作用是（），（）；4.DDZ-Ⅲ型仪表是以()作为标准统一信号的；5.配电器的作用是()；6.安全防爆系统应具备的条件是()和()；7.选择气动执行器作用方式气开气关的依据是以（）为原则；8.智能变送器就结构而言一般是由()和（）组成；9.热电阻温度变送器量程单元中热电阻采用三线制连接的目的是()；10.控制仪表中DCS是指()，FCS是指()；二.解答下列各题（每题4分，共20分）1.画出齐纳式安全栅的原理电路图，并说明其工作原理。2.试述电容式差压变送器测量

2、部分的工作原理。3.画出电动执行器中伺服放大器的原理框图,并叙述其工作原理。4.试述变送器中调量程、零点以及零点迁移的意义和方法。5.解释开方器为何要设小信号切除电路?并说明DDZ-Ⅲ型开方器的小信号切除电路工作原理。三．写出理想P，PI，PD，PID四种调节器的传递函数，划出其阶跃响应曲线（20分）。四．Ⅲ型调节器考虑导线电阻压降的差动输入电路原理图如下，试推导V01与Vi之间的关系，并说明导线电阻压降VCM1，VCM2能否影响运算电路的精度。（R1=R2=R3=R4=R5=R=500kΩ,R7=R8=5kΩ）（15分）五．如图位移检测放大器原理线路图，哪些器件是为实现本质安全防爆措

3、施而设置的，各是如何起作用的(15)2009~2010学年二学期控制仪表及装置试题A标准答案（答案要注明各个要点的评分标准）一．(每空2分)1（数字式）（模拟式）2（是将传感器来的各种工艺变量转换成标准的统一信号）3（信号传输）（阻止危险信号进入危险场所）4（4~20mA或1~5V）5（信号变换与隔离、供电）,6（危险场所使用安全防爆仪表）（使用安全栅）7（安全生产）,8（传感器部件）（电子部件）9（克服热电阻的连接导线电阻对测温的影响）10（集散控制系统）（现场总线控制系统）二．(每题4分，共20分)1、齐纳式安全栅是利用齐纳二极管的反向击穿特性制作的。这就安全侧异常高电压不能窜入危

4、险侧。2、3、组成：（1）.信号隔离器（2）.综合放大器（3）.触发电路（4）.固态继电器工作原理：将调节器来的电流信号和位置信号进行综合比较，并将差值放大，并以足够的功率去驱动伺服电机（正反）旋转。4、量程调整通常是通过改变反馈系数F的大小来实现的。F大，量程就大。F小，量程就小。在xmin=0时，称为零点调整；在xmin≠0时，称为零点迁移。5、开方器的输入输出关系为：其变化率为：当X有微小变化时，输出变化很大，即误差很大，因此必须设计小信号切除电路；在Ⅲ型开方器中是以输出满量程的1%为界，小于1%时使输出被切除，大于1%时使输出正常。三．（每个5分，共20分）P：W（s）=kpP

5、I:W(s)=PD:W(s)=PID:W(s)=四．（15分）若将IC看做理想运算放大器，则有：以：同理：由于：VT=VF可得：V01=-2（Vi-Vs）结论：导线电阻VCM1,VCm2不影响运算电路精度。五．（15分）根据位移检测放大器原理线路图，有以下四点防爆考虑：1、差动变压器原边线圈兼做振荡器的谐振电感，减少了储能原件的数量：2、反馈动圈W1、W2两端并联二极管VD5~VD8,提供了断电时的能量释放通路；3、二极管VD10~VD12用以限制C5两端的电压，二极管VD3用以限制C2两端的电压；4、R8R9为C5的放电能量限流电阻，在VD4击穿时，可限制C5的放电电流。