概论思考题与习题
0-1 控制仪表与装置采用何种信号进行联络？电压信号传输和电流信号传输各有什么特
点？使用在何种场合？
0-2 说明现场仪表与控制室仪表之间的信号传输及供电方式。0～10mA的直流电流信号能
否用于两线制传输方式？为什么？矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 0-3 什么是本质安全型防爆仪表，如何构成本质安全防爆系统？ 0-4 安全栅有哪几种？它们是如何实现本质安全防爆的？
第一章思考题与习题
1-1 说明P、PI、PD调节规律的特点以及这几种调节规律在控制系统中的作用。
1-2 调节器输入一阶跃信号，作用一段时间后突然消失。在上述情况下，分别画出P、PI、
PD调节器的输出变化过程。如果输入一随时间线性增加的信号时，调节器的输出将作何变化？聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 1-3 如何用频率特性描述调节器的调节规律？分别画出PI、PD、PID的对数幅频特性。 1-4 什么是比例度、积分时间和微分时间？如何测定这些变量？
1-5 某P调节器的输入信号是4～20mA，输出信号为1～5Ｖ，当比例度δ=60%时，输入变
化6mA所引起的输出变化量是多少？残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 1-6 说明积分增益和微分增益的物理意义。它们的大小对调节器的输出有什么影响？ 1-7 什么是调节器的调节精度？实际PID调节器用于控制系统中，控制结果能否消除余差？
为什么？
1-8 某PID调节器（正作用）输入、输出信号均为4～20mA，调节器的初始值Ii=I0=4mA，
δ=200%，TI=TD=2min，KD=10。在t=0时输入ΔIi=2mA的阶跃信号，分别求取t=12s时：（1）PI工况下的输出值；（2）PD工况下的输出值。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1-9 PID调节器的构成方式有哪几种？各有什么特点？
1-10 基型调节器的输入电路为什么采用差动输入和电平移动的方式？偏差差动电平移动电
路怎样消除导线电阻所引起的运算误差？彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1-11 在基型调节器的PD电路中，如何保证开关S从“断”位置切至“通”位置时输出信
号保持不变？
1-12 试分析基型调节器产生积分饱和现象的原因。若将调节器输出加以限幅，能否消除这
一现象？为什么？应怎样解决？謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 1-13 基型调节器的输出电路（参照图1-20）中，已知R1=R2=KR=30kΩ，Rf=250Ω，试通
过计算说明该电路对运算放大器共模输入电压的要求及负载电阻的范围。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1-14 基型调节器如何保证“自动”→“软手操”、“软手操”（或硬手操）→“自动”无平衡、
无扰动的切换？茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 1-15 积分反馈型限幅调节器和PI-P调节器是如何防止积分饱和的？ 1-16 简述前馈调节器和非线性调节器的构成原理。
1-17 偏差报警单元为什么要设置Ub和Uc？简述其工作原理。
1-18 输出限幅单元是如何实现限幅的？电路中的二极管起什么作用？
第二章思考题与习题
2-1 变送器在总体结构上采用何种方法使输入信号与输出信号之间保持线性关系？ 2-2 何谓量程调整、零点调整合零点迁移，试举一例说明。
2-3 简述力平衡式差压变送器的结构和动作过程，并说明零点调整合零点迁移的方法。 2-4 力平衡式差压变送器是如何实现量程调整的？试分析矢量机构工作原理。 2-5 说明位移检测放大器的构成。该放大器如何将位移信号转换成输出电流的？
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2-6 以差压变送器为例说明“两线制”仪表的特点。 2-7 说明电容式差压变送器的特点及构成原理。
2-8 电容式差压变送器如何实现差压-电容和电容-电流的转换？试分析测量部件和各部分电
路的作用。
2-9 电容式差压变送器如何进行零点和量程调整？ 2-10 简述扩散硅差压变送器的工作原理。
2-11 用差压变送器测量流量，流量范围为0～16m3/h。当流量为12m3/h时，问变送器的输
出电流是多少？鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2-12 简述四线制温度变送器和两线制温度变送器的构成原理。
2-13 四线制温度变送器为何采用隔离式供电和隔离输出线路？在电路上是如何实现的？ 2-14 四线制和两线制热电偶温度变送器是用何种方法实现冷端温度补偿的？这两种变送器
如何实现量程和零点调整？籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2-15 四线制温度变送器是如何使输出信号和被测温度之间呈线性关系的？简述热电偶温度
变送器和热电阻温度变送器的线性化原理。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 2-16 说明电/气转换器的结构和动作过程。
第三章思考题与习题
3-1 试述矩形脉冲调宽调高式乘除器的构成原理。乘法电路的乘法关系是指哪两个量相乘？ 3-2 为什么乘除器采用U0=(Ui1-1)(Ui2+K2)/(Ui3+K3)+1这样的运算关系？
3-3 乘除器中Ui1和Ui2的输入电路问什么设计的不一样？能否用一样的线路？ 3-4 自激振荡时间分割器的作用是什么？说明它的工作过程和起振条件。 3-5 试将乘除器中的输出电路与调节器中的电路作一比较。 3-6 开方器主要用于何种场合？用乘除器代替开方器行不行？
3-7 开方器与乘除器在构成原理上有何异同之处？说明开方器的实现方法。 3-8 开方器中为何设置小信号切除电路？试分析该电路工作原理？
3-9 试述电动执行机构的构成原理，伺服电动机的转向和位置与输入信号有什么关系？ 3-10 伺服放大器有哪些部分组成？它是如何起放大作用的？ 3-11 试分析减速器中行星齿轮传动机构的原理，它有什么特点？ 3-12 试述位置发送器的工作原理。
3-13 气动执行机构有哪几种？各有什么特点？
3-14 阀门定位器应用在什么场合？简述气动及电/气阀门定位器的动作过程。
3-15 何谓调节阀的可调比和流量特性？理想情况下和工作情况下的特性有何不同？ 3-16 选择气动执行器作用方式（气开或气关）的依据是什么？ 3-17 如何选择调节阀的流量特性？
3-18 说明s值的物理意义和合理的取值范围。 3-19 如何计算调节阀的口径？
3-20 试画出用电动单元组合仪表构成一复杂控制系统的流程示意图（或方框图）及仪表接线图，并说明系统中变送器量程及比值器比值系数的计算方法。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 第四章思考题与习题
4-1 可编程调节器具有哪些特点？试与模拟式调节器作一下比较。
4-2 说明可编程调节器的基本组成，调节器的硬件和软件各包括哪些部分？
4-3 工程上主要使用何种PID算式（位置式、增量型或是速度型算式）？它有什么优点？ 4-4 试举出几种PID基本算式的改进形式，它们各有什么特点？
4-5 试述KMM调节器的输入、输出电路的组成及A/D转换的实现方法。 4-6 KMM有哪些输入处理功能？如何实现气体流量信号的温度压力补偿？
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4-7 试以一简单控制回路说明KMM运算模块的组态方法。如果实现前馈-反馈控制和非线
性控制，应分别使用哪些模块？铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 4-8 KMM的PID控制类型有哪几种？如何实现手动、自动、串级之间的无扰动切换？ 4-9 在什么情况下KMM进入异常运行方式？说明这一运行方式的工作情况。 4-10 试述KMM的通信功能，调节器如何切换到计算机（COMP）运行方式？ 4-11 KMM有哪几种数据表？举例说明其填写方法。
4-12 试以实例说明使用KMM实现复杂控制规律的方法，画出控制流程图和组态图。
第五章思考题与习题
5-1 简述可编程控制器的特点、工作过程和编程语言。 5-2 说明FX2系列PC输入端和输出端的接线方法。 5-3 FX2系列PC有哪些编程元件？
5-4 画出与下列语句表程序对应的梯形图。
0 LD X0 4 OUT Y0 8 AN1 X4 1 OR X1 5 LD1 Y0 9 OR M2 2 OR1 M0 6 AND X3 10 OUT Y1 3 AND X2 7 OR M1 5-5画出与下列语句表程序对应的梯形图。
0 LD X0 4 LD1 X4 8 AN1 X7 12 OUT Y1
凤袜备訊顎轮烂蔷。 擁締1 OR1 X1 5 AND X5 9 ORB 13 LD1 X1贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 2 LD X2 6 ORB 10 ANB 14 OUT T1
乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 坛摶3 AN1 X3 7 LD X6 11 AN1 T1 SP K20
變黲癟報伥铉锚鈰赘。 蜡5-6 试用定时器和计数器组合的方法编写一定时间为100min的程序，画出梯形图。 5-7 如何使用状态转移图和步进指令编制顺控程序？ 5-8 简述FX2系列PC功能指令的使用方法。 5-9 如何设计PC应用系统？试举例说明。 5-10简述S7系列PC基本组成和程序结构。 5-11举例说明STEP7语言的编程方法。
第六章思考题与习题
6-1 简述智能变送器的特点与构成,试与模拟变送器作一比较。
6-2 说明3051C差压变送器和STT300温度变送器的工作原理及组成，他们以何种方式输出
数字信号？買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 6-3 试述MV2010T差压变送器的特点，其传感器部分与3051C差压变送器有何不同？ 6-4 说明3244MVF的结构特点及软件功能。
第七章 思考题与习题
7-1 简述集散控制系统的发展历程和特点。该系统一般由哪几部分组成？ 7-2 集散控制系统中常用的网络结构有哪几种？TDC-3000系统属于哪一种？ 7-3 说明集散控制系统通信网络的特点及采用的通信标准。 7-4 TDC-3000系统分成哪几个层次？各层次功能如何？
7-5 TDC-3000系统的分散控制装置部分由哪些模件组成？简述他们的构成和功能特点，并
说明其冗余配置方式。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 3 / 12
7-6 试述TDC-3000系统中LCN模件万能操作站(US)的基本配置和主要功能。
7-7 TDC-3000通信网络包括哪几个部分？试述LCN通信网络的组成及信息传输方式。 7-8 简述TDC-3000软件组态的主要内容和作用。
7-9 什么是控制组态？控制组态主要有哪三种方式？试举例说明。 7-10 常用的可靠性指标有哪些？如何提高系统的可靠性？
第八章 思考题与习题
8-1 试对现场总线控制系统与集散控制系统作一比较。 8-2 说明现场总线国际标准的形成过程和主要内容。 8-3 如何看待多种现场总线标准并存的局面？
8-4 简述几种流行现场总线的技术特点和网络结构。 8-5 比较几种流行现场总线的通信模型。
8-6 现场总线控制系统有哪几部分组成？试举例说明。
《自动控制仪表与装置》综合习题
说明：选择题除了正确选择答案外还应给出选该答案的理由
绪论、第一章概述
1. 如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？ 2. 名词解释：相对误差、精度、变差、灵敏度、量程、反应时间
3. 仪表的变差不能超出仪表的（）a、相对误差 b、引用误差 c、允许误差
4. 测量某设备的温度,温度为400℃,要求误差不大于4℃，下列哪支温度计最合适?（）A 0～600℃ 1.5级B. 0～1500℃ 0.5级C. 0～800℃0.5级D.0～400℃ 0.2级驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 5. 仪表的精度级别指的是仪表的( )A引用误差 B.最大误差 C.允许误差 D.引用误差的最大允许值猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 6. 下列说法正确的是（）A 回差在数值上等于不灵敏区 B 灵敏度数值越大则仪表越灵敏C 灵敏限数值越大则仪表越灵敏锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 7. 有一个变化范围为320——360kPa的压力，如果用A、B两台压力变送器进行测量，那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些？压力变送器A：1级，0——600kPa。压力变送器B：1级，250——500kPa。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 4 / 12
8. 一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0~1000℃。在正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度是否合格。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 9. 某台差压计的最大差压为1600mmH2O，精度等级为1级，试问该表最大允许的误差是多少？若校验点为800mmH2O，那么该点差压允许变化的范围是多少？尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 10. 测量范围 0～450℃的温度计,校验时某点上的绝对误差为3.5℃,变(回)差为5℃, 其它各点均小于此值,问此表的实际精度应是多少?若原精度为1.0级,现在该仪表是否合格?
识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 11. 自动化仪表按能源分类及其信号形式。 12. 单元组合式仪表是什么？
第二章压力测量及变送
13. 简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。
14. 简述电容式差压变送器工作原理，说明变送器的两线制工作机理。 15. 简述压力仪表选型原则。
16. 为减小仪表的相对误差,一般仪表应工作在量程的（） a、<1/3 b、1/3—2/3 c、>2/3
17. 校对0--1.6MPa，1.5级的工业压力表示时，应使用标准压力表( )a.0—1.6MPa,0.5级 b.0—2.5MPa,0.35级 c.0—4.0MPa,0.25级凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。 18. 为了正常测取管道（设备）内的压力，取压管线与管道（设备）连接处的内壁应（）。A平齐 B插入其内C插入其内并弯向介质来流方向恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。 19. 某容器内的压力为0.8MPa。为了测量它，应选用量程为( )A.0—1MPa B.0—1.6MPa C.0—3.0MPa D.0—4.0MPa鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 20. 某压力变送器的输出是电流信号。它相当于一个（）。A 受压力控制的电压源 B 受压力控制的电流源C 受电压控制的电流源 D 受电流控制的电压源硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 21. 某测量范围0～1.6Mpa的压力表，校验时发现在真实值1.2Mpa处的绝对误差最大，为0.18Mpa。试计算并判断该表是否符合精度1.5级的要求？阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 22. 有一被测压力P=6.5MPa,用弹簧管压力计进行测量，仪表所处的环境温度40℃，要求测
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