换向器的作用是(自动化考研面试问题（4）)

七、电子技术综合

运算放大器的特点是什么？

答：运算放大器是一种高增益，高输入电阻，低输出电阻的放大器

两个基本特点是虚短与虚断

试叙述戴维南定理，并画出示意图。

答：一个含独立电源，线性电阻和受控源的一端口 ，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，此电压源的电压等于一端口的开路电压，电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻

试叙述理想运算放大器 虚断 和 虚短 的概念。

答：虚断：指倒向端和非倒向端的输入电流均为零

虚短：对于公共端倒向输入端的电压和非倒向输入端的电压相等

对于一阶电路，试叙述零状态响应和零输入响应的概念。

答：零输入响应就是动态电路在没有外施激励时，电路中动态元件的初始储能引起的响应

零状态响应就是电路在零初始状态下（动态元件初始储能为零）由外施激励引起的响应

叙述一阶电路阶跃响应和冲激响应的概念。

答：一阶电路对于单位阶跃函数输入的零状态响应称为阶跃响应

电路对于单位冲激函数输入的零状态响应称为冲激响应

正弦交流R、L、C串联电路发生谐振的条件是什么？这时电路的总等效阻抗与不谐振时的总等效阻抗相比时增大，还是减小？

答：条件是电路的总阻抗虚部等于0，即Im[Z(jw)]=0,这时电路的总等效阻抗与不谐振时的总等效阻抗相比时减小

R、L、C正弦交流并联电路发生谐振的条件是什么？称为电流谐振还是电压谐振？

答：条件是输入导纳最小，即Im[Y(jw)]=0，称为电流谐振

影响供电线路功率因数的根本原因是什么？

答：是用电器感性负载的原因造成的

使得有部分电流和电压在电相位角上产生差异，使得电压的向量超前于电流向量，导致无功功率的产生

请解释什么叫“量化”？

答：AD转换过程分为采样、保持、量化、编码4个过程

采样是将时间上、幅值上都连续的模拟信号,在采样脉冲的作用,转换成时间上离散(时间上有固定间隔)、但幅值上仍连续的离散模拟信号。

采样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号需要一定的时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值，每次取得的模拟信号必须通过保持电路保持一段时间。

量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时采样值用最接近的电平值来表示。

什么是DAC的分辨率？分辨率与什么有关？

答：DAC分辨率表示当输入数字量变化1时，输出模拟量变化的大小，它反映了计算机数字输出对执行部控制的灵敏程度，分辨率=满刻度值处以2的N次方，它与其位数N和满刻度值有关

A/D转换有哪几种形式？

答：AD转换有并行比较型，逐次逼近型，积分型，计数型，电压/频率型（V/F）

卡诺图的作用是什么？

答：卡诺图是一种描述逻辑函数的方格矩阵，它是按一种相邻原则排列而成的最小项方格图，利用相邻不断合并原则，使逻辑函数得到化简

设计一个十进制计数器最少需要多少个D触发器？

答：4个。

数据采集系统中，常常在输入通道设置数据放大器，问数据放大器在其中起什么作用？选择数据放大器有什么要求？

答：数据采集系统中，经过传感器或敏感元件转换后输出的信号一般很微弱，难以直接用来显示，控制或AD转换。为此，测量电路往往需要设置线性放大环节。

要求：（1）输入阻抗应该远大于信号源内阻，防止因放大电路的负载效应造成偏差。

（2）抗共模电压干扰能力强。（3）在预定的频带宽度内有稳定准确的增益、良好的线性、输入漂移和噪声应足够小以保证要求的信噪比，从而保证放大电路输出性能稳定。（4）能附加一些适应特定要求的电路。

晶闸管的导通条件是什么？

答：阳级加正向电压，门极加触发脉冲。

或当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能导通

续流二极管的作用是什么？

答：续流二极管都是并联在线圈的两端，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会把原件如三极管等损坏。续流二极管并联在线圈两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了电路中的其它原件的安全。

在实际应用中能否把标称值相同的干电池并联使用？为什么？

答：看需要情况。

标称值相同的电池并联，最大输出电流可达到单节的2倍，但电压不变 用于带大电流用电器使用 ；串联，最大输出电流不变，但端电压上升为2倍 ，用于高供电电压用电器使用

但是： 因为不同电池内电阻和端电压可能有差异，所以并联使用时可能在电池之间形成环流，浪费电。但如果要提高输出电流，也只能这样作了，所谓鱼与熊掌不可兼得

在家用照明电路中，常用的灯泡标有额定功率W（瓦）是功率大的电阻大，功率小的电阻小吗？

答：应该是功率大的电阻小，功率小的电阻大（注意额定电压一定）

试叙述具有互感耦合的两个线圈的同名端的判别方法。（举出一种即可）

答：从实用的角度，有两个方法：

1.看线圈导线的绕向。绕线方向一致时，两个头端为同名端，两个尾端也是同名端；

2.看不出绕向时可以测试。一节干电池和一个万用表的直流电压档（档位可以试一下，能看出表针摆动方向就行）。

测试方法：

万用表两个表笔接好一个线圈的两个端头；在另一个线圈，电池负极接一个端头，正极去碰另一个头，观察表针的摆动方向，正向摆动时，红表笔接的头和电池正极接的头为同名端，反摆时黑表笔接的头和电池正极接的头是同名端。

互感元件的两个线圈顺接串联和反接串联，所得等效电感相同吗？为什么？

答：“顺接串联”和“反接串联”所得的等效电感不相同。顺接时两个线圈产生的磁通相加；而“反接”时则相减。顺接时的等效电感大于“反接”时的等效电感。

在正弦交流电路中，三相四线制的中线上能够安装保险丝吗？为什么?

答：不能。在三相中负载平衡时中线才没有电流通过，但负载不平衡时，中线上的电流是很大的

试说明如何用一个万用表（电阻挡）判断一个晶体管是NPN型还是PNP型的，以及如何确定e、b、c三个极？

答：只标志不清的晶体管三极管，可以用万用表判断它的极性，确定它是硅管还是锗管，并同时区分它的管脚。对于一般小功率管，判断时一般只宜用Rx1K档.步骤如下：

1. 正测与反测 将红黑表笔测晶体管的任意两脚电阻，再红黑表笔互换仍测这两脚电阻，两次测量电阻读数不同，我们把电阻读数较小的那次测量叫正测，我们把电阻读数较大的那次测量叫反测。

2. 确定基极 将晶体管三只管脚编上号1.2.3. 万用表作三种测量,即1-2， 2-3，3-1，每种又分正测和反测。这六次测量中, 有三次属正测， 且电阻读数各不相同。找出正测电阻最大的那只管脚，例如1-2，另一支管脚3便是基极。这是由于不论管或管，都为两个二极管反向连接而成（如附图）。发射极，集电极与基极间的正测电阻即一般二极管正向电阻，很小。当两表笔接集电极和发射极时，其阻值远大于一般二极管正向电阻。

3. 判别极性 黑表笔接已确定的基极，红表笔接另一任意极，若为正测，则为NPN管，若为反测，则为PNP管。这是因为黑表笔接万用表内电池正端，如为正测，黑表笔接的是P端，晶体管属NPN型。如为反测，黑表笔接的是N端，晶体管属PNP型。

4. 确定集电极和发射极对集电极和发射极作正测。在正测时，对NPN管黑表笔接的是集电极，对PNP管，黑表笔接的是发射极。这是因为不论正测或反测，都有一个PN结处于反向，电池电压大部分降落在反向的PN结上。发射结正偏，集电结反偏时流过的电流较大，呈现的电阻较小。所以对NPN管，当集,射间电阻较小时，集电极接的是电池正极，即接的是黑表笔。对PNP管，当集，射间的电阻较小时，发射极接的是黑表笔。

在A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2mA、0.5mA、5mA，在外加相同数值的正向电压时，电流分别10mA、30 mA、15 mA，比较而言哪个二极管性能最好？

答：二极管的两个重要参数：漏电流和正向电流 。漏电流是二极管承受负压时流经的电流，越小越好。正向电流是二极管承受正压是流经的电流，越大越好

所以上面A B C 三个二极管中B的反向电流0.5A - 最小 ，正向电流30ma - 最大，是性能最好的一个

直接耦合放大电路能放大直流信号

阻容耦合放大电路能放大交流信号

有一个两端元器件，如何用万用表判断它是一个电阻、电容、普通二极管？

答：用万用表的欧姆档分别正反测量这个两端元器件

两次示数一样的就是电阻；一次示数大，一次示数小的是普通二极管；二次示数几乎都是无穷大的是电容。

负反馈对放大器性能有何影响？

答：1，稳定放大倍数，2，改变输入电阻和输出电阻，3，展宽频带4减小非线性失真

解释非线性电阻。它满足欧姆定律吗？电容和电感在电路中起什么作用？

答：如果电阻的伏安特性不是通过原点的直线，此电阻称为非线性电阻，不满足欧姆定律，电容和电感在电路中起储能作用

八、电机控制

什么叫直流电机的铭牌数据？请列举出5个以上的铭牌数据。

答：直流电机的铭牌数据指直流电机的额定数据。电机的铭牌，固定在电机机座的外表面上，供使用者参考。一般包括：额定容量，额定电压，额定电流，额定转速，励磁方式和额定励磁电流、额定功率、额定转矩。

按照励磁方式，直流电机有哪几种类型？各有什么特点？

答：按励磁方式，直流电机分为

1他励直流电机。励磁电流由其他电源单独供给

2自励直流电机。其中又分为并励直流电机，串励直流电机，复励直流电机。

作为并励发电机，是电机本身发出的端电压供给励磁电流，作为并励电动机，励磁绕组与电枢共用同一电源，与他励直流电动机没有本质区别。

串励直流电机，励磁绕组与电枢回路串联，电枢电流也就是励磁电流。

复励直流电机，励磁绕组分为两部分。一部分与电枢回路串联，一部分与电枢回路并联。

什么叫恒转矩负载？

答：恒转矩负载就是指负载转矩与转速无关的特性，即当转速变化时，负载转矩保持常值。

什么是恒功率负载？

答： 恒功率负载：在不同的转速下，负载转矩基本上与转速成反比，但功率基本不变，此时负载转矩与转速的特性为恒功率负载特性。

什么是电动机的机械特性和负载转矩特性？为什么常常把它们绘制在一张图上？

答：电动机的机械特性是指电动机的转速与转矩的关系n=f(T)

在运动方程式中，阻转矩（或称负载转矩）与转速n的关系，即为生产机械的负载转矩特性

在生产机械运行时电动机的机械特性和负载转矩特性是同时存在的，为了分析电力拖动的运行问题，可以把它们绘制在一张图上

根据测速发电机的职能，对它的性能有什么要求？

答：异步电动机的转速表达式:n=(1-s)*60*f/p

n--转速，s--转差率，f--电源频率，p--电机极对数 ，由此可见，改变s、f、p当中的任何一个都可以对电机调速

鼠笼式异步电动机通常采用改变极对数、频率来调速

绕线式异步电动机通常采用改变转差率来调速

什么是能耗制动、反接制动和回馈制动，请简述其特点。

答： 1．能耗制动：当电动机的定子绕组从交流电源上切断，并把它的两个接线端立即接到直流电源上(Y接时，接入二相定子绕组；△接时，接入一相定子绕组)，直流电流在定了绕组中产生一个静止磁场。由于机械惯性，转子仍在转动，于是转子绕组中感生电动势，并产生感应电流，电机处于发电状态，其电磁转矩与转子旋转方向相反，起到制动作用。

2。反接制动：反接制动是将正在运行的电动机电源相序突然反接，使旋转磁场的旋转方向同转子实际旋转方向相反，此时的电磁转矩起到制动转矩的作用。

3。回馈制动：回馈制动主要用在起重设备的异步电动机上。当重物下降时，首先将电动机按下降的方向接电，在重力力矩作用下，转子转速大于同步转速，因此转子导体中感应电势的方向改变了，转子电流的方向也随之改变。这时电磁转矩方向与转子旋转方向相反，起到制动作用。

4。机械制动(抱闸制动)：所谓机械制动，就是利用外加的机械作用使电动机转子迅速停止旋转的一种方法，通常是利用电磁机械产生的制动力。

什么是静差率？调速的技术指标静差率反映电动机的什么特性？

答：静差率：在一条机械特性上运行时，电动机由理想空载加到额定负载所出现的转速降落与理想空载转速之比。调速的技术指标静差率反映其相对稳定性的程度。

电机的机械特性越硬，则静差率越小，相对稳定性就越高

星形--三角形启动是一种什么启动方式？为什么？

答： 星形--三角形启动是一种减压启动方式，启动时连接成星形的定子绕组电压与电流都只有三角形时的根号下三分之一，连接成星形启动时的线电流也只有三角形时的三分之一启动转矩降到直接启动时的三分之一

直流电机常用的数学模型由哪几个典型环节构成？输入量是什么？输出量又是什么？

答：直流电机常用的数学模型由积分环节，惯性环节组成。输入量是施加在电枢上的电压，输出量是转速

控制电机与一般旋转电机在什么方面有不同点？为什么？请举例说明。

答：控制电机与一般旋转电机在设计构造精度及工作环境和驱动电源都上不同!

控制电机多是频受指令可逆性间断工作!(包括直线电机)而一般旋转电机多是

单指令连续工作!如步进电机工作十分精确，像电风扇的电机就是连续工作。

在变频调速中，低频时应采取什么措施？

答：采用电动势频率比为恒值的控制方式，即必须同时降低电动势

晶闸管与晶体三极管有区别吗？它们的工作原理是什么？

答：有区别 晶闸管导通的条件是阳极加正向电压，门极加出发脉冲。

晶闸管导通的原理可以 用双晶体管模型来解释，晶闸管内部是PNPN四层半导体结构，四个区形成三个PN结，通过其门极只能控制其开通，不能控制其关断，是一种控制器件

晶体三极管有两个PN结，有电流放大作用，其工作在放大状态的外部条件是发射结正偏且集电极反向偏置

什么是电机的可逆原理？接在直流电源上运行的直流电机,如何判别它是运行在发电状态还是运行在电动状态？

答：同一台电机既能做电动机又能做发电机运行的这种原理称为可逆原理

电流流向电源是发电，流出是电动

直流电机中换向器的作用是什么？无刷直流电机是怎么回事？

答：在直流电动机中，它的作用是将电刷上所通过的直流电流转换为绕组的交变电流

在直流发电机中，它的作用是个将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。

简述在转速电流双闭环调速系统中转速调节器的作用。

答：转速调节器的作用：

1，它是调速系统的主导调节器，它使转速很快跟随给定电压变化，稳态时可 减小转速误差。2，对负载变化起及时抗扰作用。3，其输出限幅值决定电动机允许的最大电流

简述在转速电流双闭环调速系统中电流调节器的作用。

答：电流调节器的作用：

1，作为内环的 调节器，在 转速外环的 调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压变化。

2，对电网电压的波动起及时抗扰作用。

3，在 转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。

4，当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用