检测技术与故障诊断第2次作业.docx

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检测技术与故障诊断第2次作业

一、单项选择题（只有一个选项正确，共20道小题）

1.霍尔电流传感器是非接触式传感器，其隔离方式是（）。

（A）电容隔离

（B）电磁隔离

（C）光电隔离

（D）热电隔离

正确答案：

B

解答参考：

2.磁补偿霍尔电流传感器稳定工作时，霍尔器件中的磁通为（）。

（A）控制电流决定

（B）被测电流决定

（C）零

（D）控制电流与被测电流的比值

正确答案：

C

解答参考：

3.霍尔电流传感器不适用与下列哪种信号的测量（）。

（A）直流电流

（B）50Hz电流

（C）20kHz电流

（D）2MHz电流

正确答案：

D

解答参考：

4.下列交通工具中，可以使用转速传感器测量速度的是（）。

（A）飞机

（B）轮船

（C）磁浮列车

（D）动车组

正确答案：

D

解答参考：

5.某机车上使用的光电式速度传感器，其转速测量范围为0-2000RPM，传感器圆盘上开孔200个，机车轮径1.05米，若该传感器工作在最高转速情况下，则对应的机车速度为（）。

（A）200kmh

（B）196kmh

（C）396kmh

（D）160kmh

正确答案：

C

解答参考：

6.某机车上使用的光电式速度传感器，其转速测量范围为0-2000RPM，传感器圆盘上开孔200个，传感器工作在最高转速情况下输出脉冲频率为（）。

（A）6.666kHz

（B）666Hz

（C）3.333kHz

（D）333Hz

正确答案：

A

解答参考：

7.PV-96型压电加速度传感器检测电路中，放大电路的输入信号是（）。

（A）电压

（B）电流

（C）电荷

（D）电阻

正确答案：

C

解答参考：

8.基本放大电路中，可以用于放大双端信号的放大器是（）。

（A）反相比例放大器

（B）同相比例放大器

（C）电压跟随器

（D）差动放大器

正确答案：

D

解答参考：

9.下面哪种方式不属于隔离放大器的隔离方法（）。

（A）光电隔离

（B）电容隔离

（C）电磁隔离

（D）电阻隔离

正确答案：

D

解答参考：

10.RC低通滤波器的时间常数τ表达式为（）。

（A）√2RC

（B）RC

（C）1.1RC

（D）√3RC

正确答案：

B

解答参考：

11.在远距离信号抗干扰传输中，通常使用（）电路进行传输信号转换。

（A）绝对值变换

（B）电压电流变换

（C）有效值变换

（D）相位变换

正确答案：

B

解答参考：

12.半波整流电路中，如果运算放大器开环增益为1×106，二极管正向压降为0.5V，则最小检波电压为（）。

（A）0.5μV

（B）0.5mV

（C）0.5V

（D）0.5kV

正确答案：

A

解答参考：

13.下面器件中，能够用于真有效值转换的器件是（）。

（A）AD574

（B）AD694

（C）AD204

（D）AD736

正确答案：

D

解答参考：

14.下列总线中，属于串行总线的是（）。

（A）VXI

（B）ISA

（C）RS485

（D）PCI

正确答案：

C

解答参考：

15.下列总线中，不适合距离10m以上数据传输的串行总线是（）。

（A）I2C

（B）CAN

（C）RS485

（D）RS232C

正确答案：

A

解答参考：

16.RS485总线允许的最大传输速率为（）。

（A）256kbps

（B）9600bps

（C）1Mbps

（D）10MbpsC

正确答案：

D

解答参考：

17.CAN总线允许的最大传输速率为（）。

（A）256kbps

（B）9600bps

（C）1Mbps

（D）10MbpsC

正确答案：

C

解答参考：

18.2013年7月26日，西班牙一列快速列车以190时速通过限速80公里的弯道时，发生脱轨事故，这起列车事故的故障原因属于（）。

（A）外因故障

（B）内因故障

（C）突发性故障

（D）破坏性故障

正确答案：

A

解答参考：

19.根据设备的故障率曲线，故障率较低的时期为（）。

（A）磨合故障期

（B）后期故障期

（C）早期故障期

（D）使用期故障期

正确答案：

D

解答参考：

20.故障诊断的内容不包括（）。

（A）.状态监测

（B）冗余设计

（C）分析诊断

（D）故障预测

正确答案：

B

解答参考：

二、判断题（判断正误，共20道小题）

21.磁电式转速传感器不适合测量50Hz以下的转速信号。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

22.机车上的光电式转速传感器输出脉冲与轮径有关。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

23.机车上的光电式转速传感器的光栅数越高越好。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

24.机车上的光电式转速传感器在高速时相对误差更大。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

25.分流器主要用于测量电源的输出电压。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

26.霍尔器件工作时有磁场穿过其感应面。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

27.直捡式霍尔电流传感器存在磁偏。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

28.磁补偿式霍尔电流传感器采用闭环电流检测方式。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

29.放大倍数表征放大电路对微弱信号的放大能力，又称增益。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

30.放大电路的输入电阻越小越好。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

31.同相比例放大器的输入阻抗较小。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

32.无源LC滤波器不适合低频信号滤波使用。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

33.开关电容滤波器属于无源滤波器。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

34.受二极管影响，绝对值变换电路无法处理低于0.7V的信号。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

35.电压/电流变换电流中需要使用恒流源电路。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

36.真有效值转换芯片AD736使用时通常需要输入耦合电容。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

37.串行通信总线均需要时钟信号。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

38.RS232C与RS485总线均采用正负电平信号表示逻辑0和1。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

39.CAN总线传输距离大于I2C总线。

（）

正确答案：

说法正确

解答参考：

40.CAN总线传输速率最高可达100Mbps。

（）

正确答案：

说法错误

解答参考：

--------------------------------------------------------------------------------

（注意：

若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

）

三、主观题（共10道小题）

41.

简述故障诊断的内容和实施过程。

参考答案：

答：

故障诊断内容包括状态监测、分析诊断和故障预测三个方面，其实施过程可以归纳为四个方面：

信号采集、信号处理、状态识别以及诊断决策。

42.简述故障树分析法的特点。

参考答案：

答：

故障树分析法具有如下特点：

（1）、直观、形象，可以用清晰的图形表述系统的内在联系和逻辑关系。

（2）、灵活、方便，既可以分析系统的初级故障，也可以分析次级故障。

（3）、通用、可算，既可以进行定性分析，又可以进行定量分析，并可以用计算机进行辅助建模。

故障树分析方法的缺点是：

复杂系统建树工作量大，数据收集困难、并且要求分析人员对所研究的对象必须有透彻的了解，具有比较丰富的设计和运行经验以及较高知识水平和严密的逻辑思维能力。

43.简述DK-1电空制动机自动制动的控制过程。

参考答案：

答：

DK-1电空制动机自动制动的控制过程为：

通过电空制动控制器（大闸）控制各电空阀的得电和失电，从而开通或关闭不同的气路，进而控制均衡风缸和作用管的压力；而均衡风缸压力的变化又通过中继阀控制列车管的压力变化；列车管压力变化再通过机车分配阀控制机车制动缸和车辆制动缸的压力，最终由制动缸内的压力决定机车车辆的制动和缓解。

44.简述DK-1电空制动机在“中间继电器452,451常闭触点烧断”情况下会出现怎样的故障现象？

参考答案：

答：

DK-1电空制动机的“中间继电器452,451常闭触点烧断”造成均衡风缸与大气直通，均衡风缸内压力空气直接排入大气，总风管不能对均衡风缸进行充风操作，列车管不能充风，造成列车管和均衡管内压力接近于0.

45.简述DK-1电空制动机故障树中，大闸运转位、小闸运转位故障顶事件中，均衡风缸与列车管无压力的中间事件A1所对应的底事件。

参考答案：

答：

中间事件A1对应的底事件包括：

（1）电源开关未合上

（2）电空转换板开关打到空气位

（3）紧急阀电连锁故障

（4）缓解电空阀故障（阀故障、线圈断线、线圈接线不良）

（5）55号调压阀故障或157塞门未开

（6）自停后未恢复，451KA中继始终有电

46.采用光截曲线测量机车轮对参数时，需要选择轮对合适的部位进行测量，试简述轮对最佳测量点选择需要考虑的因素和具体位置。

参考答案：

答：

在采用光截曲线测量轮对时，必须选择位于外露的车轮部分，这样光源、CCD摄像机之间没有障碍物；对于机车而言，由于转向架构架、齿轮减速箱遮挡，最佳测点只能设计在制动闸瓦以下、轨面以上的车轮踏面部分。

另外，轨面附近区域环境光干扰严重，而且贴近轨面的撒沙管容易阻挡光路，所以最佳测点应尽量远离轨面，靠近闸瓦下边沿。

综合考虑了内燃、电力机车车轮闸瓦位置的差异，选择距轨面高度230mm的位置作为最佳测点位置。

47.简述超声波轮对探伤的原理？

参考答案：

答：

超声探伤系统利用超声表面波的脉冲反射原理进行缺陷检测。

当轮对沿钢轨运行到探头位置，轮对踏面接触探头的瞬间，在车轮踏面表面及近表面激发出超声表面波脉冲，超声表面波将沿踏面表面及近表面圆周以很小的损耗传播。

超声表面波在踏面双向传播（顺时针和逆时针），沿车轮表面及近表面传播一周后回到探头位置形成第1次周期回波;未衰减的超声波继续沿踏面传播，依次形成第2次，第3次周期回波……，直到能量衰减到设备无法检测为止。

当车轮踏面表面及近表面有裂纹或剥离等缺陷存在时，超声波在缺陷端面处一部分能量被反射，沿原传播路径返回并被探头检测到，形成缺陷回波。

48.现有四种电压表：

1.5级、量程为0～30V的A表；1.5级、量程为0～50V的B表；1.0级、量程为0～50V的C表；0.2级、量程为0～360V的D表。

试计算每种电压表可能的最大绝对误差？

参考答案：

答：

A:

Δxmax=1.5%*30=0.45VB:

Δxmax=1.5%*50=0.75V

C:

Δxmax=1.0%*50=0.5VD:

Δxmax=0.2%*360=0.72V

49.热电偶是工业和武备试验中温度测量应用最多的器件。

（1）请简述热电偶工作原理。

（5分）

（2）用K型热电偶测炉温时，测得参比端温度t1＝38℃；测得测量端和参比端间的热电动势E（t,38）＝29.9mV，试求实际炉温。

1）两种不同导体闭合回路构成的闭合回路，如果两个接点处温度不同，则在回路中会产生热电动势。

2）由K型分度表查得E（38，0）＝1.53mV，E（t，0）＝E（t,t1）+E（t1,0）

＝29.9+1.53=31.43mV

实际炉温755℃。

50.

磁补偿霍尔电流传感器的原边匝数Np为1，原边电流Ip为1A，若希望此时的副边输出电流Is为10mA，则副边的匝数Ns应该为多少？

参考答案：

答：

NpIp+NsIs=0，所以副边匝数Ns应为100.