Программа государственного экзамена по направлению подготовки бакалавра 200100«Приборостроение»

Программа государственного экзамена

по направлению подготовки бакалавра 200100«ПРИБОРОСТРОЕНИЕ»

1. Дана принципиальная схема терморезистивного термометра уравновешивающего преобразования.

Опишите принцип работы. Составьте структурную схему указанного термометра, показывающую цепочку преобразования сигнала.

2. С какой целью применяются схемы уравновешивающего преобразования? Какая погрешность датчиков при этом исключается?

3 Дана принципиальная схема топливомера.

Опишите принцип работы топливомера, составьте структурную схему преобразования сигнала.

4. Какие методические погрешности имеет топливомер, и какие методы их уменьшения существуют?

5. Дана принципиальная схема термоэлектрического термометра

Термоэлектрический термометр:

R1, R2, R3 ,R4, R5 – сопротивления подводящих проводов, добавоч­ное, термокомпенсации, токопроводов, ТП-термопары.

Опишите его работу. Составьте структурную схему указанного термометра, показывающую цепочку преобразования сигнала.

6. Каким образом компенсируется изменение температуры ‘холод­ного спая’ в приведенной схеме термометра?

7. Причины возникновения динамических погрешностей термопар и методы их уменьшения.

8. Дана принципиальная схема манометрического уровнемера.

Манометрический уровнемер.

R1, R2, R3, R0 - сопротивления плеч моста, Rx - тензорезистор, Д - двигатель уравновешивания.

Опишите работу прибора. Составьте структурную схему указанного уровнемера, показывающую цепь преобразования сигнала.

9. Перечислите методические и инструментальные погрешности манометрического уровнемера.

10. Дана принципиальная схема объемного расходомера.

Объемные расходомеры:

а - шестеренчатый, 1- овальные шестерни;

б - лопастный, 2- выдвижные лопасти.

Опишите принцип работы указанного расходомера. Предложите структурную схему, показывающую связь входного ("V"- объема) и выходного (n- оборотов) параметров указанных устройств.

11. Дана принципиальная схема манометра с индуктивным датчиком.

ММанометр с индуктивным датчиком:

1-двухкатушечный логометр с подвижным магнитом, 2-указатель.

Опишите принцип работы. Составьте структурную схему указанного манометра, показывающего цепочку преобразования сигнала.

12. Что такое упругое последействие и упругий гистерезис чувствительного элемента, и как они влияют на погрешность прибора?

13. Дана принципиальная схема радиационного пирометра.

Радиационный пирометр:

1-  линза, 2 - диафрагма,

3 - приемник излучения (термопара), 4 - окуляр,

5 - фильтр.

Опишите принцип работы. Составьте структурную схему радиационного пирометра, показывающую цепь преобразования сигнала.

13а. Какое значение сопротивления указателя вы выберете при согласовании ее с термопарой по току, по мощности?

13б. Какие элементы представленной схемы обладают свойствами фильтров? Какие функции они выполняют и каков их порядок?

14.

Дана принципиальная схема электромагнитного расходомера.

Электромагнитный расходомер:

1-электромагнит, 2-трубопровод, 3-электроды,

КП-катодный повторитель, Ус – усилитель.

Опишите принцип работы представленного расходомера. Составьте структурную схему преобразователя сигнала.

14. Какие требования предъявляются к материалу магнитопровода электромагнита-1 и к режиму его работы при питании его постоянным током; переменным током?

14а. Изобразите сигнал на выходе датчика (электрода 3) во временной и частотной областях при изменении скорости потока V по гармоническому закону V=Vm sin(V*t)?

15. Дана принципиальная схема манометра с потенциометрическим датчиком.

Манометр с потенциометрическим датчиком:

1- указатель, 2 - двукатушечный логометр с подвижным магнитом.

Кратко опишите принцип работы. Составьте структурную схему манометра, показывающую цепочку преобразования сигнала.

16. Что такое предельная нагрузка на чувствительный элемент?

17. Дана принципиальная схема термоэлектрического термометра.

Термоэлектрический термометр:

R1, R2, R3, R4-сопротивление моста для компенсации температуры холодного спая. ТП - термопара.

Опишите работу. Составьте структурную схему указанного термометра, показывающую цепочку преобразования сигнала.

18. Предложите схему корректирующего устройства для компенсации основной динамической погрешности преобразователей при использовании термопары, как датчика при измерении быстроизменяющихся температур.

19. Дана принципиальная схема барометрического высотомера

Барометрический высотомер

1 - корпус, 2 - шкала, 3 - стрелка, 4 - передаточный механизм, 5 - анероид,

6 - трубопровод, 7 - отверстия, 8 - ПВД, 9 - эпюра давления.

Опишите принцип работы, составьте структурную схему преобразования сигнала.

20. Методические погрешности барометрического высотомера.

20а. Перечислите основные слои атмосферы. В каких пределах изменяются основные параметры воздуха? Приведите характеристики стандартной атмосферы.

21. Дана принципиальная схема скоростного расходомера.

Скоростной расходомер:

1- вертушка, 2 - червячная передача,3 - валик к измерительному прибору.

Опишите принцип работы. Предложите структурную схему устройства, показывающую цепь преобразования сигнала для мгновенного и сум­марного расхода.

22. Частота вращения вертушки пропорциональна скорости потока. При каком виде модуляции это происходит. Изобразите процесс во временной и час­тотной области.

22а. Предложите магнитоиндукционный импульсный преобразователь обо­ротов в электрический сигнал и опишите ее работу.

23. Дана принципиальная схема емкостного топливомера.

Схема емкостного топливомера с компенсацией изменения плотности

Опишите принцип работы.

24. Объясните назначение и принцип работы тахогенератора – Г.

25. Даны принципиальные схемы манометров.

а) механический манометр;

б) мановакууметр.

Кратко опишите принципы работы. Составьте структурную схему манометров, показывающую цепочку преобразования сигнала.

26. Предложите индуктивный преобразователь перемещения в электрический сигнал в механическом манометре, в моновакуумметре. Опишите кратко принцип работы.

27. Дана схема однокомпонентного акселерометра.

ax - измеряемое ускорение;

L - смещение массы маятника;

МП - моментный преобразователь;

ТП - трансформаторный преобразователь перемещения;

У – усилитель.

Назначение акселерометров, физические эффекты, заложенные в их принципе действия.

28.Опишите принцип работы предложенного акселерометра, составьте его структурную схему.

29. На рисунке представлены принципиальная и структурная схемы термоэлектрического термометра.

Термоэлектрический термометр: R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 – сопротивления компенсационного моста; R1 и R3 – терморезисторы; R9 и R10 – сопротивления делителя напряжения

Опишите принцип работы прибора. Определите передаточную функцию прибора W(p) = j(p)/T(p) по структурной схеме.

30.При каких условиях в приборе будут наблюдаться колебательный процесс, если прибор описывается динамическим звеном второго порядка?

31. Объясните причины возникновения динамических погрешностей термометра и как их скорректировать?

32. Дана принципиальная схема поплавкового топливомера.

Поплавковый уровнемер.

R1, R2, R3, R4 - сопротивления плеч моста;

Rx – сопротивление датчика; Rк1, Rк2 – сопротивление рамок.

Составьте структурную схему указанного топливомера, показывающую цепь преобразования сигнала.

33. Преобразуйте перемещение топлива в электрический сигнал магниторезистивным преобразователем. Опишите его работу.

34. Дана принципиальная схема манометра с силовой компенсацией.

Манометр с силовой (статической) компенсацией.

Ук – указатель гальванометр, 1 – рычаг, 2 – датчик сигналов,

3 – силовой электромагнит.

Кратко опишите работу. Составьте структурную схему указанного манометра, показывающую цепочку преобразования сигнала.

35. По каким критериям производится выбор материала при конструировании чувствительного элемента?

36. Дана принципиальная схема манометра с силовой компенсацией.

Манометр с силовой (статической) компенсацией.

Ук – указатель гальванометр, 1 – рычаг, 2 – датчик сигналов,

3 – силовой электромагнит.

Кратко опишите работу. Составьте структурную схему указанного манометра, показывающую цепочку преобразования сигнала.

37. По каким критериям производится выбор материала при конструировании чувствительного элемента?

38. Дана принципиальная схема терморезистивного термометра прямого преобразования:

.Терморезисторный термометр:- терморезистор,

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 - сопротивление моста

RД – добавочное сопротивление,

RK1, RK2 - сопротивления рамок логометра

Опишите работу. Составьте структурную схему указанного термометра, показывающую цепочку преобразования сигнала.

39. Какие ограничения существуют при выборе тока через терморезистор?

40.

Даны принципиальные схемы ультразвуковых расходомеров

Ультразвуковые расходомеры:

а) фазовый, 1- генератор,2,2¢ - усилители, 3 - фазометр,

б) частотно-импульсный,1,1¢ - генераторы, 2,2¢ - усили­тели,

3 - смеситель, И и П - излучатель и приемник

Кратко опишите принцип работы представленных схем. Проведите их сопоставление.

41. Какой эффект используется в изучаемых излучателях и приемниках, покажите связь между входной и выходной величиной в приемнике.

42. Дана принципиальная схема манометра с астатическим уравновешиванием.

Манометр с астатическим уравновешиванием,

указатель-двига­тель со стрелочным механизмом;

1 и 2- индуктивные датчики

Кратко опишите работу. Составьте структурную схему указанного мано­метра с астатическим уравновешиванием. Показать цепь преобразования сигнала.

43.Чем достигается стабильность характеристики чувствительных элемен­тов?

44. Дана принципиальная схема манометра с дистанционной гидравлической передачей.

1-  приемник давления,

2-  дистанционная гидрав­лическая передача,

3-  манометрическая труб­ка

Опишите принцип работы. Составьте структурную схему указанного ма­нометра, показывающего цепочку преобразования сигнала

45. Какие типы чувствительных элементов использованы в конструкции данного манометра, опишите их преимущества и недостатки.

46. Дана принципиальная схема измерителя скорости полета.

ПВД - приемник воздушного давлений,

МК - манометрическая коробка,

КШМ - кривошипно-шатунный механизм,

ЗМ - зубчатый механизм, Ш - шкала,

П - выходной потенциометр,

В - скорость полета, - угол поворота стрелки,

Рст, Рп - статическое и полное давление воздуха.

Опишите принцип работы измерителя скорости полета.

47.Составьте структурную схему прибора с указанием переда­точных функций звеньев.

48. Какие скорости различают при пилотировании ЛА? Дайте их
определения. Как определяется треугольник скоростей.

49. Предложите функциональную схему для устройства для измерения скорости вращения вала в диапазоне до 600об/мин.

50. Какие методы преобразования скорости вращения в электрический сигнал имеют преимущества в отношении точности и почему?

51. Предложите фотоэлектрический импульсный преобразователь частоты вращения в электрический сигнал и опишите его работу.

52. Сигнал, формируемый терморезистивным датчиком RT, непрерывный и случайный. Как определяется спектральный состав сигнала?

53. Виды амплитудной модуляции (АМ). Свойства спектра колебаний при обычной АМ.

54. Геометрическая мера информации. Связь её с другими мерами информации.

55. Виды амплитудной модуляции. Балансная амплитудная модуляция (БАМ), спектр сигналов при БАМ.

56. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) приборов. Как определить по АЧХ частоту резонанса, частоту среза, полосу пропускания? Какая существует связь между полосой пропускания и быстродействием прибора.

57. Статистическая мера информации, области применения.

58. Приведите характеристики помех в сигнальных линиях и цепях питания схем цифровых устройств.

59. Преобразование Фурье для импульса.

60. Какие виды разделения информационных каналов Вам известны. Приведите их основные преимущества и недостатки.

61. Как надо выбирать частоту квантования непрерывного сигнала в дискретный, чтобы не было потери информации при преобразовании?

62. В каких случаях необходимо пользоваться теоремой Котельникова? Сформулируйте её.

63. В чем заключается частотное разделение информационных каналов.

64. В чем заключается корреляционное разделение каналов.

65. В чем заключается временное разделение сигналов.

66. Частотно-импульсная модуляция. Спектр сигналов ЧИМ.

67. Прямой, обратный и дополнительный коды. Правила сложения и вычитания в дополнительном коде.

68. Точность представления чисел и точность округления. Вычислительные погрешности: причины возникновения и способы уменьшения.

69. Математическая система булевой алгебры. Логические схемы. Положительная и отрицательная логика.

70. Статические и динамические параметры логических элементов.

71. Согласование электрических параметров и мощности потребления логических элементов.

72. Типы выходов цифровых элементов: логический выход, выходы с тремя состояниями, выходы с открытым коллектором: схемное исполнение и области применения.

73. Цифровые элементы комбинационного типа. Статический и динамический риски.

74. Двоичные дешифраторы. Приоритетные и двоичные дешифраторы.

75. Мультиплексоры и демультиплексоры. Цифровые компараторы.

76. Схемы контроля цифровых устройств. Мажоритарные элементы. Схема свертки. Контроль с использованием кода Хемминга.

77. Сумматоры и арифметико-логические устройства.

78. Триггерные устройства. Их классификация.

79. Регистры и регистровые файлы.

80. Запоминающие устройства. Основные параметры и классификация ЗУ.

81. Статические запоминающие устройства.

82. Динамические запоминающие устройства.

83. Микропроцессорные комплекты и микропроцессорные системы.

84. Структура и функционирование микропроцессорной системы.

85. Построение модуля памяти. Управление памятью и внешними устройствами.

86. Интерфейсы микропроцессорных систем.

87. Виды обмена данными в микропроцессорной системе.

88. Приведите основные структурные схемы современных силовых биполярных транзисторов.

89. Характеристики, схемы включения операционных усилителей.

90. Принципы построения биполярных транзисторов с изолированным затвором (совмещенные, TGBT), эквивалентная схема, графическое обозначение, преимущества и недостатки.

91. Принципы построения биполярных транзисторов с изолированным затвором (совмещенные, TGBT), эквивалентная схема, графическое обозначение, преимущества и недостатки.

92. Приведите обобщенную структурную схему силового электронного устройства (СЭУ) и примеры использования СЭУ на борту летательного аппарата.

94. Проведите классификацию силовых полупроводниковых приборов (СПП) по управляемости и примеры их использования в силовых электронных устройствах.

95. Приведите обобщенную классификацию силовых электронных устройств по различным признакам.

96. Тиристоры, основные области применения, обозначение и маркировка, Перечислите системы параметров тиристора и их влияние на режимы работы.

97. Силовые интеллектуальные приборы (СИП), определение, структура и основные функции, реализуемые в современных СИП.

98. Приведите основные схемы выпрямителей 3-х фазного питания и выраже­ния для определения коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения.

99. Приведите структурные схемы простых и комбинированных преобразователей электрической энергии.

100. Приведите структурные схемы простых и комбинированных преобразователей электрической энергии.

101. Приведите структурные схемы производственного и технологического процессов и их показатели.

102. Перечислите основные этапы автоматизации технологического процесса и дайте их краткую характеристику.

103. Технологичность конструкции изделия: определение, виды, способы оценки.

104. Приведите схему определения технологичности изделия по базовым показателям.

105. Перечислите основные пути повышения технологичности деталей и сборочных единиц.

106. Какие исходные данные необходимы для проектирования технологических процессов.

107. Какие направления микроэлектронной технологии Вам известны? Дайте краткую их характеристику.

108.Количественные показатели надежности приборов.

109. Что понимается под жизненным циклом (ЖЦ) изделия? Основные стадии жизненного цикла

110.Последовательность расчета надежности при внезапных отказах.

109. Расчет надежности приборов с учетом постепенных отказов.

110. Расчет надежности приборов с учетом постепенных и внезапных отказов.

111. Виды резервирования и их влияние на показатели надежности.

112. Переходная и импульсная переходная характеристики систем автоматического управления. Способы их определения и их связь с передаточной функцией.

113. Частотные характеристики САУ. Определения их. Экспериментальное определение.

113. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) приборов. Как определить по АЧХ частоту резонанса, частоту среза, полосу пропускания? Какая существует связь между полосой пропускания и быстродействием прибора.