内蒙古（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》项目十六任务六 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑，共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》 项目十六：时序逻辑电路 任务六：A/D、D/A 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 下列元件中，用于将模拟信号转换为数字信号的是（ ） A. 全加器 B. 模数转换器 C. 数模转换器 D. 时钟发生器 2. 在数控设备的数据采集环节，需要把位移传感器输出的连续电压信号送入控制器处理，应选用的转换器是（ ） A. 数字—模拟转换器 B. 模拟—数字转换器 C. 电压—电流转换器 D. 频率—电压转换器 3. 有一个4位的D/A转换器，设它的满刻度输出电压为10V，当输入数字量为1101 时，输出电压为（ ） A. 8.125V B. 4V C. 6.25V D. 8.67V 4. 控制器根据数字指令调节伺服阀的连续控制电压时，数字指令首先应经过（ ） A. 电流—电压转换器 B. 频率—电压转换器 C. 数字—模拟转换器 D. 模拟—数字转换器 5. 模拟—数字转换过程中，把采样得到的电压值归入若干规定电平之一的过程称为（ ） A. 量化处理 B. 采样保持 C. 编码传输 D. 滤波放大 6. 为较准确地还原最高频率为2 kHz的模拟信号，采样频率通常不应低于（ ） A. 1 kHz B. 2 kHz C. 3 kHz D. 4 kHz 7. 某模拟—数字转换器的输入范围为0～5 V，分辨率为8位，其最小可分辨电压约为（ ） A. 0.0098 V B. 0.0195 V C. 0.0391 V D. 0.0781 V 8. 数字—模拟转换器正常工作时，其输入信号和输出信号的对应关系是（ ） A. 输入连续电压，输出二进制代码 B. 输入脉冲频率，输出连续电压 C. 输入二进制代码，输出连续电压 D. 输入连续电流，输出二进制代码 9. 某8位模拟—数字转换器的输入范围为0～10 V，按256个量化间隔计算。输入电压为6.25 V时，转换得到的数字代码及经同量程数字—模拟转换器还原的电压约为（ ） A. 代码128，还原电压5.00 V B. 代码144，还原电压5.63 V C. 代码160，还原电压5.00 V D. 代码160，还原电压6.25 V 10. 在输入范围相同的条件下，模拟—数字转换器的位数由8位提高到10位后，其量化分辨率将（ ） A. 提高为原来的4倍 B. 提高为原来的2倍 C. 降低为原来的2倍 D. 降低为原来的4倍 11. 采用R—2R电阻网络构成的数字—模拟转换器中，改变输入数字代码的数值，主要改变的是（ ） A. 基准电压的稳定程度 B. 输出模拟量的大小 C. 电阻网络的阻值比 D. 数字时钟的频率 12. 在数据采集系统中，承担连续电压信号编码任务的器件是（ ） A. 数字锁存器 B. 模数转换器 C. 脉冲整形器 D. 半导体存储器 13. 数字控制系统输出连续电压信号时，应选用的转换器是（ ） A. 运算放大器 B. 模数转换器 C. 半导体存储器 D. 数模转换器 14. 为避免理想采样过程中出现频谱混叠，采样频率应（ ） A. 不低于最高频率的两倍 B. 等于最高频率的一半 C. 不超过最高频率的两倍 D. 只需高于最低频率 15. 逐次逼近型模数转换器的主要工作特点是（ ） A. 直接对输入电压进行一次比较 B. 先变换为频率再测量脉冲数 C. 通过逐次比较逼近输入电压 D. 利用电阻网络直接合成输出电压 16. 自动化设备中，温度传感器输出0～10 V模拟信号，控制器只能处理数字信号。合理的信号处理顺序是（ ） A. 传感器信号经D/A转换后送入控制器 B. 传感器信号经滤波放大后送入控制器 C. 传感器信号经A/D转换后送入控制器 D. 传感器信号经功率放大后送入控制器 17. 某温度传感器输出连续变化的电压信号，控制器需要读取其数值，信号进入控制器前应采用（ ） A. A/D转换器将模拟量转换为数字量 B. D/A转换器将数字量转换为模拟量 C. 编码器将脉冲量转换为模拟量 D. 放大器将数字量转换为脉冲量 18. 一个12位模数转换器能够区分的量化等级数为（ ） A. 1024级 B. 2048级 C. 4096级 D. 8192级 19. 某8位单极性模数转换器输入范围为0～5.00 V，采用均匀量化，其量化级数和理想量化间隔分别约为（ ） A. 255级，19.53 mV B. 256级，19.53 mV C. 128级，39.06 mV D. 512级，9.77 mV 20. 某10位单极性数模转换器的基准电压为5.00 V，输入数字码为768，理想输出电压按码值与满量程等级之比计算。若实测输出为3.60 V，则正确判断是（ ） A. 理想3.60 V，误差4.0%，实测输出偏低 B. 理想3.75 V，误差4.0%，实测输出偏高 C. 理想3.75 V，误差4.0%，实测输出偏低 D. 理想3.60 V，误差4.0%，实测输出偏高 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. ______ 是一种数字电路，用于将模拟信号转换为数字信号。 22. 将连续变化的模拟量转换为数字量的过程称为______。 23. 在数字控制系统中，D/A转换器输出的模拟量通常表现为连续的______或模拟电流。 24. A/D转换器能够分辨输入模拟信号微小变化的能力，通常用转换器的______表示。 25. A/D转换器的基本功能是将______转换为便于数字系统处理的数字量。 26. D/A转换器的基本功能是将数字量转换为与其对应的______。 27. 理想的n位A/D转换器具有______个量化级。 28. A/D转换的基本过程依次包括采样、______和编码。 29. 在A/D转换过程中，按照一定时间间隔对连续模拟信号取值的过程称为______。 30. D/A转换器输出的阶梯状模拟信号通常需要经过______电路，使波形更加平滑。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 模数转换器（ADC）用于将模拟信号转化为数字信号。（ ） 32. A/D转换器的位数增加时，在输入量程不变的条件下，能够区分的量化等级通常会增多。（ ） 33. D/A转换器接收模拟电压作为输入，并输出与之对应的数字编码。（ ） 34. A/D转换器能够把传感器输出的模拟电压转换为计算机可处理的数字量。（ ） 35. D/A转换器接收数字编码后，能够输出相应的模拟电压或模拟电流。（ ） 36. 在参考电压范围相同的条件下，A/D转换器的位数越高，其量化分辨率越高。（ ） 37. 为避免采样信号产生混叠，采样频率应大于输入信号最高频率的两倍，并在采样前设置抗混叠滤波器。（ ） 38. 一个8位A/D转换器能够把输入电压划分为255个量化等级。（ ） 39. 理想8位D/A转换器的参考电压为5 V时，其最小分辨电压约为19.53 mV。（ ） 40. 在相同输入量程和转换位数条件下，A/D转换器的量化步长越小，其分辨率越高。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 某数控设备的位移传感器输出0至10 V的连续电压信号，控制器只能处理数字量；控制器运算后输出数字指令，伺服放大器需要接收连续电压信号。简述该系统中A/D转换和D/A转换的使用过程，并说明提高转换器分辨率的作用。 42. 简述模数转换器和数模转换器的基本功能，并说明二者在数字控制系统中的典型连接关系。 43. 某温度检测装置采用理想的8位单极性模数转换器，参考电压为5 V，输入电压范围为0～5 V。说明该转换器的分辨率，并简述模拟信号完成模数转换的主要过程。 44. 简述逐次逼近型模数转换器和数模转换器在数据转换方向、输入输出信号形式及主要应用方面的区别。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某自动化装配设备利用模数转换器采集压力传感器电压，并利用数模转换器输出控制阀信号。压力传感器输出范围为0～10.00 V，控制器采用10位模数转换器，输入0 V时数字码为0，输入10.00 V时数字码为1023，转换结果按四舍五入取整。控制阀由12位数模转换器驱动，输出范围为0～5.00 V，数字码范围为0～4095。（1）计算模数转换器的量化步长，并求传感器输出7.35 V时的数字码。（2）若控制阀需要3.60 V的控制电压，计算应输入数模转换器的数字码，并求该数字码对应的实际输出电压及输出偏差。（3）若设备调试时发现采集电压稳定，但控制阀实际输出明显低于计算值，应从模数转换器、数模转换器及信号线路三个方面分别提出一项检查措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古（对口招生）装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑，共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》 项目十六：时序逻辑电路 任务六：A/D、D/A 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 下列元件中，用于将模拟信号转换为数字信号的是（ ） A. 全加器 B. 模数转换器 C. 数模转换器 D. 时钟发生器 【答案】B 【解析】模数转换器（ADC）用于将模拟信号转换为数字信号。 2. 在数控设备的数据采集环节，需要把位移传感器输出的连续电压信号送入控制器处理，应选用的转换器是（ ） A. 数字—模拟转换器 B. 模拟—数字转换器 C. 电压—电流转换器 D. 频率—电压转换器 【答案】B 【解析】位移传感器输出的是连续变化的模拟电压，而控制器处理的是数字代码，因此需要采用模拟—数字转换器进行转换。 3. 有一个4位的D/A转换器，设它的满刻度输出电压为10V，当输入数字量为1101 时，输出电压为（ ） A. 8.125V B. 4V C. 6.25V D. 8.67V 【答案】D 【解析】4位D/A转换器共有24-1=15个满刻度码值间隔。输入数字量11012=1310，满刻度输出电压为10V，因此输出电压为10×13/15 V≈8.67V，故选D。 4. 控制器根据数字指令调节伺服阀的连续控制电压时，数字指令首先应经过（ ） A. 电流—电压转换器 B. 频率—电压转换器 C. 数字—模拟转换器 D. 模拟—数字转换器 【答案】C 【解析】控制器输出的是数字信号，伺服阀需要连续变化的模拟电压信号，因此应使用数字—模拟转换器。 5. 模拟—数字转换过程中，把采样得到的电压值归入若干规定电平之一的过程称为（ ） A. 量化处理 B. 采样保持 C. 编码传输 D. 滤波放大 【答案】A 【解析】量化是将连续幅值的采样信号划分为有限个等级的过程，为后续编码形成数字代码创造条件。 6. 为较准确地还原最高频率为2 kHz的模拟信号，采样频率通常不应低于（ ） A. 1 kHz B. 2 kHz C. 3 kHz D. 4 kHz 【答案】D 【解析】根据采样定理，采样频率应不低于被采样信号最高频率的两倍。最高频率为2 kHz时，采样频率至少为4 kHz。 7. 某模拟—数字转换器的输入范围为0～5 V，分辨率为8位，其最小可分辨电压约为（ ） A. 0.0098 V B. 0.0195 V C. 0.0391 V D. 0.0781 V 【答案】B 【解析】8位转换器可将输入范围分为256个量化间隔。最小可分辨电压约为5 V除以256，结果约为0.0195 V。 8. 数字—模拟转换器正常工作时，其输入信号和输出信号的对应关系是（ ） A. 输入连续电压，输出二进制代码 B. 输入脉冲频率，输出连续电压 C. 输入二进制代码，输出连续电压 D. 输入连续电流，输出二进制代码 【答案】C 【解析】数字—模拟转换器接收二进制数字代码，并按代码数值输出相应的连续模拟电压或电流。 9. 某8位模拟—数字转换器的输入范围为0～10 V，按256个量化间隔计算。输入电压为6.25 V时，转换得到的数字代码及经同量程数字—模拟转换器还原的电压约为（ ） A. 代码128，还原电压5.00 V B. 代码144，还原电压5.63 V C. 代码160，还原电压5.00 V D. 代码160，还原电压6.25 V 【答案】D 【解析】数字代码约为6.25 V除以10 V再乘以256，结果为160。将代码160送入同量程数字—模拟转换器，输出电压约为160除以256再乘以10 V，即6.25 V。 10. 在输入范围相同的条件下，模拟—数字转换器的位数由8位提高到10位后，其量化分辨率将（ ） A. 提高为原来的4倍 B. 提高为原来的2倍 C. 降低为原来的2倍 D. 降低为原来的4倍 【答案】A 【解析】转换位数每增加1位，量化等级增加1倍。由8位提高到10位时，量化等级由256提高到1024，因此分辨率提高为原来的4倍。 11. 采用R—2R电阻网络构成的数字—模拟转换器中，改变输入数字代码的数值，主要改变的是（ ） A. 基准电压的稳定程度 B. 输出模拟量的大小 C. 电阻网络的阻值比 D. 数字时钟的频率 【答案】B 【解析】R—2R网络根据各位二进制代码的状态对基准电压进行加权，输入代码数值改变时，输出模拟电压或电流的大小随之改变。 12. 在数据采集系统中，承担连续电压信号编码任务的器件是（ ） A. 数字锁存器 B. 模数转换器 C. 脉冲整形器 D. 半导体存储器 【答案】B 【解析】模数转换器能够将连续变化的模拟电压转换为计算机可处理的数字编码。 13. 数字控制系统输出连续电压信号时，应选用的转换器是（ ） A. 运算放大器 B. 模数转换器 C. 半导体存储器 D. 数模转换器 【答案】D 【解析】数模转换器将数字编码转换为相应的模拟电压或模拟电流信号。 14. 为避免理想采样过程中出现频谱混叠，采样频率应（ ） A. 不低于最高频率的两倍 B. 等于最高频率的一半 C. 不超过最高频率的两倍 D. 只需高于最低频率 【答案】A 【解析】根据采样定理，采样频率至少应达到输入信号最高频率的两倍。 15. 逐次逼近型模数转换器的主要工作特点是（ ） A. 直接对输入电压进行一次比较 B. 先变换为频率再测量脉冲数 C. 通过逐次比较逼近输入电压 D. 利用电阻网络直接合成输出电压 【答案】C 【解析】逐次逼近型转换器利用内部数模转换器和比较器逐位试探，逐步逼近输入电压。 16. 自动化设备中，温度传感器输出0～10 V模拟信号，控制器只能处理数字信号。合理的信号处理顺序是（ ） A. 传感器信号经D/A转换后送入控制器 B. 传感器信号经滤波放大后送入控制器 C. 传感器信号经A/D转换后送入控制器 D. 传感器信号经功率放大后送入控制器 【答案】C 【解析】温度传感器输出的是模拟电压，控制器需接收数字信号，因此应先通过A/D转换器将模拟量转换为数字量。 17. 某温度传感器输出连续变化的电压信号，控制器需要读取其数值，信号进入控制器前应采用（ ） A. A/D转换器将模拟量转换为数字量 B. D/A转换器将数字量转换为模拟量 C. 编码器将脉冲量转换为模拟量 D. 放大器将数字量转换为脉冲量 【答案】A 【解析】温度传感器输出连续模拟电压，控制器需将其转换为数字量进行处理，因此应采用A/D转换器。 18. 一个12位模数转换器能够区分的量化等级数为（ ） A. 1024级 B. 2048级 C. 4096级 D. 8192级 【答案】C 【解析】量化等级数由 确定，12位转换器具有 ，即4096个量化等级。 19. 某8位单极性模数转换器输入范围为0～5.00 V，采用均匀量化，其量化级数和理想量化间隔分别约为（ ） A. 255级，19.53 mV B. 256级，19.53 mV C. 128级，39.06 mV D. 512级，9.77 mV 【答案】B 【解析】8位转换器的量化级数为 ，量化间隔为 V，约为19.53 mV。 20. 某10位单极性数模转换器的基准电压为5.00 V，输入数字码为768，理想输出电压按码值与满量程等级之比计算。若实测输出为3.60 V，则正确判断是（ ） A. 理想3.60 V，误差4.0%，实测输出偏低 B. 理想3.75 V，误差4.0%，实测输出偏高 C. 理想3.75 V，误差4.0%，实测输出偏低 D. 理想3.60 V，误差4.0%，实测输出偏高 【答案】C 【解析】理想输出为 V，即3.75 V；相对误差为 ，约为4.0%，实测值偏低。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. ______ 是一种数字电路，用于将模拟信号转换为数字信号。 【答案】模数转换器（ADC） 【解析】模数转换器（ADC）是一种将连续变化的模拟信号转换为离散数字编码的电路，因此填“模数转换器（ADC）”。 22. 将连续变化的模拟量转换为数字量的过程称为______。 【答案】A/D转换 【解析】A/D转换是把连续的模拟信号转换为计算机或数字控制器能够处理的数字信号的过程。 23. 在数字控制系统中，D/A转换器输出的模拟量通常表现为连续的______或模拟电流。 【答案】模拟电压 【解析】D/A转换器将数字编码转换为与其对应的模拟量，输出形式通常为连续变化的模拟电压或模拟电流。 24. A/D转换器能够分辨输入模拟信号微小变化的能力，通常用转换器的______表示。 【答案】分辨率 【解析】A/D转换器的分辨率反映其对输入模拟量微小变化的分辨能力，通常与转换位数有关，位数越多，分辨率越高。 25. A/D转换器的基本功能是将______转换为便于数字系统处理的数字量。 【答案】模拟量 【解析】A/D转换器对连续变化的模拟信号进行采样、量化和编码，输出相应的数字量。 26. D/A转换器的基本功能是将数字量转换为与其对应的______。 【答案】模拟量 【解析】D/A转换器按照数字输入的数值大小，输出相应的模拟电压或模拟电流。 27. 理想的n位A/D转换器具有______个量化级。 【答案】 【解析】n位二进制编码能够表示种不同状态，因此理想转换器的量化级数为。 28. A/D转换的基本过程依次包括采样、______和编码。 【答案】量化 【解析】模拟信号经采样取得离散时刻的幅值，再通过量化将其归入有限等级，最后进行二进制编码。 29. 在A/D转换过程中，按照一定时间间隔对连续模拟信号取值的过程称为______。 【答案】采样 【解析】采样是按一定时间间隔获取连续模拟信号瞬时值的过程，是模拟信号数字化的重要环节。 30. D/A转换器输出的阶梯状模拟信号通常需要经过______电路，使波形更加平滑。 【答案】低通滤波 【解析】D/A转换器的输出通常含有阶梯变化和高频分量，采用低通滤波电路可以滤除部分高频成分，使输出波形更加平滑。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 模数转换器（ADC）用于将模拟信号转化为数字信号。（ ） 【答案】正确 【解析】模数转换器（ADC）用于将连续变化的模拟信号转换为对应的离散化数字信号。 32. A/D转换器的位数增加时，在输入量程不变的条件下，能够区分的量化等级通常会增多。（ ） 【答案】正确 【解析】在输入量程不变时，A/D转换位数越多，量化等级越多，最小可分辨的输入电压变化通常越小，因此分辨能力提高。 33. D/A转换器接收模拟电压作为输入，并输出与之对应的数字编码。（ ） 【答案】错误 【解析】D/A转换器的输入是数字编码，输出是相应的模拟信号。将模拟量转换为数字量属于A/D转换器的功能。 34. A/D转换器能够把传感器输出的模拟电压转换为计算机可处理的数字量。（ ） 【答案】正确 【解析】A/D转换器依次完成采样、量化和编码，将连续模拟量转换为离散数字量。 35. D/A转换器接收数字编码后，能够输出相应的模拟电压或模拟电流。（ ） 【答案】正确 【解析】D/A转换器按照输入数字码的大小，产生相应幅值的模拟电压或电流信号。 36. 在参考电压范围相同的条件下，A/D转换器的位数越高，其量化分辨率越高。（ ） 【答案】正确 【解析】位数增加后，满量程被划分为更多等级，能够分辨的最小电压变化量减小。 37. 为避免采样信号产生混叠，采样频率应大于输入信号最高频率的两倍，并在采样前设置抗混叠滤波器。（ ） 【答案】正确 【解析】提高采样频率并限制输入带宽，可使采样信号满足采样定理，减少频谱混叠。 38. 一个8位A/D转换器能够把输入电压划分为255个量化等级。（ ） 【答案】错误 【解析】8位转换器具有 个数字编码，对应256个量化等级，而不是255个。 39. 理想8位D/A转换器的参考电压为5 V时，其最小分辨电压约为19.53 mV。（ ） 【答案】正确 【解析】理想8位D/A转换器共有 个量化等级，其最小分辨电压（1 LSB）为 。 因此，最小分辨电压约为19.53 mV，题干说法正确。 40. 在相同输入量程和转换位数条件下，A/D转换器的量化步长越小，其分辨率越高。（ ） 【答案】正确 【解析】量化步长表示相邻数字编码对应的模拟量间隔，步长越小，转换器对输入变化的分辨能力越强，因此分辨率越高。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 某数控设备的位移传感器输出0至10 V的连续电压信号，控制器只能处理数字量；控制器运算后输出数字指令，伺服放大器需要接收连续电压信号。简述该系统中A/D转换和D/A转换的使用过程，并说明提高转换器分辨率的作用。 【答案】（1）位移传感器输出的模拟电压信号先输入A/D转换器，转换为与位移对应的数字量，供控制器采集和运算。（2）控制器运算得到的数字指令输入D/A转换器，转换为连续的模拟电压信号，再送入伺服放大器控制执行机构。（3）在输入量程不变时，提高转换位数可增加量化等级、减小量化步长，使位移检测和控制输出更加精细，但对转换器精度、抗干扰和稳定性仍需综合考虑。 【解析】本题要求根据工业控制信号链判断两类转换器的先后关系。传感器侧属于模拟量到数字量的A/D转换，执行控制侧属于数字量到模拟量的D/A转换；分辨率提高主要改善量化精细程度，但不能等同于消除所有转换误差。 42. 简述模数转换器和数模转换器的基本功能，并说明二者在数字控制系统中的典型连接关系。 【答案】（1）模数转换器将连续变化的模拟信号转换为计算机或控制器能够处理的数字信号。（2）数模转换器将数字控制量转换为相应的模拟电压或模拟电流信号。（3）典型连接关系为：传感器输出的模拟信号经模数转换器送入控制器，控制器运算后的数字量经数模转换器输出给执行机构。（4）模数转换器通常位于信号采集环节，数模转换器通常位于控制输出环节。 【解析】A/D转换器将传感器输出的模拟信号转换为控制器可处理的数字信号；D/A转换器将控制器输出的数字量转换为模拟电压或电流。典型连接为：传感器A/D转换器控制器D/A转换器执行机构。 43. 某温度检测装置采用理想的8位单极性模数转换器，参考电压为5 V，输入电压范围为0～5 V。说明该转换器的分辨率，并简述模拟信号完成模数转换的主要过程。 【答案】（1）分辨率为 ，约为19.5 mV。（2）输入模拟信号首先经过采样，在规定时刻取得信号幅值。（3）采样值经过量化，被归入相应的电压等级。（4）量化结果经编码形成8位二进制数字量，送入控制器处理。 【解析】8位单极性模数转换器可将输入范围划分为 个量化等级。其分辨率为 ，即约为19.5 mV。 模拟信号完成模数转换的主要过程包括：首先对连续变化的输入模拟信号进行采样，在规定时刻取得其幅值；然后对采样值进行量化，将其归入相应的离散电压等级；最后对量化结果进行编码，形成8位二进制数字量并送入控制器处理。 44. 简述逐次逼近型模数转换器和数模转换器在数据转换方向、输入输出信号形式及主要应用方面的区别。 【答案】（1）逐次逼近型模数转换器将连续变化的模拟电压转换为相应的数字编码，输入为模拟信号，输出为数字信号。（2）数模转换器将数字编码转换为相应的模拟电压或模拟电流，输入为数字信号，输出为模拟信号。（3）模数转换器常用于传感器信号采集，使控制器能够处理现场模拟量。（4）数模转换器常用于把控制器输出的数字量转换为模拟控制信号，以驱动调节阀、变频器等执行设备。 【解析】本题考查模数转换器与数模转换器的基本功能和应用。判断二者区别时，应围绕转换方向、信号形式及系统中的作用进行比较，不能将模拟量采集和模拟量输出的功能混淆。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某自动化装配设备利用模数转换器采集压力传感器电压，并利用数模转换器输出控制阀信号。压力传感器输出范围为0～10.00 V，控制器采用10位模数转换器，输入0 V时数字码为0，输入10.00 V时数字码为1023，转换结果按四舍五入取整。控制阀由12位数模转换器驱动，输出范围为0～5.00 V，数字码范围为0～4095。（1）计算模数转换器的量化步长，并求传感器输出7.35 V时的数字码。（2）若控制阀需要3.60 V的控制电压，计算应输入数模转换器的数字码，并求该数字码对应的实际输出电压及输出偏差。（3）若设备调试时发现采集电压稳定，但控制阀实际输出明显低于计算值，应从模数转换器、数模转换器及信号线路三个方面分别提出一项检查措施。 【答案】（1）模数转换器的量化步长为10.00÷1023，约为0.009775 V，即9.775 mV。输入7.35 V时，数字码为7.35÷10.00×1023，约为751.905，四舍五入后取752。（2）数模转换器的目标数字码为3.60÷5.00×4095，约为2948.4，四舍五入后取2948。实际输出电压为2948÷4095×5.00，约为3.5995 V，输出偏差约为负0.0005 V，即低于要求值约0.5 mV。（3）检查模数转换器的参考电压和量程设置是否正确；检查数模转换器的参考电压、数字输入码及输出端是否正常；检查信号线路的接线、接地、端子接触和线路压降。 【解析】（1）模数转换器的量化步长由满量程电压除以最大数字码得到，再按输入电压与满量程电压的比例计算转换码。（2）数模转换器的数字码由目标电压与满量程电压的比例乘以最大数字码得到，随后用实际数字码反算输出电压并计算偏差。（3）采集电压稳定而控制阀输出偏低，故障范围主要在数模转换环节及其输出线路，应依次核对参考条件、数字输入、输出端和线路连接状态。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $