仪器类专业考研试题及答案

仪器类专业考研试题及答案
一、选择题（每题2分，共20分）
1. 仪器科学与技术领域中，以下哪项不是仪器的基本功能？
A. 测量
B. 控制
C. 通信
D. 存储
答案： D
2. 在仪器设计中，灵敏度和稳定性是两个重要的性能指标，以下哪个因素会影响仪器的稳定性？
A. 环境温度
B. 测量范围
C. 测量精度
D. 测量速度
答案： A
3. 以下哪个不是传感器的分类？
A. 压力传感器
B. 温度传感器
C. 速度传感器
D. 颜色传感器
答案： D
4. 仪器的校准是确保测量准确的重要环节，以下哪个不是校准仪器时
需要考虑的因素？
A. 校准环境
B. 校准标准
C. 校准周期
D. 校准成本
答案： D
5. 在自动化控制系统中，以下哪个不是控制系统的组成部分？
A. 执行器
B. 传感器
C. 控制器
D. 显示器
答案： D
二、简答题（每题10分，共30分）
6. 简述仪器科学与技术的主要研究内容。

答案：
仪器科学与技术主要研究内容包括：测量原理与方法、传感器技术、信号处理技术、仪器设计与制造、自动化控制系统、智能仪器系统等。

7. 解释什么是传感器的线性度，并说明它对测量结果的影响。

答案：
传感器的线性度是指传感器输出与输入之间线性关系的准确度。

线
性度越高，传感器输出与输入的关系越接近直线，测量结果的准确性
和重复性越好。

8. 描述自动化控制系统中PID控制器的工作原理。

答案：
PID控制器是一种常见的反馈控制器，它根据误差信号（设定值与
实际值之差）来调节控制量。

P代表比例（Proportional）、I代表积
分（Integral）、D代表微分（Derivative）。

控制器输出根据误差信号的比例、积分和微分来计算，以实现系统的稳定控制。

三、计算题（每题15分，共30分）
9. 给定一个温度传感器的输出与温度的关系式为 \( V_{out} = 0.01 \times T + 0.5 \)，其中 \( V_{out} \) 为输出电压（V），\( T \) 为温度（°C）。

假设传感器测量到的电压为1.5V，计算对应的温度。

答案：
根据给定的关系式，\( 1.5 = 0.01 \times T + 0.5 \)，解得
\( T = (1.5 - 0.5) / 0.01 = 100 \) °C。

10. 假设有一个控制系统，其传递函数为 \( G(s) = \frac{10}{s^2
+ 4s + 10} \)，求该系统的单位阶跃响应。

答案：
系统单位阶跃响应可以通过拉普拉斯变换的逆变换获得。

首先，
将传递函数分解为标准形式，然后应用拉普拉斯变换的逆变换表，最
后得到时间域内的响应函数。

四、论述题（每题20分，共20分）
11. 论述智能仪器系统与传统仪器系统的主要区别，并举例说明智能
仪器系统的应用场景。

答案：
智能仪器系统与传统仪器系统的主要区别在于智能系统具有自适
应性、自学习能力和决策能力。

智能系统能够根据环境变化和用户需
求自动调整参数，进行故障诊断和预测维护。

例如，在工业自动化领域，智能仪器系统可以实时监控生产线的状态，自动调整生产参数，
提高生产效率和产品质量。

结束语
以上内容为仪器类专业考研试题及答案示例，旨在帮助考生复习和准
备考试。

考生应根据实际考试大纲和要求，进行针对性的复习和准备。