Ksp wszystkie terminy - Pytania i odpowiedzi opracowane z egzaminu kilku terminów PDF

Preview

Summary

Pytania i odpowiedzi opracowane z egzaminu kilku terminów...

Description

Rząd 1 15.01.2021 1. Wskazać prawdziwe stwierdzenie w odniesieniu do oscyloskopu cyfrowego a. Pasmo oscyloskopu cyfrowego dla przebiegów okresowych jest większe niż dla przebiegów jednorazowych. b. W przypadku rejestracji przebiegu jednorazowego próbki sygnału wejściowego mogą być pobierane w sposób sekwencyjny, przypadkowy lub w czasie rzeczywistym. c. W przypadku rejestracji przebiegu okresowego próbki sygnału wejściowego mogą być pobierane w sposób sekwencyjny, przypadkowy lub w czasie rzeczywistym. d. W przypadku rejestracji przebiegu jednorazowego próbki sygnału wejściowego mogą być pobierane wyłącznie w czasie rzeczywistym. 2. W odniesieniu do przetwornika A/C z bespośrednim przetwarzaniem równoległym (ang. flash ADC) można stwierdzić, że: a. b. c. d.

a. b. c. d. e. f.

Przetworniki te charakteryzują się najkrótszym czasem działania. Jest to odmiana przetwornika A/C wagowego. Przetwornik taki charakteryzuje się tzw. niezupełną konwersją A/C. Konwersja A/C może odbywać się w trakcie trwania jednego taktu zegara.

3. Sygnał sinusoidalny o częstotliwości 25 kHz został spróbkowany z częstotliwością próbkowania 150kHz. Należy stwierdzić, że widmo sygnału spróbkowanego będzie złożone z następujących składowych a. 25 kHz 175 kHz, 325 kHz, 475 kHz, 625 kHz. 4. W odniesieniu do interfejsu RS485 można stwierdzić, że: a. Występuje tu możliwość implementacji protokołów komunikacyjnych MODBUS ASCII i MODBUS RTU b. Występuje tu możliwość realizacji transmisji fulldupleks c. Interfejs ten jest przewidziany do pracy w topologii magistrali d. Można tu stosować transmisję asynchroniczną strat-stop (jak w rs232c) 5. Czujnik Pt1000 został dołączony do układu umożliwiającego przekształcenie rezystancji w proporcjonalną wartość napięcia stałego. Kolejno zaś tak otrzymany sygnał został wykorzystany do sterowania źródła prądu. Uzyskano zatem wyjście pętli prądowej 4..20 mA. Należy zatem stwierdzić, że powstał w ten sposób przetwornik pomiarowy Złożony Sprzężony Pomocniczny Nadrzędny Słaby Prądowy

6. W przypadku interfejsu RS485 zastosowano dodatkowe rezystory RB, co zostało przedstawione na powyższym schemacie. Jaki był cel tego zabiegu ?

7. a. b.

c. d.

8.

a. Jest to tzw. układ fail safe supply. Rezystory te zapewniają polaryzację magistrali rs485 co umożliwia zasilanie urządzeń dołączonych do magistrali z stanie awaryjnym b. Jest to tzw. układ fair safe condition. Układ ten zapewnia prawidłową równorzędność poszczególnych urządzeń dołaczonych do magistrali rs485. c. Jest to tzw. fail safe. Rezystory te tworzą w raz z rezystorami terminujacymi rt dzielnik napięciowy, wymuszający stan zera logicznego na magistrali rs485 w przypadku zakończenia transmisji. d. Jest to tzw. układ fail safe condition. Układ ten zapewnia prawidłowy warunek pracy magistrali rs485 w stanie awaryjnym. W jaki sposób może być wykonywana kompensacja zimnych końców termopary ? W klasycznym układzie umieszcza się dodatkową termoparę (w temp. 0 stopni – naczynie z topniejącym lodem), połączoną szeregowo z termoparą stanowiącą czujnik. Stosuje się dodatkowy czujnik (np. półprzewodnikowy) wykorzystywany do kompensacji sił termo elektrycznych pozostałych w złączu (zastąpienie dodatkowej termopary w układzie klasycznym), jakim dołączona jest termopara do przyrządu pomiarowego. W klasycznym układzie umieszcza się dodatkową termoparę (w temp. Innej niż 0 stopni), połączoną równolegle z termoparą stanowiącą czujnik Stosuje się dodatkowy czujnik nadrzędny np. rtd wykorzystywany do kompensacji napięć szkodliwych w złączu (zastąpienie dodatkowej termopary w układzie klasycznym), jakim dołączona jest termopara do przyrządu głównego (zbiorczego) Częstotliwość sygnału f (w Hz) zmierzona na wyjściu fotodetektora enkodera inkrementalnego równa jest numerowi indeksu danej osoby, podzielonemu przez 100. Tarcza tego enkodera posiada 100 otworów. Jaka jest zatem prędkość obrotowa wału? Wynik podać w obr/min f = 1134,27 Hz, N=100

ω=

1134,27 ∙ 60= 680,562 obr /min 100

9. Z tzw. „wykresu diamentowego”, jaki jest podawany dla wzmacniacza pomiarowego można odczytać a. Maksymalną szybkość narastania napięcia wyjściowego b. Maksymalną szybkość narastania napięcia wejściowego c. Zakres napięć wspólnych w którym możliwe jest ich wytłumienie przez wzmacniacz pomiarowy dla danego napięcia zasilania d. Zakres napięć wyjściowych w którym wzmacniacz pomiarowy pracuje liniowo przy danym napięciu zasilania

10. Termistor NTC umieszczono w temperaturze T1, następnie zaś T2. W obu przypadkach czujnik nagrzewany był przez czas znacznie większy od jego stałej czasowej. Stosunek temperatur T2/T1 = 6. Należy zatem stwierdzić, że a. Rezystancja czujnika zmniejszy się 6 – krotnie. Wynika to z faktu iż rezystancja termistora zależy liniowo od temperatury. b. Rezystancja czujnika zwiększy się 6-krotnie wynika to z faktu iż rezystancja termistora zależy liniowo od temperatury. c. Rezystancja czujnika ulegnie zmniejszeniu . brak jednak liniowej zależności rezystancji od temperatury, ponieważ termistor charakteryzuje się nieliniową charakterystyką przetwarzania. Nie można zatem stwierdzić ile razy ulegnie zmniejszeniu rezystancja termistora bez dodatkowych danych. d. Rezystancja czujnika ulegnie zwiększeniu . brak jednak liniowej zależności rezystancji od temperatury, ponieważ termistor charakteryzuje się nieliniową charakterystyką przetwarzania. Nie można zatem stwierdzić ile razy ulegnie zmniejszeniu rezystancja termistora bez dodatkowych danych. e. Brak wystarczające ilości informacji by udzielić jednoznacznej odpowiedzi (brak m.in. wartości stałej materiałowej) 11. W pewnym komputerowym systemie pomiarowym dokonano zautomatyzowanej operacji polegającej na przywróceniu woltomierza cyfrowego do stanu, w którym jego błąd graniczny zgodny jest z danymi technicznymi określonymi przez producenta. Należy zatem stwierdzić, że przeprowadzono tu proces a. Strojenie 12. Napięcie referencyjne 12-bitowego przetwornika C/A o wyjściu unipolarnym wynosi 5,00 V. Słowo podane na wejście przetwornika wynosi 0337H. Zatem napięcie wyjściowe jest równe: a. 1,004 V 13. Na rysunku przedstawione zostały przebiegi zarejestrowane na liniach wyjściowych pewnego urządzenia. Sygnały na osobnych liniach wejściowych nie były rejestrowane. Należy zatem stwierdzić, że

A. Jest to interfejs asynchroniczny rs422, czyli z wyjściem i wejściem różnicowym (pełna symetryzacja linii wejścia i wyjścia) B. Jest to interfejs asynchroniczny rs232c. sygnał ,,1’’ odpowiada linii TxD, zaś sygnał 2 jest związany z sprzętową kontrolą przepływu.

C. Jest to interfejs asynchroniczny rs485 przewidziany do pracy w topologii magistrali .W tej sytuacji sygnał ,,1’’ stanowi linię A, zaś sygnał 2 odpowiada linii B. D. Jest to przykład interfejsu synchronicznego. Sygnał 1 stanowi przebieg danych przesyłanych, zaś sygnał 2 stanowi przebieg zegara. 14. Zbiór wartości wielkości przyporządkowany menzurandowi wraz z każdą dostępną informacją, mogącą mieć znaczenie jest współczesną definicją a. Wynik pomiaru 15. W odniesieniu do interfejsu RS232C można stwierdzić, że a. Istnieje tu możliwość transmisji w trybie fulldupleks i dupleks b. W rs232c kontrola przepływu może być realizowana sprzętowo za pośrednictwem dodatkowych linii sterujących c. W rs232c kontrola przepływu może być realizowana programowo za pomocą protokołu XONXOFF d. Symetryzacja poszczególnych linii i urządzeń transmisyjnych umożliwia zwiększenie maksymalnej przepływności bitowej względem rs422. 16. Na rysunku przedstawiono schemat prostego termometru. Jako czujnik RT wykorzystano tu termistor NTC. Woltomierz V stanowi woltomierz magnetoelektryczny o rezystancji RV >> RT. Należy stwierdzić, że

17. a. b. c. d. e. 18.

a. Skala tego termometru będzie posiadać silnie nieliniową podziałkę nawet w wąskim zakresie temperatur b. Temperatura minimalna będzie się znajdować na początku skali woltomierza, maksymalna zaś na końcu skali c. Temperatura maksymalna będzie znajdować się na początku skali woltomierza zaś minimalna na końcu skali. d. Skala tego termometru będzie posiadać liniową podziałkę w szerokim zakresie temperatur. W odniesieniu do aliasingu należy stwierdzić, że Zjawisko to powstaje na skutek zbyt niskiej częstotliwości próbkowania odpowiadającej częstotliwości krytycznej sygnału, przez co dochodzi do degradacji widma sygnału Zjawisko to powstaje na skutek zbyt niskiej częstotliwości próbkowania odpowiadającej częstotliwości końcowej sygnału Zjawisko to powstaje na skutek zbyt niskiej częstotliwości próbkowania przez co dochodzi do nałożenia widma sygnału oryginalnego i widm powielanych na siebie Zjawisko to prowadzi do nieodwracalnej utraty informacji Zjawisko to powstaje na skutek zbyt wysokiej częstotliwości próbkowania, przez co dochodzi do oddalenia widma sygnału oryginalnego i widm powielonych od siebie. Wartość napięcia (w mV) na wyjściu półprzewodnikowego czujnika temperatury równa jest numerowi indeksu danej osoby, podzielonemu przez 1000. Czułość tego czujnika wynosi 20 mV/˚C. Obliczyć temperaturę w jakiej znajduje się czujnik U = 113,427 mV

t=

U 113,427 mV = =5,67 ° C C 20 mV /° C

19. Należy zautomatyzować pomiar pojemności kondensatora (obiektu pomiaru), wykorzystując komputerowy system pomiarowy. Jakie będzie oddziaływanie tego systemu na obiekt pomiaru ? a. Pasywne b. Aktywno-pasywne c. Brak wystarczających informacji w treści pytania aby udzielić odpowiedzi d. Aktywne 20. Ile wejść sterujących musi posiadać multiplekser stosowany w celu przełączania wejściowych sygnałów analogowych komputerowej karty pomiarowej, jeśli liczba wejść analogowych wynosi 8? Założyć, że multiplekser ten sterowany jest w kodzie NKB a. 3 21. Na rysunku powyżej przedstawiono 3-bitowy przetwornik C/A z siecią rezystorów wagowych. Jaka jest wartość napięcia wyjściowego dla słowa wejściowego 110B (kod NKB)?

a. 22. a. b. c. d.

23. a. 24. a. b. c. d. 25.

a. b. c.

-4,909 V Generator arbitralny stanowi Przykład klasycznego generatora cyfrowo-kodowego Specjalny rodzaj generatora kluczowany sygnałem arbitralnym, co umożliwia tworzenie sygnałów synchronicznych arbitalnie. Zazwyczaj generator DDS z pamięcią RAM zapisywaną próbkami tworzonego przebiegu. Rodzaj generatora z programowanym kształtem i parametrami sygnału wyjściowego. Zwykle istnieje możliwość przesłania próbek sygnału za pomocą stosowanego interfejsu do pamięci wewnętrznej generatora. Ile wynosi graniczna wartość błędu względnego odstrojenia częstotliwości zegara odbiornika w przypadku interfejsu RS232C dla przepływności bitowej 9600 b/s i formatu ramki 8E1? 4,55% Należy stwierdzić, że próbkowanie sygnału odbywa się w Dziedzinie czasu w zbiorze wartości w zbiorze słów kodowych sygnału w przestrzeni czasowo – amplitudowej sygnału Porównanie przetworników A/C z kompensacją wagową i kompensacją równoramienną (jednakowa rozdzielczość, napięcie wejściowe i odniesienia) prowadzi do następujących wniosków W przypadku przetwornika z kompensacją wagową wymagana jest mniejsza liczba taktów zegara, niż w przypadku przetwornika z kompensacją równoramienną. Dla obu przetworników wymagana jest liczba taktów zegara Brak możliwości udzielenia jednoznacznej odpowiedzi

d. W przypadku przetwornika z kompensacją wagową wymagana jest większa liczba taktów zegara, niż w przypadku przetwornika z kompensacją równoramienną 26. Wskazać prawdziwe stwierdzenia w odniesieniu do idealnego przetwornika A/C a. W przypadku zwiększenia liczby bitów przetwornika o 1 błąd kwantowania staje się dwukrotnie mniejszy b. W przypadku gdy wartość napięcia wejściowego znajduje się w połowie przedziału kwantowania błąd kwantowania wynosi 0 c. W przypadku zwiększenia liczby bitów przetwornika o 1 błąd kwantowania staje się dwukrotnie większy d. W przypadku gdy wartość napięcia wejściowego znajduje się w połowie przedziału kwantowania błąd kwantowania przyjmuje wartość maksymalną 27. Pewien sygnał dolnopasmowy zajmuje pasmo częstotliwości w zakresie 0…1500 Hz. Które z podanych częstotliwości próbkowania pozwalają próbkować ten sygnał z uniknięciem aliasingu ? a. 3000 Hz b. 4500 Hz c. 750 Hz d. 1500 Hz 28. Wskazać poprawne sformułowania a. W przypadku protokołów komunikacyjnych MODBUS ASCII i MODBUS RTU nie dochodzi do kolizji ponieważ transmisję każdorazowo inicjuję węzeł typu MASTER b. Termistor stanowi przykład parametrycznego czujnika temperatury c. Czujnik temperatury rtd stanowi przykład generacyjnego czujnika temperatury d. W przypadku protokołów komunikacyjnych MODBUS ASCII i MODBUS RTU może dochodzić do kolizji ponieważ każdy z węzłów może w dowolnej chwili rozpocząć transmisję na zasadzie równorzędności 29. W odniesieniu do transmisji danych należy stwierdzić, że CRC stanowi a. specjalne urządzenie nadzorujące transmisje danych w sposób bierny b. specjalne urządzenie nadzorujące transmisje danych w sposób czynny c. dodatkowy bit dołączony do transmitowanej ramki danych stosowany w celu sprawdzenia poprawności transmisji. Odbiornik dokonuje ponownego obliczenia CRC z wykorzystaniem odmiennego algorytmu względem tego jaki był stosowany w nadajniku. Kolejno dochodzi do porównania crc z wykorzystaniem tego samego algorytmu jaki był stosowany w nadajniku. Kolejno dochodzi do porównania crc odebranego z obliczonym, różnica o błędzie transmisji d. dodatkowy bajt lub bajty dołączone do bloku transmitowanych danych stosowanych w celu sprawdzenia poprawności transmisji. Odbiornik dokonuje ponownego obliczenia CRC z wykorzystaniem tego samego algorytmu jaki był stosowany w nadajniku. Kolejno dochodzi do porównania crc odebranego z obliczonym, różnica świadczy o błędzie transmisji 30. Za pośrednictwem oscyloskopu cyfrowego zmierzono czas trwania ramki RS232C (format 7N1). Uzyskano wartość 81,82 ms. W związku z tym przepływność bitowa jest równa w przybliżeniu a. 110bps Rząd 2 15.01.2021 15.02.2021 – 2 termin zaoczny

W jakiś sposób odbiornik wykrywa początek i koniec przesyłanej ramki w przypadku protokołu komunikacyjnego MODBUS RTU?

Czy w przypadku enkodera inkrementalnego obrotowego chwilowy zanik napięcia zasilania powoduje utratę informacji o położeniu kątowym wału?

Wartość napięcia (w mV) na wyjściu półprzewodnikowego czujnika temperatury równa jest numerowi indeksu danej osoby, podzielonemu przez 1000. Czułość tego czujnika wynosi 20 mV/°C. Obliczyć temperaturę w jakiej znajduje się czujnik.

Należy zautomatyzować pomiar rezystancji rezystora (obiektu pomiaru), wykorzystując komputerowy system pomiarowy. Jakie będzie oddziaływanie tego systemu na obiekt pomiaru?

Za pośrednictwem oscyloskopu cyfrowego zmierzono czas trwania ramki RS232C (format 8N2). Uzyskano wartość 95,74 µs. W związku z tym przepływność bitowa jest równa w przybliżeniu:

Wskazać nieprawdziwe stwierdzenia w odniesieniu do idealnego przetwornika A/C:

Pewien sygnał próbkowano z częstotliwością 24,0 MHz. Ile wynosi częstotliwość Nyquista tego sygnału?

Na rysunku przedstawiono schemat prostego termometru. Jako czujnik RT wykorzystano tu termistor PTC. Woltomierz V stanowi woltomierz magnetoelektryczny o rezystancji RV >> R. Należy stwierdzić, że:

Zadaniem komputera w komputerowym systemie pomiarowym nie jest:

Charakterystyka czujnika RTD dana jest wzorami:

Błąd przetwornika A/C zaznaczony na rysunku stanowi:

Wskazać prawdziwe stwierdzenia w odniesieniu do oscyloskopu cyfrowego.

Napięcie referencyjne 16-bitowego przetwornika C/A o wyjściu unipolarnym wynosi 10,00 V. Słowo podane na wejście przetwornika wynosi 6459H. Zatem napięcie wyjściowe jest równe:

Częstotliwość sygnału f (w Hz) zmierzona na wyjściu fotodetektora enkodera inkrementalnego równa jest numerowi indeksu danej osoby, podzielonemu przez 100. Tarcza tego enkodera posiada 100 otworów. Jaka jest zatem prędkość obrotowa wału? Wynik podać w obr/min.

Termistor PTC umieszczono w temperaturze T1, następnie zaś T2. W obu przypadkach czujni nagrzewany był przez czas znacznie większy od jego stałej czasowej. Stosunek temperatur T2/T1=6. Należy zatem stwierdzić, że:

Na rysunku przedstawiony został schemat pewnego układu elektronicznego. Należy stwierdzić, że układ ten może pełnić funkcję:

W celu przełączania wejściowych sygnałów analogowych komputerowej karty pomiarowej zastosowano multiplekser sterowany w kodzie NKB. Liczna wejść analogowych wynosi 16. Ile wejść sterujących musi posiadać ten multiplekser?

Sygnał sinusoidalny o częstotliwości 55kHz został spróbkowany z częstotliwością próbkowania 110 kHz. Należy stwierdzić, że widmo sygnału próbkowanego będzie złożone z następujących składowych:

Do podstawowych parametrów termistora należy zaliczyć:

W jakie sposób można linearyzować charakterystykę przetwarzania termistora?

W odniesieniu do transmisji danych należy stwierdzi, że CRC stanowi:

Na rysunku został przedstawiony schemat pewnego układu. Należy stwierdzić, że:

W pewnym komputerowym systemie pomiarowym dokonano zautomatyzowanej operacji polegającej na wyznaczeniu błędów granicznych i poprawek w wybranych punktach zakresu pomiarowego. Należy zatem stwierdzić, że przeprowadzono tu proces:

Zarejestrowana została następująca ramka protokołu MODBUS RTU: 0x330 0x02 0x21 0x01 0x11 0x23 0x01 0x45 0x2F 0x2E Należy stwierdzić, że:

Rezystancja pewnego czujnika RTD w temperaturze -15,1°C zmierzona za pomocą omomierz pracującego w układzie 4-przewodowym wynosi 94,12 Ω. Należy wysnuć wniosek, że jest to:

Dlaczego termopara wymaga stosowania układu kompensacji zimnych końców?

W przypadku przetwarzania A/C można wyróżnić następujące etapy:

Wskazać prawdziwe zdania w odniesieniu do transmisji danych.

Na rysunku przedstawiony został schemat dzielnika napięcia. Jaką wartość pojemności powinien mieć kondensator C1, by dzielnik ten stał się dzielnikiem skompensowanym?

Ile wynosi czas wysyłania pliku o rozmiarze 5467 B w przypadku interfejsu RS232C dla przepływności bitowej 19200b/s i formatu ramki 8E1? Należy pominąć występowanie dodatkowych opóźnień pomiędzy przesyłanymi bajtami.

Rząd 1 26.01.2021 3. Dla pewnego oscyloskopu cyfrowego maksymalna częstotliwość próbkowania wynosi 250 MS/s. Długość rekordu pamięci wynosi 2048 próbek. Ile wynosi czas trwania najkrótszego odcinka przebiegu jednorazowego, jaki może być zarejestrowany?

4. W przypadku pewnego generatora DDS słowo sterujące równe jest numerowi indeksu danej osoby, częstotliwość sygnału zegarowego równa jest 1000 MHz, zaś liczba bitów licznika wynosi 22. Ile wynosi częstotliwość sygnału na wyjściu tego generatora?

5. Rezystancja poszczególnych przewodów, jakimi dołączony jest czujnik RTD do kondycjonera w układzie 3-przewodowym jest jednakowa i wynosi 0,63 ohm. Ile wynosi bład metody w takim przypadku?

6. Sygnał sinusoidalny o częstotliwości 25 kHz został spróbkowany z częstotliwością próbkowania 150 kHz. Należy stwierdził, że widmo sygnału spróbkowanego będzie złożone z następujących składowych: 7. W odniesieniu do komputerowego systemu pomiarowego w topologii magistrali można stwierdził, że:

8. Wskazać, które z poniższych stwierdzeń są prawdziwe w odniesieniu do idealnego przetwornika A/C.

9. Maksymalna częstotliwość występująca w widmie sygnału próbkowanego równa jest numerowi indeksu danej osoby (w Hz) IIe wynosi minimalna częstotliwość próbkowania tego sygnału

10. IIe wejść sterujących musi posiadać multiplekser stosowany w celu przełączania wejściowych sygnałów analogowych komputerowej karty pomiarowej, jeśli liczba wejść analogowych wynosi 8? Założyć, że multiplekser ten sterowany jest w kodzie NKB

11. Na rysunku przedstawiony został uproszczony schemat magistrali RS485. Zastosowano tu jednak dodatkowe rezystory RB. Jaki był cel tego zabiegu?

12. W odniesieniu do stałej czasowej temperatury można stwierdzić, że

13. Na rysunku przedstawiony został 3-bitowy przetwornik C/A. jaka jes...