工程测试技术复习.docx

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工程测试技术复习

命题：

一．单项选择题（）

1．信号_________不是周期信号。

A．

B．

C．

D．

2.测量装置的频率特性为

和

，当它们满足（）条件时，输出波形与输入波形将相似而无失真。

A.

=1，

=0

B.

=常量，

=常量

C.

=常量，

=

—时间延迟

D.

=1，

=1

3．基频为

的周期性矩形波，其频带宽度为_________。

A．

B．3

C．5

D．10

4.下列信号中，________信号的频谱是连续的。

c

A.

B.

C.

D.

5.测试装置的频响函数H（jω）是装置动态特性在______中的描述。

A.幅值域B.时域C.频率域D.复频域

6.各测试装置并联使用时，总的传递函数_________。

A．等于各测试装置传递函数之和B．等于各测试装置传递函数的乘积

C．等于各测试装置传递函数的比D．等于各测试装置传递函数的差

7.如果一个信号的频谱是离散的，则该信号的频率成份是。

A.有限的B.无限的C.有限的或无限的

8.调制可以看成是调制信号与载波的_________。

A.相乘B.相加C.相减D.相除

9.滤波器的频率分辨力越高，则测量的响应速度_________。

A.越快B.越慢C.不变

10.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为（）

A.理论直线B.标定曲线C.理论标定曲线D.幅频曲线

11．为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用。

A.电压放大器B.电荷放大器C.相敏检波器

12．测量装置的灵敏度是其标定曲线的　　　　。

A．幅值　B．斜率C．相位D．放大倍数

13.温度误差的线路补偿法是利用电桥（）实现的。

A.相邻桥臂同变输入电压相加B.相邻桥臂差变输入电压相减

C.相对桥臂同变输入电压相加D.相对桥臂差变输入电压相加

14.无论二阶系统的阻尼比ξ如何变化，当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时，该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为（）

A.0°B.90°C.180°D.不定值

15.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（）

A.线性度越好B.迟滞越小

C.重复性越好D.分辨力越高

16.视觉传感器的扫描部的主作用是（）

A.聚成光学图像信号

B.将光学图像信号转换成电信号

C.将二维图像信号转换为时间序列一维信号

D.抽出有效信号

17.传感器与被测量的对应程度可用其（）表示。

A.精确度B.稳定性

C.线性D.灵敏度

18.测试装置传递函数H（s）的分母与_________有关。

A.输入量x（t）B.输入点的位置C.装置的结构

19.用常系数微分方程描述的系统称为_________系统。

A.相似B.物理C.线性D.力学

20.线性系统的叠加原理表明_________。

A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响

B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率

C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数

21.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围_________。

A.越宽B.越窄C.不变

22.傅氏级数中的各项系数表示各谐波分量的_________。

A.相位B.周期C.振幅D.频率

23.将时域信号进行时移，则频域信号将会_________。

A.扩展B.压缩C.不变D.仅有相移

24.为了抑制干扰，常采用的电路有（）。

A.A/D转换器B.D/A转换器C.变压器耦合D.调谐电路

25.载波频率为f0，调制信号的最高频率为fm，两者的关系为（）。

A.f0=fmB.f0>fmC.f0>>fmD.f0<

26.在测量位移的传感器中，符合非接触式测量且不受油污等介质影响的是（）传感器

A.电容式   B.压电式  C.电阻式   D.电涡流式

27.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（）。

A.电压放大器B.电荷放大器C.前置放大器D.电容放大器

28．对压电式加速度传感器，希望其固有频率（）

A.接近零B.尽量低些

C.尽量高些D.任意

29．传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。

A.金属辐射式B.热电偶

C.半导体三极管D.比色计

30．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（）

A．压力B．力矩C．温度D．厚度

31.欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用（）传感器。

A.压电式B.磁电式C.电阻式D.热电式

32．在热电偶工作回路中可以接入测量仪表是遵循。

A.均质回路定律B.中间导体定律C.中间温度定律D.标准电极定律

33.在工程测量中，为了方便热电偶电极选配，常将______作为标准电极。

A.纯金B.纯银C.纯铂D.纯铜

34．电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为（）的输出。

A.电阻B.电容C.电压D.电荷

35.莫尔条纹光栅传感器的输出是（）

A.数字脉冲式B.调幅式

C.调频式D.正弦波

36.常用于测量大位移的传感器有（）

A.感应同步器B.应变电阻式

C.霍尔式D.涡流式

37．将电阻应变片贴在____上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。

A.质量块B.导体

C.弹性元件D.机器组件

38.影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（）

A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度

C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗

39．将两个压电元件串联，下列表达式中正确的是_________。

A．电荷、电容增加一倍，电压不变

B．电荷不变，电容缩小一倍，电压增加一倍

C．电荷、电压增加一倍，电容不变

D．电压不变，电容缩小一倍，电荷增加一倍

40．通常人耳最敏感的声音频率为。

A50HzB500HzC3000HzD6000Hz

41.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是_________。

A.电荷放大器B.A/D转换器

C.相敏检波器D.滤波器

42.压电式加速度计，其压电片并联时可提高_________。

A.电压灵敏度B.电荷灵敏度C.电压和电荷灵敏度

43.电容式传感器中，灵敏度最高的是_________。

A.面积变化型B.介质变化型C.极距变化型

44.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称之为_____效应。

A．压电B.压阻C.逆压电D.压磁

45.电涡流传感器是利用_________材料的电涡流效应工作的。

A.金属导体B.半导体C.非金属D.PVF2

二．填空题（1.5×10分）

1．若要信号在传输过程中不失真，测试系统的输出和输入必须满足（表达式，时、频）__________________。

2．满足测试装置不失真测试的频域条件是____________和____________。

3.线性系统中的两个最重要的特性是指_______和____________。

4．测试系统的静态特性指标主要有灵敏度、、回程误差、_____________、漂移和_____________。

5.调幅过程在频域相当于____________过程，调幅装置实际上是一个____________,典型的调幅装置是____________。

6．利用缓变信号控制高频振荡信号，使其随着缓变信号的变化规律而变化的过程称为_________，这个高频振荡信号称为__________，控制高频信号的缓变信号称为。

7.周期信号x（t）的傅氏三角级数中的n是从_____到_____展开的，傅氏复指数级数中的n是从_____到_____展开的。

8.周期信号x（t）的傅氏三角级数展开式中，an表示_____，bn表示_____，a0表示_____，An表示_____，фn表示_____，nω0表示_____。

9.工程中常见的周期信号，其谐波分量的幅值总是随谐波次数n的增加而_____的，所以没有必要取那些高次的谐波分量。

10.测试装置的动态特性在时域中用_____描述，在频域中用_____描述。

11.影响一阶装置动态特性参数是_____，原则上希望他_____。

12.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的________相等，且相对桥臂阻抗的相角________相等。

13.温度误差的线路补偿法是利用电桥的________实现的。

14.传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持______条件。

15.图所示电桥的输出为_________。

0

16.当测量装置的输入x有一个增量

，引起其输出y发生相应变化

，则该装置的绝对灵敏度为S=

17．设两光栅刻线间的夹角为

，栅距均为W，则二者所生成之莫尔条纹间的距离BH=。

18．压电传感器的测量电路主要有电压放大器和___________________两种。

19.热电偶的热电势由________和________两部分组成。

20.热电偶的热电势包括两种不同导体接触时的________和同一导体两端处于不同温度时的________。

三．计算题

1.用一阶量仪作100Hz正弦信号的测量，如要限制振幅误差在5%以内，则该量仪的时间常数

应设计成多大？

2.某测试装置的频率响应函数为

H（jω）=

若输入信号为X（t）=100sin（31.4t+30°）+50sin（314t-20°），求稳态输出信号Y（t）的表达式。

3．用某一传递函数为

的一阶测试系统进行测量，若被测参数按正弦规律变化，如果要求仪表指示值的幅值误差小于1%，问：

被测参数变化的最高频率是多少？

如果被测参数的周期是2秒和3秒，幅值误差是多少？

4.一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm，工作初始间隙

，空气介质，试求：

（已知空气介电常数

）

（1）通过测量得到的电容变化量为

，则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离

（2）如果测量电路的放大倍数

，读数仪表的灵敏度

格/

，则此时仪表指示值变化多少格？

5．某一阶测试系统的传递函数为

，试求当激励信号为

时的稳态输出。

6．已知调幅波X（t）=（10+40cos2πfωt+20cosπfωt）（cos2πfct）,其中fc=8kHZ,fω=500Hz。

试求：

（1）X（t）所包含的各分量的频率及幅值；

（2）绘出调幅波的频谱。

7．用电阻应变片测量悬臂梁应变，其贴片及受力如图所示。

在悬臂梁的上下表面对称位置处，粘贴同一型号应变片R1、R2，应变片的灵敏度系数

。

已知由Fx产生的应变值

，由Fy产生的应变值

，电桥供桥电压

。

试给出去除Fx的影响，测量Fy的直流电桥电路图，并计算其输出电压。

悬臂梁受力及贴片示意图

8.求下图所示周期锯齿波的傅立叶级数展开式。

9.质量为0.05kg的传感器安装在一个50kg质量的振动系统上，若安装传感器前系统的固有频率为10Hz，装上传感器后，试确定新的系统的固有频率。

10.有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理?

11.表1为某热电偶的分度表，测量电路如下图所示，数字电压表的读数为4.10mV，热电偶与电压表用补偿导线连接，请问被测温度Tx是多少，给出计算过程。

表1：

温度/℃

20

30

40

50

80

90

100

110

120

130

140

热电势/mV

0.80

1.20

1.60

2.02

3.26

3.38

4.10

4.51

4.90

5.30

5.73

12.某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：

铂电阻温度传感器：

0.45Ω/℃

电桥：

0.02V/Ω

放大器：

100（放大倍数）

笔式记录仪：

0.2cm/V

求：

（1）测温系统的总灵敏度；

（2）记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。

（输入）

四、问答题

1．论述和对比光敏电阻和光敏二极管的五个基本特性，并简述其工作原理。

（10分）

2．设计一种非接触式和一种接触式的钢板厚度在线测量方法，要求使用不同的传感器，画出测试系统简图，并简述其工作原理。

（10分）

3.对于二阶装置，为何要取阻尼比ξ=0.6-0.7？

4.简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用前置放大器有哪两种？

各有何特点？

（10分）

5.什么叫调制？

什么叫解调？

在测量中为何要将信号先调制然后又解调？

6.分别画出使用电涡流传感器、光电传感器测量齿轮转速的测试系统，并简述其工作原理。

（5分

7.下图是一种传感器的工作原理图，试问这是何种形式的传感器？

用图中符号简述其工作原理。

8.试用光敏二极管设计一个暗通电路，并简述其工作原理。

（10分）

9.画出数字式转速表的测速电路原理框图，并说明其工作过程

10.试用公式推导热电偶的热电势产生原理。

11.叙述转子流量计的基本原理及各种影响因素

12..涡街流量计是根据什么原理制成的？

涡街频率与什么有关？

如何测量？