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测试题1DOC
一、选择题:
选择正确的答案,将其对应的字母填入横线处
1.将应变片粘贴在不同的弹性元件上,可以实现对物理参数的测量。
A.位移B.力C.无损探伤D.面积测量
2.忽略质量的单自由度振动系统是系统。
A.零阶B.一阶C.二阶D.高阶
3.一阶系统的动态特性参数是。
A.固有频率B.线性度C.时间常数D.阻尼比
4.用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数,可取输出值达到稳态值倍所经过的时间作为时间常数。
A.0.632B.0.865C.0.950D.0.982
5.不属于测试系统的静特性。
A.灵敏度B.线性度C.回程误差D.阻尼系数
6.从时域上看,系统的输出是输入与该系统响应的卷积。
A.正弦B.阶跃C.脉冲D.斜坡
7.为了提高直流电桥的灵敏度,可采取。
A.半桥双臂各串联一片应变片B.半桥双臂各并联一片应变片
C.提高电桥的供桥电压D.增大应变片的初始电阻值。
8.调幅可看作是调制信号与载波信号的。
A.相加B.相乘C.相减D.相除
9.如电桥的输入为高频余(正)弦波,则电桥输出为波。
A.调频B.调相C.调幅D载波
二、填空题;
1.将被测量按一定的规律转换成可用来输出信号的器件或装置,称为。
2.传感器的分类方法,按信号变换特征可分型和型;按输出信号分类可分为式和式。
3.测试装置动态特性的测定方法可用法和法两种。
确定一阶装置的动态参数主要是。
而二阶装置的动态特性参数主要是和。
4.实现不失真测试,其测试装置应满足的条件是和。
5.非周期信号可视为周期信号T趋于的信号。
6.周期信号频谱图的特点是每条谱线只出现在的整数倍上,不存在非整数倍的频率分量。
7.传递函数
传递函数是测试装置动特性的复频域描述,它表达了系统的特性。
8.应变片称重传感器,其弹性体为圆柱体,直径D=10cm,材料弹性模量E=205×109N/m2,用它称50吨重物体,若用电阻丝式应变片,应变片的灵敏度系数S=2,R=120Ω,则电阻变化值为
9.在测量的过程中,当输入量由小增大和由大减小时,对于同一输入量所得到的两个输出量却往往存在着差值,把在全测量范围内,最大的差值
称为
三、问答题
1.什么叫调制?
什么叫解调?
在测量中为何要将信号先调制然后又解调?
四、计算题
1. 用一阶测量仪器测量100Hz的正弦信号,如果要求振幅的测量误差小于5%,问仪器的时间常数T的取值范围。
若用该仪器测50Hz的正弦信号,相应的振幅误差和相位滞后是多少?
2.周期三角波的频谱,并画频谱图。
其数学表达式为:
一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内。
错选或未选均无分。
1、属于传感器静态特性指标的是[ ]
A.固有频率 B.临界频率
C.阻尼比 D.重复性
2、差动变压器属于[ ]
A.物性式传感器 B.结构式传感器
C.电阻式传感器 D.电感式传感器
3、以下那一项不属于电路参量式传感器的基本形式的是[ ]
A.电阻式 B.电感式
C.电容式 D.电压式
4、某自感式传感器线圈的匝数为N,磁路的磁阻为Rm,则其自感为[ ]
A.N/Rm B.N2/Rm
C.Rm/N D.N2/R2m
5、莫尔条纹的移动对被测位移量所起的作用是[ ]
A.调制 B.放大
C.细分 D.降噪
6、涡流式压力传感器利用涡流效应将压力的变化变换成线圈的[ ]
A.电阻变化 B.电容变化
C.涡流变化 D.阻抗变化
7、要使直流电桥输出电压为零的条件是[ ]
A.R1R3>R2R4 B.R1R3=R2R4
C.R1R3
8、电阻式传感器是将被测量的变化转换成[ ]变化的传感器。
A.电子 B.电压 C.电感 D.电阻
9、静态误差是指传感器在全量程范围内任一点的输出值与其[ ]的偏离程度
A.理论输出值
B.实际输出值
C.最大输出值
D.最小输出值
10、传感器的标定是在明确传感器的输入与输出关系的前提下,利用某种[ ]对传感器进行标度
A.标准元件 B.正规器件
C.标准器具 D.正规器件
11、电容式传感器是将被测量的变化转换成[ ]变化一种传感器
A.电容量 B.电感量
C.介电常数 D.距离
12、以下那一项不是激光的优点[ ]
A.方向性好 B.亮度高
C.单色性强 D.价格便宜
二、填空题(本大题共12小题,每小题1分,共12分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
错填或不填均无分。
13、量程是指传感器在__________内的上限值与下限值之差。
14、相对误差是指测量的___________与被测量量真值的比值,通常用百分数表示。
15、测试工作是为了获取研究对象的状态、运动和特征等方面的_____________。
16、半导体应变片在应力作用下电阻率发生变化,这种现象称为___________效应。
17、磁电式传感器包括磁电感应式传感器、霍儿传感器和______________。
18、在光栅传感器中,__________元件接收莫尔条纹信号,并将其转换为电信号。
19、磁栅式传感器由磁栅、磁头和_____________组成。
20、根据电磁场理论,涡流的大小与导体的电阻率、_________、导体厚度,以及线圈与导体之间的距离,线圈的激磁频率等参数有关。
21、压磁式传感器是基于铁磁材料的__________原理。
22、利用导电材料的电阻率随本身温度变化的温度电阻效应制成的传感器,称为____________。
23、交流电桥的平衡条件_________。
24、在式L=NΦ/I中,L表示__________。
三、问答题(本大题共6小题,每小题6分,共36分)
25、传感器动态特性的评价指标有哪些?
26、简述应变式电阻传感器的工作原理。
27、简述电容式传感器的优缺点。
28、简要说明涡流效应。
29、什么是霍儿效应?
什么是霍儿元件的磁阻效应?
。
30、什么是压电效应?
压电材料分那几种?
。
四、计算题(本大题共2小题,每小题14分,共28分)
31、由式R=ρl/πr2,试求dR/R
32、试推导直流电桥的平衡条件R1R2=R3R4
一、判断题(判断下列各题,正确的在题干后面括号内打“√”,错误的打“╳”。
每小题1分,共10分)
1.动态应变仪的标定电桥的输出电压是采用半桥接法工作的。
( )
2.传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。
( )
3.利用桥式电位差计测量热电偶的热电势时要消耗热电偶的能量。
( )
4.长度计量光栅除了具有位移放大作用外,还具有误差平均效应。
( )
5.具有质量为M,刚度为K的振动体的固有频率为0=.( )
6.惯性式磁电速度传感器与测振仪之间应串接一只电荷放大器。
( )
7.对于一阶测试装置,其时间常数越小,输出的响应速度就越快。
( )
8.在一定的阻尼条件下,用共振法测得的速度共振频率与系统的固有频率一致。
( )
9.惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。
( )
10.金属电阻应变片是利用压阻效应进行工作的。
( )
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括号内。
每小题1分,共10分)
1.下列传感器可实现非接触测量的是( )传感器。
A.压电式加速度 B.电动式速度 C.电磁式速度 D.电阻应变式
2.描述周期信号频谱的数学工具是( )
A.傅立叶级数 B.傅立叶变换 C.拉氏变换 D.三角函数
3.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
4.要使装置的输出波形形状不失真,须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后( )
A.相等 B.与角频率成反比
C.与角频率无关 D.与角频率成正比
5.使用数字频率计测量信号时,在( )情况下测周法比测频法合理。
A.被测信号频率很低 B.被测信号频率很高
C.被测信号频率变化较大 D.被测信号频率恒定
6.随机信号的动态分量可用它的( )表示。
A.标准偏差 B.均值 C.均方值 D.方差
7.一个余弦信号x(t)=Acosωt,它的自相关函数等于( )
A.(A/2)cosωt B.(A2/2)cosωt C.A2sinωt D.(A/2)sinωt
8.用李沙育图确定相位,当出现一个椭圆时,两信号相位差为( )
A.0 B.π/4 C.π/2 D.3π/4
9.交流的动态电阻应变仪中,具有预调平衡的装置是( )
A.电阻调平衡 B.电容调平衡
C.电阻、电容调平衡 D.标定电桥
10.当U形管压差计的a端连通被测气体,b端连通大气压,若a端液面高于b端,高度差为h,则该h代表( )
A.被测气体的真空度 B.动被测气体的真空或负表压
C.被测气体的绝对压 D.动被测气体的表压
三、填空题(每空1分,共20分)
1.测试装置的灵敏度是该标定曲线的________.
2.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________.
3.直流电桥中________接法的灵敏度最高。
4.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。
5.光线记录仪的振动子的输入信号只能是________.
6.单位脉冲信号的幅值频谱是________.
7.半导体应变片的工作原理是基于________效应。
8.随机信号x(t)的均值定义为μ=________.
9.若稳定振动位移信号为x(t)=Asin(ωt+θ),则其稳定振动速度信号为v(t)=________,加速度信号的振幅为________.
10.用强迫振动法激励系统,当系统加速度幅值达到最大时,称为系统的________,此激振频率ωd与系统固有频率ω0之间的关系式为________.
11.正弦信号的均方根值与它的幅值比为________.
12.电动式速度传感器的线圈中产生的感应电动势正比于________.
13.GZ-2型测振仪配接电动式速度传感器时,经过仪器内部的________网络可将传感器测得的速度信号转换为________和________信号。
14.温度误差的线路补偿法是利用电桥的________实现的。
四、简答题(每小题10分,共30分)
1.简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因;常用的前置放大器有哪两种 各有何特点
2.画出动态应变仪的原理框图。
若输入应变的波形为低频简谐信号,请注明各环节的输出信号的波形。
3.差动变压器是哪一类传感器 它的工作原理和输出特性是什么
五、计算题(每小题10分,共30分)
1.写出图示阶跃信号的时域表达式,求它的频谱密度函数。
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.根据图示电桥
(1)写出电桥作电压输出时的和差特性公式。
(2)若R1=R2=R3=R4=120Ω,△R1=△R3=0.3Ω,△R2=△R4=0时,输入电压为
u0(t)=300sin(31416t),求输出电压u(t)。
测试技术试题参考答案
课程代码:
07029
一、判断题(每小题1分,共10分)
1.╳ 2.√ 3.╳ 4.√ 5.╳
6.╳ 7.√ 8.√ 9.╳ 10.╳
二、单项选择题(每小题1分,共10分)
1.C 2.A 3.B 4.D 5.A
6.D 7.B 8.C 9.C 10.B
三、填空题(每空1分,共20分)
1.斜率
2.接触电势 温差电势
3.全桥
4.乘积 之和
5.电流
6.幅值恒为一
7.压阻
8.
9.Acos(t+φ) 2A
10.加速度共振 d=0
11.1/
12.线圈运动速度
13.微积分 加速度 位移
14.和差特性
四、简答题(每小题10分,共30分)
1.因压电式传感器的输出电阻很大、电荷量很小,信号微弱;电荷放大器具有输入阻抗高,输出电压与压电式传感器电荷成正比、与反馈电容成反比;与电缆分布电容无关;电压放大器具有电路简单,成本低,压电式传感器须与电缆配套使用。
2.框图:
传感器输出信号为:
弱低频简谐信号
振荡器输出信号为:
高频载波信号
电桥和放大器输出信号为:
弱高频调幅波和强高频调幅波
相敏检波器输出信号为:
具有正负极性的高频调幅波
低通滤波器输出信号为:
强低频简谐信号
3.差动变压器属于电感式传感器;由可动铁芯和二个次级线圈组成差动变压器,当铁芯移动时,二个互感变化,形成差动电压;输出的调幅波与铁芯位移成正比。
五、计算题(每小题10分,共30分)
1.解:
(1)u(t)=
(2)F[u(t)]=
2.解:
1=31.4
A1()=3.06, 1()=-12.35°
y1(t)=306sin(31.4t+17.65°)
2=314
A2()=0.755, 2()=-148.24°
y2(t)=37.8sin(314t-168.24°)
y(t)=306sin(31.4t+17.65°)+37.8sin(314t-168.24°)
3.解:
(1)u(t)=
(2)u(t)=0.375sin(31416t)
一.填空题
1-1测试系统通常由__________、_____________、及__________所组成。
1-2信息是被研究对象______的特征,信号则是_______的截体。
1-3测试技术包含了________和_______两方面内容。
1-4测试装置的特性可分为_______特性和________特性。
1-5测试装置的静态特性指标有_______及________等。
1-6引用相对误差为0.5%的仪表,其精度等级为_____级。
1-7某位移传感器测量的最小位移为0.01mm,最大位移为1mm,其动态线性范围(或测量范围)是______dB。
1-8描述测试装置动态特性的数学模型有________。
1-9能用确切数学式表达的信号称为______信号,不能用确切数学表达的信号称为______信号。
周期性信号是属于上述的______信号,随机信号是属于________信号。
1-10测试装置以及被测试的系统的结构参数(如装置的质量、弹性刚度、阻尼系数、电感、电容、电阻、比热、热阻等)是不随时间而变化的,称为______系统,且装置或系统的输入输出呈线性关系,则称为_______系统。
线性系统最重要的特性就是_______、________及________等。
1-11闭环伺服式传感器较之一般开环式传感器具有高的_______和_______。
1-12将被测物理量转换成与之相对应的、容易传输和处理的信号的装置称之为_________。
1-13测试装置在稳态下,输出信号变化量和输入信号变化量之比称之为装置的____________。
1-14测试装置输出信号的拉氏变换和输入信号的拉氏变换之比称为装置的___________。
1-15测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付里叶变换之比称为装置的_________。
1-16测试装置对单位脉冲函数δ(t)的响应为h(t),其拉氏变换就是测试装置本身的___________。
1-17测试装置输出波形无失真但有时间延迟t的有失真测试条件是:
装置的幅频特性为_______,相频特性为__________;输出波形既不失真又无延迟的条件是:
幅频特性为________,相频特性为___________。
1-18半导体应变片工作原理是基于--效应,它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数__________。
1-19压电式传感器有__________、_______等,参量式传感器有________、_______、___________等。
1-20压电式传感器常用的压电材料有_______、________等。
1-21自感式传感器通过改变_______、_______和_______,从而改变线圈的自感量,可将该类传感器分为_________、________和_______。
1-22差动变压器式传感器的工作原理是_______________,故也称其为----传感器。
1-23电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器,主要类型有:
极距变化型、__________等。
1-24莫尔条纹移动一个间距Bh,相应于光栅尺移动一个_____________。
1-25为提高光栅式测试系统的分辨率和测得比栅距更小的位移量,经常采用_________技术。
1-26压电式传感器使用_________放大器时,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。
1-27利用正电压效应,可制作_______、_______等,利用逆压电效应,可制作________、________等。
1-28动圈磁电式振动传感器,其输出感应电动势e与线圈相对于磁场运动的______成正比,如在测量电路中接入--电路和--电路,还可用来测量振动位移和加速度。
1-29为尽量满足不失真测试条件,光线示波器振子应调整阻尼比¥=______,被测信号频率f与振子固有频率f0之比应选择f/f0<______。
1-30磁带记录仪快慢放将使重放信号的频带_______,慢录快放则使重放信号频带_________。
1-31随机信号x(t)的自相关函数为R
1-32
1-33已知x(t)和y(t)为两个周期函数,T为其共同周期,其互相头函数为_______。
1-34
1-35采样频率fa,被采样的模拟信号最高频率分量fc,采样定理为__________,实际工作中一般选取__________。
1-36若采样频率过低,不满足采样定理,则采样离散信号的频谱会发生________现象。
1-37对连续时域信号作加窗截熠处理,必然会引起频谱的___________现象。
1-38
1-39带通滤波器的上截止频率fc1,下截止频率fc2,其中心频率fc=__________。
1-40带通滤波器的上截止频率fc2,下截止频率fc1,若为1/3倍频程滤波器,则fc2与fc1的关系为fc2=_________________.
1-41在进行四臂交流电桥设计时,若某两个相对臂接入电阻,为满足电桥平衡条件,另两相对臂中一个用容抗,另一个用___________.
1-42压电式传感器有两种前置放大器,为____________和_____________.
1-43运算式放大器电路如图3所示,则输出电压ey与电容传感器间隙的关系式为____________.
1-44附加传感器质量将使原被测振动系统的固有频率__________.
1-45已知xn是长度为N的有限长序列,DFT[x(n)]=x(k),用填零的方法现将长度扩大m倍,该方法可提高频谱分析的频率分辨率_______倍.
1-46使用电阻应变仪时,想在半桥双臂各并联一片电阻应变片以提高灵敏度,这种做法是_____的(正确或错误)。
1-47如果所测试的信号不随时间变化,这种测试称为_________测试,如果所测试的信号随时间变化很快,这种测试称为_________测试.
1-48统计特征参数不随时间而变化的随机过程属于_________随机过程。
1-49各态历经(遍历性)随机过程任一单个样本函数的__________平均统计特征等于该过程的__________平均统计特征。
1-50低通滤波器对阶跃响应的建立时间Te与带通B的乘积是___________.
1-51滤波器带宽B和响应建立时间Te的乘积通常选取在BTe=____________.
1-52带通滤波器中心频率f0=500Hz,其一3dB带宽B=10Hz,该滤波器的品质因数Q=________________.
1-53A/D转换器是将_________信号转换成_________信号的装置。
1-54若信号满足y(t)=kx(t)关系,其中k常数,则其互相关系数pxy()=___________.
1-55正弦信号的自相关函数是一个同频的_________函数。
1-56频率不同的两个正弦信号,其互相关函数Rxy()=________________.
1-57同频的正弦函数和余弦函数,其互相关函数Rxy()=______________.
1-58Sx(f)和Sy(f)为系统输入和输出信号的自谱,H(f)为系统频响函数,则满足关系Sy(f)=Sx(f).
1-59Sx(f)为输入信号的自谱,Sy(f)为输出信号的自谱,Sxy(f)为系统频响函数,则满足关系正常Sy(f)=________Sx(f).
1-60中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器称为________滤波器。
1-61若直线光栅栅距W=0.02mm,两光栅线纹交角为0.1度,则莫尔条纹间距Bh=______mm.
1-62对回转误差运动圆图象的数值评定时,常采用正好包容误差运动圆图象的同心圆的半径差作为该误差运动大小的评定值,此法称为__________法。
1-63声波是一定频率范围内的_________在弹性介质中传播的波,低于20Hz的声波称为________波,高于20kHz的声波称为_______波。
1-64声波为p,参考基准声压为p0,则声压级L=_________.
1-65声强不I,参考基准声强为I0,则声强级LI=_________.
1-66经过频率计权网络油测得的声压级特别称为__________,它在噪声测量中经常用到。
1-67声场中某点若有两个声波通过,总声压级永远
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