吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 期末考試樣題答案2013-2014第一學(xué)期專業(yè)：農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 課程名稱：測試與傳感技術(shù) 考核方式:開卷一. 名詞解釋（24分）零位測量法：測試電橋一臂為有刻度的精密可變電阻R2。在電橋原始平衡后，如R1因變形變?yōu)镽1+Rl時，電橋?qū)⑹テ胶?，指示電表有了讀數(shù)。此時人為地調(diào)節(jié)R2使電橋重新平衡，通過R2的刻度確定R2的變化量R2?；魻栃?yīng)：將導(dǎo)電體薄片置于磁場B中，如果在a、b端通以電流I，則在c、d端就會出現(xiàn)電位差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。電位差稱為霍爾電勢?；爻陶`差：回程誤差表示測量系統(tǒng)當輸入量由小到大再由大到小變化時，對于同一輸入

2、，所得輸出量不一致的程度，回程誤差在數(shù)值上是用同一輸入量下所得滯后偏差的最大值與測量系統(tǒng)滿量程輸出值比值的百分數(shù)表示。內(nèi)光電效應(yīng)：內(nèi)光電效應(yīng)半導(dǎo)體材料受光的照射后，其電導(dǎo)率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為光導(dǎo)效應(yīng)，而受光后產(chǎn)生電勢的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)。二者統(tǒng)稱為內(nèi)光電效應(yīng)采樣定理：采樣定理也稱香農(nóng)(Shannon)定理，給出了帶限信號不丟失信息的最低采樣頻率為fs2fc，式中fc為原信號中的最高頻率，若不滿足此采樣定理，將會產(chǎn)生頻率混疊現(xiàn)象。熱電效應(yīng)：兩種不同的導(dǎo)體組成閉合回路，如果兩個連接端點處的溫度不同，回路中將產(chǎn)生電勢，這種現(xiàn)象叫熱電效應(yīng)。傳感器分辨率：是指傳感器能檢測到的最小的輸入增量。集流環(huán)：擁

3、電阻應(yīng)變片測試旋轉(zhuǎn)軸扭矩時，通過集流環(huán)把旋轉(zhuǎn)軸上的應(yīng)變信號轉(zhuǎn)換到后續(xù)信號處理設(shè)備中。二. 簡答題（30分）1、測量電橋的平衡方法有哪些？（5分）測量電橋的平衡方法有四種：電橋橋臂中串聯(lián)小阻值電位器、并聯(lián)大阻值電位器、電容平衡裝置和帶電阻、電容的平衡裝置。2、采用應(yīng)變測試系統(tǒng)檢測時，如何消除溫度變化引起的誤差？（5分）消除溫度變化引起的誤差有三種：采用溫度自補償應(yīng)變片、溫度補償片法和橋路補償法。3、半導(dǎo)體應(yīng)變片和電阻應(yīng)變片的區(qū)別有哪些？（5分）半導(dǎo)體應(yīng)變片的最大優(yōu)點是靈敏度高，比金屬應(yīng)變片要高5070倍，另外，還有橫向效應(yīng)和機械滯后小、體積小等特點。它的缺點是溫度穩(wěn)定性差，在較大應(yīng)變下，靈敏度的

4、非線性誤差大，在使用時，一般需要采取溫度補償和非線性補償措施。4、試選一種傳感器測量流體壓力，并畫圖說明其工作原理。（5分）輸入隔膜工作艙參照壓力位移傳感器輸出 輸入輸出位移傳感器活塞工作艙參照壓力彈簧隔膜壓力傳感器 活塞彈簧壓力傳感器輸入輸出差分壓力傳感器液流喉管 輸入液流孔口差分壓力傳感器阻塞板輸出壓差式流量計：文丘里管 壓差式流量計：孔板流量計輸出輸入液流噴嘴輸出差分壓力傳感器 輸入液流差分壓力傳感器壓差式流量計：噴嘴流量計 壓差式流量計：彎管流量計輸入液流差分壓力傳感器停滯點靜壓測點靜壓全壓輸出流體壓力傳感器：皮托管5、簡述偏位測量法相較于零位測量法的優(yōu)點？（5分）零位測量法與偏位測量

5、法相比較：(1)偏位測量法不需要兩次平衡，響應(yīng)快，適于動態(tài)測量；(2) 偏位測量法工作頻率較高，應(yīng)用范圍廣。6、舉3個衡量測試系統(tǒng)誤差的指標，并分別說明其定義和計算方法。（5分）絕對誤差：測得值與被測量真值之差。相對誤差：被測量的絕對誤差與其真值之比，一般用百分數(shù)表示。引用誤差：是指儀表示值的最大絕對誤差與儀表的測量上限值或量程之比。在工程應(yīng)用中，確定儀表精確等級常用引用誤差來表示。三. 填空（20分）1、時間常數(shù)是 一 階測試系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)，時間常數(shù)越 小 ，響應(yīng)曲線越接近于輸入階躍曲線。2、滿足測試裝置不失真測試的頻域條件是 幅頻特性為一常數(shù) 和 相頻特性與頻率成線性關(guān)系 。3、電荷放大

6、器常用做 壓電 傳感器的后續(xù)放大電路，該放大器的 輸出電壓 與傳感器產(chǎn)生的 電荷量 成正比，與電纜引線所形成的 分布電容 無關(guān)。4、電感式和電容式傳感器常采用差動方式，不僅可提高 靈敏度 ，且能改善或消除 非線性 。5、若采樣頻率過低，不滿足采樣定理，則被采樣信號的頻譜會產(chǎn)生 頻率混疊 現(xiàn)象。6、在外力作用下，金屬應(yīng)變式傳感器主要產(chǎn)生 幾何尺寸 變化，而壓阻式傳感器主要是 電阻率 發(fā)生變化，二者都引起 電阻值 發(fā)生變化。7、非周期信號的頻譜是 連續(xù)的 。8、在線性時不變系統(tǒng)中，當初始條件為零時，系統(tǒng)輸出量與輸入量拉氏變換的比值稱為 傳遞函數(shù) 。9、傳感器的線性范圍越寬，表明其 量程 越大。10

7、、按工作方式劃分，電感傳感器包括 自感式 、 差動變壓器式 、 電渦流式 等類型。四. 計算（26分）1、現(xiàn)有0.5級測量范圍0-300，1.0級測量范圍0-200和1.5級測量范圍0-100的三個溫度計，要測量90的溫度，試問不應(yīng)該采用哪個溫度計？（6分）解：當采用0.5級溫度計時，可能出現(xiàn)的最大絕對誤差和示值相對誤差分別為：當采用1.0級溫度計時，可能出現(xiàn)的最大絕對誤差和示值相對誤差分別為：當采用1.5級溫度計時，可能出現(xiàn)的最大絕對誤差和示值相對誤差分別為：用1.0級儀表比用0.5級、1.5級儀表的示值相對誤差大，所以不應(yīng)該選用。2、為獲得最大輸出靈敏度，用四片應(yīng)變片組成全橋測彎矩。應(yīng)變片阻值為120W，K=2.0。在一應(yīng)變片上并接一500kW電阻標定時，光線示波器讀數(shù)為150，當載荷作用在梁上時，讀數(shù)為180，求貼片處的應(yīng)變值。（10分）解：=120363、如圖所示電