機(jī)械工程測試技術(shù)試題庫

1、機(jī)械工程測試技術(shù)試題庫機(jī)械工程測試技術(shù)試題庫 緒論 第一章 一、選擇題 1.描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是（ B ）。A.相關(guān)函數(shù) B.傅氏級數(shù) C.傅氏變換 D.拉氏變換 2.傅氏級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)是表示各諧波分量的（ C ）。A.相位 B.周期 C.振幅 D.頻率 3.復(fù)雜的信號的周期頻譜是（ A ）。A.離散的 B.連續(xù)的 C.函數(shù) D.sinc函數(shù) 4.如果一個信號的頻譜是離散的。則該信號的頻率成分是（ C ）。A.有限的 B.無限的 C.可能是有限的，也可能是無限的 D.不能確定 5.下列函數(shù)表達(dá)式中，（ B ）是周期信號。A.B.， C.， D.， 6.多種信號之和的頻譜是（C）。A.離散

2、的 B.連續(xù)的C.隨機(jī)性的D.周期性的 7.描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是（C）。A.三角函數(shù) B.拉氏變換C.傅氏變換 D.傅氏級數(shù) 8.下列信號中，（C）信號的頻譜是連續(xù)的。A.B.C.D.9.連續(xù)非周期信號的頻譜是（C）。A.離散、周期的 B.離散、非周期的 C.連續(xù)非周期的 D.連續(xù)周期的 10.時域信號，當(dāng)持續(xù)時間延長時，則頻域中的高頻成分（C）。A.不變B.增加C.減少D.變化不定 11.將時域信號進(jìn)行時移，則頻域信號將會（D）。A.擴(kuò)展 B.壓縮C.不變 D.僅有移項(xiàng) 12.已知 ，為單位脈沖函數(shù)，則積分的函數(shù)值為（ C ）。A.6 B.0 C.12 D.任意值 13.如果信號分析p

3、 設(shè)備的通頻帶比磁帶記錄下的信號頻帶窄，將磁帶記錄儀的重放速度（ A ），則也可以滿足分析p 要求。A.放快 B.放慢 C.反復(fù)多放幾次 D.不能 14.如果，根據(jù)傅氏變換的（ A ）性質(zhì)，則有。A.時移 B.頻移 C.相似 D.對稱 15.瞬變信號_(t)，其頻譜_(f)，則|_(f)|2表示（ B ）。A.信號的一個頻率分量的能量 B.信號沿頻率軸的能量分布密度 C.信號的瞬變功率 D.信號的功率 16.不能用確定函數(shù)關(guān)系描述的信號是（ C ）。A.復(fù)雜的周期信號 B.瞬變信號 C.隨機(jī)信號 D.周期信號 17.兩個函數(shù)和，把運(yùn)算式稱為這兩個函數(shù)的（C ）。A.自相關(guān)函數(shù) B.互相關(guān)函數(shù)

4、C.卷積 D.互譜 18.時域信號的時間尺度壓縮時，其頻譜的變化為（ ）。A.頻帶變窄、幅值增高 B.頻帶變寬、幅值壓低 C.頻帶變窄、幅值壓低 D.頻帶變寬、幅值增高 19.信號 ，則該信號是( C ).A.簡單周期信號 B.隨機(jī)信號 C.瞬變信號 D.復(fù)雜周期信號 20.數(shù)字信號的特性是（B ）。A.時間上離散、幅值上連續(xù) B.時間、幅值上均離散 C.時間、幅值上都連續(xù) D.時間上連續(xù)、幅值上量化 21.非周期信號的頻譜是（ A ）A.連續(xù)的 B.離散的 C.基頻的整倍數(shù) D.非連續(xù)的 22.信號是信息的（ A ）A.載體 B.描述 C.形式 D.數(shù)量表示 23.脈沖函數(shù)的頻譜是（ A ）

5、A.均勻譜 B.非均勻譜 C.逐漸增高 D.逐漸降低 24.截斷的方波信號的頻譜是（ B ）A.離散譜 B.連續(xù)譜 C.低頻譜 D.高頻譜 25.方波信號的諧波頻率是基波頻率的（ C ）A.偶數(shù)倍 B.自然數(shù)倍 C.基數(shù)倍 D.小數(shù)倍 26.窗函數(shù)在時域變窄，則其頻域的頻帶（ B ）A.縮小 B.加寬 C.不變 D.不確定 27.下面（ D ）的頻譜與理想的白噪聲頻譜相同 A.低頻噪聲 B.高頻噪聲 C.隨機(jī)噪聲 D.函數(shù) 28.信號在時域的時移，則信號在頻域（ A ）A.相移 B.不變 C.壓縮 D.放大 29.信號的時域與頻域描述方法是依靠（ B）來確立彼此的關(guān)系 A.拉氏變換 B.傅氏變

6、換 C.卷積 D.相乘 30.各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程必須是（ A ）A.平穩(wěn)隨機(jī)過程 B.非周期性的 C.集合平均統(tǒng)計(jì)特征隨時間周期性變化 D.連續(xù)的 31.工程中常見的周期信號其諧波的幅值隨諧波的頻率增加而（ B ）A.不變 B.減小 C.增加 D.不確定 32.將信號在時域進(jìn)行擴(kuò)展，則信號在頻域?qū)ⅲ?C ）A.不變 B.擴(kuò)展 C.壓縮 D.相移 33.由幾個頻率不同的正弦信號合成的周期信號，合成信號的周期是（ A ）A.各信號周期的最小公倍數(shù) B.各信號周期的最大公約數(shù) C.各信號周期的平均值 D.都不對 二、填空題 1.信號可分為 和 兩大類。確定性信號；隨機(jī)信號 2.確定性信號可分為 和 兩

7、類，前者的頻譜特點(diǎn)是 。后者的頻譜特點(diǎn)是 。周期信號；非周期信號；離散的；連續(xù)的 3.將確定行信號中那些不具有周期重復(fù)性的信號稱為 。非周期信號 4.工程中常見的周期信號，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而 的，因此，沒有必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。減小 5.信號的有效值的平方稱為 ，它描述測試信號的平均功率。均方值 6.兩個時間函數(shù)和的卷積定義式是 。7.連續(xù)信號與單位脈沖函數(shù)進(jìn)行卷積其結(jié)果是：。8.6.單位脈沖函數(shù)的頻譜所有頻段上都是等強(qiáng)度的，這種頻譜常稱為 。均勻譜 9.21.窗函數(shù)的頻譜是，則延時后的窗函數(shù)的頻譜應(yīng)是 。10.信號當(dāng)時間尺度在壓縮時，則其頻帶 其幅值 。例如將磁帶

8、記錄儀 即是例證。展寬；降低；慢錄快放 11.單位脈沖函數(shù)的頻譜為 ，它在所有頻段上都是 ，這種信號又稱 。1；等強(qiáng)度；白噪聲 12.余弦函數(shù)只有 譜圖，正弦函數(shù)只有 譜圖。實(shí)頻；虛頻 13.計(jì)算積分值：。14.兩個時間函數(shù)的卷積定義式是 。15.單位脈沖函數(shù)與在點(diǎn)連續(xù)的模擬信號的下列積分：。這一性質(zhì)稱為 。；脈沖采樣 16.已知傅氏變換對，根據(jù)頻移性質(zhì)可知的傅氏變換為 。17.已知傅氏變換對：和時，則當(dāng)時，=。三、名詞解釋 1.平穩(wěn)隨機(jī)過程 平穩(wěn)隨機(jī)過程是指其統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)不隨時間而變化的隨機(jī)過程。四、計(jì)算題 t f(t) -1 1.求下圖所示三角波調(diào)幅信號的頻譜。（已知圖中所示三角波的傅立葉

9、變換為）解：圖中所示調(diào)幅波是三角波與載波 的乘積。兩個函數(shù)在時域中的乘積，對應(yīng)其在頻域中的卷積。余弦信號頻譜為 三角波頻譜為：則信號f(t)的頻譜為：2.求被截斷的正弦函數(shù)的傅立葉變換。解 原函數(shù)可看作是正弦函數(shù)和矩形窗函數(shù)的乘積，即，其中 又 3.求被截斷的余弦函數(shù)如下，求其傅立葉變換。（9分）解：原函數(shù)可看作是余弦函數(shù)和矩形窗函數(shù)的乘積，即，其中 又 4.求指數(shù)函數(shù)的頻譜。解：4.求正弦信號的均值和均方值。解：5.求衰減振蕩信號，的頻譜。解：設(shè)， 6.一時間函數(shù)及其頻譜函數(shù)如圖1-2所示，其最高頻率為。函數(shù)，（），試分別作出及其頻譜函數(shù)的圖形。分析p 當(dāng)時，的圖形會出現(xiàn)什么情況？ 解：相當(dāng)

10、于信號與的調(diào)幅信號，其時域與頻域結(jié)果如下圖所示：圖中，（a）為調(diào)幅信號波形圖，圖（b）為調(diào)幅信號頻譜圖。當(dāng)時，兩邊圖形將在中間位置處發(fā)生混疊，導(dǎo)致失真。7.圖1-3所示信號a（t）及其頻譜A（f）。試求函數(shù)的傅氏變換F（f）并畫出其圖形。解：由于 并且 , 所以 的頻譜圖如下圖所示：第二章 一、選擇題 2.測試裝置的傳遞函數(shù)H(s)是裝置動態(tài)特性在（ ）中的描述。A.幅值域 B.時域 C.頻率域 D.復(fù)頻域 3.測試裝置的頻響函數(shù)H（j）是裝置動態(tài)特性在（ ）中的描述。A.幅值域 B.時域 C.頻率域 D.復(fù)頻域 4.用常系數(shù)微分方程描述的系統(tǒng)稱為（ ）系統(tǒng)。A.相似 B.物理 C.力學(xué) D.

11、線性 5.下列微分方程中，哪一個是線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型？（ ）A.B.C.D.6.線性系統(tǒng)的疊加原理表明（ ）。A.加于線性系統(tǒng)的各個輸入量所產(chǎn)生的響應(yīng)過程互不影響 B.系統(tǒng)的輸出響應(yīng)頻率等于輸入激勵的頻率 C.一定倍數(shù)的原信號作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的響應(yīng)，等于原信號的響應(yīng)乘以該倍數(shù) D.多個輸入信號同時作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的響應(yīng)，等于各個原信號的響應(yīng)之和 7.測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為（ ）。A.精度 B.靈敏度 C.精密度 D.分辨率 8.一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，其測量范圍（ ）。A.越寬 B.越窄 C.不變 D.不一定 9.測試過程中，量值隨時間而變化的量稱為（ ）。A.準(zhǔn)靜

12、態(tài)量 B.隨機(jī)變量 C.動態(tài)量 D.靜態(tài)量 10.線性裝置的靈敏度是（ ）。A.隨機(jī)變量 B.常數(shù) C.時間的線性函數(shù) D.時間的非線性函數(shù) 11.若測試系統(tǒng)由兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)而成，且環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)分別為 ，則該系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)為（ ）。若兩個環(huán)節(jié)并聯(lián)時，則總的傳遞函數(shù)為（ ）。A.B.C.D.12.輸出信號與輸入信號的相位差隨頻率變化的關(guān)系就是（ ）。A.幅頻特性 B.相頻特性 C.傳遞函數(shù) D.頻率響應(yīng)函數(shù) 13.時間常數(shù)為的一階裝置，輸入頻率為 的正弦信號，則其輸出與輸入間的相位差是（ ）。A.-45 B.-90 C.-180 D.45 14.測試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系

13、是（ ）。A.卷積 B.傅氏變換對 C.拉氏變換對 D.微分 15.時不變線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)等于（ ）。A.系統(tǒng)的正弦輸出與正弦輸入比 B.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出的傅氏變換與正弦輸入的傅氏變換之比 C.用虛指數(shù)函數(shù)表示系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出與正弦輸入之比 D.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出的拉氏變換與正弦輸入的啦氏變換之比 16.對某二階系統(tǒng)輸入周期信號 ，則其輸出信號將保持（ ）。A.幅值不變，頻率、相位改變 B.相位不變，幅值、頻率改變 C.頻率不變，幅值、相位改變 D.幅值、頻率、相位均不變 17.二階裝置，用相頻特性中（）=-90時所對應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率的估計(jì)值，則值與系統(tǒng)阻尼頻率的大小（ ）。A.

14、有關(guān) B.無關(guān) C.略有關(guān)系 D.有很大關(guān)系 18.二階系統(tǒng)的阻尼率越大，則其對階越輸入的時的響應(yīng)曲線超調(diào)量（ ）。A.越大 B.越小 C.不存在 D.無關(guān) 19.二階裝置引入合適阻尼的目的是（ ）。A.是系統(tǒng)不發(fā)生共振 B.使得讀數(shù)穩(wěn)定 C.獲得較好的幅頻、相頻特性 D.使系統(tǒng)穩(wěn)定 20.不失真測試條件中，要求幅頻特性為（ ）。A.線性 B.常數(shù) C.是頻率的函數(shù) D.沒有要求 21.不失真測試條件中，要求幅頻特性為（ ），而相頻特性為（ ）。A.線性 B.常數(shù) C.是頻率的函數(shù) D.沒有要求 22.測試裝置的頻響函數(shù)H(jw)是裝置動態(tài)特性在（ ）中的描述 A.幅值域 B.頻域 C.復(fù)頻域

15、 D.時域 23.測試裝置傳遞函數(shù)H(s)的分母與（ ）有關(guān) A.輸入量_(t) B.輸入點(diǎn)的位置 C .裝置結(jié)構(gòu) D.輸出點(diǎn)的位置 24.非線性度是表示定度曲線（ ）的程度 A.接近真值 B.偏離其似合直線 C.正反行程不重合 D.回程誤差 25.用二階系統(tǒng)作測試裝置，為使系統(tǒng)響應(yīng)最快，其固有頻率（ ）A.越小越好 B.越大越好 C.0.60.7之間最好D.負(fù)值最好 26.測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和（ ）A.具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)有關(guān) B.具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)無關(guān) C.輸入信號有關(guān) D.輸出信號有關(guān) 27.靈敏度越高的測試系統(tǒng)，（ ）A.系統(tǒng)越穩(wěn)定 B.回程誤差越小 C.漂移越大 D.非線性誤差

16、越小 28.用一階系統(tǒng)作測試裝置，為了獲得最佳的工作性能，其時間常數(shù)（ ）A.越小越好 B.越大越好 C.0.60.7之間最好 D.負(fù)值最好 二、填空題 1.H（s）與輸入_(t)及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無關(guān)，它只表達(dá)系統(tǒng)的 。傳輸特性 2.一階裝置的時間常數(shù)原則上 。越小越好 3.測試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時間而變化的系統(tǒng)，則稱為 系統(tǒng)。時不變 4.測試裝置的特性可分為 特性和 特性。靜態(tài)特性；動態(tài)特性 5.測試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)有 、 和 。靈敏度；非線性度；回程誤差 6.描述測試裝置動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型有 、 、 等。微分方程；傳遞函數(shù)；頻率響應(yīng)函數(shù) 7.測試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時間而變化的系統(tǒng)，則

17、稱為 系統(tǒng)。若其輸入、輸出呈線性關(guān)系時，則稱為 系統(tǒng)。時不變；線性 8.線性系統(tǒng)中的兩個最重要的特性是指 和 。線形疊加性；頻率保持性 9.測試裝置在穩(wěn)態(tài)下，其輸出信號的變化量與其輸入信號的變化量之比值，稱為 。靈敏度 10.測試裝置的輸出信號拉氏變換與輸入信號拉氏變換之比稱為裝置的 。傳遞函數(shù) 11.測試裝置對單位脈沖函數(shù)（t）的響應(yīng)，稱為 ，記為h（t），h（t）的傅氏變換就是裝置的 。脈沖響應(yīng)函數(shù)；頻率響應(yīng)函數(shù) 12.滿足測試裝置不失真測試的頻域條件是 和 。；或幅頻特性為常數(shù)；相頻特性為線性 13.為了求取測試裝置本身的動態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是 和 。階躍響應(yīng)法；頻率響應(yīng)法 14.二

18、階系統(tǒng)的主要特征參數(shù)有 和 。固有頻率；阻尼比 15.已知輸入信號 _（t）=30cos（30t+30）， 這時一階裝置的A（）=0.87， =-21.7，則該裝置的穩(wěn)態(tài)輸出表達(dá)式是：y（t）= 。26.1cos（30t+8.3）16.影響一階裝置動態(tài)特性參數(shù)是 ，原則上希望它 。時間常數(shù)；越小越好 17.輸入_（t），輸出y（t），裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)h（t），它們?nèi)咧g的關(guān)系是 。三、名詞解釋 1.分辨力 引起測量裝置的輸出值產(chǎn)生一個可覺察變化的最小輸入量（被測量）變化值稱為分辨力。2.靈敏度 當(dāng)裝置的輸入_有增量_變化時，相應(yīng)的輸出y有增量y變化，把y與_的比值定義為靈敏度。3.線性度

19、實(shí)際特性曲線與參考直線偏離的程度稱為線性度。四、計(jì)算題 1.求周期信號通過傳遞函數(shù)為的裝置后所得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。解：；穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為 2.某一階測量裝置的傳遞函數(shù)為 ，若用這一測量裝置測量頻率為2Hz的正弦信號，試求其幅度誤差。解：=0.894 其幅度誤差(10.894)100=10.6。3.用一個一階測量裝置測量100Hz的正弦信號，如果要求振幅的測量誤差小于5，問：此儀器的時間常數(shù)應(yīng)不大于多少? （7分）解：（1分）（1分）（2分）（3分）4.試求傳遞函數(shù)為和的兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)及系統(tǒng)總的靈敏度。解：當(dāng)兩環(huán)節(jié)串聯(lián)時，系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)為：求當(dāng)S=0時的兩傳遞函數(shù)之值 兩環(huán)節(jié)串聯(lián)后系

20、統(tǒng)的總靈敏度為 S=3.041=123 5.用圖示裝置去測周期為1s，2s，5s的正弦信號，問幅值誤差是多少？（R=350K，C=1F）解：根據(jù)基爾霍夫定律 因?yàn)?并且 所以有 兩邊拉氏變換后得 這是一個高通濾波器，當(dāng)時 幅值相對誤差：式中 輸入信號幅值；輸出信號幅值。當(dāng)T=2s時， 當(dāng)T=1s時， 當(dāng)T=5s時， 第三章 一、選擇題 1.電渦流式傳感器是利用什么材料的電渦流效應(yīng)工作的。（ A ）A.金屬導(dǎo)電 B.半導(dǎo)體 C.非金屬 D.2.為消除壓電傳感器電纜分布電容變化對輸出靈敏度的影響，可采用（ B ）。A.電壓放大器 B.電荷放大器 C.前置放大器 D.電容放大器 3.磁電式絕對振動速

21、度傳感器的數(shù)學(xué)模型是一個（ B ）。A.一階環(huán)節(jié) B.二階環(huán)節(jié) C.比例環(huán)節(jié) D.高階環(huán)節(jié) 4.磁電式絕對振動速度傳感器的測振頻率應(yīng)（ ）其固有頻率。A.遠(yuǎn)高于 B.遠(yuǎn)低于 C.等于 D.不一定 5.隨著電纜電容的增加，壓電式加速度計(jì)的輸出電荷靈敏度將（ ）。A.相應(yīng)減小 B.比例增加 C.保持不變 D.不確定 6.壓電式加速度計(jì)，其壓電片并聯(lián)時可提高（B ）。A.電壓靈敏度 B.電荷靈敏度 C.電壓和電荷靈敏度 D.保持不變 7.調(diào)頻式電渦流傳感器的解調(diào)電路是（ C ）。A.整流電路 B.相敏檢波電路 C.鑒頻器 D.包絡(luò)檢波電路 8.壓電式加速度傳感器的工作頻率應(yīng)該（ C ）其固有頻率。A

22、.遠(yuǎn)高于 B.等于 C.遠(yuǎn)低于 D.沒有要求 9.下列傳感器中哪個是基于壓阻效應(yīng)的？（ B ）A.金屬應(yīng)變片 B.半導(dǎo)體應(yīng)變片 C.壓敏電阻 D.磁敏電阻 10.壓電式振動傳感器輸出電壓信號與輸入振動的（ ）成正比。A.位移 B.速度 C.加速度 D.頻率 11.石英晶體沿機(jī)械軸受到正應(yīng)力時，則會在垂直于（ ）的表面上產(chǎn)生電荷量。A.機(jī)械軸 B.電軸 C.光軸 D.晶體表面 12.石英晶體的壓電系數(shù)比壓電陶瓷的（ C ）。A.大得多 B.相接近 C.小得多 D.不確定 13.光敏晶體管的工作原理是基于（ B ）效應(yīng)。A.外光電 B.內(nèi)光電 C.光生電動勢 D.光熱效應(yīng) 14.一般來說，物性型的

23、傳感器，其工作頻率范圍（ A ）。A.較寬 B.較窄 C.較高 D.不確定 15.金屬絲應(yīng)變片在測量構(gòu)件的應(yīng)變時，電阻的相對變化主要由（ B ）來決定的。A.貼片位置的溫度變化 B.電阻絲幾何尺寸的變化 C.電阻絲材料的電阻率變化 D.電阻絲材料長度的變化 16.電容式傳感器中，靈敏度最高的是（ C ）。A.面積變化型 B.介質(zhì)變化型 C.極距變化型 D.不確定 17.極距變化型電容傳感器適宜于測量微小位移量是因?yàn)椋˙ ）A.電容量微小影響靈敏度 B.靈敏度與極距的平方成反比，間距變化大則產(chǎn)生非線性誤差 C.非接觸測量 D.兩電容極板之間距離變化小 18.高頻反射式渦流傳感器是基于（ A ）和

24、集膚效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)信號的感受和變化的。A.渦電流 B.縱向 C.橫向 D.壓電 19.壓電材料按一定方向放置在交變電場中，其幾何尺寸將隨之發(fā)生變化，這稱為（D ）效應(yīng)。A.壓電 B.壓阻 C.壓磁 D.逆壓電 20.下列傳感器中，能量轉(zhuǎn)換型傳感器是（ A ）A.光電式 B.應(yīng)變片 C.電容式 D.電感式 21.測試工作的任務(wù)主要是從復(fù)雜的信號中提?。– ）A.干擾噪聲信號 B.正弦信號 C.有用信息 D.頻域信號 22.壓電式傳感器是屬于（ B ）型傳感器 A.參量型 B.發(fā)電型 C.電感型 D.電容型 23.莫爾條紋光柵傳感器是（ B ）的 A.數(shù)字脈沖式 B.直接數(shù)字編碼式 C.調(diào)幅式 D.調(diào)

25、頻式 24.磁電式絕對振動速度傳感器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是（ ）A.一階環(huán)節(jié) B.二階環(huán)節(jié) C.比例環(huán)節(jié) D.積分環(huán)節(jié) 25.電渦流傳感器是利用被測（ A ）的電渦流效應(yīng) A.金屬導(dǎo)電材料 B.非金屬材料 C.PVF2 D.陶瓷材料 26.當(dāng)電阻應(yīng)變片式傳感器拉伸時，該傳感器電阻（ A ）A.變大 B.變小 C.不變 D.不定 27.極距變化型電容傳感器的靈敏度與（D ）A.極距成正比 B.極距成反比 C.極距的平方成正比 D.極距的平方成反比 28.壓電式加速度傳感器的工作頻率應(yīng)（ C ）其固有頻率 A.遠(yuǎn)高于 B.等于 C.遠(yuǎn)低于 D.不確定 29.調(diào)頻式電渦流傳感器的解調(diào)電路是（ C ）A.電

26、荷放大器 B.相敏檢波器 C.鑒頻器 D.鑒相器 30.高頻反射式電渦流傳感器，其等效阻抗分為等效電阻R和等效電感L兩部分，M為互感系數(shù)。當(dāng)線圈與金屬板之間距離減少時，上述等效參數(shù)變化為（ B ）A.R減小，L不變，M增大 B.R增大，L減小，M增大 C.R減小，L增大，M減小 D.R增大，L增大，M增大 31.為消除壓電傳感器聯(lián)接電纜分布電容變化對輸出靈敏度的影響，可采用（ B ）A.電壓放大器 B.電荷放大器 C.相敏檢波器 D.鑒相器 32.在測量位移的傳感器中，符合非接觸式測量且不受油污等介質(zhì)影響的是（ D ）傳感器 A.電容式 B.壓電式 C.電阻式 D.電渦流式 33.半導(dǎo)體熱敏電

27、阻隨溫度上升，其阻值（ ）A.上升 B.下降 C.保持不變 D.變?yōu)? 34.為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用（ B ）放大器 A.電壓 B.電荷 C.微分 D.積分 35.渦流式位移傳感器的輸出與被測對象的材料（ C ）A.無關(guān) B.不確定 C.有關(guān) D.只限于測銅 36.磁電式絕對振動速度傳感器測振頻率應(yīng)（ C ）其固有頻率 A.遠(yuǎn)高于 B.等于 C.遠(yuǎn)低于 D.不確定 37.自感型傳感器的兩線圈接于電橋的相鄰橋臂時，其輸出靈敏度（ ）A.提高很多倍 B.提高一倍 C.降低一倍 D.降低很多倍 38.變間隙式電容傳感器測量位移量時，傳感器的靈敏度隨（ A ）而增大 A.間隙

28、的減小 B.間隙的增大 C.電流的增大 D.電壓的增大 40.壓電式振動傳感器輸出電壓信號與輸入振動的（ C ）成正比 A.位移 B.速度 C.加速度 D.時間 41.壓電式傳感器是高阻抗傳感器，要求前置放大器的輸入阻抗（A ）A.很大 B.很低 C.不變 D.隨意 42.半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度和電阻應(yīng)變片的靈敏度相比（ A ）A.半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度高 B.二者相等 C.電阻應(yīng)變片的靈敏試驗(yàn)高 D.不能確定 43.若石英晶體沿機(jī)軸受到正應(yīng)力，則會在垂直于（ ）的面上產(chǎn)生電荷 A.機(jī)軸 B.電軸 C.光軸 D.都不 44.壓電式傳感器是個高內(nèi)阻傳感器，因此要求前置放大器的輸入阻抗（ ）A.很低

29、B.很高 C.較低 D.較高 45.極距變化型電容式傳感器，其靈敏度與極距（ D ）A.成正比 B.平方成正比 C.成反比 D.平方成反比 46.隨電纜電容的增加，壓電式加速度計(jì)的輸出電荷靈敏度（ A ）A 相應(yīng)減小 B 比例增加 C 保持不變 D不確定 47.壓電式加速度計(jì)，其壓電片并聯(lián)可提高（ B ）A.電壓靈敏度 B.電荷靈敏度 C.電壓和電荷靈敏度 D.電流靈敏度 48.（ B ）的基本工作原理是基于壓阻效應(yīng) A.金屬應(yīng)變片 B.半導(dǎo)體應(yīng)變片 C.壓敏電阻 D.壓電陶瓷 49.可變磁阻式電感傳感器，當(dāng)線圈匝數(shù)N及鐵芯截面積0確定后，原始?xì)庀?越小，則電感L（ D ）A.越小 B.滿足不

30、失真條件 C.阻抗匹配 D.越大 50.壓電晶體式傳感器其測量電路常采用（ B ）A.電壓放大器 B.電荷放大器 C.電流放大器 D.功率放大器 二、填空題 1.渦流式傳感器的變換原理是利用金屬導(dǎo)體在交流磁場中的 。渦電流效應(yīng) 2.磁電式傳感器是把被測物理量轉(zhuǎn)換為 的一種傳感器。感應(yīng)電動勢 3.4.將壓電晶體置于外電場中，其幾何尺寸也會發(fā)生變化，這種效應(yīng)稱之為 。逆壓電效應(yīng) 5.利用電阻隨溫度變化的特點(diǎn)制成的傳感器叫 。熱電阻傳感器 6.可用于實(shí)現(xiàn)非接觸式測量的傳感器有 和 等。渦流式；電容式 7.電阻應(yīng)變片的靈敏度 表達(dá)式為，對于金屬應(yīng)變片來說：S= ，而對于半導(dǎo)體應(yīng)變片來說S= 。8.當(dāng)測

31、量較小應(yīng)變值時應(yīng)選用 效應(yīng)工作的應(yīng)變片，而測量大應(yīng)變值時應(yīng)選用 效應(yīng)工作的應(yīng)變片。壓阻效應(yīng)；應(yīng)變效應(yīng) 9.電容器的電容量，極距變化型的電容傳感器其靈敏度表達(dá)式為 。10.差動變壓器式傳感器的兩個次級線圈在連接時應(yīng) 。反相串接 11.光電元件中常用的有 、 和 。光敏電阻；光敏晶體管；光電池 12.壓電傳感器在使用 放大器時，其輸出電壓幾乎不手電纜長度變化的影響。電荷 13.超聲波探頭是利用壓電片的 效應(yīng)工作的。逆壓電 14.壓電傳感器中的壓電片并聯(lián)時可提高 靈敏度，后接 放大器。而串聯(lián)時可提高 靈敏度，應(yīng)后接 放大器。電荷；電壓?；電壓；電壓 15.電阻應(yīng)變片的電阻相對變化率是與 成正比的。應(yīng)

32、變值 16.電容式傳感器有 、 和 3種類型，其中 型的靈敏度最高。面積變化型；極距變化型；介質(zhì)變化型；極距變化型 17.霍爾元件是利用半導(dǎo)體元件的 特性工作的?；魻栃?yīng) 18.按光纖的作用不同，光纖傳感器可分為 和 兩種類型。功能型；傳光型 三、名詞解釋 1.一塊金屬板置于一只線圈附近，相互間距為，當(dāng)線圈中有一高頻交變電流通過時，便產(chǎn)生磁通。此交變磁通通過鄰近金屬板，金屬板表層上產(chǎn)生感應(yīng)電流即渦電流，渦電流產(chǎn)生的磁場會影響原線圈的磁通，使線圈的阻抗發(fā)送變化，這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。2.某些物質(zhì)在受到外力作用時，不僅幾何尺寸發(fā)生變化，而且內(nèi)部極化，表面上有電荷出現(xiàn)，出現(xiàn)電場，當(dāng)外力去除后，有重新

33、恢復(fù)到原來狀態(tài)，這種現(xiàn)象成為壓電效應(yīng)。3.金屬材料在發(fā)生機(jī)械變形時，其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象成為電阻應(yīng)變效應(yīng)。4.將霍爾元件置于磁場中，當(dāng)相對的兩端通上電流時，在另相對的兩端將出現(xiàn)電位差，稱為霍爾電勢，此現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。5.當(dāng)激光照射到運(yùn)動物體時，被物體反射或散射的光頻率即多普勒頻率發(fā)生變化，且多普勒頻率與物體運(yùn)動速度成比例，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。6.某些半導(dǎo)體元件，當(dāng)在相對的兩端通上電流時，將引起沿電流方向電阻的變化，此現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。7.傳感器是直接作用于被測量，并能按一定規(guī)律將被測量轉(zhuǎn)換成同種或別種量值輸出的器件。8.半導(dǎo)體材料受到光照時，電阻值減小的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。9.壓阻效應(yīng)是

34、指單晶半導(dǎo)體材料在沿某一軸向受到外力作用時，其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。10.在光照作用下，物體內(nèi)的電子從物體表面逸出的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。11.在光的照射下使物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏打效應(yīng)。四、計(jì)算題 1.把靈敏度為40410-6PCPa的壓電力傳感器與一臺靈敏度調(diào)到0.226mVPC的電荷放大器相接，求其總靈敏度。解：S40410-6PCPa0.226mVPC 9.1310-5 mVPa 2.進(jìn)行某次動態(tài)壓力測量時，所采用的壓電式力傳感器的靈敏度為90.9nC/MPa，將它與增益為0.005V/nC的電荷放大器相連，而電荷放大器的輸出接到一臺記錄儀上，記錄儀的靈敏度為20mm/V

35、。當(dāng)壓力變化為3.5MPa時，記錄筆在記錄紙上的偏移量是多少。解：S=90.90.00520mm/ MPa =9.09 mm/ MPa 記錄筆在記錄紙上的偏移量9.093.5mm31.82mm 3.一電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑r4mm，工作初始，如果間隙變化量時，電容變化量是多少（真空中介電常數(shù)為0=-8.8510-12F/m）。解：電容傳感器的靈敏度 F/m F/m F/mpF 4.一電容測微儀，其傳感器的圓形極板的半徑r=4mm，工作初始間隙，空氣介質(zhì)，試求：（已知空氣介電常數(shù)）（1）通過測量得到的電容變化量為，則傳感器與工件之間由初始間隙變化的距離 （2）如果測量電路的放大倍數(shù)，

36、讀數(shù)儀表的靈敏度格/，則此時儀表指示值變化多少格？ 解：（1），極距變化型電容傳感器靈敏度為：則 （2）設(shè)讀數(shù)儀表指示值變化格數(shù)為m，則 （格）4.有一電阻應(yīng)變片其靈敏度S=2，R120，設(shè)工作時其應(yīng)變?yōu)?000，問R？設(shè)將此應(yīng)變片接成如圖所示的電路，試求：應(yīng)變片 mA 5V 1）無應(yīng)變時電流表示值；2）有應(yīng)變時電流表示值；3）電流表指示值相對變化量。解： 1）2）3）5.有一鋼板，原長，鋼板彈性模量，使用BP-3箔式應(yīng)變片R=120，靈敏度系數(shù)S=2，測出的拉伸應(yīng)變值為300。求：鋼板伸長量，應(yīng)力及。如果要測出1應(yīng)變值則相應(yīng)的是多少？ 解：因?yàn)?，則有 如果要測出1應(yīng)變值，則 五、綜合題 1

37、設(shè)計(jì)一臺檢測鋼絲繩斷絲的儀器（用原理圖表示），并簡述其原理。答：利用霍爾元件來檢測鋼絲繩的斷絲情況，其原理圖如下圖所示：其工作原理為：鐵心對鋼絲繩局部磁化，當(dāng)有斷絲時，在斷口處出現(xiàn)漏磁場，霍爾元件經(jīng)過此磁場時，將其轉(zhuǎn)換為一個脈動的電壓信號。對此信號作濾波、A/D轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入計(jì)算機(jī)分析p ，識別出斷絲根數(shù)及位置。2 請畫出動態(tài)電阻應(yīng)變儀的原理框圖，簡述其工作原理，并繪出出圖中各點(diǎn)波形。答：動態(tài)電阻應(yīng)變儀的工作原理為：試件在外力作用下變形，貼在它上面的電阻應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的電阻變化。振蕩器產(chǎn)生高頻正弦信號z(t)，作為電橋的工作電壓，電橋輸出為信號_(t)與載波信號z(t)的乘積，即調(diào)制信號_m(t

38、)，此信號經(jīng)交流放大后進(jìn)行相敏檢波，由振蕩器供給的檢波信號與電橋工作電壓同頻、同相位。相敏檢波的結(jié)果再進(jìn)行低通濾波，得到與原信號極性相同、但經(jīng)放大了的信號。最后，該信號被顯示或輸入后續(xù)設(shè)備。3 欲測量液體的靜壓，擬采用電容式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：彈性膜片與另一金屬板組成一電容，如圖所示，在壓力的作用下，彈性膜片發(fā)生變形，使電容的極距發(fā)生變化，從而引起電容量的變化。電容器接于具有直流極化電壓的電路中，電容的變化有高阻值電阻R轉(zhuǎn)換為電壓變化。電壓輸出與膜片位移速度成正比，從而可測量液體壓力。4 欲測量液體的動壓，擬采用電感式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測

39、量原理。答：P 彈性體 采樣差動變壓器式傳感器，如圖所示。彈性體在壓力作用下發(fā)生變形，推動與之相連的差動變壓器的銜鐵在線圈內(nèi)運(yùn)動，由于引起線圈互感的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢差，此電勢差經(jīng)交流放大、相敏檢波、濾波等處理后輸出，輸出量反映壓力的大小。P 電橋 放大 相敏檢波 低通 顯示記錄 振蕩器 2 1 1 應(yīng)變片 2 膜片 5 欲測量液體的動壓，擬采用電阻應(yīng)變式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。電阻應(yīng)變片貼于平膜片上，在壓力P的作用下，膜片發(fā)生變形，致使應(yīng)變片也發(fā)生相應(yīng)的變形從而引起電阻變化，應(yīng)變片置于電橋中，作為電橋的橋臂，從而帶來電橋輸出電壓的變化。

40、振蕩器產(chǎn)生高頻正弦信號，作為電橋的工作電壓，電橋輸出為信號與載波信號的乘積，即調(diào)制信號，此信號經(jīng)交流放大后進(jìn)行相敏檢波，由振蕩器供給的檢波信號與電橋工作電壓同頻、同相位。相敏檢波的結(jié)果再進(jìn)行低通濾波，得到與原信號極性相同、但經(jīng)放大了的信號p(t)。最后，該信號被顯示或輸入后續(xù)設(shè)備。P 放大 相敏檢波 顯示記錄 2 1 1.壓電晶體 2.金屬膜 前置 放大 P 6 欲測量液體的動壓，擬采用壓電式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：壓電晶體在壓力P作用下，由于發(fā)生機(jī)械變形而使兩金屬膜極板上集聚數(shù)量相等、極性相反的電荷，形成電勢差。由于該輸出電壓很微弱，且壓電傳感器本身內(nèi)阻很大，因

41、此將此輸出電壓信號先經(jīng)過高輸入阻抗低輸出阻抗的前置放大器放大，再經(jīng)過一般放大器放大和相敏檢波后，輸入顯示儀表或記錄器進(jìn)行顯示或記錄。7 欲測量液體的靜壓，擬采用機(jī)械式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原P 波登管 連桿機(jī)構(gòu) 齒輪 指針 _ 理。答：利用波登管的彈性來測量液體的靜壓力，其原理框圖如圖所示。液體從波登管的受壓端進(jìn)入管內(nèi)，使波登管在壓力P的作用下發(fā)生變形，并在其末端產(chǎn)生與被測壓力P呈近似線性關(guān)系的位移_，此位移量被與波登管末端相連的曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成角度，并被與之相連的齒輪副放大，最后由與齒輪副相連的指針指示出壓力的大小。8 有一批渦輪機(jī)葉片，需要檢測是否有裂紋，試?yán)L出可行

42、方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：利用渦流傳感器來檢測葉片裂紋，其原理框圖如圖所示。將渦輪機(jī)葉片放置在由渦流傳感器和電容C組成的諧振回路中，則諧振回路的頻率f將隨間隙的變化而改變，讓渦輪機(jī)葉片沿與傳感器線圈垂直的方向（一般為水平方向，如圖所示）通過傳感器磁場，當(dāng)裂紋處經(jīng)過時，諧振頻率將發(fā)生變化。振蕩器提供穩(wěn)定的高頻信號電，當(dāng)諧振回路的諧振頻率與該頻率相同時，輸出電壓最大，當(dāng)諧振頻率因裂紋而變化時，與電頻率失諧，輸出信號的幅值也隨的變化而變化，相當(dāng)于一個被調(diào)制的調(diào)幅波，經(jīng)放大、檢波和濾波后，就可以得知渦輪機(jī)葉片的裂紋信息。H h _1 _2 運(yùn)算器 LC諧 振回路 振蕩器 放大 檢波 濾波 L

43、C諧 振回路 振蕩器 放大 檢波 濾波 R 輸出 R 9 在軋鋼過程中，需檢測薄板的厚度，可采樣何種傳感器？試簡述其工作原理。答：可采樣渦流傳感器，原理圖如圖所示，系統(tǒng)的工作原理為：差動式測厚，將兩渦流傳感器分別置于被測鋼板的上下兩邊，位置固定，間隔為H，設(shè)被測鋼板厚度為h，兩渦流傳感器與被測鋼板距離分別為_1和_2，渦流傳感器和電容C組成諧振回路，則回路頻率f將隨間隙的變化而改變，使其輸出電壓幅值也隨之變化，經(jīng)放大、檢波和濾波后，可得被測距離_1和_2，將它們輸入運(yùn)算器中進(jìn)行如下運(yùn)算，即可實(shí)時監(jiān)測鋼板厚度：10 如何利用光纖來測量聲壓？繪出可行方案的壓力圖，并簡述其測量原理。答：利用馬赫曾德

44、爾干涉儀原理檢測光纖內(nèi)發(fā)生的聲-光相位調(diào)制，如圖所示，激光光束經(jīng)過分光鏡以后，其一通過長螺卷狀的檢測光纖。檢測光纖在外界聲壓作用下，使經(jīng)過其中的光束產(chǎn)生相位變化、隨后當(dāng)它與另一路經(jīng)過參考光纖(亦呈螺卷狀)的參考光束進(jìn)行疊加，并由光電管轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚?，便可獲得光相位變化和相應(yīng)的聲壓值。11 如何利用電容式傳感器來測量微小振動物體的振幅？繪出可行方案的壓力圖，并簡述其測量原理。答：可利用極距變化型電容傳感器的原理來測量振動物體的振幅，其原理框圖如圖所示。傳感器電容是振動器諧振回路的一部分，當(dāng)被測物發(fā)生振動時，傳感器的電容也隨之改變，從而使振動頻率發(fā)生變化，頻率的變化經(jīng)鑒頻器變?yōu)殡妷鹤兓?/p>

45、，再經(jīng)過放大后即可輸出或顯示被測振幅的大小。12 有多種傳感器均可進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量，試舉出其中的兩種，并分別簡述其測量原理。答：（a）（b）（c）（1）渦流傳感器，其工作原理為（如圖a所示）：將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝，渦流傳感器置于一邊，傳感器線圈接入LC振蕩回路，以回路的振蕩頻率f作為輸出量。當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至渦流傳感器處時，由于間距的變化，引起線圈電感變化，從而使振蕩頻率f發(fā)生變化，相當(dāng)于原振蕩頻率f經(jīng)被測頻率f_調(diào)制，通過鑒頻器后即可得被測頻率，從而得到被測轉(zhuǎn)速。（2）磁阻式傳感器，其工作原理為（如圖b所示）：將將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝，磁阻式傳感器置于旋轉(zhuǎn)體一

46、邊，當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至傳感器處時，改變磁路的磁阻，引起磁力線減弱或增強(qiáng)，使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其頻率即為被測件的頻率，從而可得其轉(zhuǎn)速。（3）霍爾傳感器，其工作原理為（如圖c所示）：將將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝，霍爾元件和旋轉(zhuǎn)體同置于磁場中，當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至霍爾元件處時，引起磁場變化，霍爾元件將其轉(zhuǎn)換為一個脈動電壓信號，此脈動信號的頻率即為被測件的轉(zhuǎn)動頻率，從而可得被測件的轉(zhuǎn)速。13 要測量一鋼板的厚度，可用哪些傳感器？試舉出其中的兩種，并分別簡述其測量原理。答：H h _1 _2 （a）（1）渦流傳感器，其工作原理為（如圖a所示）：差動式測厚，將兩渦流傳感器分別置于被測鋼板的上下兩

47、邊，位置固定，間隔為H，設(shè)被測鋼板厚度為h，兩渦流傳感器測得其與被測鋼板距離分別為_1和_2，則被測鋼板的厚度為為：（b）（2）氣動式傳感器，其工作原理與渦流傳感器類似（如圖b所示），也可用差動式測厚：將氣動量儀的兩個測頭分別置于被測件的上下兩邊，設(shè)兩測頭之間的間隔為H，被測件厚度為h，兩氣動測頭測得其與被測件之間距離分別為_1和_2，則被測鋼板的厚度為為：調(diào)頻 振蕩器 限幅 鑒頻 放大 輸出 14 設(shè)計(jì)利用霍爾元件測量轉(zhuǎn)速的裝置，并說明其原理。答：系統(tǒng)原理圖如圖所示，其工作原理為：將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝，霍爾元件和旋轉(zhuǎn)體同置于磁場中，當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至霍爾元件處時，引起磁場變化，霍爾元件將其轉(zhuǎn)換為一個脈動電壓信號，此脈動信號的頻率即為被測件的轉(zhuǎn)動頻率，用調(diào)頻振蕩器輸出的頻率作為調(diào)制信號對其進(jìn)行調(diào)制，再經(jīng)鑒頻和放大后，可得被測件的頻率，從而可得其轉(zhuǎn)速。H h _1 _2 運(yùn)算