測(cè)試試題題型

1、測(cè)試技術(shù)試題類型測(cè)試技術(shù)試題類型 一一 單項(xiàng)選擇題（每題單項(xiàng)選擇題（每題2分，共計(jì)分，共計(jì)24分）分） 1 瞬變信號(hào)的頻譜特點(diǎn)是（ 2 ） (1)離散的，只發(fā)生在基頻的整數(shù)倍； (2)連續(xù)的，隨著頻率的增大而減少； (3)連續(xù)的，只在有限區(qū)間有非零值； (4)離散的，各頻率成分的頻率比不是有理數(shù) 2 信號(hào)的均方根值為（ 3 ）。 （1）A ；（2） ；(3) ；(4) 3 下列第（ 3 ）組傳感器都是把被測(cè)量變換為電動(dòng)勢(shì)輸出的。 (1)熱電偶、電渦流、電阻應(yīng)變 ；(2)熱電偶、霍爾、半導(dǎo)體氣敏傳感器；(3)硅光電池、霍爾、磁電式；(4)壓電、霍爾、電感式 4 下列第（ 2 ）組傳感器較適合于測(cè)

2、量旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。 (1) 電渦流、電阻應(yīng)變 ，電容；(2)磁電感應(yīng)、電渦流、光電； (3)硅光電池、霍爾、磁電式；(4)壓電、霍爾、電感式2AA22A自測(cè)試題自測(cè)試題1 5 已知在某特定條件下材料A與鉑電阻配對(duì)的熱電勢(shì)為13mV, 材料 B 與鉑配對(duì)的熱電勢(shì)為 8mV,在此條件下材料 A 與材料 B 配對(duì)后的熱電勢(shì)為（ 1 ）。 （1）5 ；（2）21 ； （3）13 ； （4）8 6 慣性式位移傳感器作為濾波器來(lái)說(shuō)具有（ 2 ）特性。 （1）低通 ；（2）高通； （3）帶通；（4）帶阻 7 傳感器的滯后是表示標(biāo)定曲線 ( 3 ) 的程度。 （1）接近真值 ； （2）偏離其擬合直線 ； （3）

3、 正反行程不重合； （4）在多次測(cè)量時(shí)的重復(fù) 8 信號(hào)中最高頻率 fc 為1000Hz，采樣頻率 fs至少應(yīng)為 (1 )Hz。 （1）2000； （2）2560； （3）1000 ； （4）500 9 下列（ 1 ）為不正確敘述。 (1)低通濾波器帶寬越窄，表示它對(duì)階躍響應(yīng)的建立時(shí)間越短； (2)截止頻率為幅頻特性值為所對(duì)應(yīng)的頻率； (3)截止頻率為對(duì)數(shù)幅頻特性衰減3dB所對(duì)應(yīng)的頻率； (4)濾波器帶寬為上、下截止頻率之間的頻率范圍 10、線性度是表示標(biāo)定曲線 ( 2 ) 的程度。 （1）接近真值 ； （2）偏離其擬合直線 （3） 正反行程不重合；（4）在多次測(cè)量時(shí)的重復(fù) 11 信號(hào)的幅值調(diào)制

4、是（ 1 ）。 (1)載波與調(diào)制波相乘 ；(2)載波與調(diào)制波相加 ； (3)載波幅值隨調(diào)制信號(hào)頻率而變；(4)載波頻率隨調(diào)制信號(hào)幅值而變 12 若矩形窗函數(shù)為 ，其傅里葉變換為 （ 1 ）。 （1） （2） (3) （4）2/02/1)(tttwffsinffsinffsin1f sin二二 填空題（每空填空題（每空1分，共計(jì)分，共計(jì)12分）分） 1 時(shí)間平均等于總體平均（集合平均）的隨機(jī)信號(hào)被稱為（各態(tài)歷經(jīng) ）信號(hào)。 2 若線性系統(tǒng)的輸入為某一頻率的簡(jiǎn)諧信號(hào)，則其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)必為( 同頻率 ) 的簡(jiǎn)諧信號(hào)。 3 一個(gè)變送器用24V電源供電，就其測(cè)量范圍，輸出420mA的電流。為了把信號(hào)輸入虛擬儀

5、器，可在變送器電路中串連一個(gè)（ 250 ）的標(biāo)準(zhǔn)電阻，以便在該電阻兩端取出15V的電壓信號(hào)。 4 （ 電荷放大器 ）是一種測(cè)振前置放大器，其主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度與電纜長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，并且下限頻率較高。 5 目前常用的非接觸式測(cè)厚儀有X射線測(cè)厚儀和（ 射線 ）測(cè)厚儀。 6 正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)保留了信號(hào)的（ 幅值 ）信息和（頻率 ）信息，但是失去了相位的信息。 7 雙螺線管差動(dòng)型傳感器比單螺線管型電感式傳感器有較高的靈敏度和（ 線性 ）。 8 （眾數(shù) ）是對(duì)應(yīng)于事件發(fā)生概率峰值的隨機(jī)變量的值。 9 由于不正確地選擇采樣的時(shí)間間隔而引起頻域上高低頻之間彼此混淆的現(xiàn)象被稱為（ 迭混 ）。 10 （ 相關(guān)系數(shù)

6、）在時(shí)域表示兩個(gè)信號(hào)之間相關(guān)的概率大小。 11 附加傳感器質(zhì)量將使被測(cè)振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率（ 減小 ）。三三 問(wèn)答題（任選問(wèn)答題（任選4題，每題題，每題6分，合計(jì)分，合計(jì)24分）分） 1 在磁電指示機(jī)構(gòu)中，為什么取0.7為最佳阻尼比？ 當(dāng)阻尼比取0.7，從幅頻特性的角度，在一定誤差范圍內(nèi)，工作頻率范圍比較寬，從相頻特性的角度，特性曲線近似于線性，這樣可以在較寬的頻率范圍實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試。 2 窗函數(shù)的作用是什么？窗函數(shù)有哪些頻域指標(biāo)，它們能說(shuō)明什么問(wèn)題？ 窗函數(shù)的作用是截取一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，主要頻域指標(biāo)有3分貝帶寬，帶寬越窄，頻率分辨率越高，最大旁瓣譜峰和旁瓣譜峰漸進(jìn)衰減速度，它們反映能量泄漏的程度

7、。 3 如何確定信號(hào)中是否含有周期成分（說(shuō)出兩種方法）？ 做信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)，當(dāng)延時(shí)增大時(shí)，信號(hào)的幅值不衰減；做信號(hào)的概率密度函數(shù)，含有周期成分時(shí)，曲線呈盆形。 4 對(duì)一個(gè)測(cè)量裝置，已知輸入信號(hào)的頻率范圍，如何確定測(cè)量結(jié)果的幅值誤差和相位誤差？ 確定裝置的頻響函數(shù)，把輸入信號(hào)的頻率分別帶入幅頻特性和相頻特性。 5 說(shuō)明長(zhǎng)光柵的構(gòu)成和工作原理。 帶有條紋的兩塊直光柵，相互成微小的角度，若直光柵的柵距為w，光通過(guò)光柵形成明暗相間距離為B的條紋，有w/B=tan。光柵橫向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，橫向條紋沿縱向移動(dòng)?？v橫向移動(dòng)的距離比等于B/w。 6 即使溫度敏感元件的精度很高，在測(cè)量中也會(huì)產(chǎn)生較大誤差，試說(shuō)明產(chǎn)

8、生誤差的原因。 表面溫度傳導(dǎo)誤差，敏感元件向環(huán)境空氣傳熱；輻射誤差，測(cè)量氣體溫度時(shí)，熱量輻射到管道壁；分離誤差，氣體流動(dòng)時(shí)，由于粘滯作用，敏感元件表面速度降低到零，導(dǎo)致溫度升高。 四四 計(jì)算題（每題計(jì)算題（每題10分，共分，共2題，合計(jì)題，合計(jì)20分）分） 1 測(cè)力傳感器的輸入為100N, 開(kāi)路輸出電壓為90mV，輸出阻抗為500。為了放大信號(hào)電壓，將其連接一個(gè)增益為10的反相放大器。(a) 若放大器輸入阻抗為4k，求放大器輸入負(fù)載誤差。這時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度是多少？(b)放大器的增益帶寬積（GBP）為1MHz，求頻率為10kHz的正弦輸入電壓的截止頻率和輸入輸出之間的相位差。 解 (a) 傳

9、感器可以模擬為一個(gè)串連500電阻的95mV的電壓發(fā)生器。當(dāng)它和放大器連接時(shí)，如圖所示。解出電流：10010101056GGPBfCmA02. 01024000500090. 05RVI(b) 求截止頻率 頻率為10kHz時(shí)的相角：7 . 51010tan541 2 為了計(jì)算一個(gè)電阻性電路功率消耗，已測(cè)得電壓和電流為 V=1002V I=100.2A (a)求計(jì)算功率時(shí)的最大可能誤差及最佳估計(jì)誤差。假設(shè)V和I的置信水平相同。(b)要使功率最佳估計(jì)誤差達(dá)到10W，電壓和電流應(yīng)限制在什么范圍（兩者誤差的變化率相等）？ 解解 P=VI，計(jì)算P對(duì)V和I的偏導(dǎo)數(shù)：VVIPAIVP0 .100,0 .10于

10、是WwIPwVPwIVp402 . 0100210maxWwIPwVPwIVp3 .28)2 . 0100()210(2/1222/122 210/28.3=0.71V 0.210/28.3=0.071A電壓和電流為 V=1000.71V I=100.071A五五 綜合應(yīng)用題（每題綜合應(yīng)用題（每題10分，共分，共2題，合計(jì)題，合計(jì)20分）分） 1 一特性常數(shù) A=5/N 的等強(qiáng)度梁，若懸臂端加載P=20N，根據(jù)圖5.1中貼片和組橋方式，填寫(xiě)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量時(shí)的儀器讀數(shù)（）（泊松比=0.25）150-150-400125200 2 用應(yīng)變計(jì)測(cè)量一模擬小軸的扭矩，測(cè)量系統(tǒng)框圖如圖1，電橋電源電壓為15

11、V，應(yīng)變計(jì)靈敏度系數(shù)為2.0。試在圖2中表示如何布片和組橋，要求電橋的靈敏度最高并消除附加彎曲和拉、壓載荷的影響。已知小軸直徑D=30mm，彈性模量E=2105MPa，泊松比=0.28；應(yīng)變放大器有1，10，100，1000等4個(gè)增益檔，其電壓放大倍數(shù)分別為1，10，100，1000，滿量程輸出為5V；由A/D和PC構(gòu)成虛擬儀器，A/D輸入范圍為5V，虛擬儀器對(duì)應(yīng)的顯示值是5000mV。 當(dāng)小軸加載扭矩為T=50Nm時(shí)，請(qǐng)選擇應(yīng)變放大器增益檔，如果把顯示值標(biāo)定為輸入扭矩，標(biāo)定系數(shù)應(yīng)為多少？ 電橋應(yīng)變放大器A/DPC圖圖1 選增益1000 輸出電壓為 12 . 0453EDT26.5910101

12、02)1030(2 . 0)28. 01 (502 . 0)1 (66533345EDTmVKUUBD778. 11026.592101563450mV 1o標(biāo)定系數(shù) K=50/1778=0.02812 N-m / mV圖圖2 測(cè)試技術(shù)試題測(cè)試技術(shù)試題2 一、單項(xiàng)選擇題（每題一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共計(jì)分，共計(jì)24分）分） 1、瞬變信號(hào)的頻譜特點(diǎn)是（ ） (1)離散的、只發(fā)生在基頻的整數(shù)倍；(2) 連續(xù)的、隨著頻率的增大而減小；(3)連續(xù)的、只在有限區(qū)間有非零值；(4)離散的、各頻率成分的頻率比不是有理數(shù)。 2、若Fx(t)X(f)，k為大于零的常數(shù)，則有Fkx(t

13、)（ ） (1)X(f/k)；(2) kX(k f)；(3)(1/k)X(k f)；(4)(1/k)X(f/k)。 3、下列第（ ）組傳感器都是把被測(cè)量變換為電動(dòng)勢(shì)輸出的。 (l)熱電偶、電渦流、電阻應(yīng)變；(2)熱電偶、霍爾、半導(dǎo)體氣敏傳感器；(3)硅光電池、霍爾、磁電式；(4)壓電、霍爾、電感式。 4、信號(hào)中最高頻率fc為1000Hz，采樣頻率fs至少應(yīng)為（ ）Hz。 （l）500；（2）1000；（3）1500；（4）2000。 5、已知在某特定條件下材料A與鉑電阻配對(duì)的熱電勢(shì)為13mV，材料B與鉑配對(duì)的熱電勢(shì)為8mV，此條件下材料A與材料B配對(duì)后的熱電勢(shì)為（ ）。 （l）5；（2）8；

14、（3）l3；（4）21。 6、慣性式位移傳感器作為濾波器來(lái)說(shuō)具有（ ）特性。 （l）低通；（2）高通；（3）帶通；（4）帶阻。 7、下面對(duì)線性系統(tǒng)的輸入、輸出間關(guān)系表述正確的是（ ） （l）Y(f)=|H(f)|2X(f)；（2）Sxy(f)=H(f)Sx(f) （3）Sy(f)=|H(f)|Sx(f)；（4）Sxy(f)=Sx(f)Sy(f) 8、非線性度是表示定度（標(biāo)定）曲線（ ）的程度。 (1)接近真值；(2)偏離其擬合自線；(3)加載和卸載時(shí)不重合； （4）在多次測(cè)量時(shí)的重復(fù)。 9、下列（ ）為不正確敘述。 (1)低通濾波器帶寬越窄，表示它對(duì)階躍響應(yīng)的建立時(shí)間越短； (2)截止頻率為幅

15、頻特性值為A0/ 所對(duì)應(yīng)的頻率； (3)截止頻率為對(duì)數(shù)幅頻特性衰減3dB所對(duì)應(yīng)的頻率； (4)帶通濾波器帶寬為上、下截止頻率之間的頻率范圍。2 10、調(diào)幅波（AM）是（ ）。 (1)載波與調(diào)制信號(hào)(即被測(cè)信號(hào))相加；(2)載波幅值隨調(diào)制信號(hào)幅值而變； (3)載波頻率隨調(diào)制信號(hào)幅值而變；(4)載波相位隨調(diào)制信號(hào)幅值而變。 11、（ ）式傳感器適用于幾米到幾十米的大型機(jī)床工作臺(tái)位移的直線測(cè)量。 (1)電渦流；(2)電容；(3)壓磁式；(4)光柵。 12 若矩形窗函數(shù)為 ，其傅里葉變換為 （ 1 ）。 （1） 2） (3) （4）2/02/1)(tttwffsinffsinffsin1f sin 二

16、、填空題（每空1分，共計(jì)12分） 1、任何樣本的時(shí)間平均等于總體平均（集合平均）的隨機(jī)信號(hào)被稱為（ ）信號(hào)。 2、若線性系統(tǒng)的輸入為某一頻率的簡(jiǎn)諧信號(hào)，則其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)必為（ ）的簡(jiǎn)諧信號(hào)。 3、（ ）式拾振器在測(cè)振時(shí)被固定在被測(cè)設(shè)備上。 4、兩個(gè)壓電元件的（ ）適用于測(cè)量以電荷為輸出的場(chǎng)合。 5、( )測(cè)厚儀是日前常用的非接觸式測(cè)厚儀之一，與X射線測(cè)厚儀相比，它的射線源穩(wěn)定、廉價(jià)。 6、正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)保留了信號(hào)的（ ）信息和（ ）信息，但是丟掉了相位的信息。 7、雙螺線管差動(dòng)型傳感器比單螺線管型電感式傳感器有較高的靈敏度和（ ）。 8、測(cè)試裝置在穩(wěn)態(tài)下，單位輸入變化所引起的輸出變化稱為該裝

17、置的（ ）。 9、由于不正確地選擇采樣的時(shí)間間隔而引起頻域上高低頻之間彼此混淆的現(xiàn)象被稱為（ ）。 10、（ ）是在時(shí)域描述兩個(gè)信號(hào)之間相關(guān)程度的無(wú)量綱的函數(shù)。 11、附加感器質(zhì)量將使被測(cè)振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率（ ）。 三、 回答題(只選作4題，每題6分，合計(jì)24分) 1、在二階系統(tǒng)中，什么取0.7為最佳阻尼比？ 2、什么是泄漏，為什么產(chǎn)生泄漏，如何減少泄漏？ 3、如何確定信號(hào)中是否含有同期成分？ 4、如何校準(zhǔn)壓電式加速度傳感器？ 5、說(shuō)明線性系統(tǒng)的頻率保持性在測(cè)量中的作用。 6、簡(jiǎn)述熱電偶的測(cè)溫原理。 四、計(jì)算題（每題10分，共2題，合計(jì)20分） 1、用電阻應(yīng)變片接成全橋，單臂工作，測(cè)量某一構(gòu)件

18、的應(yīng)變，已知其變化規(guī)律為(t)=10cos10t+8cos100t。如果電橋激勵(lì)電壓是u0=4sin10000t，應(yīng)變片靈敏度系數(shù)K=2。求此電橋輸出信號(hào)的頻譜（并畫(huà)出頻譜圖）。 2、有一l/3倍頻程濾波器其中心頻率fn500Hz，建立時(shí)間Te=0.8s。求濾波器： （1）帶寬B、上下截止頻率fc1、fc2。 （2）中心頻率改為fn200Hz，求帶寬、上下截止頻率和建立時(shí)間。 五、綜合應(yīng)用題（每題10分，共2題，合計(jì)20分） 1、一特性常數(shù)A5/N的等強(qiáng)度梁，若懸臂端加載P=20N，根據(jù)圖1（R0為溫度補(bǔ)償片）中貼片和組橋方式，填寫(xiě)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量時(shí)的儀器讀數(shù)（）。 2 、用應(yīng)變計(jì)測(cè)量一小軸的扭矩

19、，測(cè)量系統(tǒng)框圖如圖2。試在圖3中表示如何有片和組橋，要求電橋的靈敏度最高并消除附加彎曲和拉、壓載荷的影響。已知小軸直徑D=25mm彈性模量E2105Mpa，泊松比=0.25；應(yīng)變儀靈敏度K=10mV/，滿量程輸出為1V，衰減檔位置如表1所示；由A/D和PC構(gòu)成虛擬儀器，設(shè)定其滿量程輸出為1000。(抗彎截面模量為0.1D3，抗扭截面模量為0.2D3)。當(dāng)小軸加載扭矩為T50Nm時(shí)，應(yīng)選那個(gè)應(yīng)變儀衰減檔的位置，虛擬儀器的顯示值是多少？圖2圖3表1測(cè)試技術(shù)試題3 一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共計(jì)20分） 1、瞬變信號(hào)的頻譜是( )。 (A) 離散的，只發(fā)生在基頻整數(shù)倍的頻率； (B) 連續(xù)的，隨著頻

20、率的增大而減??； (C) 連續(xù)的，只在有限區(qū)間有非零值； (D) 離散的，各頻率成分的頻率比不是有理數(shù)。 2、若時(shí)域信號(hào)為x(t) y(t)，則相應(yīng)的頻域信號(hào)為( )。 (A) X(f)Y(f) (B) X(f)+Y(f) (C) X(f)*Y(f) (D) X(f)Y(f) 3、如果多次重復(fù)測(cè)量時(shí)存在恒值系統(tǒng)誤差，那么下列結(jié)論中不下確的是（ ）。 (A) 測(cè)量值的算術(shù)平均值中包含恒值系統(tǒng)誤差； (B) 偏差核算法中，前后兩組的離差和的差值顯著地不為零； (C) 修正恒值系統(tǒng)誤差的方法是引入與其大小相等，符號(hào)相反的修正值； (D) 恒值系統(tǒng)誤差對(duì)離差的計(jì)算結(jié)果不產(chǎn)生影響。 4、對(duì)于二階系統(tǒng)，用

21、相頻特性()=90所對(duì)應(yīng)的頻率估計(jì)系統(tǒng)的固有頻率n，該n值與系統(tǒng)阻尼比的大?。?）。 (A)無(wú)關(guān) ；(B)依概率完全相關(guān)；(C) 依概率相關(guān)；(D)成線性關(guān)系。 5、傳感器的滯后表示標(biāo)定曲線（ ）的程度。 (A)接近真值；(B) 偏離其擬合直線；(C) 加載和卸載時(shí)不重合 ；(D) 在多次測(cè)量時(shí)的重復(fù)。 6、在位移測(cè)量中，（ ）傳感器適用于非接觸測(cè)量，而且不宜受油污等介質(zhì)影響。 (A)電容；(B)壓電；(C)電阻；(D) 電渦流。 7、下列第（ ）組傳感器都是把被測(cè)量變換為電動(dòng)勢(shì)輸出的。 (A)熱電偶、電渦流、電阻應(yīng)變電；(B) 熱電偶、霍爾、半導(dǎo)體氣敏傳感器； (C)硅光電池、霍爾、磁電；(

22、D)壓電、霍爾、電感。 8、調(diào)幅波（AM）是（ ）。 (A) 載波與調(diào)制信號(hào)(即被測(cè)信號(hào))相加；(B) 載波幅值隨調(diào)制信號(hào)幅值而變； (C) 載波頻率隨調(diào)制信號(hào)幅值而變；(D) 載波相位隨調(diào)制信號(hào)幅值而變。 9、倒頻譜函數(shù)是信號(hào)的（ ）描述。 (A) 時(shí)域；(B)頻域；(C) 幅值域；(D)復(fù)頻域。 10、為使信號(hào)電纜的長(zhǎng)短不影響壓電傳感器的測(cè)量精度，傳感器的放大電路應(yīng)選用（ ）放大器。 (A) 電壓；(B) 電荷；(C)功率；(D)積分。 二、填空題（每空1分，共計(jì)10分） 1、任何樣本的時(shí)間平均等于總體平均(集合平均)的隨機(jī)信號(hào)被稱為( )信號(hào)。 2、（ ）誤差的大小決定測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確度。

23、 3、二階測(cè)試裝置，其阻尼比為（ ）左右時(shí)，可以獲得較好的綜合特性。 4、恒帶寬比濾波器的中心頻率越高，其帶寬（ ），頻率分辨率越低。 5、（ ）在時(shí)域描述兩個(gè)信號(hào)之間相關(guān)程度的無(wú)量綱的函數(shù)。 6、若采樣頻率過(guò)低，不滿足采樣定理，則采樣后的信號(hào)會(huì)發(fā)生（ ）現(xiàn)象。 7、測(cè)量轉(zhuǎn)軸扭矩時(shí)，應(yīng)變計(jì)應(yīng)安裝在與軸中心線成（ ）的方向上。 8、（ ）是指兩個(gè)具有相同方向、相同頻率和相位差固定的波。 9、若采用相同材料構(gòu)成熱電偶的兩極，那么，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度不同時(shí)，熱電偶的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間總的熱電勢(shì)為（ ）。 10、在渦輪式流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)、壓差流量計(jì)、靶式流量計(jì)中，采用應(yīng)變計(jì)輸出流量信號(hào)的是（ ）流量計(jì)。

24、 三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共計(jì)30分） 1、說(shuō)明線性系統(tǒng)的頻率保持性在測(cè)量中的作用。 2、通常測(cè)試系統(tǒng)由哪幾部分組成？簡(jiǎn)要說(shuō)明各組成部分的主要功能。 3、什么是泄漏？為什么會(huì)產(chǎn)生泄漏？如何減少泄漏？ 4、以單臂工作為例，說(shuō)明在進(jìn)行電阻應(yīng)變測(cè)量時(shí)，消除溫度影響的原理和條件？ 5、簡(jiǎn)述熱電偶的測(cè)溫原理。 四、計(jì)算題（每題10分，共2題，合計(jì)20分） 1、把靈敏度為40410-4的壓電式力傳感器與一臺(tái)靈敏度調(diào)到0.226mV/pC的電荷放大器相接，求其總靈敏度。若要將總靈敏度調(diào)到1010-6 mV/Pa，電荷放大器的靈敏度應(yīng)作如何調(diào)整？ 2、有一個(gè)1/3倍頻程濾波器，其中心頻率fn=500Hz，建立時(shí)

25、間Te=0.8s。求該濾波器的帶寬B，上、下截止頻率fc2、fc1；若中心頻率fn=200Hz，求帶寬及上、下截止頻和建立時(shí)間。 五、綜合應(yīng)用題（每題10分，共2題，合計(jì)20分） 1、一等強(qiáng)度梁上、下表面貼有若干參數(shù)相同的應(yīng)變片，如題圖5.1 所示。梁材料的泊松比為，在力P的作用下，梁的軸向應(yīng)變?yōu)椋渺o態(tài)應(yīng)變儀測(cè)量時(shí)，如何組橋方能實(shí)現(xiàn)下列讀數(shù)？ a)； b) (1+)； c) 4； d) 2(1+)； e) 0；f) 2圖5.1 2、設(shè)計(jì)一圓筒形拉（壓）力傳感器，如何布片組橋才能消除加載偏心的影響，并由最大可能的靈敏度？最大負(fù)荷P=9.8kN時(shí)，電橋輸出的應(yīng)變值為1150，若材料的彈性模量E=

26、1.96105MPa，泊松比=0.25，且設(shè)定此傳感器彈性元件的內(nèi)徑為20mm，試確定傳感器彈性元件的外徑。測(cè)試技術(shù)試題4 一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共計(jì)24分） 1、附加傳感器質(zhì)量將使被測(cè)振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率（ ）。 (1)減?。?(2)）增大； (3) 基本不變； (4) 略有增大 2、若Fx(t)X(f)，k為大于零的常數(shù)，則有Fkx(t)( ) (1) X(f/k)； (2) kX(k f)； (3) (1/k)X(k f)； (4) (1/k)X(f/k)。 3、下列第（ ）組傳感器都是把被測(cè)量變換為電動(dòng)勢(shì)輸出的。 (1) 熱電偶、電渦流、電阻應(yīng)變； (2) 熱電偶、霍爾、半導(dǎo)體氣敏傳

27、感器； (3) 硅光電池、霍爾、磁電式； (4) 壓電、霍爾、電感式。 4、 ( )是一種測(cè)振前置放大器，其主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度與電纜長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，并且下限頻率較高。 (1) 調(diào)制放大器； (2) 交流放大器； (3) 電壓放大器； (4) 電荷放大器 5、信號(hào)中最高頻率fc為1000Hz，采樣頻率fs至少應(yīng)為（ ）Hz。 （l）500；（2）1000；（3）1500；（4）2560。 6、 信號(hào)x(t)=Asin(t+)的均方根值xrms為（ ）。 （1）A ； （2）A/2 ； （3）21/2A/2 ； （4）A1/2 7、已知在某特定條件下材料A與鉑電阻配對(duì)的熱電勢(shì)為13mV，材料B與鉑配對(duì)的熱

28、電勢(shì)為8mV，此條件下材料A與材料B配對(duì)后的熱電勢(shì)為（ ）。 （l）5；（2）8； （3）l3；（4）21。 8、慣性式位移傳感器作為濾波器來(lái)說(shuō)具有（ ）特性。 （l）低通；（2）高通；（3）帶通；（4）帶阻。 9、下面對(duì)線性系統(tǒng)的輸入、輸出間關(guān)系表述正確的是（ ） （l）Y(f)=|H(f)|2X(f)；（2）Sxy(f)=H(f) Sx(f) （3）Sy(f)= |H(f)|Sx(f)；（4）Sxy(f)=Sx(f)Sy(f) 10、線性度是表示定度(標(biāo)定)曲線（ ）的程度。 (1)接近真值；(2)偏離其擬合直線；(3)加載和卸載時(shí)不重合； (4)在多次測(cè)量時(shí)的重復(fù)。 11、下列（ ）為不

29、正確敘述。 (1)低通濾波器帶寬越窄，表示它對(duì)階躍響應(yīng)的建立時(shí)間越短； (2)截止頻率為幅頻特性值為A0/21/2所對(duì)應(yīng)的頻率； (3)截止頻率為對(duì)數(shù)幅頻特性衰減3dB所對(duì)應(yīng)的頻率； (4)帶通濾波器帶寬為上、下截止頻率之間的頻率范圍。 12、調(diào)幅波(AM)是（ ）。 (1)載波與調(diào)制信號(hào)(即被測(cè)信號(hào))相加；(2)載波幅值隨調(diào)制信號(hào)幅值而變； (3)載波頻率隨調(diào)制信號(hào)幅值而變；(4)載波相位隨調(diào)制信號(hào)幅值而變。 二、填空題（每空1分，共計(jì)12分） 1、（ ）是對(duì)應(yīng)于事件發(fā)生概率峰值的隨機(jī)變量的值。 2、瞬變信號(hào)的頻譜特點(diǎn)是（ ） 3、任何樣本的時(shí)間平均等于總體平均（集合平均）的隨機(jī)信號(hào)被稱為（

30、 ）信號(hào)。 4、若線性系統(tǒng)的輸入為某一頻率的簡(jiǎn)諧信號(hào)，則其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)必為（ ）的簡(jiǎn)諧信號(hào)。 5、（ ）式拾振器在測(cè)振時(shí)被固定在被測(cè)設(shè)備上。 6、兩個(gè)壓電元件的（ ）適用于測(cè)量以電荷為輸出的場(chǎng)合。 7、雙螺線管差動(dòng)型傳感器比單螺線管型電感式傳感器有較高的靈敏度和（ ）。 8、測(cè)試裝置在穩(wěn)態(tài)下，單位輸入變化所引起的輸出變化稱為該裝置的（ ）。 9、由于不正確地選擇采樣的時(shí)間間隔而引起頻域上高低頻之間彼此混淆的現(xiàn)象被稱為（ ）。 10、（ ）是在時(shí)域描述兩個(gè)信號(hào)之間相關(guān)程度的無(wú)量綱的函數(shù)。 11、正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)保留了信號(hào)的（ ）信息和（ ）信息，但是丟掉了相位的信息。 三、 回答題（只選作4題，

31、每題6分，合計(jì)24分） 1、說(shuō)明線性系統(tǒng)的頻率保持性在測(cè)量中的作用。 2、什么是泄漏，為什么產(chǎn)生泄漏，如何減少泄漏？ 3、如何確定信號(hào)中是否含有同期成分？ 4、在二階系統(tǒng)中，什么取0.7為最佳阻尼比？ 5、簡(jiǎn)述熱電偶的測(cè)溫原理。 6、 說(shuō)明長(zhǎng)光柵的構(gòu)成和工作原理。 四、計(jì)算題（每題10分，共2題，合計(jì)20分） 1、以阻值R=120，靈敏度K=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為2 V，并假定負(fù)載為無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?和2000時(shí)，求出單臂工作的輸出電壓。若采用雙臂電橋，另一橋臂的應(yīng)變?yōu)?2和-2000時(shí)，求其輸出電壓并比較兩種情況下的靈敏度。 2、有一l/3倍頻程

32、濾波器其中心頻率fn500Hz，建立時(shí)間Te=0.8s。求濾波器： （1）帶寬B、上下截止頻率fc1、fc2。 （2）中心頻率改為fn200Hz，求帶寬、上下截止頻率和建立時(shí)間。 五、綜合應(yīng)用題(每題10分，共2題，合計(jì)20分) 1、一特性常數(shù)A5/N的等強(qiáng)度梁，若懸臂端加載P=20N，根據(jù)圖1(R0為溫度補(bǔ)償片)中貼片和組橋方式，填寫(xiě)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量時(shí)的儀器讀數(shù)()。 2、如題圖2所示，在一受拉彎綜合作用的構(gòu)件上貼有四個(gè)電阻應(yīng)變片。試分析各應(yīng)變片感受的應(yīng)變，將其值填寫(xiě)在應(yīng)變表中。并分析如何組橋才能進(jìn)行下述測(cè)試：(1) 只測(cè)彎矩，消除拉應(yīng)力的影響；(2) 只測(cè)拉力，消除彎矩的影響。電橋輸出各為多少

33、？自測(cè)試卷 1 單項(xiàng)選擇題 （每題2分，共計(jì)20分） 1.1 已知一個(gè)線性系統(tǒng)的與輸入x(t)對(duì)應(yīng)的輸出為y(t)，若要求該系統(tǒng)的輸出為(kp，Ti，Td為常數(shù))，那么相應(yīng)的輸入函數(shù)應(yīng)為( )。 d)(dd)(1)(0dittxTttxTtxktp)(idTTtxkpd)(dd)(1)(0di0ttxTttxTttxkktp(A)(B)(C) (k，t0為常數(shù)，t00)d)(dd)(1)(0dittxTttxTtxkktp(D)1.2 正弦波y(t)的幅值被時(shí)域信號(hào)x(t)調(diào)制，若它們相應(yīng)的頻域描述分別為Y(f)，X(f)，那么調(diào)制后信號(hào)的頻域描述為（ ）。 (A) X(f)Y(f) (B)

34、X(f)+Y(f) (C) X(f)*Y(f) (D) X(f)Y(f) 1.3 如果多次重復(fù)測(cè)量時(shí)存在恒值系統(tǒng)誤差，那么下列結(jié)論中不正確的是（ ）。 (A) 測(cè)量值的算術(shù)平均值中包含恒值系統(tǒng)誤差 (B) 偏差核算法中，前后兩組的離差和的差值顯著地不為零 (C) 修正恒值系統(tǒng)誤差的方法是引入與其大小相等，符號(hào)相反的修正值 (D) 恒值系統(tǒng)誤差對(duì)離差的計(jì)算結(jié)果不產(chǎn)生影響 1.4 對(duì)于二階系統(tǒng)，用相頻特性()=90所對(duì)應(yīng)的頻率估計(jì)系統(tǒng)的固有圓頻率n，該n值與系統(tǒng)阻尼比的大?。?）。 (A) 無(wú)關(guān) (B) 依概率完全相關(guān) (C) 依概率相關(guān) (D) 成線性關(guān)系 1.5 傳感器的滯后表示標(biāo)定曲線（ ）

35、的程度。 (A) 接近真值 (B) 偏離其擬合直線 (C) 加載和卸載時(shí)不重合 (D) 在多次測(cè)量時(shí)重復(fù) 1.6 在位移測(cè)量中，（ ）傳感器適用于非接觸測(cè)量，而且不宜受油污等介質(zhì)影響。 (A) 電容 (B) 壓電 (C) 電阻 (D) 電渦流 1.7 下列第( )組傳感器都是把被測(cè)量變換為電動(dòng)勢(shì)輸出的。(A) 熱電偶、電渦流、電阻應(yīng)變;(B) 熱電偶、霍爾、半導(dǎo)體氣敏傳感器;(C) 硅光電池、霍爾、磁電;(D) 壓電、霍爾、電感 1.8 用鎳鉻-鎳硅熱電偶測(cè)量爐溫時(shí)，冷端溫度為T0=30，測(cè)得熱電勢(shì)E(T,T0)=39.2mV。由熱電偶分度表，E(30,0)=1.2mV。這時(shí)比較準(zhǔn)確的爐溫是熱

36、電偶分度表中與（ ）對(duì)應(yīng)的溫度值。 (A) 40.4mV;(B) 38.0 mV;(C) 39.2 mV;(D) 1.2 mV 1.9 下列各組流量計(jì)中，適于根據(jù)旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)速確定體積流量的是（ ）。(A) 橢圓齒輪流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，渦輪流量計(jì)(B) 腰輪轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，渦輪流量計(jì)(C) 橢圓齒輪流量計(jì)，腰輪轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)(D) 渦輪流量計(jì)，橢圓齒輪流量計(jì)，腰輪轉(zhuǎn)子流量計(jì) 1.10 為使信號(hào)電纜的長(zhǎng)短不影響壓電傳感器的測(cè)量精度，傳感器的放大電路應(yīng)選用（ ）放大器。 (A) 電壓; (B) 電荷;(C) 功率;(D) 積分 2 填空題（每空填空題（每空1分，共計(jì)分，共計(jì)10分）分

37、） 2.1 被測(cè)量的噪聲源停止發(fā)生時(shí)，周圍環(huán)境的噪聲稱為（ ）。 2.2 （ ）誤差的大小決定測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確度。 2.3 光柵測(cè)量的基本原理是利用光柵的（ ）現(xiàn)象。 2.4 為了減小負(fù)載誤差，放大器的輸入阻抗一般是很（ ）的。 2.5 （ ）是在時(shí)域描述兩個(gè)信號(hào)之間相關(guān)程度的無(wú)量綱的函數(shù)。 2.6 若采樣頻率不大于被測(cè)信號(hào)中最高頻率的2倍，采樣后的信號(hào)就會(huì)發(fā)生（ ）現(xiàn)象。 2.7 測(cè)量轉(zhuǎn)軸扭矩時(shí)，應(yīng)變計(jì)應(yīng)安裝在與軸中心線成（ ）的方向上。 2.8（ ）是指兩個(gè)具有相同方向、相同頻率和相位差固定的波。 2.9 設(shè)計(jì)濾波器時(shí)，必須指明濾波器的種類、（ ）、逼近方式和階數(shù)。對(duì)于某些逼近方式，還要指明

38、通帶或阻帶的波紋。 2.10 對(duì)于被測(cè)量的線性系統(tǒng)，如果慣性式傳感器的質(zhì)量不可忽略，那么該系統(tǒng)的固有頻率比沒(méi)有附加質(zhì)量時(shí)有所（ ）。 3 簡(jiǎn)答題（選做其中簡(jiǎn)答題（選做其中5個(gè)題，每題個(gè)題，每題6分，共計(jì)分，共計(jì)30分）分） 3.1 分別在時(shí)域和頻域比較周期信號(hào)和瞬變信號(hào)。 3.2 簡(jiǎn)要說(shuō)明如何消除測(cè)量中的噪聲干擾（兩種方法）。 3.3 已知溫度測(cè)量系統(tǒng)如下： 當(dāng)溫度變化規(guī)律為x(t)=Asint，并且不超出系統(tǒng)的測(cè)量范圍，試說(shuō)明如何確定測(cè)量的動(dòng)態(tài)誤差。 3.4 在數(shù)字化處理的過(guò)程中，什么是泄漏？為什么會(huì)產(chǎn)生泄漏？如何減少泄漏？ 3.5 箔式電阻應(yīng)變計(jì)(敏感柵材料為康銅)產(chǎn)品的靈敏度系數(shù)是如何定

39、義的? 3.6 簡(jiǎn)述熱電偶的測(cè)溫原理。 x(t)熱電偶H1(s)e(t)放大器H2(s)v(t) 指針式儀表H3(s)y(t) 4 計(jì)算題（每題計(jì)算題（每題10分，共分，共2題，合計(jì)題，合計(jì)20分）分） 4.1 設(shè)一振動(dòng)體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)頻率為20 Hz。如果它的位移幅值是1 mm，求其速度幅值和加速度幅值。 4.2 已知系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù) ,設(shè)輸入譜密度為S0的白噪聲，求輸出信號(hào)的功率譜密度，輸出信號(hào)的均方值。（ ） 2/, 0; 2/, 1)(TtTtth2dsin022xxx 5 綜合應(yīng)用題（每題綜合應(yīng)用題（每題10分，共分，共2題，合計(jì)題，合計(jì)20分）分） 5.1 一等強(qiáng)度梁上、下表面

40、貼有若干參數(shù)相同的應(yīng)變計(jì)，如圖5.1 所示。已知等強(qiáng)度梁特性常數(shù)A=5 /N，材料的泊松比為0.28，若懸臂梁端點(diǎn)載荷P=20 N，試根據(jù)圖5.2中的組橋方式(R0為標(biāo)準(zhǔn)電阻)，填寫(xiě)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量時(shí)的儀器讀數(shù)（）。圖5.1圖5.2 5.2 矩形橫截面的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿承受拉力N(示意圖如圖5.3所示)。為了測(cè)量拉力，如何布片組橋才能消除加載偏心和溫度變化的影響，并有最大可能的靈敏度？ 已知最大負(fù)荷Nmax=10 kN，電橋的供橋電壓U0=12V，材料的彈性模量E=2105MPa，泊松比=0.25，連桿的橫截面積A=100 mm2，應(yīng)變計(jì)的靈敏度系數(shù)K=2，該電橋的最大輸出電壓是多少？ 選用的數(shù)據(jù)采集器

41、的輸入范圍為05V，擬在測(cè)量電橋和數(shù)據(jù)采集器之間配置直流放大器，試確定放大器的增益(dB)。 1 圓柱形彈性元件，在拉、彎聯(lián)合作用下，如題圖a,應(yīng)變片應(yīng)如何布片和正確接電橋才能測(cè)定拉力p和彎矩M，并能消除拉力和彎矩間的相互干擾? 答：1）原則上僅需在圓柱彈性元件上下表面各貼一片應(yīng)變片R1和R2(見(jiàn)圖)，并與兩阻值和應(yīng)變片阻值相同的固定電阻組成電橋。沒(méi)有力、彎矩作用時(shí)，R1=R2=R，電橋輸出電壓U0為零。 2）測(cè)拉力時(shí),由于受拉,R1=R2,測(cè)彎矩時(shí),由于受彎，R1= R2 。測(cè)定拉力的電橋如圖b，R1和R2組成電橋的相對(duì)臂。測(cè)定彎矩的電橋如圖c，R1和R2組成相鄰臂。測(cè)拉力的電橋輸出電壓U0

42、)(210RRRRRRRRUUTTs將R2=-R1代入上式有RRUUs102可見(jiàn)，RT互相抵消，對(duì)電橋的輸出無(wú)影響。 2 如圖所示，測(cè)量電路采用半橋，其中為0.25,應(yīng)變儀選用YD-15，衰減檔為3檔，其靈敏度為0.25mA/；記錄儀器選用光線示波器SC-16,振子型號(hào)為FC6-5000，其靈敏度為0.45mm/mA。已知示波器的光點(diǎn)高度為11.2mm，求測(cè)量電路實(shí)際的應(yīng)變值 解(1)求解流過(guò)振子線圈的電流 i=11.2/0.45=24.9(mA) (2)求解應(yīng)變儀的應(yīng)變輸入值 （3）求解實(shí)際的應(yīng)變值實(shí) 3以阻值 R=120，靈敏度Sg=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電

43、壓為3V，并假定負(fù)載為無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)? 和2000 ，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。 解：(1)對(duì)于電阻型應(yīng)變片來(lái)說(shuō)，dR/RSg 當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?時(shí)： 單臂電橋的輸出電壓為： 雙臂電橋的輸出電壓為： (2)當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?000時(shí)：?jiǎn)伪垭姌虻妮敵鲭妷簽椋?雙臂電橋的輸出電壓為： 通過(guò)計(jì)算可知：雙臂電橋的靈敏度比單臂電橋高一倍。 4用電阻應(yīng)變片接成全橋，測(cè)量某一構(gòu)件的應(yīng)變，已知其變化規(guī)律為 (t)=Acos10t+Bcos100t 如果電橋激勵(lì)電壓是u0=Esin10000t。求此電橋輸出信號(hào)的頻譜。 解：電橋輸出電壓uy= Sg(t)u0，其中Sg

44、為電阻應(yīng)變片的靈敏度 所以得：uy(t)= Sg(t)u0(t)= SgE(Acos10t+Bcos100t )sin10000t 因?yàn)椋?所以： 5 交流應(yīng)變電橋的輸出電壓是一個(gè)調(diào)幅波。設(shè)供橋電壓為E0=sin2f0t，電阻變化量為R(t)=R0cos2f1t，其中f0 f1。試求電橋輸出電壓e(t)的頻譜。 解：(1)電橋輸出電壓 e(t) = E0R(t)/R0=sin2f0tcos2f1t 因?yàn)閒0 f1，所以： 6有一扭矩標(biāo)定小軸，材料的E=1.96105Mpa,，=0.25直徑D=30mm，加載力臂l=1000mm，若用靜態(tài)應(yīng)變儀全橋接線測(cè)量其應(yīng)力，問(wèn)當(dāng)加載49N時(shí)，應(yīng)變儀讀數(shù)應(yīng)為

45、多少? 解：扭矩與剪應(yīng)力的關(guān)系。 剪應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系 全等臂橋電橋儀器輸出與輸入表達(dá)式 7如題圖所示，在一受拉彎綜合作用的構(gòu)件上貼有四個(gè)電阻應(yīng)變片。試分析各應(yīng)變片感受的應(yīng)變，將其值填寫(xiě)在應(yīng)變表中。并分析如何組橋才能進(jìn)行下述測(cè)試：(1) 只測(cè)彎矩，消除拉應(yīng)力的影響；(2) 只測(cè)拉力，消除彎矩的影響。電橋輸出各為多少？ 解解：R1R2R3R4-p-Mp+Mp-M- p +M其輸出應(yīng)變值為2(1+) M 測(cè)拉，除彎 測(cè)彎，消拉2(1+) p8一等強(qiáng)度梁上、下表面貼有若干參數(shù)相同的應(yīng)變片，如圖所示。 梁材料的泊松比為，在力P的作用下，梁的軸向應(yīng)變?yōu)?用靜態(tài)應(yīng)變儀測(cè)量時(shí)，如何組橋方能實(shí)現(xiàn)下列讀數(shù)？a)；

46、 b)(1+)； c)4； d)2(1+)；e) 0；f)2 解解：本題有多種組橋方式，例如題圖10.2-1所示。 9用YD-15型動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀測(cè)量鋼柱的動(dòng)應(yīng)力，測(cè)量系統(tǒng)如題圖9.3所示，若R1=R2=120，圓柱軸向應(yīng)變?yōu)?20，=0.3，應(yīng)變儀外接負(fù)載為Rfz=16，試選擇應(yīng)變儀衰減檔，并計(jì)算其輸出電流大小。(YD-15型動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的參數(shù)參見(jiàn)題表9-1和9-2。)解解：(1)電橋輸出應(yīng)變(2) 儀=(1+) =(1+0.3)220=286(2)由題表10.3-1選衰減檔3。(3)由題表10.3-2可知16負(fù)載時(shí)的靈敏度為0.093mA/，于是，輸出電流的幅值 I=儀0.093/3 =2860.093/3=8.87(mA) 圖9.3衰減檔位置131030100衰減檔總電阻()600600600600600衰減檔用電阻()60020060206信號(hào)衰減比()10033103.31量程()100 3001000300010000匹配電阻()121620501000輸出靈敏度(mA/)0.250.0930.0250.0110(mV/)滿量程輸出(mA)259.32.511(V)題表題表9-1 YD-15應(yīng)變儀衰減檔位