機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)試題

1、機(jī)工測(cè)試題一 判斷題.(本題共10分，對(duì)則打“”，不對(duì)則打“×”) 1所謂并行傳送就是用數(shù)量等于數(shù)據(jù)字位數(shù)的多根數(shù)據(jù)線同時(shí)傳送數(shù)據(jù)。（ ） 2振動(dòng)子的固有頻率越高，其靈敏度也越高。（ ） 3頻率不變性原理是指線性測(cè)試系統(tǒng)的輸出信號(hào)的頻率總等于輸入信號(hào)的頻率。.( ) 4一臺(tái)精密度高的儀器，當(dāng)存在測(cè)量誤差時(shí)，多次重復(fù)測(cè)量的結(jié)果必定是集中、始終偏離正確位。（ ） 5對(duì)一個(gè)具有有限頻譜（0fc）的連續(xù)信號(hào)采樣，若滿足 2fcTs1,采樣后得到的輸出信號(hào)能恢復(fù)為原來(lái)的信號(hào)。（ ）Ts為采樣頻率 6交流電橋的輸出信號(hào)經(jīng)放大后，直接記錄就能獲得其輸入信號(hào)的模擬信號(hào)了。（ ） 7由于存在橫向效應(yīng)，

2、所以用金屬絲應(yīng)變片單獨(dú)測(cè)定橫向應(yīng)變時(shí)，其靈敏度比測(cè)定縱向應(yīng)變要低。（ ） 8在常系數(shù)的線性系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱(chēng)為傳遞函數(shù)。（ ） 9時(shí)間常數(shù)表征一階系統(tǒng)的慣性，是過(guò)渡過(guò)程長(zhǎng)短的度量。（ ） 10GP-IB中采用了字節(jié)并行字位串行的信息傳遞方式。（ ）一. 選擇題(共15分，每題1.5分) 1測(cè)量傳感器特別適宜于測(cè)量（ ） a. 靜態(tài)量； b. 準(zhǔn)靜態(tài)量； c. 動(dòng)態(tài)量； d. 三者均可以 2不失真測(cè)量的條件除要求測(cè)量系統(tǒng)幅頻特性是常值外，其相頻特性要求滿足（ ） a.相移與頻率成正比; b.常值相移 ; c.任意相移 ; d.無(wú)特殊要求 3壓電式

3、傳感器最好采用電荷放大器的原因是（ ）a. 使放大器的增益增大；b.非線性失真?。籧.可忽略導(dǎo)線電容和分布電容；d.頻率特性特別好 4若給時(shí)間常數(shù)為的一階系統(tǒng)，輸入頻率為=1/的正弦信號(hào)，則輸出與輸入相位差為（ ）。a. -450 ； b.-900 ； c.-1450 ； d.-1800 5壓電材料按一定方向置放在電場(chǎng)中，其幾何尺寸發(fā)生變換，稱(chēng)為（ ）效應(yīng)a. 壓電效應(yīng)； b.壓阻效應(yīng)； c.逆壓電效應(yīng)； d.壓磁效應(yīng) 6對(duì)某二階系統(tǒng)輸入周期信號(hào)X(t)=A0sinmt，則系統(tǒng)輸出信號(hào)有以下特性（ ）。注：m>na. 幅值、頻率、相位皆不變；b.頻率改變，幅值、相位不變；c.幅值、相位改

4、變，頻率不變；d.相位不變，幅值、頻率改變。7將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)移，則該信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)將會(huì)產(chǎn)生（ ） a.擴(kuò)展； b.壓縮； c.不變; d.僅有相移8一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)量范圍（ ） a.越寬； b.越窄； c.不變； d.無(wú)規(guī)律可尋9某間接測(cè)量的函數(shù)式為y=a0x1x2, 則y的標(biāo)準(zhǔn)誤差為（ ） （式中x1 、x2 分別為直接測(cè)量量值x1、x2的標(biāo)準(zhǔn)誤差）. a.; b.; c.; d.10半導(dǎo)體應(yīng)變片在測(cè)量某一構(gòu)件應(yīng)變時(shí)，其電阻相對(duì)變化是由（ ）來(lái)決定的 a.變形； b.電阻率的變化； c.彈性模量的變化； d. 泊松比的變化三測(cè)量系統(tǒng)基本知識(shí)題（50分）1試證明一階

5、線性測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為并推倒出它的幅頻特性和相頻特性的表達(dá)式。（6分）2 (6 分) (a)寫(xiě)出理想二階線性系統(tǒng)的拉氏傳遞函數(shù)，并導(dǎo)出其幅頻和相頻的函數(shù)表達(dá)式。提示：?jiǎn)巫杂啥榷A強(qiáng)迫振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)微分方程為：,其中m為質(zhì)量，c為阻尼， （4分）(b）說(shuō)明n、d、r、k、m（各量值的物理意義及其相互間的函數(shù)關(guān)系。注：寫(xiě)出物理意義及兩個(gè)函數(shù)關(guān)系式或兩個(gè)以上關(guān)系式給全分3為改善永磁式測(cè)速傳感器的動(dòng)態(tài)特性，討論與其相連的放大器應(yīng)具有何種要求。（6分） 解題步驟：（1）寫(xiě)出其運(yùn)動(dòng)微分方程，畫(huà)等效電路 （2）求傳遞函數(shù)及頻率響應(yīng) （3）討論要求的系統(tǒng)參數(shù)值 4 （a）畫(huà)圖說(shuō)明應(yīng)變筒式測(cè)壓傳感器是如何進(jìn)行

6、溫度補(bǔ)償?shù)模浚?分）（b）簡(jiǎn)述壓電式測(cè)壓傳感器是如何實(shí)現(xiàn)加速度補(bǔ)償?shù)?？?分）5 欲測(cè)量某回路中一標(biāo)稱(chēng)值為10W±1%電阻器的功率損耗P,可采用兩種方法進(jìn)行，一是只測(cè)電阻器兩端的電壓V,然后用公式P=V 2/R計(jì)算功率損耗；二是分別測(cè)量電阻器兩端的電壓V和流過(guò)電阻器的電流I,由公式P=VI計(jì)算電阻器上的功率損耗。估算這兩種方案的電功率誤差，設(shè)V和I的測(cè)量結(jié)果為V=100±1%(V), I=10±1%(A)。(8分)6 掛接在IEEE488接口總線上的器件按它們的作用不同可分為講者，聽(tīng)者，控者三類(lèi)器件，分別解釋何為講者器件，聽(tīng)者器件，控者器件，在該總線上三者之間的關(guān)

7、系有何規(guī)定？（6分）7. 在測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)標(biāo)定數(shù)據(jù)處理時(shí)，我們常采用最小二乘法求系統(tǒng)的參考工作直線，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明最小二乘法的基本思想及在求參考工作直線時(shí)如何應(yīng)用該方法。（6分）四實(shí)驗(yàn)技能題（25分）1簡(jiǎn)述在“振動(dòng)子幅頻特性測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中你采取何種措施來(lái)實(shí)現(xiàn)改變阻尼率值的，其取值大小與的定性關(guān)系是什么？（5分）2.（a）用一薄壁圓筒為彈性敏感元件，設(shè)計(jì)一應(yīng)變式測(cè)力儀。要求在其外圓柱面上貼八個(gè)應(yīng)變片，構(gòu)成一能抗彎并能進(jìn)行溫度補(bǔ)償測(cè)量橋路。（應(yīng)變片的布貼位置可用圓筒的展開(kāi)圖表示。）(4分) （b）用四片K=2.0的金屬絲應(yīng)變片組成全橋測(cè)量某構(gòu)件的應(yīng)變，供橋電壓為5V，R1=R2=R3=R4=120，求最大

8、全橋輸出電壓為Umax=6mV時(shí)，構(gòu)件的應(yīng)變應(yīng)為多少。（4分）3用鎳鉻鎳硅熱電偶測(cè)爐溫。當(dāng)冷端溫度T0=30 0C時(shí)，測(cè)得熱電勢(shì)為E(T,T0)=39.17mv,若冷端溫度變?yōu)?20 0C測(cè)該爐溫時(shí)，則應(yīng)測(cè)得熱電勢(shì)為多少mv？（6分）附：已知該熱電偶有E(30,0)=1.2mv, E(-20,0)= -0.77 mv, E(20,0)=0.80mv, E(-30,0)= - 1.14mv 4 描述測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)特性的常用指標(biāo)有哪些？其中線性度的定義為？（6分）一 判斷題1Ö2 ×3 Ö4 5 ×6 ×7 Ö8 Ö9 Ö

9、; 10 ´ 二 選擇題1 d2 a 3 c 4 a 5 c 6 c 7 d 8 c 9 b 10 d三 測(cè)量系統(tǒng)基本知識(shí)題1 一階系統(tǒng)微分方程為 兩邊拉氏變換得 2(a)： 系統(tǒng)共振頻率 為阻尼率則 固有頻率 阻尼率b）固有頻率 阻尼振蕩頻率 系統(tǒng)共振頻率 ¾阻尼率3. 1) 測(cè)速傳感器等效電路如圖 L,RL為傳感器的電感和電阻；Rg為相連的放大器輸入電阻。記R=RL +Rg，根據(jù)基爾霍夫定律， 3)討論 （1）愈小，測(cè)量電路的動(dòng)態(tài)特性愈好。（2）對(duì)于特定的傳感器L值和R值已定，為改善永磁式測(cè)速傳感器的特性，應(yīng)減小值，則必須使Rg越大越好。4答：a)b)在壓電式測(cè)壓傳感器

10、的結(jié)構(gòu)中，增設(shè)質(zhì)量塊M和一 組極性性相反的補(bǔ)償壓電晶片組，當(dāng)傳感器 承受軸向振動(dòng)加速度時(shí)，由于膜片及晶片質(zhì)量造成的慣性力作用，壓電晶片將感受振動(dòng)力而產(chǎn)生電荷，由于補(bǔ)償質(zhì)量使 補(bǔ)償壓電晶片組產(chǎn)生的電荷的極性和測(cè)量壓電晶片組因振動(dòng)產(chǎn)生的電荷極性相反，適當(dāng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償質(zhì)量，將能使它們互相抵消。5對(duì)方案一有： ， 對(duì)于方案二有： 6 具有發(fā)送器件消息功能的器件稱(chēng)為講者。 具有接收來(lái)自其他器件的器件消息功能的器件稱(chēng)為聽(tīng)者具有控功能。即為掛在總線上的各個(gè)器件發(fā)送地址或命令的器件稱(chēng)為控者對(duì)于一個(gè)特定的器件，只能充當(dāng)上述三種之角色的一種，也可身兼兩職 ，也可身兼三職。但在任一時(shí)刻 ，一個(gè)系統(tǒng)中只能有一個(gè)講者，也可

11、有多個(gè)聽(tīng)者同時(shí)接收數(shù)據(jù)，但一個(gè)器件不能同時(shí)作為講者和聽(tīng)者，任一時(shí)候，一個(gè)系統(tǒng)中只能有一個(gè)控者。7 對(duì)于N點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可用直線方程來(lái)表述。最小二乘法思想是：使 實(shí)驗(yàn)測(cè)值對(duì)回歸直線的偏差平方和為最小即能使Q（a，b）取最小值的直線應(yīng)當(dāng)是和各數(shù)據(jù)點(diǎn)有最佳擬和效果的直線。 即得a，b值 則為回歸方程。四 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)題 1采用電磁阻尼，b主要取決于外電路電阻R，即表達(dá)式通常使b在之間2 (a) (b) 3 4描述測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)特性的常用指標(biāo)有： 靈敏度 線性度 遲滯 重復(fù)性 測(cè)量范圍 線性度定義為測(cè)量系統(tǒng)的平均靜態(tài)特性和參考線的最大偏差的絕對(duì)值與滿量 程輸出的百分比。 %試卷：二. 判斷題(本題共10分，對(duì)則

12、打“”，不對(duì)則打“×”)1任意兩個(gè)變量x和y之間的真實(shí)關(guān)系均可用一元線性回歸方程來(lái)描述。（ ）2一臺(tái)儀器的重復(fù)性很好，但測(cè)得的結(jié)果并不準(zhǔn)確，這是由于存在系統(tǒng)誤差的緣故。（ ）3對(duì)多次測(cè)量的數(shù)據(jù)取算數(shù)平均值，就可以減少隨機(jī)誤差的影響。（ ）4對(duì)一個(gè)具有有限頻譜（0fc）的連續(xù)信號(hào)采樣，若滿足 2fcTs1,采樣后得到的輸出信號(hào)能 恢復(fù)為原來(lái)的信號(hào)。（ ）Ts為采樣頻率5設(shè)某周期信號(hào)x(t)之單位為，則其均方根譜之單位為2，其功率譜之單位為。（ ）6測(cè)量系統(tǒng)的固有頻率越高，其靈敏度也越高。（ ）7A/D轉(zhuǎn)換就是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成連續(xù)的數(shù)字信號(hào)。（ ）8接觸式測(cè)溫是基于熱平衡原理進(jìn)行的，非接

13、觸式測(cè)溫是基于熱輻射原理進(jìn)行的（ ）9同一材料構(gòu)成的熱電偶，即使兩端點(diǎn)溫度不等，也不會(huì)形成熱電勢(shì)。（ ） 10只要信號(hào)一經(jīng)截?cái)?，就不可避免地引起混疊。（ ）二選擇題（共20分，每題2分） 1壓電加速度測(cè)量系統(tǒng)的工作頻率下限取決于（ ）a. 加速度力學(xué)系統(tǒng)的頻率特性； b. 壓電晶體的電路特性；  c. 測(cè)量電路的時(shí)間常數(shù) 2把連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行離散化時(shí)產(chǎn)生混迭的主要原因是（ ） a. 記錄時(shí)間太長(zhǎng)； b. 采樣間隔太寬； c .記錄時(shí)間太短； d. 采樣間隔太窄 3要測(cè)量x(t)=50Sin40t+10Sin2000t的振動(dòng)位移信號(hào)，為了盡量減少失真，應(yīng)采用（ ）的慣性加速度計(jì)。a.

14、fn=15Hz、=0.707; b. fn=1000Hz、=0.707 ; c. fn=50Hz、=0.04 ; d. fn=1000Hz、=0.04 4. 對(duì)某二階系統(tǒng)輸入周期信號(hào)X(t)=A0sinmt，則系統(tǒng)輸出信號(hào)有以下特性（ ）。注：m>na. 幅值、頻率、相位皆不變；b.頻率改變，幅值、相位不變；c.幅值、相位改變，頻率不變；d.相位不變，幅值、頻率改變 5在光作用下，使物體的內(nèi)部產(chǎn)生定向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)（ ）效應(yīng)。 a.內(nèi)光電； b.外光電； c.熱電； d.阻擋層光電 6（ ）傳感器是根據(jù)敏感元件材料本身的物理性質(zhì)變化而工作的。 a.差動(dòng)變壓器式； b.變間隙電容式； c

15、.變阻器式； d. 電壓式7某間接測(cè)量的函數(shù)式為y=a0x1x2, 則y的標(biāo)準(zhǔn)誤差為（ ） （式中x1 、x2 分別為直接測(cè)量量值x1、x2的標(biāo)準(zhǔn)誤差）.a.； b.； c.； d. 8金屬絲應(yīng)變片在測(cè)量某一構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，其電阻的相對(duì)變化主要由（ ）引起的。 a.貼片位置的溫度變化；b.電阻絲幾何尺寸的變化；c.電阻材料的電阻率的變化 9用方程法求解回歸直線時(shí)，誤差最小的方法是（ ）a.圖解法； b.最小二乘法； c.分值法； d.端點(diǎn)連線法10半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片在測(cè)量某一構(gòu)件應(yīng)變時(shí)，其電阻的相對(duì)變化主要是由（ ）引起。 a.半導(dǎo)體電阻率的變化；b.半導(dǎo)體幾何尺寸的變化；c.貼片位置的溫度變化；

16、d.供橋電源的變化三測(cè)量系統(tǒng)基本知識(shí)題（70分）1 磁電式速度傳感器中，速度線圈采取上下兩繞組相串聯(lián)的目的是什么 ？磁頭件與被測(cè)物體固緊時(shí)有何要求？（6分）2 舉一個(gè)二階測(cè)量系統(tǒng)例子，寫(xiě)出其幅頻特性及相頻特性函數(shù)關(guān)系式，并說(shuō)明n、d、各量的物理意義及其相互間的函數(shù)關(guān)系。（8分）3 壓電測(cè)壓傳感器與電壓放大器相接時(shí)，為能測(cè)量靜態(tài)壓力信號(hào)（防止靜電泄漏），從放大器本身出發(fā)應(yīng)采取哪些措施？（8分）4 應(yīng)變筒式測(cè)壓傳感器與應(yīng)變管式測(cè)壓傳感器主要有哪些區(qū)別？（6分）5 有一電阻阻值為R=120,靈敏系數(shù)k=2.0，其電阻溫度系數(shù)=2.0×10-6/ 0C,線膨脹系數(shù)1=12×10-6

17、/0C的的電阻應(yīng)變片貼于線膨脹系數(shù)為2=14.2×10-6/0C的工件上，若工件在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)變量為200，試問(wèn)：1） 當(dāng)溫度改變40C時(shí)，如果未采取溫度補(bǔ)償措施，電阻變化量為多少？2） 由于溫度影響會(huì)產(chǎn)生多大的相對(duì)誤差？（8分）6 掛接在IEEE488接口總線上的器件按它們的作用不同可分為講者，聽(tīng)者，控者三類(lèi)器件，分 別解釋何為講者器件，聽(tīng)者器件，控者器件，在該總線上三者之間的關(guān)系有何規(guī)定？（6分）7 簡(jiǎn)述在“振動(dòng)子幅頻特性測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中你采取何種措施來(lái)實(shí)現(xiàn)改變阻尼率值的，其取值大小與的定性關(guān)系是什么？（6分）8 設(shè)某科研項(xiàng)目中需測(cè)定一設(shè)備的油缸壓力，已知該壓力最大值小于300M

18、P,壓力持續(xù)時(shí)間為 68ms,用你所學(xué)知識(shí)組建兩種類(lèi)型的電測(cè)壓力系統(tǒng)，要求：根據(jù)所選傳感器真確選用二次 儀表及三次儀表，并簡(jiǎn)要說(shuō)明各部分的功能。（9分）9 某測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)曲線,若輸入周期信號(hào)x(t)=2Cos10t+0.8Cos(100t-300),式求其響應(yīng)y(t).(6分)10 何為動(dòng)態(tài)誤差？為了減少動(dòng)態(tài)誤差，在一、二階測(cè)量系統(tǒng)中可采取哪些相應(yīng)的措施？（7分）一、判斷題：1.2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、選擇題：1.c 2. b3. b 4. c 5.a 6. d7. d 8. b9.b 10.a三、1.串聯(lián)的作用：使兩線圈的輸出疊加，提高系統(tǒng)靈敏度；當(dāng)

19、永磁體有彈跳時(shí)，保證其與兩線圈的距離和相等，可以消除彈跳引起的誤差。固緊要求：連接件的質(zhì)量要小，剛度要大；固緊剛度要大。目的：提高系統(tǒng)固有頻率。2.慣性加速度傳感器： 固有圓頻率， 系統(tǒng)共振圓頻率。3.為防止靜電泄露要做到：放大器本身的輸入阻抗要很高在10以上，一般采用MOS型場(chǎng)效應(yīng)管。輸出阻抗要小，以達(dá)到阻抗變換的目的，一般采用射極輸出。為防止電纜電容的影響，可以將放大器小型化，裝入傳感器之中。輸入電容Ci要小，以提高靈敏度。4.筒式應(yīng)變測(cè)壓傳感器的彈性元件是一只鉆了肓孔的圓筒內(nèi)部裝有測(cè)壓油。當(dāng)有壓力作用時(shí)，應(yīng)變片感受筒的周向應(yīng)變。 管式應(yīng)變測(cè)壓傳感器的彈性元件是一只應(yīng)變管，它感受活塞上加載

20、的集中應(yīng)力、發(fā)生徑向形變，應(yīng)變片貼于徑向上。這種傳感器的固有頻率的筒式的高。5.解：溫度引起電阻的應(yīng)變： 線膨脹差異引起的應(yīng)變： 引起的電阻變化量： 相對(duì)誤差 6. 講者：指發(fā)送數(shù)據(jù)到其他器件的器件聽(tīng)者：指接收講者發(fā)送的數(shù)據(jù)的器件控者：是指揮接口總線上各儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)變換的器件對(duì)于一個(gè)特定的器件，只能充當(dāng)上述三種角度中的一種，也可身兼兩職或三者，可以有多個(gè)聽(tīng)者，但在任一時(shí)刻，一個(gè)系統(tǒng)中由一條叫線連接的器件中只能有一個(gè)講者，可以有多個(gè)聽(tīng)者，但一個(gè)器件不能同時(shí)作為講者和聽(tīng)者。任一時(shí)刻，一個(gè)系統(tǒng)中只應(yīng)有一個(gè)控者。7. 采用電磁阻尼來(lái)改變了b，其取值大小取決于電路電阻R，即8.方法一： 筒式測(cè)壓傳感器電

21、阻應(yīng)變儀顯示、記錄設(shè)備 將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為 進(jìn)行放大， 調(diào)制過(guò)的電信號(hào) 相敏檢波、濾波方法二：壓電式壓力傳感器電荷放大器顯示記錄設(shè)備 將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào) 對(duì)電荷量放大進(jìn)行阻抗變換9. 10. 動(dòng)態(tài)誤差：當(dāng)用理想關(guān)系來(lái)衡量實(shí)際系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的誤差。對(duì)于一階應(yīng)減小時(shí)間常數(shù)使增大，無(wú)失真測(cè)量的范圍更廣。對(duì)于二階系統(tǒng)應(yīng)使，這樣增大，不失真測(cè)量的范圍變大。試卷：一。 判斷題(本題共10分，對(duì)則打“”，不對(duì)則打“×”)1任意兩個(gè)變量x和y之間的真實(shí)關(guān)系均可用一元線性回歸方程來(lái)描述。（ ）2一臺(tái)儀器的重復(fù)性很好，但測(cè)得的結(jié)果并不準(zhǔn)確，這是由于存在系統(tǒng)誤差的緣故。（ ）3對(duì)多次測(cè)量的數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值，

22、就可以減少隨機(jī)誤差的影響。（ ）4對(duì)一個(gè)具有有限頻譜（0fc）的連續(xù)信號(hào)采樣，若滿足 2fcTs1,采樣后得到的輸出信號(hào)能 恢復(fù)為原來(lái)的信號(hào)。（ ）Ts為采樣時(shí)間間隔5測(cè)量小應(yīng)變時(shí)，應(yīng)選用靈敏度高的金屬絲應(yīng)變片; 測(cè)量大應(yīng)變時(shí)，應(yīng)選用靈敏度低的半導(dǎo)體應(yīng)變片。6測(cè)量系統(tǒng)的固有頻率越高，其靈敏度也越高。（ ）7壓電式傳感器采用電荷放大器或電壓放大器，所構(gòu)成測(cè)量系統(tǒng)的特性總是相同的。 （ ）8接觸式測(cè)溫是基于熱平衡原理進(jìn)行的，非接觸式測(cè)溫是基于熱輻射原理進(jìn)行的（ ）9同一材料構(gòu)成的熱電偶，即使兩端點(diǎn)溫度不等，也不會(huì)形成熱電勢(shì)。（ ） 10將信號(hào)截?cái)?，就不可避免地引起頻譜混疊。（ ）二選擇題（共20分

23、，每題2分） 1壓電加速度測(cè)量系統(tǒng)的工作頻率下限取決于（ ）b. 加速度力學(xué)系統(tǒng)的頻率特性； b. 壓電晶體的電路特性；  c. 測(cè)量電路的時(shí)間常數(shù) 2把連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行離散化時(shí)產(chǎn)生頻譜混疊的主要原因是（ ） a. 記錄時(shí)間太長(zhǎng)； b. 采樣間隔太寬； c .記錄時(shí)間太短； d. 采樣間隔太窄 3要測(cè)量x(t)=50Sin40t+10Sin2000t的振動(dòng)位移信號(hào)，為了盡量減少失真，應(yīng)采用（ ）的慣性式位移傳感器。b. fn=15Hz、=0.707; b. fn=1000Hz、=0.707 ; c. fn=50Hz、=0.04 ; d. fn=1000Hz、=0.04 4. 對(duì)某二階

24、系統(tǒng)輸入周期信號(hào)X(t)=A0sinmt，則系統(tǒng)輸出信號(hào)有以下特性（ ）。注：m>n ，n為系統(tǒng)的固有頻率b. 幅值、頻率、相位皆不變；b.頻率改變，幅值、相位不變；c.幅值、相位改變，頻率不變；d.相位不變，幅值、頻率改變 5在光作用下，使物體的內(nèi)部產(chǎn)生定向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)（ ）效應(yīng)。 a.內(nèi)光電； b.外光電； c.熱電； d.阻擋層光電6（ ）傳感器是根據(jù)敏感元件材料本身的物理性質(zhì)變化而工作的。 a.差動(dòng)變壓器式； b.變間隙電容式； c.變阻器式； d. 電壓式7某間接測(cè)量的函數(shù)式為y=a0x1x2, 則y的標(biāo)準(zhǔn)誤差為（ ） （式中x1 、x2 分別為直接測(cè)量量值x1、x2的標(biāo)準(zhǔn)

25、誤差）.a.； b.； c.； d. 8金屬絲應(yīng)變片在測(cè)量某一構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，其電阻的相對(duì)變化主要由（ ）引起的。 a.貼片位置的溫度變化；b.電阻絲幾何尺寸的變化；c.電阻材料的電阻率的變化 9用方程法求解回歸直線時(shí)，誤差最小的方法是（ ）a.圖解法； b.最小二乘法； c.分值法； d.端點(diǎn)連線法10金屬絲應(yīng)變片在測(cè)量某一構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，其電阻的相對(duì)變化主要由（ ）引起的。 a.貼片位置的溫度變化；b.電阻絲幾何尺寸的變化；c.電阻材料的電阻率的變化三測(cè)量系統(tǒng)基本知識(shí)題（70分）7 磁電式速度傳感器中，速度線圈采取上下兩繞組相串聯(lián)的目的是什么 ？磁頭件與被測(cè)物體固緊時(shí)有何要求？（6分）8 壓電

26、測(cè)壓傳感器與電壓放大器相接時(shí)，為能測(cè)量靜態(tài)壓力信號(hào)（防止靜電泄漏），從放大器本身出發(fā)應(yīng)采取哪些措施？（8分）9 應(yīng)變筒式測(cè)壓傳感器與應(yīng)變管式測(cè)壓傳感器主要有哪些區(qū)別？（6分）10 有一電阻阻值為R=120,靈敏系數(shù)k=2.0，其電阻溫度系數(shù)=2.0×10-6/ 0C,線膨脹系數(shù)1=12×10-6/0C的的電阻應(yīng)變片貼于線膨脹系數(shù)為2=14.2×10-6/0C的工件上，若工件在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)變量為200，試問(wèn)：3） 當(dāng)溫度改變40C時(shí)，如果未采取溫度補(bǔ)償措施，電阻變化量為多少？（7分）4） 由于溫度影響會(huì)產(chǎn)生多大的相對(duì)誤差？（7分）11 掛接在IEEE488接口總

27、線上的器件按它們的作用不同可分為講者，聽(tīng)者，控者三類(lèi)器件，分 別解釋何為講者器件，聽(tīng)者器件，控者器件？（6分）6(15分）已知某線性測(cè)量系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性分別為 A()=K0/(1+0.012)1/2，（）=arctg(0.1), K0>0。 1）繪制系統(tǒng)的一種幅頻特性圖；2）若已知系統(tǒng)的公稱(chēng)增益（靈敏度）為K0,請(qǐng)按增益誤差5%的標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)其工作頻帶的上限頻率；3）如果測(cè)得某輸入信號(hào)x(t)的輸出為y(t)=10 K0Sin(30t-450)，試求此輸入信號(hào)x(t)。7. 測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù),若輸入周期信號(hào)x(t)=2Cos10t+0.8Cos(100t-300),試求其響應(yīng)y

28、(t).(7分)8何為動(dòng)態(tài)誤差？為了減少動(dòng)態(tài)誤差，在一、二階測(cè)量系統(tǒng)中可采取哪些相應(yīng)的措施？（8分）答案：一、判斷題：（10分）1.2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、選擇題：（20分）1.c2. b3. a4. c 5.a 6. d7. d 8. b9.b 10.b三、1.（6分）串聯(lián)的作用：使兩線圈的輸出疊加，提高系統(tǒng)靈敏度當(dāng)永磁體有彈跳時(shí)，保證其與兩線圈的距離和相等，可以消除彈跳引起的誤差。固緊要求：連接件的質(zhì)量要小，剛度要大；固緊剛度要大。目的：提高系統(tǒng)固有頻率。2. (8分) 為防止靜電泄露要做到：放大器本身的輸入阻抗要很高在10以上，一般采用MOS型場(chǎng)效應(yīng)管

29、。輸出阻抗要小，以達(dá)到阻抗變換的目的，一般采用射極輸出。為防止電纜電容的影響，可以將放大器小型化，裝入傳感器之中。輸入電容Ci要小，以提高靈敏度。3.（6分）筒式應(yīng)變測(cè)壓傳感器的彈性元件是一只鉆了肓孔的圓筒內(nèi)部裝有測(cè)壓油。當(dāng)有壓力作用時(shí)，應(yīng)變片感受筒的周向應(yīng)變。 管式應(yīng)變測(cè)壓傳感器的彈性元件是一只應(yīng)變管，它感受活塞上加載的集中應(yīng)力、發(fā)生徑向形變，應(yīng)變片貼于徑向上。這種傳感器的固有頻率的筒式的高。4.（14分）解：溫度引起電阻的應(yīng)變： 線膨脹差異引起的應(yīng)變： 引起的電阻變化量： 相對(duì)誤差5.（6分） 講者：指發(fā)送數(shù)據(jù)到其他器件的器件聽(tīng)者：指接收講者發(fā)送的數(shù)據(jù)的器件控者：是指揮接口總線上各儀器進(jìn)行

30、數(shù)據(jù)變換的器件對(duì)于一個(gè)特定的器件，只能充當(dāng)上述三種角度中的一種，也可身兼兩職或三者，可以有多個(gè)聽(tīng)者，但在任一時(shí)刻，一個(gè)系統(tǒng)中由一條叫線連接的器件中只能有一個(gè)講者，可以有多個(gè)聽(tīng)者，但一個(gè)器件不能同時(shí)作為講者和聽(tīng)者。任一時(shí)刻，一個(gè)系統(tǒng)中只應(yīng)有一個(gè)控者。6 （15分）當(dāng)靈敏度Ko=1時(shí)，幅頻特性如右圖。其中w=30 7. （7分） 8.（8分） 動(dòng)態(tài)誤差：當(dāng)用理想關(guān)系來(lái)衡量實(shí)際系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的誤差。對(duì)于一階應(yīng)減小時(shí)間常數(shù)使增大，無(wú)失真測(cè)量的范圍更廣。對(duì)于二階系統(tǒng)應(yīng)使，這樣增大，不失真測(cè)量的范圍變大。試題：一。 判斷題.(本題共10分，對(duì)則打“”，不對(duì)則打“×”)1.慣性式加速度傳感器的等效彈簧

31、剛度越大則其固有頻率就越低。 （ ）2固有頻率fn=600 Hz的典型二階系統(tǒng)的工作頻帶上限頻率肯定大于600 Hz。 （ ） 3.一臺(tái)儀器的重復(fù)性很好，但其靜態(tài)測(cè)量結(jié)果也可能存在很大的誤差。 （ ）4.對(duì)連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行離散采樣時(shí),只要采樣頻率足夠高，就可以避免頻譜 “泄漏”。 （ ）5稱(chēng)為信號(hào)的頻率響應(yīng)函數(shù)。 （ ）6A/D轉(zhuǎn)換就是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 （ ）7.RS232是串行接口總線標(biāo)準(zhǔn)。 （ ）8.同一測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量有效頻帶不同的信號(hào)時(shí)肯定表現(xiàn)出不同的幅頻特性。 （ ）9.如果測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)特性理想，就可保證其測(cè)量輸出y(t)與輸入x(t)的時(shí)域波形完全相似，即，、為常量。 （

32、 ）10.壓電式傳感器與電壓放大器配合使用時(shí)，傳感器的靈敏度與電纜長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。 （ ）二選擇題（共20分，每題2分） 1. 對(duì)連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行離散采樣時(shí)，若采樣的時(shí)間區(qū)間不變，采樣頻率越高，（ ）。 a. 采樣點(diǎn)數(shù)就越多； b. 頻域分辨率就越低； c. 泄漏誤差就越大； d. 量化誤差越小 2.測(cè)量加速度的慣性式加速度計(jì)之動(dòng)態(tài)特性近似典型二階系統(tǒng)，其工作頻帶的下限頻率為（ ）。 a. 0 Hz ； b.固有頻率的； c.略高于固有頻率 3. 時(shí)限連續(xù)信號(hào)的頻譜是（ ）。 a. 離散譜； b. 帶限（在有限頻帶之外絕對(duì)無(wú)諧波分量）連續(xù)譜； c. 非帶限連續(xù)譜 4半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片在測(cè)量某一構(gòu)件應(yīng)變

33、時(shí)，其電阻的相對(duì)變化主要是由（ ）引起。 a.半導(dǎo)體電阻率的變化；b.半導(dǎo)體幾何尺寸的變化；c.貼片位置的溫度變化；d.供橋電源的變化 5. 對(duì)于阻尼率小于0.707的二階線性測(cè)量系統(tǒng)，阻尼率越小，其工作頻帶（ ）。 a. 上限越高； b. 上限越低； c. 下限越高； d. 下限越低6. 壓電式傳感器與一般電壓放大器連接使用時(shí)，中間要加一級(jí)前置放大器，其主要作用是（ ）。 a. 獲得高的放大倍數(shù)； b. 實(shí)現(xiàn)高阻抗輸入、低阻抗輸出的變換； c. 實(shí)現(xiàn)低阻抗輸入、高阻抗輸出的變換7.典型二階測(cè)量系統(tǒng)中追求合適阻尼率的目的是（ ）。 a使系統(tǒng)的輸出信號(hào)不發(fā)生振蕩；b.獲得更寬的工作頻帶；c. 獲

34、得更高的靈敏度8用壓電式加速度計(jì)組成的測(cè)量系統(tǒng)其工作頻帶下限頻率取決于（ ）。b. 加速度計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)特性； b. 壓電晶體的壓電系數(shù)；c. 測(cè)量等效電路的時(shí)間常數(shù)9.某間接測(cè)量的函數(shù)式為：,則的標(biāo)準(zhǔn)誤差為（ ）。 式中、分別為、測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)誤差 a. =； b. =； c. =；d. 10.測(cè)量彎曲應(yīng)變時(shí)，通常在構(gòu)件上下表面對(duì)稱(chēng)布置4片應(yīng)變片，若在同載荷下單臂測(cè)量電橋輸出為A、上下各取1應(yīng)變片接成鄰臂半橋的輸出為2A，則取4應(yīng)變片構(gòu)成全橋時(shí)的輸出可能是（ ）。 a. 4A或0； b. 3A或0； c. 3A或A ； d. 2A或0三綜合題（70分）1 用簡(jiǎn)圖說(shuō)明在應(yīng)變測(cè)量技術(shù)中信號(hào)的轉(zhuǎn)變歷程包括哪些？（10分）2 舉一典型一階或二階測(cè)量系統(tǒng)（環(huán)節(jié)）實(shí)例，導(dǎo)出其幅頻特性表達(dá)式、繪出一種幅頻特性圖，并說(shuō)明其工作頻帶與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。（12分）3 簡(jiǎn)述壓電測(cè)量系統(tǒng)工作頻帶下限不能達(dá)到0 Hz的主要原因。（8分） 4 欲測(cè)量某回路中一標(biāo)稱(chēng)值為10±0.1W（95%）電阻器的功率損耗P,可采用兩種方法進(jìn)行，一是只測(cè)電阻