工程測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)題A

1、青島理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院課程測(cè)試20820 19_學(xué)年第 1學(xué)期工程測(cè)試技術(shù)課試卷使用層次 出題教師學(xué)號(hào)：姓名：專業(yè)：年級(jí)：函授站：密封線一、簡(jiǎn)述題共39分1說明測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成及各組成局部的作用.6分2、 周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？請(qǐng)對(duì)每個(gè)特點(diǎn)簡(jiǎn)要說明.6分3、 何謂測(cè)試裝置的靜態(tài)特性？舉出 4個(gè)測(cè)試裝置靜態(tài)特性的主要指標(biāo).6分4、 金屬電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？6分5、 直流電橋和交流電橋到達(dá)平衡時(shí)必須滿足的條件是什么？6分6、什么是調(diào)制？調(diào)制的目的是什么？ 5分7、 試述采樣中的頻率混疊是如何產(chǎn)生的？怎樣才能防止？4分二、計(jì)算題共36分,每題12分1

2、 求周期信號(hào)xt=0.6cos10t+30 +0.3cos100t-60通過傳遞函數(shù)為Hs=1/0.005s+1的裝置后所得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng).2、 一電容測(cè)微儀,其傳感器的圓形極板的半徑r=4mm,工作初始間隙d° 0.3mm ,空氣介質(zhì),試求：空氣介電常數(shù)128.85 10 F/m1 通過測(cè)量得到的電容變化量為C 3 10 3 pF,那么傳感器與工件之間由初始間隙變化的距離？2 如果測(cè)量電路的放大倍數(shù)曲?" 讀數(shù)儀表的靈敏度S 5格/mV,貝吐匕時(shí)儀表指示值變化多少格？3、有人使用電阻應(yīng)變儀時(shí),發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠,于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提升靈敏度.試問,在以下兩

3、種情況下：1在半橋雙臂上各串聯(lián)一片的情況下,是否可以提升靈敏度？為什么？2在半橋雙臂上各并聯(lián)一片的情況下,是否可以提升靈敏度？為什么？三、分析應(yīng)用題共25分1、10分以下圖2是一測(cè)試系統(tǒng)的幅頻、相頻特性圖,試問在以下兩種情況下：1何為系統(tǒng)不失真測(cè)試條件？2當(dāng)輸入信號(hào)為xt=2sin10t+3sin20t,輸出信號(hào)不失真.這種說法對(duì)嗎？為什么？3當(dāng)輸入信號(hào)為xt=2sin10t+4sin50t,輸出信號(hào)不失真.這種說法對(duì)嗎？為什么？人3圖22、15分在軋鋼過程中,欲測(cè)量薄板的厚度,試舉出兩種擬采用的傳感器,請(qǐng)分別繪出其可行方案的原理圖,并簡(jiǎn)述 其測(cè)量工作原理.試卷類型：A 卷考核方式：閉卷第1頁

4、共4頁學(xué)號(hào):姓名:專業(yè):年級(jí):函授站:密封線試卷類型：A 卷考核方式：閉卷第7頁共4頁20212021學(xué)年第 1 學(xué)期工程測(cè)試技術(shù)習(xí)題A( V )/B()課程復(fù)參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)注意：標(biāo)題請(qǐng)用宋體4號(hào),內(nèi)容請(qǐng)用宋體5號(hào).一、簡(jiǎn)述題共39分1、答：6分測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置三局部組成.傳感器將被測(cè)物理量檢出并轉(zhuǎn)換為電量,中間變換裝置對(duì)接收到的電信號(hào)用硬件電路進(jìn)行分析處理或經(jīng)A/D變換后用軟件進(jìn)行信號(hào)分析,顯示記錄裝那么測(cè)量結(jié)果顯示出來,提供應(yīng)觀察者或其它自動(dòng)限制裝置.2、答：6分離線性.周期信號(hào)頻譜是離散的,由一根根譜線組成,每一條譜線只代表唯一諧波分量；諧波性.每條譜

5、線只出現(xiàn)在 基波頻率的整數(shù)倍上,基波頻率是各分量頻率的公約數(shù),不存在非整數(shù)倍的頻率分量；收斂性.各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅 值或相位角.工程中常見的周期信號(hào),其諧波幅值總的趨勢(shì)是隨諧波次數(shù)的增高而減小的.因此,在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的 諧波分量.3、答：6分測(cè)試裝置的靜態(tài)特性就是在靜態(tài)測(cè)試測(cè)量情況下描述實(shí)際測(cè)試裝置與理想定常時(shí)不變線性系統(tǒng)的接近程度定義 分.主要指標(biāo)1線性度；2靈敏度；3回程誤差；4分辨力；5零點(diǎn)漂移和靈敏度漂移； 程等；任意4個(gè)指標(biāo)即可4、 答6分：電阻絲應(yīng)變片主要利用形變效應(yīng),而半導(dǎo)體應(yīng)變片主要利用壓阻效應(yīng).優(yōu)缺點(diǎn)：性較好；主要缺點(diǎn)是靈敏度低,橫向效應(yīng)大.

6、半導(dǎo)體應(yīng)變片主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、機(jī)械滯后小、橫向效應(yīng)??； 靈敏度離散度大、非線性大.選用時(shí)要根據(jù)測(cè)量精度要求、現(xiàn)場(chǎng)條件、靈敏度要求等來選擇.5、答：6分直流電橋平衡條件是對(duì)應(yīng)臂電阻乘積相等.交流電橋平衡條件是對(duì)應(yīng)臂阻抗的模乘積相等,另外對(duì)應(yīng)臂的阻抗角的和也要 相等.6、答5分：調(diào)制是利用低頻緩變信號(hào)限制或改變高頻振蕩信號(hào)的某個(gè)參數(shù)幅值、頻率或相位變化的過程.信號(hào)調(diào)制的目的：實(shí) 現(xiàn)緩變信號(hào)的傳輸,特別是遠(yuǎn)距離傳輸；提升信號(hào)傳輸中的抗干擾水平和信噪比.7、答4分：采樣間隔不當(dāng)或采樣頻率過低引起頻率混疊.為了防止混疊, 大于或等于最高頻率fc的兩倍香農(nóng)定理.班級(jí)26精度；7重復(fù)性；8可靠性、量電阻絲

7、應(yīng)變片主要優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定,線 主要缺點(diǎn)是溫度穩(wěn)定性差、以使采樣處理后仍有可能恢復(fù)原信號(hào),那么采樣頻率fs必須計(jì)算題每題12分,共36分、12 分解：系統(tǒng)頻率特性為H()J j 0. 005,A()(0. 005 )2() arctg0. 005設(shè) xtX1(t )X2(t ) X01 cosX°2 cos0. 6 cos( 10t3°°0. 3 cos 100t60°該裝置是一線性定常系統(tǒng),根據(jù)線性定常系統(tǒng)的頻率保持性、比例性和疊加性得到其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)設(shè) y(t)其中yA1OX0110 60)01心0. 00510)21(10)arcta n(0. 0051

8、0)2. 860y 02A100)X0210. 3(0. 005100)22(100)arcta n(0. 005100)26.57y01 cos( 10tcos( 100t0. 2680攵穩(wěn)態(tài)響應(yīng)59930°1 ) y 026002)6001) y 02 cos( 100t0. 599 cos(10t27. 140)0. 268 cos(10(I2、(12 分)解：(1)極距變化型電容傳感器靈敏度為：y(t)y01 cos( 1Ct86. 570)0 A2(0.3 10 3)2128.85 10(3 10 3 10 12)20.0040.61( m)2設(shè)讀數(shù)儀表指示值變化格數(shù)為m,

9、m S( S2 C 100310 )1.5 (格)3、 12分解答：1半橋雙臂各串聯(lián)一片時(shí),不能提升靈敏度.由于半橋雙臂時(shí),其輸出電壓為1 Ruoui當(dāng)兩橋臂各串聯(lián)電阻2 R2 R應(yīng)變片時(shí),其電阻的相對(duì)變化量為示R即仍然沒有發(fā)生變化,故靈敏度不變.2半橋雙臂各并聯(lián)一片時(shí),不能提升靈敏度.因R為半橋雙臂時(shí),其輸出電壓為u. Iq2R當(dāng)兩橋臂各并聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí),其電阻的相對(duì)變化量為-.',即仍然沒有發(fā)生變化,R故靈敏度不變.三、分析應(yīng)用題共25分1. ( 10 分)A =A =常數(shù),相頻特性=t ,其中A,答：1根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件,即在工作頻率范圍內(nèi),測(cè)試系統(tǒng)的幅頻特性為常數(shù)

10、.說法正確.當(dāng)該系統(tǒng)輸入信號(hào)xt=2sin 10t+3sin20t時(shí),其工作頻率為10和20,滿足不失真的條件,因此輸出信號(hào)是不失真信號(hào)3說法不正確.輸入信號(hào)是xt=2sin10t+4sin50t時(shí),工作頻率為10和50,從幅頻特性和相頻特性的圖形可知,不滿足失真條件,輸出信號(hào)是失真信號(hào).2匚中、15分答：可采用差動(dòng)變壓器、渦電流式、光電式,射線式傳感器、紅外測(cè)距傳感器、反射式光纖位移傳感器等.任選兩種傳感器即可,其 紅外測(cè)距傳感器、反射式光纖位移傳感器的測(cè)量工作原理可參考光電式、射線式傳感器.采用差動(dòng)變壓器式傳感器.示意圖如下圖.測(cè)量工作原理：薄板通過傳送帶經(jīng)過兩個(gè)觸動(dòng)輪,當(dāng)板的厚度不均勻時(shí),使得觸動(dòng)輪后面連接的桿件帶動(dòng)鐵心上下移動(dòng),由于鐵心的移動(dòng)使得上下線圈分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)二者產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的差值的變化情況就可以監(jiān)測(cè)薄板的厚度變化情況.A.待測(cè)薄板放置于兩個(gè)傳感器之間,那么兩個(gè)傳感器分別感知自己與物體的距離,設(shè)為采用渦流式或渦電流式傳感器.示意圖如下圖. 測(cè)量工作原理：兩只渦流傳感器對(duì)面放置,距離固定,設(shè)為E,1、B2.那么薄板的厚度 =A-B1-B2.案?jìng)?cè)：測(cè)厚A3光電式反射傳感器.示意圖如下圖.測(cè)量工作原理：兩側(cè)各放置一個(gè)光電式反射傳感器含光源和光點(diǎn)元