工程測試技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題答案

1、工程測試技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題答案一、選擇題1信息與信號之間的關(guān)系是 （D）。A.信息與信號并列B.信息與信號無關(guān)C.信息包含信號D信息在信號之中2.描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是（B ） oA.相關(guān)函數(shù)B.傅氏級數(shù)C.傅氏變換D.拉氏變換3.傅氏級數(shù)中的各項系數(shù)是表示各諧波分量的（C ）oA.相位B.周期C.振幅D.頻率4.關(guān)于信息和信號,下面的說法正確的是(C)oA.信息包含信號B.信息與信號無關(guān)C.信號是信息的載體D.信息描述了事物某物理量的變化過程5. 多種信號之和的頻譜是（C ）A.離散的 B.連續(xù)的C.隨機性的D .周期性的6. 下列信號中，（C）信號的頻譜是連續(xù)的。A. x（t）二 Asin（

2、 t J Bsin（3 t 2）B. x（t）二 5sin 30 t3sin 、5tC. x （t）二 e atsin0t7. 不能用確定函數(shù)關(guān)系描述的信號是（C ）oA. 復(fù)雜的周期信號 B.瞬變信號C.隨機信號8. 復(fù)雜的周期信號的頻譜是（A ）oA. 離散的B .連續(xù)的C . 3函數(shù)D . sine函數(shù)9. 數(shù)字信號的特性是（B ）。A.時間上離散、幅值上連續(xù)B .C.時間、幅值上都連續(xù)D.10. 下列函數(shù)表達(dá)式中，（B ）是周期信號A.B. x（t） =5sin20：t 1Ocos10t :t ：）C. x（t） = 20列cos20二t （-： ：t ： ：） D11. 下列信號屬周

3、期信號的有（A ）0A . yi=Sin w ot+ Sin w itC. yi=Sin 3 t+Sin2t12. 描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是（C ）o時間、幅值上均離散時間上連續(xù)、幅值上量化5cos10m當(dāng)t _0x(t) 0當(dāng)t 弐.x(t)y2=Con 2 t+Sin 3 2 tA.三角函數(shù)B.拉氏變換C.傅氏變換D.傅氏級數(shù)13.下列傳感器中（B ）是基于壓阻效應(yīng)的。A.金屬應(yīng)變片B.半導(dǎo)體應(yīng)變片C.壓敏電阻t14.信號 x (t) =1 e，則該信號是（C)0A.周期信號B.隨機信號C.瞬變信號D.頻域信號B ）的表面上產(chǎn)生電荷15. 石英晶體沿機械軸受到正應(yīng)力時，則會在垂直于（量。

4、電軸A. 機械軸16. 圖1所示信號屬于功率信號的是（D ）矩形脈沖信號指數(shù)衰減信號圖2C圖上，就可以做成測力、位移、壓力等物理參數(shù)的B .相接近A.越寬B越窄C.不變A.質(zhì)量塊；B.導(dǎo)體；C.彈性兀件；D.機械構(gòu)件。18 .米樣信號的特征是（A)°A.時間上離散，幅值上連續(xù)；B.時間上和幅值上都離散；C.時間上和幅值上都連續(xù)；D.時間上連續(xù)，幅值上離散量化19 .石英晶體的壓電系數(shù)比壓電陶瓷的（C ）。17.將電阻應(yīng)變片貼在（傳感器。A .大得多C. 小得多20 . 一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，其測量范圍（ B ）21 .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

5、變化，這 稱為（D ）效應(yīng)。A.壓電B .壓阻C.壓磁D. 逆壓電22 .非線性度是表示定度曲線（B）的程度。A.接近真值.偏離其擬合直線.正反行程的不重合D.輸出零點偏離距離23. 在動態(tài)測試中，電橋的輸出量通常采用（ B）0電流量A.電阻量B.電壓量CD.電感量24. 電渦流式傳感器是利用（A ）材料的電渦流效應(yīng)工作的A.金屬導(dǎo)電B.半導(dǎo)體C.非金屬D. PVF25 .差動變壓器式電感傳感器是把被測位移量轉(zhuǎn)換成（B ）的變化裝置，通過這一轉(zhuǎn)換從而獲得相應(yīng)的電壓輸出。A.線圈自感B.線圈互感C. LC調(diào)諧振蕩D. RC調(diào)諧振蕩26 .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

6、（B ）oA.電壓放大器B .電荷放大器C .前置放大器27 .磁電式傳感器是把被測物理量轉(zhuǎn)換為（D ）的一種傳感器。A.磁阻變化量B .電荷量C.電感變化量D.感應(yīng)電動勢28 .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29 .交流電橋的橋臂依次是 Z1 Z2 Z3 Z4,其平衡條件是（D ）f f T TA .Z1Z2=Z3Z4B .丨 Z1| Z3 =| Z2 |Z41C . Z1Z3=Z2Z4T T T TD.Z1Z3=Z2Z430 .光敏晶體管的工作原理是基于（ B ）效應(yīng)。A.外光電.內(nèi)光電.光生電動勢31. 測試系 統(tǒng)的第二 個環(huán)節(jié)為 信

7、號調(diào)理 ，它的作 用是（ C ）。A. 非電物理量轉(zhuǎn)換為電量B. 從被測對象中提取 被測對象狀態(tài)和特 征的相關(guān) 信息C. 從電量（電阻、電感、電容等）轉(zhuǎn)換為電量（電壓、電流）32. 一般來說，物性型的傳感器，其工作頻率范圍（ A ）。A.較寬B.較窄C.不確定33. 一傳感器的靈敏度高，表示該傳感器（C ）。A. 允許輸入量大；B.工作頻帶寬；C.單位輸入量引起的輸出量大；D .線性范圍寬34. 極距變化型電容式傳感器是（ A ）型傳感器。A.結(jié)構(gòu)B.物性35. 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

8、絲材料的電阻率變化36. 變極距型電容傳感器的輸出與輸入，成（ A ）關(guān)系。A. 非 線性B . 線性C. 反比D. 平方37. 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是 （ D ） 。A.位移B .材質(zhì)鑒別 C .探傷D .非金屬材料38極距變化型電容傳感器適宜于測量微小位移量是因為（B ）。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)生非線形誤差C. 非接觸測量39測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為（ D ）A.波登管B.膜片C波紋管D電阻應(yīng)變片41電感式傳感器的工作原理是（C）。A.應(yīng)變電阻效應(yīng) B .壓阻效應(yīng)C 電磁感應(yīng)原理 D 壓電效應(yīng)42電阻應(yīng)變片的輸入為

9、（ B）。A.力；B.應(yīng)變；C速度；D加速度43結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠傳感器（C）的變化實現(xiàn)信號變換的。）A.本身物理性質(zhì)；B .體積大?。籆. 結(jié)構(gòu)參數(shù)；D .電阻值A(chǔ).精度 B .靈敏度 C .精密度 D .分辨率40下列哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（ D44.互感型傳感器實質(zhì)上就是一個（ B ）。A.電容器B.變壓器C .測振儀D.速度計45哪一種電容式傳感器有線性誤差？（ A ）A.極距變化型B.體積變化型C.面積變化型D. 介質(zhì)變化型46對于單向應(yīng)力狀態(tài)的測量，貼應(yīng)變片時，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該 相交成（ A ）。A .0°B .45°C .90

10、76;D30°47電阻應(yīng)變式傳感器在使用時需要進(jìn)行補償?shù)氖牵˙ ）。A.電阻B.溫度C.力D.電流48. 半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是（C ）。A .長度B .截面積C. 電阻率D. 高通49. 調(diào)制可以看成是調(diào)制信號與載波信號（A.相乘B .相加C除50. 線形裝置的靈敏度是（B ）0A.隨機變量B .常數(shù)C二、填空題1. 信號可以分為確定性信號A ）o.相減D.相時間的線性函數(shù)隨機信號兩大類。2. 信號的有效值又稱為 均方根值_，有效值的平方稱為 均方值 , 它描述測試信號的強度（信號的平均功率）3. 工程中常見的周期信號，其諧波分量幅值總是隨諧波次數(shù)n的

11、增加而衰減4.確定性信號可以分為周期信號和非周期信號兩大類，前者的頻譜特點是離散的，后者的頻譜特點是連續(xù)的的，因此，沒有必要去那些高次的諧波分量。5.6.根據(jù)采樣定理，采樣信號頻率fs與被測信號最高頻率fh之間應(yīng)滿足_f s_>2fh關(guān)系。x1（t2A（co0r-cos0lll）周期方波的傅氏級數(shù)：-（）-0 30）周期三角波的傅氏級x2（t） =°+讐（8$（0+ 丄 cos3o0t 十丄cos5 片樸）數(shù)：20 90 25，它們的直流分量分別是.和A/2。信號的收斂速度上，方波信號比三角波信號更慢o7. 頻譜是構(gòu)成信號的各頻率分量 的集合，它完整地揭示了信號的 頻率結(jié)構(gòu)8.

12、 描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是傅里葉級數(shù)：描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是傅里葉變換9. 按照激勵電壓的不同，電橋可以分為直流電橋和 交流電橋。10. 壓電式傳感器一般用 電荷放大器作為前置放大器。11. 具有壓電效應(yīng)的材料稱為壓電材料， 常用的壓電材料有石英晶體和壓電陶瓷012. 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為調(diào)幅、 調(diào)頻和 調(diào)相。13. 已知一被處理的信號頻率在3002500Hz范圍內(nèi)，則采樣頻率應(yīng)至少大于5000 Hz o14. 現(xiàn)欲對某一信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，該信號頻譜中的最高頻率為 1KHN那么，根據(jù)采樣定理的要求，完成一次數(shù)據(jù)采集所需要的時間不能大于500 口 s15. 已知圖2為直流電橋

13、，Uo為輸入，Uy為輸出，其平衡條件R1R3二R2R4表達(dá)式為dl/l16.電阻應(yīng)變片的靈敏度對于金屬應(yīng)變片來說:S=_ 1+2 而對于半導(dǎo)體應(yīng)變片來說人E17. 物性型傳感器是依靠敏感元件材料本身物理化學(xué)性質(zhì)的變化來實現(xiàn)信號的變換的；結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化而實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的18. 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)。19. 電容器的電容量C= 込，極距變化型的電容傳感器其靈敏度表達(dá)式為：6 2-V./A/ 。20. A/D轉(zhuǎn)換器是將 模擬信號轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號的裝置。21. 在所學(xué)過的傳感器中，試舉出三個非接觸式傳感器電渦流式傳感器、霍爾式傳感器、光電式傳感器22.

14、 極距變化型電容傳感器存在著非線性度，為了改善非線性度及提高靈敏度， 通常采用差動的形式。23. 壓電傳感器的前置放大器的主要作用是將高輸出阻抗變?yōu)榈洼敵鲎杩购?對輸出的微弱信號進(jìn)行放大。24. 傳感器包括 敏感兀件 和兩部分。25. 非周期信號，時域為x (t )，頻域為X(f)，它們之間的傅氏變換與逆變換關(guān)系式分別是：X ( f )=匚 x( t)/2 克dt， x (t )=X ( f ) ej 叫df。26. 因為limx2(t)dt為有限值時，稱x(t)為 能量 信號。因此，瞬變信號屬于能量，而周期信號則屬于功率O27. 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o28. 為

15、了補償溫度變化給應(yīng)變測量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補償應(yīng)變片應(yīng)接在相鄰橋臂上。29. 電阻應(yīng)變式傳感器通常以電橋 為測量電路。30. 交流電橋的平衡條件是 相對橋臂的阻抗的乘積相等31.振動三要素分別是幅值頻率相位四、概念題1測試2 .測量 3 .間接測量 4 .直接測量 5 .測量誤差 6 .絕對 誤差 7 .相對誤差 8 .系統(tǒng)誤差 9 .隨機誤差 10 .非電量電測技術(shù)11. 傳感器 12 .應(yīng)變效應(yīng) 13 .應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)13 .正壓電效應(yīng)14.逆壓電效應(yīng)15 .模數(shù)轉(zhuǎn)換器16 .數(shù)模轉(zhuǎn)換器17 .調(diào)制 18 解調(diào) 19.霍爾效應(yīng) 20 .傅里葉變換五、簡單題1. 周期信號的頻譜

16、有何特點?(1) 離散性 周期信號的頻譜是由不連續(xù)的譜線組成，每條譜線代表一個諧波分量(2) 諧波性 頻譜中每條譜線只出現(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);(3) 收斂性 各頻率分量的譜線高度表示各次諧波分量的幅值或相位角。工程 上常見的周期信號其諧波幅值總的趨勢是隨著諧波次數(shù)的增高而減小的。2. 測量誤差是如何分類的？按表示方法分有絕對誤差和相對誤差；按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分有系統(tǒng)誤差、隨機 誤差和粗大誤差；按被測量隨時間變化的速度分有靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差。3. 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？電阻絲應(yīng)變片利用導(dǎo)體形變引起電阻變化，半導(dǎo)體應(yīng)變片利用半導(dǎo)體電阻率變

17、化引起電阻變化。4傳感器有哪些組成部分？在檢測過程中各起什么作用?傳感器通常由敏感元件、傳感元件及測量轉(zhuǎn)換電路三部分組成。各部分在檢測過程中所起作用是：敏感元件是在傳感器中直接感受被測量， 并輸出與被測量成一定聯(lián)系的另一物理量的元件，如電阻式傳感器中的彈性敏 感元件可將力轉(zhuǎn)換為位移。傳感元件是能將敏感元件的輸出量轉(zhuǎn)換為適于傳輸 和測量的電參量的元件，如應(yīng)變片可將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻量。測量轉(zhuǎn)換電路可將 傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成易于處理的電量信號。5.圖3是一種傳感器的P C 1&工作原理圖，試問這是 r何種形式的傳感器？用圖中符號簡述其工作原理。圖3本題圖所示為差動變壓器式傳感器的工作原理

18、圖。即利用互感原理將被測位移 量轉(zhuǎn)換為線圈互感的變化。其一次線圈W接入穩(wěn)定交流電源，二次側(cè)線圈 W1W2感應(yīng)產(chǎn)生輸出電壓。當(dāng)被測參數(shù)使互感 M變化測桿P在中間位置時，W,之間的互感與W2之間的互感相等，由于 二次線圈W1 W2反極性串聯(lián)，感應(yīng)電勢 © = e2,e°=0，測桿上移后,W Wi的互感增大,W W2互感減小,ei e2,eo 0，反之測桿下 移后，e ： 0。6什么叫調(diào)制？什么叫解調(diào)？在測量中為何要將信號先調(diào)制然后又解調(diào)？ 所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號（測試信號）的控制下，使載波信號（工作信號） 的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過程。解調(diào)，就是從已調(diào)制波

19、中恢復(fù)出調(diào)制信號的過程。一般的被測量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測變換后，常常是一些緩變的電信號。調(diào)制的目的是為了便于信號的放大、處 理和傳輸。經(jīng)過調(diào)制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外， 調(diào)制波抗干擾能力強，也便于傳輸。7. 什么是采樣定理？8. 測量按測量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？直接測量一一指無需經(jīng)過函數(shù)關(guān)系的計算，直接通過測量儀器得到被測值得測 量。（等精度直接測量和不等精度直接測量）；間接測量指在直接測量值的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知函數(shù)關(guān)系，計算被測量的量值的測量；組合測量指將直接測量或間接測量與被測量值之間按已知關(guān)系組合成一組方程（函數(shù)關(guān)系），通過解方程組得到被測值得方

20、法。9. 為什么說極距變化型電容傳感器是非線性的？采取什么措施可以改善其非線性特性？下圖為變間隙式電容傳感器的原理圖。圖中1為固定極板，2為與被測對象相連的活動極板。當(dāng)活動極板因被測參數(shù)的改變而引起移動時，兩極板間的距離d發(fā)生變化，從而改變了兩極板之間的電容量Co1 -固定極板 2- 活動極板極板面積為A，其靜態(tài)電容量為C= 4，當(dāng)活d極板移動x后，其電容量為C二匸x二 C01+-d21亠1 d2圖變間隙式電容傳感器(1)d過小時。但當(dāng)d過小時，又容易引起擊穿，同時加工精度要求也高了。為此，一般是在極板間放置云母、塑料膜等介電常數(shù)高的物質(zhì)來改善這種情況。在實際應(yīng)用中， 為了提高靈敏度，減小非線性，常采用差動式結(jié)構(gòu)差動式比單極式靈敏度提高 一倍，且非線性誤差大為減小。由于結(jié)構(gòu)上的對稱性，它還能有效地補償溫度 變化所造成的誤差。10. 彈性敏感元件在傳感器中起什么作用？彈性敏感元件在傳感器技術(shù)中占有很重要的地位，是檢測系統(tǒng)的基本元件，它 能直接感受被測物理量（如力、位移、速度、壓力等）的變化，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化 為本身的應(yīng)變或位移，然后再由各種不同形式的傳感元件將這些量變換成電量。11. 使用電測法進(jìn)行振動測試