汽車測(cè)試基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題集

1、汽車測(cè)試基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題集一、判斷題1.非線性裝置的靈敏度就是該裝置靜態(tài)特性曲線上各點(diǎn)的斜率 （ ）2.漂移是由測(cè)試裝置內(nèi)部的溫度變化和元器件性能的不穩(wěn)定造成的 （ ）3.傳遞函數(shù)表征了一個(gè)系統(tǒng)的傳遞特性，它與輸入量和初始條件有關(guān) （×）4.對(duì)于穩(wěn)定的常系數(shù)線性系統(tǒng)，若輸入為一正弦函數(shù)，則穩(wěn)態(tài)時(shí)的輸出也是與輸入為同一頻率的正弦函數(shù)；輸出的幅值和相位角往往不等于輸入的幅值和相角 （ ）5.一階系統(tǒng)幅頻特性為 相頻特性為 （ ）6.一低通濾波器與一高通濾波器串聯(lián)即組成帶阻濾波器，并聯(lián)即組成帶通濾波器 （×）7.基于電磁感應(yīng)原理，將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的傳感器稱為磁電式傳感器（）

2、8.調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的幅值控制一個(gè)振蕩器，振蕩器輸出的是等幅波，但其振蕩頻率偏移量和信號(hào)電壓成正比 （）9.為保證采樣后信號(hào)能真實(shí)保留模擬信號(hào)信息，信號(hào)采樣頻率至少與原信號(hào)中最高頻率充分相等（×）10.測(cè)量誤差按照特性規(guī)律可分為絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差 （×）二 、填空題1、典型的測(cè)試系統(tǒng)基本由三方面夠成，即信號(hào)的傳感部分 、信號(hào)的調(diào)理 和信號(hào)的顯示 。 2、實(shí)際測(cè)試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)主要以：重復(fù)性 、靈敏度 、線性度 和回程誤差 。3、根據(jù)濾波器的選頻作用可將濾波器分為四類：低通 、高通 、帶通 和帶阻 。4、測(cè)量誤差可分為 粗大誤差 、隨機(jī)誤差 、和 系統(tǒng)誤差 三種，其中前

3、者一般通過真正仔細(xì)地測(cè)試是可以避免的。5、電橋是將 電參量 等參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為 電壓量 輸出的一種測(cè)量電路。1信號(hào)按數(shù)學(xué)關(guān)系，可將信號(hào)分為： 確定性信號(hào) 和 隨機(jī)信號(hào)（或非確定性信號(hào)） 。2典型的測(cè)試系統(tǒng)基本由三方面夠成，即信號(hào)的傳感部分 、信號(hào)的調(diào)理 和信號(hào)的顯示 。3實(shí)際測(cè)試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)主要以：重復(fù)性 、靈敏度 、線性度 和回程誤差 。4電路電橋有 直流電橋 和 交流電橋 兩種。5根據(jù)濾波器的選頻作用可將濾波器分為四類：低通 、高通 、帶通 和帶阻 。6測(cè)量誤差可分為 粗大誤差 、隨機(jī)誤差 、和 系統(tǒng)誤差 三種，其中前者一般通過真正仔細(xì)地測(cè)試是可以避免的。7電橋是將 電參量 等參數(shù)的

4、變化轉(zhuǎn)換為 電壓量 輸出的一種測(cè)量電路。1、 對(duì)傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài) 標(biāo)定(或校準(zhǔn)或測(cè)試) 的主要目的是檢測(cè)傳感器的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。2、 傳感器的過載能力是指?jìng)鞲衅髟诓恢乱鹨?guī)定性能指標(biāo)永久改變的條件下，允許超過 測(cè)量范圍 的能力。3、 傳感檢測(cè)系統(tǒng)目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式，向 智能化 方向發(fā)展。4、 已知某傳感器的靈敏度為K0，且靈敏度變化量為K0，則該傳感器的靈敏度誤差計(jì)算公式為rs= (K0/K0)×100% 。5、 根據(jù)濾波器的選頻作用可將濾波器分為四類：低通 、高通 、帶通 和帶阻 。6、 電容式壓力傳感器是變 極距(或間隙) 型的。7、 電橋是將 電參量 等參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為

5、電壓量 輸出的一種測(cè)量電路。8、 交流電橋各橋臂的復(fù)阻抗分別為Z1，Z2，Z3，Z4，各阻抗的相位角分別為若電橋平衡條件為Z1/Z4=Z2/Z3，那么相位平衡條件應(yīng)為 。1下列被測(cè)物理量適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（C） A壓力 B力矩 C溫度 D厚度2屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（ D ） A重復(fù)性 B線性度 C靈敏度 D固有頻率3已知函數(shù)x(t)的傅里葉變換為X（f），則函數(shù)y(t)=2x(3t)的傅里葉變換為（ B ） A2X() BX() CX(f) D2X(f)4測(cè)量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（ B ） A變極板面積型 B變極距型 C變介質(zhì)型 D容柵型5利用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)

6、變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。?C ） A兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片 B兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián) C兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片 D兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片6影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（ D ） A電纜的安裝與固定方式 B電纜的長(zhǎng)度 C前置放大器的輸出阻抗 D前置放大器的輸入阻抗7周期信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)必為（ A ） A周期偶函數(shù) B非周期偶函數(shù) C周期奇函數(shù) D非周期奇函數(shù)8若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為10，最大輸入信號(hào)為2.5V，則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號(hào)為（ B ） A1.22mV B2.44mV

7、 C3.66mV D4.88mV三 、簡(jiǎn)答題1、電橋的作用是什么？其有什么特性？特性的具體應(yīng)用有那些？ 答: 電橋的作用是將傳感器轉(zhuǎn)換元件的輸出的電參量的變化轉(zhuǎn)換為電壓量的變化。其具有和差特性，即只有相對(duì)兩臂有相同方向的變化量，相鄰兩臂有不同的方向的變化量，才能使輸出電壓有最大值。利用和差特性可以補(bǔ)償溫度和時(shí)間帶來的誤差。2、簡(jiǎn)述傳感器選用原則。答:靈敏度。傳感器的靈敏度越高，可以感知越小的變化量，即被測(cè)量稍有微小變化時(shí)，傳感器即有較大的輸出。但靈敏度越高，會(huì)減小傳感器的測(cè)量范圍。頻率響應(yīng)特性。傳感器的響應(yīng)特性必須在所測(cè)頻率范圍內(nèi)盡量保持不失真。但實(shí)際傳感器的響應(yīng)總有一延時(shí)，但延時(shí)越短越好。

8、穩(wěn)定性。傳感器的穩(wěn)定性是經(jīng)過長(zhǎng)期使用以后，其輸出特性不發(fā)生變化的性能。影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時(shí)間與環(huán)境。精確度。傳感器的精確度表示傳感器的輸出與被測(cè)量的對(duì)應(yīng)程度。因?yàn)閭鞲衅魈幱跍y(cè)試系統(tǒng)的輸入端，因此，傳感器能否真實(shí)地反映被測(cè)量，對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)具有直接影響。測(cè)量方法。傳感器在實(shí)際測(cè)試條件下的工作方式，也是選用傳感器時(shí)應(yīng)考慮的重要因素。因?yàn)闇y(cè)量條件不同對(duì)傳感器要求也不同。線形范圍。傳感器都有一定的線性范圍，在線性范圍內(nèi)輸出與輸入成比例關(guān)系。線性范圍愈寬，則表明傳感器的工作量程愈大。為了保證測(cè)量的精確度，傳感器必須在線性區(qū)域內(nèi)工作。3、 圖 1為某一測(cè)試裝置的幅頻、相頻特性，當(dāng)

9、輸入信號(hào)為時(shí)，輸出信號(hào)不失真；當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，輸出信號(hào)失真。上述說法正確嗎？ 圖1答:由測(cè)試系統(tǒng)的不失真的條件應(yīng)當(dāng)是常數(shù)，相頻特性應(yīng)當(dāng)是線性關(guān)系。從圖中我們可以看出，此系統(tǒng)的幅頻特性不完全是一個(gè)常數(shù)，相頻特性不完全是線形關(guān)系。所以當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，當(dāng)此系統(tǒng)是線形系統(tǒng)，則輸出信號(hào)不會(huì)失真，當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，輸出信號(hào)失真。但是當(dāng)系統(tǒng)不是線形系統(tǒng)，則不一定當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，輸出信號(hào)不失真。因此這種說法不正確。4、何謂回歸分析的核心思想？回歸分析需要解決的問題是什么？答: 回歸分析的核心思想是最小二乘法原理。通過回歸分析解決三個(gè)問題：一是確定經(jīng)驗(yàn)公式的函數(shù)類型；二是確定函數(shù)中的各參數(shù)值；三是對(duì)經(jīng)驗(yàn)公式的精確

10、度作出評(píng)價(jià)。1 什么是測(cè)試裝置的靜態(tài)特性？靜態(tài)特性指標(biāo)主要以什么來表征？答：測(cè)試裝置的靜態(tài)特性表示被測(cè)物理量的處于穩(wěn)定狀態(tài)，輸入和輸出都是不隨時(shí)間變化的常量。測(cè)試裝置的靜態(tài)特征指標(biāo)主要以重復(fù)性、靈敏度、線性度和回程誤差來表征。2 電阻應(yīng)變片的種類及特點(diǎn)？答：電阻應(yīng)變片主要分為金屬絲電阻應(yīng)變片、金屬箔式電阻應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片和薄膜應(yīng)變片。特點(diǎn)：金屬絲電阻應(yīng)變片制作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。金屬箔式電阻應(yīng)變片與金屬電阻絲應(yīng)變片比較，箔式應(yīng)變片線條均勻，電阻值偏差小，能提通過比較大的電流，并且便于大量生產(chǎn)。半導(dǎo)體應(yīng)變片：主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，機(jī)械滯后和橫向效應(yīng)小。其缺點(diǎn)是靈敏度易受外載荷的影響，因而離散度大，

11、溫度穩(wěn)定比較差。薄膜應(yīng)變片：靈敏度高，尺寸小，質(zhì)量穩(wěn)定，但制造工藝要求高。3 何謂電橋靈敏度，其影響因素是什么？不同電橋接法，其電橋靈敏度可為多少？答：電橋的靈敏度是輸出電壓與電橋的輸入的比值。其影響因素有電橋工作臂的多少有關(guān)，鐵絲與橋源的高低有關(guān)。全橋的靈敏度S=1時(shí)，半橋?yàn)?.5S，單臂電橋?yàn)?.25S。4 畫出實(shí)際帶通濾波器的幅頻特性，并給出描述實(shí)際濾波器性能的基本參數(shù)？主要參數(shù)有波動(dòng)幅度、截止頻率、帶寬B、品質(zhì)因數(shù)（Q值）、倍頻程選擇性。5 簡(jiǎn)述壓電式傳感器分別與電壓放大器和電荷放大器相連時(shí)各自的特點(diǎn)。答：傳感器與電壓放大器連接的電路,其輸出電壓與壓電元件的輸出電壓成正比,但容受電纜電

12、容的影響。 傳感器與電荷放大器連接的電路,其輸出電壓與壓電元件的輸出電荷成正比,電纜電容的影響小。6 電阻式應(yīng)變片接入直流電阻電橋時(shí)常用哪幾種接法？其各自靈敏度與接法有什么關(guān)系？（畫出電橋簡(jiǎn)圖予以說明。）答：電阻式應(yīng)變片接入直流電阻電橋時(shí)常用單臂電橋、半橋、全橋。靈敏度以全橋?yàn)樽罡?，單臂電橋?yàn)樽畹汀Ｗ詈媒Y(jié)合公式和圖示，給出具體比值。7 結(jié)合圖示，說明霍耳傳感器的基本構(gòu)造和原理。答：圖略，霍耳傳感器，霍耳元件半導(dǎo)體的垂直方向加有磁場(chǎng)，薄片的兩端有控制電流流過時(shí)，薄片的另兩端產(chǎn)生相應(yīng)大小的霍耳電勢(shì)，即為霍耳效應(yīng)。8 什么是電阻式應(yīng)變片的溫度特性？其輸出電阻值隨溫度而漂移的機(jī)理是什么？其常用溫度補(bǔ)償

13、措施有哪些？答：電阻式應(yīng)變片的輸出隨溫度變化而變化的特性即為溫度特性，其輸出電阻值隨溫度而漂移由兩部分構(gòu)成：電阻應(yīng)變片自身隨溫度的漂移；被測(cè)件和電阻應(yīng)變片隨溫度的線膨脹不一致而導(dǎo)致的虛假應(yīng)變。其常用溫度補(bǔ)償措施有：添加溫度補(bǔ)償應(yīng)變片，補(bǔ)償導(dǎo)線等。9 什么是熱電偶？其基本定律有哪些？答：熱電偶為兩種不同導(dǎo)體首末相接，兩端溫度不一致時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)出現(xiàn)電勢(shì)差，形成電流。性質(zhì)：可串入第三導(dǎo)體，可測(cè)量，電勢(shì)與溫度基本線性，可用補(bǔ)償導(dǎo)線，可測(cè)高溫等。10. 隨機(jī)誤差的正態(tài)分布規(guī)律具有哪幾種特性？答：?jiǎn)畏逍?、?duì)稱性、有限性、抵償性。四 、計(jì)算題1、用一個(gè)一階系統(tǒng)作100Hz正弦信號(hào)測(cè)量。(1)如果要求限制振幅誤

14、差在5%以內(nèi)，則時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多少？(2)若用具有該時(shí)間常數(shù)的同一系統(tǒng)作50Hz信號(hào)的測(cè)試，此時(shí)的振幅誤差A(yù)和相角差各是多少？解：（1） (2) 若 -9.13°2、以阻值100，靈敏度k=4的電阻應(yīng)變片R1與阻值為120的固定電阻R2組成電路，供橋電壓為2V，在下圖測(cè)試中應(yīng)變片R1、R2的應(yīng)變分別為+2000、-3000微應(yīng)變。試求：（10分）1）R1,R2應(yīng)變片電阻變化；2）僅由彎矩引起的輸出電壓多大？ 3）僅由力引起的輸出電壓多大？彎矩M位移R2R1彎矩M力F 由可得： 僅由彎矩引起的輸出電壓 僅由力引起的輸出電壓 1 想用一個(gè)一階系統(tǒng)作120Hz正弦信號(hào)的測(cè)試，如果求限制振幅誤

15、差在5%以內(nèi)，則時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多大？2 利用如下放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，如輸入120Hz正弦信號(hào),振幅為1mV, 相位為0度，R1為2000歐姆,R2為10000歐姆， 試計(jì)算輸出？R1R2uinuoutuin=1uout= -10000/20001= -53 某加速度計(jì)輸入頻率為1200Hz，振幅為1，相位為0度的標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)，其靈敏度S為1，加速度計(jì)固有頻率為2000Hz，阻尼比為0.55，試計(jì)算其振幅誤差和相位差？1、 已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器輸出電動(dòng)勢(shì)的頻率f=72Hz，測(cè)量齒盤的齒數(shù)Z=36，求：（1） 被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速是每分鐘多少轉(zhuǎn)？（2） 在上述情況下，如果計(jì)數(shù)裝置的讀數(shù)誤差為±

16、1個(gè)數(shù)字，其最大轉(zhuǎn)速誤差是多少？解：（1）（2）頻率計(jì)的計(jì)數(shù)裝置讀數(shù)誤差為±1個(gè)數(shù)字，對(duì)應(yīng)的角位移為±轉(zhuǎn)=±轉(zhuǎn)故其最大轉(zhuǎn)速誤差為±（轉(zhuǎn)/分）2、 在內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量中，6次等精度測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)按萊依特準(zhǔn)則表達(dá)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量結(jié)果。序 號(hào)123456轉(zhuǎn)速（r/min）300230032998299929973001（已知：測(cè)量列標(biāo)準(zhǔn)差：萊依特準(zhǔn)則：滿足式 ， 即為壞值。 算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差：答：由已知測(cè)量列標(biāo)準(zhǔn)差：及萊依特準(zhǔn)則： ，經(jīng)計(jì)算，再利用萊依特準(zhǔn)則判定沒有壞值，利用算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差：等計(jì)算公式，最終表述所測(cè)轉(zhuǎn)速。五 、綜合題1、解釋下面拉力

17、測(cè)試系統(tǒng)的每一部份的作用，并畫出信號(hào)變換圖。動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀電橋盒微機(jī)A/D板拉力傳感器拉力傳感器的主要作用是利用電阻應(yīng)變片式傳感器來將拉力改變應(yīng)變片的形變而引起其電阻的變化。電橋盒的作用主要是將兩電阻應(yīng)變片連入電橋，形成半橋來將其電阻的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化。圖1是動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀原理框圖，主要由電橋、振蕩器、放大器、相敏檢波器、濾波器、轉(zhuǎn)換和顯示電路組成。A/D板主要是將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，使其能輸入微機(jī)。最后我們利用微機(jī)來采集數(shù)據(jù)并且對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析。圖1應(yīng)變儀原理框圖試根據(jù)以下提供元器件繪制電阻電橋網(wǎng)絡(luò)電路以測(cè)試單臂梁?jiǎn)味宋灰飘a(chǎn)生的應(yīng)變，并根據(jù)如下提供的輸入應(yīng)變，繪制出輸出信號(hào)的特征。（其中假設(shè)電橋的靈敏度為1000mV/mm，電路具有自調(diào)零功能）1mm-1mmt0元器件簡(jiǎn)圖：等值電阻3個(gè)RRx應(yīng)變片1片差動(dòng)放大器1個(gè)V電壓表1個(gè)4V-4V正負(fù)電源1對(duì)輸出電壓Vt01V-1Vt01、 已知試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：試對(duì)其進(jìn)行回歸分析確定其經(jīng)驗(yàn)公式。（不必計(jì)算其精度）x2.13.04.56.26.99.9y18.216.815.