《工程測試技術基礎》復習題答案

1、工程測試技術基礎復習題答案一、選擇題1信息與信號之間的關系是（D）。A信息與信號并列B信息與信號沒關C信息包含信號D信息在信號之中2描繪周期信號的數學工具是（B）。A相關函數B傅氏級數C傅氏變換D拉氏變換3傅氏級數中的各項系數是表示各諧波重量的（C）。A相位B周期C振幅D頻率4關于信息和信號，下邊的說法正確的選項是（C）。A信息包含信號B信息與信號沒關C信號是信息的載體D信息描繪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失散的B連續(xù)的C隨機性的D周期性的6以下信號中，（C）信號的頻譜是連續(xù)的。Ax(t)Asin(t1)Bsin(3t2)Bx(t)5sin30t3sin50tCx(

2、t)eatsin0t7不可以夠用確立函數關系描繪的信號是（C）。A復雜的周期信號B瞬變信號C隨機信號8復雜的周期信號的頻譜是（A）。A失散的B連續(xù)的C函數Dsinc函數9數字信號的特色是（B）。A時間上失散、幅值上連續(xù)B時間、幅值上均失散C時間、幅值上都連續(xù)D時間上連續(xù)、幅值上量化10以下函數表達式中，（B）是周期信號。A5cos10當t0 x(t)當t00 x(t)5sin20t10cos10tt)BtCx(t)20eatcos20t(t)Dx(t)1e11以下信號屬周期信號的有（A）。1012=Con2t+Sin32tAy=Sint+SintByCy1=Sin3t+Sin2t12描繪非周期

3、信號的數學工具是（C）。A三角函數B拉氏變換C傅氏變換D傅氏級數13下列傳感器中（B）是基于壓阻效應的。A金屬應變片B半導體應變片C壓敏電阻t14信號x(t)1e，則該信號是（C）。A周期信號B隨機信號C瞬變信號D頻域信號15石英晶體沿機械軸碰到正應力時，則會在垂直于（B）的表面上產生電荷量。A機械軸B電軸C光軸16圖1所示信號屬于功率信號的是（D）。X(t)X(t)ABtt矩形脈沖信號有阻尼衰減自由振動X(t)X(t)CD指數衰減信號t階躍信號t圖2圖117將電阻應變片貼在（C）上，就可以做成測力、位移、壓力等物理參數的傳感器。A質量塊；B導體；C彈性元件；D機械構件。18采樣信號的特色是（

4、A）。A時間上失散，幅值上連續(xù)；B時間上和幅值上都失散；C時間上和幅值上都連續(xù)；D時間上連續(xù)，幅值上失散量化19石英晶體的壓電系數比壓電陶瓷的（C）。A大得多B相湊近C小得多20一般來說，測試系統(tǒng)的健壯度越高，其丈量范圍（B）。A越寬B越窄C不變21壓電資料按必定方向放置在交變電場中，其幾何尺寸將隨之發(fā)生變化，這稱為（D）效應。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湊近真值B偏離其擬合直線C正反行程的不重合D輸出零點偏離距離23在動向測試中，電橋的輸出量平時采納（B）。A電阻量B電壓量C電流量D電感量24電渦流式傳感器是利用（A）資料的電渦流效應工作的。A金屬導電

5、B半導體C非金屬DPVF225差動變壓器式電感傳感器是把被測位移量變換成(B)的變化妝置，經過這一變換進而獲取相應的電壓輸出。A線圈自感B線圈互感CLC調諧振蕩DRC調諧振蕩26為除掉壓電傳感器電纜散布電容變化對輸出健壯度的影響，可采納（B）。A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變換為（D）的一種傳感器。A磁阻變化量B電荷量C電感變化量D感覺電動勢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交流電橋的橋臂挨次是Z1Z2Z3Z4,其平衡條件是（D）AZ1Z2=Z3Z4B|Z1|Z3|Z2|Z4|DZ1Z3Z2Z4CZ1Z3=Z2

6、Z430光敏晶體管的工作原理是基于（B）效應。A外光電B內光電C光生電動勢31測試系統(tǒng)的第二個環(huán)節(jié)為信號調治，它的作用是（C）。A非電物理量變換為電量B從被測對象中提取被測對象狀態(tài)和特色的相關信息C從電量（電阻、電感、電容等）變換為電量（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不確立33一傳感器的健壯度高，表示該傳感器（C）。A贊成輸入量大；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結構B物性35金屬絲應變片在丈量構件的應變時，電阻的相對變化主要由（B）來決定的。A貼片地址的溫度變化B電阻絲幾何尺寸

7、的變化C電阻絲資料的電阻率變化36變極距型電容傳感器的輸出與輸入，成（A非線性B線性A）關系。C反比D平方37不可以夠用渦流式傳感器進行丈量的是(D)A位移B材質鑒別C探傷。D非金屬資料38極距變化型電容傳感器適合于丈量微小位移量是因為（B）。A電容量微小影響健壯度B健壯度與極距的平方成反比，間距變化大則產生非線形偏差C非接觸丈量39測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為(D)。A精度B健壯度C精良度D分辨率40以下哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（D）。A波登管B膜片C漣漪管D電阻應變片41電感式傳感器的工作原理是（C）。A應變電阻效應B壓阻效應C電磁感覺原理D壓電效應42電阻應變

8、片的輸入為（B）。A力；B應變；C速度43結構型傳感器是依靠傳感器（CA自己物理性質；B體積大?。籆結構參數；D電阻值速度；D）的變化實現信號變換的。加44互感型傳感器實質上就是一個（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偏差（A）A極距變化型B體積變化型C面積變化型D介質變化型46關于單向應力狀態(tài)的丈量，貼應變片晌，應變片的方向與主應力方向應該訂交成（A）。A0B45C90D3047電阻應變式傳感器在使用時需要進行補償的是（B）。A電阻B溫度C力D電流48半導體式應變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主若是（C）。A長度B截面積C電阻率D高通49調制可以看作是調制

9、信號與載波信號（A）。A相乘B相加C相減D相除50線形裝置的健壯度是（B）。A隨機變量B常數C時間的線性函數二、填空題1.信號可以分為確立性信號和隨機信號兩大類。信號的有效值又稱為均方根值，有效值的平方稱為均方值，它描繪測試信號的強度（信號的平均功率）3.工程中常有的周期信號，其諧波重量幅值總是隨諧波次數n的增添而衰減的，所以，沒有必需去那些高次的諧波重量。4.確立性信號可以分為周期信號和非周期信號兩大類，前者的頻譜特色是失散的，后者的頻譜特色是連續(xù)的。5.依據采樣定理，采樣信號頻率fs與被測信號最高頻率fh之間應知足fs2fh關系。x1(t)A2A1)6.周期方波的傅氏級數：(cos0tco

10、s30tL3周期三角波的傅氏級x2(t)A4A2(cos0t1cos30t1cos5L)A數：2925，它們的直流重量分別是和A/2。信號的收斂速度上，方波信號比三角波信號更慢。7.頻譜是組成信號的各頻率重量的會集，它圓滿地揭露了信號的頻率結構。8.描繪周期信號的數學工具是傅里葉級數；描繪非周期信號的數學工具是傅里葉變換。9.依據激勵電壓的不同樣樣，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.擁有壓電效應的資料稱為壓電資料，常用的壓電資料有石英晶體和壓電陶瓷。12.依據載波受調制的參數不同樣樣，調制可分為調幅、調頻和調相。已知一被辦理的信號頻率在30

11、02500Hz范圍內，則采樣頻率應最少大于5000Hz?，F欲對某一信號進行數據收集，該信號頻譜中的最高頻率為1KHz。那么，根據采樣定理的要求，完成一次數據收集所需要的時間不可以夠大于500s。已知圖2為直流電橋，uo為輸入，uy為輸出，其平衡條件R1R3=R2R4。R1R2uyR4R3uo圖1圖2SdR/RE16.電阻應變片的健壯度12表達式為dl/l，關于金屬應變片來說：S=1+2而關于半導體應變片來說S=E。17.物性型傳感器是依靠敏感元件資料自己物理化學性質的變化來實現信號的變換的；結構型傳感器是依靠傳感器結構參數的變化而實現信號轉換的。18.半導體應變片的工作原理是基于半導體資料的壓

12、阻效應。19.電容器的電容量C0A，極距變化型的電容傳感器其健壯度表達式為：0A/2。20.A/D變換器是將模擬信號變換成數字信號的裝置。21.在所學過的傳感器中，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、光電式傳感器極距變化型電容傳感器存在著非線性度，為了改進非線性度及提升健壯度，平時采納差動的形式。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成低輸出阻抗和對輸出的略微信號進行放大。24.傳感器包含敏感元件和變換元件兩部分。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系式分別是：X(f)x(t)ej2ftdt，x(t)X(f)ej2ftdf。

13、26.因為limTx2(t)dt為有限值時，稱x(t)為能量信號。所以，瞬變信號TT屬于能量，而周期信號則屬于功率。27.差動變壓器式傳感器的兩個次級線圈在連接時應反相串接。28.為了補償溫度變化給應變丈量帶來的偏差，工作應變片與溫度補償應變片應接在相鄰橋臂上。29.電阻應變式傳感器平時以電橋為丈量電路。30.交流電橋的平衡條件是相對橋臂的阻抗的乘積相等31.振動三因素分別是幅值、頻率、相位四、見解題1測試2丈量3間接丈量4直接丈量5丈量偏差6絕對偏差7相對偏差8系統(tǒng)偏差9隨機偏差10非電量電測技術11傳感器12應變效應13應變片的健壯度系數13正壓電效應14逆壓電效應15模數變換器16數模變

14、換器17調制18解調19霍爾效應20傅里葉變換五、簡單題周期信號的頻譜有何特色1）失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重量。2）諧波性頻譜中每條譜線只出現在基波頻率的整數倍上，基波頻率是各重量頻率的合約數；3）收斂性各頻率重量的譜線高度表示各次諧波重量的幅值或相位角。工程上常有的周期信號其諧波幅值總的趨向是隨著諧波次數的增高而減小的。丈量偏差是怎樣分類的按表示方法分有絕對偏差和相對偏差；按偏差出現的規(guī)律分有系統(tǒng)偏差、隨機偏差和粗大偏差；按被丈量隨時間變化的速度分有靜態(tài)偏差和動向偏差。電阻絲應變片與半導體應變片在工作原理上有何差別電阻絲應變片利用導體形變引起電阻變化，半

15、導體應變片利用半導體電阻率變化引起電阻變化。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平時由敏感元件、傳感元件及丈量變換電路三部分組成。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覺被丈量，并輸出與被丈量成必定聯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變換為位移。傳感元件是能將敏感元件的輸出量變換為適于傳輸和丈量的電參量的元件，如應變片可將應變變換為電阻量。丈量變換電路可將傳感元件輸出的電參量變換成易于辦理的電量信號。圖3是一種傳感器的工作原理圖，試問這是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圖。即利用互感原

16、理將被測位移量變換為線圈互感的變化。其一次線圈W接入牢固交流電源，二次側線圈W1、W2感覺產生輸出電壓。當被測參數使互感M變化測桿P在中間地址時，WW1之間的互感與WW2之間的互感相等，因為二次線圈W1、W2反極性串連，感覺電勢e1e2,e00，測桿上移后,WW1的互感增大,WW2互感減小,e1e2,e00，反之測桿下移后，e0。什么叫調制什么叫解調在丈量中為何要將信號先調制爾后又解調所謂調制，就是在調制信號（測試信號）的控制下，使載波信號（工作信號）的某些參數（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過程。解調，就是從已調制波中恢復出調制信號的過程。一般的被丈量，如力、位移、應變等，經傳感器檢測變換后

17、，經常是一些緩變的電信號。調制的目的是為了便于信號的放大、處理和傳輸。經過調制后，采納交流放大，比直接用直流放大，奏效好；其余，調制波抗攪亂能力強，也便于傳輸。什么是采樣定理丈量按丈量值獲取的方法進行分類有哪些直接丈量指無需經過函數關系的計算，直接經過丈量儀器獲取被測值得測量。（等精度直接丈量和不等精度直接丈量）；間接丈量指在直接丈量值的基礎上，依據已知函數關系，計算被丈量的量值的丈量；組合丈量指將直接丈量或間接丈量與被丈量值之間按已知關系組合成一組方程（函數關系），經過解方程組獲取被測值得方法。為何說極距變化型電容傳感器是非線性的采納什么舉措可以改進其非線性特色以以下列圖為變縫隙式電容傳感器

18、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。當活動極板因被測參數的改變而引起搬動時，兩極板間的距離d發(fā)生變化，進而改變了兩極板之間的電容量C。1設動d21固定極板2-活動極板極板面積為A，其靜態(tài)電容量為CA，當活dx極板搬動x后，其電容量為CA1C0ddxx21d2圖變縫隙式電容傳感器(1)當xd時1x21則CC0(1x)(2)d2d由式（1）可以看出電容量C與x不是線性關系，只有當xd時，才可以為是近來似線形關系。同時還可以夠夠看出，要提升健壯度，應減小初步縫隙d過小時。但當d過小時，又簡單引起擊穿，同時加工精度要求也高了。為此,一般是在極板間放置云母、塑料膜等介電常數高的物質來改進這類狀況。在實質應用中，為了提升健壯度，減小非線性，常采納差動式結構差動式比單極式健壯度提升一倍，且非線性偏差大為減小。因為結構上的對稱性，它還可以夠有效地補償溫度變化所造成的偏差。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中據有很重要的地位，是檢測系統(tǒng)的基本元件，它能直接感覺被測物理量（如力、位