【系統(tǒng)】測(cè)試技術(shù)題庫(kù)匯總

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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)=50Sin40πt+10Sin2000πt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)。fn=15Hz、β=0.707;b.fn=1000Hz、β=0.707;c.fn=50Hz、β=0.04;d.fn=1000Hz、β=0.044.自相關(guān)函數(shù)是一個(gè)（）函數(shù)a.奇函數(shù)；b.偶函數(shù)；c.非奇非偶函數(shù)；d.三角函數(shù)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（）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．半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)α可用下式（）表示（已知半導(dǎo)體熱敏電阻與溫度系數(shù)關(guān)系可用描述）a.α=；b.α=；c.α=；d.α=(R1,R0分別是溫度T1,T0時(shí)的電阻值)8．如果一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)Rx(τ)是一定周期性不衰減，則說(shuō)明該信號(hào)（）a.均值不為0；b.含周期分量；c.是各態(tài)歷經(jīng)的；d.是各態(tài)不歷經(jīng)的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；d.供橋電源的變化三．測(cè)量系統(tǒng)基本知識(shí)題（70分）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）舉一理想一階測(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ωn、ωd、ωr、k、m各量的物理意義及其相互間的函數(shù)關(guān)系。（8分）壓電測(cè)壓傳感器與電壓縮小器相接時(shí)，為能測(cè)量靜態(tài)壓力信號(hào)（防止靜電泄漏），從縮小器本身出發(fā)應(yīng)采取哪些措施？（8分）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）有一電阻阻值為R=120Ω,靈敏系數(shù)k=2.0，其電阻溫度系數(shù)α=2.0×10-6/,線膨脹系數(shù)β1=12×10-6/0C的的電阻應(yīng)變片貼于線膨脹系數(shù)為β2=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200με，試問(wèn)：當(dāng)溫度改變時(shí)，如果未采取溫度補(bǔ)償措施，電阻變化量為多少？由于溫度影響會(huì)產(chǎn)生多大的相對(duì)誤差？（8分）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）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β值的，其取值大小與β的定性關(guān)系是什么？（6分）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300MP,壓力持續(xù)時(shí)間為6—8ms,用你所學(xué)知識(shí)組建兩種類型的電測(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）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.b 3.b 4.b 5.a6.d 7.a 8.a 9.b 10.a三、1.串聯(lián)的作用：①使兩線圈的輸出疊加，提高系統(tǒng)靈敏度②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：①連接件的質(zhì)量要小，剛度要大②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，有阻尼頻率振蕩比阻尼比系統(tǒng)共振圓頻率。3.為防止靜電泄露要做到：①放大器本身的輸入阻抗要很高在10″Ω以上，一般采用MOS型場(chǎng)效應(yīng)管。②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。③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。④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：①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：②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，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2判斷題.(本題共10分，對(duì)則打“√”，不對(duì)則打“×”)1．頻率不變性原理是指任何測(cè)試裝置的輸出信號(hào)的頻率總等于輸入信號(hào)的頻率。（）2．瞬態(tài)信號(hào)的頻譜具有諧波性、離散性、收斂性。()3．最小二乘法求參考直線的基本思想是使剩余誤差的和為最小。（）4．一臺(tái)儀器的重復(fù)性很好，但測(cè)得的結(jié)果并不準(zhǔn)確，這是由于存在隨機(jī)誤差的緣故。（）5．對(duì)一個(gè)具有有限頻譜（0~fc）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]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．測(cè)量小應(yīng)變時(shí)，應(yīng)選用金屬絲應(yīng)變片，測(cè)量大應(yīng)變時(shí)，應(yīng)選用半導(dǎo)體應(yīng)變片。（）8．測(cè)試系統(tǒng)的幅頻特性在工作頻帶內(nèi)通常是頻率的線性函數(shù)，而線性測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度是時(shí)間的線性函數(shù)。（）9．系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(s)=Y(s)/X(s)（Y(s)、X(s)分別為響應(yīng)與激勵(lì)的拉氏變換），表明H(s)將隨X(s)減小而增大。（）10．IEEE488是常用的通用串行接口總線標(biāo)準(zhǔn)。（）選擇題（共20分，每題2分）1．既能檢波又能檢相的電路稱為（）a.橋式整流電路；b.相位鑒頻電路；c.相敏檢波器；d.直流放大器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.采樣時(shí)間間隔太寬；c.記錄時(shí)間太短；d.采樣時(shí)間間隔太窄3．下述參量的測(cè)量屬于間接測(cè)量法的是（）a.用天平測(cè)量物體質(zhì)量；b.用彈簧秤稱物體重量；c.聲級(jí)計(jì)測(cè)聲強(qiáng)級(jí)；d.線圈靶測(cè)速4．磁感應(yīng)測(cè)速傳感器中的速度線圈之所以用兩個(gè)線圈串聯(lián)而成，其作用主要為（）a.提高傳感器的靈敏度及改善線性；b.提高傳感器的靈敏度及改善頻響特性；c.改善傳感器的頻響特性及補(bǔ)償永久磁鐵在線圈鐵心垂直方向上的微小跳動(dòng)對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響；d.提高傳感器的靈敏度及補(bǔ)償永久磁鐵在線圈鐵心垂直方向上的微小跳動(dòng)對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響；5．表示隨機(jī)信號(hào)中動(dòng)態(tài)分量的統(tǒng)計(jì)常數(shù)是（）a.均方值；b.均值；c.均方差；d.概率密度函數(shù)6．半導(dǎo)體應(yīng)變片是根據(jù)（）原理工作的。a.電阻應(yīng)變效應(yīng)；b.壓電效應(yīng)；c.熱阻效應(yīng)；d.壓阻效應(yīng)7．壓電式加速度計(jì)測(cè)量系統(tǒng)的工作頻率下限取決于（）a.壓電測(cè)壓傳感器的力學(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)；d.放大器的時(shí)間常數(shù)τ8．某間接測(cè)量的函數(shù)式為y=a0x1x2，則y的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為（）（式中x1、x2分別為直接測(cè)量量值x1、x2的標(biāo)準(zhǔn)不確定度）a.;b.c.d.9．二階系統(tǒng)中引入合適的阻尼率的目的是（）a.使得系統(tǒng)輸出值穩(wěn)定；b.使系統(tǒng)不共振；c.獲得較好的幅頻、相頻特性；d.獲得好的靈敏度10．帶通濾波器所起的作用是只允許（）通過(guò)。a.低頻信號(hào)；b.高頻信號(hào)；c.某一頻帶的信號(hào)；d.所有頻率分量信號(hào)三．基本知識(shí)題（46分）1．用忽略B類不確定度、分辨率為0.02mm卡尺測(cè)量一個(gè)工件的長(zhǎng)度，在相同條件下重復(fù)進(jìn)行7次測(cè)量。測(cè)量值如下：25.3，25.2，24.9，25.0，27.3，25.1，25.4（單位cm）。要求報(bào)告該工件長(zhǎng)度及其擴(kuò)展不確定度（，，，，）。(6分)2．已知某線性系統(tǒng)幅頻特性A(ω)=1/(1+0.01ω2)1/2，相頻特性φ（ω）=arctg（0.1ω），現(xiàn)測(cè)得某激勵(lì)的穩(wěn)態(tài)輸出為y(t)=10Sin(30t-)，t的單位為s。試求系統(tǒng)的輸入信號(hào)x(t)；若用該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，要求振幅誤差在5%以內(nèi)，則被測(cè)信號(hào)的最高頻率應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)？(8分)3．用鎳鉻—鎳硅熱電偶測(cè)爐溫。當(dāng)冷端溫度T0=400C時(shí)，測(cè)得熱電勢(shì)為E(T,T0)=39.17mv,若用冷端溫度為常溫200C測(cè)該爐溫，則應(yīng)測(cè)得熱電勢(shì)為多少？(6[附：已知該熱電偶有E(40,0)=1.61mv,E(-40,0)=-1.5mv,E(20,0)=0.80mv,E(-20,0)=-0.77mv]4．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)具有何種特性。（6分）[要求：（1）寫(xiě)出其測(cè)量電路的數(shù)學(xué)模型，畫(huà)等效電路；（2）求該數(shù)學(xué)模型的傳遞函數(shù)及系統(tǒng)的頻率響應(yīng)；（3）討論要求的系統(tǒng)參數(shù)取值]5．（a）用四片K=2.0、標(biāo)稱阻值均為90Ω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，求最大全橋輸出電壓為Umax=3mV時(shí)，構(gòu)件的應(yīng)變應(yīng)為多少με。（4分）(b)簡(jiǎn)述應(yīng)變筒式測(cè)壓傳感器的工作原理及溫度補(bǔ)償方法。（說(shuō)明應(yīng)變片的粘貼方向，各應(yīng)變片的作用，畫(huà)出橋路圖，并闡明理由。）（6分）6．?dāng)⑹鰷y(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量的條件（4分）7．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）四．實(shí)驗(yàn)題（24分）1.下表列出了用電渦流傳感器測(cè)量物體振動(dòng)時(shí)的靜標(biāo)數(shù)據(jù)，表中線圈平面與試件間的相對(duì)距離為x，表頭讀數(shù)為u。x(mm)00.40.81.21.62.02.42.83.23.64.04.44.85.25.66.0u(mv)2.022.473.023.604.234.875.526.166.787.377.938.458.939.369.7510.10問(wèn)題：（1）簡(jiǎn)述電渦流傳感器輸出靈敏度與被測(cè)試件的電導(dǎo)率及磁導(dǎo)率的定性關(guān)系。（4分）；（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)試確定傳感器的最佳安裝位置及該系統(tǒng)的實(shí)際線性測(cè)量范圍。（6分）2在壓電測(cè)量系統(tǒng)中為什么一般使用電荷放大器而不使用電壓放大器？（8分）3．在“二階系統(tǒng)幅頻特性測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，改變實(shí)驗(yàn)板上的可調(diào)電阻值，電路系統(tǒng)的頻響特性有何變化？（6分）試卷一。判斷題.(本題共10分，對(duì)則打“√”，不對(duì)則打“×”)1．由于H(s)=Y(s)/X(s)，即將X(s)減小時(shí)，H(s)將增大，因此H(s)和輸入有關(guān)。（）2．信號(hào)在時(shí)域上波形有所變化，必然引起頻譜的相應(yīng)變化。（）3．一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)τ越小越好。（）4．線性測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度是時(shí)間的線性函數(shù)。（）5．傳感器的線性范圍越寬，表明其工作量程越大。（）6．交流電橋可測(cè)靜態(tài)應(yīng)變，也可測(cè)動(dòng)態(tài)應(yīng)變。（）7．電荷放大器使壓電加速度計(jì)輸出的電荷量得到放大，由此而得電荷放大器的名稱。（）8．若振動(dòng)子的固有頻率fn=400Hz，則其工作頻率范圍為0—400Hz。（）9．一臺(tái)儀器的重復(fù)性很好，但測(cè)得的結(jié)果并不準(zhǔn)確，這是由于存在隨機(jī)誤差的緣故。（）10．一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)試范圍越窄。（）二．填空（每空1分，共30分）1．為使測(cè)量結(jié)果有普遍的科學(xué)意義，必須（1）用作比較的標(biāo)準(zhǔn)是（2）使用的儀器系統(tǒng)。2．線性測(cè)量系統(tǒng)具有兩個(gè)重要特性：（1）（2）。3．表征測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有、、和等。4．二階線性測(cè)量系統(tǒng)是指的測(cè)量系統(tǒng)。如、等都屬于二階線性測(cè)量系統(tǒng)。二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)為和。5．根據(jù)幅頻特性曲線可知，慣性式加速度傳感器的工作頻率范圍為，傳感器的固有頻率。根據(jù)它的相頻特性曲線，在理想的情況下，其阻尼率應(yīng)滿足。6．在“振動(dòng)子幅頻特性測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，改變實(shí)驗(yàn)板上的并聯(lián)電阻值，實(shí)際是改變振動(dòng)子的。7．周期信號(hào)與瞬態(tài)信號(hào)都可以用來(lái)表示。周期量的頻譜和瞬態(tài)量的頻譜區(qū)別在于：前者是，后者是。周期量的幅值譜的縱坐標(biāo)表示，瞬態(tài)量的幅值譜的縱坐標(biāo)表示的是。8．壓電傳感器的頻率響應(yīng)上限決定于，頻率響應(yīng)的下限決定于。9．永磁感應(yīng)測(cè)速傳感器中的速度線圈之所以用兩個(gè)線圈串聯(lián)而成，其作用為（1）（2）。10．半導(dǎo)體應(yīng)變片工作的原理是基于，壓電式傳感器的工作原理是基于。三．試描述永磁式感應(yīng)測(cè)速傳感器中位移線圈的工作原理。（6分）四．圖示具有溫度補(bǔ)償作用的筒式應(yīng)變測(cè)壓傳感器的敏感元件——應(yīng)變筒，請(qǐng)畫(huà)出四片應(yīng)變片的粘貼位置，注明應(yīng)變片的粘貼方向，注明各應(yīng)變片的作用，畫(huà)出橋路圖，并闡明理由。（6分）五．對(duì)于一個(gè)復(fù)雜波形的輸入信號(hào)，為什么要求動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)有良好的幅頻特性和相頻特性？如果輸入為一個(gè)單獨(dú)的簡(jiǎn)諧信號(hào)，是否要考慮幅頻特性和相頻特性？（8分）六．何為動(dòng)態(tài)誤差？對(duì)二階測(cè)量系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為減少動(dòng)態(tài)誤差，一般可采取哪些措施？（8分）七．在壓電測(cè)量系統(tǒng)中為什么一般使用電荷放大器？使用時(shí)要注意什么？（8分）八．如圖為某一階測(cè)試裝置的幅頻和相頻特性曲線，分別對(duì)系統(tǒng)輸入信號(hào)x1(t)=A1sinω1t+A2sinω2t和x2(t)=A1sinω1t+A3sinω3t，請(qǐng)問(wèn)輸出信號(hào)會(huì)不會(huì)失真？九．某間接測(cè)量的函數(shù)式為y=a0x1x2,試推導(dǎo)y的標(biāo)準(zhǔn)誤差式子。（設(shè)x1、x2分別為直接測(cè)量量值x1、x2的標(biāo)準(zhǔn)誤差）（6分）十．簡(jiǎn)要說(shuō)明將連續(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。（6分）十一．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4V，，R1=R2=R3=R4=120Ω，求最大全橋輸出電壓為Umax=3mV時(shí)，構(gòu)件的應(yīng)變應(yīng)為多少με。（6分）答案一．判斷題1× 2× 3∨ 4× 5∨ 6∨ 7×8∨ 9× 10∨二填空公認(rèn)的重復(fù)性好頻率不變性疊加性靈敏度非線性遲滯重復(fù)性能用二階線性運(yùn)動(dòng)微分方程來(lái)描述，光線示波器振動(dòng)子，慣性式加速度傳感器。n和/n<=1盡可能低1.0阻尼率頻譜離散的連續(xù)的各次諧波的幅值頻譜密度傳感器的固有頻率，放大器的反饋電容和反饋電阻提高傳感器的靈敏度B變化時(shí)保持感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與速度之間的比例系數(shù)不變，消除彈跳引起的測(cè)量誤差壓阻效應(yīng)壓電效應(yīng)周期函數(shù)非周期函數(shù)三永久磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，在位移線圈中也要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于位移線圈的兩個(gè)相鄰繞組繞向相反，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，相鄰的繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是相反的，所以，位移線圈輸出的電動(dòng)勢(shì)是鋸齒形的。產(chǎn)生鋸齒波的峰尖時(shí)刻，正式永久磁鐵經(jīng)過(guò)某個(gè)位移繞組的時(shí)刻；而相鄰的峰尖和峰谷對(duì)應(yīng)的時(shí)間隔相當(dāng)于永久磁鐵通過(guò)一個(gè)節(jié)距所用的時(shí)間。四軸向粘貼R1R3為工作應(yīng)變片。R2R4為溫度補(bǔ)償應(yīng)變片。工作應(yīng)變片應(yīng)放于相對(duì)橋臂上，補(bǔ)償應(yīng)變片放與工作應(yīng)變片的鄰臂上。五.理想測(cè)量系統(tǒng)的幅頻特性是一條直線——此系統(tǒng)對(duì)所有頻率的諧波信號(hào)的幅度縮放作用相同；理想測(cè)量小系統(tǒng)的相頻特性是一條過(guò)原點(diǎn)的直線——對(duì)各頻率諧波的零時(shí)相位增量與頻率成比例。此理想測(cè)量小系統(tǒng)能不失真地測(cè)量輸入信號(hào)。然而在實(shí)際測(cè)量系統(tǒng)中，要盡量在一般頻率范圍內(nèi)幅頻特性接近平直，相頻特性接近過(guò)原點(diǎn)的直線，這樣才能無(wú)明顯失真地輸出信號(hào)。若單獨(dú)的簡(jiǎn)諧信號(hào)，也要考慮幅頻、相頻特性，才能不失真地測(cè)量信號(hào)。六動(dòng)態(tài)誤差：當(dāng)用理想來(lái)測(cè)量實(shí)際系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的誤差其中對(duì)于二階系統(tǒng)：應(yīng)使則才能減小動(dòng)態(tài)誤差，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)越好。七電壓放大器受電纜的長(zhǎng)度、位置和分布電容的影響較大，一般在實(shí)際運(yùn)用中，使電荷放大器。壓電傳感器所產(chǎn)生的電荷與放大器輸出成正比，因?yàn)閴弘妭鞲衅鞯妮敵鲭妷号c連接電纜有密切關(guān)系，所以使用該放大器時(shí)，不可以隨意更改與之相配備的電纜，否則將影響測(cè)量精度和傳感器的靈敏度。八輸入信號(hào)中，最高頻率為，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，處與幅頻特性的平直段，處于相頻特性的過(guò)零點(diǎn)的直線上，因此能不失真地輸出。輸入信號(hào)中，最高頻率為，已超出系統(tǒng)不失真輸出范圍，處于非線性段，因此會(huì)失真。九十連續(xù)信號(hào)進(jìn)行離散時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行采樣，其采樣頻率小于2倍信號(hào)最高頻率時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生混疊現(xiàn)象。十一

試卷：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（0~fc）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)，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。（）10．GP-IB中采用了字節(jié)并行字位串行的信息傳遞方式。（）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．壓電式傳感器最好采用電荷放大器的原因是（）使放大器的增益增大；b.非線性失真??；c.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τ的一階系統(tǒng)，輸入頻率為ω=1/τ的正弦信號(hào)，則輸出與輸入相位差為（）。-450；b.-900；c.-1450；d.-18005．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，稱為（）效應(yīng)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)=A0sinωmt，則系統(tǒng)輸出信號(hào)有以下特性（）。[注：ωm>ωn]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。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ωn、ωd、ωr、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)行溫度補(bǔ)償?shù)?？?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)稱值為101%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=V2/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=1001%(V),I=101%(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.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β值的，其取值大小與β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=120Ω，求最大全橋輸出電壓為Umax=6mV時(shí)，構(gòu)件的應(yīng)變應(yīng)為多少με。（4分）3．用鎳鉻—鎳硅熱電偶測(cè)爐溫。當(dāng)冷端溫度T0=300C時(shí)，測(cè)得熱電勢(shì)為E(T,T0)=39.17mv,若冷端溫度變?yōu)?200C測(cè)該爐溫時(shí)，則應(yīng)測(cè)得熱電勢(shì)為多少mv？（[附：已知該熱電偶有E(30,0)=1.2mv,E(-20,0)=-0.77mv,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1 2× 3 4∨ 5× 6× 7 8 9 10二選擇題1d 2a3c4a5c6c7d8c9b10d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）τ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，主要取決于外電路電阻R，即表達(dá)式通常使在之間2(a)(b)34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：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μ，則其均方根譜之單位為μ2，其功率譜之單位為μ。（）6．測(cè)量系統(tǒng)的固有頻率越高，其靈敏度也越高。（）7．A/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（）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)=50Sin40πt+10Sin2000πt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)。fn=15Hz、β=0.707;b.fn=1000Hz、β=0.707;c.fn=50Hz、β=0.04;d.fn=1000Hz、β=0.044.對(duì)某二階系統(tǒng)輸入周期信號(hào)X(t)=A0sinωmt，則系統(tǒng)輸出信號(hào)有以下特性（）。[注：ωm>ωn]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（）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)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；d.供橋電源的變化三．測(cè)量系統(tǒng)基本知識(shí)題（70分）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）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ωn、ωd、各量的物理意義及其相互間的函數(shù)關(guān)系。（8分）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）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）有一電阻阻值為R=120Ω,靈敏系數(shù)k=2.0，其電阻溫度系數(shù)α=2.0×10-6/0C,線膨脹系數(shù)β1=12×10-6/0C的的電阻應(yīng)變片貼于線膨脹系數(shù)為β2=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當(dāng)溫度改變40由于溫度影響會(huì)產(chǎn)生多大的相對(duì)誤差？（8分）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）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β值的，其取值大小與β的定性關(guān)系是什么？（6分）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300MP,壓力持續(xù)時(shí)間為6—8ms,用你所學(xué)知識(shí)組建兩種類型的電測(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）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.b 3.b4.c 5.a6.d 7.d8.b 9.b 10.a三、1.串聯(lián)的作用：①使兩線圈的輸出疊加，提高系統(tǒng)靈敏度；②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：①連接件的質(zhì)量要小，剛度要大；②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：①放大器本身的輸入阻抗要很高在10″Ω以上，一般采用MOS型場(chǎng)效應(yīng)管。②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。③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。④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：①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：②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，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，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，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（）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)=50Sin40πt+10Sin2000πt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。fn=15Hz、ξ=0.707;b.fn=1000Hz、ξ=0.707;c.fn=50Hz、ξ=0.04;d.fn=1000Hz、ξ=0.044.對(duì)某二階系統(tǒng)輸入周期信號(hào)X(t)=A0sinωmt，則系統(tǒng)輸出信號(hào)有以下特性（）。[注：ωm>ωn，ωn為系統(tǒng)的固有頻率]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（）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)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）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）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）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）有一電阻阻值為R=120Ω,靈敏系數(shù)k=2.0，其電阻溫度系數(shù)α=2.0×10-6/0C,線膨脹系數(shù)β1=12×10-6/0C的的電阻應(yīng)變片貼于線膨脹系數(shù)為β2=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？（由于溫度影響會(huì)產(chǎn)生多大的相對(duì)誤差？（7分）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(ω)=K0/(1+0.01ω2)1/2，φ（ω）=arctg(0.1ω),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)=10K0Sin(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(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.c 2.b 3.a 4.c 5.a6.d 7.d 8.b 9.b 10.b三、1.（6分）串聯(lián)的作用：①使兩線圈的輸出疊加，提高系統(tǒng)靈敏度②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：①連接件的質(zhì)量要小，剛度要大；②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：①放大器本身的輸入阻抗要很高在10″Ω以上，一般采用MOS型場(chǎng)效應(yīng)管。②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。③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。④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：①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：②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=307.（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剛度越大則其固有頻率就越低。（）2．固有頻率fn=600Hz的典型二階系統(tǒng)的工作頻帶上限頻率肯定大于600Hz。（）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．稱為信號(hào)的頻率響應(yīng)函數(shù)。（）6．A/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。（）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.0Hz；b