2022年機(jī)械工程測試技術(shù)期末考試試卷

一、填空題

1.用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定好的儀器對某一未知量進(jìn)展測量，不用任何運(yùn)算

得出結(jié)果的測量方法稱（直接測量）。

2.電容式傳感器分為（變極距型電容傳感器（d））、

（變面積型電容傳感器（A））、（變介質(zhì)型電容傳感器（@）三類。

3.測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)有（靈敏度）、（非線形度）、

〔回程誤差）

（列出其中三個指標(biāo)）

4.溝通電橋平衡條件是（相對兩臂阻抗之模的乘積相等）

和（它們的阻抗角之和相等）。

5.傳感器按輸出量可分為參數(shù)式傳感器和發(fā)電式）傳感

［器兩類。

6、壓電式傳感器是以某些介質(zhì)的壓電效應(yīng)為工作根底。

7、熱電式傳感器通常是用來檢測和掌握o

8、電感式傳感器可分為自感式和互感式兩

大類。

9、電阻式傳感器的根本工作原理是將被測量的變化轉(zhuǎn)化為傳感器

電阻值的變化。

10.依據(jù)信號和時間變量是否連續(xù)可將信號分為兩類：

1時間連續(xù)信號〕和（時間離散信號〕。

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11.電容式傳感器分為()、

極距變化型

面積變化型介質(zhì)變化型

離散譜

〕、()三類。

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12.依據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)的不同，調(diào)制可分1調(diào)頻〕、

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調(diào)幅）、（調(diào)相）。

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13.周期信號的頻譜是（〕的，而非周期信號的頻譜

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是（連續(xù)譜）的。

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二、選擇題

LIB〕不是描述線性系統(tǒng)動態(tài)特性的方法。

A.傳遞函數(shù)B.頻率響應(yīng)函數(shù)

C.脈沖響應(yīng)函數(shù)D,離散函數(shù)

2.按傳感器的輸出量劃分，屬于發(fā)電式傳感器的是：(D)

A,電阻式傳感器B,電容式傳感器

C.電感式傳感器D.壓電式傳感器

3.使信號中特定的頻率成分通過，而衰減其他頻率成分的電路稱

(B)

A.衰減器B.濾波器C.振蕩器D.傳感器

4.溝通電橋平衡條件是：1B)

A-|Z%|=|ZJZ/B.|Z||Z|=|Z||Z|%+Q=Q+Q

C.(p+(p=(p+(pD.Z+Z=ZZ

1324132+4

5.金屬應(yīng)變片是依據(jù)(A）原理工作的。

A.應(yīng)變效應(yīng)B.壓電效應(yīng)C.磁感應(yīng)效應(yīng)D.電渦流效應(yīng)

6.非線性度是表示標(biāo)定曲線(B〕程度的技術(shù)指標(biāo)。

A.接近真值B偏離其抱負(fù)直線C正反行程不重合

7.電渦流傳感器是利用被測1A)的電渦流效應(yīng)。

A金屬導(dǎo)電材料B非金屬材料CPVF2DFCFS

8.電容式傳感器靈敏度最高的是(A)。

A.極距變化型B.面積變化型C.介質(zhì)變化型

9.高通濾波器所起的作用是只允許(B)通過。

A.低頻信號B.高頻信號C.某一頻帶的信號

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10.電橋電路的作用是將傳感器的輸出的電路參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成

（C〕的變化。

A.電量B.非電量C.變量D.常量

11.靈敏度是測量系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出變化量與輸入變化量的1B）。

A.真值B.比值C.平方差值D.差值

12.按傳感器的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系區(qū)分，屬于參數(shù)式傳感器的是（A）。

A.電阻應(yīng)變式傳感器B.光電式傳感器

C.磁電式傳感器D.壓電式傳感器

13.在動態(tài)測試中，電橋的輸出量通常承受（A）。

A.電壓量B,電阻量C.電感量D.電容量

14.熱電偶廣泛應(yīng)用于中高溫度的測量，是一種發(fā)電式傳感器，熱

電動勢由兩局部組成，即單一導(dǎo)體的溫差電動勢和兩種導(dǎo)體的

（C）組成。

A.磁電動勢B.非接觸電動勢C.接觸電動勢D.等效電動勢

15.數(shù)字式傳感器中，光電脈沖盤式編碼器的辨向是通過內(nèi)外兩碼

道的距離差，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換得到相位差為（A）周期的兩組脈沖

實(shí)現(xiàn)的。

A.1/4B.1/2C.1/3D.1/5

三、簡答題

1.測量系統(tǒng)有哪些靜態(tài)特性指標(biāo)？

測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)有靈敏度非線形度、回程誤差

2.什么不失真測量，簡述測試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測量的條件是什么。

系統(tǒng)的幅頻特性位常量,相頻轉(zhuǎn)性是過原點(diǎn)且有負(fù)斜率的直線

〔與輸入信號的頻率成線性關(guān)系〕

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3、光電傳感器中，什么是光電效應(yīng)？光電效應(yīng)有哪幾類，它們有什

么不同，對應(yīng)的光電元件是什么？

光電效應(yīng)尉旨，當(dāng)光線照耀在金屬夕陵時,金屬中有電子逸出的現(xiàn)象，

稱為光電效應(yīng).逸出的電子稱為光電子。

外光電效應(yīng)：指在光的照耀下，材料中的電子逸出外表的現(xiàn)象.光電管及光電倍

增管均屬這一類.它們的光電放射極抑光明極就是用具有這種特性的材料制

造的.

內(nèi)光電效應(yīng)：指在光的照耀下，材料的電阻率發(fā)生轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象.光敏電阻即屬此

類.

光生伏特效應(yīng)：利用光勢壘效應(yīng),光勢壘效應(yīng)指在光的照耀下，物體內(nèi)部產(chǎn)生一

定方向的電勢.光電池是基于光生伏特效應(yīng)制成的,是自發(fā)電式有源器件

4、壓電式傳感器的工作原理是什么？

壓電式傳感器是基于壓電效應(yīng)的傳感器

原理是：某些物質(zhì)，當(dāng)沿著肯定方向?qū)ζ浼恿Χ蛊渥冃螘r，在肯定外表上

將產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重回到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

5、磁電式傳感器的主要類型有哪些？

恒磁通式傳感器、變磁通式傳感器、磁電感應(yīng)式震驚速速傳感器

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6、電感式傳感器的工作原理是什么？

電感式傳感器由三大局部組成:振蕩器、開關(guān)電路以及放大輸出電

路。振蕩器產(chǎn)生一個交變磁場。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場，并到達(dá)

感應(yīng)距離時，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致金屬震蕩器衰減，

以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成

開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動掌握器件，從而到達(dá)非接觸式之檢測目的

7、變極距型電容式傳感器的非線性及補(bǔ)償方法是什么？

⑴△C=Ad*Co/DoK-(△€/CQ)/△d=l/d()

(2)補(bǔ)償方法：將構(gòu)造設(shè)計(jì)成差動形式

變極距型電容式傳感器做成差動構(gòu)造后，靈敏度提高了

一倍，而非線性誤差轉(zhuǎn)化為二次方關(guān)系得以大大降低K=

(AC/Co)/Ad=Z/d0

8、什么是測試？用框圖畫出一般測試系統(tǒng)(模擬量系統(tǒng)〕的組成，

說明各局部的作用。

測試是測量和試驗(yàn)的綜合，是一種爭論型的探究型的、論證型的測

量過程，也是獵取信息的過程。

傳感器：在測試系統(tǒng)和被測試對象之間建立了肯定的連接關(guān)系，它

直接感受被測量并將其轉(zhuǎn)換成電信號。是測試系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。

中間轉(zhuǎn)換電路(信號調(diào)理電路)：作用是將傳感器的輸出信號進(jìn)展傳

輸、放大和轉(zhuǎn)換，使其適合顯示、紀(jì)錄、數(shù)據(jù)處理。

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信號處理單元：它是以計(jì)算機(jī)為核心對中間轉(zhuǎn)換電路的輸出信號作

進(jìn)一步地處理(如：計(jì)算、頻譜分析、數(shù)據(jù)儲存等)

顯示、記錄局部：作用是輸出測試結(jié)果

F一

武J量和試酚的綜令

”

Ar三號

r-J.昴

—顯

理示

伴

工作電源

9、

簡述電阻應(yīng)變式傳感器的兩種主要用法。

(1)將應(yīng)變片粘貼于被測構(gòu)上，直接測定構(gòu)件的應(yīng)變和應(yīng)力用于驗(yàn)

證機(jī)械、橋梁、建筑等某些構(gòu)件在工作狀態(tài)下的應(yīng)力、變樣子況

⑵將應(yīng)變片貼于彈性元件上。于彈性元件一起構(gòu)成應(yīng)變式傳感器。

這種傳感器常用來測量力、位移、加速度等物理參數(shù)。

四、計(jì)算題

1.某測量電路電橋如下圖，分析輸入4與輸出U。間關(guān)系。

Ui

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解:

Ri+R2

%

R3+R4

〃。=〃ab—〃ad二—

二(一^-

4+國招+凡

凡7?3一旦凡.

一(凡+凡)(凡+凡)i

3.在使用靈敏度為80nC/MPa的壓電式力傳感器進(jìn)展壓力測量時，

首先將它與增益為20mV/nC的電荷放大器相連，電荷放大器接

到靈敏度為25mm/V的筆試記錄儀上，試求該壓力測試系統(tǒng)的靈

敏度。當(dāng)記錄儀的輸出變化60min時，壓力變化為多少？

解：K=80(nC/MP)*20(mV/nC)*25/1000(mm/mV)=40(mm/Mpa)

△P=60/40=l.5(Mpa〕

4.圖示懸臂梁，承受直流電橋按全橋差動接法，工作應(yīng)變片電阻為

R=R=R=R=R，懸臂梁受集中力作用，應(yīng)變片粘貼位置見圖,

1234

梁產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，應(yīng)變片電阻