測(cè)試與傳感器技術(shù)試題庫(kù)及答案-(一)

測(cè)試與傳感器技術(shù)試題⑴

一、判斷題（判斷下列各題，正確的在題干后面的括號(hào)內(nèi)打A"，'，錯(cuò)誤的打B“X”。每小

題2分，共10分）

1.X-Y記錄儀可記錄任何頻率的信號(hào)。（B）

2.分析周期信號(hào)的頻譜的工具是傅立葉級(jí)數(shù)。（A）

3.阻抗變換器的作用是將傳感器的高輸出阻抗變?yōu)榈妥杩馆敵?。（A）

4.瞬態(tài)信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（A）

5.系統(tǒng)的不失真測(cè)試條件要求測(cè)試系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性均保持恒定。（B）

二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號(hào)碼填在題干的括號(hào)

內(nèi)。每小題2分，共10分）

1.信號(hào)x(t)=sin(2t+l)+cos(t/3)是(A)

A.周期信號(hào)B.非周期信號(hào)C.瞬態(tài)信號(hào)D.隨機(jī)信號(hào)

*2.用共振法確定系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，在有阻尼條件下，（）頻率與系統(tǒng)固有頻率一致。

A.加速度共振B.速度共振C.位移共振D.自由振動(dòng)

3.壓電式加速度計(jì)與測(cè)振儀之間可以串接的是（A）

A.電荷放大器B.A/D轉(zhuǎn)換器

C.相敏檢波器D.濾波器

4.溫度誤差的線路補(bǔ)償法是利用電橋（C）實(shí)現(xiàn)的。

A.相鄰橋臂同變輸入電壓相加B.相鄰橋臂差變輸入電壓相減

C.相對(duì)橋臂同變輸入電壓相加D.相對(duì)橋臂差變輸入電壓相加

5.差動(dòng)變壓器式位移傳感器中線圈之間的互感M（B）

A.始終保持不變B.隨被測(cè)位移的變化而變化

C.不隨被測(cè)位移的變化而變化D.隨線圈電流的變化而變化

三、填空題（每空1分，共30分）

1.若位移信號(hào)x（t）=Acos（3t+W）,則其速度信號(hào)的振幅為—AW加速度信號(hào)的振幅為

AW2_o

2.利用數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量振動(dòng)頻率時(shí)，一般對(duì)低頻信號(hào)測(cè),高頻信號(hào)測(cè)=

3.信號(hào)的頻譜函數(shù)可表示為—幅值___頻譜和一相位_____頻譜。

4.用共振法確定系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，由于測(cè)量的振動(dòng)參數(shù)不同，存在著共振頻率，

共振頻率，_______共振頻率。

5.高頻情況下，多采用—壓電式—測(cè)力傳感器來(lái)測(cè)量激振力，而且在實(shí)驗(yàn)前需對(duì)測(cè)力系統(tǒng)

進(jìn)行—標(biāo)定—=

6.當(dāng)壓電式加速度計(jì)固定在試件上而承受振動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊產(chǎn)生一可變力作用在壓電晶片上，

由于—壓電效應(yīng)，在壓電晶片兩表面上就有—電荷產(chǎn)生。

7.阻抗頭由兩部分組成，一部分是—力傳感器，一部分是一加速度傳感器。它

是用來(lái)測(cè)量驅(qū)動(dòng)點(diǎn)—阻抗的。

8.阻容式積分電路中，輸出電壓從一電容C兩端取出，RC稱(chēng)為—積分時(shí)間常數(shù),

RC值越大，積分結(jié)果越—準(zhǔn)確，但輸出信號(hào)—越小。

9.光線示波器的關(guān)鍵部件是,通過(guò)它，可將按一定規(guī)律變化的信號(hào)，轉(zhuǎn)換

成按同樣規(guī)律變化的擺動(dòng)信號(hào)，從而記錄測(cè)量結(jié)果。

10.熱電偶的熱電勢(shì)由和兩部分組成。

@@@11.測(cè)試裝置所能檢測(cè)到的輸入信號(hào)的最小變化量稱(chēng)為一分辨率O

12.具有質(zhì)量為M,剛度為K的振動(dòng)體的固有頻率為o

13.長(zhǎng)度計(jì)量光柵是利用一莫爾條紋來(lái)進(jìn)行位移量的測(cè)量的，它具有一位移放大

和一平均光柵誤差_______的作用。

四、簡(jiǎn)答題(每小題5分，共20分)

1.為什么使用壓電式傳感器時(shí)必須配用阻抗變換器？

2.簡(jiǎn)述金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理有何不同？

3.簡(jiǎn)述電動(dòng)式激振臺(tái)的基本構(gòu)造和工作原理。

4.簡(jiǎn)述磁帶記錄儀的功能特點(diǎn)。

五、計(jì)算題(每小題10分，共30分)

1.求指數(shù)函數(shù)x(t)=Ae-at(a>0,tN0)的頻譜；畫(huà)出幅頻圖。

2.已知一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)為H(j3)=——1——，用該裝置去測(cè)周期分別為IS,2S,5s的正

1+0.35j3

弦信號(hào)，問(wèn)它們的幅值誤差各為多少？

3.已知被測(cè)應(yīng)變e(t)=A+Bcosl0t,電橋輸入電壓為5(t)=UiCOsl000t,采用半橋差動(dòng)工作方式，試

求(1)電橋輸出信號(hào)的表達(dá)式，并說(shuō)明該信號(hào)是什么波形；(2)畫(huà)出該信號(hào)的幅頻圖。

測(cè)試與傳感器技術(shù)試題（2）

一、判斷題（判斷下列各題，正確的在題干后面括號(hào)內(nèi)打“，'，錯(cuò)誤的打“X”。每小題2分,

共10分）

1.動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的標(biāo)定電橋的輸出電壓是采用半橋接法工作的。（）

2.傳感器的作用是用來(lái)實(shí)現(xiàn)由非電量到電量的轉(zhuǎn)換。（）

3.利用橋式電位差計(jì)測(cè)量熱電偶的熱電勢(shì)時(shí)要消耗熱電偶的能量。（）

M

4.具有質(zhì)量為M,剛度為K的振動(dòng)體的固有頻率為GJO=)

5.慣性式壓電加速度傳感器的輸出電荷正比于質(zhì)量塊的加速度。（）

二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號(hào)碼填在題干的括號(hào)

內(nèi)。每小題2分，共10分）

1.下列傳感器可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量的是（C）傳感器。

A.壓電式加速度B.電動(dòng)式速度C.電磁式速度D.電阻應(yīng)變式

2.描述周期信號(hào)頻譜的數(shù)學(xué)工具是（A）

A.傅立葉級(jí)數(shù)B.傅立葉變換C.拉氏變換D.三角函數(shù)

3.表示測(cè)量裝置的靜態(tài)輸入與輸出之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)曲線稱(chēng)為（B）

A.理論直線B.標(biāo)定曲線C.理論標(biāo)定曲線D.幅頻曲線

4.要使裝置的輸出波形形狀不失真，須使該輸出波形的各正弦分量的相位滯后（D）

A.相等B.與角頻率成反比

C.與角頻率無(wú)關(guān)D.與角頻率成正比

5.使用數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量信號(hào)時(shí)，在（）情況下測(cè)周法比測(cè)頻法合理。

A.被測(cè)信號(hào)頻率很低B.被測(cè)信號(hào)頻率很高

C.被測(cè)信號(hào)頻率變化較大D.被測(cè)信號(hào)頻率恒定

三、填空題（每空1分，共20分）

1.測(cè)試裝置的靈敏度是該標(biāo)定曲線的。

2.熱電偶的熱電勢(shì)包括兩種不同導(dǎo)體接觸時(shí)的和同一導(dǎo)體兩端處于不同溫度時(shí)的

3.直流電橋中接法的靈敏度最高。

4.交流電橋的平衡條件是相對(duì)橋臂阻抗幅值的相等，且相對(duì)橋臂阻抗的相角

________相等。

5.光線記錄儀的振動(dòng)子的輸入信號(hào)只能是。

6.單位脈沖信號(hào)的幅值頻譜是。

7.半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于效應(yīng)。

8.隨機(jī)信號(hào)x（t）的均值定義為U=o

9.若穩(wěn)定振動(dòng)位移信號(hào)為x（t）=Asin（?t+9）,則其穩(wěn)定振動(dòng)速度信號(hào)為v（t尸，加速度

信號(hào)的振幅為。

10.用強(qiáng)迫振動(dòng)法激勵(lì)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)加速度幅值達(dá)到最大時(shí)，稱(chēng)為系統(tǒng)的,此激振頻

率3d與系統(tǒng)固有頻率30之間的關(guān)系式為o

11.正弦信號(hào)的均方根值與它的幅值比為o

12.電動(dòng)式速度傳感器的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于o

13.GZ-2型測(cè)振儀配接電動(dòng)式速度傳感器時(shí)，經(jīng)過(guò)儀器內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)可將傳感器測(cè)得

的速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為和信號(hào)。

14.溫度誤差的線路補(bǔ)償法是利用電橋的實(shí)現(xiàn)的。

四、簡(jiǎn)答題(每小題10分，共30分)

1.簡(jiǎn)述壓電式傳感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪兩種?各有何特點(diǎn)？

2.畫(huà)出動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的原理框圖。若輸入應(yīng)變的波形為低頻簡(jiǎn)諧信號(hào)，請(qǐng)注明各環(huán)節(jié)的輸出信

號(hào)的波形。

3.差動(dòng)變壓器是哪一類(lèi)傳感器?它的工作原理和輸出特性是什么？

五、計(jì)算題(每小題10分，共30分)

1.寫(xiě)出圖示階躍信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式，求它的頻譜密度函數(shù)。

2.某測(cè)試裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)為

H(j?)=

22500+150(j?)+(j?)2

若輸入信號(hào)為X(t)=100sin(31.4t+30°)+50sin(314t-20°),求穩(wěn)態(tài)輸出信號(hào)Y(t)的表達(dá)式。

3.根據(jù)圖示電橋

(1)寫(xiě)出電橋作電壓輸出時(shí)的和差特性公式。

(2)若Rl=R2=R3=R4=120Q,ARl=AR3=0.3□,△R2=AR4=0時(shí)，輸入電壓為

uo(t)=3OOsin(31416t),求輸出電壓u(t)。

R4R3

測(cè)試與傳感器技術(shù)試題（3）

一、填空題（每空1分，共15分）

1.如果所測(cè)試的信號(hào)隨時(shí)間周期變化或變化很快，這種測(cè)試稱(chēng)為測(cè)試。

2.確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測(cè)非電量（或電量）的和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)。

3.渦流傳感器的線圈與被測(cè)物體的距離減小時(shí)，互感系數(shù)M將o

4.半導(dǎo)體應(yīng)變片以壓阻效應(yīng)為主，它的靈敏度系數(shù)為金屬應(yīng)變片的倍。

5.測(cè)量準(zhǔn)靜態(tài)力信號(hào)時(shí)，要求電荷放大器的輸入阻抗1012（Q）o

6.周期信號(hào)展開(kāi)為傅立葉級(jí)數(shù)后，其中Ao表示直流分量的幅值，4表示分量的幅

值。

7.當(dāng)T-8時(shí)，信號(hào)x（t）的自相關(guān)函數(shù)Rx（T）呈周期性變化，說(shuō)明該信號(hào)為o

8.LCD是液晶顯示器，是一種功耗器件。

9.A/D卡的轉(zhuǎn)換速率表示o

10.在電橋測(cè)量中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同，接法可以得到

最大靈敏度輸出。

11.一階有源低通濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)，主要缺點(diǎn)是o為克服該缺點(diǎn)，

可采用二階或二階以上有源低通濾波器。

12.絕對(duì)濕度給出了水分在空間的具體含量，而相對(duì)濕度給出了大氣的程度，它比

絕對(duì)濕度使用更廣泛。

13.氧化型氣體吸附到N型半導(dǎo)體氣敏元件上，將使截流子數(shù)目減少，從而使材料的電阻率

14.半導(dǎo)體溫度傳感器以P-N結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ)。二極管感溫元件利用P-N結(jié)在恒定

電流下，其與溫度之間的近似線性關(guān)系實(shí)現(xiàn)。

15.圖像處理的主要目的是。

二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號(hào)碼填在題后的括號(hào)

內(nèi)。每小題1分，共15分）

1.為了抑制干擾，常采用的電路有（）

A.A/D轉(zhuǎn)換器B.D/A轉(zhuǎn)換器C.變壓器耦合D.調(diào)諧電路

2.選擇二階裝置的阻尼比4=0.707,其目的是（D）。

A.阻抗匹配B.增大輸出量C.減小輸出量D.接近不失真條件

3.自相關(guān)函數(shù)一定是（A）函數(shù)。

A.偶B.奇C.周期D.隨機(jī)

4.用脈沖錘激振時(shí)，為了獲得較寬的激振頻率，可（B）

A.增加敲擊力B.增加錘頭硬度

C.增大錘重D.減小沖擊力

5.記錄磁帶慢錄快放，放演信號(hào)的頻寬將（）

A.擴(kuò)展，幅值減小B.變窄，幅值減小

C.幅值增大D.變窄，幅值增大

6.無(wú)源RC低通濾波器從（B）兩端引出輸出電壓。

A.電阻RB.電容CC.運(yùn)算放大器D.電感L

7.人工視覺(jué)系統(tǒng)圖像處理中，對(duì)像素信息進(jìn)行編碼的作用是（）

A.濾去噪聲B.傳輸和存儲(chǔ)信息

C.圖像增強(qiáng)D.圖像分割

8.載波頻率為fo，調(diào)制信號(hào)的最高頻率為fm，兩者的關(guān)系為（C）

A.fo=fmB.ft>fmC.fo?fmD.fo?fm

9.測(cè)量不能直接接觸的高溫物體溫度，可采用（）溫度傳感器。

A.熱電偶B.亮度式C.半導(dǎo)體三極管D.半導(dǎo)體二極管

10.電容式濕度傳感器只能測(cè)量（）濕度。

A.相對(duì)B.絕對(duì)C.任意D.水分

11.由于熱電光導(dǎo)攝像管的信號(hào)比可見(jiàn)光弱一個(gè)數(shù)量級(jí)，必須采用（）的前置放大器。

A.信噪比高B.信噪比低C.穩(wěn)定性低D.靈敏度很小

12.電橋測(cè)量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為（C）的輸出。

A.電阻B.電容C.電壓D.電荷

13.通常采用的壓力敏感元件有（D）

A.柱形彈性元件B.環(huán)形彈性元件C.梁形彈性元件D.波登管

14.壓電式加速度傳感器是（D）信號(hào)的傳感器。

A.適于測(cè)量任意B.適于測(cè)量直流

C.適于測(cè)量緩變D.適于測(cè)量動(dòng)態(tài)

15.對(duì)于電渦流傳感器的諧振測(cè)位移電路，當(dāng)無(wú)金屬導(dǎo)體靠近時(shí)，其輸出電壓（）

A.最大B.最小C.隨機(jī)變化D,中間點(diǎn)

三、問(wèn)答題（每小題6分，共30分）

1.試畫(huà)出低通、高通、帶通、帶阻的幅頻特性，并標(biāo)出半功率點(diǎn)。

2.一般計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的基本組成包括哪些主要環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的作用是什么？

3.壓電式加速度傳感器和壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么？

4.如何消除熱敏電阻阻溫特性的非線性?熱敏電阻的測(cè)溫范圍一般是多少？

5.差動(dòng)型變磁阻式電感傳感器在使用時(shí)常把兩個(gè)線圈接在電橋的兩個(gè)相鄰橋臂中，試問(wèn)：電

橋需接入何種激勵(lì)電壓?該電橋的輸出電壓是何波形？

四、計(jì)算題（每小題8分，共24分）

1.磁柵式位移傳感器采用空間相位差為四的兩個(gè)靜態(tài)磁頭來(lái)測(cè)量位移，其輸出電動(dòng)勢(shì)為

2

E=Usin卜t+當(dāng)'S

，磁尺剩磁信號(hào)的波長(zhǎng)為1mm。求:

⑴若E=7sin(100t+0.48")伏，此時(shí)所測(cè)得的位移量S；

(2)在一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)，此傳感器所能測(cè)量得的最大位移量。

2.一電渦流測(cè)振儀測(cè)量某主軸的軸向振動(dòng)。已知：傳感器的靈敏度為15(mV/Pm),最大線

性范圍為6(nm)。現(xiàn)將傳感器安裝在主軸右側(cè)。如圖a所示。用記錄儀記錄振動(dòng)波形，

如圖b所示，問(wèn)：傳感器與被測(cè)金屬的安裝距離L為多少微米時(shí)，可得到較好的測(cè)量效

果?軸向振動(dòng)的振幅A為多少？

3.壓電式加速度傳感器與電荷放大器聯(lián)接，電荷放大器又與函數(shù)記錄儀聯(lián)接。已知：傳感器

的電荷靈敏度kq=100(pC/g),反饋電容Cf=0.01(uF)被測(cè)加速度a=0.5g。求:

(1)電荷放大器的輸出電壓是多少？電荷放大器的靈敏度是多少？

(2)若函數(shù)記錄儀的靈敏度kg=2mm/mV,求測(cè)量系統(tǒng)總靈敏度k0.

五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)

1.試選擇一種傳感器，設(shè)計(jì)測(cè)量車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速的原理方案，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。

2.一汽車(chē)司機(jī)座的振動(dòng)較大，試設(shè)計(jì)測(cè)試方案尋找振源。

⑴給出可能的振源；

(2)列出測(cè)試方案框圖，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明;

⑶給出判斷方法及判斷原則。

測(cè)試與傳感器技術(shù)試題（4）

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有

一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。

1.屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（B）

A.遲滯B.過(guò)沖量

C.穩(wěn)定性D.線性度

2.傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（D）

A.線性度越好B.遲滯越小

C.重復(fù)性越好D.分辨力越高

3.我國(guó)省、部一級(jí)計(jì)量站使用的一等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)所允許的測(cè)量誤差為（）

A.±0.1%B.±0.01%

C.±0.001%D.±0.0001%

4.感應(yīng)同步器的作用是測(cè)量（C）

A.電壓B.電流

C.位移D.相位差

5.下列測(cè)力傳感器中,屬于發(fā)電型測(cè)力傳感器的是（B）

A.自感式傳感器B.磁電感應(yīng)式傳感器

C.電容式傳感器D.應(yīng)變式傳感器

6.視覺(jué)傳感器的掃描部的主作用是（B）

A.聚成光學(xué)圖像信號(hào)

B.將光學(xué)圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)

C.將二維圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間序列一維信號(hào)

D.抽出有效信號(hào)

7.熱敏電阻式濕敏元件能夠直接檢測(cè)（）

A.溫度B.溫度差

C.相對(duì)濕度D.絕對(duì)濕度

8.在采樣保持環(huán)節(jié)中,采樣開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)的時(shí)間稱(chēng)為（B）

A.米樣時(shí)間B.保持時(shí)間

C.采樣周期D.緩沖時(shí)間

9.封裝在光電隔離耦合器內(nèi)部的是（D)

A.一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)發(fā)光三極管B.一個(gè)光敏二極管和一個(gè)光敏三極管

C.兩個(gè)發(fā)光二極管或兩個(gè)光敏三極管D.一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏三極管

10.已知信號(hào)x（t）與信號(hào)y（t）完全不相關(guān)，則該二信號(hào)的互相關(guān)系數(shù)滿(mǎn)足（D）

A.PXy()>1B.PXy(T)=1

T

C.0<Pxy()<1D.PXy(7)=0

二、填空題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）

1.運(yùn)算=—“maxi

x100%是計(jì)算傳感器一線性度.的公式。

ymax-ymin

2.當(dāng)環(huán)境濕度改變時(shí)，必須對(duì)電容式傳感器重新進(jìn)行靜態(tài)

3.要使直流電橋平衡，必須使電橋相對(duì)臂電阻值的相等。

4.紅外圖像傳感器通常由紅外敏感元件和電子.電路組成。

5.在熱電偶中，當(dāng)引入第三個(gè)導(dǎo)體時(shí)，只要保持其兩端的溫度相同，則對(duì)總熱電動(dòng)勢(shì)無(wú)影響。

這一結(jié)論被稱(chēng)為熱電偶的..定律。

三、問(wèn)答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分)

1.壓電式傳感器往往采用多片壓電晶片串聯(lián)或并聯(lián)方式，當(dāng)采用多片壓電晶片并聯(lián)方式時(shí)，

適合于測(cè)量何種信號(hào)？

2.就某一確定的差動(dòng)變壓器式位移傳感器而言，當(dāng)激勵(lì)電壓的幅值恒定時(shí)，其輸出電壓的幅

值和相位分別取決于被測(cè)位移的哪些信息？

3.簡(jiǎn)述半導(dǎo)體P-N結(jié)溫度傳感器的工作機(jī)理。

4.熱電型紅外光導(dǎo)攝像管與可見(jiàn)光光導(dǎo)攝像管在電路中所采用的前置放大器有何差別？為什

么？

5.有源濾波器與無(wú)源濾波器相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？

四、計(jì)算題(本大題共2小題，每小題15分，共30分)

1.某位移傳感器在校準(zhǔn)時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表，若該傳感器的線性表達(dá)式為x=a0+ain,試用最

N

小二乘法（b=Z（a（）+3,11；-Xj）2）計(jì)算ao和ai?

i=i

脈沖數(shù)m1020304050

位移值Xi(mm)0.10.20.30.40.5

2.圖示串聯(lián)式測(cè)溫電路，其中Rt=Ro[l+a(t-to)]為感溫?zé)犭娮?，Rs為常值電阻，E為工作電壓,

Uo為輸出電壓，a=0.02/℃.當(dāng)給定溫度為0℃,Rt的電阻值為10kQ,若測(cè)溫范圍為

0℃~400℃,輸出電壓Uo的范圍是1V~5V,試計(jì)算工作電壓E和常值電阻Rs各取多

,ER

少5耳，f7)

五、應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

1.用微型計(jì)算機(jī)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)板、濾波器、電荷放大器、壓電式力傳感器和打印機(jī)組成一

個(gè)測(cè)力系統(tǒng)，試畫(huà)出該測(cè)力系統(tǒng)的方框圖。

2.圖1所示矩形函數(shù)x(t)的頻譜

為X(3)=Atsinc(a),求圖?、?W)

2所示信號(hào)y(t)的頻譜，并畫(huà)

出其幅值譜圖。(sincx=包上).11-------J_.

X0￡I-r0

測(cè)試與傳感器技術(shù)試題（5）

一、填空題（每空2分，共20分）

1.如果僅僅檢測(cè)是否與對(duì)象物體接觸，可使用作為傳感器。

2.紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和電路組成。

dR

3.在電阻應(yīng)變片公式,=(1+2U)e+XEe中，人代表

IT

4.利用電渦流位移傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)，被測(cè)軸齒盤(pán)的材料必須是o

5.當(dāng)磁頭相對(duì)于磁尺不動(dòng)時(shí)，仍有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出的是靜態(tài)磁頭，且輸出電勢(shì)的幅值由

______所決定。

6.動(dòng)態(tài)標(biāo)定的目的，是檢驗(yàn)測(cè)試傳感器的指標(biāo)。

7.確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測(cè)非電量（或電量）的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器和o

8.傳感器的頻率響應(yīng)特性，必須在所測(cè)信號(hào)頻率范圍內(nèi)，保持條件。

9.熱電偶電動(dòng)勢(shì)由_____電動(dòng)勢(shì)和接觸電動(dòng)勢(shì)兩部分組成。

10.采用電源供電的電橋稱(chēng)為交流電橋。

二'單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在

題干的括號(hào)內(nèi)。每小題2分，共20分）

1.對(duì)壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率（C）

A.接近零B.盡量低些

C.盡量高些D.任意

2.（C）傳感器可用于醫(yī)療上-50℃?150℃之間的溫度測(cè)量。

A.金屬輻射式B.熱電偶

C.半導(dǎo)體三極管D.比色計(jì)

3.信號(hào)傳輸過(guò)程中，產(chǎn)生干擾的原因是（C）

A.信號(hào)是緩變的B.信號(hào)是快變的

C.干擾的耦合通道D.信號(hào)是交流的

4.差動(dòng)電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為（D）

A12AR1R1困

A.-----D.--------

2Ri4Ri

1AR.

C.-------LED.0

2Rj

5.非周期信號(hào)的頻譜是（A）

A.連續(xù)的B.離散的

C.基頻的整數(shù)倍D.脈沖函數(shù)

6.莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（)

A.數(shù)字脈沖式B.調(diào)幅式

C.調(diào)頻式D.正弦波

7.半導(dǎo)體應(yīng)變片具有（A）等優(yōu)點(diǎn)。

A.靈敏度高B.溫度穩(wěn)定性好

C.可靠性高D.接口電路復(fù)雜

8.一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)表征參數(shù)是（D)

A.線性度B.固有頻率

C.阻尼比D.時(shí)間常數(shù)

9.常用于測(cè)量大位移的傳感器有(A)

A.感應(yīng)同步器B.應(yīng)變電阻式

C.霍爾式D.渦流式

10.將電阻應(yīng)變片貼在(C)上，就可以分別做成測(cè)力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。

A.質(zhì)量塊B.導(dǎo)體

C.彈性元件D.機(jī)器組件

三、問(wèn)答題(每小題4分，共20分)

1.在靜態(tài)測(cè)量中，根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)輸入量與對(duì)應(yīng)輸出值所繪制的定度曲線可以確定那些靜態(tài)特

性？

2.設(shè)載波的中心頻率為fo試根據(jù)圖a、圖b所示調(diào)制信號(hào)定性畫(huà)出相應(yīng)調(diào)頻波波形。

4.簡(jiǎn)述兩類(lèi)扭矩的測(cè)量原理及舉例說(shuō)明相應(yīng)的扭矩傳感器。

5.簡(jiǎn)述應(yīng)變片在彈性元件上的布置原則，及哪幾種電橋接法具有溫度補(bǔ)償作用。

四、計(jì)算題(每小題8分，共24分)

1.已知測(cè)量齒輪齒數(shù)Z=18,采用變磁通感應(yīng)式傳感器測(cè)量工作軸轉(zhuǎn)速(如圖所示)。若測(cè)得輸

出電動(dòng)勢(shì)的交變頻率為24(Hz),求：被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)為多少?當(dāng)分辨誤差為±1齒時(shí)，

轉(zhuǎn)速測(cè)量誤差是多少？

'f

i

2.由RC組成無(wú)源低通濾波器,已知R=500(Q),C=10(uF),試求：

(1)截止頻率fo,并畫(huà)出該濾波器的幅頻示意圖。

(2)設(shè)輸入信號(hào)x(t)=0.2cos(125.6t-，判斷其是否在該濾波器的通頻帶內(nèi)。

3.試?yán)L出x(0=2cos(2Jifot)+3的時(shí)域圖和頻域圖。

五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)

1.試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器。

(1)用簡(jiǎn)圖說(shuō)明該傳感器的結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其作用原理；

(2)用圖說(shuō)明兩個(gè)線圈在電橋電路中的接法。

2.如圖所示，軸工件用前后頂尖支承縱向磨削外園表面，在加工過(guò)程中，徑向力Py和切向力

Pz大小基本不變，但著力點(diǎn)位置沿軸向移動(dòng)，現(xiàn)在前后頂尖上粘貼電阻應(yīng)變片測(cè)量工件所

受的Pz。

(1)在圖中標(biāo)明應(yīng)變片的位置及Pz的測(cè)量電橋。

(2)著力點(diǎn)移動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果有無(wú)影響?為什么？

測(cè)試與傳感器技術(shù)試題（6）

第一部分選擇題（共20分）

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)

選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選和未選均無(wú)分。

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.按照工作原理分類(lèi)，固體圖象式傳感器屬于（A）

A.光電式傳感器B.電容式傳感器

C.壓電式傳感器D.磁電式傳感器

4.測(cè)量范圍大的電容式位移傳感器的類(lèi)型為（D）

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)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小（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.固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種（C

A.PN結(jié)光電二極管電路B.PNP型晶體管集成電路

C.MOS型晶體管開(kāi)關(guān)集成電路D.NPN型晶體管集成電路

8.將電阻R和電容C串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器或電源開(kāi)關(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路，其作

用是（D）

A.抑制共模噪聲B.抑制差模噪聲

C.克服串?dāng)_D.消除電火花干擾

9.在采用限定最大偏差法進(jìn)行數(shù)字濾波時(shí)，若限定偏差WYW0.01,本次采樣值為0.315,上

次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為（A）

A.0.301B.0.303C.0.308D.0.315

10.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）

A.1.22mVB.2.44mVC.3.66mVD.4.88mV

第二部分非選擇題（共80分）

二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）不寫(xiě)解答過(guò)程，將正確的答案寫(xiě)在

每小題的空格內(nèi)。錯(cuò)填或不填均無(wú)分。

1.對(duì)傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)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(guò)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(guò)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，向方向發(fā)展。

4.已知某傳感器的靈敏度為Ko,且靈敏度變化量為WKo,則該傳感器的靈敏度誤差計(jì)算公

式為rs=。

5.為了測(cè)得比柵距W更小的位移量，光柵傳感器要采用技術(shù)。

6.在用帶孔圓盤(pán)所做的光電扭矩測(cè)量?jī)x中，利用孔的透光面積表示扭矩大小，透光面積減小,

則表明扭矩O

7.電容式壓力傳感器是變___________________型的。

8.一個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為180,半導(dǎo)體材料的彈性模量為1.8XK)5Mpa,其中壓阻系

數(shù)mL為Pa1?

9.圖像處理過(guò)程中直接檢測(cè)圖像灰度變化點(diǎn)的處理方法稱(chēng)為。

10.熱敏電阻常數(shù)B大于零的是__________________溫度系數(shù)的熱敏電阻。

三、問(wèn)答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分)

1.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)。

2.回答與直線式感應(yīng)同步器有關(guān)的下列問(wèn)題：

(1)它由哪兩個(gè)繞組組成？

(2)鑒相式測(cè)量電路的作用是什么？

3.簡(jiǎn)述壓磁式扭矩儀的工作原理。

4.說(shuō)明薄膜熱電偶式溫度傳感器的主要特點(diǎn)。

5.簡(jiǎn)述激光視覺(jué)傳感器將條形碼的信息傳輸?shù)男盘?hào)處理裝置的工作過(guò)程。

四、計(jì)算題(本大題共3小題，每小題8分，共24分)

1.己知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器輸出電動(dòng)勢(shì)的頻率f=72Hz,測(cè)量齒盤(pán)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±1個(gè)數(shù)字，其最大轉(zhuǎn)速誤差是多少？

2.一熱敏電阻在0℃和100℃時(shí)，電阻值分別為200kQ和10kQ。試計(jì)算該熱敏電阻在20℃

時(shí)的電阻值。

3.求正弦信號(hào)尤(f)=x()sin的自相關(guān)函數(shù)。

五、應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題8分，共16分)

1.圖示為電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換電路。

(1)寫(xiě)出電流i與電壓VREF的關(guān)系式。

(2)若VREF=10V

輸入信號(hào)D3D2DIDO=1OOO,

試計(jì)算輸出電壓Vo=?

2.已知某信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式為

立sin"cos”。。/

x?)=

nn2

試求該信號(hào)的直流分量、第一至第五次諧波分量的幅值，并繪出其幅值譜圖。

測(cè)試與傳感器技術(shù)試題(7)

一、填空題(每空1分，共10分)

1.信號(hào)可分為兩大類(lèi)。

2.在平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程中，若任一單個(gè)樣本函數(shù)的時(shí)間平均統(tǒng)計(jì)特性等于該過(guò)程的集合平均統(tǒng)計(jì)

特性，則該過(guò)程叫o

3.對(duì)于線性系統(tǒng)，若輸入為x(t)=xo-t,則其穩(wěn)態(tài)輸出y(t)=yoej@+。。)，這個(gè)性質(zhì)稱(chēng)為

4.已知濾波器的帶寬為B,它對(duì)階躍響應(yīng)的建立時(shí)間為T(mén)e,則B和Te的關(guān)系為

5.若測(cè)試系統(tǒng)由兩個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)而成，且各個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)分別為Hi(S)和H2(S),則該系統(tǒng)

的傳遞函數(shù)為o

6.若采樣頻率過(guò)低，不滿(mǎn)足采樣定理，則被采樣的離散信號(hào)的

頻譜會(huì)發(fā)生_____現(xiàn)象。

7.頻率不同的兩個(gè)正弦信號(hào)，其互相關(guān)函數(shù)

Rxy(1)=o

8.若信號(hào)滿(mǎn)足y(t)=kx(t)關(guān)系，式中k為常數(shù)，則互相關(guān)系數(shù)P

xy(T)=----------------。

9.兩個(gè)時(shí)域函數(shù)乘積的傅里葉變換等于這兩個(gè)函數(shù)

10.圖1-10所示電橋的輸出為。圖1-10

二、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在

題干的括號(hào)內(nèi)。每小題2分，共20分)

1.無(wú)論二階系統(tǒng)的阻尼比&如何變化，當(dāng)它所受的激振力頻率與系統(tǒng)固有頻率相等時(shí)，該系

統(tǒng)的位移響應(yīng)與激振力之間的相位差必為(B)

A.0°B.90°C.180°D.不定值

2.差動(dòng)式電感傳感器和差動(dòng)式電容傳感器具有(C)的特點(diǎn)。

A.靈敏度提高了一倍，非線性度降低了一倍

B.靈敏度和非線性度都降低了

C.靈敏度提高了一倍，非線性度降低了若干

D.靈敏度提高了若干，非線性度降低了一倍

3.欲進(jìn)行旋轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)速測(cè)量，宜選用(B)傳感器。

A.壓電式B.磁電式C.電阻式D.熱電式

4.為使壓電式傳感器的靈敏度不受電纜長(zhǎng)短的影響，應(yīng)選用(C)放大器。

A.電壓B.比例C.電荷D.差動(dòng)

5.常用于對(duì)調(diào)幅波解調(diào)的裝置是(D)

A.乘法器B.濾波器C.鑒頻器D.相敏檢波器

6.正弦信號(hào)x(t)=xosin(at+@)的自相關(guān)函數(shù)為(B)

X2「xo.

A.XQsinrotB.—^-COS?TC.——sinCOTD.XQCOS(AT

022

7.數(shù)字信號(hào)的特征是(D)

A.時(shí)間上連續(xù)幅值上離散B.時(shí)間上離散幅值上連續(xù)

C.時(shí)間上和幅值上都連續(xù)D.時(shí)間上和幅值上都離散

8.已知模擬量的最大幅值為±5V,現(xiàn)要求A/D轉(zhuǎn)換器的輸出最大誤差W0.5mV,應(yīng)選用下列

哪一種A/D轉(zhuǎn)換器(D)

A.8位B.10位C.12位D.16位

@9.一選頻裝置，其幅頻特性在fl?f2區(qū)間急劇衰減任2>6)，在0?fl和f2?8之間近乎平直,

這叫(D)濾波器。

A.低通B.高通C.帶通D.帶阻

10.電荷放大器是一個(gè)

(C

)放

大器。

A.高增益，帶電阻反饋的運(yùn)算B.低增益，帶電容反饋的運(yùn)算

C.高增益，帶電容反饋的運(yùn)算D.高增益的電橋

三、問(wèn)答題(每小題6分，共30分)

1.什么是測(cè)試裝置的靜態(tài)特性?常用哪幾個(gè)特性參數(shù)來(lái)描述？

2.實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么?分別敘述一、二階裝置滿(mǎn)足什么條件才能基本上保證不

失真測(cè)試。

3.調(diào)制波有哪幾種?分別說(shuō)明其含義，并指出常用的有哪兩種。

4.選用傳感器時(shí)應(yīng)考慮到哪些原則？

5.機(jī)械量的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)有哪幾個(gè)基本環(huán)節(jié)組成?用框圖示意說(shuō)明。

四、計(jì)算題(每小題20分，共20分)

1.設(shè)有一時(shí)間函數(shù)f(t)及其頻譜如圖4-1所示，現(xiàn)乘以振蕩函數(shù)sin2Jifot(fo>fm)o其

中，函數(shù)f(t)叫做調(diào)制信號(hào)，sin2mfot叫做載波，試求調(diào)幅信號(hào)f(t)sin2Jifot的傅里葉變

換，示意畫(huà)出調(diào)幅信號(hào)及其頻譜。

五、綜合題(20分)

有一加速度傳感器由殼體1、彈性梁2、質(zhì)量塊3和應(yīng)變片4組成如圖5-1所示，若將此

傳感器輸出信號(hào)接入電橋電路進(jìn)行測(cè)量。設(shè)RI=R2=R3=R4=R

(1)試用電橋示意圖說(shuō)明應(yīng)變片應(yīng)如何接在電橋電路中；

(2)若電橋由交流電源供電，Ui(t)=8cos2000Jrt,應(yīng)變片應(yīng)變￡(t)=Acosl00口t,求電橋輸

出電壓U0(t),并繪出Uo(t)的頻譜(雙邊譜)

圖5-1

測(cè)試與傳感器技術(shù)試題(8)

一、填空題(每題1分，共io分)

1.構(gòu)成信號(hào)X(t)的各頻率分量的集合稱(chēng)為o

2.在時(shí)間信號(hào)x(t)幅值不變的條件下，若x(t)X(f),則x(kt)(k>0)o

3.如果6函數(shù)與某一連續(xù)信號(hào)f(t)相乘，則其乘積僅在t=0處得到其余各點(diǎn)

(t#0)之乘積均為零。

4.在平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程中，若任一單個(gè)樣本函數(shù)的時(shí)間平均統(tǒng)計(jì)特征等于該過(guò)程的集合平均統(tǒng)計(jì)

特征，這樣的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程稱(chēng)為隨機(jī)過(guò)程。

5.當(dāng)測(cè)量裝置的輸入x有一個(gè)增量Ax,引起其輸出y發(fā)生相應(yīng)變化Ay,則該裝置的絕對(duì)靈

敏度為S=o

6.兩個(gè)傳遞函數(shù)各為Hi(s)和H2⑸的環(huán)節(jié)，其串聯(lián)后所組成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(s)

為。

7.半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的效應(yīng)。

8.泯流式傳感器的變換原理是利用__________在交流磁場(chǎng)中的渦流效應(yīng)。

9.設(shè)兩光柵刻線間的夾角為。，柵距均為W,則二者所生成之英爾條紋間的距離BH=o

10.信號(hào)的時(shí)域描述是信號(hào)時(shí)間歷程的直接記錄,頻域描述則反映了信號(hào)的o

二、單項(xiàng)選擇題(在下列每小題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其字母標(biāo)號(hào)填入題

干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共20分)

1.二階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是它的(C)

A.時(shí)間常數(shù)TB.傳遞函數(shù)H(s)

C.固有頻率G)o和阻尼比CD.功率譜

@2.差動(dòng)變壓器式電感傳感器是把被測(cè)位移量轉(zhuǎn)換成(B)的變化裝置，通過(guò)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

3.智能傳感器具有辨認(rèn)、識(shí)別與判斷的功能，它是由(D)而成。

A.智能型材料研制B.傳感器與記憶合金組裝

C.傳感器與機(jī)器人組合D.傳感器與計(jì)算機(jī)組合

4.RC低通濾波器中，RC值越大，則(A)

A.上截止頻率越低B.下截止頻率越低

C.上截止頻率越高D.下截止頻率越高

5.周期信號(hào)在時(shí)域內(nèi)按時(shí)間間隔T,采樣后，其頻譜將具有(A)特征。

A.周期、離散B.非周期、離散

C.周期、連續(xù)D.非周期、連續(xù)

6.無(wú)論二階系統(tǒng)的阻尼比C如何變化，當(dāng)它所受的激振力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，該系統(tǒng)

的位移與激振力之間的相位差必為（B）

A.0°B.90°

C.180°D.0。?90°之間反復(fù)變化的值

7.某隨機(jī)信號(hào)的方差為均方值為甲3均值為凡，則三者之間（BN）

222

A.存在關(guān)系式武=\|/x+HxB.存在關(guān)系式Vx=Ox?+Pix

C.存在關(guān)系式bx?=（Wx-NX）2D.相互獨(dú)立、沒(méi)有固定的關(guān)系式

8.測(cè)量裝置的頻率特性為A（co）和（p（3）,當(dāng)它們滿(mǎn)足（C）條件時(shí)，輸出波形與輸入波

形將相似而無(wú)失真。

A.A（co）=l,（p（（D）=0

B.A（co）=常量，（p（3）二常量

C.A（co）二常量，（p（3）二一13久一時(shí)間延遲

D.A（co）=l,（p（（D）=1

9.二階欠阻尼系統(tǒng)固有圓頻率為①/阻尼比為C，在激振力消失后將作衰減周期運(yùn)動(dòng)，其COd

與明和《的關(guān)系為（B）

A.①益+仔=5B.O)nJ]_仔=?>d

2

C.8n(1+片)=5D.con/(1+^)=3d

10.渦流式電感傳感器的測(cè)量電路一般用（B）

A.電容反饋式放大電路B.阻抗分壓式調(diào)幅電路或調(diào)頻電路

C.電阻電容式積分電路