2024年測試技術(shù)試題庫帶答案

測試技術(shù)考試試題庫(帶答案)題號二三四五六總分一、填空(每空1份，共20分)3.信號的時(shí)域描述，以_時(shí)間(t)為獨(dú)立變量；而信號的頻域描述，以頻率f或(の)為獨(dú)為1/3倍頻程則fc?=fo?。12測試裝置的動態(tài)特性能夠用函數(shù)、函數(shù)和二、選擇題(把正確答案前的字母填在空格上，每題1分，共10分)A復(fù)雜周期B非周期C瞬態(tài)D隨機(jī)A存在，但<5%B存在，但<1C在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在D不存在7.(×)恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。四、簡答題(每題5分，共30分)2.二階測試裝置的兩個(gè)動態(tài)特性參數(shù)是什么?為了實(shí)現(xiàn)不失真測試，怎樣確定其取值范圍?3.何謂不失真測試?實(shí)現(xiàn)測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)怎樣?4.信號的預(yù)處理包括那些步驟?5.為何在動態(tài)電阻應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕?6.測得兩個(gè)同頻正弦信號的有關(guān)函數(shù)波形如圖1,問：(1)這一波形是自有關(guān)函數(shù)還是互有關(guān)函數(shù)?為何?(2)從波形中能夠取得信號的哪些信息?五、計(jì)算題(共14分)1.(6分)已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為當(dāng)輸入信號為x(t)=0.6cos(60t)+0.5cos(100t-45°)時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出y(t)試求1)求其自有關(guān)函數(shù)；2)確定其均值和方差。組成電橋，供橋電壓為4V,并假定負(fù)載電阻無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)閤x大學(xué)200X—200X年第一學(xué)期《傳感器與測試技術(shù)》期末考試試卷參考答案一、填空(每空1分，答對得分，答錯(cuò)不得分，共20分)1.獲取有用的信息2.脈沖響應(yīng)函數(shù)5.激勵(lì)電壓(或工作電壓或橋壓或電源)6.導(dǎo)體機(jī)械形變、半導(dǎo)體電阻率的(或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng))7.壓電效應(yīng)9.電阻式傳感器、渦電流傳感器、電容式傳感器、電感式個(gè)均得2分10.調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相11.同頻有關(guān)不一樣頻不有關(guān)/同頻檢測原理12.傳遞、頻率響應(yīng)、脈沖響應(yīng)二、選擇題(每題1分，答對得分，答錯(cuò)不得分，共10分)三、判斷題(每題1分，答對得分，答錯(cuò)不得分，共10分)四、簡答題(每題5分，共30分)1.(5分)頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性3分(每答對一個(gè)得1分)2.(5分)固有頻率(W,)和阻尼比(ξ)3分(每答對一個(gè)得1.5分)為了實(shí)現(xiàn)不失真，阻尼比(5)取值0.6~0.8;工作頻率取值小于等于0.5802分(每答對一個(gè)得1分)相頻特性為φ(o)=-t?w1.5分4.(5分)(1)電壓幅值調(diào)理(或者放大)1分(2)濾波(或者濾去高頻)2分(3)隔離直流分量(或者隔直)1分(2)頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同1分相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位1分幅值信息：此波形的振幅是兩個(gè)正弦波振幅乘積的二分之一1分五、計(jì)算題(共14分)由o?=60,能夠得到：φ(w?)=-arctg(to)=-arctg(0.05×60y?(t)=0.6×0.316cos(60t-71.565°)=0.1896φ(O?)=-arctg(To)=-arctg(0.05×1y?(t)=0.196×0.5cos(100t-45°-78.69°)=0y(t)=y?(t)+y?(t)=0.1896cos(60t-72.(4分)自有關(guān)函數(shù)：分1.(6分)轉(zhuǎn)動軸I的轉(zhuǎn)動頻率為：/60=33.3HZ;轉(zhuǎn)動軸I的轉(zhuǎn)動頻率為：1500/60=25HZ;1分轉(zhuǎn)動軸III的轉(zhuǎn)動頻率為：600/60=10HZ;1分與試驗(yàn)測得振紋的頻譜圖比較可知軸II上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影2.(10分)測試系統(tǒng)組成框圖：(4分)簡支梁測試過程(2分):信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號由功率放大器放大后傳送給激振器，激振器通過有頻率の;2分半功率點(diǎn)(或者或者0.707A?)對應(yīng)復(fù)習(xí)題第一章信號及其描述(一)填空題傳輸?shù)?。這些物理量就是,其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號。5、描述隨機(jī)信號的時(shí)域特性參數(shù)有。6、對信號的雙邊譜而b,實(shí)頻譜(幅頻譜)總是對稱，虛頻譜(相頻譜)總是對(二)判斷對錯(cuò)題(用√或×表示)2、信號的時(shí)域描述與頻域描述包括相同的信息量。()3、非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。()4、非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱同樣。()(三)簡答和計(jì)算題3、求指數(shù)函數(shù)x(t)=Ae-a(a>0,t≥0)的頻譜。4、求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)的傅立葉變換。第二章測試裝置的基本特性(一)填空題2、試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個(gè)步驟串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。3、為了取得測試信號的頻譜，常用的信號分析措施有5、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的越小。6、一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)當(dāng)具備關(guān)系為最佳。(二)選擇題1、不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。2、從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)響應(yīng)的卷積。(1)Q?(o)Q?(o)(2)Q?(φ)+Q?(o)(3)(4)Q?(o)-Q?(?)o(1)存在，但<5%(2)存在，但<1(3)在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在(4)不存在(1)零階(2)一階(3)二階(4)高階(1)固有頻率(2)線性度(3)時(shí)間常數(shù)(4)阻尼比2、測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性各包括那些?3、測試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測試的條件是什么?x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45°)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y(t)。5、將信號cosat輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出y(t)的體現(xiàn)式。第三章常用傳感器(一)填空題1、屬于能量控制型的傳感器有等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有等(每個(gè)最少舉例兩個(gè))。2、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)變化，后者利用變化引起的電阻變化。3、為了提升變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對測量精度的影4、壓電式傳感器的測量電路(即前置放大器)有兩種形式：放大器和放6、磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是_o7、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。(二)選擇題2、結(jié)構(gòu)型傳感器是依托的變化實(shí)現(xiàn)信號變換的。(1)自身物理性質(zhì)(2)體積大小(3)結(jié)構(gòu)參數(shù)(4)電阻值3、不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是-0(1)位移(2)材質(zhì)判別(3)探傷(4)非金屬材料4、變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成關(guān)系。5、半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的原因重要是6、壓電式傳感器輸出電纜長度的變化，將會引起傳感器的產(chǎn)生變化。(1)固有頻率(2)阻尼比(3)靈敏度(4)壓電常數(shù)7、在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，并且不受油污等介質(zhì)影響的是傳感器。(1)電容式(2)壓電式(3)電阻式(4)電渦流式8、自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙δ變化時(shí)，其靈敏度S與δ之間的關(guān)系是：So9、光電倍增管是利用效應(yīng)制成的器件。(1)內(nèi)光電(2)外光電(3)光生伏特(4)阻擋層(三)判斷對錯(cuò)題(用√或×表示)1、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。()2、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器()3、壓電加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。()4、磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。()(四)簡答和計(jì)算題量大位移量?為何?7、某電容傳感器(平行極板電容器)的圓形極板半徑r=4(mm),工作初始極板間距離(2)假如測量電路的靈敏度k?=100(mV/pF),讀數(shù)儀表的靈敏度k?=5(格/第四章信號調(diào)理、統(tǒng)計(jì)和顯示(一)填空題4、調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正(余)弦信號與被測信號,使高頻信號的幅值隨被測信5、調(diào)頻波的解調(diào)又稱為6、調(diào)頻是利用信號電壓的控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而與信號電壓成正比。8、RC低通濾波器中RC值愈,則上截止頻率愈低。(二)選擇題2、調(diào)幅過程相稱于在時(shí)域中將調(diào)制信號與載波信號3、電路中鑒頻器的作用是(1)使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓(3)使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?2)使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫?4)使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鳛V波器。(三)判斷對錯(cuò)題(用√或×表示)(四)簡答和計(jì)算題6、若x(t)為調(diào)制信號，y(t)=cos2πfot為載波，xm(t)為調(diào)幅波(如第五章信號處理初步(一)填空題2、為了取得測試信號的頻譜，常用的信號分析措施有 還應(yīng)使采樣頻率滿足采樣定理即 4、假如一個(gè)信號的最高頻率為50Hz,為了預(yù)防在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻8、最常用的功率譜估量措施為_。_(二)判斷對錯(cuò)題(用√或X表示)1、頻率辨別力越高，則泄漏誤差越小。()2、A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。())(三)簡答和計(jì)算題1、已知信號x(t)=A?+A?cos(O,t+φ?)+A?sin(W?t+φ?),求信號的自有關(guān)函數(shù)第六章振動測試(一)填空題7、壓電式傳感器的測量電路(即前置放大器)有兩種形式：(二)判斷對錯(cuò)題(用√或×表示)(三)簡答和計(jì)算題頻響函數(shù)。3、對于壓電式加速度計(jì)，畫出其工作原理圖，并闡明為何其上限頻率取決于固有頻率?4、對于磁電式絕對速度計(jì)，畫出其工作原理圖，并闡明為何其下限頻率取決于固有頻率?5、怎樣用實(shí)頻曲線估量系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比?畫圖闡明。參考答案第一章信號及其描述(一)1、信號；2、時(shí)間(t),頻率(f);3、離散性，諧波性，收斂性；4、準(zhǔn)周期，瞬態(tài),Tsinc((2πf+w?)T)+Tsinc((第二章測試裝置的基本特性被測量；6、線性；(二)(4)(3)(2)(4)(2)(3)(1)第三章常用傳感器第四章信號調(diào)理、處理和統(tǒng)計(jì)率；7、幅頻特性曲線降為最大值的倍時(shí)對應(yīng)的頻率為截止頻率；B=f?-fe;f?=2f.,8、大；第五章信號處理初步5、該系統(tǒng)的作用是使信號幅值不變、相位提前T;第六章振動的測試(一)1、小于，等于，不小于；2、90;3、遠(yuǎn)不小于；4、穩(wěn)態(tài)正弦激振，隨機(jī)激振，瞬態(tài)二，1.時(shí)間常數(shù)t是階傳感器動態(tài)特性參數(shù)，時(shí)間常數(shù)t越小,響應(yīng)越快，響應(yīng)曲線越接近于輸入階躍曲線。2.滿足測試裝置不失真測試的頻域條件是幅頻特性為一常數(shù)和相頻特性與頻率3.電荷放大器常用做壓電傳感器的后續(xù)放大電路，該放大器的輸出電壓與傳感4.信號當(dāng)初間尺度在壓縮時(shí)，則其頻帶變寬其幅值變小o5.當(dāng)測量較小應(yīng)變值時(shí)，應(yīng)選用電阻應(yīng)變效應(yīng)工作的應(yīng)變片，而測量大應(yīng)變值6.電感式和電容式傳感器常采取差動方式，不但可提升靈敏度，且能改進(jìn)或消除非線性。7.電渦流傳感器是利用金屬材料的電渦流效應(yīng)工作，可分為低頻透射式和高頻反射式兩種，其中前者常用于材料厚度的測量。8.在調(diào)制解調(diào)技術(shù)中，將控制高頻振蕩的低頻信號稱為調(diào)制波，載送低頻信號的高頻振蕩信號稱為載波，將通過調(diào)制過程所得的高頻振蕩波稱為已調(diào)制10.已知霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的測速齒輪的齒數(shù)為20,若測得感應(yīng)電動勢的頻率為300Hz,則被測軸的轉(zhuǎn)速為900r/min。11.RC低通濾波器中的RC值越大，則其上限截止頻率越小012.頻率混疊是因?yàn)椴蓸宇l率過低引起的，泄漏則是因?yàn)樾盘柦財(cái)嗨鸲?、選擇題(15分，每題1.5分)10.不能用于材料厚度的非接觸測量的傳感器為(C)。A渦流式B電容式C壓電式D光電式三、簡答題(24分)下圖為這些濾波器的幅頻特性，請分別標(biāo)注出來。并列出4個(gè)實(shí)際濾波器的重要特性參數(shù)。(6分)重要特性參數(shù)(任選4個(gè)):(1)截止頻率(2)帶寬(4)品質(zhì)因子(5)倍頻程選擇性2.下圖為同一正弦信號分別用相同時(shí)寬的矩形窗和漢寧窗截?cái)嗪蟮玫降念l譜圖。請指出下面二個(gè)頻譜圖分別采取以上哪個(gè)窗函數(shù)得到的，并說出這兩種窗函數(shù)的重要特點(diǎn)。(6分)矩形窗的特點(diǎn)：主瓣比較集中。但旁瓣較高，并有負(fù)旁瓣，導(dǎo)致變換中帶進(jìn)了高頻干擾和泄漏，甚至出現(xiàn)負(fù)譜現(xiàn)象。漢寧窗的特點(diǎn)：主瓣較寬，旁瓣較低，衰減速度也較快。但帶寬加寬，使得頻率辨別力下降。3.一階系統(tǒng)受到一個(gè)階躍輸入的作用，在2秒時(shí)達(dá)成輸入最大值的20%,試求：測試系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)和當(dāng)輸出達(dá)成最大值的95%時(shí)，需多長時(shí)間?(6分)當(dāng)輸出達(dá)成最大值的95%時(shí)，4.下圖為動態(tài)應(yīng)變儀工作框圖，請指出圖中A、B和C分別代表什么?并闡明B和C在系統(tǒng)中的作用是什么?(6分)000B答：A電橋?qū)㈦娮?、電容、電感等參?shù)變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流輸出B相敏檢波解調(diào)C低通濾波器選用低頻信號，抑制或衰減掉其他不需要的成份三、計(jì)算題(共36分)的傅立葉級數(shù)，并繪出1.(9分)求下圖周期性鋸齒波的傅立葉級數(shù)，并繪出其頻譜圖。解：均均方值(2)當(dāng)供橋電壓e?=2V,8?=8?=300μe時(shí)，輸出電壓e。是多少(2)儀表示值變化格數(shù)為：一、填空題(30分，每空1.5分)1.作為傳感器的核心部件，直接感受被測物理量并對其進(jìn)行轉(zhuǎn)換的元件稱為敏感元件。2.在t為0情況下，自有關(guān)函數(shù)值達(dá)成最大值。3.已知某周期信號的周期為0.2s,則該信號的3次諧波分量的頻率為155.若采樣頻率過低，不滿足采樣定理，則被采樣信號的頻譜會產(chǎn)生頻混6.在外力作用下，金屬應(yīng)變式傳感器重要產(chǎn) 7.衡量傳感器在同一工作條件下，對同一被8.電感式和電容式傳感器常采取差動結(jié)構(gòu)來提升其靈敏度，改進(jìn)非線9.描述一階系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)是時(shí)間常數(shù),其值越小,則該系統(tǒng)頻帶越寬，響應(yīng)越快。10.當(dāng)壓電式傳感器使用電荷放大器，輸出電壓幾乎不受聯(lián)接電纜長度變化的影響。11.抗混濾波器是一個(gè)濾波器，其上限截止頻率f。與采樣頻率f之間的關(guān)系應(yīng)滿足關(guān)系式2f.<f012.某信號的自有關(guān)函數(shù)為R,(r)=100coso?T,則該信號的均值為0_ 0 013.若窗函數(shù)w(t)的頻譜為則時(shí)延窗函數(shù)w(t-t?)的頻譜為對比能夠發(fā)覺，時(shí)延窗函數(shù)的幅值譜與原窗函數(shù)的對應(yīng)量相同。二、選擇題(20分，每題1分)1.描述傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)有oA幅頻特性B穩(wěn)定期間C動態(tài)范圍D線性度2.下列統(tǒng)計(jì)參數(shù)中，用以描述隨機(jī)信號波動范圍的參數(shù)為-0A均值B方差C均方值D概率密度函數(shù)3.信號的時(shí)域描述與頻域描述通過C來建立關(guān)聯(lián)。A拉氏變換B卷積C傅立葉變換D相乘4.理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為A0A常數(shù)B零C零或常數(shù)D無法確定5.假如隔振臺對低頻激勵(lì)起不了明顯的隔振作用，但對高頻激勵(lì)卻有很好的隔振作用，那么,隔振臺屬于B0A高通濾波器B低通濾波器C帶通濾波器D帶阻濾波器6.測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為A量程B靈敏度C精準(zhǔn)度D辨別力7.已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器的測速齒輪的齒數(shù)為30,若測得感應(yīng)電動勢的頻率為300Hz,則被測軸的轉(zhuǎn)速為D0A300轉(zhuǎn)/分B8.濾波器的-3dB截止頻率指信號幅值衰減為輸入幅值C對應(yīng)的頻率。9.對連續(xù)信號進(jìn)行采樣時(shí)，若信號的統(tǒng)計(jì)時(shí)間不變，采樣頻率越高，則A泄漏誤差越大B頻率混疊越嚴(yán)重C采樣點(diǎn)數(shù)越多D頻域辨別率越低10.壓電式傳感器目前多用于測量oA靜態(tài)力B溫度C速度D加速度與動態(tài)力11.當(dāng)初t→0,兩信號的互有關(guān)函數(shù)呈周期變化，闡明兩信號必然BA為周期信號B含有同頻率的周期成份C為非周期信號D含有不一樣頻率的周期成份12.濾波器的帶寬越小，表示該濾波器0A建立時(shí)間越短，頻率辨別率越低B建立時(shí)間越長，頻率辨別率越低C建立時(shí)間越短，頻率辨別率越高D建立時(shí)間越長，頻率辨別率越高 S為極板面積，在△δ<<1的條件下，該電容傳感器靈敏度近似為 14.若瞬變信號x(t)的頻譜為X(f),則信號ax(bt)(其中a、b均為正實(shí)常數(shù))的頻譜為 15.測試系統(tǒng)動態(tài)特性的測定措施包括階躍響應(yīng)試驗(yàn)和試驗(yàn)。A頻率響應(yīng)B脈沖響應(yīng)C傳遞函數(shù)D任意輸入響應(yīng)16.如下的頻譜為連續(xù)頻譜。A周期矩形脈沖B正弦函數(shù)C矩形窗函數(shù)D周期方波17.單位脈沖函數(shù)的采樣特性體現(xiàn)式為A_oBx(t)*δ(t-t?)=x(t-t?)Cx(t)*δ(t)=x(t)18.屬于物性型傳感器為0A應(yīng)變式傳感器B電感式傳感器C電容式傳感器D壓電式傳感器19.能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸振動測量的傳感器為B或者C-0A應(yīng)變式傳感器B電感式傳感器C電容式傳感器D壓電式傳感器20.動態(tài)電阻應(yīng)變儀中相敏檢波電路的作用是0A幅值調(diào)制B幅值解調(diào)C頻率解調(diào)D濾波三、計(jì)算題(共30分)1.已知周期矩形脈沖信號的傅立葉級數(shù)展開式為：其時(shí)域波形和頻譜如下圖所示。其中周期矩形脈沖的周期為T,脈沖寬度為t。(10分) (1)若t=0.25ms,T=1ms,該周期矩形脈沖信號的帶寬為4000Hz,譜線間隔為 (2)若矩形脈沖幅度和寬度保持不變，周期變?yōu)門=2ms時(shí)，其帶寬為4000Hz、譜線間隔為500Hz,頻譜最大幅度為0.125-02.若要求100Hz正弦信號通過某一階濾波器后，幅值誤差小于5%,問該一階濾波器的時(shí)間常數(shù)最大為多少?120Hz正弦信號通過該濾波器后，幅值誤差為多少?(6分)解：濾波器作為一階系統(tǒng)，有和3.某等截面梁(泊松比為0.3)受單向拉力F作用，將靈敏系數(shù)為2.4的四個(gè)應(yīng)變片粘貼在梁上，如下圖所示。(1)請利用粘貼的四片應(yīng)變片組成全橋(繪制電橋圖),實(shí)現(xiàn)拉力F的測量。(2)若供橋電壓為8V,應(yīng)變片R?和R3產(chǎn)生應(yīng)變?yōu)?50μe(1μc=1×10-6),問電橋輸出電壓是多少?(8分)4.利用壓電式傳感器組成加速度測量系統(tǒng)。其中壓電式傳感器的靈敏度S=9.00Pclg,它與靈敏度為Svc=0.005V/Pc的電荷放大器聯(lián)度為Sxv=20mm/V的示波器上顯示。試畫出該加計(jì)算系統(tǒng)總靈敏度S。(6分)S=Scp·Svc·Sxv=9.0Pc/g×0.00Ao)(陽)Ao)(陽)四四.分析應(yīng)用題(20分)S=0.241.何為系統(tǒng)不失真測試條件?依照右圖所示二階系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性曲線，闡明怎樣選擇二階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)及工作頻帶?(6分)解：不失真測試條件：幅頻特性為一常數(shù)，相頻特性與頻率成線性的關(guān)系。2.周期信號的傅立葉級數(shù)體現(xiàn)式的物理含義為：周期信號能夠分解成眾多具備 信號，該周期信號能夠利用傅立葉級數(shù)中的某幾項(xiàng)之和逼近。下圖為周期方波在不一樣階次諧波逼近波形，請問，基波頻率為250Hz,圖a逼近中諧波階次更高。(4分)3.下圖為采取某一個(gè)傳感器測量不一樣的非電量的示意圖。圖中被測物體2均為金屬材料制成，1為傳感器。試問：(6分)(1)該種傳感器是何種傳感器?(2)圖中分別測量的是哪些非電量?(3)總結(jié)該種傳感器的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。4.已知某位移傳感器的位移測量值右側(cè)表所列，其擬合直線為y=-2.2+6.8x,0(一)填空題1、測試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依托它們來6、描述隨機(jī)信號的時(shí)域特性參數(shù)有7、對信號的雙邊譜而言，實(shí)頻譜(幅頻譜)總是對稱，虛頻譜(相頻譜)總是對稱。8、某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為,輸入信號則輸出信號9、試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個(gè)步驟串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。為了取得測試信號的頻譜，常用的信號分析措施有 測試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為H(jw)= 11、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的越小。12、一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)當(dāng)具備關(guān)系為最佳。13、屬于能量控制型的傳感器有等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有等(每個(gè)最少舉例兩個(gè))。14、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)分在于：前者利用引起的電阻變化，后者利用變化引起的電阻變化。15、為了提升變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對測量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采取工作方式。16、壓電式傳感器的測量電路(即前置放大器)有兩種形式：放大器和放大器，后接放大器時(shí)，可不受連接電纜長度的限制。17、渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場中的效應(yīng)。18、磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是-019、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。20、電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為_輸出的裝置。21、在橋式測量電路中，按照_的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。22、在橋式測量電路中，依照工作時(shí)阻抗參加變化的可將其分為半橋與全橋測量電路。23、調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正(余)弦信號與被測信號,使高頻信號的幅值隨被測信號的而變化。信號調(diào)幅波能夠看作是載波與調(diào)制波的-024、調(diào)頻波的解調(diào)又稱為-025、調(diào)頻是利用信號電壓的控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而與信號電壓成正比。26、常用濾波器的上、下截止頻率f、f,的定義為,其帶寬B,若為倍頻程濾波器f.與f,的關(guān)系為-027、RC低通濾波器中RC值愈,則上截止頻率愈低。28、為提升靈敏度，磁統(tǒng)計(jì)儀重放磁頭的線圈匝數(shù)應(yīng),為賠償其微分特 0 029、驅(qū)動振動子轉(zhuǎn)動的動力是由被統(tǒng)計(jì)信號電流通過振動子線圈所產(chǎn)生的0為了識別信號類型，常用的信號分析措施有、和39、為了取得測試信號的頻譜，常用的信號分析措施有00率應(yīng)當(dāng)不小于Hz。43、_用于評價(jià)系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。45、最常用的功率譜估量措施為-047、巴塞伐爾定理表示在中計(jì)算的信號總能量，等于在中計(jì)算的信號總能量。1、不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。2、從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)響應(yīng)的卷積。(1)Q?(w)Q?(の)(2)Q?(w)+Q?(w)(3)4、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量0(1)存在，但<5%(2)存在，但<1(3)在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在(4)不存在(1)零階(2)一階(3)二階(4)高階(1)固有頻率(2)線性度(3)時(shí)間常數(shù)(4)阻尼比(1)力(2)應(yīng)變(3)速度(4)加速度(1)自身物理性質(zhì)(2)體積大小(3)結(jié)構(gòu)參數(shù)(4)電阻值(1)位移(2)材質(zhì)判別(3)探傷(4)非金屬材料(1)非線性(2)線性(3)反比(4)平方(1)長度((2)截面積(3)電阻率(4)高通(1)固有頻率(2)阻尼比(3)靈敏度(4)壓電常數(shù)(1)電容式(2)壓電式(3)電阻式(4)電渦流式15、自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙δ變化時(shí)，其靈敏度S與δ之間的關(guān)系是：S — (1)內(nèi)光電(2)外光電(3)光生伏特(4)阻擋層(1)光敏電阻(2)光電阻(3)光敏晶體管(4)光導(dǎo)纖維19、調(diào)幅過程相稱于在時(shí)域中將調(diào)制信號與載波信號(1)相乘(2)相除(3)相加(4)相減20、電路中鑒頻器的作用是o(1)使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓(2)使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫?3)使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?4)使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?1)低通(2)高通(3)帶通(4)帶阻22、一帶通濾波器，其中心頻率是fo,-3dB帶寬是B,則濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q等(1)FC6-120(2)FC6—120A(1)放大(2)微分放大(3)積分放大(4)頻率調(diào)制(1)=(2)>2倍(3)≤(0.5~0.6)倍(4)<0.1倍22、對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全防止柵欄效應(yīng)。()25、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)一定為1。()A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。()27、對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全防止柵欄效應(yīng)。()31、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)一定為1。()(四)簡答和計(jì)算題1、求正弦信號x(t)=x?sinot的絕對均值Hx和均方根值Xmso3、求指數(shù)函數(shù)x(t)=Ae-“(a>0,t≥0)的頻6、什么叫系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)?它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系?7、測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性各包括那些?8、測試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測試的條件是什么?9、某測試裝置為一線性時(shí)不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為求其對周期信號x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45°)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y(t)。10、將信號cosat輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出y(t)的體現(xiàn)式。12、渦流傳感器測量位移與其他位移傳感器比較，其重要優(yōu)點(diǎn)是什么?渦流式傳感器能否測量大位移量?為何?13、電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量?14、電渦流傳感器能否測量塑料物體移動的位移?若能測量理由是什么?不能測量理由是什么?應(yīng)采取什么措施改進(jìn)，就能夠用電渦流傳感器測量了。15壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不一樣，為何?(1)用簡圖闡明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡明闡明其作用原理；(2)兩個(gè)線圈一般應(yīng)當(dāng)接在什么電路中?用圖闡明怎樣接法。17、某電容傳感器(平行極板電容器)的圓形極板半徑r=4(mm),工作初始極板間距離24、若x(t)為調(diào)制信號，y(t)=cos2nf?t為載波，xm(t)為調(diào)幅波(如圖所示)25、已知信號x(t)=A?+A?cos(O?t+φ?)+A?sin(W?t+φ?),求信號的自有關(guān)函數(shù)一、填空題(20分，每空1分) 6.繪制周期信號x(t)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)體現(xiàn)式是傅氏三角級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù),而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)體現(xiàn)式是傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)0是把原函數(shù)圖像平移至t。位置處。二、選擇題(20分，每題2分)A.有關(guān)函數(shù)B.拉氏變換C.傅氏變換D.傅氏級數(shù)B.x(t)=20eFcos20πt(-0o<t<+C.x(t)=5sin20πt+10cos1A.頻帶變窄、幅值增高B.頻帶變寬、幅值壓低C.頻帶變窄、幅值壓低D.頻帶變寬、幅值增高6.非線性度是表示定度曲線(A)的程度。A.偏離其擬合直線B.接近真值C.正反行程的不重疊7.一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍(B)。8.下列哪一個(gè)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.波紋管D.電阻應(yīng)變片9.對于單向應(yīng)力狀態(tài)的測量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)當(dāng)相交成(A)A.0°B.45°C.90°10.二階裝置引入適宜阻尼的目標(biāo)是(C)。A.使系統(tǒng)不發(fā)生共振B.使得讀數(shù)穩(wěn)定C.取得很好的幅頻、相頻特性三、簡答題(共30分)1.信號分析和處理必需遵照的標(biāo)準(zhǔn)有哪幾點(diǎn)?(4分)答：①各步驟的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對應(yīng)的關(guān)系，并盡也許不失真；(2’)②盡也許減小或消除各種干擾。(2’)2.周期信號的頻譜具備哪幾個(gè)特點(diǎn)?(6分)答：①周期信號的頻譜是離散的。(2’)②每條譜線只出目前基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的條約數(shù)。(2’)③各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號，其諧的諧波分量。(2’)3.既有電阻R?和R?,電感L和電容C,連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋措施，并寫出該電橋的平衡條件。(設(shè)激勵(lì)為u,,輸出為u。)。(5分)答：正確的接橋措施如圖所示：(3’)提升靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否能夠提升靈敏度?為何?(5分)即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提升靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這時(shí)5.什么是調(diào)制和解調(diào)?為何要調(diào)制?(5分)答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)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(shù)(如幅值、頻率、相位)發(fā)生變化的過程。(2’)解調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信信號。(1’)通過調(diào)制后，采取交流放大，比直接用直流放大，效果好擾能力強(qiáng)，也便于傳輸。(2’)6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測量?(5分)振動信號的測量；聲強(qiáng)測量；聲發(fā)射測量；位移的測量；流量的測量；壓力的測量等。(每一個(gè)0.5分)四、計(jì)算題(共20分，每題10分)n次諧波分量的幅值n次諧波分量的相位2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變ε。其貼片及組解：如圖(b)組橋時(shí)的輸出電壓為(5’)一、填空題(20分，每空1分)8、帶通濾波器的中心頻率F=500HZ,負(fù)3分貝點(diǎn)的帶寬B=10HZ,則該濾波器的品質(zhì)因數(shù)1.將電橋接成差動方式習(xí)以提升,改進(jìn)非線性，進(jìn)行溫度賠償。2.調(diào)幅信號由載波的攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的頻率攜3.調(diào)幅過程在頻域相稱于過程，調(diào)幅裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)乘法器。4.測試技術(shù)是測量和試驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測量可分為靜態(tài)測量和_量。測量成果與被測真值之差稱為5.確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點(diǎn)是離散的,后者頻譜特點(diǎn)是連續(xù)的。6.繪制周期信號x(t)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)體現(xiàn)式是傅氏三角級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù),而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)體現(xiàn)式是傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)07.周期信號的傅氏三角級數(shù)中的n是從0到+00展開的。傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的n是從_-0到十一展開的。8.周期信號x(t)的傅氏三角級數(shù)展開式中：a,表示_,b,表示正弦分量的幅值,a。表示直流分量。9.余弦函數(shù)只有實(shí)頻譜圖，正弦函數(shù)只有虛頻譜圖。 二、選擇題(20分，每題2分) 二、選擇題(20分，每題2分)1.為了確保實(shí)現(xiàn)極距變化型差動電容傳感器的差開工作，傳感器的兩個(gè)電容應(yīng)當(dāng)連接成2.要使RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應(yīng)(b)。3.描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是c0A三角函數(shù)B.拉氏變換C.傅氏變換D.傅氏級數(shù)4.下列信號中.信號的頻譜是連續(xù)的。A.x(t)=Asin(wt+q)+Bsin(3wt+Q?)B.x(t)=5sin30t+3sin√50tA.時(shí)間上離散、幅值上連續(xù)B.時(shí)間、幅值上均離散C.時(shí)間、幅值上都連續(xù)D.時(shí)間上連續(xù)、幅值上量化6.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.靈敏度C.精密度D.辨別率7.測試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是(b)。A.卷積B.傅氏變換對C.拉氏變換對D.微分8.多個(gè)信號之和的頻譜是cA.離散的B.連續(xù)的C.隨機(jī)的D.周期的A.有關(guān)B.無關(guān)C.略有關(guān)系D.有很大關(guān)系A(chǔ).fo=√f?f·a三、簡答題(共30分)1.測量按測量值取得的措施進(jìn)行分類有哪些?(6')答：直接測量——指無需通過函數(shù)關(guān)系的計(jì)算，直接通過測量儀器得到被測值得測量。(等精度直接測量和不等精度直接測量);(2’)間接測量——指在直接測量值的基礎(chǔ)上，依照已知函數(shù)關(guān)系，計(jì)算被測量的量值的測量；(2’)組合測量——指將直接測量或間接測量與被測量值之間按已知關(guān)系組合成一組方程(函數(shù)關(guān)系),通過解方程組得到被測值得措施。(2')2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)分?(6’)遲