测试技术历年试题.doc

测试技术考试题一、 计算题1、 画出余弦、正弦函数的实、虚部频谱图2、矩形窗函数(t)的 频谱，画出频谱图。 (t)= 3、 一电阻应变片（如右图所示），其灵敏度S=2，R=120，设工作时其应变为1000，问R=？。设将此应变片接成如图所示的电路，试求：无应变时电流表示值；有应变时电流表示值；电流表示值相对变化量；试分析这个变动量能否从表中读出？（注：为微应变）二、 证明题1、 试证明非周期信号的频谱是连续的。2、 如右图所示，试证明起灵敏度为S=。三、 简述题1、 试说明二阶装置阻尼比=0.60.7的原因。2、 对照右图说明差动变压器式传感器为什么要用相敏检波电路？怎样才能消除零点残余电压？四、 问答题1、 调幅用什么作载波信号？为什么？2、 什么是同步解调？3、 以电桥坐为中间转换器时，常采用那种型式的电桥，为什么？2005 2006学年第二学期 机械工程测试技术考试题 （2003级用）专业班级 学号 姓名 得分 一、 填空题（每题1分，共20分）1. 测试技术包含了_和_两方面内容。2. 周期信号的频谱具有以下三个特点：_、_、_。3. 各态历经（遍历性）随机过程任一单个样本函数的_平均统计特征等于该过程的_平均统计特征。4. 线性系统最重要的特性就是_、_及_ 等。5. 测试系统的静态特性有_、_、_。6. 某位移传感器测量的最小位移为0.01mm，最大位移为1mm，其动态线性范围（或测量范围）是_dB。7. 若要输出波形与输入波形之间没有失真，则该系统的幅频特性与相频特性应分别满足A（）=常量和_。8. 设变阻器式传感器的总电阻为Rp，传感器后接电路的输入阻抗是RL，为减小后接电路对测量精度的影响，应使_。9. 压电式传感器常用的压电材料有_、_等。10. 调频波的解调器叫_。11. 采样频率fa,被采样的模拟信号最高频率分量fc,采样定理为_，二、选择题（每题1分，共15分）1. 已知x1（t）和x2（t）的傅里叶变换分别为X1（f）和X2（f），则卷积x1（t）*x2（t）的傅里叶变换为（ ）A. X1（f）X2（f） B. X1（f）*X2（f） C. X1（-f）X2（-f） D. X1（-f）*X2（-f）2. 时不变线性装置的灵敏度是（ ）A.随机变量 B.常数 C.时间的线性函数 D.曲线上各点的斜率3. 从时域上看，系统的输出是输入与该系统脉冲响应函数的（ ） A.和 B.差 C.乘积 D.卷积4. 二阶系统的阻尼比变小，则其阶跃响应的超调量（ ） A.变大 B.变小 C.不变 D.为零5. 一阶系统对单位阶跃的响应中，超调量（ ） A.不存在 B.存在，但5% C.存在，且1 D.存在，且极大6. 用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数（）。A.越小越好B.越大越好.0.60.7之间最好.负值最好7. 下列传感器属于物性型传感器的是（ ）A.电容式 B.电感式 C.压电式 D.涡电流式8. 机械式传感器不能测量的物理量是（ ）A.力 B.压力 C.温度 D.湿度9. 已知被测位移值最大为数百微米，则可选用的传感器是（ ）A.机械式 B.电容式 C.压电式 D.磁电式10. 测试中要实现非接触测量，则可选用的传感器是（ ）A.涡电流式 B.压电式 C.磁电式 D.互感式11. 压电晶体式传感器其测量电路常采用（）。 A.电压放大器 B.电荷放大器C.电流放大器 D.功率放大器12. 半导体应变片的灵敏度和电阻应变片的灵敏度相比（） A.半导体应变片的灵敏度高 B.电阻应变片的灵敏试验高 C.二者相等 D.不能确定13. 全桥的各桥臂上各并联一只应变片，其灵敏度（）。 A.增加倍 B.减小倍 C.不确定 D.不变14. 调幅波可以看成是载波与调制波的（ ）A.叠加 B.卷积 C.相乘 D.混频15. 一选频装置，其幅频特性在f1-f2区间近于平直（f2f1），在f2-f1之间急剧衰减，这叫（ ）滤波器。 A.低通 B.高通 C.带通 D.带阻三、问答题（共20分）1. 试简述利用应变片进行应力测量的方法步骤及需要注意的问题。（10分）2. （1）试说明差动变压器式传感器的工作原理；（2）在以下测量机械振动的位移量的电路框图中，试填写空白框电路单元的名称并解释其在测试中的作用。（10分）四、计算题（共45分）1. 一压电式传感器的灵敏度为5PC/Pa，与电荷放大器连接，后再接到灵敏度为30mm/V的光线示波器上，该系统的总的灵敏度为0.5mm/Pa。（15分）求：（1）电荷放大器的灵敏度应调节为多少？（2）当该系统测量40Pa的压力变化时，计算光线示波器的光点位移。（3）画出该测试系统的框图。2. 已知调幅波xa(t)=(5+3cos100t+2cos300t)(10cos2000t）。问：其载波和调制波中各包含哪些频率分量？调幅波xa（t）中包含哪些频率分量？画出它们的频谱图。（15分）3. 求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)通过频率响应为（j)=1/(1+0.005j)的测量装置后得到的稳态响应。（15分）学 院专业班级学 号姓 名考试日期： 2008 年 月 日- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 中南大学考试试卷2007 2008 学年 2学期 测试技术 课程 时间110分钟 40学时，2.5学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70%题 号一二三四五六七八九十合 计得 分评卷人复查人得 分评卷人一 分析说明题（30分）1 (10分) 简述电涡流传感器的工作原理。涡电流式传感器的测量电路一般有分压式调幅电路和调频电路，试根据传感器在这两种电路中的作用，说明其对电路中信号的参数（工作信号的频率和幅值）的影响。 得 分评卷人2（6分）根据测试装置使被测信号不失真应满足的两个条件分析一阶测试装置和二阶测试装置主要参数的确定原则。四、得 分评卷人3 （8分）试分别画出正弦函数的双边幅频谱图和频谱密度图， 并依据其纵坐标的物理意义说明它们之间的区别。得 分评卷人4（6分）简要说明整流检波和相敏检波的应用场合有什么区别？两者在什么场合下可通用？两者在什么场合下又不能通用？ 得 分评卷人二、（12分）一个电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm，工作初始间隙d0=0.3mm空气介质。问：（1）通过测量得到电容变化量为30.001PF。，则传感器与工作之间由初始间隙变化的距离d=?；（2）如果测量电路的放大系数K1=100mV/PF,读数仪表灵敏度K2=5格/mV,则此时仪表指示值变化多少格？得 分评卷人三、（6分）有周期三角波，如图所示，求其均值。 专业班级学 号姓 名- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 得 分评卷人四、（15分）一个直流应变电桥如图所示。已知：R1=R2=R3=R4=R=120，E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。求：（1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化R1/R=1/100时，输出电压为多少？（2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2是否能感受同样极性的应变，为什么？（3）若要测量图所示悬臂梁的受力F, 四个臂全部为应变片，请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。得 分评卷人五、（15分）液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为 4dy/dx+2y = 2103x。y:水银柱高（m），x:被测温度（C），求：（1）水银温度计的传递函数；（2）温度计的时间常数及静态灵敏度；（3）若被测水温是频率为0.5Hz的正弦信号，求此时的振幅误差和相角误差。得 分评卷人六、（12分）已知调幅波x(t)= (100+30cost+20cos4t)(cos0t)，其中，f0=10KHz。求：（1）x(t)所包含的各分量的频率与幅值； （2）绘出调制信号的频谱和调幅波的频谱（幅频谱）。得 分评卷人七、（10分）下图是大型空气压缩机传动装置简图和在减速箱上测得的振动信号波形和频谱，请从频谱上读出信号的特征参数，并判断那一根传动轴对振动的贡献最大，说明判断依据？ 学 院专业班级学 号姓 名考试日期：2009 年 月 日- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 中南大学考试试卷2008 2009 学年 2学期 测试技术 课程 时间110分钟 40学时，2.5学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70%题 号一二三四五六七八九十合 计得 分评卷人复查人得 分评卷人一 分析说明题（20分）1.（8分）说明测量装置的幅频特性A()和相频特性()的物理意义。为什么A()=k(常数）和()=-t。时，可以做到理想的不失真测量？2.（6分）待测压缩机最高转速为1000 r/min，现有1.0级精度，量程为1000 r/min及2.0级精度，量程为3000 r/min的两个转速，请问使用哪一个转速表较好，并说明原因。3. (6分) 电阻丝式应变片与半导体式应变片在工作原理上有何不同？各有何优缺点？得 分评卷人二、（8分）一测力系统由下述三台仪器串联组成。测力传感器受力100kN时输出12mV，放大器输入20mV时输出30mA，记录仪输入40mA时，记录曲线高度(纵坐标)20mm。求该测力系统的总灵敏度，并问当曲线高9mm时，测力传感器承受多大力。得 分评卷人三、（6分）下图为一存在质量不平衡的齿轮传动系统，大齿轮为输入轴，转速为600r/min，大、中、小齿轮的齿数分别为40,20,10。下面是在齿轮箱机壳上测得的振动信号功率谱，请根据所学的频谱分析知识，判断是哪一个齿轮轴存在质量不平衡？专业班级学 号姓 名- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 得 分评卷人四、（18分）一个直流应变电桥下图（a）所示，已知R1= R2=R3=R4=R=100, E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。求： 当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化R1/R=1/100时，输出电压为多少？ 当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2能否感受同样极性的应变，为什么？ 若要测量图1b所示悬臂梁的受力F, 四个臂全部为应变片，请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。 (a) (b)得 分评卷人五、（15分）对于图示的周期信号x(t)： 当x(t)通过增益为1的理想低通滤波器（fc=50Hz）后，求其输出的均值； 当x(t)通过增益为1的理想带通滤波器（fc1=250Hz, fc2=350Hz）后，求其输出的均方根值（有效值）； 若用计算机进行数据分析，设x(t)通过理想低通滤波器（fc=2000Hz）后送采样电路，计算机的采样频率至少就为多少？并指出其确定依据。专业班级学 号姓 名- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 得 分评卷人六、（15分）分别用时间常数为t=0.2s和t=0.002s的一阶仪器来测量信号x(t)=1sin2t+ 0.3sin20t。分别求得这两个仪器在信号x