机电工程测试技术题库前六章.doc

25工程测试第一章一、选择题1、已知一信号的直流分量为零，交流分量的幅值不为零，则该信号的（ ） A方差等于均方值 B方差等于零 C均值等于均方值 D均方值等于零2、周期信号的幅值谱表示的是直流分量和各次谐波分量的（ ） A.幅值与频率的对应关系 B.幅值与初相位的对应关系C.初相位与频率的对应关系 D幅值和初相位与频率的对应关系3、正常人的心电图信号为（ ） A模拟信号 B离散信号 C随机信号 D数字信号4、若周期信号x(t)的基波角频率为w，则其周期为（ ） 5、信号的方差小，表示信号的 （ ） A波动范围小 8波动范围大 C平均功率小D平均功率大6、若周期信号x(t)的周期为T，则其基频为 （ ）7、信号的幅值谱表示的是各频率分量的（ ）A.幅值与频率的对应关系 B.幅值与初相位的对应关系 C.初相位与频率的对于关系 D.幅值和初相位与频率的对应关系8、数字信号的特征是A时间上离散、幅值上连续 B时间上连续、幅值上连续C时间上离散、幅值上离散 D时间上连续、幅值上离散9、已知一信号的直流分量为零，交流分量的幅值不为零，则信号的（ ）A方差等于零 B.均方差等于零 C.均值等于均方值 D.方差等于均方值10、工程上，通常把频谱中幅值下降到最大幅值的（ ）所对应的频率作为信号的频宽A1/5 B.1/10 C.1/15 D.1/20二、填空题1、信号 X(t)=l+l0Cost+8Cos 2t+6Cos3t+，其等式右端包含了直流分量和各次谐波分量，则该信号的基频为_Hz2、若已知某信号的均值为x，均方值为x2，则其标准差为_。3、自功率谱是描述随机信号在_域的特征函数。4、若在时域将信号压缩，则在频域其频谱将_。5、当信号的标准差变为原来信号的2倍时，信号的方差变为原来信号的_倍。6、周期信号频谱的特点是离散性、谐波性和_。7、随机信号是指不能准确预测未来瞬时值，也无法用确切的_关系式描述的信号。8、若一信号，该信号的周期为 。三、问答题1、试说明信号的均值、方差、均方值的物理含义。2、 一个信号可用时域描述，也可用频域描述，请简述时域描述和频域描述的区别；四、应用题1、已知某信号的傅里叶级数展开式为为。试求该信号的直流分量、基波分量、二次和三次谐波分量的幅值，并绘出其幅值谱图。 第二章一、选择题1、传感器的分辨力越高，表示传感器（ ） A迟滞越小 B重复性越好 C线性度越好 D能感知的输入增量越小2、属于传感器静态特性指标的是（ ） A阻尼比 B重复性 C稳定时间 D时间常数3、在传感器及检测系统的静态特性指标中，表达其对输入量变化的响应能力的是（ ）A量程 B重复性C灵敏度 D线性度4、在相同工作条件下，传感器对同一被测量进行多次连续测量所得结果的不一致程度较小，说明该传感器的（ ）A量程较大 B重复性较好C灵敏度较高 D线性度较好5、属于传感器静态特性指标的是 A迟滞 B阻尼比 C临界频率 D固有频率6、传感器输出量的变化量Y与引起此变化的输入量的变化量之比，称为（ ） A阈值 B分辨力 C灵敏度 D满量程输出7、对传感器实施动态标定，可以确定其（ ） A重复性 B线性度 C迟滞误差 D相频特性8、一般，灵敏度愈高，测量范围往往愈（ ），稳定性愈（ ）A大，好 B大，差 C小，好 D小，差二、填空题1、已知某传感器的满量程输出值YSF,且该传感器的输入/输出特性的拟合直线与校准曲线不一致的最大偏差为Lmax，则传感器的线性度的计算公式为 2、传感器工作时，相同被测量物理量所引起的输出变化量较小的传感器，其_较低。3、量程是指传感器在_内的上限值与下限值之差。4、在相同工作条件下，对同一被测量进行了多次连续测量，所得结果的分散范围较小。这表明所选用传感器的_较好。5、在时域内，研究传感检测系统的动态特性时，常用_信号作为激励。6、传感器工作时，相同被测量物理量所引起的输出变化量较小的传感器，其_较低。7、几个传感器串联组成的检测系统的总灵敏度等于各传感器的灵敏度之 。三、问答题1、什么是传感器的线性度?如何计算?四、计算题1、 已知热敏电阻式温度传感器的温度特性如下表所列，其拟合直线为y=-2.2+6.8x,试问：（1） 此拟合直线能否满足线性误差小于5%的要求（2） 如何减小拟合函数值与校准曲线的误差2、测得某检测装置的一组输入输出数据如下：X0.92.53.34.55.76.7Y1.11.62.63.24.05.0试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度。3、某压力传感器的校准数据如下表所示，试用端基法求其基准直线，并确定该压力传感器的灵敏度和线性度压力（MPa）0.000.020.040.060.080.10输出电压（mV）-2.70.64.04.010.914.4五、应用题1、一压电式加速度传感器，其灵敏度为：，与其相接的电荷放大器灵敏度为：，记录仪灵敏度为：=20mmV (1)求系统总灵敏度K0 (2)若记录仪记录到的曲线高度为57mm，求此时所对应的加速度。第三章一、选择题1、通常不可用应变式传感器测量的是（）A 温度 B. 速度 C. 加速度 D. 压力2、利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（） A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联 C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 3、电阻应变式扭矩传感器在测量时会引起应变片的哪个物理量发生变化（）A.磁导率 B.热导率 C.电阻率 D.介电常数4、若单臂电桥的灵敏度为1/4，在相同情况下，双臂电桥的灵敏度为（）A. 1/4 B. 1/2 C. 1 D. 25、膜片式压力传感器在贴片时应避开=0处，即距膜片圆心（ ）处，其中R为膜片的半径A. B. C. D. R6、描述金属电阻应变片工作特性的是二、填空题1、设有一直流电桥，其四个臂的受感电阻为R1、R2、R3、R4，在正确使用情况下，当被测物理量发生变化时，R1、R2增大，而R3、R4减小。那么在电桥中与R1相邻的电阻为_。2、应变式加速度传感器直接测得的物理量是敏感质量块在运动中所受到的 。3、金属导体的电阻值随着机械变形而变化的物理现象，称为金属的电阻_效应。4、在机械外力作用下，材料的电阻率发生改变的现象成为_ _效应。 5、电阻应变片的电阻相对变化率不仅与应变灵敏系数成正比，而且与_成正比。6、电桥平衡时其输出电压为 ，电桥平衡时四个桥臂需满足 三、问答题1、简述如图所示的应变式加速度传感器的工作原理 2、 如下图所示，在圆柱体弹性敏感元件上、下对称表面沿轴线方向，贴有两个相同的应变片R1和R2，当圆柱体弹性敏感元件同时感受拉力P和弯矩M时，试给出可以消除P和M的相互干扰，独立测得P和M的电桥。3、 单臂电桥存在非线性误差，试说明解决方法。四、计算题1、已知拉伸试件的弹性模量E=2105MPa，泊松比=O.3，如图a所示沿其轴向和横向粘贴四个规格相同的应变片，并按图b所示方式进行组桥。应变片的灵敏系数K=2。试求： (1)如何将四个应变片接入桥路才可得到最大输出?写出输出电压与试件轴向应变的关系式。(2)若供桥电压U1=5V，测得输出电压为U0=5.2mV，求试件轴向应力。2.下图为一个直流应变电桥，E=4V，R1=R2=R3=R4=350, =3.5时，以下三种条件的电压输出Uo。：1）R1为应变片，其余为外接电阻；2）R1，R2为应变片，且两个应变片同批次感受应变极性相同，其余为外接电阻；3）R1和R2为应变片，且两个应变片同批次，但感受应变极性相反，其余为外接电阻。第四章一、选择题1、变气隙自感式电感传感器的灵敏度与 （ ） A间隙成反比 B间隙成正比 C间隙平方成反比 D间隙平方成正比2、用电涡流式速度传感器测量轴的转速，当轴的转速为50 rmin时，输出感应电动势 的频率为50Hz，则测量齿轮的齿数为 ( ) A60 B120 C180 D2403、涡流式压力传感器属于（ ） A电阻式传感器 B电容式传感器 C电感式传感器 D压电式传感器4、利用差动变压器式位移传感器进行测量时，为了辨别输入位移的方向，处理电路中 必须有（ ）A滤波环节 B放大环节 C整流环节 D相敏检波环节5、以下不是差动式自感式传感器特点的是A改善非线性 B.提高灵敏度 C.对电磁吸力有补偿作用 D.加大温度对测量结果的影响二、填空题1、用电涡流位移传感器测量旋转轴的转速，其测速齿轮必须用_材料制成。2、电感式位移传感器的电感量L是其几何参数、匝数和_的函数。3、变气隙式自感式传感器工作范围较小，一般取为 ，以保证传感器的工作特性曲线近似看作一条直线4、电涡流式传感器的基本测量电路主要有 和 5、当衔铁处于中间位置时，两个次级的互感系数不等，使得输出电压不为零，这个不平衡电压称为 6、变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量 三、问答题1、图示为电感式压力传感器原理图，图中p为被测压力试说明其工作原理。四、应用题1、一霍尔传感器和带齿圆盘组成转速测量装置，经放大器和记录仪，其输出信号如记录纸图所示。 (1)若齿轮齿数为z=14，求被测转速为每分钟多少转? (2)用金属铝作为带齿圆盘，是否可行，为什么?2、下图为采用同一种传感器测量不同的非电量的示意图，图中被测物体2均由铁磁性材料制成，1为传感器。试问：（1） 该传感器是何种传感器？（2） 分别测量的是哪些非电量（3） 总结该传感器的两个特点第五章一、选择题1、若、分别为变极距型电容式传感器极板问的初始极距和极距的减小量，在远小于的条件下，该电容式传感器的灵敏度近似等于（ ）2、量程大的电容式传感器的类型是 A容栅型 B变介质型 C变极距型 D变极板面积型3、电容式液位计属于 （ ） A容栅型电容式传感器 B改变介质型电容式传感器 C改变极距型电容式传感器 D改变极板面积型电容式传感器4、测量范围小的电容式位移传感器的类型为 （ ） A容栅型 B变介质型 C变极距型 D变极板面积型5、当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（）A 灵敏度增加，非线性误差减小 B 灵敏度增加，非线性误差增加C 灵敏度减小、非统性误差增加 D 灵敏度减小、非线性误差减小6、电容式位移传感器不能测量（ ）A液位 B湿度 C纸的厚度 D瓦斯浓度二、填空题1、对于电容式压力传感器，若采用_检测方式，将会改善其零点附近工作的 线性度，并提高灵敏度。2、电容式位移传感器分为变极距型、变面积型和变_型。3、空气介质变隙式电容传感器中，提高灵敏度和减少非线性误差是矛盾的，为此实际中大都采用 式电容传感器三、问答题1、试根据电容传感器的工作原理说明其分类。2、 为什么变极距式电容传感器的灵敏度和非线性是矛盾的？实际应用中如何解决这一问题？四、计算题1、一电容测微仪，其传感器的圆形极板半径r=4mm，工作初始间隙=0.3mm,问：（1）工作时，如果传感器与工作间隙变化量时，电容变化量是多少？（2）如果测量电路的灵敏度S1=100Mv/PF，读数仪表的灵敏度S2=5格/mV，在时，读数仪表的指示值变化多少格2、 有一个以空气为介质的变面积型平板电容式传感器，其中a=8mm、b=12mm，两极板间距为1mm。一块极板在原始位置上平移了5mm后，求该传感器的位移灵敏度K（已知空气相对介电常熟为1F/m，真空时的介电常数为8.854X10-12F/m）五、应用题1、应用电容传感器测量金属带材在轧制过程中的厚度。要求： (1)画出原理图； (2)说明其工作原理。2、根据脉冲宽度调制电路的工作原理，电路图如右图所示，问：（1）Ur的作用（2）请补全各点电压波形图注：其中（a）为C1=C2,（b）为C1C2；（3）试总结此测量电路的优点第六章一、选择题1、下面材料不具有压电效应的是（ ）A硅钢片 B钛酸钡压电陶瓷 C石英 D聚偏二氟乙烯2、在下列传感器中，将被测物理量的变化量直接转化为电荷变化量的是 【 】 A压电式传感器 B电容式传感器 C自感式传感器 D电阻式传感器3、在压电式加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是 【 】 A压电元件 B质量块 C弹性元件 D基体4、当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反 的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为 【 】 A压阻效应 B压电效应 C应变效应 D霍尔效应5、压电陀螺的作用是检测运动物体的A角速度 B线速度 C角位移 D线位移6、对压电式传感器配用的前置放大器的输入阻抗值 A无要求 B要很小 C要适中 D要很大二、填空题1、压电式加速度传感器需要接高输入阻抗的前置放大器。这类放大器有 和 。2、用石英晶体制作的压电式