《测试技术》模拟试卷1-2.doc

模拟试卷1一、 在信号的分析中常用傅立叶变换作为数学工具进行频域分析，已知某信号x(t)，写出其FT的公式并说明其物理意义。（8分）二、 能实现位移的非接触式测量的传感器有哪些（列出三种）？什么是接近开关？常用的接近开关有哪些？（8分）三、 试就测量振动加速度、振动速度和振动位移各举一例常用的传感器，并说明各自的工作原理及如何选用。（8分） 四、 简述差动变压器的工作原理，说明它属于结构型还是物性型的传感器、适宜测量什么物理量。画出其原理示意图及输出特性图。（8分） 五、 热电偶是工程中常用的一种温度传感器。请用公式表达热电偶的中间温度定则。用热电偶测温时需不需要进行冷端温度补偿，为什么？常用的有哪些补偿方法，（8分）六、 在信号的模数转换及利用计算机进行数字信号处理（如离散傅里叶变换DFT）过程中主要存在哪些误差因素？什么是频混现象？如何避免？ 什么是量化误差？如何减小量化误差？（8分）七、 某应变片称重传感器，其弹性体为实心圆柱体，直径D=10cm，材料弹性模量E=205109 N/m2，用它称50吨重物体，若用金属箔式应变片沿轴向粘贴，应变片的灵敏度S=2，R=120，问单个应变片的电阻变化和电阻变化率多少？（10分）八、（10分） 已知调幅波其中试求： （1） 调幅波所包含的各分量的频率及幅值。（2） 指出调制信号、载波及调幅波的频率九、（16分）（1）系统实现不失真测试的条件是什么？ （2）想用一个一阶系统作100Hz正弦信号的测量，若要求限制误差在5%以内，则时间常数应取多少？若用该系统测50Hz的正弦信号，问此时的幅值误差和相角差是多少？十、（16分）（1）电参量式传感器如应变片的测量电路常采用电桥，利用电桥的不平衡输出来测量桥臂的变化，说明直流电桥的输出特性（和差特性）及其作用。（2）下图为悬臂梁电阻应变式测力装置，F为被测的力。梁的纵向应变=6xF/(bh2E)。现有4个应变片R1=R2=R3=R4=350,灵敏度S1=S2=S3=S4=2.17，测量电路采用直流电桥，电桥电压Ui=8V。问：为了提高测量电路的灵敏度，实现温度补偿，如何布片和接桥？要求在悬臂梁上画出应变片的贴法，另外画出测量电桥，列出电桥输出电压的计算式并进行分析。模拟试卷2一、选择题：（ 20小题，共20分）1. 描述非周期信号的频谱所用数学工具是（）。A.三角函数 B.拉普拉斯变换C.傅里叶变换 D. 傅里叶级数2. 连续非周期信号的频谱是（）。A.离散、周期的 B.离散、非周期的 C.连续非周期的 D.连续周期的3. 数字信号的特性是（ ）。A.时间上离散、幅值上连续 B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上都连续 D.时间上连续、幅值上量化4. 测试系统的频率响应函数H（j）是测试系统的动态特性在（ ）中的描述。 A幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域5. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（ ）。 A.越宽 B. 越窄 C.不变6. 输出谐波信号与输入谐波信号的幅值比随频率变化的关系就是测试系统的（ ），反映了系统的（ ）。A.幅频特性 B.相频特性 C. 动态灵敏度 D.频率响应函数 7. 测试系统的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ ）。A.积分 B.傅里叶变换对 C.拉普拉斯变换对 D.微分8. 二阶装置引入合适阻尼的目的是（ ）。 A.是系统不发生共振 B.使得读数稳定 C.获得较好的幅频、相频特性9. 不失真测试条件中，要求幅频特性为（ ），而相频特性为（ ）。 A.线性 B.常数 C.是频率的函数10. 磁电式振动速度传感器的数学模型是一个（ ）。A. 一阶环节 B.二阶环节 C.比例环节11. 磁电式振动速度传感器的测振频率应（ ）其固有频率。 A.远高于 B.远低于 b C.等于12. 石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（ ）。A.大得多 B.相接近 C.小得多13. 高频反射式涡流传感器是基于（ ）和（ ）的效应来实现信号的感受和变化的。 A.涡电流 B.纵向 C.横向 D.集肤14. 下列传感器中，能量控制型传感器是（ ）和（ ），能量转换型传感器是（ ）和（ ）。A.光电式 B.应变片 C.电容式 D.压电式15. 交流电桥的供桥电压频率为，待测信号最高频率为。它们之间的关系应满足（ ）。A. B. C. D. 16. 在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（）。.恢复载波信号.恢复调制信号的幅值和极性.恢复已调制波.恢复调制信号的幅值17. 电阻应变仪常用交流供桥的原因是（）。.为了提高电桥的灵敏度 .为了使放大器设计简单及提高抗电源干扰能力.可以使用相敏检波电路18. 调制可以看成是调制信号与载波信号（）。.相乘 .相加 .相减 .相除19. 把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ ）。A.记录时间太长 B. 采样间隔太宽 C. 记录时间太短 D. 采样间隔太窄20. 为了保证检流计在进行动态测试时的输出不产生幅值失真和相位失真，应使线圈所在的转子弹簧系统满足条件（ ）和( )。A. 阻尼比=0.7 B. 弹簧刚度k较小C. 弹簧刚度k较大 D. 固有频率被测信号的最高频率二、填空题：（ 10小题，共20分）1. 已知某信号x(t), 其傅里叶变换公式为X(f)= ，这里，X(f)是一个复函数，其物理意义为。2. RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限频带越（ ）。3. 抗频混滤波器是一种滤波器 ，是为了防止。4. 非接触式测量的传感器有、和 等多种。5. 常用的压电材料主要有和两大类，机械工程中常用传感器来测量振动加速度。6. 测试信号中的最高频率为300，为了避免发生混叠，时域中采样间隔Ts应小于秒。7 测量介质压力用的压力计常利用弹性元件的变形来进行测量，压力计常用的弹性元件有、和三类。8. 光电元件中常用的有、和。9. 当测量较小应变值时应选用效应工作的应变片，而测量大应变值时应选用效应工作的应变片。10. 目前工程中常用的接近开关有、和等。三简答题 （共5题，每小题6分，共30分）1 什么是信号调制？在测控系统中为什么要进行信号调制？什么是调制信号？什么是载波？什么是已调波？ 2 热电偶的中间温度定则是什么（可用公式表达）？ 用热电偶测温是否需要进行冷端温度补偿？常用哪些方法实现热电偶的冷端温度补偿？3 欲测量旋转轴的转速，有哪几种类型的传感器可以选用，请简述理由。（请列出三种）。4 工程中常用的温度传感器有哪几类？各自原理和特点是什么？家用空调机是一个温度测控系统，试从静态特性（灵敏度、测温范围、测温精度等要求）、动态特性、工作环境、性价比等方面进行综合分析，为其选择合适的测温传感器。5 电参量式传感器如应变片的测量电路常采用电桥，利用电桥的不平衡输出来测量桥臂的变化。说明直流电桥的输出特性（和差特性）及其作用。要求画电桥，写公式及文字说明。四 计算题 （2小题 共30分）1. 想用一个一阶系统作100Hz正弦信号的测量，若要求限制幅值误差在4以内，则时间常数应取多少？若用该系统测试50Hz正弦信号，问此时的幅值误差和相角差是多少？2. 下图为等强度悬臂梁电阻应变式