工程测试技术复习题A

1、青岛理工大学继续教育学院课程测试20820 19_学年第 1学期工程测试技术课试卷使用层次 出题教师学号：姓名：专业：年级：函授站：密封线一、简述题共39分1说明测试系统的构成及各组成局部的作用.6分2、 周期信号的频谱具有哪几个特点？请对每个特点简要说明.6分3、 何谓测试装置的静态特性？举出 4个测试装置静态特性的主要指标.6分4、 金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？6分5、 直流电桥和交流电桥到达平衡时必须满足的条件是什么？6分6、什么是调制？调制的目的是什么？ 5分7、 试述采样中的频率混叠是如何产生的？怎样才能防止？4分二、计算题共36分,每题12分1

2、 求周期信号xt=0.6cos10t+30 +0.3cos100t-60通过传递函数为Hs=1/0.005s+1的装置后所得到的稳态响应.2、 一电容测微仪,其传感器的圆形极板的半径r=4mm,工作初始间隙d° 0.3mm ,空气介质,试求：空气介电常数128.85 10 F/m1 通过测量得到的电容变化量为C 3 10 3 pF,那么传感器与工件之间由初始间隙变化的距离？2 如果测量电路的放大倍数曲?" 读数仪表的灵敏度S 5格/mV,贝吐匕时仪表指示值变化多少格？3、有人使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提升灵敏度.试问,在以下两

3、种情况下：1在半桥双臂上各串联一片的情况下,是否可以提升灵敏度？为什么？2在半桥双臂上各并联一片的情况下,是否可以提升灵敏度？为什么？三、分析应用题共25分1、10分以下图2是一测试系统的幅频、相频特性图,试问在以下两种情况下：1何为系统不失真测试条件？2当输入信号为xt=2sin10t+3sin20t,输出信号不失真.这种说法对吗？为什么？3当输入信号为xt=2sin10t+4sin50t,输出信号不失真.这种说法对吗？为什么？人3图22、15分在轧钢过程中,欲测量薄板的厚度,试举出两种拟采用的传感器,请分别绘出其可行方案的原理图,并简述 其测量工作原理.试卷类型：A 卷考核方式：闭卷第1页

4、共4页学号:姓名:专业:年级:函授站:密封线试卷类型：A 卷考核方式：闭卷第7页共4页20212021学年第 1 学期工程测试技术习题A( V )/B()课程复参考答案及评分标准专业注意：标题请用宋体4号,内容请用宋体5号.一、简述题共39分1、答：6分测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三局部组成.传感器将被测物理量检出并转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析,显示记录装那么测量结果显示出来,提供应观察者或其它自动限制装置.2、答：6分离线性.周期信号频谱是离散的,由一根根谱线组成,每一条谱线只代表唯一谐波分量；谐波性.每条谱

5、线只出现在 基波频率的整数倍上,基波频率是各分量频率的公约数,不存在非整数倍的频率分量；收敛性.各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅 值或相位角.工程中常见的周期信号,其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的.因此,在频谱分析中没必要取那些次数过高的 谐波分量.3、答：6分测试装置的静态特性就是在静态测试测量情况下描述实际测试装置与理想定常时不变线性系统的接近程度定义 分.主要指标1线性度；2灵敏度；3回程误差；4分辨力；5零点漂移和灵敏度漂移； 程等；任意4个指标即可4、 答6分：电阻丝应变片主要利用形变效应,而半导体应变片主要利用压阻效应.优缺点：性较好；主要缺点是灵敏度低,横向效应大.

6、半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小； 灵敏度离散度大、非线性大.选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择.5、答：6分直流电桥平衡条件是对应臂电阻乘积相等.交流电桥平衡条件是对应臂阻抗的模乘积相等,另外对应臂的阻抗角的和也要 相等.6、答5分：调制是利用低频缓变信号限制或改变高频振荡信号的某个参数幅值、频率或相位变化的过程.信号调制的目的：实 现缓变信号的传输,特别是远距离传输；提升信号传输中的抗干扰水平和信噪比.7、答4分：采样间隔不当或采样频率过低引起频率混叠.为了防止混叠, 大于或等于最高频率fc的两倍香农定理.班级26精度；7重复性；8可靠性、量电阻丝

7、应变片主要优点是性能稳定,线 主要缺点是温度稳定性差、以使采样处理后仍有可能恢复原信号,那么采样频率fs必须计算题每题12分,共36分、12 分解：系统频率特性为H()J j 0. 005,A()(0. 005 )2() arctg0. 005设 xtX1(t )X2(t ) X01 cosX°2 cos0. 6 cos( 10t3°°0. 3 cos 100t60°该装置是一线性定常系统,根据线性定常系统的频率保持性、比例性和叠加性得到其稳态响应设 y(t)其中yA1OX0110 60)01心0. 00510)21(10)arcta n(0. 0051

8、0)2. 860y 02A100)X0210. 3(0. 005100)22(100)arcta n(0. 005100)26.57y01 cos( 10tcos( 100t0. 2680攵稳态响应59930°1 ) y 026002)6001) y 02 cos( 100t0. 599 cos(10t27. 140)0. 268 cos(10(I2、(12 分)解：(1)极距变化型电容传感器灵敏度为：y(t)y01 cos( 1Ct86. 570)0 A2(0.3 10 3)2128.85 10(3 10 3 10 12)20.0040.61( m)2设读数仪表指示值变化格数为m,

9、m S( S2 C 100310 )1.5 (格)3、 12分解答：1半桥双臂各串联一片时,不能提升灵敏度.由于半桥双臂时,其输出电压为1 Ruoui当两桥臂各串联电阻2 R2 R应变片时,其电阻的相对变化量为示R即仍然没有发生变化,故灵敏度不变.2半桥双臂各并联一片时,不能提升灵敏度.因R为半桥双臂时,其输出电压为u. Iq2R当两桥臂各并联电阻应变片时,其电阻的相对变化量为-.',即仍然没有发生变化,R故灵敏度不变.三、分析应用题共25分1. ( 10 分)A =A =常数,相频特性=t ,其中A,答：1根据测试系统实现不失真测试的条件,即在工作频率范围内,测试系统的幅频特性为常数

10、.说法正确.当该系统输入信号xt=2sin 10t+3sin20t时,其工作频率为10和20,满足不失真的条件,因此输出信号是不失真信号3说法不正确.输入信号是xt=2sin10t+4sin50t时,工作频率为10和50,从幅频特性和相频特性的图形可知,不满足失真条件,输出信号是失真信号.2匚中、15分答：可采用差动变压器、涡电流式、光电式,射线式传感器、红外测距传感器、反射式光纤位移传感器等.任选两种传感器即可,其 红外测距传感器、反射式光纤位移传感器的测量工作原理可参考光电式、射线式传感器.采用差动变压器式传感器.示意图如下图.测量工作原理：薄板通过传送带经过两个触动轮,当板的厚度不均匀时,使得触动轮后面连接的杆件带动铁心上下移动,由于铁心的移动使得上下线圈分别产生感应电动势,根据二者产生的感应电动势的差值的变化情况就可以监测薄板的厚度变化情况.A.待测薄板放置于两个传感器之间,那么两个传感器分别感知自己与物体的距离,设为采用涡流式或涡电流式传感器.示意图如下图. 测量工作原理：两只涡流传感器对面放置,距离固定,设为E,1、B2.那么薄板的厚度 =A-B1-B2.案側：测厚A3光电式反射传感器.示意图如下图.测量工作原理：两侧各放置一个光电式反射传感器含光源和光点元