测试与传感器技术试题库及答案(1)

1、测试与传感器技术试题(1)一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面的括号内打A ”,错误的打B “X”。每小题 2 分，共 10 分 )1 .X-Y 记录仪可记录任何频率的信号。( B )2 .分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。( A )3 .阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。( A )4 .瞬态信号的频谱一定是连续的。( A )5 .系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。( B )二、 单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题2 分，共 10 分 )1 .信号x(t)=sin(2t+1)+co

2、s(t/3) 是 ( A )A.周期信号B.非周期信号C.瞬态信号D.随机信号*2. 用共振法确定系统的固有频率时，在有阻尼条件下，()频率与系统固有频率一致。A.加速度共振B.速度共振C.位移共振D.自由振动3 .压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是( A )A. 电荷放大器B.A/D 转换器C.相敏检波器D.滤波器4 .温度误差的线路补偿法是利用电桥(C )实现的。A.相邻桥臂同变输入电压相加B.相邻桥臂差变输入电压相减C.相对桥臂同变输入电压相加D.相对桥臂差变输入电压相加5 .差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M( B )A. 始终保持不变B. 随被测位移的变化而变化C.不随被测

3、位移的变化而变化D.随线圈电流的变化而变化三、填空题(每空1 分，共 30 分 )1 .若位移信号 x(t尸Acos( 3 t+3),则其速度信号的振幅为 一AW,加速度信号的振幅为 AW2_。2 .利用数字频率计测量振动频率时，一般对低频信号测，高频信号测。3 .信号的频谱函数可表示为_幅值 频谱和_相位 频谱。4 .用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不同，存在着共振频率，共振频率，共振频率。5 .高频情况下，多采用_压电式 测力传感器来测量激振力，而且在实验前需对测力系统进行 标定 。6 .当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时，质量块产生一可变力作用在压电晶片上，由于_压

4、电 效应，在压电晶片两表面上就有_电荷 产生。7 .阻抗头由两部分组成，一部分是_力 传感器，一部分是_加速度 传感器。它是用来测量驱动点_阻抗 的。8 .阻容式积分电路中，输出电压从_电容C两端取出，RC 称为_积分 时间常数，RC 值越大，积分结果越_准确 ，但输出信号_越小 。9 .光线示波器的关键部件是，通过它，可将按一定规律变化的信号，转换成按同样规律变化的摆动信号，从而记录测量结果。10 .热电偶的热电势由和 两部分组成。11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率 。12 .具有质量为 M,刚度为K的振动体的固有频率为 。13 .长度计量光栅是利用 莫尔条纹 来进行

5、位移量的测量的，它具有一位移放大 和平均光栅误差 的作用。四、简答题(每小题5分，共20分)1 .为什么使用压电式传感器时必须配用阻抗变换器？2 .简述金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理有何不同？3 .简述电动式激振台的基本构造和工作原理。4 .简述磁带记录仪的功能特点。五、计算题(每小题10分，共30分)1 .求指数函数x(t尸Ae-at(a>0,t>0)的频谱；画出幅频图。,一 ，、,1，2 .已知一阶系统的频率响应为H(j co )= 1 + 035j一，用该装置去测周期分别为1S, 2S, 5s的正弦信号，问它们的幅值误差各为多少？3 .已知被测应变e (t尸A+Bco

6、s10t,电桥输入电压为Ui(t尸UiCOS1000t，采用半桥差动工作方式，试求(1)电桥输出信号的表达式，并说明该信号是什么波形；(2)画出该信号的幅频图。测试与传感器技术试题（2），错误的打“X” 。每小题2分,、判断题（判断下列各题，正确的在题干后面括号内打共10分）1 .动态应变仪的标定电桥的输出电压是采用半桥接法工作的。（）2 .传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。（）3 .利用桥式电位差计测量热电偶的热电势时要消耗热电偶的能量。（）4 .具有质量为M,刚度为K的振动体的固有频率为 5 0、M。（）,K（）并将其号码填在题干的括号D.电阻应变式D.三角函数B ）D.幅频曲线

7、5 .惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，内。每小题2分，共10分）1 .下列传感器可实现非接触测量的是（C）传感器。A.压电式加速度B.电动式速度C.电磁式速度2 .描述周期信号频谱的数学工具是（A ）A.傅立叶级数B.傅立叶变换C.拉氏变换3 .表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为（A.理论直线B.标定曲线C.理论标定曲线4 .要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后（D ）A.相等B.与角频率成反比C.与角频率无关D.与角频率成正比5 .使用数字频率计测量信号时，在（）情况

8、下测周法比测频法合理。A.被测信号频率很低B.被测信号频率很高C.被测信号频率变化较大D.被测信号频率恒定三、填空题（每空1分，共20分）1 .测试装置的灵敏度是该标定曲线的 。2 .热电偶的热电势包括两种不同导体接触时的 和同一导体两端处于不同温度时的3 .直流电桥中 接法的灵敏度最高。4 .交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的相等，且相对桥臂阻抗的相角相等。5 .光线记录仪的振动子的输入信号只能是 。6 .单位脉冲信号的幅值频谱是 。7 .半导体应变片的工作原理是基于 效应。8 .随机信号x（t）的均值定义为 科=。9 .若稳定振动位移信号为x（t尸Asin（ 31+。），则其稳定振动速

9、度信号为如）=,加速度信号的振幅为。10 .用强迫振动法激励系统，当系统加速度幅值达到最大时，称为系统的 ,此激振频 率3 d与系统固有频率3 0之间的关系式为 。11 .正弦信号的均方根值与它的幅值比为 。12 .电动式速度传感器的线圈中产生的感应电动势正比于13.GZ-2型测振仪配接电动式速度传感器时，经过仪器内部的网络可将传感器测得的速度信号转换为 和 信号。14.温度误差的线路补偿法是利用电桥的 实现的。四、简答题(每小题10分，共30分)1 .简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪两种？各有何特点？2 .画出动态应变仪的原理框图。若输入应变的波形为低频简谐信号

10、，请注明各环节的输出信 号的波形。3 .差动变压器是哪一类传感器 ？它的工作原理和输出特性是什么？五、计算题(每小题10分，共30分)1 .写出图示阶跃信号的时域表达式，求它的频谱密度函数。X(l)It2 .某测试装置的频率响应函数为H(jco)=67500222500 + 150。3 ) + (jco ),求稳态输出信号Y(t)的表达式。若输入信号为 X(t)=100sin(31.4t+30 ° )+50sin(314t-203 .根据图示电桥(1)写出电桥作电压输出时的和差特性公式。(2)若 R1=R2=R3=R4=120 Q , AR1 = AR3=0.3 Q , R2=4R4

11、=0 时，输入电压为U0(t)=300sin(31416t),求输出电压 u(t)。测试与传感器技术试题(3)一、填空题(每空1 分，共 15 分 )1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为测试。2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量 )的 和标准测试系统。3. 涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M 将 。4. 半导体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片的倍。5. 测量准静态力信号时，要求电荷放大器的输入阻抗 1012(a)。6. 周期信号展开为傅立叶级数后，其中Ao表示直流分量的幅值，An表示 分量的幅值。7. 当。-8时，信号x(

12、t)的自相关函数Rx( °)呈周期性变化，说明该信号为 。8. LCD 是液晶显示器，是一种功耗器件。9. A/D 卡的转换速率表示。10. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，接法可以得到最大灵敏度输出。11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强，主要缺点是。为克服该缺点，可采用二阶或二阶以上有源低通滤波器。12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量，而相对湿度给出了大气的程度，它比绝对湿度使用更广泛。13. 氧化型气体吸附到N 型半导体气敏元件上，将使截流子数目减少，从而使材料的电阻率14. 半导体温度传感器以P-N 结的温度特性为理论基础。二极管感温

13、元件利用P-N 结在恒定电流下，其与温度之间的近似线性关系实现。15. 图像处理的主要目的是。二、 单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题后的括号内。每小题1 分，共 15 分 )1. 为了抑制干扰，常采用的电路有()A. A/D 转换器B. D/A 转换器C. 变压器耦合D. 调谐电路2. 选择二阶装置的阻尼比=0.707,其目的是( D)。A. 阻抗匹配B. 增大输出量C. 减小输出量D. 接近不失真条件3. 自相关函数一定是( A )函数。A. 偶B. 奇C. 周期D. 随机4. 用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可( B )A. 增加敲击力B. 增

14、加锤头硬度C. 增大锤重D. 减小冲击力5 .记录磁带慢录快放，放演信号的频宽将（A.扩展，幅值减小B.变窄，幅值减小C.幅值增大D.变窄，幅值增大6 .无源RC低通滤波器从（B）两端引出输出电压。A.电阻RB.电容CC.运算放大器D.电感L7 .人工视觉系统图像处理中，对像素信息进行编码的作用是（）A.滤去噪声B.传输和存储信息C.图像增强D.图像分割8 .载波频率为fo,调制信号的最图频率为fmi,两者的关系为（C ）A. f0=fmB. f0>fmC. f0>>fmD. fo<<f m9 .测量不能直接接触的高温物体温度，可采用 （）温度传感器。A.热电偶B

15、.亮度式C.半导体三极管D.半导体二极管10 .电容式湿度传感器只能测量（）湿度。A.相对B.绝对C.任意D.水分11 .由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级，必须采用（）的前置放大器。A.信噪比高B.信噪比低C.稳定性低D.灵敏度很小12 .电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为（C）的输出。A.电阻B.电容C.电压D.电荷13 .通常采用的压力敏感元件有 （D ）A.柱形弹性元件B.环形弹性元件C.梁形弹性元件D.波登管14 .压电式加速度传感器是（D）信号的传感器。A.适于测量任意B.适于测量直流C.适于测量缓变D.适于测量动态15 .对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金

16、属导体靠近时，其输出电压 （）A.最大B.最小C.随机变化D.中间点三、问答题（每小题6分，共30分）1 .试画出低通、高通、带通、带阻的幅频特性，并标出半功率点。2 . 一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节，每个环节的作用是什么？3 .压电式加速度传感器和压电式力传感器在结构上有何不同，为什么 ？4 .如何消除热敏电阻阻温特性的非线性？热敏电阻的测温范围一般是多少？5 .差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中，试问：电桥需接入何种激励电压 ？该电桥的输出电压是何波形 ？四、计算题（每小题8分，共24分）冗1 .磁栅式位移传感器采用空间相位差为二的两个静态

17、磁头来测量位移，其输出电动势为2E=Usin !时+S ：,磁尺剩磁信号的波长为 1mm。求: I k )若E=7sin(100t+0.48兀)伏，此时所测彳#的位移量S;(2)在一个测量周期内，此传感器所能测量得的最大位移量。15(mV/科m),最大线2 . 一电涡流测振仪测量某主轴的轴向振动。已知：传感器的灵敏度为性范围为6( m)。现将传感器安装在主轴右侧。如图 a所示。用记录仪记录振动波形,L为多少微米时，可得到较好的测量效如图b所示，问：传感器与被测金属的安装距离果？轴向振动的振幅 A为多少？图a传感器 求：3 .压电式加速度传感器与电荷放大器联接，电荷放大器又与函数记录仪联接。已知

18、: 的电荷灵敏度 kq=100(pC/g),反馈电容 Cf=0.01(科F),被测加速度a=0.5g。 (1)电荷放大器的输出电压是多少？电荷放大器的灵敏度是多少 ？(2)若函数记录仪的灵敏度kg=2mm/mV ,求测量系统总灵敏度 ko.五、应用题(每小题8分，共16分)1 .试选择一种传感器，设计测量车床主轴转速的原理方案，并作简要说明。2 . 一汽车司机座的振动较大，试设计测试方案寻找振源。(1)给出可能的振源；(2)列出测试方案框图，并作简要说明；(3)给出判断方法及判断原则。测试与传感器技术试题（4）一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有

19、 一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1 .属于传感器动态特性指标的是（B ）A.迟滞B.过冲量C.稳定性D.线性度2 .传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（D ）A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高3 .我国省、部一级计量站使用的一等标准测力机所允许的测量误差为（）A. ±0.1%B. ±0.01%C.± 0.001%D. ±0.0001%4 .感应同步器的彳用是测量（ C ）A.电压C.位移5 .下列测力传感器中,A.自感式传感器C.电容式传感器B.电流D.相位差属于发电型测力传感器的是（B ）B

20、.磁电感应式传感器D.应变式传感器6 .视觉传感器的扫描部的主作用是（B ）A.聚成光学图像信号B.将光学图像信号转换成电信号C.将二维图像信号转换为时间序列一维信号D.抽出有效信号7 .热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（A.温度C.相对湿度8 .在采样保持环节中,A.采样时间C.采样周期B.温度差D.绝对湿度采样开关被断开的时间称为B.保持时间D.缓冲时间9 .封装在光电隔离耦合器内部的是（D ）A. 一个发光二极管和一个发光三极管C.两个发光二极管或两个光敏三极管B. 一个光敏二极管和一个光敏三极管D.一个发光二极管和一个光敏三极管10 .已知信号x（t）与信号y（t）完全不相关，则该二信号

21、的互相关系数满足（D ）A. p xy( T )>1C.0< P xy( T )<1B. p xy( T )=1D. p xy(T )=0二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）1 .运算 瓦=地ax 父100%是计算传感器_线性度 的公式。y max - ymin2 .当环境湿度改变时，必须对电容式传感器重新进行静态 3 .要使直流电桥平衡，必须使电桥相对臂电阻值的 相等。4 .红外图像传感器通常由红外敏感元件和电子 电路组成。5 .在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响。这一结论被称为热电偶的 定律。三、问答题(本大题共5

22、小题，每小题4分，共20分)1 .压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式，当采用多片压电晶片并联方式时， 适合于测量何种信号？2 .就某一确定的差动变压器式位移传感器而言，当激励电压的幅值恒定时，其输出电压的幅 值和相位分别取决于被测位移的哪些信息？3 .简述半导体P-N结温度传感器的工作机理。4 .热电型红外光导摄像管与可见光光导摄像管在电路中所采用的前置放大器有何差别？为什么？5 .有源滤波器与无源滤波器相比有哪些优点？四、计算题(本大题共2小题，每小题15分，共30分)1.某位移传感器在校准时测得的数据如下表，若该传感器的线性表达式为x=ao+ain,试用最N小二乘法(q=Z (

23、a0 +a1nj x。2 )计算ao和加。i 4脉冲数ni1020304050位移值xi(mm)0.10.20.30.40.52.图示串联式测温电路，其中Rt=Ro1+a(t-to)为感温热电阻，Rs为常值电阻，E为工作电压，Uo为输出电压，a =0.02/C .当给定温度为0C, R的电阻值为10ka,若测温范围为0c400C,输出电压 U0的范围是1V5V ,试计算工作电压E和常值电阻 Rs各取多少？(U0五、应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)1 .用微型计算机、模/数转换(A/D)板、滤波器、电荷放大器、压电式力传感器和打印机组成一 个测力系统，试画出该测力系统的方框图。2

24、 .图1所示矩形函数 x(t)的频谱 为 X( 3 )=A T sinc(5)，求图 2所示信号y的频谱，并画 出其幅值谱图。(sincx= snx )x题35图1测试与传感器技术试题(5)一、填空题(每空2分，共20分)1 .如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用 作为传感器。2 .红外图像传感器由红外敏感元件和 电路组成。3 .在电阻应变片公式，95=(1+2W)e +入Ee中，入代表。R4 .利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是 。5 .当磁头相对于磁尺不动时，仍有感应电动势输出的是静态磁头，且输出电势的幅值由 所决定。6 .动态标定的目的，是检验测试传感器的 指标。7

25、 .确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和8 .传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持 条件。9 .热电偶电动势由 电动势和接触电动势两部分组成。10.米用 电源供电的电桥称为交流电桥。二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，题干的括号内。每小题 2分，共20分)1 .对压电式加速度传感器，希望其固有频率(A.接近零C.尽量高些2 .( C )传感器可用于医疗上-50C150cA.金属辐射式C.半导体三极管3 .信号传输过程中，产生干扰的原因是(CA.信号是缓变的C.干扰的耦合通道4 .差动电桥由环境温度变化引起的误差为(DA 1 R1A.2 R1选

26、出一个正确答案，并将正确答案的序号填在C )B.尽量低些D.任意之间的温度测量。B.热电偶D.比色计)B.信号是快变的D.信号是交流的)1沮B.4 R1C.1 R12 R1D.0B.离散的D.脉冲函数()B.调幅式D.正弦波)等优点。B.温度稳定性好D.接口电路复杂(D )5 .非周期信号的频谱是(A )A.连续的C.基频的整数倍6 .莫尔条纹光栅传感器的输出是 A.数字脉冲式 C.调频式7 .半导体应变片具有(AA.灵敏度高C.可靠性高8 .一阶系统的动态表征参数是A.线性度B.固有频率C.阻尼比D.时间常数9 .常用于测量大位移的传感器有（A ）A.感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡

27、流式10 .将电阻应变片贴在（C ）上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。A.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件三、问答题（每小题4分，共20分）1.在静态测量中，根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定那些静态特 性？3.回答下列函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数：一 ts"t-fl 'xi（t）=sin3 w t, X2（t）=e , X3（t）=e, X4（t）= 8 （t）,X5（t尸sin - t<2 J4 .简述两类扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器。5 .简述应变片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿

28、作用。 四、计算题（每小题8分，共24分）若测得输1齿时，1 .已知测量齿轮齿数 Z=18,采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速（如图所示）。出电动势的交变频率为 24（Hz）,求：被测轴的转速 n（r/min）为多少？当分辨误差为土 转速测量误差是多少？2 .由RC组成无源低通滤波器，已知 R=500（ Q）, C=10（科F）,试求：（1）截止频率f0,并画出该滤波器的幅频示意图。（2）设输入信号x（t）=0.2cos 25.6t-4 J判断其是否在该滤波器的通频带内。3 .试绘出x（t）=2cos（2兀fOt）+3的时域图和频域图。五、应用题（每小题8分，共16分）1 .试用双螺管线圈差

29、动型电感传感器做成一个测力传感器。(1)用简图说明该传感器的结构，并简要说明其作用原理；(2)用图说明两个线圈在电桥电路中的接法。2 .如图所示，轴工件用前后顶尖支承纵向磨削外园表面，在加工过程中，径向力Py和切向力Pz大小基本不变，但着力点位置沿轴向移动，现在前后顶尖上粘贴电阻应变片测量工件所受的Pzo(1)在图中标明应变片的位置及 Pz的测量电桥。(2)着力点移动对测量结果有无影响 ？为什么？测试与传感器技术试题（6）第一部分 选择题（共20分）、单项选择题（本大题共 10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个 选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号

30、内。错选、多选和未选均无分。1 .下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ C ）D.厚度C.灵敏度D.固有频率A ）B.电容式传感器D.磁电式传感器D ）B.变极距型D.容栅型C ）A.压力B.力矩C.温度2 .属于传感器动态特性指标的是（D ）A.重复性B.线性度3.按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（A.光电式传感器C.压电式传感器4 .测量范围大的电容式位移传感器的类型为（A.变极板面积型C.变介质型5 .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

31、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6 .影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ D ）A.电缆的安装与固定方式B.电缆的长度D.前置放大器的输入阻抗）B. PNP型晶体管集成电路D. NPN型晶体管集成电路C.前置放大器的输出阻抗7.固体半导体摄像元件 CCD是一种（CA. PN结光电二极管电路C. MOS型晶体管开关集成电路8 .将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（D ）B.抑制差模噪声A.抑制共模噪声C.克服串扰D.消除电火花干扰9 .在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差YW0.01,本次采样值为0

32、.315,上次采样值为0.301,则本次采样值 Yn应选为（ A ）A. 0.301B. 0.30310.若模/数转换器输出二进制数的位数为的最小输入电压信号为（B ）A. 1.22mVB. 2.44mVC. 0.30810,最大输入信号为D. 0.3152.5V,则该转换器能分辨出C. 3.66mVD. 4.88mV第二部分 非选择题（共80分）二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）不写解答过程，将正确的答案写在 每小题的空格内。错填或不填均无分。1 .对传感器进行动态 的主要目的是检测传感器的动态性能指标。2 .传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下

33、，允许超过 的能力。3 .传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向 方向发展。4 .已知某传感器的灵敏度为Ko,且灵敏度变化量为 K。，则该传感器的灵敏度误差计算公式为s=O5 .为了测得比栅距 W更小的位移量，光栅传感器要采用 技术。6 .在用带孔圆盘所做的光电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则表明扭矩。7 .电容式压力传感器是变 型的。8 . 一个半导体应变片的灵敏系数为180,半导体材料的弹性模量为1.83 105Mpa,其中压阻系数兀L为 Pa-1。9 .图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为 。10 .热敏电阻常数 B大于零的是 温度系数的热

34、敏电阻。三、问答题(本大题共 5小题，每小题4分，共20分)1 .简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。2 .回答与直线式感应同步器有关的下列问题：(1)它由哪两个绕组组成？(2)鉴相式测量电路的作用是什么？3 .简述压磁式扭矩仪的工作原理。4 .说明薄膜热电偶式温度传感器的主要特点。5 .简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程。四、计算题(本大题共 3小题，每小题8分，共24分)1 .已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz,测量齿盘的齿数 Z=36,求：(1)被测轴的转速是每分钟多少转？(2)在上述情况下，如果计数装置的读数误差为土1

35、个数字，其最大转速误差是多少？2 . 一热敏电阻在 0c和100c时，电阻值分别为 200k 和10k白。试计算该热敏电阻在 20c 时的电阻值。3 .求正弦信号x(t)=x0sin 31的自相关函数。五、应用题(本大题共 2小题，每小题8分，共16分)1 .图示为电阻网络 D/A转换电路。(1)写出电流i与电压Vref的关系式。(2)若 VREF = 10V输入信号 D3D2DiDo=1000,试计算输出电压V 0= ?2 .已知某信号的傅里叶级数展开式为Q0x(t户 工 sin cosn w 0tn4 n 冗 2试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值，并绘出其幅值谱图。测试与传感

36、器技术试题(7)、填空题(每空1分，共10分)1 .信号可分为 两大类。2 .在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计 特性，则该过程叫。3 .对于线性系统，若输入为x(t)=xoej3t,则其稳态输出y(t尸y0ej(的汹0) ,这个性质称为4 .已知滤波器的带宽为 B,它对阶跃响应的建立时间为Te,则5 .若测试系统由两个环节并联而成，且各个环节的传递函数分别为 的传递函数为。6 .若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样的离散信号的 频谱会发生 现象。7 .频率不同的两个正弦信号，其互相关函数Rxy( T )=o8 .若信号满足y(t尸kx(t)关系

37、，式中k为常数，则互相关系数pxy( T )=o9 .两 个时域函数乘积的傅里叶变换等于这两个函数B和Te的关系为。Hi(S)和H2(S),则该系统10 .图1-10所示电桥的输出为。图1-10二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题 2分，共20分)A. 0°B. 90 °C. 180D.不定值1 .无论二阶系统的阻尼比 E如何变化，当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时，该系 统的位移响应与激振力之间的相位差必为(B )7 .数字信号白特征是(DA.时间上连续幅值上离散C.时间上和幅值上都连续8 .时间上离

38、散幅值上连续D.时间上和幅值上都离散D.差动D.相敏检波器2D. Xo cos。t8.已知模拟量的最大幅值为土 哪一种A/D转换器(D5V,现要求)A/D转换器的输出最大误差w0.5mV ,应选用下列2 .差动式电感传感器和差动式电容传感器具有(C )的特点。A.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍B.灵敏度和非线性度都降低了C.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了若干D.灵敏度提高了若干，非线性度降低了一倍3 .欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用(B)传感器。A.压电式B.磁电式C.电阻式D.热电式4 .为使压电式传感器的灵敏度不受电缆长短的影响，应选用(C )放大器。A.电压B.比例C.电荷5

39、.常用于对调幅波解调的装置是(D )A.乘法器B.滤波器C.鉴频器6 .正弦信号x（t）=xosin（cot+力）的自相关函数为（ B ） 22.2 ._Xo/Xo .A.xo sin.B.-cos .C.sinA. 8位B. 10 位C. 12 位D. 16 位9.一选频装置,其幅频特性在f1f2区间急剧衰减f2>f1),在0力和f200之间近乎平直，这叫(D)滤波器。A.低通B. tWj通C.带通D.带阻10.电荷放大器是一个(C大器。B.低增益，带电容反馈的运算D.高增益的电桥A.高增益，带电阻反馈的运算C.高增益，带电容反馈的运算三、问答题(每小题6分，共30分)1 .什么是测试

40、装置的静态特性？常用哪几个特性参数来描述？2 .实现不失真测试的条件是什么 ？分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不 失真测试。3 .调制波有哪几种？分别说明其含义，并指出常用的有哪两种。4 .选用传感器时应考虑到哪些原则？5 .机械量的计算机辅助测试系统有哪几个基本环节组成？用框图示意说明。四、计算题(每小题20分，共20分)1.设有一时间函数 f(t)及其频谱如图4-1所示，现乘以振荡函数sin2兀fot(fo>fm)。其中，函数f叫做调制信号，sin2兀fot叫做载波，试求调巾M信号f(t)sin2兀fot的傅里叶变 换，示意画出调幅信号及其频谱。五、综合题(20分)有一

41、加速度传感器由壳体1、弹性梁2、质量块3和应变片4组成如图5-1所示，若将此传感器输出信号接入电桥电路进行测量。设R1=R2=R3=R4=R(1)试用电桥示意图说明应变片应如何接在电桥电路中；(2)若电桥由交流电源供电，Ui(t)=8cos2000兀t,应变片应变£ (t)=Acos100兀t,求电桥输出电压Uo(t),并绘出Uo(t)的频谱(双边谱)Ki77777777/7777777掖谢振动物体一测试与传感器技术试题(8)一、填空题(每题1分，共io分)1 .构成信号x (t)的各频率分量的集合称为 2 .在时间信号x(t)幅值不变的条件下，若 x(t)X，则x(kt) (k&g

42、t;0)。3 .如果6函数与某一连续信号f(t)相乘，则其乘积仅在 t=0处得到 其余各点(t # 0)之乘积均为零。4 .在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计 特征，这样的平稳随机过程称为 随机过程。5 .当测量装置的输入x有一个增量Ax,引起其输出y发生相应变化Ay,则该装置的绝对灵敏度为S=。6 .两个传递 函数各 为Hi(s)和H2(s)的环节，其 串联 后所组 成的系 统的传递 函数 H(s) 为。7 .半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的 效应。8 .涡流式传感器的变换原理是利用 在交流磁场中的涡流效应。9 .设两光栅刻线间的夹角为 日

43、，栅距均为 W,则二者所生成之英尔条纹间的距离Bh=。10 .信号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的 。二、单项选择题(在下列每小题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。每小题 1分，共20分)1.二阶装置的动态特性参数是它的 (C )A.时间常数TB.传递函数H(s)C.固有频率 60和阻尼比，D.功率谱2差动变压器式电感传感器是把被测位移量转换成(B )的变化装置，通过这一转换从而获得相应的电压输出。A.线圈自感B.线圈互感C.LC调谐振荡D.RC调谐振荡3 .智能传感器具有辨认、识别与判断的功能，它是由( D )而成。A.智能型材料研制B

44、.传感器与记忆合金组装C.传感器与机器人组合D.传感器与计算机组合4 .RC低通滤波器中，RC值越大，则(A )A.上截止频率越低B.下截止频率越低C.上截止频率越高D.下截止频率越高5 .周期信号在时域内按时间间隔Ts采样后，其频谱将具有(A )特征。A.周期、离散B.非周期、离散C.周期、连续D.非周期、连续6 .无论二阶系统的阻尼比 C如何变化，当它所受的激振力频率等于系统固有频率时，该系统的位移与激振力之间的相位差必为（A. 0C.180B ）B. 90D. 0口 90 口之间反复变化的值7 .某随机信号的方差为仃2 ,均方值为吸均值为Nx ,则三者之间（BN ）A.存在关系式 仃2=

45、中十（28 .存在关系式 中i = 0x2 +Nx2C.存在关系式 仃x2 = （中x_Nx）2D.相互独立、没有固定的关系式8.测量装置的频率特性为 A（co）和中（切），当它们满足（C ）条件时，输出波形与输入波 形将相似而无失真。A. A（ ） =1, （ ） =0B. A（.）=常量，（，）=常量C. A（ 8）=常量，甲（二为切"一时间延迟D. A( ) =1,飞)=19.二阶欠阻尼系统固有圆频率为© n ,阻尼比为，在激振力消失后将作衰减周期运动，其© d与COn和，的关系为（B ）A. ，nC. n(12)2、D. n / (1) = d10 .涡流

46、式电感传感器的测量电路一般用（A.电容反馈式放大电路C.电阻电容式积分电路11 .电荷放大器是一个（C ）放大器。A.高增益，带电阻的电流反馈式C.高增益，带电容反馈的运算12 .磁电式传感器是把被测物理量转换为（A.磁阻变化量C.电感变化量B ）B.阻抗分压式调幅电路或调频电路D.电桥式脉宽调制电路B.低增益，带电容反馈的积分运算D.带电桥的高增益D ）的一种传感器。B.电荷量D.感应电动势13. 一般常用的光电池有硒、硅、硫化镉、硫化镉等的pn结，其中作为能量转换器使用最多的是（B ）光电池。A.硒C.硫化镉14.传感器与被测量的对应程度可用其（A.精确度C.线性15.设某信号中最高频率为

47、A.大于fc的（34）倍C.等于fc的2倍B.硅D.硫化镉A ）表不B.稳定性D.灵敏度fc,按采样定理，采样频率fs必须（B ）B.大于fc的2倍D.小于f c的2倍16.自相关函数是区别信号类型的一个有效手段，若信号中含有周期成分则其自相关函数（C ）A.在工很大时衰减也很小B.在t很小时衰减就很大C.在三很大时都不衰减并具有明显的周期性D.在三很大时不衰减但不具明显的周期性17.两个均值为零且具有相同频率的周期信号，其互相关函数中保留了（ D ）A.这两个信号的圆频率8B.这两上信号的幅值 X0和y0以及相位差coC.其中一个信号的幅值 X0 （或yo）而且失去了相位关系D.这两个信号的

48、圆频率 与，对应的幅值xo和yo以及相位差 中18 .回转轴的误差运动是指（B ）误差运动。A.轴线的纯径向B.轴线的径向、轴向和角度的总体C.轴的回转角速度不均匀而导致的D.轴的径向和轴向19 .压电晶体式测力仪（C ）A.刚度大，灵敏度高、频率响应宽但稳定性不良B.刚度大，灵敏度高、稳定性好、但频率响应不宽C.刚度好，灵敏度高、稳定性好、频率响应宽D.刚度好，灵敏度低、稳定性不良、频率响应宽20.通常采用的弹性式压力敏感元件有（D ）三类。A.波登管、膜片和双金属片B.八角环、膜片和波纹管C.波登管、螺形簧和 C形簧D.波登管、膜片和波纹管三、多项选择题（在下列各小题的五个备选答案中有二至

49、五个正确答案，请将正确答案全部选出，并将其字母填入题干的括号内，正确答案没有选全或有错选的，该题无分。每小题1分，共10分）1 .周期信号的强度以（ABDE）来表达。A.峰值B.绝对均值C.方差D.有效值E.平均功率2 . 一般交流电压表均按有效值刻度在测量非正弦信号时，其输出量（AD ）A.不一定和信号的有效值成比例B.一定和信号的有效值成比例C. 一定和信号的峰值成比例D.可能和信号的峰值或者绝对均值成比例，视表内检波电路而定E. 一定和信号的绝对均值成比例3.非周期信号的幅值谱|X（以 和周期信号的幅值谱|Cn|很相似，但两者是有差别的。其差别 突出表现在（BC ）A.|Cn|的量纲与信

50、号幅值量纲不一样B.|X|的量纲与信号幅值量纲不一样C.|Cn|的量纲与信号幅值量纲一样D.|X|的量纲与信号幅值量纲一样E.|Cn|和|X（f）|的量纲虽然相同但物理概念不一样4 .若G是g（t）的频谱，设g（t）为时域中的周期脉冲序列，其周期为Ts,其幅值为1,则频 域中的G（f）必为（ACD ）1A.周期脉冲序列B.周期连续函数C.周期为,TsD.幅值为-1E.非周期连续函数TsABCDE ）C.概率密度函数CE ）C.测量范围越窄曲线的总称。5 .描述各态历经随机信号的主要特征参数有（A.均值、方差B.均方值D.自相关函数E.功率谱密度函数6 .一般而言，测量装置的灵敏度越高，则（A.

51、动态特性越好B.动态特性越差D.测量范围越宽E.稳定性越差7 .所谓伯彳i图（Bode图）是指（BC ）A. A(«) « B. 201g A(«) lg 0C.中(一lg 0 D.9(一0E. 201g - 1g（s）8 .实际滤波器的基本参数有（ABCD ）A.纹波幅度和截止频率B.带宽和品质因素C.倍频程选择性D.矩形系数E.放大系数9 .实现A/D变换的方法很多。例如（ACDE ）A.积分式B.微分式C.跟踪比较式D.斜坡比较式E.逐次逼近式10 .考虑到不失真条件，光线示波器中的振子应有如下要求（ BD ）A.固有频率应尽可能高，阻尼比尽可能低B.阻尼比

52、接近0.7,固有频率约为被测信号的2倍C.固有频率应尽可能低，阻尼比接近0.7D.活动部件转动惯量要小E.要用扭转刚度较小的张丝，相应地该振子的灵敏度提高四、问答题（每小题 5分，共25分）1 .电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？2 .下图是一种传感器的工作原理图，试问这是何种形式的传感器？用图中符号简述其工作原 理。VVi3 .选用传感器时要考虑哪些问题？4 .什么叫调制？什么叫解调？在测量中为何要将信号先调制然后又解调？5 .光电转换元件有哪些优点？由于这些优点使它在工业技术中得到了广泛的应用。五、计算题（每题 10分，共20分）1 .用一阶量仪作100Hz正弦信号的测量，如要限制振幅误差在 5%A内，则该量仪的时间常数 T应设计成多大？2 .某光线示波器的振动子输入i（t）为单位阶跃，输出e（t）如下图所示的衰减振动，试根据图中数据确定该振动子的固有频率6n及阻尼比掖M孑榆人小j3投单 振动子等次白六、综合题（共10分）一精密高速机床，传动部分由电机、齿轮、滚动轴承等组成，因操作不当产生了振动现象。现要求：（1）组成一个测量该振动加速度的测试系统（以框图形式表述）