机械工程测试技术期末试题第四组

1、1、 填空题(每空1分，共10分)1.用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越。2.测试信号调理电路主要有 、 、 。3.测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的4、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合 、 的变化，才能使输出有最大值5.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。6.若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样的频谱会发生_现象。7.信号分析的过程主要包括： 、 。8.当把石英等晶体置于电场中，其几何尺寸将发生变化，这种由于外电场作用导致物质机械变形的现象称为 。9余弦函数只有 谱图，正弦函数只有 谱图。

2、10.图1所示电桥的输出为_。 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40分)1直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A增大 B减少 C.不变 D.变化不定2调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A相乘 B相加 C相减 D.相除3.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件（ ）A.波登管 B膜片 C波纹管 D电阻应变片4.测试装置的传递函数H(S)的分母与( )有关。 A.输入量x(t)B.输出量y(t) C.输入点的位置D.装置的结构5.对于单向应力状态的测量，贴应变片时，应变片的方向与主应力方向应

3、该相交成（ ）A.0° B45° C90° D30°6.差动式电感传感器和差动式电容传感器具有( )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7.欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用( )传感器。 A.压电式B.磁电式C.电阻式D.热电式8.为使压电式传感器的灵敏度不受电缆长短的影响，应选用( )放大器。 A.电压B.比例C.电荷D.差动9.常用于对调幅波解调的装置是( ) A.乘法器B.滤波器C.鉴频器D.相敏检波器10.为使电缆的长短

4、不影响压电式传感器的灵敏度，应选用 放大器。A 电压 B 电荷 C 微分 D 积分11.数字信号的特征是( ) A.时间上连续幅值上离散B.时间上离散幅值上连续 C.时间上和幅值上都连续D.时间上和幅值上都离散12. 平稳随机过程必须 。 A 连续 B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均13.恒带宽比滤波器(信频程滤波器)的带宽B与中心频率fn( ) A.比值为常数B.无关C.成正比D.成反比14.一选频装置，其幅频特性在f1f2区间急剧衰减(f2>f1)，在0f1和f2之间近乎平直，这叫( )滤波器。 A.低通B.高通C.带通D.带阻15.电荷放大器是一个( )放

5、大器。 A.高增益，带电阻反馈的运算B.低增益，带电容反馈的运算 C.高增益，带电容反馈的运算D.高增益的电桥16. 哪个 不属于测试系统的静特性 （ ）A. 灵敏度 B. 线性度 C. 回程误差 D. 阻尼系数17. 结构型传感器是依靠 的变化实现信号变换的。 A.本身物理性质 B.体积大小 C.结构参数 D.电阻值18. 不能用涡流式传感器进行测量的是 。 A.位移 B.材质鉴别 C.探伤 D.非金属材料19.电路中鉴频器的作用是 。A.使高频电压转变成直流电压 B.使电感量转变为电压量C.使频率变化转变为电压变化 D.使频率转变为电流20.设有一电路，是工作桥臂，是固定电阻，且。工作时，

6、则电桥输出电压（ ）。为电桥的电源电压。（1） （2） （3） （4）三、问答题(每小题6分，共30分)1.下面四个图分别是哪一种滤波器的幅频曲线特性图，并说明各自的工作特征。2 .有人在使用电阻应变仪时，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高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可高灵敏度？说明为什么？ 1）半桥双臂各串联一片； 2）半桥双臂各并联一片。 3. 电容式、电感式、电阻应变式传感器的测量电路有何异同？举例说明 .传感器测量电路种类繁多4.说明测试系统的构成及各组成部分的作用。5、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？四、计算题(每小题10分，共20分)1

7、.用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变。其贴片及组桥方法如图所示。已知图中，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数。应变值，电桥供桥电压。试分别求出如图组成桥路时的输出电压2.、一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙0 =0.3mm，（1）工作时如果传感器的工作间隙变化=±1m，求电容的变化量。 （2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在=±2m时，读数仪表的指示值变化多少格？（0 = 8.85×10-12 F/m） 参考答案1、 填空题(每空1分，共10分)1.长2、电桥、放大、调制解调电路3、系统、随机4.相邻

8、相反 相对相同5.灵敏度，温度6.频混(或混叠)7、信号加工、信号变换，提取又有信号的过程 8.逆压电效应9实频；虚频10.02 选择题1. C 2.A 3.D 4.D 5.A6.C 7.B 8.C 9.D 10.B11.D 12.B 13.A 14.D 15.C16.D 17.C 18.D 19.C 20.A3 简答题1.答：低通滤波器 之间为通频带，的频率成分极大地衰减；（1）高通滤波器 之间为通频带，的频率成分极大地衰减；带通滤波器 之间为通频带，其它的频率成分极大地衰减； 带阻滤波器 之间为阻带频率，其它的频率成分通频带。2.答：电桥的电压灵敏度为,即电桥的输出电压和电阻的相对变化成正

9、比。由此可知： 1）半桥双臂各串联一片，虽然桥臂上的电阻变化增加1倍，但桥臂总电阻也增加1倍，其电阻的相对变化没有增加，所以输出电压没有增加，故此法不能高灵敏度； 2）半桥双臂各并联一片，桥臂上的等效电阻变化和等效总电阻都降低了一半，电阻的相对变化也没有增加，故此法也不能高灵敏度。3.答 电阻应变式传感器的测量电路：电桥电路（直流电桥和交流电桥）。 相同点：都可使用电桥电路，都可输出调幅波。电容、电感式传感器都可使用调幅电路、调频电路等。 不同点：电阻应变式传感器可以使用直流电桥电路，而电容式、电感式则不能。另外电容式、电感式4.答（1） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系

10、，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。（2） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。（3） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）显示、记录部分：作用是输出测试结果。5.（1）相同之处在于： 都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的阻值变化，E是由电阻率的变化引起的阻值变化。 （2）不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=E，SE。 （3）各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。4 计算题1.解：如图（b）组桥时的输出电压为如图（c）组桥时的输出电压为3.解：（1）S=- =-4.94×1