工程测试技术复习讲解

命题：一.单项选择题( )信号不是周期信号。AX(t)=^2sin6t+cos(4t+5.71)By(t)=2sin(V2t—5.71)+3cosJ2tCy(t)=2cos(3t+5.71) Dx(t)=2sin(、3t—5.71)—*sin2t测量装置的频率特性为A(①)和平®)，当它们满足()条件时，输出波形与输入波形将相似而无失真。A.A(①)=1,甲⑷)=0b.A(①L常量，平⑷常量C.A(①兀常量，甲⑷)=—10®,七一时间延迟d.A(①)=]，甲(必)=[3.基频为。°的周期性矩形波，其频带宽度为。A.QB.3QC.5QD.10Q下列信号中，信号的频谱是连续的。c°x(t)=Asin(wt+甲)+Bsin(3wt+甲)1 2x(t)=5sin30t+3sin刷tx(t)=e-ctsinwtx(t)=5sin20Kt+10cos10Kt测试装置的频响函数H(jG是装置动态特性在中的描述。A.幅值域B.时域C.频率域D.复频域各测试装置并联使用时，总的传递函数。A.等于各测试装置传递函数之和 B.等于各测试装置传递函数的乘积C.等于各测试装置传递函数的比 D.等于各测试装置传递函数的差如果一个信号的频谱是离散的，则该信号的频率成份是。

有限的 B.无限的 C.有限的或无限的调制可以看成是调制信号与载波的A.相乘 B.相加C.相减D.相除滤波器的频率分辨力越高，则测量的响应速度。A.越快 B.越慢C.不变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（ ）理论直线 B.标定曲线 C.理论标定曲线 D.幅频曲线为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用C.相敏检波器D.放大倍数）实现的。C.相敏检波器D.放大倍数）实现的。B.相邻桥臂差变输入电压相减D.相对桥臂差变输入电压相加测量装置的灵敏度是其标定曲线的幅值 B.斜率 C.相位温度误差的线路补偿法是利用电桥（A.相邻桥臂同变输入电压相加C.相对桥臂同变输入电压相加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，TOC\o"1-5"\h\z该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为（ ）A.0° B.90° C.180° D.不定值传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（ ）A.线性度越好 B.迟滞越小C.重复性越好 D.分辨力越高视觉传感器的扫描部的主作用是（ ）聚成光学图像信号将光学图像信号转换成电信号仁将二维图像信号转换为时间序列一维信号D.抽出有效信号传感器与被测量的对应程度可用其（ ）表示。A.精确度 B.稳定性C.线性 D.灵敏度测试装置传递函数H（s）的分母与有关。A.输入量x（t） B.输入点的位置C.装置的结构用常系数微分方程描述的系统称为系统。A.相似 B.物理C.线性D.力学线性系统的叠加原理表明。加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响系统的输出响应频率等于输入激励的频率一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围。A.越宽 B.越窄C.不变傅氏级数中的各项系数表示各谐波分量的。A.相位 B.周期C.振幅D.频率将时域信号进行时移，则频域信号将会。A.扩展B.压缩C.不变D.仅有相移为了抑制干扰，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.调谐电路载波频率为f0，调制信号的最高频率为fm，两者的关系为（ ）A.f0=fm B.f0>fm C.f0>>fm D.f0<<fm在测量位移的传感器中，符合非接触式测量且不受油污等介质影响的是（）传感器A.电容式 B.压电式 C.电阻式 D.电涡流式为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（）。A.电压放大器 B.电荷放大器C.前置放大器 D.电容放大器

28.29.30.对压电式加速度传感器，希望其固有频率（ ）A.接近零 B.尽量低些C.尽量高些 D.28.29.30.对压电式加速度传感器，希望其固有频率（ ）A.接近零 B.尽量低些C.尽量高些 D.任意传感器可用于医疗上-50°C〜150°C之间的温度测量。A.金属辐射式 B.热电偶C.半导体三极管 D.比色计下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（A.压力力矩温度D.厚度31.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A.均质回路定律 B.中间导体定律 C.中间温度定律 D.标准电极定律33.在工程测量中，为了方便热电偶电极选配，常将.作为标准电极。）的输出。A.电阻B.电容C.电压D.电荷35.莫尔条纹光栅传感器的输出是（A.数字脉冲式B.调幅式C.调频式D.正弦波36.常用于测量大位移的传感器有（A.感应同步器B.应变电阻式C.作为标准电极。）的输出。A.电阻B.电容C.电压D.电荷35.莫尔条纹光栅传感器的输出是（A.数字脉冲式B.调幅式C.调频式D.正弦波36.常用于测量大位移的传感器有（A.感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡流式37.将电阻应变片贴在.上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。B.导体A.B.导体C.弹性元件机器组件C.弹性元件影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（A.A.电缆的安装与固定方式B.电缆的长度前置放大器的输出阻抗 D.前置放大器的输入阻抗将两个压电元件串联，下列表达式中正确的是。电荷、电容增加一倍，电压不变电荷不变，电容缩小一倍，电压增加一倍电荷、电压增加一倍，电容不变电压不变，电容缩小一倍，电荷增加一倍通常人耳最敏感的声音频率为。A50Hz B500Hz C3000Hz D6000Hz压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是。A.电荷放大器 B.A/D转换器C.相敏检波器 D.滤波器压电式加速度计，其压电片并联时可提高。A.电压灵敏度 B.电荷灵敏度 C.电压和电荷灵敏度电容式传感器中，灵敏度最高的是。A.面积变化型 B.介质变化型 C.极距变化型压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称之为 效应。A.压电 B.压阻C.逆压电D.压磁电涡流传感器是利用材料的电涡流效应工作的。A.金属导体 B.半导体C.非金属D.PVF2.填空题(1.5X10分)若要信号在传输过程中不失真，测试系统的输出和输入必须满足(表达式，时、频)满足测试装置不失真测试的频域条件是和。线性系统中的两个最重要的特性是指和。测试系统的静态特性指标主要有灵敏度、、回程误差、、漂移和。调幅过程在频域相当于过程，调幅装置实际上是一个，典型的调幅装置是。利用缓变信号控制高频振荡信号，使其随着缓变信号的变化规律而变化的过程称为，这个高频振荡信号称为，控制高频信号的缓变信号称为。周期信号x(t)的傅氏三角级数中的n是从到展开的，傅氏复指数级数中的n是从到展开的。周期信号x(t)的傅氏三角级数展开式中，an表示，bn表示，a0表示，An表示，祖n表示，n«0表示。工程中常见的周期信号，其谐波分量的幅值总是随谐波次数n的增加而的，所以没有必要取那些高次的谐波分量。测试装置的动态特性在时域中用描述，在频域中用描述。影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望他 。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。温度误差的线路补偿法是利用电桥的实现的。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。15.图所示电桥的输出为。15.图所示电桥的输出为。0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=设两光栅刻线间的夹角为9，栅距均为可，则二者所生成之莫尔条纹间的距离BhH— o18.压电传感器的测量电路主要有电压放大器和两种。热电偶的热电势由和两部分组成。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。二.计算题用一阶量仪作100Hz正弦信号的测量，如要限制振幅误差在5%以内，则该量仪的时间常数，应设计成多大？某测试装置的频率响应函数为 67500 Hg)=22500+1500)+")2若输入信号为X(t)=100sin(31.4t+30°)+50sin(314t-20°)，求稳态输出信号Y(t)的表达式。H(s)=—1—用某一传递函数为 0.02s+1的一阶测试系统进行测量，若被测参数按正弦规律变化，如果要求仪表指示值的幅值误差小于1%,问：被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2秒和3秒，幅值误差是多少？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d0=0.3mm，空气介质，试求：(已知空气介电常数£=8.85x10-12F/m)通过测量得到的电容变化量为AC=±3x10-3pF，则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离A=?如果测量电路的放大倍数％=100U/pF，读数仪表的灵敏度52=5格/mV，则此时仪表指示值变化多少格？5.某一阶测试系统的传递函数为〃(，)=疝匕，试求当激励信号为x(t) ;2cos(100t-30。)时的稳态输出。已知调幅波X(t)=(10+40cos2nft+20cosnft)(cos2nft),其中f=8kHZ,f=500Hz。试求：(1)X(t)所包含的各分量的频率及幅值；(2)绘出调幅波的勺频谱。用电阻应变片测量悬臂梁应变，其贴片及受力如图所示。在悬臂梁的上下表面对称位置处，粘贴同一型号应变片R】、R2，应变片的灵敏度系数*=2。已知由Fx产生的应变值ex=4x10-4，由Fy产生的应变值e=3x10-4，电桥供桥电压气=12V。试给出去除Fx的影响，测量Fy的直流电桥电路图，并计算其输出电压。—Fx_^R2悬臂梁受力及贴片示意图求下图所示周期锯齿波的傅立叶级数展开式。」［中：T=2rr质量为0.05kg的传感器安装在一个50kg质量的振动系统上，若安装传感器前系统的固有频率为10Hz，装上传感器后，试确定新的系统的固有频率。有三台测温仪表，量程均为0~800°C，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500C的温度，要求相对误差不超过2.5%，选那台仪表合理？11.表1为某热电偶的分度表，测量电路如下图所示，数字电压表的读数为4.10mV，热电偶与电压表用补偿导线连接，请问被测温度Tx是多少，给出计算过程。表1：温度/C203040508090100110120130140热电势/mV0.801.201.602.023.263.384.104.514.905.305.7312.某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：伯电阻温度传感器： 0.45Q/C电桥： 0.02V/Q放大器： 100（放大倍数）笔式记录仪： 0.2cm/V求：（1）测温系统的总灵敏度；（2）记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。（输入）

画出测试系统简图，并简述其工作原理。（10分）对于二阶装置，为何要取阻尼比E=0.6-0.7?简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用前置放大器有哪两种？各有何特