东北大学《测试技术与传感器》试题题型.ppt

1、测试技术测试题型，一个单项选择题(每题2分，共24分)。1瞬态信号的频谱特征是(2) (1)离散的，它只出现在基频的整数倍；(2)连续，随频率增加而减少；(3)连续，仅在有限的时间间隔内具有非零值；(4)离散，每个频率分量的频率比不是有理数2的信号的均方根值是(3)。(1)一个；(2)；(3)；(4) 3下列组(3)中的传感器都将测量数据转换成电动势输出。(1)热电偶、涡流和电阻应变；(2)热电偶、霍尔和半导体气体传感器；(3)硅光电池、霍尔、磁电式；(4)4以下的压电、霍尔和电感传感器(第2组)更适合测量旋转轴的转速。(1)涡流、电阻应变和电容；(2)磁电感应、涡流和光电；(3)硅光电池、霍

2、尔、磁电式；(4)压电、霍尔、电感、自测问题1和5知道在一定条件下，材料A与铂电阻配对的热电势为13mV，材料B与铂配对的热电势为8mV。在此条件下，材料甲与材料乙的热电势为(1)。(1)5；(2)21；(3)13；(4)作为滤波器，惯性位移传感器具有(2)的特性。(1)低通；(2)高通公司；(3)带通；(4)带阻7传感器的滞后指示校准曲线的程度(3)。(1)接近真实值；(2)偏离其拟合直线；(3)前进和后退行程不一致；(4)在多次测量期间，重复的8个信号中，最高频率fc为1000赫兹，采样频率fs应至少为(1)赫兹。2000年；(2)2560；(3)1000；(4)500 9以下(1)不正确

3、。(1)低通滤波器的带宽越窄，其阶跃响应的建立时间越短；(2)截止频率为幅频特征值对应的频率；(3)截止频率是对数幅频特性衰减3dB对应的频率；(4)滤波器带宽是上下截止频率之间的频率范围，(10)线性度是校准曲线的度数(2)。(1)接近真实值；(2)偏离其拟合直线(3)前后行程不一致；(4)多次测量中重复信号的幅度调制为(1)。(1)载波乘以调制波；(2)加入载波和调制波；(3)载波幅度随调制信号的频率而变化；(4)载波频率随着调制信号的幅度而变化。12如果矩形窗函数为，则其傅里叶变换为(1)。(1) (2) (3) (4)、2-填空问题(每个空格1分，总共12分)和1个时间平均值等于总平均

4、值(设定平均值)的随机信号被称为(经历的每个状态)信号。2如果线性系统的输入是具有一定频率的谐波信号，则其稳态响应必须是具有相同频率的谐波信号。3变送器由24V电源供电，根据其测量范围输出420mA电流。为了将信号输入到虚拟仪器中，可以在变送器电路中串联一个(250)标准电阻，这样就可以在电阻两端取出15V的电压信号。4(电荷放大器)是一种用于振动测量的前置放大器。其主要优点是灵敏度与电缆长度无关，下限频率较高。目前，常用的非接触式测厚仪包括x光测厚仪和(x光)测厚仪。正弦信号的自相关函数保留了振幅和频率信息，但丢失了相位信息。7双螺线管差动传感器比单螺线管感应传感器具有更高的灵敏度和线性度。

5、8 (mode)是对应于事件发生概率峰值的随机变量的值。9由于采样时间间隔选择不正确，导致高频和低频在频域中相互混淆的现象称为(混叠)。10(相关系数)表示时域中两个信号之间的相关概率。11额外的传感器质量将降低被测振动系统的固有频率。，3个问题(选择4个问题，每个问题6分，共24分)，1为什么0.7是磁电指示机构中的最佳阻尼比？当阻尼比为0.7时，从幅频特性角度来看，工作频率范围在一定误差范围内较宽，从相频特性角度来看，特性曲线近似为线性，因此可以在较宽的频率范围内实现无畸变测试。窗户的功能是什么？窗函数的频域指标是什么，它们能解释什么问题？窗函数的功能是截取一定长度的数据。主要频域指标为3

6、 dB带宽，带宽越窄，频率分辨率越高，旁瓣谱峰最大，旁瓣谱峰衰减速度越快，反映了能量泄漏的程度。如何确定信号是否包含周期性成分(举出两种方法)？做信号的自相关函数，当延迟增加时，信号的幅度不衰减；当信号的概率密度函数包含周期分量时，曲线为盆形。对于测量设备来说，知道输入信号的频率范围，如何确定测量结果的幅值误差和相位误差？确定器件的频率响应函数，将输入信号的频率分别带入幅频特性和相频特性。5说明长光栅的结构和工作原理。两个带条纹的直光栅相互之间形成一个微小的角度。如果直光栅的光栅间距为W，光穿过光栅形成明暗之间距离为B的条纹，w/B=tan。当光栅横向移动时，横向条纹纵向移动。垂直和水平运动的

7、距离比等于b/w 6。即使温度敏感元件的精度很高，测量也会有很大的误差。试着解释错误的原因。表面温度传导误差，从敏感元件到周围空气的热传递；辐射误差，当测量气体温度时，热量辐射到管壁；分离误差，当气体流动时，由于粘性作用，敏感元件的表面速度降低到零，导致温度升高。4道计算题(每道题10分，共2道题，共20分)，1。称重传感器的输入为100N，开路输出电压为90mV，输出阻抗为500。为了放大信号电压，它连接到增益为10的反相放大器。(a)如果放大器的输入阻抗为4k，计算放大器的输入负载误差。此时，测量系统的灵敏度是多少？(b)放大器的增益带宽积为1兆赫兹，计算输入和输出之间的相位差以及频率为1

8、0千赫兹的正弦输入电压的截止频率。解决方案(a)传感器可以模拟为一个95mV电压发生器，有500个串联电阻。当它连接到放大器时，如图所示。求解电流：(b)当频率为10kHz时，求截止频率和相角：2为了计算电阻电路的功耗，测得的电压和电流为V=1002V I=100.2A。假设v和我有相同的置信水平。为了使最佳功率估算误差达到10W，电压和电流应限制在什么范围内(误差变化率相等)？要求解P=VI，计算P对V和I的偏导数：210/28.3=0.71V 0.210/28.3=0.071 a，电压和电流为v=V=1000.71V I=100.071A，五个综合应用问题(每个问题10分，共两个问题，20

9、0.071a)根据图5.1中的贴片和电桥组装方法，填写仪器读数()(泊松比用应变仪测量模拟小轴的扭矩。测量系统的框图如图1所示。电桥的电源电压为15V，应变仪的灵敏度系数为2.0。试着在图2中展示如何安排和组装桥梁，这需要桥梁的最高灵敏度，并消除额外的弯曲、拉伸和压缩载荷的影响。众所周知，直径D=30mm毫米，弹性模量E=2105MPa兆帕，泊松比=0.28；应变放大器有四个增益级1，10，100，1000，其电压放大倍数为1，10，100，当小轴的负载扭矩为T=50Nm牛米时，请选择应变放大器的增益齿轮。如果显示值被校准为输入扭矩，校准系数应该是多少？图1，增益1000的输出电压为、校准系数

10、K=50/1778=0.02812牛顿-米/毫伏。图2，测试技术测试问题2。单项选择题(每题2分，共24分)1。瞬态信号的频谱特征是：(1)离散的，只出现在基频上；(2)连续的，随着频率的增加而减少；(3)连续，仅在有限的时间间隔内具有非零值；(4)各频率分量的离散频率比不合理。2.如果Fx(t)X(f)和k是大于零的常数，则有fkx(t)(1)X(f/k)；(2)Kx(k f)；(3)(1/k)X(k f)；(4)(1/k)X(f/k).3.以下传感器组()都将测量数据转换为电动势输出。(l)热电偶、涡流和电阻应变；(2)热电偶、霍尔和半导体气体传感器；(3)硅光电池、霍尔、磁电式；(4)压

11、电、霍尔和电感。4.信号中的最高频率fc为1000赫兹，采样频率fs应至少为()赫兹。(l)500；(2)1000；(3)1500；2000年.5.众所周知，在一定条件下，材料A与铂电阻配对的热电势为13mV，材料B与铂配对的热电势为8mV，材料A与材料B配对的热电势为()。(l)5；(2)8；(3)L3；21 .惯性位移传感器作为一种滤波器，具有()特性。低通滤波器；(2)高通公司；(3)带通；(4)带阻。7.线性系统的输入和输出之间的关系正确地表示为()(l) y (f)=| h (f) | 2x (f)。(2)Sxy(f)=H(f)Sx(f)(3)Sy(f)=| H(f)| Sx(f)；

12、(4)Sxy(f)=Sx(f)Sy(f) 8。非线性度是校准曲线的度数()。(1)接近真实值；(2)偏离其拟合自线；(3)装卸不一致；(4)多次重复测量。9.以下()是不正确的语句。(1)低通滤波器的带宽越窄，其阶跃响应的建立时间越短；(2)截止频率为幅频特征值A0/对应的频率；(3)截止频率是对数幅频特性衰减3dB对应的频率；(4)带通滤波器的带宽是上下截止频率之间的频率范围。10，调幅波(am)为()。(1)向调制信号(即，测量信号)添加载波；(2)载波的幅度随调制信号的幅度而变化；(3)载波频率随调制信号的幅度而变化；(4)载波相位随着调制信号的幅度而变化。11、()传感器适用于几米至几

13、十米的大型机床工作台位移线性测量。(1)涡流；(2)电容；(3)压电型；(4)光栅。12如果矩形窗函数为，则其傅里叶变换为(1)。(1) 2) (3) (4)，2 .填空(每题1分，共12分)1。任何样本的时间平均值等于总平均值(设定平均值)的随机信号称为()信号。2.如果线性系统的输入是某一频率的谐波信号，其稳态响应必须是()的谐波信号。3.()型振动传感器在振动测量过程中固定在被测设备上。4.两个压电元件的()适用于测量电荷的输出。5.()测厚仪是目前常用的非接触式测厚仪之一。与x光测厚仪相比，它的射线源稳定，价格低廉。6.正弦信号的自相关函数保留了()和()的信息，但丢失了相位信息。7、

14、双螺线管差动传感器比单螺线管感应传感器和()具有更高的灵敏度。8、试验装置处于稳定状态时，由单位输入的变化引起的输出的变化称为装置的()变化。9.由于采样时间间隔选择不正确而造成的频域中高频和低频混淆现象称为()。10.()是描述时域中两个信号之间相关程度的无量纲函数。11、附加的传感器质量将使被测振动系统的固有频率()。3.回答问题(仅选择4个问题，每个问题得6分，总计24分)1。二阶系统的最佳阻尼比是多少？2.什么是泄漏，为什么会发生泄漏，如何减少泄漏？3.如何确定信号是否包含同期成分？4.如何校准压电加速度传感器？5.解释线性系统的频率保持在测量中的作用。6.简述热电偶的测温原理。4.计

15、算题(每题10分，共2题，共20分)1。用电阻应变片连接整个电桥，用一只手臂工作，测量某个部件的应变，知道它的变化规律是(t)=10cos10t 8cos100t。如果电桥激励电压为u0=4sin10000t，应变计的灵敏度系数为K=2。找出该电桥输出信号的频谱(并画出频谱图)。2.有一个1/3倍频程滤波器，中心频率fn500Hz，建立时间Te=0.8s。找到滤波器：(1)带宽b，上限和下限截止频率fc1和fc2。(2)将中心频率改为200赫兹，并计算带宽、上下限截止频率和建立时间。5.综合应用题(每题10分，共2题，共20分)1。对于特性常数为A5/N的等强度梁，如果悬臂端加载了P=20N，

16、根据图1中的贴片和电桥装配方法，在静态应变测量期间填写仪器读数(R0为温度补偿表)。2.用应变仪测量小轴的扭矩。测量系统的框图如图2所示。试着在图3中展示如何拥有一个板和一个组桥，这需要桥的最高灵敏度，并消除额外的弯曲、拉伸和压缩载荷的影响。众所周知，小轴直径D=25mm毫米，弹性模量e 2105兆帕，泊松比=0.25；应变计灵敏度为K=10mV/，满量程输出为1V，衰减位置如表1所示。虚拟仪器由模数转换器和PC机组成，其满量程输出设置为1000。(弯曲截面模量为0.1D3，扭转截面模量为0.2D3)。当小轴的加载扭矩为T50Nm时，应选择哪个应变仪衰减位置，虚拟仪器的显示值是多少？图2，图3

17、，表1，测试技术问题3，1。单项选择题(每题2分，共20分)1。瞬态信号的频谱为()。离散的，只出现在基频整数倍的频率上；持续，随频率增加而减少；连续，仅在有限的时间间隔内具有非零值；离散的，每个频率分量的频率比不是一个有理数。2.如果时域信号是x(t) y(t)，则相应的频域信号是()。(a)x(f)y(f)(b)x(f)y(f)(c)x(f)* y(f)(d)x(f)y(f)3。如果在重复测量中存在持续的系统误差，则以下结论是不正确的()。(a)测量值的算术平均值包含恒定的系统误差；在偏离会计法中，两组偏离之和的差值显然不为零；(3)校正恒定系统误差的方法是引入大小相同、符号相反的校正值；(4)恒定的系统误差对偏差的计算结果没有影响