2014年9月份考试传感器与测试技术第三次作业

1、2014 年 9 月份考试传感器与测试技术第三次作业一、填空题（本大题共 30 分，共 10 小题，每小题 3 分）1. 陀螺式角速度传感器包括 、 、 和 。2. 按是否 测定被测量的原则分类，可分为直接测量法和间接测量法3. 周期信号的自相关函数仍然是 信号，但不具有原信号的 。4. 最简单也是最早得到使用的接触觉传感器是 ，它工作范围宽，不受电、磁的干扰，简单，易掌握，成本低，动作压力高。5. 数字滤波与 RC 滤波相比有许多独特的优点：如由于数字滤波利用 来实现，因而不需要增加 ，而且可靠性高、稳定性好、灵活方便。6. 测力传感器的结构虽各式各样，但其弹性元件的形式只有 、和三种。7.

2、 电位补偿法是在热电偶回路中接入一个自动补偿的 8. 的检测精度直接影响工业机器人的重复定位精度和轨迹精度； 的检测则起保护机器人和安全动作的作用。9. 概率密度函数p （x）描述了信号对 的取值机会。10. 为了获取关于物体形状的信息，可高密度配置 传感器。二、计算题（本大题共 20 分，共 2 小题，每小题 10 分）1. 磁电式线速度传感器的线圈平均直径 D=25mm ，气隙磁感应强度B=6000Gs。希望传感器的灵敏度k = 600 （ mV /cm /s）,求工作线圈的匝数 N 应为多少？2. 利用电涡流位移传感器和频率计数器测某轴的转速。欲使频率计所读频率的 数值等于 12 转速的

3、数值（如 f=50Hz ，表示 n= 25r min ）。问齿盘的齿 数z为多少？若使f的数值等于n , z又为多少？三、简答题（本大题共 20 分，共 4 小题，每小题 5 分）1. 浅谈测试系统的主要应用？2. 为什么在数 /模转换器中,在输出端产生的电压与输入的数字之间不可能是 线性关系。3. 简要说明测试系统的发展趋势4. 简述压力传感器在汽车测试中的主要功能。四、综合分析题（本大题共 30 分,共 2 小题,每小题 15 分）1.求图1a所示周期矩形信号的三角形式傅里叶级数表达式，并画出幅值谱。R=100 Q时。测得输出电压为5V。1、求该电动机的 Ce、C与电枢电流Is。2、n=1

4、000r/min时的输出电压、电枢电流及功率（不考虑机械效率）。答案:一、填空题（30分，共10题，每小题3分）1.参考答案：转子陀螺压电陀螺激光陀螺光纤陀螺。解题方案：陀螺式角速度传感器包括转子陀螺、压电陀螺、激光陀螺和光纤陀螺 评分标准：一空一分2.参考答案：直接解题方案：按是否直接测定被测量的原则分类，可分为直接测量法和间接测量法评分标准：回答对一空 1 分3.参考答案：同频率的周期相位信息解题方案：周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不具有原信号的相位信 息。评分标准：一空 1 分4.参考答案：微动开关解题方案：最简单也是最早得到使用的接触觉传感器是微动开关。它工作范围宽，不

5、受 电、磁的干扰，简单，易掌握，成本低，动作压力高。评分标准：一空一分5.参考答案：程序硬件解题方案：数字滤波与 RC 滤波相比有许多独特的优点：如由于数字滤波利用程序来实 现，因而不需要增加硬件，而且可靠性高、稳定性好、灵活方便。评分标准：一空一分6.参考答案：柱型薄壁环型梁型解题方案：测力传感器的结构虽各式各样，但其弹性元件的形式只有柱型、薄壁环型和梁 型三种。评分标准：一空 1 分7.参考答案：电动势解题方案：电位补偿法是在热电偶回路中接入一个自动补偿的电动势评分标准：一空一分8.参考答案：零位极限位置解题方案：零位的检测精度直接影响工业机器人的重复定位精度和轨迹精度；极限位置的 检测则

6、起保护机器人和安全动作的作用。评分标准：一空一分9.参考答案：指定幅值解题方案：此题考察概率密度函数的概念。评分标准：10.参考答案：压觉解题方案： 此题考察压觉传感器的作用。评分标准：、计算题（ 20 分，共 2 题，每小题 10 分）1.参考答案：已知 D=25mm = O.025m , k= 600 (mV /cm /s)= 60 (V/ m /s), B=6000Gs=0.6T 因为 E= NBLv , k = E/v = NBL, L=n D=nX 0.025 N所以 =k/( BL) =1274 匝解题方案：评分标准：2.参考答案：l m = 60 得z = 丄=30ZM22s和前

7、式相同得解题方案：评分标准：三、简答题(20分，共4题，每小题5分)1.参考答案：1产品质量测量，对于各种零部件的测试测量；2设备运行状态监控系统；3故障诊断系统；解题方案：评分标准：2.参考答案：通常用非线性误差的大小表示数/模转换器的线性度。非线性误差没有一定的变化规律，其产生原因是由于每个模拟开关的压降不一定相等，而且模拟开关接 地和接参考电压时的压降也不一定相同；各个电阻阻值的偏差不完全相等。 解题方案： 评分标准：3.参考答案：1、传感器向新型、微型、智能化发展。 2 、测试仪器向高精度和多功能方向发 展。 3 、参数测量与数据处理向自动化方向发展。解题方案：1、传感器向新型、微型、

8、智能化发展。 2 、测试仪器向高精度和多功能方向发 展。 3 、参数测量与数据处理向自动化方向发展。评分标准：4.参考答案：1、检测气缸负压，从而控制点火和燃料喷射； 2 、检测大气压，从而控制爬坡 时的空燃比； 3 、检测涡轮发动机的升压比； 4 、检测气缸内压； 5、检测EGR （废气再循环）流量；6、检测发动机油压；7、检测变速箱油压；8、检测制动器油压；解题方案：9、检测翻斗车油压； 10 、检测轮胎空气压力。此题考察压力传感器在汽车测试中的应用。 评分标准：四、综合分析题（ 30 分，共 2 题，每小题 15 分）1. 参考答案：由图知】（0= y 也彳 如厲。2 *-2 *r/2

9、2S =亍!工忒。现 成=亍亠疔阳哄籾）2co./2 u=-2匚0S（MJ7）=：g(l,32TJ1疗h = (246TJ1J7*r(f)= 術 工殓 cosHor+ % 血 鬥曲站)8 8 =Vbn sin n 二二 f (-l)n+; sjn( n 吋苍月二曲2 111-(sin eu.f sin 2巾(才 + sin 3皿注血4啣十+ J用2了4A= &： +b： = 0-和2 (n = W )龙 /2 (JT =- - )蔓伞畐値僭见图lb-总结；正确表达以图形给出信号的函数表达式.电、记住博里叶级SSi式 会由工计算龟、气、妇，若工的均值为零, 则务=九若坦为偶函瓠则 = 0-久复习分部积分法.取幅值谱_站的舍义班绘制谱线高度表示却一谐波分壘幅值的大小，谱线间隔 皿=斗=对“当周期T时，Adi,借线密栗.从结果体会周期函数频嗇 的三个特点；离散性、谴波性及收敛性.解题方案： 评分标准:参考答案:h电枢电疥a =K110U感应电势民=卩