东北大学《测试技术与传感器》自测试卷

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！自测试卷1一、单项选择题（每题2分，共计24分）1、瞬变信号的频谱是()。(A)离散的，只发生在基频整数倍的频率(B)连续的，随着频率的增大而减小(C)连续的，只在有限区间有非零值(D)离散的，各频率成分的频率比不是有理数2、信号t)Asin(ωt)的均方根值为()。(A)A(B)2(C)/21/2(D)1/23、下列第（）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。热电偶、电涡流、电阻应变；(B)热电偶、霍尔、半导体气敏传感器；(C)硅光电池、霍尔、磁电；压电、霍尔、电感式4、下列第（）组传感器较适用于测量旋转轴的转速。(A)电涡流、电阻应变、电容；(B)电磁感应、电涡流、光电；(C)硅光电池、霍尔、压磁；(D)压电、霍尔、电感式5、已知在某特定条件下材料A与铂电阻配对的热电势为材料B与铂配对的热电势为8mV，在此条件下材料A与材料B配对后的热电势为（）mV。(A)；(B)8；(C)；(D)216、惯性式位移传感器作为滤波器来说具有（(A)低通；(B)高通；(C)带通；(D)带阻）特性。7、传感器的滞后表示标定曲线（）的程度。接近真值；(B)偏离其拟合直线；(C)加载和卸载时不重合(D)在多次测量时的重复8f为1000Hzf）csHz。(A)2560；(B)1000；(C)2100；(D)20009、下列（）为不正确叙述。低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短；(B)截止频率为幅频特性值为A/2所对应的频率；1/20(C)截止频率为对数幅频特性衰减所对应的频率；(D)带通滤波器的带宽为上、下截止频率之间的频率范围。10、线性度表示标定曲线（接近真值；(B)偏离其拟合直线；(C)加载和卸载时不重合(D)在多次测量时的重复、调幅波（AM）是（）的程度。(A)载波与调制信号（即被测信号）相加；(B)载波幅值随调制信号幅值而变；(C)载波频率随调制信号幅值而变；(D)载波相位随调制信号幅值而变。10/2/2tt12、若矩形窗函数为xt)，其傅立叶变换为（sinfsinf1f；(C)；(D)sinf(A)；(B)fff二填空题（每空1分，共计12分1、2、324V电源供电，就其测量范围，输出4~20的电流。为了把信号输入虚拟仪器，可在变送器电路串连一个（电阻两端取出1~5V的电压信号。的标准电阻，以便在该4、5、6、、8、、、11、三问答题（只选作4题，每题6分，合计24分）四计算题（每题10分，共2题，合计20分）1、测力传感器的输入100N，开路输出电压为90mV，输出阻抗为500Ω。为了放大信号电压，将其连接一个增益为10的反相放大器。若放大器输入阻抗为4kΩ，求放大器输入负载误差和测量系统的灵敏度。放大器的增益带宽积(GBP)为10kHz正弦电压的输出与输入之间的相角差。2、五综合应用题（每题10分，共2题，合计20分）自测试卷（考试时间120分钟）题号题分得分核分人复查人得分评卷人一单项选择题（每题2分，共计24分）1．瞬变信号的频谱特点是（1）（1）离散的，只发生在基频的整数倍；2）连续的，随着频率的增大而减小；（3）连续的，只在有限区间有非零值；（4）离散的，各频率成分的频率比不是有理数。2．若F[t)]=Xf，k为大于零的常数，则有F[kt)]=（4）f11f（1）X()；（2）()；（3）X(kf)；（4）X()。kkkk3．下列第（3）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。（12）热电偶、霍尔、半导体气敏传感器；（3）硅光电池、霍尔、磁电式4）压电、霍尔、电感式。4．信号中最高频率f为1000Hz，采样频率f至少应为(4)Hz。cs（1）500；（21000；（3）1500；（4）2000。5．已知在某特定条件下材料A与铂电阻配对的热电势为材料B与铂配对的热电势为8mV，此条件下材料A与材料B配对后的热电势为(1)。（1）5；（2）8；（3）13；（4）21。6．惯性式位移传感器作为滤波器来说具有（2）特性。（1）低通；（2）高通；（3）带通；（4）带阻。7．下面对线性系统的输入、输出间关系表述正确的是（2）；（1）（3）；（2）（4）2YfHfXfSfHfSfxyx。；SfHfSfSfSfSfyxxyxy8．非线性度是表示定度标定曲线（2）的程度。（1）接近真值；（2）偏离其拟合直线；（3）加载和卸载时不重合；（4）在多次测量时的重复。9．下列（1）为不正确叙述。（1）低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短；（2）截止频率为幅频特性值为A/2所对应的频率；0（3）截止频率为对数幅频特性衰减3dB所对应的频率；（4）带通滤波器带宽为上、下截止频率之间的频率范围。10．调幅波（AM）是（2（12）载波幅值随调制信号幅值34）载波相位随调制信号幅值而变。(4式传感器适用于几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量。（1）电涡流；（2）电容；（3）压磁式；（4）光栅。1/2t12．若矩形窗函数为t)，其傅里叶变换为（10t/2ππ1πfff（1）2）；（3）π；（4）sinπ。fπfπff得分评卷人二填空题（每空1分，共计12分）1．任何样本的时间平均等于总体平均(集合平均)的随机信号被称为(各态历经)信号。2．若线性系统的输入为某一的简谐信号，则其稳态响应必为(同频率)的简谐信号。34．两个压电元件的（并连）适用于测量以电荷为输出的场合。5γ射线）测厚仪是目前常用的非接触式测厚仪之一，与X射线测厚仪相比它的射线源稳定、廉价。6．正弦信号的自相关函数保留了信号的（幅值）信息和（频率）信息，但是失去了相位的信息。7线性。89．由于不正确地选择采样的时间间隔而引起频域上高低频之间彼此混淆的现象被称为（10得分评卷人三问答题（只选作4题，每题6分，合计24分）1．在二阶系统中，为什么取0.7为最佳阻尼比？从幅频特性上看，阻尼比为0.7时，频谱近似为常数的范围较宽，即工作频的条件。2．什么是泄漏，为什么产生泄漏、如何减少泄漏？由于时域上的截断而在频域上出现附加的频率分量的现象称为泄漏。象。窄，旁瓣小的窗函数。3．如何确定信号中是否含有周期成分？信号的概率密度函数在均值处有盆形特征；做自相关函数Rτ，Rτ含有周期成份，不随τ的增大而衰减；xx功率谱在周期频率处有明显的峰值；用倒频谱分析可见明显的峰值及边带频率。4．如何校准压电式加速度传感器？量振动态的振幅，再和传感器的输出做比较；使用小型的、已知振级的校准仪，可在给定频率点校准传感器。动台上，比较两个传感器的输出。5．说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。可以认定测得的信号中只有与输入信号相同的频率成份才是真正由输入引成份，查找其产生的原因。6．简述热电偶的测温原理。导体的接触电势和单一导体的温差电势组成。得分评卷人四计算题（每题10分，共2题，合计20分）1．用电阻应变片接成全桥，单臂工作，测量某一构件的应变，已知其变化规律为10cos10t8cos100tt如果电桥激励电压是u4sin10000tK0解：1输出uuK=2sin10000cos108cos100)ttt4BD010sin10010t10si9t8si01t08si9t02．有一1/3倍频程滤波器其中心频率f=500Hz，建立时间T0.8s。求该ne滤波器：（1）带宽B、上、下截止频率f、f。1c2（2）若中心频率改为f'=200Hz，求带宽、上下截止频率和建立时间。n解：f2/2f21/65000.891500445.5Hzn1nf2/2f21/65001.122500561.0Hznc2nBff561.0445.5115.5Hzc21若中心频率改为f200Hz'n200BB115.50.446.2Hz500T'TB/BTff'/0.8500/2002seeenn得分评卷人五综合应用题（每题10分，共2题，合计20分）1Aμε/NP=20N5.1（R0为温度补偿片）中贴片和组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数（με250-150-400图5.101252．用应变计测量一小轴的扭矩，测量系统框图如图5.2-1。试在图5.2-2中响。已知小轴直径D=25mm，弹性模量=2105MPaμ=0.25；应变仪灵敏度K=10mV/με，满量程输出为±1V，衰减档位置如表5.1所示；由A/D和PC1000με0.1D，3抗扭截面模量为0.2D）3YD-15电桥—→—→A/D—→PC应变仪图5.2-1当小轴加载扭矩为T=50Nm时，应选那个应变仪衰减档的位置，虚拟仪器的显示值是多少？图5.2-2表5.1YD-15应变仪衰减档位衰减档总电阻（Ω）衰减档用电阻（Ω）信号衰减比（％）量程（με）±100±300±1000±3000±10000T0.2D31T)0.2DE0.2(2510)210104533356100101006410040045IK104004000mV选衰减档位置10输出电压为显示应变U=4000/10=400mV0εU×1000/1000mV=400με00得分评卷人五综合应用题（每题10分，共2题，合计20分）1．一特性常数Aμε/N的等强度梁，若悬臂端加载P，根据图5.1（R为温度补偿片）中贴片和组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数（μ0ε图5.12．用应变计测量一小轴的扭矩，测量系统框图如图5.2-1。试在图5.2-2中响。已知小轴直径D=25mm，弹性模量=2105MPaμ=0.25；应变仪灵敏度K=10mV/με，满量程输出为±1V，衰减档位置如表5.1所示；由A/D和PC1000με0.1D，3抗扭截面模量为0.2D）3YD-15应变仪电桥—→—→A/D—→PC图5.2-1当小轴加载扭矩为T=50Nm时，应选那个应变仪衰减档的位置，虚拟仪器的显示值是多少？图5.2-2表5.1YD-15应变仪衰减档位1600衰减档总电阻（Ω）衰减档用电阻（Ω）信号衰减比（％）量程（με）60060100103.31±100±300±1000±3000±10000自测试卷3班级姓名（考试时间120分钟）题号题分得分核分人复查人2412242020得分评卷人一单项选择题（每题2分，共计26分）1．测试装置的传递函数与(有关。ABCD与测试装置的结构试题答案：D2．在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是(。A电容式；B压电式；C电阻式；D电涡流式试题答案：D3．在下列流量计中采用应变计输出流量信号的是（4）流量计。（1）涡轮式2）椭圆齿轮34）靶式试题答案：44t和ytxtyt(()1/2())（）角频率为2）角频率为的周期信号；5（C）随机信号试题答案：C5、线性度是表示标定曲线()的程度。在多次测量时的重复试题答案：26、倒频谱函数是信号的（1）描述。（13）复频域试题答案：17．响度是噪声强弱程度的主观评价值，其单位是（A宋；B方；C分贝；D瓦试题答案：A）。8二阶系统，当相频特性中φ＝－90所对应的频率ω作为系统固有频率ωn的估计，该值与系统阻尼比的大小（）。A对不同频率信号的放大程度；B系统对静态信号的放大程度；C系统稳定程度；D系统对动态信号的放大程度试题答案：B9（1）电涡流试题答案：410．应变仪中电桥的供桥电压由（1）供给。）式传感器适用于几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量。（2）电容（）电位器（4）感应同步器（1）振荡器试题答案：1（）放大器（3）稳压电源（4）相敏检波器11．测试装置的频响函数Hjω是装置动态特性在（）中的描述。A幅值域；B频域；C复频域；D相位域试题答案：C12．当＝0时，自相关函数值R(0)()xA等于零B等于无限大C为最大值D为平均值试题答案：C13.各态历经信号属于下面哪一种类型的信号（）A复杂周期信号试题答案：BB平稳随机信号C非平稳随机信号D准周期信号得分评卷人二填空题（每空1分，共计13分）1．调幅波可以看作是载波与调制波的________。试题答案：乘积;2．一个线性时不变系统，当向它输入某一频率的正弦激励时，则其稳态输出信号必为________。试题答案：同一频率的正弦函数;3．能用确切数学式表达的信号称为________信号，不能用确切数学式表达的信号称为________信号。试题答案：确定性;非确定性;4比。之试题答案：满量程;5．在周期信号的幅值谱中谱线间隔为T谱线高度表示________。试题答案：每个频率分量的幅值大小;6．交流电桥在测量之前必须调节平衡，包括________和________平衡。试题答案：电阻电容7．若采样频率过低，不满足采样定理则采样离散信号的频谱会发生________现象。试题答案：混迭;8．测试系统通常由（）、（）和显示记录装置组成。试题答案：传感器;测量电路或中间变换电路9．测量精确度分别描述了________误差和________误差及两者的综合。试题答案：系统随机得分评卷人三问答题（共计5题，每题4分，合计20分）1什么是互相关分析，它主要有什么用途？R(E[x(t)y(t)])xy对同频的周期信号，有xy0R)xy)02不同频的周期信号、周期信号与随机信号不相关。做输入和输出的互相关，排除噪声干扰而得出两点间的距离或两点间运动物体的速度。通过不同时间差所对应的幅值确定信号的主要传输通道或主要信号源。2试述电阻应变测量系统的转换过程。（12）在力的作用下，弹性原件产生机械变形，3）通过电桥，将电阻值变化，以电流或电压形式输出。3阻值相等，因在相邻桥臂上，阻值相减，消除了温度影响。条件（1234）联接在相邻桥臂上4测试系统不失真测试的频域条件是什么?（1）在频域内，幅频特性为常数，相频特性为线性。5方法有哪两种？它们工作原理及应用范围上有什么不同？答：液体阻尼和电磁阻尼。液体阻尼：是将振动子转动部分浸泡在液体中，依靠液体摩擦起到阻尼的作用。固有频率高于400Hz的振动子一般都采用液体阻尼。电磁阻尼：是基于振动子本身的线圈在磁场中转动时所产生的反向电流的作用，400Hz的振动子一般都采用电磁阻尼。得分评卷人四计算题（每题7分，共3题，合计20分）1、用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量，若要求幅值误差在5%以内，时间常数应取为多少？若用该时间常数在同一系统测试50Hz的正弦1信号，幅值误差和相位差各为多少？（系统H(j)）1j解：1|H(j)122110.051(200)2211(200)1.05220.955.09(s)411111(2100)1(5.0910)(250)22422=0.013=1.3%arctan(2)farctan(23.14505.0910)942ε(t)=Acos10tA（E为常数）试求此电桥的输出信号，并定性绘制其图形。uEsin1000t1UAsin10ttt)4442tt)83利用傅氏变换性质，定性画出指数衰减信号x(t)ecost的时域、频域图0形。得分评卷人五综合应用题（每题10分，共2题，合计20分）1.一特性常数A=1Mpa/N的等强度梁，材料的波松比μ=0.3弹性模量MPa，若悬臂端加载P=20N，根据图中贴片和组桥方式，填写静5态应变测量时的仪器读数(μ，或填写电阻R的标号。RRRR21712R9RRRRR2101034με应变400με260με0με140με2.有一圆柱形压力传感器，其弹性原件的外径为，内径为，弹性模量5MPa波松比为=0.3，在测量前估计最大载荷约为，并略有偏载。所设计的测量系统的联桥方式如图所示，用YD-15动态电阻应变仪放大，由SC-16光线示波器记录。问：）此种组桥方式能否消除偏载的影响？2）确定YD-15动态电阻应变仪衰减档？3）选振子且要求示波器的光点高度不得小于是20cm.4）若直接标定时，标定系数K，实际测量中示波器图的光点高标度为，问实际载荷为多少？应变仪参数如下：档位测量范围（）负载电阻（）12灵敏度）0.25131020100衰减档灵敏度16500.0930.0250.01振子参数如下型号FC6-120020FC6-250016FC6-500012内阻)灵敏度(mm/mA)最大允许电流（）保证线性振幅（）能消除偏载的影响.(2)A(Dd)(600120)271296(mm)2222244F33520103123.5(MPa)A271296123.5617.5()E2105617.5802.8()仪应变仪选10档（3）应变仪输出电流：I=0.025802.8/10=2.007(ma)若选FC6-1200:H=2.00712=24.084(mm)>20mm若选FC6-2500:电阻需匹配小于20，需串联电阻，电路中电流仍为2.007maH=2.0072.24=4.9098(mm)<20mm若选FC6-5000:电阻需匹配小于20，需串联电阻，电路中电流仍为2.007maH=2.0070.45=0.9(mm)<20mm选FC6-1200较为合适。（4）23=29900(KN)自测试卷3（考试时间120分钟）一单项选择题（每题2分，共计24分）1瞬变信号的频谱特点是（2）（1）离散的，只发生在基频的整数倍（2）连续的，随着频率的增大而减少（3）连续的，只在有限区间有非零值（4）离散的，各频率成分的频率比不是有理数2信号x(t)Asin(t)的均方根值x为（3sA2（1）A（2）（3）A（4）A223下列第（3）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。（1）热电偶、电涡流、电阻应变器（3）硅光电池、霍尔、磁电式（2）热电偶、霍尔、半导体气敏传感（4）压电、霍尔、电感式4下列第（2）组传感器较适合于测量旋转轴的转速。（1）电涡流、电阻应变，电容（2）磁电感应、电涡流、光电（3）硅光电池、霍尔、磁电式（4）压电、霍尔、电感式5已知在某特定条件下材料A与铂电阻配对的热电势为材料B与铂配对的热电势为在此条件下材料A与材料B配对后的热电势为（1（1）5（2）21（3）13（4）86惯性式位移传感器作为滤波器来说具有（2）特性。（1）低通（2）高通（3）带通（4）带阻7传感器的滞后是表示标定曲线(3)的程度。（1）接近真值（2）偏离其拟合直线（3）正反行程不重合（4）在多次测量时的重复8信号中最高频率f为1000Hz，采样频率f至少应为(1)Hz。cs（1）20009下列（1）为不正确叙述。（2）2560（3）1000（4）500（1）低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短（2）截止频率为幅频特性值为A/2所对应的频率0（3）截止频率为对数幅频特性衰减所对应的频率（4）滤波器带宽为上、下截止频率之间的频率范围10、线性度是表示标定曲线(2（1)的程度。（2（3）正反行程不重合11信号的幅值调制是（1（1）载波与调制波相乘（4）在多次测量时的重复（2）载波与调制波相加（3）载波幅值随调制信号频率而变（4）载波频率随调制信号幅值而变1/2t12若矩形窗函数为()wt，其傅里叶变换为（10t/2ππ1πfff（1）（2）（3）π（4）sinπfπfπff二填空题（每空1分，共计12分）1时间平均等于总体平均（集合平均）的随机信号被称为（各态历经）信号。2若线性系统的输入为某一频率的简谐信号，则其稳态响应必为(同频)的简谐信号。3一个变送器用24V电源供电，就其测量范围，输出4～20mA的电流。为了把率信号输入虚拟仪器，可在变送器电路中串连一个（250以便在该电阻两端取出1～5V的电压信号。）Ω的标准电阻，4（电荷放大器无关，并且下限频率较高。5目前常用的非接触式测厚仪有X射线测厚仪和（γ射线）测厚仪。6正弦信号的自相关函数保留了信号的（幅值）信息和（频率）信息，但是失去了相位的信息。7性线8（众数）是对应于事件发生概率峰值的随机变量的值。9由于不正确地选择采样的时间间隔而引起频域上高低频之间彼此混淆的现象被称为（迭混10（相关系数）在时域表示两个信号之间相关的概率大小。11附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率（减小三问答题（任选4题，每题6分，合计24分）1在磁电指示机构中，为什么取0.7为最佳阻尼比？当阻尼比取0.7，从幅频特性的角度，在一定误差范围内，工作频率范围比现不失真测试。2窗函数的作用是什么？窗函数有哪些频域指标，它们能说明什么问题？3漏的程度。3如何确定信号中是否含有周期成分（说出两种方法）？度函数，含有周期成分时，曲线呈盆形。4相位误差？确定装置的频响函数，把输入信号的频率分别带入幅频特性和相频特性。5说明长光栅的构成和工作原理。θ，若直光栅的栅距为，光通过光栅形成明暗相间距离为B的条纹，有w/Bθ。光栅横向相对移动时，横向条纹沿纵向移动。纵横向移动的距离比等于/w。6的原因。热量辐射到管道壁；分离误差，气体流动时，由于粘滞作用，敏感元件表面速度降低到零，导致温度升高。四计算题（每题10分，共2题，合计20分）1测力传感器的输入为100N,开路输出电压为90mV，输出阻抗为500Ω。为了放大信号电压，将其连接一个增益为10的反相放大器。(a)若放大器输入阻抗为4kΩ，求放大器输入负载误差。这时，测量系统的灵敏度是多少？放大器的增益带宽积（）为1MHz，求频率为10kHz的正弦输入电压的截止频率和输入输出之间的相位差。解(a)传感器可以模拟为一个串连500Ω电阻的95mV和放大器连接时，如图所示。解出电流：V0.090R5004000I2100.02mA5放大器输入电阻上的电压为：0.0210=8010=80mV=4000-3-3因此，负载误差为10mV。灵敏度为K8010/1008mV/N(b)求截止频率6fCkHz5G频率为10kHz时的相角：4Φ5.7152为了计算一个电阻性电路功率消耗，已测得电压和电流为V=100±2V=10±0.2AV和I的置信水平相同。(b)要使功率最佳估计误差达到±10W，电压和电流应限制在什么范围（两者误差的变化率相等）？解P，计算P对V和I的偏导数：PPI10.0,V100.0VVI于是PPIww+w=10×2+100×0.2=40WVpVI21/2P2Pww2)0.2)]28.3Ww221/2VIpVI210/28.30.71V0.210/28.30.071A电压和电流为V=100±0.71V=10±0.071A五综合应用题（每题10分，共2题，合计20分）1一特性常数με/N的等强度梁，若悬臂端加载P=20N，根据图5.1中贴片和组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数（μεμ=0.25）150-150-400125200图5.125.2-1，电桥电源电压为15V2.05.2-2=30mm，弹性模量E2×10MPa，泊松比μ=0.28；应变放大器有1，10，，1000等45个增益档，其电压放大倍数分别为1，10，100，1000，满量程输出为±5V；由A/D和PC构成虚拟仪器，A/D输入范围为±5V，虚拟仪器对应的显示值是±5000mV。当小轴加载扭矩为T=50Nm时，请选择应变放大器增益档，如果把显示值标定为输入扭矩，标定系数应为多少？应变放电桥—→—→A/D—→PC图5.2-1大器图5.2-2T0.2D31T)=60.2DE0.2)24533356=59.26με1510259.26101.778mVUUK360选增益1000输出电压为标定系数U1.77810001778mVoK=50/1778=0.02812N-m/mV自测试卷（考试时间120分钟）一、单项选择题（每题2分，共计24分）1、瞬变信号的频谱特点是（）（12）连续的、随着频率的增大而减34）离散的、各频率成分的频率比不是有理数。2、若F[t)]＝Xf，k为大于零的常数，则有F[t)]＝（）（1）Xf/k2）kXk3）/k)X(kf)4）/k)Xf/k。3、下列第（）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。（l2）热电偶、霍尔、半导体气敏传感器；（34）压电、霍尔、电感式。4、信号中最高频率f为1000Hz，采样频率f至少应为（）Hz。cs（l）5002）10003）15004）2000。5、已知在某特定条件下材料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，此条件下材料A与材料B配对后的热电势为（（l）52）8；（3）l34）21。6、惯性式位移传感器作为滤波器来说具有（）特性。（l234）带阻。7、下面对线性系统的输入、输出间关系表述正确的是（）（lYf│f│f2）Sff)Sf)2xyx（3）Sf│(f│Sf4）SfSf)Sf)8、非线性度是表示定度（标定）曲线（yxxyxy）的程度。（123）加载和卸载时不重合；（4）在多次测量时的重复。9、下列（）为不正确叙述。（1）低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短；（2）截止频率为幅频特性值为A/2所对应的频率；0（3）截止频率为对数幅频特性衰减3dB所对应的频率；（4）带通滤波器带宽为上、下截止频率之间的频率范围。10、调幅波（AM）是（（12）载波幅值随调制信号幅值而变；（34）载波相位随调制信号幅值而变。）式传感器适用于几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量。（1234）光栅。1t/212、若矩形窗函数wt，其傅里叶变换为（0t/2sinffsinff1f3）f（1）2）4）sinf二、填空题（每空1分，共计12分）1信号。）2、若线性系统的输入为某一频率的简谐信号，则其稳态响应必为（的简谐信号。）34、两个压电元件的（5）测厚仪是日前常用的非接触式测厚仪之一，与X射线测厚仪相）式拾振器在测振时被固定在被测设备上。）适用于测量以电荷为输出的场合。比，它的射线源稳定、廉价。6、正弦信号的自相关函数保留了信号的（掉了相位的信息。）信息和（）信息，但是丢7、双螺线管差动型传感器比单螺线管型电感式传感器有较高的灵敏度和（8、测试装置在稳态下，单位输入变化所引起的输出变化称为该装置的（9、由于不正确地选择采样的时间间隔而引起频域上高低频之间彼此混淆的现象被称为（10）是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。、附加感器质量将使被测振动系统的固有频率（三、回答题（只选作4题，每题6分，合计24分）1、在二阶系统中，什么取0.7为最佳阻尼比？2、什么是泄漏，为什么产生泄漏，如何减少泄漏？3、如何确定信号中是否含有同期成分？4、如何校准压电式加速度传感器？5、说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。6、简述热电偶的测温原理。四、计算题（每题10分，共2题，合计20分）1、用电阻应变片接成全桥，单臂工作，测量某一构件的应变，已知其变化规律为t)=10cos10t+8cos100tu=4sin10000t0数K=22、有一l/3倍频程滤波器其中心频率f＝500Hz，建立时间T=0.8s。求滤波器：ne（1）带宽、上下截止频率f、f。c12（2）中心频率改为f＝200Hz，求带宽、上下截止频率和建立时间。n五、综合应用题（每题10分，共2题，合计20分）1、一特性常数A＝5/N的等强度梁，若悬臂端加载=20N，根据图（R为温0度补偿片）中贴片和组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数（με图12、用应变计测量一小轴的扭矩，测量系统框图如图2。试在图3中表示如何有轴直径=25mm．弹性模量E＝2×10Mpa，泊松比=0.25；应变仪灵敏度5K=10mV/，满量程输出为，衰减档位置如表1所示；由A/D和PC构成虚拟仪器，设定其满量程输出为0.1D，抗扭截面模量3为0.2DT＝50Nm时，应选那个应变仪衰减档的位置，虚3拟仪器的显示值是多少？图2图3表1试技术试题（考试时间120分钟）一、单项选择题（每题2分，共计24分）1、附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率（（1234）略有增大2、若F[t)]＝Xf，k为大于零的常数，则有F[t)]＝（）（1）Xf/k2）kXk3）/k)X(kf)4）/k)Xf/k。3、下列第（）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。（l2）热电偶、霍尔、半导体气敏传感器；（34）压电、霍尔、电感式。4）是一种测振前置放大器，其主要优点是灵敏度与电缆长度无关，并且下限频率较高。（l234）电荷放大器5、信号中最高频率f为1000Hz，采样频率f至少应为（）Hz。cs（l）5002）10003）15004）2560。6、信号x(t)Asin(t)的均方根值x为（sA2（1）A（2）（3）A（4）A227、已知在某特定条件下材料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，此条件下材料A与材料B配对后的热电势为（（l）52）8；（3）l34）21。8、惯性式位移传感器作为滤波器来说具有（）特性。（l234）带阻。9、下面对线性系统的输入、输出间关系表述正确的是（）（lYf│f│f2）Sff)Sf)2xyx（3）Sf│(f│Sf4）SfSf)Sf)yxxyxy10、线性度是表示定度（标定）曲线（）的程度。（123）加载和卸载时不重合；（4）在多次测量时的重复。、下列（）为不正确叙述。（1）低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短；（2）截止频率为幅频特性值为A/2所对应的频率；0（3）截止频率为对数幅频特性衰减3dB所对应的频率；（4）带通滤波器带宽为上、下截止频率之间的频率范围。12、调幅波（AM）是（（12）载波幅值随调制信号幅值而变；（34）载波相位随调制信号幅值而变。二、填空题（每空1分，共计12分）1）是对应于事件发生概率峰值的随机变量的值。2、瞬变信号的频谱特点是（）3）信号。4、若线性系统的输入为某一频率的简谐信号，则其稳态响应必为（）的简谐信号。56、两个压电元件的（78、测试装置在稳态下，单位输入变化所引起的输出变化称为该装置的（9、由于不正确地选择采样的时间间隔而引起频域上高低频之间彼此混淆的现象被称为（）式拾振器在测振时被固定在被测设备上。）适用于测量以电荷为输出的场合。10）是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。、正弦信号的自相关函数保留了信号的（）信息和（）信息，但是丢掉了相位的信息。三、回答题（只选作4题，每题6分，合计24分）1、说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。2、什么是泄漏，为什么产生泄漏，如何减少泄漏？3、如何确定信号中是否含有同期成分？4、在二阶系统中，什么取0.7为最佳阻尼比？5、简述热电偶的测温原理。6、说明长光栅的构成和工作原理。四、计算题（每题10分，共2题，合计20分）1、以阻值R=120Ω，灵敏度K=2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组22με和2000με时，求出单臂工作的输出电压。若采用双臂电桥，另一桥臂的应变为-2με和-2000με时，求其输出电压并比较两种情况下的灵敏度。2、有一l/3倍频程滤波器其中心频率f＝500Hz，建立时间T=0.8s。求滤波器：ne（1）带宽、上下截止频率f、f。c12（2）中心频率改为f＝200Hz，求带宽、上下截止频率和建立时间。n五、综合应用题（每题10分，共2题，合计20分）1、一特性常数A＝5/N的等强度梁，若悬臂端加载=20N，根据图（R为温0度补偿片）中贴片和组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数（με图12、如题图2所示，在一受拉弯综合作用的构件上贴有四个电阻应变片。试分析试：(1)只测弯矩，消除拉应力的影响；(2)只测拉力，消除弯矩的影响。电桥输出各为多少？图2测试技术试题一、单项选择题（每题2分，共计20分）1、瞬变信号的频谱是()。(A)离散的，只发生在基频整数倍的频率；(B)连续的，随着频率的增大而减小；(C)连续的，只在有限区间有非零值；(D)离散的，各频率成分的频率比不是有理数。2、若时域信号为(t)×yt，则相应的频域信号为()。(A)Xf)×Yf)(B)Xf+Yf)(C)f*Yf)(D)Xf)Yf)–3(A)测量值的算术平均值中包含恒值系统误差；(B)偏差核算法中，前后两组的离差和的差值显著地不为零；(C)修正恒值系统误差的方法是引入与其大小相等，符号相反的修正值；(D)恒值系统误差对离差的计算结果不产生影响。4、对于二阶系统，用相频特性ω90º所对应的频率ω估计系统的固有频率ω，该ω值与系统阻尼比的大小（nn无关；(B)依概率完全相关；(C)依概率相关；成线性关系。5、传感器的滞后表示标定曲线（）的程度。(A)接近真值；(B)偏离其拟合直线；(C)加载和卸载时不重合；(D)在多次测量时的重复。6）传感器适用于非接触测量，而且不宜受油污等介质影响。电容；(B)压电；(C)电阻；(D)电涡流。7、下列第（）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。(B)热电偶、霍尔、半导体气敏传感器；(C)硅光电池、霍尔、磁电；压电、霍尔、电感。8、调幅波（AM）是（(A)载波与调制信号(即被测信号相加；(B)载波幅值随调制信号幅值而变；(C)载波频率随调制信号幅值而变；(D)载波相位随调制信号幅值而变。9、倒频谱函数是信号的（）描述。(A)时域；(B)频域；(C)幅值域；复频域。10用（）放大器。(A)电压；(B)电荷；(C)功率；积分。二、填空题（每空1分，共计10分）1、任何样本的时间平均等于总体平均集合平均的随机信号被称为()信号。23、二阶测试装置，其阻尼比为（）左右时，可以获得较好的综合特性。4、恒带宽比滤波器的中心频率越高，其带宽（5）在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。6、若采样频率过低，不满足采样定理，则采样后的信号会发生（7、测量转轴扭矩时，应变计应安装在与轴中心线成（）的方向上。8）是指两个具有相同方向、相同频率和相位差固定的波。9、若采用相同材料构成热电偶的两极，那么，当两个节点的温度不同时，热电偶的两个节点之间总的热电势为（10、在涡轮式流量计、椭圆齿轮流量计、压差流量计、靶式流量计中，采用应变）误差的大小决定测量数值的准确度。）现象。计输出流量信号的是（）流量计。三、简答题（每题6分，共计30分）1、说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。2、通常测试系统由哪几部分组成？简要说明各组成部分的主要功能。3、什么是泄漏？为什么会产生泄漏？如何减少泄漏？45、简述热电偶的测温原理。四、计算题（每题10分，共2题，合计20分）1、把灵敏度为404×10的压电式力传感器与一台灵敏度调到0.226mV/pC的电-4荷放大器相接，求其总灵敏度。若要将总灵敏度调到10×10mV/Pa，电荷放大-6器的灵敏度应作如何调整？2、有一个1/3倍频程滤波器，其中心频率f=500Hz，建立时间T=0.8s。求该滤ne波器的带宽B，上、下截止频率f、f；若中心频率f'=200Hz，求带宽及上、21n下截止频和建立时间。五、综合应用题（每题10分，共2题，合计20分）1、一等强度梁上、下表面贴有若干参数相同的应变片，如题图5.1所示。题图5.1梁材料的泊松比为μ，在力Pε，用静态应变仪测量时，如何组桥方能实现下列读数？a)；b)(1+μ；c)4ε；d)μ；e)0；f)2ε2、设计一圆筒形拉（压）力传感器，如何布片组桥才能消除加载偏心的影响，并由最大可能的灵敏度？最大负荷P=9.8kN时，电桥输出的应变值为，若材料的弹性模量=1.96×10MPa=0.255内径为20mm，试确定传感器弹性元件的外径。自测试卷1单项选择题（每题2分，共计20分）1.1已知一个线性系统的与输入t对应的输出为t1dyt)dtt为ut)k[yt)yt)dtT](kTT为常数，那么相应的输入函数pidTipd0应为()。1xt)dtTdxt)]t(A)k[xt)Tdtpd0iT(B)k[xt)]dTpi1dxt)dtt(C)[xtt)xt)dtT](，t为常数，t0)00Tip0d0k1xt)dtTdxt)](D)[x