测试与传感器技术试题及答案

测试与传感器技术试题(1)一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面的括号内打A“√”，错误的打B“×”。每小题2分，共10分)1.X-Y记录仪可记录任何频率的信号。(B)2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。(A)3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。(A)4.瞬态信号的频谱一定是连续的。(A)5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。(B)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，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共10分)1.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是(A)A.周期信号B.非周期信号C.瞬态信号D.随机信号*2.用共振法确定系统的固有频率时，在有阻尼条件下，()频率与系统固有频率一致。A.加速度共振B.速度共振C.位移共振D.自由振动3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是(A)A.电荷放大器B.A/D转换器C.相敏检波器D.滤波器4.温度误差的线路补偿法是利用电桥(C)实现的。A.相邻桥臂同变输入电压相加B.相邻桥臂差变输入电压相减C.相对桥臂同变输入电压相加D.相对桥臂差变输入电压相加5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M(B)A.始终保持不变B.随被测位移的变化而变化C.不随被测位移的变化而变化D.随线圈电流的变化而变化三、填空题(每空1分，共30分)1.若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为___AW_____，加速度信号的振幅为______AW2__。2.利用数字频率计测量振动频率时，一般对低频信号测________，高频信号测________。3.信号的频谱函数可表示为__幅值______频谱和___相位_____频谱。4.用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不同，存在着________共振频率，________共振频率，________共振频率。5.高频情况下，多采用___压电式____测力传感器来测量激振力，而且在实验前需对测力系统进行____标定____。6.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时，质量块产生一可变力作用在压电晶片上，由于___压电_____效应，在压电晶片两表面上就有___电荷_____产生。7.阻抗头由两部分组成，一部分是___力_____传感器，一部分是_加速度_______传感器。它是用来测量驱动点__阻抗______的。8.阻容式积分电路中，输出电压从_电容C_______两端取出，RC称为__积分______时间常数，RC值越大，积分结果越__准确______，但输出信号___越小_____。9.光线示波器的关键部件是________，通过它，可将按一定规律变化的________信号，转换成按同样规律变化的________摆动信号，从而记录测量结果。10.热电偶的热电势由________和________两部分组成。@@@11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率_______。12.具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为________。13.长度计量光栅是利用_莫尔条纹_______来进行位移量的测量的，它具有_位移放大_______和_平均光栅误差_______的作用。四、简答题(每小题5分，共20分)1.为什么使用压电式传感器时必须配用阻抗变换器?2.简述金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理有何不同?3.简述电动式激振台的基本构造和工作原理。4.简述磁带记录仪的功能特点。五、计算题(每小题10分，共30分)1.求指数函数x(t)=Ae-at(a0,t≥0)的频谱；画出幅频图。2.已知一阶系统的频率响应为H(jω)=11+0.35jω,用该装置去测周期分别为1S，2S，5S的正弦信号，问它们的幅值误差各为多少?3.已知被测应变ε(t)=A+Bcos10t,电桥输入电压为ui(t)=Uicos1000t,采用半桥差动工作方式，试求(1)电桥输出信号的表达式，并说明该信号是什么波形；(2)画出该信号的幅频图。测试与传感器技术试题（2）一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面括号内打“√”，错误的打“╳”。每小题2分，共10分)1.动态应变仪的标定电桥的输出电压是采用半桥接法工作的。()2.传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。()3.利用桥式电位差计测量热电偶的热电势时要消耗热电偶的能量。()4.具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为0=MK。()5.惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。()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，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共10分)1.下列传感器可实现非接触测量的是(C)传感器。A.压电式加速度B.电动式速度C.电磁式速度D.电阻应变式2.描述周期信号频谱的数学工具是(A)A.傅立叶级数B.傅立叶变换C.拉氏变换D.三角函数3.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(B)A.理论直线B.标定曲线C.理论标定曲线D.幅频曲线4.要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后(D)A.相等B.与角频率成反比C.与角频率无关D.与角频率成正比5.使用数字频率计测量信号时，在()情况下测周法比测频法合理。A.被测信号频率很低B.被测信号频率很高C.被测信号频率变化较大D.被测信号频率恒定三、填空题(每空1分，共20分)1.测试装置的灵敏度是该标定曲线的________。2.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________。3.直流电桥中________接法的灵敏度最高。4.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。5.光线记录仪的振动子的输入信号只能是________。6.单位脉冲信号的幅值频谱是________。7.半导体应变片的工作原理是基于________效应。8.随机信号x(t)的均值定义为μ=________。9.若稳定振动位移信号为x(t)=Asin(ωt+θ)，则其稳定振动速度信号为v(t)=________,加速度信号的振幅为________。10.用强迫振动法激励系统，当系统加速度幅值达到最大时，称为系统的________，此激振频率ωd与系统固有频率ω０之间的关系式为________。11.正弦信号的均方根值与它的幅值比为________。12.电动式速度传感器的线圈中产生的感应电动势正比于________。13.GZ-2型测振仪配接电动式速度传感器时，经过仪器内部的________网络可将传感器测得的速度信号转换为________和________信号。14.温度误差的线路补偿法是利用电桥的________实现的。四、简答题(每小题10分，共30分)1.简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪两种?各有何特点?2.画出动态应变仪的原理框图。若输入应变的波形为低频简谐信号，请注明各环节的输出信号的波形。3.差动变压器是哪一类传感器?它的工作原理和输出特性是什么?五、计算题(每小题10分，共30分)1.写出图示阶跃信号的时域表达式，求它的频谱密度函数。2.某测试装置的频率响应函数为H(jω)=6750022500+150(j)+(j)ωω2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。3.根据图示电桥(1)写出电桥作电压输出时的和差特性公式。(2)若R1=R2=R3=R4=120Ω，△R1=△R3=0.3Ω,△R2=△R4=0时，输入电压为u0(t)=300sin(31416t),求输出电压u(t)。测试与传感器技术试题（3）一、填空题(每空2分，共20分)1.如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用_______作为传感器。2.红外图像传感器由红外敏感元件和_______电路组成。3.在电阻应变片公式，dRR=(1+2μ)ε+λEε中，λ代表_______。4.利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是_______。5.当磁头相对于磁尺不动时，仍有感应电动势输出的是静态磁头，且输出电势的幅值由_______所决定。6.动态标定的目的，是检验测试传感器的_______指标。7.确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和_______。8.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。9.热电偶电动势由_______电动势和接触电动势两部分组成。10.采用_______电源供电的电桥称为交流电桥。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20分)1.对压电式加速度传感器，希望其固有频率(C)A.接近零B.尽量低些C.尽量高些D.任意2.(C)传感器可用于医疗上-50℃～150℃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3.信号传输过程中，产生干扰的原因是(C)A.信号是缓变的B.信号是快变的C.干扰的耦合通道D.信号是交流的4.差动电桥由环境温度变化引起的误差为(D)A.1211RRB.1411RRC.1211RRED.05.非周期信号的频谱是(A)A.连续的B.离散的C.基频的整数倍D.脉冲函数6.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7.半导体应变片具有(A)等优点。A.灵敏度高B.温度稳定性好C.可靠性高D.接口电路复杂8.一阶系统的动态表征参数是(D)A.线性度B.固有频率C.阻尼比D.时间常数9.常用于测量大位移的传感器有(A)A.感应同步器B.应变电阻式C.霍尔式D.涡流式10.将电阻应变片贴在(C)上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。A.质量块B.导体C.弹性元件D.机器组件三、问答题(每小题4分，共20分)1.在静态测量中，根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定那些静态特性?2.设载波的中心频率为f0试根据图a、图b所示调制信号定性画出相应调频波波形。3.回答下列函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数：x1(t)=sin3ωt，x2(t)=e-t，x3(t)=esinωt，x4(t)=δ(t)，x5(t)=sin12t4.简述两类扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器。5.简述应变片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。四、计算题(每小题8分，共24分)1.已知测量齿轮齿数Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速(如图所示)。若测得输出电动势的交变频率为24(Hz)，求：被测轴的转速n(r/min)为多少?当分辨误差为±1齿时，转速测量误差是多少?2.由RC组成无源低通滤波器，已知R=500(Ω)，C=10(μF)，试求：(1)截止频率f0，并画出该滤波器的幅频示意图。(2)设输入信号x(t)=0.2cos12564.t,判断其是否在该滤波器的通频带内。3.试绘出x(t)=2cos(2πf0t)+3的时域图和频域图。五、应用题(每小题8分，共16分)1.试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。(1)用简图说明该传感器的结构，并简要说明其作用原理；(2)用图说明两个线圈在电桥电路中的接法。2.如图所示，轴工件用前后顶尖支承纵向磨削外园表面，在加工过程中，径向力Py和切向力Pz大小基本不变，但着力点位置沿轴向移动，现在前后顶尖上粘贴电阻应变片测量工件所受的Pz。(1)在图中标明应变片的位置及Pz的测量电桥。(2)着力点移动对测量结果有无影响?为什么?测试与传感器技术试题（4）第一部分选择题（共20分）一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。错选、