機(jī)電工程測試技術(shù)題庫 - 前六章.doc

第一章一、選擇題1、已知一信號的直流分量為零，交流分量的幅值不為零，則該信號的（ ） A方差等于均方值 B方差等于零 C均值等于均方值 D均方值等于零2、周期信號的幅值譜表示的是直流分量和各次諧波分量的（ ） A.幅值與頻率的對應(yīng)關(guān)系 B.幅值與初相位的對應(yīng)關(guān)系C.初相位與頻率的對應(yīng)關(guān)系 D幅值和初相位與頻率的對應(yīng)關(guān)系3、正常人的心電圖信號為（ ） A模擬信號 B離散信號 C隨機(jī)信號 D數(shù)字信號4、若周期信號x(t)的基波角頻率為w，則其周期為（ ） 5、信號的方差小，表示信號的 （ ） A波動(dòng)范圍小 8波動(dòng)范圍大 C平均功率小D平均功率大6、若周期信號x(t)的周期為T，則其基頻為 （ ）7、信號的幅值譜表示的是各頻率分量的（ ）A.幅值與頻率的對應(yīng)關(guān)系 B.幅值與初相位的對應(yīng)關(guān)系 C.初相位與頻率的對于關(guān)系 D.幅值和初相位與頻率的對應(yīng)關(guān)系8、數(shù)字信號的特征是A時(shí)間上離散、幅值上連續(xù) B時(shí)間上連續(xù)、幅值上連續(xù)C時(shí)間上離散、幅值上離散 D時(shí)間上連續(xù)、幅值上離散9、已知一信號的直流分量為零，交流分量的幅值不為零，則信號的（ ）A方差等于零 B.均方差等于零 C.均值等于均方值 D.方差等于均方值10、工程上，通常把頻譜中幅值下降到最大幅值的（ ）所對應(yīng)的頻率作為信號的頻寬A1/5 B.1/10 C.1/15 D.1/20二、填空題1、信號 X(t)=l+l0Cost+8Cos 2t+6Cos3t+，其等式右端包含了直流分量和各次諧波分量，則該信號的基頻為_Hz2、若已知某信號的均值為x，均方值為x2，則其標(biāo)準(zhǔn)差為_。3、自功率譜是描述隨機(jī)信號在_域的特征函數(shù)。4、若在時(shí)域?qū)⑿盘枆嚎s，則在頻域其頻譜將_。5、當(dāng)信號的標(biāo)準(zhǔn)差變?yōu)樵瓉硇盘柕?倍時(shí)，信號的方差變?yōu)樵瓉硇盘柕腳倍。6、周期信號頻譜的特點(diǎn)是離散性、諧波性和_。7、隨機(jī)信號是指不能準(zhǔn)確預(yù)測未來瞬時(shí)值，也無法用確切的_關(guān)系式描述的信號。8、若一信號，該信號的周期為 。三、問答題1、試說明信號的均值、方差、均方值的物理含義。2、 一個(gè)信號可用時(shí)域描述，也可用頻域描述，請簡述時(shí)域描述和頻域描述的區(qū)別；四、應(yīng)用題1、已知某信號的傅里葉級數(shù)展開式為為。試求該信號的直流分量、基波分量、二次和三次諧波分量的幅值，并繪出其幅值譜圖。 第二章一、選擇題1、傳感器的分辨力越高，表示傳感器（ ） A遲滯越小 B重復(fù)性越好 C線性度越好 D能感知的輸入增量越小2、屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（ ） A阻尼比 B重復(fù)性 C穩(wěn)定時(shí)間 D時(shí)間常數(shù)3、在傳感器及檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)中，表達(dá)其對輸入量變化的響應(yīng)能力的是（ ）A量程 B重復(fù)性C靈敏度 D線性度4、在相同工作條件下，傳感器對同一被測量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果的不一致程度較小，說明該傳感器的（ ）A量程較大 B重復(fù)性較好C靈敏度較高 D線性度較好5、屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是 A遲滯 B阻尼比 C臨界頻率 D固有頻率6、傳感器輸出量的變化量Y與引起此變化的輸入量的變化量之比，稱為（ ） A閾值 B分辨力 C靈敏度 D滿量程輸出7、對傳感器實(shí)施動(dòng)態(tài)標(biāo)定，可以確定其（ ） A重復(fù)性 B線性度 C遲滯誤差 D相頻特性8、一般，靈敏度愈高，測量范圍往往愈（ ），穩(wěn)定性愈（ ）A大，好 B大，差 C小，好 D小，差二、填空題1、已知某傳感器的滿量程輸出值YSF,且該傳感器的輸入/輸出特性的擬合直線與校準(zhǔn)曲線不一致的最大偏差為Lmax，則傳感器的線性度的計(jì)算公式為 2、傳感器工作時(shí)，相同被測量物理量所引起的輸出變化量較小的傳感器，其_較低。3、量程是指傳感器在_內(nèi)的上限值與下限值之差。4、在相同工作條件下，對同一被測量進(jìn)行了多次連續(xù)測量，所得結(jié)果的分散范圍較小。這表明所選用傳感器的_較好。5、在時(shí)域內(nèi)，研究傳感檢測系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性時(shí)，常用_信號作為激勵(lì)。6、傳感器工作時(shí)，相同被測量物理量所引起的輸出變化量較小的傳感器，其_較低。7、幾個(gè)傳感器串聯(lián)組成的檢測系統(tǒng)的總靈敏度等于各傳感器的靈敏度之 。三、問答題1、什么是傳感器的線性度?如何計(jì)算?四、計(jì)算題1、 已知熱敏電阻式溫度傳感器的溫度特性如下表所列，其擬合直線為y=-2.2+6.8x,試問：（1） 此擬合直線能否滿足線性誤差小于5%的要求（2） 如何減小擬合函數(shù)值與校準(zhǔn)曲線的誤差2、測得某檢測裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：X0.92.53.34.55.76.7Y1.11.62.63.24.05.0試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度。3、某壓力傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如下表所示，試用端基法求其基準(zhǔn)直線，并確定該壓力傳感器的靈敏度和線性度壓力（MPa）0.000.020.040.060.080.10輸出電壓（mV）-2.70.64.04.010.914.4五、應(yīng)用題1、一壓電式加速度傳感器，其靈敏度為：，與其相接的電荷放大器靈敏度為：，記錄儀靈敏度為：=20mmV (1)求系統(tǒng)總靈敏度K0 (2)若記錄儀記錄到的曲線高度為57mm，求此時(shí)所對應(yīng)的加速度。第三章一、選擇題1、通常不可用應(yīng)變式傳感器測量的是（）A 溫度 B. 速度 C. 加速度 D. 壓力2、利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差?。ǎ?A.兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片 B.兩個(gè)橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)工作應(yīng)變片串聯(lián) C.兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片 D.兩個(gè)橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片 3、電阻應(yīng)變式扭矩傳感器在測量時(shí)會(huì)引起應(yīng)變片的哪個(gè)物理量發(fā)生變化（）A.磁導(dǎo)率 B.熱導(dǎo)率 C.電阻率 D.介電常數(shù)4、若單臂電橋的靈敏度為1/4，在相同情況下，雙臂電橋的靈敏度為（）A. 1/4 B. 1/2 C. 1 D. 25、膜片式壓力傳感器在貼片時(shí)應(yīng)避開=0處，即距膜片圓心（ ）處，其中R為膜片的半徑A. B. C. D. R6、描述金屬電阻應(yīng)變片工作特性的是二、填空題1、設(shè)有一直流電橋，其四個(gè)臂的受感電阻為R1、R2、R3、R4，在正確使用情況下，當(dāng)被測物理量發(fā)生變化時(shí)，R1、R2增大，而R3、R4減小。那么在電橋中與R1相鄰的電阻為_。2、應(yīng)變式加速度傳感器直接測得的物理量是敏感質(zhì)量塊在運(yùn)動(dòng)中所受到的 。3、金屬導(dǎo)體的電阻值隨著機(jī)械變形而變化的物理現(xiàn)象，稱為金屬的電阻_效應(yīng)。4、在機(jī)械外力作用下，材料的電阻率發(fā)生改變的現(xiàn)象成為_ _效應(yīng)。 5、電阻應(yīng)變片的電阻相對變化率不僅與應(yīng)變靈敏系數(shù)成正比，而且與_成正比。6、電橋平衡時(shí)其輸出電壓為 ，電橋平衡時(shí)四個(gè)橋臂需滿足 三、問答題1、簡述如圖所示的應(yīng)變式加速度傳感器的工作原理 2、 如下圖所示，在圓柱體彈性敏感元件上、下對稱表面沿軸線方向，貼有兩個(gè)相同的應(yīng)變片R1和R2，當(dāng)圓柱體彈性敏感元件同時(shí)感受拉力P和彎矩M時(shí)，試給出可以消除P和M的相互干擾，獨(dú)立測得P和M的電橋。3、 單臂電橋存在非線性誤差，試說明解決方法。四、計(jì)算題1、已知拉伸試件的彈性模量E=2105MPa，泊松比=O.3，如圖a所示沿其軸向和橫向粘貼四個(gè)規(guī)格相同的應(yīng)變片，并按圖b所示方式進(jìn)行組橋。應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K=2。試求： (1)如何將四個(gè)應(yīng)變片接入橋路才可得到最大輸出?寫出輸出電壓與試件軸向應(yīng)變的關(guān)系式。(2)若供橋電壓U1=5V，測得輸出電壓為U0=5.2mV，求試件軸向應(yīng)力。2.下圖為一個(gè)直流應(yīng)變電橋，E=4V，R1=R2=R3=R4=350, =3.5時(shí)，以下三種條件的電壓輸出Uo。：1）R1為應(yīng)變片，其余為外接電阻；2）R1，R2為應(yīng)變片，且兩個(gè)應(yīng)變片同批次感受應(yīng)變極性相同，其余為外接電阻；3）R1和R2為應(yīng)變片，且兩個(gè)應(yīng)變片同批次，但感受應(yīng)變極性相反，其余為外接電阻。第四章一、選擇題1、變氣隙自感式電感傳感器的靈敏度與 （ ） A間隙成反比 B間隙成正比 C間隙平方成反比 D間隙平方成正比2、用電渦流式速度傳感器測量軸的轉(zhuǎn)速，當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速為50 rmin時(shí)，輸出感應(yīng)電動(dòng)勢 的頻率為50Hz，則測量齒輪的齒數(shù)為 ( ) A60 B120 C180 D2403、渦流式壓力傳感器屬于（ ） A電阻式傳感器 B電容式傳感器 C電感式傳感器 D壓電式傳感器4、利用差動(dòng)變壓器式位移傳感器進(jìn)行測量時(shí)，為了辨別輸入位移的方向，處理電路中 必須有（ ）A濾波環(huán)節(jié) B放大環(huán)節(jié) C整流環(huán)節(jié) D相敏檢波環(huán)節(jié)5、以下不是差動(dòng)式自感式傳感器特點(diǎn)的是A改善非線性 B.提高靈敏度 C.對電磁吸力有補(bǔ)償作用 D.加大溫度對測量結(jié)果的影響二、填空題1、用電渦流位移傳感器測量旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，其測速齒輪必須用_材料制成。2、電感式位移傳感器的電感量L是其幾何參數(shù)、匝數(shù)和_的函數(shù)。3、變氣隙式自感式傳感器工作范圍較小，一般取為 ，以保證傳感器的工作特性曲線近似看作一條直線4、電渦流式傳感器的基本測量電路主要有 和 5、當(dāng)銜鐵處于中間位置時(shí)，兩個(gè)次級的互感系數(shù)不等，使得輸出電壓不為零，這個(gè)不平衡電壓稱為 6、變氣隙式自感傳感器，當(dāng)街鐵移動(dòng)靠近鐵芯時(shí)，鐵芯上的線圈電感量 三、問答題1、圖示為電感式壓力傳感器原理圖，圖中p為被測壓力試說明其工作原理。四、應(yīng)用題1、一霍爾傳感器和帶齒圓盤組成轉(zhuǎn)速測量裝置，經(jīng)放大器和記錄儀，其輸出信號如記錄紙圖所示。 (1)若齒輪齒數(shù)為z=14，求被測轉(zhuǎn)速為每分鐘多少轉(zhuǎn)? (2)用金屬鋁作為帶齒圓盤，是否可行，為什么?2、下圖為采用同一種傳感器測量不同的非電量的示意圖，圖中被測物體2均由鐵磁性材料制成，1為傳感器。試問：（1） 該傳感器是何種傳感器？（2） 分別測量的是哪些非電量（3） 總結(jié)該傳感器的兩個(gè)特點(diǎn)第五章一、選擇題1、若、分別為變極距型電容式傳感器極板問的初始極距和極距的減小量，在遠(yuǎn)小于的條件下，該電容式傳感器的靈敏度近似等于（ ）2、量程大的電容式傳感器的類型是 A容柵型 B變介質(zhì)型 C變極距型 D變極板面積型3、電容式液位計(jì)屬于 （ ） A容柵型電容式傳感器 B改變介質(zhì)型電容式傳感器 C改變極距型電容式傳感器 D改變極板面積型電容式傳感器4、測量范圍小的電容式位移傳感器的類型為 （ ） A容柵型 B變介質(zhì)型 C變極距型 D變極板面積型5、當(dāng)變間隙式電容傳感器兩極板間的初始距離d增加時(shí)，將引起傳感器的（）A 靈敏度增加，非線性誤差減小 B 靈敏度增加，非線性誤差增加C 靈敏度減小、非統(tǒng)性誤差增加 D 靈敏度減小、非線性誤差減小6、電容式位移傳感器不能測量（ ）A液位 B濕度 C紙的厚度 D瓦斯?jié)舛榷?、填空題1、對于電容式壓力傳感器，若采用_檢測方式，將會(huì)改善其零點(diǎn)附近工作的 線性度，并提高靈敏度。2、電容式位移傳感器分為變極距型、變面積型和變_型。3、空氣介質(zhì)變隙式電容傳感器中，提高靈敏度和減少非線性誤差是矛盾的，為此實(shí)際中大都采用 式電容傳感器三、問答題1、試根據(jù)電容傳感器的工作原理說明其分類。2、 為什么變極距式電容傳感器的靈敏度和非線性是矛盾的？實(shí)際應(yīng)用中如何解決這一問題？四、計(jì)算題1、一電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑r=4mm，工作初始間隙=0.3mm,問：（1）工作時(shí)，如果傳感器與工作間隙變化量時(shí)，電容變化量是多少？（2）如果測量電路的靈敏度S1=100Mv/PF，讀數(shù)儀表的靈敏度S2=5格/mV，在時(shí)，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格2、 有一個(gè)以空氣為介質(zhì)的變面積型平板電容式傳感器，其中a=8mm、b=12mm，兩極板間距為1mm。一塊極板在原始位置上平移了5mm后，求該傳感器的位移靈敏度K（已知空氣相對介電常熟為1F/m，真空時(shí)的介電常數(shù)為8.854X10-12F/m）五、應(yīng)用題1、應(yīng)用電容傳感器測量金屬帶材在軋制過程中的厚度。要求： (1)畫出原理圖； (2)說明其工作原理。2、根據(jù)脈沖寬度調(diào)制電路的工作原理，電路圖如右圖所示，問：（1）Ur的作用（2）請補(bǔ)全各點(diǎn)電壓波形圖注：其中（a）為C1=C2,（b）為C1C2；（3）試總結(jié)此測量電路的優(yōu)點(diǎn)第六章一、選擇題1、下面材料不具有壓電效應(yīng)的是（ ）A硅鋼片 B鈦酸鋇壓電陶瓷 C石英 D聚偏二氟乙烯2、在下列傳感器中，將被測物理量的變化量直接轉(zhuǎn)化為電荷變化量的是 【 】 A壓電式傳感器 B電容式傳感器 C自感式傳感器 D電阻式傳感器3、在壓電式加速度傳感器中，將被測加速度轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ氖?【 】 A壓電元件 B質(zhì)量塊 C彈性元件 D基體4、當(dāng)某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時(shí)，其相應(yīng)的兩個(gè)相對表面產(chǎn)生極性相反 的電荷，去掉外力時(shí)電荷消失，這種現(xiàn)象稱為 【 】 A壓阻效應(yīng) B壓電效應(yīng) C應(yīng)變效應(yīng) D霍爾效應(yīng)5、壓電陀螺的作用是檢測運(yùn)動(dòng)物體的A角速度 B線速度 C角位移 D線位移6、對壓電式傳感器配用的前置放大器的輸入阻抗值 A無要求 B要很小 C要適中 D要很大二、填空題1、壓電式加速度傳感器需要接高輸入阻抗的前置放大器。這類放大器有 和 。2、用石英晶體制作的壓電式傳感器中，晶面上產(chǎn)生的 與作用在晶面上的 成正比，而與晶片 和 無關(guān)。3、壓電式傳感器并聯(lián)的壓電片