機(jī)械工程測試技術(shù)試卷及答案

1、一、填空題（ 20 分，每空1 分）1.測試技術(shù)是測量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測量可分為靜態(tài)測量和 動態(tài)測量 。2.測量結(jié)果與被測真值之差稱為測量誤差。3.將電橋接成差動方式習(xí)以提高靈敏度，改善非線性，進(jìn)行溫度補(bǔ)償。4.為了補(bǔ)償溫度變化給應(yīng)變測量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在相鄰橋臂上。5調(diào)幅信號由載波的幅值攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的頻率 攜帶信號的信息。6繪制周期信號x(t ) 的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏三角級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。7信號的有效值又稱為均方根值，有效值的平方稱為均方值2 ，它描述測試信號的強(qiáng)度

2、(信號的平均功率 )。8確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點(diǎn)是離散的，后者頻譜特點(diǎn)是連續(xù)的。9. 為了求取測試裝置本身的動態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是頻率響應(yīng)法和階躍響應(yīng)法。10. 連續(xù)信號x(t) 與(t t0 ) 進(jìn)行卷積其結(jié)果是：x(t ) (t t0 )x(t t0 ) 。其幾何意義是把原函數(shù)圖像平移至t0位置處 。二、選擇題（ 20分，每題2 分）1直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時(shí)，電橋靈敏度將(C) 。A增大B減少C.不變 D. 變化不定2調(diào)制可以看成是調(diào)制信號與載波信號(A) 。A 相乘B相加C 相減D. 相除3描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是(D) 。A相關(guān)函數(shù)B 拉氏變換

3、 C傅氏變換D. 傅氏級數(shù)4下列函數(shù)表達(dá)式中，(B) 是周期信號。A x(t)5cos10t當(dāng) t00當(dāng) t01BC()20atcos20t(t)x tex(t )5sin 20 t 10cos10 t(t)5時(shí)域信號的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，則其頻帶的變化為(B) 。A頻帶變窄、幅值增高B頻帶變寬、幅值壓低C頻帶變窄、幅值壓低D 頻帶變寬、幅值增高6非線性度是表示定度曲線(A) 的程度。A偏離其擬合直線B 接近真值C 正反行程的不重合7一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍(B) 。A越寬B越窄C不變8. 下列哪一種敏感元件 不屬于 彈性式壓力敏感元件（ D）A. 波登管B膜片C波紋管D電阻應(yīng)

4、變片9. 對于單向應(yīng)力狀態(tài)的測量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成（A）A.0 B 45C 90D3010二階裝置引入合適阻尼的目的是（C）。A使系統(tǒng)不發(fā)生共振B使得讀數(shù)穩(wěn)定C 獲得較好的幅頻、相頻特性三、簡答題（共30 分）1. 信號分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)？（4 分）答：各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失真；（2） 盡可能減小或消除各種干擾。（ 2）2. 周期信號的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？（6 分）答：周期信號的頻譜是離散的。（ 2） 每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公約數(shù)。（ 2） 各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或

5、相位角。工程中常見的周期信號，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。（ 2）3. 現(xiàn)有電阻 R1 和 R2 ，電感 L 和電容 C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為 ui ，輸出為 uo ）。（ 5 分）答：正確的接橋方法如圖所示：（ 3）2電橋的平衡條件是：R1R21LjwL（ 2）jwCC4. 有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)， 發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠， 于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？（5 分）答：不能提高靈敏度

6、。因?yàn)榘霕螂p臂時(shí)，其輸出電壓為：uo1 uiR （2）2R當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí)，其電阻的相對變化量為2 RR2R（ 2）R即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這時(shí)Ruoui R 。（ 1）5. 什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？（5 分）答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號（測試信號）的控制下，使載波信號（工作信號）的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過程。（ 2）解調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號的過程一般的被測量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測變換后，常常是一些緩變的電信號。（ 1）經(jīng)過調(diào)制后，采用交流放大， 比直接用直流放大，效果好；另外，調(diào)制

7、波抗干擾能力強(qiáng)，也便于傳輸。（ 2）6. 在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測量？（5 分）答：在機(jī)械工程的測試過程中，常見的參數(shù)測量有：應(yīng)力的測量；應(yīng)變的測量；扭矩的測量、振動信號的測量；聲強(qiáng)測量；聲發(fā)射測量；位移的測量；流量的測量；壓力的測量等。（每一種0.5 分）四、計(jì)算題（共20 分，每小題10 分）1. 求如圖所示三角脈沖信號的頻譜。3x(t)A-T/20 T/2t解： 1. 求如圖所示三角脈沖信號的頻譜。解：一個(gè)周期內(nèi)的表達(dá)式為：2 A t0 tTx(t)T2（2）2A tTt0T2因?yàn)?x(t ) 為偶函數(shù)，所以bn0 ， n 1,2,3（ 1）Ta01 T/22 T/22Atdt4

8、A 12 2Tx(t )dtTT 2tT / 2T 020a2T / 2x(t )cos n0tdt4T / 22 At cosnnTT / 2T0T2A4An1,3,5n( n)2(n )2 ( 1)10n2,4,6A20 tdt8 A1( cos n 1) （ 2）T2( n 0 )2出此得 x(t ) 的三角函數(shù)形式傅里葉級數(shù)展開為x(t) a0( an cosn 0 t bn sin n 0 t)A 4 A1cos2n22n 1,3,5 n2t （1）n 1Tn 次諧波分量的幅值A(chǔ)nan2bn24A（ 1）n2 2n 次諧波分量的相位narctan bn（1）an4畫出 x(t ) 的

9、頻譜如圖所示。（ 2）2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中R1R1R2R2120，上下貼片位置對稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)k2 。應(yīng)變值1010 3 ，電橋供橋電壓 ui3V 。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓uo?解：如圖（ b）組橋時(shí)的輸出電壓為（5）uo(R1R1RR1Rui1R10.03(V ) 如 圖RR2R2)uiR1R2uiuik uiR1R R22R2（ c）組橋時(shí)的輸出電壓為uo(R1R1R1R1RR1R1R1R2 R2R2R2)uiR1R R（ 5）2R 2R ui1 ui1R ui0.03(V )4R22R一、填空題（ 20 分，每空1

10、 分）8、帶通濾波器的中心頻率F=500HZ，負(fù)3 分貝點(diǎn)的帶寬B=10HZ，則該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q=（50）。1將電橋接成差動方式習(xí)以提高靈敏度，改善非線性，進(jìn)行溫度補(bǔ)償。2調(diào)幅信號由載波的幅值攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的頻率攜帶信號的信息。53調(diào)幅過程在頻域相當(dāng)于頻率搬移過程，調(diào)幅裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)乘法器。4. 測試技術(shù)是測量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測量可分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量。測量結(jié)果與被測真值之差稱為測量誤差。5確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點(diǎn)是離散的，后者頻譜特點(diǎn)是連續(xù)的6繪制周期信號x(t ) 的單邊頻譜圖， 依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏三角級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)，而

11、雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。7周期信號的傅氏三角級數(shù)中的n 是從 0 到展開的。 傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的n 是從到展開的。8周期信號 x(t) 的傅氏三角級數(shù)展開式中：an 表示余弦分量的幅值， bn 表示正弦分量的幅值， a0 表示直流分量。9余弦函數(shù)只有實(shí)頻譜圖，正弦函數(shù)只有虛頻譜圖。10 單 位 脈 沖 函 數(shù) (tt0 ) 與 在 t0 點(diǎn) 連 續(xù) 的 模 擬 信 號 f (t)的下列積分：f (t) (t t0 )dtf (t0 ) 。這一性質(zhì)稱為脈沖采樣。得分二、選擇題（20 分，每題2 分）1為了保證實(shí)現(xiàn)極距變化型差動電容傳感器的差動工作，傳感器的兩個(gè)電容

12、應(yīng)當(dāng)連接成( a ) 。A并聯(lián)電路B串聯(lián)電路C電橋電路2要使 RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應(yīng) ( b ) 。A. 增加B減少C 不變3描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是c。A 三角函數(shù)B拉氏變換C.傅氏變換D.傅氏級數(shù)4下列信號中c信號的頻譜是連續(xù)的。A x(t)Asin( wt1 )B sin(3 wt2 )B x(t)5sin 30t3sin 50tC. x(t )e at sin0t5數(shù)字信號的特征是b。A時(shí)間上離散、幅值上連續(xù)B時(shí)間、幅值上均離散C時(shí)間、幅值上都連續(xù)D時(shí)間上連續(xù)、幅值上量化6測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為( d )。6A. 精度 B 靈敏度C精密度D. 分辨率

13、7測試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是（b ）。A卷積B 傅氏變換對C 拉氏變換對D 微分8多種信號之和的頻譜是c。A. 離散的B. 連續(xù)的 C. 隨機(jī)的D. 周期的9二階裝置，用相頻特性中(w)900 時(shí)所對應(yīng)的頻率w 作為系統(tǒng)的固有頻率的估計(jì)值，該值與系統(tǒng)阻尼率的大小（ b）。A有關(guān)B 無關(guān)C略有關(guān)系D 有很大關(guān)系10. 濾波器的上、下截止頻率為fc2 , fc1 ，中心頻率f0 ；則它們的關(guān)系是 ( a ) 。A f0 = fc 2 fc1fc2f c1C.fc 2fc1B f 0 =f0 =22三、簡答題（共30 分）1. 測量按測量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？（6）答：

14、直接測量指無需經(jīng)過函數(shù)關(guān)系的計(jì)算，直接通過測量儀器得到被測值得測量。（等精度直接測量和不等精度直接測量）；（ 2）間接測量指在直接測量值的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知函數(shù)關(guān)系，計(jì)算被測量的量值的測量；（ 2）組合測量指將直接測量或間接測量與被測量值之間按已知關(guān)系組合成一組方程（函數(shù)關(guān)系），通過解方程組得到被測值得方法。（ 2）2. 重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別? （ 6）答：重復(fù)性是指測試裝置在輸入按同一方向做全量程連續(xù)多次變動時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。一般來說正行程的最大重復(fù)性偏差為Rmax1 ，反行程的最大重復(fù)性偏差為Rmax 2 ，重復(fù)性誤差取這兩個(gè)最大偏差中的較大者，再以滿量程輸出y fs 的

15、百分?jǐn)?shù)表示。即rRRmax 100% （ 3）y fs遲滯是測試裝置在正反行程中輸入輸出曲線的不重合程度。即rHH max100%yfs式中，H max 是正反行程間，對于同一輸入雖的最大差值。（ 3）73. 什么是不失真測試，不失真測試的條件是什么？（4）答：若 A0 ,t0 都是 常數(shù) ，如果一個(gè)測試裝置，則有y(t )A0 x(tt0 ) ，即認(rèn)為該測試裝置實(shí)現(xiàn)了不失真測量 。（ 2）這表明，輸出信號較輸入信號，幅值放大了A0 倍，時(shí)間上滯后了t0 ，波形一致。對上式作傅里葉變換，有Y ()A0 e jt0X () 。所以，若要實(shí)現(xiàn)輸出波形不失真，其幅頻、相頻特性應(yīng)滿足如下條件 A()A

16、0常數(shù)；()t0。（ 2）4. 下面四個(gè)圖分別是哪一種濾波器的幅頻曲線特性圖，并說明各自的工作特征。（ 4）答：低通濾波器0 ff 2 之間為通頻帶， ff 2 的頻率成分極大地衰減； （1）高通濾波器f1f之間為通頻帶， ff1 的頻率成分極大地衰減； （ 1）帶通濾波器f1ff 2之間為通頻帶，其它的頻率成分極大地衰減；（ 1）帶阻濾波器f1ff 2之間為阻帶頻率，其它的頻率成分通頻帶。（1）5. 試敘述信號的采樣和截?cái)嗟倪^程是怎樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)果如何？（5）答：采樣就是對時(shí)間歷程x(t) 進(jìn)行等時(shí)間距離的信號“摘取”，以便于計(jì)算機(jī)的存儲和計(jì)算分析。（ 2）而由因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能對有限長的信號進(jìn)行

17、處理，所以，必須截?cái)噙^長的信號時(shí)間歷程x(t ) 進(jìn)行截?cái)?，即對信號加窗。所加窗寬為T 的矩形窗函數(shù)w(t) ，其傅里葉變換W ( f ) 是一個(gè)無限帶寬的 sinc 函數(shù)。（ 2）采用矩形窗函數(shù) w(t ) 截?cái)嗖蓸有盘?，就是將采樣信?x(t )s(t ) ，乘以時(shí)域有限寬矩形窗函數(shù) w(t) ；其時(shí)域和頻域數(shù)學(xué)描述為x(t)s(t )w(t)X ( f )S( f )W ( f ) （ 1）86. 電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？（ 5）答：包括電阻式、電感式、電容式三種。電阻式傳感器工作原理：把被測量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種裝置；（ 2）電感式傳感器工作原理：把被測量如位移轉(zhuǎn)換

18、為電感量變化的一種裝置；（ 2）電容式傳感器工作原理：把被測物理量轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種裝置。（ 1）四、計(jì)算題（共20 分，每小題10 分）1.對稱方波的波形圖如圖所示。求傅里葉級數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜。解：由圖可知， 它是正負(fù)交替的周期信號。其直流分量為：a00（ 1），其脈寬等于周期的一半，T即1 ，（ 1）將此代入式可得2E w1sinnw12En2； bn0（3）annw1sin2n2因此，對稱方波的傅立葉級數(shù)三角函數(shù)形式為：2E1sinn2E11) （2）f (t )cos nw1t(cos w1tw1tw1tn2359（ 3）2.如圖所示為兩直流電橋，其中圖(a)稱為臥式橋

19、，圖(b) 稱為立式橋，且R1R2R3R4R0 ，R1、 R2 為應(yīng)變片，R3、 R4 為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為R 時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。解：圖（ a）中，臥式橋的輸出電壓為uoubudR1R1uiR4uiR0R R0uiR0ui（4）R1R1R2R32R02R02R0R2R4圖 (b)中，立式橋的輸出電壓為uoubudR1R1R2R2uiR0RR0RR1R1R4uiR22R0R 2R0uiR2R3RR（4）2R0R2R0ui4R02 ui2R1R2R010R2R ui ，在忽略了高階無窮小之后，兩電橋的輸出電壓是由此可知，當(dāng)1時(shí)，得 uo2R02R0一樣的，均為

20、 uo1R ui 。（ 1）不同之處是：立式橋由非線性誤差，而臥式橋沒有，所以臥2R式橋更精確。（ 1）五、分析題（10 分）在輸油管道上，常裝有監(jiān)測裝置用以監(jiān)測管道的裂損或泄漏，并能確定損傷位置，如圖5-21 所示。s=vm /2相x2(t)關(guān)x1(t)分析KsRx1x2 ()0油管傳感器 2傳感器 1漏中0 m損心處線圖521確定輸油管裂損位置答題說明 ：漏損處K ，視為向兩側(cè)傳播聲響的聲源，在兩側(cè)管道上分別放置傳感器1 和傳感器2，因?yàn)榉艂鞲衅鞯膬牲c(diǎn)距漏損處不等遠(yuǎn)，則漏油的音響傳至兩傳感器就有時(shí)差，在互相關(guān)圖上m處 Rx x( )有最大值，這個(gè)m就是時(shí)差。由m就可確定漏損處的位置：12R

21、x1x 2 maxRx1 x2 (m ) ； s1m2式中： s兩傳感器的中點(diǎn)至漏損處的距離；音響通過管道的傳播速度。一、選擇題1、差動式變極距式電容傳感器的靈敏度是變極距式傳感器的_A_倍 .A、 2B、 3C、4D、 52、信號有多種類型，從分析域上看，經(jīng)典的分析方法有_D_和 _。A、時(shí)域法，相頻法B、時(shí)域法，幅頻法C、相頻法，幅頻法D、時(shí)域法，頻域法3、壓電式傳感器的轉(zhuǎn)換原理是利用晶體材料的_B_。A、電阻應(yīng)變效應(yīng)B 、壓電效應(yīng)C、電磁感應(yīng)D、霍爾效應(yīng)114、傳感器的靜態(tài)特性中，輸出量的變化量與引起此變化的輸入量的變化量之比稱為_B_。A、線性度B、靈敏度C、穩(wěn)定性D、回程誤差5、若電

22、容式傳感器在真空中，其覆蓋板面為一圓形，r=20cm，極板間距 d=2mm，其電容量為： _答案都是錯(cuò)的 _。A、1.11 10 -9B、1.11 10 -15C、3.27 10 -9D、3.27 10 -96、信息與信號二者間關(guān)系是_C_。A、信息與信號相同B 、信息包含信號C、信息在信號之中D、信息與信號無關(guān)7、當(dāng)兩信號的互相關(guān)函數(shù)在t 0 有峰值，表明其中一個(gè)信號和另一個(gè)信號時(shí)移t 0 時(shí)，相關(guān)程度_B_。 A、最低B、最高C、適中D、一般8、傳感器的靈敏度越高，意味著傳感器所能感知的_a_越小。A、被測量B、輸出量C、頻率特性D、顯示值9、測試工作的任務(wù)主要是要從復(fù)雜的信號中提取(c

23、)A、干擾噪聲信號B、正弦信號C、有用信號D、頻域信號10、時(shí)域信號的時(shí)移，則頻譜變化為（D ）A、擴(kuò)展B、壓縮C、不變D、相移11、 記錄磁帶快錄慢放，放演信號的頻譜帶寬(D )A、變窄，幅值壓低B、擴(kuò)展，幅值壓低C、擴(kuò)展，幅值增高D、變窄，幅值增高12、 用二階系統(tǒng)作測量裝置時(shí)，為獲得較寬的工作頻率范圍，則系統(tǒng)的阻尼比應(yīng)(D )A、愈大愈好B、愈小愈好 C、接近 1/2D、接近 1/ 213、 對二階系統(tǒng)輸入信號x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,則系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出方程的通式為 ( D)A、 A1sin(w1t+ 1） +A2sin(w2t+ 2） B、A1A2sinw1tsinw2

24、tC、 A1 sinw1t+A2 sinw2tD、A1 sin （w1t+ ） +A2sin （ w2t+ ）14、 概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號（B ）的信息A、沿頻域分布B、沿幅值域分布C、沿時(shí)域分布D、強(qiáng)度方面15、 在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是(D )A、電容式 B、壓電式C、電阻式D、電渦流式16、 只使在 fe 1fe 2 間頻率的信號通過，應(yīng)采用（B ）濾波器A、帶阻 B、帶通C、高通 D、低通17、 在選用振子時(shí)，除了使阻尼比接近. 外，應(yīng)使被測正弦信號的最高頻率fm(C ) 振動子的固有頻率 fnA、等于B、2 倍C、（ . - . ） D、

25、.1 倍18、 為使電纜的長度不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用（B ）放大器。12A、電壓B、電荷 C、微分D、積分19、 當(dāng) 時(shí) , 信號 x（ t ）的自相關(guān)函數(shù)Rx（ ）呈周期性變化 , 說明該信號 (B ) 。A、為周期信號 B、含有周期成份 C、為離散信號 D、為非周期信號20、 正弦信號的自相關(guān)函數(shù)，使原有的相位信息(B )A、不變B、丟失 C、移相D、一定變?yōu)?9021、 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號是（D）信號。A、復(fù)雜周期B、瞬態(tài)C、非周期D、隨機(jī)22、 非線性度是表示定度曲線（B）的程度。A、接近真值B、偏離其擬合直線C、正反行程不重合D、滯后現(xiàn)象23、 自相關(guān)函數(shù)一定

26、是（B ）函數(shù)。A、奇B、偶 C、周期D、非周期24、 為了能從調(diào)幅波中很好地恢復(fù)出原被測信號，通常用（D）做為解調(diào)器。A、鑒頻器B、整流器C、鑒相器D、相敏檢波器25、 采樣時(shí)為了不產(chǎn)生頻譜混疊，采樣頻率必須大于信號最高頻率的（2 ）倍A、 4B、 2C、 10D、 526、 壓電式傳感器前置放大器的主要作用是（B ）。A、把傳感器的低阻抗輸出變換為高阻抗輸出B、把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出C、調(diào)制傳感器的輸出信號D、對傳感器的輸出信號盡行檢波27、在電橋測量電路中，由于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同，_D_接法可以獲得最大的輸出。A、單臂電橋B、差動半橋C、補(bǔ)償電橋D、全橋2

27、8、壓電傳感器所使用的前置放大器在電路中起著很重要的作用，以下說法錯(cuò)誤的是_B_。A、將傳感器的高阻抗輸入變成低阻抗輸出。B、將傳感器的底阻抗輸入變成高阻抗輸出。C、將壓電傳感器的微弱信號放大。D、電壓放大器和電荷放大器的區(qū)別在于電荷放大器帶有一個(gè)深度負(fù)反饋。29、幅值調(diào)制裝置實(shí)質(zhì)是一個(gè)C、低通濾波器、高通濾波器、乘法器、振蕩器30、理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為A、常數(shù)、零、零或常數(shù)、無法確定31變極距型電容傳感器的輸出與輸入，成（A ）關(guān)系。13A. 非線性B.線性C.反比D.平方32如果窗函數(shù)頻譜的主瓣峰值相對于左右旁瓣峰值越大，則該窗函數(shù)的泄漏誤差（A ）。A. 越小B.越大C.不定D

28、.不確定33不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是( D )。A. 位移B. 材質(zhì)鑒別 C.探傷 D.非金屬材料34設(shè)時(shí)域信號 x(t) 的頻譜為 X(f)，則時(shí)域信號（ C ）的頻譜為X(f f0 ）。A .x(tt0 )B.x(tt0 )C.x(t)e j 2 f0 tx(t)ej 2f0tD.35壓電式傳感器后面的放大器的主要功能為（C ）。A. 阻抗變換 B. 信號放大 C. 阻抗變換和信號放大 D. 不確定36一個(gè)相鄰雙臂工作的測力電橋，如果將兩工作臂的一個(gè)應(yīng)變片均改為兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)，則電橋的輸出電壓（ D）A.加大一倍B.減小一倍C.不變D.加大兩倍37一個(gè)相鄰雙臂工作的測力電橋，如果將兩

29、工作臂的一個(gè)應(yīng)變片均改為兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)，則電橋的輸出電壓（）A.加大一倍B.減小一倍C.不變D.加大兩倍二、判斷題1、測試工作的任務(wù)主要是要從復(fù)雜的信號中提取有用信息。(T)2、周期信號各次諧波的頻率只能是基波頻率的整數(shù)倍。(T)3、一般把控制高頻震蕩波的緩變信號稱為調(diào)制波，載送緩變信號的高頻震蕩稱為載波，調(diào)制后的震蕩波稱為已調(diào)波。(T)4、測量環(huán)節(jié)作為被測量環(huán)節(jié)的負(fù)載, 兩環(huán)節(jié)將保持原來的傳遞函數(shù)。(F)5、一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)具有線性關(guān)系為最佳。(T)6、壓電傳感器的前置放大器的主要作用是對傳感器輸出信號進(jìn)行解調(diào)。(F)7、周期信號的頻譜是由無限多條離散譜線組成，每一條譜

30、線代表一個(gè)諧波分量。(T)8、當(dāng) 0 時(shí)，自相關(guān)函數(shù)值最小值。F9、濾波器中，一般規(guī)定幅頻特性值等于1.414A 時(shí)所對應(yīng)的頻率稱為截止頻率。(f)10、用二階系統(tǒng)作測量裝置時(shí)，為獲得較寬的工作頻率范圍，則系統(tǒng)的阻尼比應(yīng)接近0.707 。(T)11、信噪比越大則有用信號的成分越大, 噪聲影響也大。( T)12、用二階系統(tǒng)作測量裝置時(shí)，影響幅值測量誤差大小的參數(shù)有靈敏度。( T)13、在電橋測量電路中，由于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同，差動半橋接法可以獲得最大的輸出。 (F)14、周期信號頻譜具有發(fā)散性、諧波性、離散性。(f)15、對于電壓放大器來說，當(dāng)改變電纜的型號尺寸，輸出電壓將不改

31、變。(F)1416、前置放大器在電路中起到了放大傳感器微弱信號和將傳感器的低阻抗輸出變換為高阻抗輸出的作用。 (F)17、霍爾式傳感器是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣的一種磁敏傳感器之一，其工作原理為霍爾效應(yīng)。(T)18、差動半橋接法的靈敏度是單臂電橋靈敏度的3 倍。 (F)19、任意函數(shù)和 函數(shù)的卷積，就是將該函數(shù)在自己的橫軸上平移到 函數(shù)所對應(yīng)的位置。(F)20、調(diào)制是指利用被測緩變信號來控制或改變高頻震蕩波的某個(gè)參數(shù)。使其按被測信號的規(guī)律變化，以利于信號的放大與傳輸。 (T)21非周期信號的頻譜都是連續(xù)的。 （ T ）22隨機(jī)信號是確定性信號。 （ F）23傳遞函數(shù)不僅反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程，還反映了

32、系統(tǒng)響應(yīng)的過渡過程。（ T ）24變間隙式差動變壓器是一種電容式傳感器。（ F）25選擇好的窗函數(shù)對信號進(jìn)行截?cái)?，可以減少能量泄漏。（ T ）26非周期信號的頻譜一定是離散的。 （ F ）27瞬態(tài)信號是能量有限信號。 （ T ）28變面積型電容傳感器的靈敏度不為常數(shù)。（ F ）29在直流電橋中，只要滿足任意兩相鄰橋臂的阻值之乘積等于另外兩相鄰橋臂阻值的乘積，則電橋一定處于平衡。 （ F ）30測試系統(tǒng)的靈敏度越高測量性能越好。 （F）三、填空題1、 若 x(t)的傅立葉變換是 X(f), 則 x(kt)的傅立葉變換是1/k*X(f/k)2、 測試裝置輸出波形無失真但有時(shí)間延遲的不失真測試條件是

33、：裝置的幅頻特性為 （ 常數(shù)），相頻特性為（ ）=-t）。3、 x(t)的頻譜是 X（ f ） ,y(t)的頻譜是 Y(f),若在頻域內(nèi) X(f)與 Y(f) 作相乘運(yùn)算，則對應(yīng)在時(shí)域內(nèi) x(t) 與 y(t)應(yīng)作 _卷積 _4、 一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有（線性）關(guān)系最佳。5、 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的_壓電效應(yīng) _而工作的6、 調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的相乘。7、 為了提高便極距型電容傳感器的靈敏度, 線形度及減小外部條件對測量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用差動式工作方式8、 頻率不同的兩個(gè)正弦信號, 其互相關(guān)函數(shù)Rxy( )=(0 )9、 濾波器分離信號中相鄰頻

34、率成份的能力稱為（分辨能力），它取決于濾波器的（帶寬）。10、 壓電式傳感器在使用電壓前置放大器時(shí)，連接電纜長度改變，測量系統(tǒng)的靈敏度也發(fā)生變化11、 測試系統(tǒng)通常由（傳感器），（信號的調(diào)理和轉(zhuǎn)換）及（信號處理）所組成。12、 對連續(xù)時(shí)域信號作加窗截?cái)嗵幚?，必然會引起頻譜的（泄露）現(xiàn)象。1513、 能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號稱為確定性信號，不能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號稱為隨機(jī)信號。14、選擇窗函數(shù)對信號進(jìn)行截?cái)鄷r(shí)，應(yīng)力求其頻譜的主瓣寬度窄些，旁瓣幅度小些。15、根據(jù)濾波器的選頻作用分，濾波器可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。16、由 函數(shù)卷積特性， 任一函數(shù)x(t) 與具有時(shí)移

35、to 的單位脈沖函數(shù) (t t o)的卷積為x=(t to)，(t)函數(shù)的頻譜密度函數(shù)為1e j 2 ft df四、簡答題1、 差動型變磁阻式電感傳感器在使用時(shí)常把兩個(gè)線圈接在電橋的兩個(gè)相鄰橋臂中，試問：（ 1）此電橋需接入何種激勵(lì)電壓？高頻正弦電壓 （ 2）該電橋的輸出電壓是何波形？高頻正弦波的幅值隨傳感器輸出波的變化而變化（ 3）輸出電壓的幅值與傳感器的什么量有關(guān)？靈敏度 （ 4）輸出電壓大小能否反映被測量的方向？欲知被測量的方向，測量電路中應(yīng)帶有什么環(huán)節(jié)?不能，在測量電路之后接入差動相敏檢波電路qx d11 F2、 在用應(yīng)變儀測量機(jī)構(gòu)的應(yīng)力，應(yīng)變時(shí)，如何消除由于溫度變化所產(chǎn)生的影響？利用

36、電橋的和差特性，將兩片應(yīng)變片分別接到測量機(jī)構(gòu)的相對面上，并接入電橋中相鄰的橋臂上，使得由于溫度變化而導(dǎo)致的輸出電壓無用值相互抵消。3、把一個(gè)變阻器式傳感器按如圖接線，它的輸入量是什么？輸出量是什么？在什么條件下，它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系？輸入量是被測量的位移。輸出量是電壓值。只有當(dāng)變阻器的最大電阻值與后接電路的輸入電阻比值趨于0 時(shí)，它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系4、金屬電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何特點(diǎn)？前者是利用導(dǎo)體形變引起阻值變化，后者是利用半導(dǎo)體電阻率變化引起阻值變化。UyRLxRPUi金屬電阻絲應(yīng)變片穩(wěn)定性和溫度特性好，但靈敏度系數(shù)小。半

37、導(dǎo)體應(yīng)變片應(yīng)變靈敏度大；體積?。荒苤瞥删哂幸欢☉?yīng)變電阻的元件，但溫度穩(wěn)定性和可重復(fù)性不如金屬應(yīng)變片。5、簡述壓電效應(yīng)現(xiàn)象；石英晶體所產(chǎn)生的橫向和縱向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷聚集在哪里？其大小分別如何計(jì)算？某些物質(zhì)在外力的作用下，不僅幾何尺寸發(fā)生了變化，而且內(nèi)部極化，某些表面上出現(xiàn)電荷，形成電場。當(dāng)外力去掉時(shí)，又重新回到原來的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)現(xiàn)象。石英晶體所產(chǎn)生的眾向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷qx 聚集在與電軸(X) 垂直的平面上，其大小為qx d11 F 。石英晶體所產(chǎn)生的橫向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷qx 聚集在與電軸(X) 垂直的平面上，其大小為q xd12Fa / b 。 a、 b 分別為晶體片的長

38、度和厚度。6、什么是調(diào)制，調(diào)制的目的是什么，如何實(shí)現(xiàn)對信號進(jìn)行調(diào)幅和解調(diào)？16調(diào)制是指利用某種低頻信號來控制或改變一高頻振蕩信號的某個(gè)參數(shù)的過程。信號調(diào)理的的目的是（ 1）實(shí)現(xiàn)緩變信號的傳輸，特別是遠(yuǎn)距離傳輸（ 2）提高信號傳輸中的抗干擾能力和信噪比對信號進(jìn)行調(diào)幅是將一個(gè)高頻載波信號與被測信號相乘，使得高頻信號的幅值隨被測信號的變化而變化?？墒褂猛浇庹{(diào)、相敏檢波的方式來實(shí)現(xiàn)對信號進(jìn)行解調(diào)。7、試用方框圖描述測試系統(tǒng)的組成，并簡述測試工作的全過程。傳感器將被測物理量( 如噪聲 , 溫度等 )檢出并轉(zhuǎn)換為電量，中間變換裝置對接收到的電信號用硬件電路進(jìn)行分析處理或經(jīng)A/D 變換后用軟件進(jìn)行信號分析

39、，顯示記錄裝置則測量結(jié)果顯示出來，提供給觀察者或其它自動控制裝置。8、什么是負(fù)載效應(yīng)？對于電壓輸出的環(huán)節(jié)，減輕負(fù)載效應(yīng)的措施有哪些？當(dāng)一個(gè)裝置聯(lián)接到另一裝置上時(shí)，由于發(fā)生能量交換而使前裝置的聯(lián)接處甚至整個(gè)裝置的狀態(tài)和輸出都將發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為負(fù)載效應(yīng)。對于電壓輸出的環(huán)節(jié)，減輕負(fù)載效應(yīng)的辦法有:(1) 提高后續(xù)環(huán)節(jié) ( 負(fù)載 ) 的輸入阻抗； (2) 在原來兩個(gè)相聯(lián)接的環(huán)節(jié)之中，插入高輸入阻抗、低輸出阻抗的放大器，以便一方面減小從前環(huán)節(jié)吸取能量，另一方面在承受后一環(huán)節(jié)（負(fù)載）后又能減小電壓輸出的變化，從而減輕負(fù)載效應(yīng)； (3) 使用反饋或零點(diǎn)測量原理，使后面環(huán)節(jié)幾乎不從前環(huán)節(jié)吸取能量。9、試說明

40、二階測試系統(tǒng)的阻尼度大多采用的原0.6 0.7 因。阻尼比在這個(gè)范圍內(nèi)可提高系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，以及工作的范圍更大些。10、簡述渦流式傳感器的工作原理，它有哪些特點(diǎn)?把一個(gè)線圈放到一塊金屬導(dǎo)體板附近，相距為 ，當(dāng)線圈通以高頻交流電流i時(shí)，便產(chǎn)生磁通，此交變磁通通過鄰近的金屬板，金屬板上便產(chǎn)生閉合的感應(yīng)電流i1 ，即渦電流，渦電流也會產(chǎn)生交變磁場 1 ，根據(jù)楞次定律，渦電流產(chǎn)生的交變磁場 1 與線圈的磁場 變化方向相反， 1 總是抵抗 的變化，由于渦電流磁場的作用，使原線圈的等效阻抗Z 發(fā)生變化，變化程度與 有關(guān)。11、何謂壓電效應(yīng)?壓電式傳感器對測量電路有何特殊要求?為什么 ?17某些物質(zhì)在外力的作用下，不僅幾何尺寸發(fā)生了變化，而且內(nèi)部極化，某些表面上出現(xiàn)電荷，形成電場。當(dāng)外力去掉時(shí)，又重新回到原來的狀態(tài)，這一性質(zhì)稱為壓電效應(yīng)。壓電式傳感器的測量電路必須有高輸入阻抗并在輸入端并聯(lián)一定的電容Ci 以加大時(shí)間常數(shù)R0 C 。主要是為了在測量動態(tài)量時(shí)，獲得一定的輸出電壓并實(shí)現(xiàn)不失真測量。12將霍爾元件置于磁場B 中，當(dāng)有電流流過時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。五、計(jì)算分析題1、試用相關(guān)分析的知識說明如何確定深埋在地下的輸油管裂損的位置。裂損處可視作向兩側(cè)傳播聲響的聲源，在兩側(cè)管道上分別安