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工程測試(試題庫匯總)(其他專業(yè)老師給的).doc

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工程測試(試題庫匯總)(其他專業(yè)老師給的).doc

緒論第一章 一、選擇題1. 描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是( B )。 A. 相關(guān)函數(shù) B. 傅氏級(jí)數(shù) C. 傅氏變換 D. 拉氏變換2. 傅氏級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)是表示各諧波分量的( C )。 A. 相位 B. 周期 C. 振幅 D. 頻率3. 復(fù)雜的信號(hào)的周期頻譜是( A )。A. 離散的 B. 連續(xù)的 C. 函數(shù) D. sinc函數(shù)4. 如果一個(gè)信號(hào)的頻譜是離散的。則該信號(hào)的頻率成分是(C )。A. 有限的 B. 無限的 C. 可能是有限的,也可能是無限的 D. 不能確定5. 下列函數(shù)表達(dá)式中,( B )是周期信號(hào)。A.B. ,C. ,D. ,6. 多種信號(hào)之和的頻譜是(C)。A. 離散的 B. 連續(xù)的C. 隨機(jī)性的D. 周期性的7. 描述非周期信號(hào)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(jí)數(shù)8. 下列信號(hào)中,(C)信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。A. B. C. D. 9. 連續(xù)非周期信號(hào)的頻譜是(C)。A. 離散、周期的 B. 離散、非周期的 C. 連續(xù)非周期的 D. 連續(xù)周期的10. 時(shí)域信號(hào),當(dāng)持續(xù)時(shí)間延長時(shí),則頻域中的高頻成分(C)。A. 不變 B. 增加 C. 減少 D. 變化不定11. 將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)移,則頻域信號(hào)將會(huì)(D)。A. 擴(kuò)展 B. 壓縮 C. 不變 D. 僅有移項(xiàng)12. 已知 ,為單位脈沖函數(shù),則積分的函數(shù)值為( C )。A. 6 B. 0 C. 12 D. 任意值13. 如果信號(hào)分析設(shè)備的通頻帶比磁帶記錄下的信號(hào)頻帶窄,將磁帶記錄儀的重放速度( B ),則也可以滿足分析要求。A. 放快 B. 放慢 C. 反復(fù)多放幾次 D. 不能14. 如果,根據(jù)傅氏變換的( A )性質(zhì),則有。A. 時(shí)移 B. 頻移 C. 相似 D. 對稱15. 瞬變信號(hào)x(t),其頻譜X(f),則|X(f)|2表示( B )。A. 信號(hào)的一個(gè)頻率分量的能量 B. 信號(hào)沿頻率軸的能量分布密度C. 信號(hào)的瞬變功率D. 信號(hào)的功率16. 不能用確定函數(shù)關(guān)系描述的信號(hào)是( C )。A. 復(fù)雜的周期信號(hào) B. 瞬變信號(hào) C. 隨機(jī)信號(hào) D. 周期信號(hào)17. 兩個(gè)函數(shù)和,把運(yùn)算式稱為這兩個(gè)函數(shù)的( C )。 A. 自相關(guān)函數(shù) B. 互相關(guān)函數(shù) C. 卷積 D. 互譜18. 時(shí)域信號(hào)的時(shí)間尺度壓縮時(shí),其頻譜的變化為( )。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19. 信號(hào) ,則該信號(hào)是( C ).A. 簡單周期信號(hào) B. 隨機(jī)信號(hào) C. 瞬變信號(hào) D. 復(fù)雜周期信號(hào)20. 數(shù)字信號(hào)的特性是( 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21. 非周期信號(hào)的頻譜是( A ) A. 連續(xù)的 B. 離散的 C. 基頻的整倍數(shù) D. 非連續(xù)的22. 信號(hào)是信息的( A )A. 載體 B. 描述 C. 形式 D. 數(shù)量表示23.脈沖函數(shù)的頻譜是( A )A. 均勻譜 B. 非均勻譜 C. 逐漸增高 D. 逐漸降低24. 截?cái)嗟姆讲ㄐ盘?hào)的頻譜是( B )A. 離散譜 B. 連續(xù)譜 C. 低頻譜 D. 高頻譜25. 方波信號(hào)的諧波頻率是基波頻率的( C )A. 偶數(shù)倍 B. 自然數(shù)倍 C. 基數(shù)倍 D. 小數(shù)倍26. 窗函數(shù)在時(shí)域變窄,則其頻域的頻帶( B ) A. 縮小 B. 加寬 C. 不變 D. 不確定27. 下面( D )的頻譜與理想的白噪聲頻譜相同A. 低頻噪聲 B. 高頻噪聲 C. 隨機(jī)噪聲 D. 函數(shù)28. 信號(hào)在時(shí)域的時(shí)移,則信號(hào)在頻域(A ) A. 相移 B. 不變 C. 壓縮 D. 放大29. 信號(hào)的時(shí)域與頻域描述方法是依靠( B )來確立彼此的關(guān)系 A. 拉氏變換 B. 傅氏變換 C. 卷積 D. 相乘30. 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程必須是( A )A. 平穩(wěn)隨機(jī)過程 B. 非周期性的C. 集合平均統(tǒng)計(jì)特征隨時(shí)間周期性變化 D. 連續(xù)的31. 工程中常見的周期信號(hào)其諧波的幅值隨諧波的頻率增加而( B )A. 不變 B. 減小 C. 增加 D. 不確定32. 將信號(hào)在時(shí)域進(jìn)行擴(kuò)展,則信號(hào)在頻域?qū)ⅲ?C )A. 不變 B. 擴(kuò)展 C. 壓縮 D. 相移33. 由幾個(gè)頻率不同的正弦信號(hào)合成的周期信號(hào),合成信號(hào)的周期是( A )A. 各信號(hào)周期的最小公倍數(shù) B. 各信號(hào)周期的最大公約數(shù)C. 各信號(hào)周期的平均值 D. 都不對二、填空題1. 信號(hào)可分為 和 兩大類。確定性信號(hào);隨機(jī)信號(hào)2. 確定性信號(hào)可分為 和 兩類,前者的頻譜特點(diǎn)是 。后者的頻譜特點(diǎn)是 。周期信號(hào);非周期信號(hào);離散的;連續(xù)的3. 將確定行信號(hào)中那些不具有周期重復(fù)性的信號(hào)稱為 。非周期信號(hào)4. 工程中常見的周期信號(hào),其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而 的,因此,沒有必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。減小5. 信號(hào)的有效值的平方稱為 ,它描述測試信號(hào)的平均功率。均方值6. 兩個(gè)時(shí)間函數(shù)和的卷積定義式是 。7. 連續(xù)信號(hào)與單位脈沖函數(shù)進(jìn)行卷積其結(jié)果是: 。8. 6. 單位脈沖函數(shù)的頻譜所有頻段上都是等強(qiáng)度的,這種頻譜常稱為 。均勻譜9. 21. 窗函數(shù)的頻譜是,則延時(shí)后的窗函數(shù)的頻譜應(yīng)是 。10. 信號(hào)當(dāng)時(shí)間尺度在壓縮時(shí),則其頻帶 其幅值 。例如將磁帶記錄儀 即是例證。展寬;降低;慢錄快放11. 單位脈沖函數(shù)的頻譜為 ,它在所有頻段上都是 ,這種信號(hào)又稱 。1;等強(qiáng)度;白噪聲12. 余弦函數(shù)只有 譜圖,正弦函數(shù)只有 譜圖。實(shí)頻;虛頻13. 計(jì)算積分值: 。 14. 兩個(gè)時(shí)間函數(shù)的卷積定義式是 。 15. 單位脈沖函數(shù)與在點(diǎn)連續(xù)的模擬信號(hào)的下列積分: 。這一性質(zhì)稱為 。 ;脈沖采樣16. 已知傅氏變換對,根據(jù)頻移性質(zhì)可知的傅氏變換為 。17. 已知傅氏變換對:和時(shí),則當(dāng)時(shí),=。 三、名詞解釋1. 平穩(wěn)隨機(jī)過程平穩(wěn)隨機(jī)過程是指其統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)不隨時(shí)間而變化的隨機(jī)過程。四、計(jì)算題tf(t)-11. 求下圖所示三角波調(diào)幅信號(hào)的頻譜。(已知圖中所示三角波的傅立葉變換為)解:圖中所示調(diào)幅波是三角波與載波 的乘積。兩個(gè)函數(shù)在時(shí)域中的乘積,對應(yīng)其在頻域中的卷積。 余弦信號(hào)頻譜為 三角波頻譜為:則信號(hào)f(t)的頻譜為: 2. 求被截?cái)嗟恼液瘮?shù)的傅立葉變換。 解原函數(shù)可看作是正弦函數(shù)和矩形窗函數(shù)的乘積,即,其中 又 4. 求指數(shù)函數(shù)的頻譜。解: 5. 求衰減振蕩信號(hào),的頻譜。解:設(shè), 6. 一時(shí)間函數(shù)及其頻譜函數(shù)如圖1-2所示,其最高頻率為。函數(shù),(),試分別作出及其頻譜函數(shù)的圖形。分析當(dāng)時(shí),的圖形會(huì)出現(xiàn)什么情況?解:相當(dāng)于信號(hào)與的調(diào)幅信號(hào),其時(shí)域與頻域結(jié)果如下圖所示:圖中,(a)為調(diào)幅信號(hào)波形圖,圖(b)為調(diào)幅信號(hào)頻譜圖。當(dāng)時(shí),兩邊圖形將在中間位置處發(fā)生混疊,導(dǎo)致失真。7. 圖1-3所示信號(hào)a(t)及其頻譜A(f)。試求函數(shù)的傅氏變換F(f)并畫出其圖形。解:由于 并且 ,所以的頻譜圖如下圖所示: 第二章 一、選擇題2. 測試裝置的傳遞函數(shù)H(s)是裝置動(dòng)態(tài)特性在( D )中的描述。 A. 幅值域 B. 時(shí)域 C. 頻率域 D. 復(fù)頻域3. 測試裝置的頻響函數(shù)H(j)是裝置動(dòng)態(tài)特性在( C )中的描述。 A. 幅值域 B. 時(shí)域 C. 頻率域 D. 復(fù)頻域4. 用常系數(shù)微分方程描述的系統(tǒng)稱為( D )系統(tǒng)。 A. 相似 B.物理 C. 力學(xué) D. 線性5. 下列微分方程中,哪一個(gè)是線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型?( B ) A. B. C. D. 6. 線性系統(tǒng)的疊加原理表明( A )。 A. 加于線性系統(tǒng)的各個(gè)輸入量所產(chǎn)生的響應(yīng)過程互不影響 B. 系統(tǒng)的輸出響應(yīng)頻率等于輸入激勵(lì)的頻率 C. 一定倍數(shù)的原信號(hào)作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的響應(yīng),等于原信號(hào)的響應(yīng)乘以該倍數(shù) D. 多個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的響應(yīng),等于各個(gè)原信號(hào)的響應(yīng)之和7. 測試裝置能檢測輸入信號(hào)的最小變化能力,稱為( D )。 A. 精度 B. 靈敏度 C. 精密度 D. 分辨率8. 一般來說,測試系統(tǒng)的靈敏度越高,其測量范圍( B )。 A. 越寬 B. 越窄 C. 不變 D. 不一定9. 測試過程中,量值隨時(shí)間而變化的量稱為( C )。 A. 準(zhǔn)靜態(tài)量 B. 隨機(jī)變量 C. 動(dòng)態(tài)量 D. 靜態(tài)量10. 線性裝置的靈敏度是( B )。 A. 隨機(jī)變量 B. 常數(shù) C. 時(shí)間的線性函數(shù) D. 時(shí)間的非線性函數(shù)11. 若測試系統(tǒng)由兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成,且環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)分別為 ,則該系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)為( )。若兩個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)時(shí),則總的傳遞函數(shù)為( )。 A. B. C. D.12. 輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位差隨頻率變化的關(guān)系就是( B )。A. 幅頻特性 B. 相頻特性 C. 傳遞函數(shù) D. 頻率響應(yīng)函數(shù)13. 時(shí)間常數(shù)為的一階裝置,輸入頻率為 的正弦信號(hào),則其輸出與輸入間的相位差是( A )。 A. -45 B. -90 C. -180 D. 4514. 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15. 時(shí)不變線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)等于( B )。 A. 系統(tǒng)的正弦輸出與正弦輸入比 B. 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出的傅氏變換與正弦輸入的傅氏變換之比 C. 用虛指數(shù)函數(shù)表示系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出與正弦輸入之比 D. 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出的拉氏變換與正弦輸入的啦氏變換之比16. 對某二階系統(tǒng)輸入周期信號(hào) ,則其輸出信號(hào)將保持( C )。 A. 幅值不變,頻率、相位改變 B. 相位不變,幅值、頻率改變 C. 頻率不變,幅值、相位改變 D. 幅值、頻率、相位均不變17. 二階裝置,用相頻特性中()=-90時(shí)所對應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率的估計(jì)值,則值與系統(tǒng)阻尼頻率的大小( B )。 A. 有關(guān) B. 無關(guān) C. 略有關(guān)系 D. 有很大關(guān)系18. 二階系統(tǒng)的阻尼率越大,則其對階越輸入的時(shí)的響應(yīng)曲線超調(diào)量( B )。 A. 越大 B. 越小 C. 不存在 D. 無關(guān)19. 二階裝置引入合適阻尼的目的是( C )。 A. 是系統(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D. 使系統(tǒng)穩(wěn)定20. 不失真測試條件中,要求幅頻特性為( B )。 A. 線性 B. 常數(shù) C. 是頻率的函數(shù) D. 沒有要求21. 不失真測試條件中,要求幅頻特性為( ),而相頻特性為( )。 A. 線性 B. 常數(shù) C. 是頻率的函數(shù) D. 沒有要求22. 測試裝置的頻響函數(shù)H(jw)是裝置動(dòng)態(tài)特性在( B )中的描述A. 幅值域 B. 頻域 C. 復(fù)頻域 D. 時(shí)域23. 測試裝置傳遞函數(shù)H(s)的分母與( C )有關(guān) A. 輸入量x(t) B. 輸入點(diǎn)的位置C . 裝置結(jié)構(gòu) D. 輸出點(diǎn)的位置24. 非線性度是表示定度曲線( B )的程度A. 接近真值 B. 偏離其似合直線 C. 正反行程不重合 D. 回程誤差25. 用二階系統(tǒng)作測試裝置,為使系統(tǒng)響應(yīng)最快,其固有頻率( B )A. 越小越好 B. 越大越好 C. 0.60.7之間最好D. 負(fù)值最好26. 測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和( B ) A. 具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)有關(guān) B. 具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)無關(guān)C. 輸入信號(hào)有關(guān) D. 輸出信號(hào)有關(guān)27. 靈敏度越高的測試系統(tǒng),( C )A. 系統(tǒng)越穩(wěn)定 B. 回程誤差越小 C. 漂移越大 D. 非線性誤差越小28. 用一階系統(tǒng)作測試裝置,為了獲得最佳的工作性能,其時(shí)間常數(shù)( B ) A. 越小越好 B. 越大越好C. 0.60.7之間最好 D. 負(fù)值最好二、填空題1. H(s)與輸入x(t)及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無關(guān),它只表達(dá)系統(tǒng)的 。傳輸特性2. 一階裝置的時(shí)間常數(shù)原則上 。越小越好3. 測試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時(shí)間而變化的系統(tǒng),則稱為 系統(tǒng)。時(shí)不變4. 測試裝置的特性可分為 特性和 特性。靜態(tài)特性;動(dòng)態(tài)特性5. 測試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)有 、 和 。靈敏度;非線性度;回程誤差6. 描述測試裝置動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型有 、 、 等。微分方程;傳遞函數(shù);頻率響應(yīng)函數(shù)7. 測試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時(shí)間而變化的系統(tǒng),則稱為 系統(tǒng)。若其輸入、輸出呈線性關(guān)系時(shí),則稱為 系統(tǒng)。時(shí)不變;線性8. 線性系統(tǒng)中的兩個(gè)最重要的特性是指 和 。線形疊加性;頻率保持性9. 測試裝置在穩(wěn)態(tài)下,其輸出信號(hào)的變化量與其輸入信號(hào)的變化量之比值,稱為 。靈敏度10. 測試裝置的輸出信號(hào)拉氏變換與輸入信號(hào)拉氏變換之比稱為裝置的 。傳遞函數(shù)11. 測試裝置對單位脈沖函數(shù)(t)的響應(yīng),稱為 ,記為h(t),h(t)的傅氏變換就是裝置的 。脈沖響應(yīng)函數(shù);頻率響應(yīng)函數(shù)12. 滿足測試裝置不失真測試的頻域條件是 和 。;或幅頻特性為常數(shù);相頻特性為線性13. 為了求取測試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性,常用的實(shí)驗(yàn)方法是 和 。階躍響應(yīng)法;頻率響應(yīng)法14. 二階系統(tǒng)的主要特征參數(shù)有 和 。固有頻率;阻尼比15. 已知輸入信號(hào) x(t)=30cos(30t+30), 這時(shí)一階裝置的A()=0.87, =-21.7,則該裝置的穩(wěn)態(tài)輸出表達(dá)式是:y(t)= 。26.1cos(30t+8.3)16. 影響一階裝置動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 ,原則上希望它 。時(shí)間常數(shù);越小越好17. 輸入x(t),輸出y(t),裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)h(t),它們?nèi)咧g的關(guān)系是 。三、名詞解釋1.分辨力引起測量裝置的輸出值產(chǎn)生一個(gè)可覺察變化的最小輸入量(被測量)變化值稱為分辨力。2.靈敏度當(dāng)裝置的輸入x有增量x變化時(shí),相應(yīng)的輸出y有增量y變化,把y與x的比值定義為靈敏度。3.線性度實(shí)際特性曲線與參考直線偏離的程度稱為線性度。四、計(jì)算題1. 求周期信號(hào)通過傳遞函數(shù)為的裝置后所得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。解: ; ; 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為 2. 某一階測量裝置的傳遞函數(shù)為 ,若用這一測量裝置測量頻率為2Hz的正弦信號(hào),試求其幅度誤差。解: =0.894 其幅度誤差(10.894)100%=10.6%。 3. 用一個(gè)一階測量裝置測量100Hz的正弦信號(hào),如果要求振幅的測量誤差小于5,問:此儀器的時(shí)間常數(shù)應(yīng)不大于多少? (7分)解: (1分) (1分) (2分) (3分)4. 試求傳遞函數(shù)為和的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)及系統(tǒng)總的靈敏度。解:當(dāng)兩環(huán)節(jié)串聯(lián)時(shí),系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)為: 求當(dāng)S=0時(shí)的兩傳遞函數(shù)之值 兩環(huán)節(jié)串聯(lián)后系統(tǒng)的總靈敏度為S=3.041=123 5. 用圖示裝置去測周期為1s,2s,5s的正弦信號(hào),問幅值誤差是多少?(R=350K,C=1F)解:根據(jù)基爾霍夫定律因?yàn)?并且 所以有 兩邊拉氏變換后得這是一個(gè)高通濾波器,當(dāng)時(shí)幅值相對誤差:式中 輸入信號(hào)幅值; 輸出信號(hào)幅值。當(dāng)T=2s時(shí),當(dāng)T=1s時(shí),當(dāng)T=5s時(shí),第三章 一、選擇題1. 電渦流式傳感器是利用什么材料的電渦流效應(yīng)工作的。( A )A. 金屬導(dǎo)電 B. 半導(dǎo)體 C. 非金屬 D. 2. 為消除壓電傳感器電纜分布電容變化對輸出靈敏度的影響,可采用( B )。A. 電壓放大器 B. 電荷放大器 C. 前置放大器 D. 電容放大器3. 磁電式絕對振動(dòng)速度傳感器的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)( B )。A. 一階環(huán)節(jié) B. 二階環(huán)節(jié) C. 比例環(huán)節(jié) D. 高階環(huán)節(jié)4. 磁電式絕對振動(dòng)速度傳感器的測振頻率應(yīng)( A )其固有頻率。A. 遠(yuǎn)高于 B. 遠(yuǎn)低于 C. 等于 D. 不一定5. 隨著電纜電容的增加,壓電式加速度計(jì)的輸出電荷靈敏度將( C )。A. 相應(yīng)減小 B. 比例增加 C. 保持不變 D. 不確定6. 壓電式加速度計(jì),其壓電片并聯(lián)時(shí)可提高( B )。A. 電壓靈敏度 B. 電荷靈敏度 C. 電壓和電荷靈敏度 D. 保持不變7. 調(diào)頻式電渦流傳感器的解調(diào)電路是( C )。A. 整流電路 B. 相敏檢波電路 C. 鑒頻器 D. 包絡(luò)檢波電路8. 壓電式加速度傳感器的工作頻率應(yīng)該( C )其固有頻率。A. 遠(yuǎn)高于 B. 等于 C. 遠(yuǎn)低于 D. 沒有要求9. 下列傳感器中哪個(gè)是基于壓阻效應(yīng)的?( B )A. 金屬應(yīng)變片 B. 半導(dǎo)體應(yīng)變片 C. 壓敏電阻 D. 磁敏電阻10. 壓電式振動(dòng)傳感器輸出電壓信號(hào)與輸入振動(dòng)的( B )成正比。A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 頻率11. 石英晶體沿機(jī)械軸受到正應(yīng)力時(shí),則會(huì)在垂直于( B )的表面上產(chǎn)生電荷量。A. 機(jī)械軸 B. 電軸 C. 光軸 D. 晶體表面12. 石英晶體的壓電系數(shù)比壓電陶瓷的( C )。A. 大得多 B. 相接近 C. 小得多 D. 不確定13. 光敏晶體管的工作原理是基于( B )效應(yīng)。A. 外光電 B. 內(nèi)光電 C. 光生電動(dòng)勢 D. 光熱效應(yīng)14. 一般來說,物性型的傳感器,其工作頻率范圍( A )。A. 較寬 B. 較窄 C. 較高 D. 不確定15. 金屬絲應(yīng)變片在測量構(gòu)件的應(yīng)變時(shí),電阻的相對變化主要由( B )來決定的。A. 貼片位置的溫度變化 B. 電阻絲幾何尺寸的變化C. 電阻絲材料的電阻率變化D. 電阻絲材料長度的變化16. 電容式傳感器中,靈敏度最高的是( C ) 。A. 面積變化型 B. 介質(zhì)變化型 C. 極距變化型 D. 不確定17. 極距變化型電容傳感器適宜于測量微小位移量是因?yàn)椋˙ )A. 電容量微小影響靈敏度 B. 靈敏度與極距的平方成反比,間距變化大則產(chǎn)生非線性誤差C. 非接觸測量D. 兩電容極板之間距離變化小18. 高頻反射式渦流傳感器是基于( A )和集膚效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的感受和變化的。 A. 渦電流 B. 縱向 C. 橫向 D. 壓電19. 壓電材料按一定方向放置在交變電場中,其幾何尺寸將隨之發(fā)生變化,這稱為( D )效應(yīng)。A. 壓電 B. 壓阻 C. 壓磁 D. 逆壓電20. 下列傳感器中,能量轉(zhuǎn)換型傳感器是( A )A. 光電式 B. 應(yīng)變片 C. 電容式 D. 電感式21. 測試工作的任務(wù)主要是從復(fù)雜的信號(hào)中提取( C )A. 干擾噪聲信號(hào) B. 正弦信號(hào)C. 有用信息 D. 頻域信號(hào)22. 壓電式傳感器是屬于( B )型傳感器A. 參量型 B. 發(fā)電型 C. 電感型 D. 電容型23. 莫爾條紋光柵傳感器是( B )的 A. 數(shù)字脈沖式 B. 直接數(shù)字編碼式 C. 調(diào)幅式 D. 調(diào)頻式24. 磁電式絕對振動(dòng)速度傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是( C ) A. 一階環(huán)節(jié) B. 二階環(huán)節(jié) C. 比例環(huán)節(jié) D. 積分環(huán)節(jié)25. 電渦流傳感器是利用被測( A )的電渦流效應(yīng)A. 金屬導(dǎo)電材料 B. 非金屬材料 C. PVF2 D. 陶瓷材料26. 當(dāng)電阻應(yīng)變片式傳感器拉伸時(shí),該傳感器電阻( A ) A. 變大 B. 變小 C. 不變 D. 不定27. 極距變化型電容傳感器的靈敏度與( D ) A. 極距成正比 B. 極距成反比C. 極距的平方成正比 D. 極距的平方成反比28. 壓電式加速度傳感器的工作頻率應(yīng)( C )其固有頻率A. 遠(yuǎn)高于 B. 等于 C. 遠(yuǎn)低于 D. 不確定29.調(diào)頻式電渦流傳感器的解調(diào)電路是( C )A. 電荷放大器 B. 相敏檢波器 C. 鑒頻器 D. 鑒相器30. 高頻反射式電渦流傳感器,其等效阻抗分為等效電阻R和等效電感L兩部分,M為互感系數(shù)。當(dāng)線圈與金屬板之間距離減少時(shí),上述等效參數(shù)變化為( B ) A. R減小,L不變,M增大 B. R增大,L減小,M增大 C. R減小,L增大,M減小 D. R增大,L增大,M增大31. 為消除壓電傳感器聯(lián)接電纜分布電容變化對輸出靈敏度的影響,可采用( B ) A. 電壓放大器 B. 電荷放大器 C. 相敏檢波器 D. 鑒相器32.在測量位移的傳感器中,符合非接觸式測量且不受油污等介質(zhì)影響的是( D )傳感器A. 電容式 B. 壓電式 C. 電阻式 D. 電渦流式33. 半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度上升,其阻值( B )A. 上升 B. 下降 C. 保持不變 D. 變?yōu)?34. 為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度,應(yīng)選用( B )放大器A. 電壓 B. 電荷 C. 微分 D. 積分35. 渦流式位移傳感器的輸出與被測對象的材料( C ) A. 無關(guān) B. 不確定 C. 有關(guān) D. 只限于測銅37. 自感型傳感器的兩線圈接于電橋的相鄰橋臂時(shí),其輸出靈敏度( B )A. 提高很多倍 B. 提高一倍 C. 降低一倍 D. 降低很多倍38. 變間隙式電容傳感器測量位移量時(shí),傳感器的靈敏度隨( A )而增大A. 間隙的減小 B. 間隙的增大 C. 電流的增大 D. 電壓的增大40. 壓電式振動(dòng)傳感器輸出電壓信號(hào)與輸入振動(dòng)的( C )成正比A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 時(shí)間41. 壓電式傳感器是高阻抗傳感器,要求前置放大器的輸入阻抗( A )A. 很大 B. 很低 C. 不變 D. 隨意42. 半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度和電阻應(yīng)變片的靈敏度相比( A )A. 半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度高 B. 二者相等C. 電阻應(yīng)變片的靈敏試驗(yàn)高 D. 不能確定43. 若石英晶體沿機(jī)軸受到正應(yīng)力,則會(huì)在垂直于( C )的面上產(chǎn)生電荷A. 機(jī)軸 B. 電軸 C. 光軸 D. 都不44. 壓電式傳感器是個(gè)高內(nèi)阻傳感器,因此要求前置放大器的輸入阻抗( B )A. 很低 B. 很高 C. 較低 D. 較高45. 極距變化型電容式傳感器,其靈敏度與極距( D )A. 成正比 B. 平方成正比 C. 成反比 D. 平方成反比46. 隨電纜電容的增加,壓電式加速度計(jì)的輸出電荷靈敏度( A )A 相應(yīng)減小 B 比例增加 C 保持不變 D不確定47. 壓電式加速度計(jì),其壓電片并聯(lián)可提高( B )A. 電壓靈敏度 B. 電荷靈敏度 C. 電壓和電荷靈敏度 D. 電流靈敏度48.( B )的基本工作原理是基于壓阻效應(yīng)A. 金屬應(yīng)變片 B. 半導(dǎo)體應(yīng)變片 C. 壓敏電阻 D. 壓電陶瓷49. 可變磁阻式電感傳感器,當(dāng)線圈匝數(shù)N及鐵芯截面積0確定后,原始?xì)庀?越小,則電感L( B )A. 越小 B. 滿足不失真條件 C. 阻抗匹配 D. 越大50. 壓電晶體式傳感器其測量電路常采用( B )A. 電壓放大器 B. 電荷放大器C. 電流放大器 D. 功率放大器二、填空題1. 渦流式傳感器的變換原理是利用金屬導(dǎo)體在交流磁場中的 。感應(yīng)電動(dòng)勢2. 磁電式傳感器是把被測物理量轉(zhuǎn)換為 的一種傳感器。渦電流效應(yīng)3. 將壓電晶體置于外電場中,其幾何尺寸也會(huì)發(fā)生變化,這種效應(yīng)稱之為 。逆壓電效應(yīng)4. 利用電阻隨溫度變化的特點(diǎn)制成的傳感器叫 。熱電阻傳感器5. 可用于實(shí)現(xiàn)非接觸式測量的傳感器有 和 等。渦流式;電容式6. 電阻應(yīng)變片的靈敏度 表達(dá)式為,對于金屬應(yīng)變片來說:S= ,而對于半導(dǎo)體應(yīng)變片來說S= 。7. 當(dāng)測量較小應(yīng)變值時(shí)應(yīng)選用 效應(yīng)工作的應(yīng)變片,而測量大應(yīng)變值時(shí)應(yīng)選用 效應(yīng)工作的應(yīng)變片。壓阻效應(yīng);應(yīng)變效應(yīng)8. 電容器的電容量,極距變化型的電容傳感器其靈敏度表達(dá)式為 。 9. 差動(dòng)變壓器式傳感器的兩個(gè)次級(jí)線圈在連接時(shí)應(yīng) 。反相串接10. 光電元件中常用的有 、 和 。光敏電阻;光敏晶體管;光電池11. 壓電傳感器在使用 放大器時(shí),其輸出電壓幾乎不手電纜長度變化的影響。電荷12. 超聲波探頭是利用壓電片的 效應(yīng)工作的。逆壓電13. 壓電傳感器中的壓電片并聯(lián)時(shí)可提高 靈敏度,后接 放大器。而串聯(lián)時(shí)可提高 靈敏度,應(yīng)后接 放大器。電荷;電壓;電壓;電壓14. 電阻應(yīng)變片的電阻相對變化率是與 成正比的。應(yīng)變值15. 電容式傳感器有 、 和 3種類型,其中 型的靈敏度最高。面積變化型;極距變化型;介質(zhì)變化型;極距變化型16. 霍爾元件是利用半導(dǎo)體元件的 特性工作的?;魻栃?yīng)17. 按光纖的作用不同,光纖傳感器可分為 和 兩種類型。功能型;傳光型三、名詞解釋1. 一塊金屬板置于一只線圈附近,相互間距為,當(dāng)線圈中有一高頻交變電流通過時(shí),便產(chǎn)生磁通。此交變磁通通過鄰近金屬板,金屬板表層上產(chǎn)生感應(yīng)電流即渦電流,渦電流產(chǎn)生的磁場會(huì)影響原線圈的磁通,使線圈的阻抗發(fā)送變化,這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。2. 某些物質(zhì)在受到外力作用時(shí),不僅幾何尺寸發(fā)生變化,而且內(nèi)部極化,表面上有電荷出現(xiàn),出現(xiàn)電場,當(dāng)外力去除后,有重新恢復(fù)到原來狀態(tài),這種現(xiàn)象成為壓電效應(yīng)。3. 金屬材料在發(fā)生機(jī)械變形時(shí),其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象成為電阻應(yīng)變效應(yīng)。4. 將霍爾元件置于磁場中,當(dāng)相對的兩端通上電流時(shí),在另相對的兩端將出現(xiàn)電位差,稱為霍爾電勢,此現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。5. 當(dāng)激光照射到運(yùn)動(dòng)物體時(shí),被物體反射或散射的光頻率即多普勒頻率發(fā)生變化,且多普勒頻率與物體運(yùn)動(dòng)速度成比例,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。6. 某些半導(dǎo)體元件,當(dāng)在相對的兩端通上電流時(shí),將引起沿電流方向電阻的變化,此現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。7. 傳感器是直接作用于被測量,并能按一定規(guī)律將被測量轉(zhuǎn)換成同種或別種量值輸出的器件。8. 半導(dǎo)體材料受到光照時(shí),電阻值減小的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。9. 壓阻效應(yīng)是指單晶半導(dǎo)體材料在沿某一軸向受到外力作用時(shí),其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。10. 在光照作用下,物體內(nèi)的電子從物體表面逸出的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。11. 在光的照射下使物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢的現(xiàn)象稱為光生伏打效應(yīng)。四、計(jì)算題 3. 一電容測微儀,其傳感器的圓形極板半徑r4mm,工作初始,如果間隙變化量時(shí),電容變化量是多少(真空中介電常數(shù)為0=-8.8510-12F/m)。解:電容傳感器的靈敏度 F/m F/m F/mpF 4. 一電容測微儀,其傳感器的圓形極板的半徑r=4mm,工作初始間隙,空氣介質(zhì),試求:(已知空氣介電常數(shù))(1)通過測量得到的電容變化量為,則傳感器與工件之間由初始間隙變化的距離(2)如果測量電路的放大倍數(shù),讀數(shù)儀表的靈敏度格/,則此時(shí)儀表指示值變化多少格?解:(1),極距變化型電容傳感器靈敏度為: 則 (2)設(shè)讀數(shù)儀表指示值變化格數(shù)為m,則 (格) 4. 有一電阻應(yīng)變片其靈敏度S=2,R120,設(shè)工作時(shí)其應(yīng)變?yōu)?000,問R?設(shè)將此應(yīng)變片接成如圖所示的電路,試求:應(yīng)變片mA5V1)無應(yīng)變時(shí)電流表示值;2)有應(yīng)變時(shí)電流表示值;3)電流表指示值相對變化量。解: 1) 2) 3) 5. 有一鋼板,原長,鋼板彈性模量,使用BP-3箔式應(yīng)變片R=120,靈敏度系數(shù)S=2,測出的拉伸應(yīng)變值為300。求:鋼板伸長量,應(yīng)力及。如果要測出1應(yīng)變值則相應(yīng)的是多少?解:因?yàn)椋瑒t有如果要測出1應(yīng)變值,則五、綜合題1 設(shè)計(jì)一臺(tái)檢測鋼絲繩斷絲的儀器(用原理圖表示),并簡述其原理。答:利用霍爾元件來檢測鋼絲繩的斷絲情況,其原理圖如下圖所示:其工作原理為:鐵心對鋼絲繩局部磁化,當(dāng)有斷絲時(shí),在斷口處出現(xiàn)漏磁場,霍爾元件經(jīng)過此磁場時(shí),將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)脈動(dòng)的電壓信號(hào)。對此信號(hào)作濾波、A/D轉(zhuǎn)換后,進(jìn)入計(jì)算機(jī)分析,識(shí)別出斷絲根數(shù)及位置。2 請畫出動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀的原理框圖,簡述其工作原理,并繪出出圖中各點(diǎn)波形。答:動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀的工作原理為:試件在外力作用下變形,貼在它上面的電阻應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的電阻變化。振蕩器產(chǎn)生高頻正弦信號(hào)z(t),作為電橋的工作電壓,電橋輸出為信號(hào)x(t)與載波信號(hào)z(t)的乘積,即調(diào)制信號(hào)xm(t),此信號(hào)經(jīng)交流放大后進(jìn)行相敏檢波,由振蕩器供給的檢波信號(hào)與電橋工作電壓同頻、同相位。相敏檢波的結(jié)果再進(jìn)行低通濾波,得到與原信號(hào)極性相同、但經(jīng)放大了的信號(hào)。最后,該信號(hào)被顯示或輸入后續(xù)設(shè)備。3 欲測量液體的靜壓,擬采用電容式傳感器,試?yán)L出可行方案的原理圖,并簡述其測量原理。答:彈性膜片與另一金屬板組成一電容,如圖所示,在壓力的作用下,彈性膜片發(fā)生變形,使電容的極距發(fā)生變化,從而引起電容量的變化。電容器接于具有直流極化電壓的電路中,電容的變化有高阻值電阻R轉(zhuǎn)換為電壓變化。電壓輸出與膜片位移速度成正比,從而可測量液體壓力。4 欲測量液體的動(dòng)壓,擬采用電感式傳感器,試?yán)L出可行方案的原理圖,并簡述其測量原理。答:P彈性體采樣差動(dòng)變壓器式傳感器,如圖所示。彈性體在壓力作用下發(fā)生變形,推動(dòng)與之相連的差動(dòng)變壓器的銜鐵在線圈內(nèi)運(yùn)動(dòng),由于引起線圈互感的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢差,此電勢差經(jīng)交流放大、相敏檢波、濾波等處理后輸出,輸出量反映壓力的大小。P電橋放大相敏檢波低通顯示記錄振蕩器211 應(yīng)變片2 膜片5 欲測量液體的動(dòng)壓,擬采用電阻應(yīng)變式傳感器,試?yán)L出可行方案的原理圖,并簡述其測量原理。答:系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。電阻應(yīng)變片貼于平膜片上,在壓力P的作用下,膜片發(fā)生變形,致使應(yīng)變片也發(fā)生相應(yīng)的變形從而引起電阻變化,應(yīng)變片置于電橋中,作為電橋的橋臂,從而帶來電橋輸出電壓的變化。振蕩器產(chǎn)生高頻正弦信號(hào),作為電橋的工作電壓,電橋輸出為信號(hào)與載波信號(hào)的乘積,即調(diào)制信號(hào),此信號(hào)經(jīng)交流放大后進(jìn)行相敏檢波,由振蕩器供給的檢波信號(hào)與電橋工作電壓同頻、同相位。相敏檢波的結(jié)果再進(jìn)行低通濾波,得到與原信號(hào)極性相同、但經(jīng)放大了的信號(hào)p(t)。最后,該信號(hào)被顯示或輸入后續(xù)設(shè)備。P放大相敏檢波顯示記錄211. 壓電晶體 2. 金屬膜前置放大P6 欲測量液體的動(dòng)壓,擬采用壓電式傳感器,試?yán)L出可行方案的原理圖,并簡述其測量原理。答:壓電晶體在壓力P作用下,由于發(fā)生機(jī)械變形而使兩金屬膜極板上集聚數(shù)量相等、極性相反的電荷,形成電勢差。由于該輸出電壓很微弱,且壓電傳感器本身內(nèi)阻很大,因此將此輸出電壓信號(hào)先經(jīng)過高輸入阻抗低輸出阻抗的前置放大器放大,再經(jīng)過一般放大器放大和相敏檢波后,輸入顯示儀表或記錄器進(jìn)行顯示或記錄。7 欲測量液體的靜壓,擬采用機(jī)械式傳感器,試?yán)L出可行方案的原理圖,并簡述其測量原P波登管連桿機(jī)構(gòu)齒輪指針x理。答:利用波登管的彈性來測量液體的靜壓力,其原理框圖如圖所示。液體從波登管的受壓端進(jìn)入管內(nèi),使波登管在壓力P的作用下發(fā)生變形,并在其末端產(chǎn)生與被測壓力P呈近似線性關(guān)系的位移x,此位移量被與波登管末端相連的曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成角度,并被與之相連的齒輪副放大,最后由與齒輪副相連的指針指示出壓力的大小。8 有一批渦輪機(jī)葉片,需要檢測是否有裂紋,試?yán)L出可行方案的原理圖,并簡述其測量原理。答:利用渦流傳感器來檢測葉片裂紋,其原理框圖如圖所示。將渦輪機(jī)葉片放置在由渦流傳感器和電容C組成的諧振回路中,則諧振回路的頻率f將隨間隙的變化而改變,讓渦輪機(jī)葉片沿與傳感器線圈垂直的方向(一般為水平方向,如圖所示)通過傳感器磁場,當(dāng)裂紋處經(jīng)過時(shí),諧振頻率將發(fā)生變化。振蕩器提供穩(wěn)定的高頻信號(hào)電源,當(dāng)諧振回路的諧振頻率與該頻率相同時(shí),輸出電壓最大,當(dāng)諧振頻率因裂紋而變化時(shí),與電源頻率失諧,輸出信號(hào)的幅值也隨的變化而變化,相當(dāng)于一個(gè)被調(diào)制的調(diào)幅波,經(jīng)放大、檢波和濾波后,就可以得知渦輪機(jī)葉片的裂紋信息。Hhx1x2運(yùn)算器LC諧振回路振蕩器放大檢波濾波LC諧振回路振蕩器放大檢波濾波R輸出R9 在軋鋼過程中,需檢測薄板的厚度,可采樣何種傳感器?試簡述其工作原理。答:可采樣渦流傳感器,原理圖如圖所示,系統(tǒng)的工作原理為:差動(dòng)式測厚,將兩渦流傳感器分別置于被測鋼板的上下兩邊,位置固定,間隔為H,設(shè)被測鋼板厚度為h,兩渦流傳感器與被測鋼板距離分別為x1和x2,渦流傳感器和電容C組成諧振回路,則回路頻率f將隨間隙的變化而改變,使其輸出電壓幅值也隨之變化,經(jīng)放大、檢波和濾波后,可得被測距離x1和x2,將它們輸入運(yùn)算器中進(jìn)行如下運(yùn)算,即可實(shí)時(shí)監(jiān)測鋼板厚度:10 如何利用光纖來測量聲壓?繪出可行方案的壓力圖,并簡述其測量原理。答:利用馬赫曾德爾干涉儀原理檢測光纖內(nèi)發(fā)生的聲-光相位調(diào)制,如圖所示,激光源光束經(jīng)過分光鏡以后,其一通過長螺卷狀的檢測光纖。檢測光纖在外界聲壓作用下,使經(jīng)過其中的光束產(chǎn)生相位變化、隨后當(dāng)它與另一路經(jīng)過參考光纖(亦呈螺卷狀)的參考光束進(jìn)行疊加,并由光電管轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚恚憧色@得光相位變化和相應(yīng)的聲壓值。11 如何利用電容式傳感器來測量微小振動(dòng)物體的振幅?繪出可行方案的壓力圖,并簡述其測量原理。答:可利用極距變化型電容傳感器的原理來測量振動(dòng)物體的振幅,其原理框圖如圖所示。傳感器電容是振動(dòng)器諧振回路的一部分,當(dāng)被測物發(fā)生振動(dòng)時(shí),傳感器的電容也隨之改變,從而使振動(dòng)頻率發(fā)生變化,頻率的變化經(jīng)鑒頻器變?yōu)殡妷鹤兓?,再?jīng)過放大后即可輸出或顯示被測振幅的大小。12 有多種傳感器均可進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量,試舉出其中的兩種,并分別簡述其測量原理。答:(a)(b)(c)(1)渦流傳感器,其工作原理為(如圖a所示):將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝,渦流傳感器置于一邊,傳感器線圈接入LC振蕩回路,以回路的振蕩頻率f作為輸出量。當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至渦流傳感器處時(shí),由于間距的變化,引起線圈電感變化,從而使振蕩頻率f發(fā)生變化,相當(dāng)于原振蕩頻率f經(jīng)被測頻率fx調(diào)制,通過鑒頻器后即可得被測頻率,從而得到被測轉(zhuǎn)速。(2)磁阻式傳感器,其工作原理為(如圖b所示):將將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝,磁阻式傳感器置于旋轉(zhuǎn)體一邊,當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至傳感器處時(shí),改變磁路的磁阻,引起磁力線減弱或增強(qiáng),使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,其頻率即為被測件的頻率,從而可得其轉(zhuǎn)速。(3)霍爾傳感器,其工作原理為(如圖c所示):將將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝,霍爾元件和旋轉(zhuǎn)體同置于磁場中,當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至霍爾元件處時(shí),引起磁場變化,霍爾元件將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)脈動(dòng)電壓信號(hào),此脈動(dòng)信號(hào)的頻率即為被測件的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率,從而可得被測件的轉(zhuǎn)速。13 要測量一鋼板的厚度,可用哪些傳感器?試舉出其中的兩種,并分別簡述其測量原理。答:Hhx1x2(a)(1)渦流傳感器,其工作原理為(如圖a所示):差動(dòng)式測厚,將兩渦流傳感器分別置于被測鋼板的上下兩邊,位置固定,間隔為H,設(shè)被測鋼板厚度為h,兩渦流傳感器測得其與被測鋼板距離分別為x1和x2,則被測鋼板的厚度為為:(b)(2)氣動(dòng)式傳感器,其工作原理與渦流傳感器類似(如圖b所示),也可用差動(dòng)式測厚:將氣動(dòng)量儀的兩個(gè)測頭分別置于被測件的上下兩邊,設(shè)兩測頭之間的間隔為H,被測件厚度為h,兩氣動(dòng)測頭測得其與被測件之間距離分別為x1和x2,則被測鋼板

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