測試技術(shù)試卷庫(含答案)

1、1何為標(biāo)定？標(biāo)定可分為幾種類型？靜態(tài)標(biāo)定的作用和意義有哪些？答：用已知的標(biāo)準(zhǔn)校正儀器或測量系統(tǒng)的過程稱為標(biāo)定。根據(jù)標(biāo)定時輸入到測量系統(tǒng)中的已知量是靜態(tài)量還是動態(tài)量，標(biāo)定分靜態(tài)標(biāo)定和動態(tài)標(biāo)定。作用：（1）確定儀器或測量系統(tǒng)的輸入-輸出關(guān)系，賦予儀器或測量系統(tǒng)分度值。（2）確定儀器或測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性標(biāo)定。（3）消除系統(tǒng)誤差，改善儀器或測量系統(tǒng)的正確度。通過標(biāo)定，可得到測量系統(tǒng)的響應(yīng)值yi和激勵值xi之間的一一對應(yīng)關(guān)系。2試證明：二階測量系統(tǒng)當(dāng)阻尼率為0.7時，輸入信號在00.58n的頻率范圍內(nèi)，其幅頻特性a()的變化不超過5%。答：二階系統(tǒng)的幅頻特性為當(dāng)阻尼率為0.7時，輸入信號在00.58n的

2、頻率范圍內(nèi)，其幅頻特性a()的變化范圍為10.9535。即a()的最大變化率為4.65%，小于5%，命題得證。3欲測量某回路中一標(biāo)稱值為10w±1%電阻器的功率損耗p,可采用兩種方法進(jìn)行，一是只測電阻器兩端的電壓v,然后用公式p=v 2/r計算功率損耗；二是分別測量電阻器兩端的電壓v和流過電阻器的電流i,由公式p=vi計算電阻器上的功率損耗。估算這兩種方案的電功率誤差，設(shè)v和i的測量結(jié)果為v=100±1%(v), i=10±1%(a)。答：4敘述測量系統(tǒng)實現(xiàn)不失真測量的條件。在工程測試技術(shù)中如何保證測試系統(tǒng)的測試不失真？答：其幅頻和相頻特性應(yīng)分別滿足：a()=a0

3、=const ，()=-t0即為實現(xiàn)不失真測試的條件。 對一階測試系統(tǒng)而言，測試系統(tǒng)的時間常數(shù)原則上越小越好。對二階測試系統(tǒng)而言，其特性曲線中有兩段值得注意。一般而言，在<0.3n 范圍內(nèi)，()的數(shù)值較小，而且 ()- 特性接近直線。a()在該范圍內(nèi)的變化不超過10%，因此這個范圍是理想的工作范圍。在>（2.53）n范圍內(nèi)()接近180°且差值很小，如在實測或數(shù)據(jù)處理中采用減去固定相位差值或把測試信號反相180°的方法，則也可接近于不失真地恢復(fù)被測信號波形，若輸入信號頻率范圍在上述兩者之間，則系統(tǒng)的頻率特性受阻尼比的影響較大，因此需做具體分析。分析表明，越小，測

4、量系統(tǒng)對斜坡輸入響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差 2/n愈小。但是對階躍輸入的響應(yīng)，隨著的減小，瞬態(tài)振蕩的次數(shù)增多，過調(diào)量增大，過渡過程增長。在=0.60.7時，可獲得較為合適的綜合特性。對于正弦輸入來說當(dāng)=0.60.7時，幅值在比較寬的范圍內(nèi)保持不變。計算表明，當(dāng)=0.7時，在00.58 n的頻率范圍中，幅值特性a()的變化不會超過5%，同時在一定程度下可認(rèn)為在<n 的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的()也接近于直線，因而產(chǎn)生的相位失真很小。5何為動態(tài)誤差？為了減少動態(tài)誤差，在一、二階測量系統(tǒng)中可采取哪些相應(yīng)的措施？答：除了具有理想比例特性的環(huán)節(jié)外，輸出信號將不會與輸入信號具有相同的時間函數(shù)，這種輸入與輸出之間的差異就是

5、動態(tài)誤差。 對于一階系統(tǒng)系統(tǒng)：時間常數(shù)t越小，頻響特性越好，當(dāng)wt1時，a（w）約等于1，表明測試系統(tǒng)輸入輸出為線性關(guān)系。 對于二階系統(tǒng)，當(dāng)w/wn1，=0.707時，增大wn，可使無失真測試范圍更廣。6某測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)曲線,若輸入周期信號x(t)=2cos10t+0.8cos(100t-300),式求其響應(yīng)y(t)。答：7試說明：有效地完成一項工程測試（測動態(tài)量）一般要進(jìn)行哪些工作？ 答：（1）了解被測對象（2）制定測試方案，組建測試系統(tǒng)（3）標(biāo)定（4）測試（5）數(shù)據(jù)分析，結(jié)果報告10.解釋下列術(shù)語：測試、測試技術(shù)、測試系統(tǒng)、試驗。答：測試：是具有試驗性質(zhì)的測量，或者可理解為測量與試驗的

6、綜合。 測試系統(tǒng):為完成測試或測量任務(wù)，所使用儀器和設(shè)備的總稱。測試技術(shù):是測量技術(shù)及試驗技術(shù)的總稱。試驗：已知某事物時，為了了解其性能或結(jié)果進(jìn)行的試用操作。11.什么是非電量電測法？一套完整的測試系統(tǒng)有哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成？各環(huán)節(jié)有何作用？ 非電量的電測法就是將各種非電量（如溫度、壓力、速 度、位移、應(yīng)變、流量、液位等）變換為電量，而后進(jìn) 行測量的方法。一個完整的測試系統(tǒng)包括以下幾個部分：傳感器，信號變換與測量電路，顯示與記錄器，數(shù)據(jù)處理器，以及打印等外圍設(shè)備。(1) 傳感器： 將被測非電量轉(zhuǎn)換成便于放大記錄的電量。 (2) 中間轉(zhuǎn)換:對信號進(jìn)行放大，調(diào)制解調(diào)，濾波等 。測量電路： 將傳感器輸出的電

7、信號進(jìn)行處理，使之適合于顯示、記錄及和微型計算機(jī)的聯(lián)接。 (3) 顯示與記錄器：把中間變換與測量電路送來的電壓或電流信號不失真的顯示和記錄出來。（4）數(shù)據(jù)處理器，打印機(jī)，繪圖儀是上述測試系統(tǒng)的延伸部分，他們能對測試系統(tǒng)輸出的信號作進(jìn)一步處理，以便使所需的信號更為明確化。14. 測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性包括哪些參數(shù)？簡述各參數(shù)的概念。1.靈敏度-是儀器在靜態(tài)條件下響應(yīng)量的變化量的變化y和與之相對應(yīng)的輸入量變化x的比值。2.量程：測量系統(tǒng)能測量的最小輸入量至最大輸入量范圍。3.非線性通常也稱為線性度是指測量系統(tǒng)的實際輸入輸出特性曲線對于理想線性輸入輸出特性的接近或偏離程度。4.遲滯性：亦稱滯后量，滯后或

8、回程誤差，表征測試系統(tǒng)在全量程范圍內(nèi)，輸入量由小到大（正行程）或由大到小（反行程）兩者靜態(tài)特性不一致的程度。5.重復(fù)性：表示測量系統(tǒng)在同一工作條件下，按同一方向作全量程的多次（三次以上）測量時，對于同一個激勵量其測量結(jié)果的不一致程度。6.準(zhǔn)確度：是指測量儀器的指示接近被測量真值的能力。7.分辨率：是指測試系統(tǒng)能測量到輸入量最小變化的能力，即能引起響應(yīng)量發(fā)生變化的最小激勵變化量8漂移：是指當(dāng)測量系統(tǒng)的激勵不變時，響應(yīng)量隨時間的變化趨勢。15. 如何評價測試系統(tǒng)的動態(tài)誤差？（一、二階系統(tǒng)）對于一階系統(tǒng)系統(tǒng)：時間常數(shù)t越小，頻響特性越好，當(dāng)wt1時，a（w）約等于1，表明測試系統(tǒng)輸入輸出為線性關(guān)系。

9、對于二階系統(tǒng)，當(dāng)w/wn1，=0.707時，增大wn，可使無失真測試范圍更廣。17一、二階系統(tǒng)的動態(tài)特性包括哪些參數(shù)？ 與動態(tài)響應(yīng)相關(guān)的參數(shù)：一階系統(tǒng)只有時間常數(shù)t，二階系統(tǒng)有固有頻率wn，阻尼比第五章作業(yè)1.簡述應(yīng)力測試的基本原理？從原理說明金屬絲式應(yīng)變片與半導(dǎo)體式應(yīng)變片有何區(qū)別？電阻應(yīng)變片簡稱應(yīng)變片，是一種能將試件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化的傳感元件，其轉(zhuǎn)換原理是基于金屬電阻絲的電阻應(yīng)變效應(yīng)。（所謂電阻應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體（電阻絲）的電阻值隨變形（伸長或縮短）而發(fā)生改變的一種物理現(xiàn)象。）金屬絲式電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體式應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者是利用金屬導(dǎo)體形變引起電阻的變化，后者則是利用半導(dǎo)

10、體電阻率變化引起電阻的變化。2.如何選擇應(yīng)變片？（應(yīng)變片的選擇原則）對于被測試件所處的環(huán)境和條件，諸如溫度、濕度、被測材料的均勻程度、測試的重要性和應(yīng)變范圍等，作出全面的考慮。在測試工作過程中，首先是如何選擇能真實地、精確地反應(yīng)應(yīng)變的應(yīng)變片，通常是根據(jù)選定的測試方案從以下幾個方面加以適當(dāng)?shù)目紤]: 1零件的受力方式2零件的受力狀態(tài) 3零件的受力面積及其材料性質(zhì) 4零件的工作環(huán)境5應(yīng)變片電阻：6各類應(yīng)變片的適用范圍7敏感柵材料：4.溫度補(bǔ)償?shù)囊饬x是什么？補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ袔追N？橋路補(bǔ)償有哪些技術(shù)要求？由溫度誤差及其產(chǎn)生原因于溫度變化所引起的應(yīng)變片電阻變化與試件（彈性敏感元件）應(yīng)變所造成的電阻變化幾乎有相

11、同的數(shù)量級，如果不采取必要的措施克服溫度的影響，測量精度將無法保證。溫度誤差產(chǎn)生包括兩方面：(一)、溫度變化引起應(yīng)變片敏感柵電阻變化而產(chǎn)生附加應(yīng)變(二)、試件材料與敏感柵材料的線膨脹系數(shù)不同，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加應(yīng)變補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ?橋路補(bǔ)償法2應(yīng)變片自補(bǔ)償法3熱敏電阻補(bǔ)償法 橋路補(bǔ)償法的補(bǔ)償塊與測試點(diǎn)溫度場一致、補(bǔ)償塊與測試對象材料一致、補(bǔ)償塊不受力7.如何根據(jù)應(yīng)力參數(shù)的特點(diǎn)建立一套測試系統(tǒng)？根據(jù)應(yīng)力參數(shù)的特點(diǎn)，對下面問題進(jìn)行解決（1）傳感器的選擇（2）非線性特性線性化（3）溫度補(bǔ)償技術(shù)（4）智能化技術(shù)（5）可靠性問題（6）抗干擾技術(shù)10.簡述速度和轉(zhuǎn)速測試的方法和原理。速度測量: 測量原理 1.

12、物體運(yùn)動的線速度可以從物體在一定時間內(nèi)移動的距離或者從物體移動一定距離所需的時間求得，這種方法只能求某段距離或時間的平均速度。越越小，越接近瞬時速度。2. 角速度和線速度的相互轉(zhuǎn)化。3. 利用物理參數(shù)測量：多普勒效應(yīng)、電磁感應(yīng)原理4. 加速度積分法和位移微分法5. 相關(guān)法測試方法一、平均速度法 平均速度法適用于測量運(yùn)動較平穩(wěn)的物體的速度。通過已知的位移x和相應(yīng)的時間間隔t來測量平均速度。二、相 關(guān) 法相關(guān)法檢測線速度，是利用隨機(jī)過程互相關(guān)函數(shù)的方法進(jìn)行的，其原理如圖所示。被測物體以速度v行進(jìn)，在靠近行進(jìn)物體處安裝兩個相距l(xiāng)相同的傳感器（如光電傳感器、超聲波傳感器等）。傳感器檢測易于從被測物體上

13、檢測到的參量(如表面粗糙度、表面缺陷等），例如對被測物體發(fā)射光，由于被測物表面的差異及傳感器等受隨機(jī)因素的影響。傳感器得到的反射光信號是經(jīng)隨機(jī)噪聲調(diào)制過的。圖中傳感器2得到的信號x（t）是由于物體a點(diǎn)進(jìn)入傳感器2的檢測區(qū)得到的。當(dāng)物體a點(diǎn)運(yùn)動到傳感器1的檢測區(qū)得到信號y（t）。當(dāng)隨機(jī)過程是平穩(wěn)隨機(jī)過程時，y(t)的波形和x（t)是相似的，只是時間上推遲了t0(=l/v)，即其物理含義是x(t)延遲to后成x(tt0)，其波形將和y（t）幾乎重疊，因此互相關(guān)值有最大值。三、多普勒測速當(dāng)光源和反射體或散射體之間存在相對運(yùn)動時，接收到的聲波頻率與入射聲波頻率存在差別的現(xiàn)象稱為光學(xué)多普勒效應(yīng)，是奧地利

14、學(xué)者多普勒于1842年發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)單色光束人射到運(yùn)動體上某點(diǎn)時，光波在該點(diǎn)被運(yùn)動體散射，散(反) 射光頻率與人射光頻率相比，產(chǎn)生了正比于物體運(yùn)動速度的頻率偏移，稱為多普勒頻移。轉(zhuǎn)速測量1.數(shù)字式轉(zhuǎn)速表 測量原理：數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)由頻率式轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字顯示器等部分組成。首先由傳感器把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成頻率信號，再通過測量信號的頻率或周期來測量轉(zhuǎn)速。2頻率法測轉(zhuǎn)速 把被測轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖信號第六章作業(yè) 1.做出應(yīng)變、壓電、壓阻三種測壓方法的系統(tǒng)框圖，并敘述每一框圖的工作特點(diǎn)。如要設(shè)計一套測壓系統(tǒng)，該考慮哪些因素？被測壓力->應(yīng)變式壓力->傳感電阻應(yīng)變儀->測量記錄儀 |壓力

15、標(biāo)定機(jī)應(yīng)變式壓力測量系統(tǒng)組成：應(yīng)變式測壓法適用于在壓力作用較長的條件下使用被測壓力->壓電式壓->電荷放大器->測量記錄儀力傳感器 電壓放大器 |壓力標(biāo)定機(jī)壓電式壓力測量系統(tǒng)組成：壓電式測壓法適合于壓力作用時間短的情況。壓阻式壓力測量系統(tǒng)組成：工作頻率dc-100khz，量程從小到大，應(yīng)考慮靜態(tài)靈敏度被測壓力->壓阻式壓->電壓放大器->測量記錄儀力傳感器 電阻應(yīng)變儀 |壓力標(biāo)定機(jī)第七、八章作業(yè) 1接觸式和非接觸式測溫方法各有何特點(diǎn)？1. 接觸式測溫接觸式的特點(diǎn)是測溫元件直接與被測對象相接觸，兩者之間進(jìn)行充分的熱交換，最后達(dá)到熱平衡，這時感溫元件的某一物理參

16、效的量值就代表了被測對象的溫度值。優(yōu)點(diǎn)：直觀可靠。缺點(diǎn)：是感溫元件影響被測溫度場的分布，響應(yīng)差、接觸不良等都會帶來測量誤差，另外溫度太高和腐蝕性介質(zhì)對感溫元件的性能和壽命會產(chǎn)生不利影響。2、非接觸式測溫 非接觸測溫的特點(diǎn)是感溫元件不與被測對象相接觸，而是通過輻射進(jìn)行熱交換，故可避免接觸測溫法的缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：具有不改變被測物體的溫度分布，熱慣性小，測溫上限可設(shè)計得很高，響應(yīng)可達(dá)微秒、納秒級，便于測量運(yùn)動物體的溫度和快速變化的溫度。缺點(diǎn)：受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。 4.如何建立溫度測試系統(tǒng)？（特點(diǎn)、使用原則）測溫系統(tǒng)應(yīng)有足夠的準(zhǔn)確度和良好的動態(tài)響應(yīng)使用原

17、則：（1）測溫范圍的大小和精度要求（2）測溫元件的大小適當(dāng)與否（3）在被測對象溫度隨時間變化的場合，測溫元件的滯后能否適應(yīng)測溫要求（4）被測對象和環(huán)境條件對測溫元件是否有損害5.在不同溫度范圍，如何選取熱電偶進(jìn)行標(biāo)定設(shè)備？答：300以下，采用恒溫油浴，與標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計進(jìn)行比較；3001300，采用管式電爐，與標(biāo)準(zhǔn)鉑銘鉑熱電偶進(jìn)行比較；13002000，采用鉬絲爐，與一等或二等光學(xué)高溫計進(jìn)行比較7.如何正確使用慣性式測振傳感器進(jìn)行振動體的振動測量？當(dāng)用測振儀測量被測對象的振動時，位移計敏感被測物的振幅 ,而加速度計則敏感被測物的振動加速度的幅值。因此，位移計總是被用來測量低頻大振幅的振動，而高頻

18、振動則選用加速度計較為合適。根據(jù)位移計和加速度計的工作特性和測量范圍，可以看出，位移計的頻率必須設(shè)計得很低，而加速度計的頻率則要設(shè)計得很高。因此，通常位移計的尺寸和重量較大，而加速度計的尺寸和重量很小。阻尼比的取值對測振儀幅頻特性和相頻特性都有較大的影響，對位移計和加速度計而言，當(dāng)取值在0.60.8范圍內(nèi)時，幅頻特性曲線有最寬廣而平坦的曲線段，此時，相頻特性曲線在很寬的范圍內(nèi)也幾乎是直線。對于速度計而言，則是阻尼比越大，可測量的頻率范圍越寬，因此，在選用速度計測量振動速度的響應(yīng)時，往往使其在很大的過阻尼狀態(tài)下工作。2 振動傳感器的使用 (1)振動傳感器使用時要安裝在能反映試件或結(jié)構(gòu)整體動態(tài)特性

19、的位置上，而不要裝在可能產(chǎn)生局部共振的地方。當(dāng)然，如果需要測量的就是局部共振，則例外。 (2)一般情況下，振動傳感器最好直接裝在被測系統(tǒng)上而不使用支架。如必須采用安裝支架時，支架應(yīng)有足夠的剛度，并且盡可能輕。傳感器安裝支架的影響可以這樣來估計，即把它視為一簡單的無阻尼的彈簧質(zhì)量單自由度系統(tǒng)，在彈簧的一端受到激勵。通常要使傳感器安裝夾具的最低階共振頻率為被測上限頻率的10倍。(3)應(yīng)注意傳感器在試件上的固定方式，應(yīng)按傳感器說明書中規(guī)定的方法進(jìn)行安裝固定。一般來說，用鋼螺栓固定，能獲得較好的頻率特性，如用其它方式，如永久磁鐵吸座、粘接劑、蠟粘或手持方式固定時將會影響頻響特性，具體影響程度可通過試驗

20、確正。(4)應(yīng)注意傳感器信號輸出線及接插件的接觸可靠程度，避免由接插件接觸不可靠而引起噪聲。要注意防止接插件受油垢污染，尤其對高輸出阻抗的壓電式加速度計應(yīng)特別注意。 2.2用一個時間常數(shù)為0.35s的一階裝置去測量周期分別為1s，2s，5s的正弦信號，問幅值誤差將是多少？解： 當(dāng)t=1s時，即，誤差為59% 當(dāng)t=2s時，誤差為33% 當(dāng)t=5s時，誤差為8%2.3求周期信號，通過傳遞函數(shù)為的裝置后所得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。解： 利用疊加原理及頻率保持性解題 ， ， ， ， ， 2.7將信號輸入一個傳遞函數(shù)為的一階裝置后，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出的表達(dá)式。解： ， =2.11某力傳感器可以作為二階

21、振蕩系統(tǒng)處理。已知傳感器的固有頻率為800hz，阻尼比，問使用該傳感器作頻率為400hz的正弦力測試時，其振幅比和相角差各為多少？若該裝置的阻尼比可改為，問和又將作何種變化？解： 作頻率為400hz的正弦力測試時 當(dāng)阻尼比改為時 即阻尼比變化時，二階振蕩系統(tǒng)的輸出副值變小，同時相位角也變化劇烈，相位差變大。四、問答題（每小題5分，共25分）1. 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？2. 下圖是一種傳感器的工作原理圖，試問這是何種形式的傳感器？用圖中符號簡述其工作原理。3. 選用傳感器時要考慮哪些問題？4. 什么叫調(diào)制？什么叫解調(diào)？在測量中為何要將信號先調(diào)制然后又解調(diào)？5. 光電轉(zhuǎn)換

22、元件有哪些優(yōu)點(diǎn)？由于這些優(yōu)點(diǎn)使它在工業(yè)技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。五、 計算題（每題10分，共20分）1.用一階量儀作100hz正弦信號的測量，如要限制振幅誤差在5%以內(nèi)，則該量儀的時間常數(shù)應(yīng)設(shè)計成多大？2.某光線示波器的振動子輸入i(t)為單位階躍，輸出如下圖所示的衰減振動，試根據(jù)圖中數(shù)據(jù)確定該振動子的固有頻率及阻尼比。六、 綜合題（共10分）一精密高速機(jī)床，傳動部分由電機(jī)、齒輪、滾動軸承等組成，因操作不當(dāng)產(chǎn)生了振動現(xiàn)象。現(xiàn)要求：（1） 組成一個測量該振動加速度的測試系統(tǒng)（以框圖形式表述）（2） 簡述傳感器的選用原則，（3） 簡述框圖各組成部分的作用，（4） 簡述信號分析時，欲得到信號頻譜所采用

23、數(shù)字信號處理的具體步驟。七、 任選題（共5分。以下共有3小題，考生任選一題解答，多做則以前一題計分。）1. 采用數(shù)字信號處理方法對測試信號進(jìn)行分析前,必須對所獲取的模擬信號進(jìn)行哪些預(yù)處理工作？2. 一磁電式速度傳感器的幅頻和相頻特性如下圖所示，其中為該傳感器的固有角頻率，為被測角頻率，其阻尼比為0.7，為了盡量減小測量時的幅值和相位誤差，（1）該傳感器應(yīng)工作在什么條件下？（2）f0=10hz時，其工作最低頻率(f)范圍應(yīng)為多少？3. 測量主軸回轉(zhuǎn)誤差運(yùn)動，需使用位移傳感器。試根據(jù)回轉(zhuǎn)誤差運(yùn)動測量的特定情況（例如：精確度高、量程范圍小、不允許與測量零件接觸、主軸表面材質(zhì)不一定均勻等），逐一分析電

24、感式、電容式、電阻式、光柵式、磁柵式的性能，確定它們適用與否。 答案問答題（每小題5分，共25分）1.電阻絲應(yīng)變片利用導(dǎo)體形變引起電阻變化，半導(dǎo)體應(yīng)變片利用半導(dǎo)體電阻率變化引起電阻變化。2.本題圖所示為差動變壓器式傳感器的工作原理圖。 測桿p在中間位置時，之間的互感與之間的互感相等，感應(yīng)電勢， 測桿上移后,的互感增大,互感減小,反之。3.選用傳感器要考慮（1）靈敏度（2）響應(yīng)特性（3）線性范圍（4）穩(wěn)定性（5）精確度（6）測量方法4.把緩慢變化的信號變?yōu)轭l率適當(dāng)?shù)慕涣餍盘柗Q為信號調(diào)制；把調(diào)制過的交流信號還原到原來的信號稱為解調(diào)。調(diào)制的目的是為了便于信號的處理和放大。5.光電轉(zhuǎn)換元件的優(yōu)點(diǎn)是：靈

25、敏度高、體積小、重量輕、性能穩(wěn)定、價格便宜。一、 計算題（每小題10分，共20分）1. 一階量儀的頻率響應(yīng)函數(shù)幅頻特性，欲誤差小于5%，應(yīng)大于0.95,已知故: 應(yīng)大于0.95,解得:2.由圖可見衰減振動的周期為6.28ms=s 即衰減振動的頻率，相應(yīng)阻尼比與振幅衰減的關(guān)系為，圖中注明故有，解得衰減振動與無阻尼振動的關(guān)系為代入值，得二、 綜合題（共10分）（1）被測對象壓電加速度計電荷放大器數(shù)字信號處理顯示記錄（2）測量對象為高速、精密機(jī)床的振動，其頻率較高、振幅不太大，宜采用壓電加速計。（3）被測對象產(chǎn)生的振動，其加速度被壓電加速度計轉(zhuǎn)換為電信號（電荷），然后被電荷放大器轉(zhuǎn)換為被放大了的電壓

26、信號，經(jīng)過信號的預(yù)處理及a/d轉(zhuǎn)換和運(yùn)算處理后得到處理數(shù)據(jù)，再經(jīng)顯示記錄即可得到測量處理結(jié)果。（4）信號預(yù)處理采樣和量化（a/d轉(zhuǎn)換）確定分析信號的長度t和數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)n選窗函數(shù)（加窗）進(jìn)行fft運(yùn)算，從而得到信號頻譜三、 任選題（每題5分）1.（1）如果處理前為調(diào)制信號首先要進(jìn)行解調(diào)，如果不是調(diào)制信號則不需解調(diào)。（2）抗混疊瀘波。（3）消除直流分量（當(dāng)測試信號中不應(yīng)有直流分量時）。（4）電壓幅值處理，使幅值適應(yīng)于a/d轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍2.（1）應(yīng)工作在的條件下。（2），即。此時幅值誤差很小，相位差接近，成為一個反相器。3.針對回轉(zhuǎn)誤差運(yùn)動測量的特定情況：（a）測量精度高（b）量程范圍?。╟）非接

27、觸測量（d）材質(zhì)不均等。逐一分析對照各傳感器性能；（1） 電感式：a、b、c均可滿足，d不滿足；（2） 電容式：采用極距變化型a、b、c、d各點(diǎn)均能滿足；（3） 電阻式：除d以外a b c均不滿足；（4） 光柵式：b c不滿足；（5） 磁柵式：除d以外a b c均不滿足； 經(jīng)上述分析可知，僅極距變化型電容式傳感器適用。（2）簡述參數(shù)式傳感器和發(fā)電式傳感器的區(qū)別，并各舉出相應(yīng)的例子。參數(shù)式傳感器:從外部供給能量并有被測量控制外部供給能量的變化例如：電阻應(yīng)變片 發(fā)電式傳感器：直接由被測對象輸入能量使其工作 例如：熱電偶溫度計、壓電式加速度計 (6)說明二階測量裝置的阻尼比的值多采用0.60.7的原

28、因。時域分析：二階系統(tǒng)對階躍信號的響應(yīng)，當(dāng)=0.6-0.8之間，系統(tǒng)以較短時間進(jìn)入穩(wěn)態(tài)誤差+（2%5%）范圍 頻域分析：從實現(xiàn)不失真測試的條件出發(fā)，當(dāng)=0.6-0.8之間，可以獲得較為合適的綜合特性。計算分析表明，當(dāng)=0.7時，在0-0.058n的頻率范圍內(nèi)，幅頻特性的變化不超過5%，同時相頻特性接近與直線，因而所產(chǎn)生的相位失真也很小（11 ）測量儀表的主要性能指標(biāo)有哪些？請簡要說明其含義。量程：儀表能測量的最大輸入量與最小輸入量之間的范圍精度（精確度）：測量某物理量時，測量值與真值的復(fù)合程度。靈敏度：儀表在做靜態(tài)測量時，輸入端的信號增量y與輸入端信號增量x之比 分辨率：儀表能夠檢測出被測量最小變化的能力。穩(wěn)定性：在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，儀表性能的穩(wěn)定程度，它用觀測時間內(nèi)的誤差來表示重復(fù)性：在同一測量