機械工程測試技術(shù)試題

1、機工測試題一 判斷題.(本題共10分，對則打“”，不對則打“×”) 1所謂并行傳送就是用數(shù)量等于數(shù)據(jù)字位數(shù)的多根數(shù)據(jù)線同時傳送數(shù)據(jù)。（ ） 2振動子的固有頻率越高，其靈敏度也越高。（ ） 3頻率不變性原理是指線性測試系統(tǒng)的輸出信號的頻率總等于輸入信號的頻率。.( ) 4一臺精密度高的儀器，當存在測量誤差時，多次重復(fù)測量的結(jié)果必定是集中、始終偏離正確位。（ ） 5對一個具有有限頻譜（0fc）的連續(xù)信號采樣，若滿足 2fcTs1,采樣后得到的輸出信號能恢復(fù)為原來的信號。（ ）Ts為采樣頻率 6交流電橋的輸出信號經(jīng)放大后，直接記錄就能獲得其輸入信號的模擬信號了。（ ） 7由于存在橫向效應(yīng)，

2、所以用金屬絲應(yīng)變片單獨測定橫向應(yīng)變時，其靈敏度比測定縱向應(yīng)變要低。（ ） 8在常系數(shù)的線性系統(tǒng)中，當初始條件為零時，系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為傳遞函數(shù)。（ ） 9時間常數(shù)表征一階系統(tǒng)的慣性，是過渡過程長短的度量。（ ） 10GP-IB中采用了字節(jié)并行字位串行的信息傳遞方式。（ ）一. 選擇題(共15分，每題1.5分) 1測量傳感器特別適宜于測量（ ） a. 靜態(tài)量； b. 準靜態(tài)量； c. 動態(tài)量； d. 三者均可以 2不失真測量的條件除要求測量系統(tǒng)幅頻特性是常值外，其相頻特性要求滿足（ ） a.相移與頻率成正比; b.常值相移 ; c.任意相移 ; d.無特殊要求 3壓電式

3、傳感器最好采用電荷放大器的原因是（ ）a. 使放大器的增益增大；b.非線性失真??；c.可忽略導(dǎo)線電容和分布電容；d.頻率特性特別好 4若給時間常數(shù)為的一階系統(tǒng)，輸入頻率為=1/的正弦信號，則輸出與輸入相位差為（ ）。a. -450 ； b.-900 ； c.-1450 ； d.-1800 5壓電材料按一定方向置放在電場中，其幾何尺寸發(fā)生變換，稱為（ ）效應(yīng)a. 壓電效應(yīng)； b.壓阻效應(yīng)； c.逆壓電效應(yīng)； d.壓磁效應(yīng) 6對某二階系統(tǒng)輸入周期信號X(t)=A0sinmt，則系統(tǒng)輸出信號有以下特性（ ）。注：m>na. 幅值、頻率、相位皆不變；b.頻率改變，幅值、相位不變；c.幅值、相位改

4、變，頻率不變；d.相位不變，幅值、頻率改變。7將時域信號進行時移，則該信號對應(yīng)的頻域信號將會產(chǎn)生（ ） a.擴展； b.壓縮； c.不變; d.僅有相移8一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍（ ） a.越寬； b.越窄； c.不變； d.無規(guī)律可尋9某間接測量的函數(shù)式為y=a0x1x2, 則y的標準誤差為（ ） （式中x1 、x2 分別為直接測量量值x1、x2的標準誤差）. a.; b.; c.; d.10半導(dǎo)體應(yīng)變片在測量某一構(gòu)件應(yīng)變時，其電阻相對變化是由（ ）來決定的 a.變形； b.電阻率的變化； c.彈性模量的變化； d. 泊松比的變化三測量系統(tǒng)基本知識題（50分）1試證明一階

5、線性測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為并推倒出它的幅頻特性和相頻特性的表達式。（6分）2 (6 分) (a)寫出理想二階線性系統(tǒng)的拉氏傳遞函數(shù)，并導(dǎo)出其幅頻和相頻的函數(shù)表達式。提示：單自由度二階強迫振動的運動微分方程為：,其中m為質(zhì)量，c為阻尼， （4分）(b）說明n、d、r、k、m（各量值的物理意義及其相互間的函數(shù)關(guān)系。注：寫出物理意義及兩個函數(shù)關(guān)系式或兩個以上關(guān)系式給全分3為改善永磁式測速傳感器的動態(tài)特性，討論與其相連的放大器應(yīng)具有何種要求。（6分） 解題步驟：（1）寫出其運動微分方程，畫等效電路 （2）求傳遞函數(shù)及頻率響應(yīng) （3）討論要求的系統(tǒng)參數(shù)值 4 （a）畫圖說明應(yīng)變筒式測壓傳感器是如何進行

6、溫度補償?shù)?？?分）（b）簡述壓電式測壓傳感器是如何實現(xiàn)加速度補償?shù)?？?分）5 欲測量某回路中一標稱值為10W±1%電阻器的功率損耗P,可采用兩種方法進行，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)。(8分)6 掛接在IEEE488接口總線上的器件按它們的作用不同可分為講者，聽者，控者三類器件，分別解釋何為講者器件，聽者器件，控者器件，在該總線上三者之間的關(guān)

7、系有何規(guī)定？（6分）7. 在測量系統(tǒng)靜態(tài)標定數(shù)據(jù)處理時，我們常采用最小二乘法求系統(tǒng)的參考工作直線，請簡要說明最小二乘法的基本思想及在求參考工作直線時如何應(yīng)用該方法。（6分）四實驗技能題（25分）1簡述在“振動子幅頻特性測定”實驗中你采取何種措施來實現(xiàn)改變阻尼率值的，其取值大小與的定性關(guān)系是什么？（5分）2.（a）用一薄壁圓筒為彈性敏感元件，設(shè)計一應(yīng)變式測力儀。要求在其外圓柱面上貼八個應(yīng)變片，構(gòu)成一能抗彎并能進行溫度補償測量橋路。（應(yīng)變片的布貼位置可用圓筒的展開圖表示。）(4分) （b）用四片K=2.0的金屬絲應(yīng)變片組成全橋測量某構(gòu)件的應(yīng)變，供橋電壓為5V，R1=R2=R3=R4=120，求最大

8、全橋輸出電壓為Umax=6mV時，構(gòu)件的應(yīng)變應(yīng)為多少。（4分）3用鎳鉻鎳硅熱電偶測爐溫。當冷端溫度T0=30 0C時，測得熱電勢為E(T,T0)=39.17mv,若冷端溫度變?yōu)?20 0C測該爐溫時，則應(yīng)測得熱電勢為多少mv？（6分）附：已知該熱電偶有E(30,0)=1.2mv, E(-20,0)= -0.77 mv, E(20,0)=0.80mv, E(-30,0)= - 1.14mv 4 描述測量系統(tǒng)靜態(tài)特性的常用指標有哪些？其中線性度的定義為？（6分）一 判斷題1Ö2 ×3 Ö4 5 ×6 ×7 Ö8 Ö9 Ö

9、; 10 ´ 二 選擇題1 d2 a 3 c 4 a 5 c 6 c 7 d 8 c 9 b 10 d三 測量系統(tǒng)基本知識題1 一階系統(tǒng)微分方程為 兩邊拉氏變換得 2(a)： 系統(tǒng)共振頻率 為阻尼率則 固有頻率 阻尼率b）固有頻率 阻尼振蕩頻率 系統(tǒng)共振頻率 ¾阻尼率3. 1) 測速傳感器等效電路如圖 L,RL為傳感器的電感和電阻；Rg為相連的放大器輸入電阻。記R=RL +Rg，根據(jù)基爾霍夫定律， 3)討論 （1）愈小，測量電路的動態(tài)特性愈好。（2）對于特定的傳感器L值和R值已定，為改善永磁式測速傳感器的特性，應(yīng)減小值，則必須使Rg越大越好。4答：a)b)在壓電式測壓傳感器

10、的結(jié)構(gòu)中，增設(shè)質(zhì)量塊M和一 組極性性相反的補償壓電晶片組，當傳感器 承受軸向振動加速度時，由于膜片及晶片質(zhì)量造成的慣性力作用，壓電晶片將感受振動力而產(chǎn)生電荷，由于補償質(zhì)量使 補償壓電晶片組產(chǎn)生的電荷的極性和測量壓電晶片組因振動產(chǎn)生的電荷極性相反，適當調(diào)節(jié)補償質(zhì)量，將能使它們互相抵消。5對方案一有： ， 對于方案二有： 6 具有發(fā)送器件消息功能的器件稱為講者。 具有接收來自其他器件的器件消息功能的器件稱為聽者具有控功能。即為掛在總線上的各個器件發(fā)送地址或命令的器件稱為控者對于一個特定的器件，只能充當上述三種之角色的一種，也可身兼兩職 ，也可身兼三職。但在任一時刻 ，一個系統(tǒng)中只能有一個講者，也可

11、有多個聽者同時接收數(shù)據(jù)，但一個器件不能同時作為講者和聽者，任一時候，一個系統(tǒng)中只能有一個控者。7 對于N點實驗數(shù)據(jù)可用直線方程來表述。最小二乘法思想是：使 實驗測值對回歸直線的偏差平方和為最小即能使Q（a，b）取最小值的直線應(yīng)當是和各數(shù)據(jù)點有最佳擬和效果的直線。 即得a，b值 則為回歸方程。四 實驗數(shù)據(jù)題 1采用電磁阻尼，b主要取決于外電路電阻R，即表達式通常使b在之間2 (a) (b) 3 4描述測量系統(tǒng)靜態(tài)特性的常用指標有： 靈敏度 線性度 遲滯 重復(fù)性 測量范圍 線性度定義為測量系統(tǒng)的平均靜態(tài)特性和參考線的最大偏差的絕對值與滿量 程輸出的百分比。 %試卷：二. 判斷題(本題共10分，對則

12、打“”，不對則打“×”)1任意兩個變量x和y之間的真實關(guān)系均可用一元線性回歸方程來描述。（ ）2一臺儀器的重復(fù)性很好，但測得的結(jié)果并不準確，這是由于存在系統(tǒng)誤差的緣故。（ ）3對多次測量的數(shù)據(jù)取算數(shù)平均值，就可以減少隨機誤差的影響。（ ）4對一個具有有限頻譜（0fc）的連續(xù)信號采樣，若滿足 2fcTs1,采樣后得到的輸出信號能 恢復(fù)為原來的信號。（ ）Ts為采樣頻率5設(shè)某周期信號x(t)之單位為，則其均方根譜之單位為2，其功率譜之單位為。（ ）6測量系統(tǒng)的固有頻率越高，其靈敏度也越高。（ ）7A/D轉(zhuǎn)換就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)的數(shù)字信號。（ ）8接觸式測溫是基于熱平衡原理進行的，非接

13、觸式測溫是基于熱輻射原理進行的（ ）9同一材料構(gòu)成的熱電偶，即使兩端點溫度不等，也不會形成熱電勢。（ ） 10只要信號一經(jīng)截斷，就不可避免地引起混疊。（ ）二選擇題（共20分，每題2分） 1壓電加速度測量系統(tǒng)的工作頻率下限取決于（ ）a. 加速度力學(xué)系統(tǒng)的頻率特性； b. 壓電晶體的電路特性；  c. 測量電路的時間常數(shù) 2把連續(xù)時間信號進行離散化時產(chǎn)生混迭的主要原因是（ ） a. 記錄時間太長； b. 采樣間隔太寬； c .記錄時間太短； d. 采樣間隔太窄 3要測量x(t)=50Sin40t+10Sin2000t的振動位移信號，為了盡量減少失真，應(yīng)采用（ ）的慣性加速度計。a.

14、fn=15Hz、=0.707; b. fn=1000Hz、=0.707 ; c. fn=50Hz、=0.04 ; d. fn=1000Hz、=0.04 4. 對某二階系統(tǒng)輸入周期信號X(t)=A0sinmt，則系統(tǒng)輸出信號有以下特性（ ）。注：m>na. 幅值、頻率、相位皆不變；b.頻率改變，幅值、相位不變；c.幅值、相位改變，頻率不變；d.相位不變，幅值、頻率改變 5在光作用下，使物體的內(nèi)部產(chǎn)生定向電動勢的現(xiàn)象，稱（ ）效應(yīng)。 a.內(nèi)光電； b.外光電； c.熱電； d.阻擋層光電 6（ ）傳感器是根據(jù)敏感元件材料本身的物理性質(zhì)變化而工作的。 a.差動變壓器式； b.變間隙電容式； c

15、.變阻器式； d. 電壓式7某間接測量的函數(shù)式為y=a0x1x2, 則y的標準誤差為（ ） （式中x1 、x2 分別為直接測量量值x1、x2的標準誤差）.a.； b.； c.； d. 8金屬絲應(yīng)變片在測量某一構(gòu)件的應(yīng)變時，其電阻的相對變化主要由（ ）引起的。 a.貼片位置的溫度變化；b.電阻絲幾何尺寸的變化；c.電阻材料的電阻率的變化 9用方程法求解回歸直線時，誤差最小的方法是（ ）a.圖解法； b.最小二乘法； c.分值法； d.端點連線法10半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片在測量某一構(gòu)件應(yīng)變時，其電阻的相對變化主要是由（ ）引起。 a.半導(dǎo)體電阻率的變化；b.半導(dǎo)體幾何尺寸的變化；c.貼片位置的溫度變化；

16、d.供橋電源的變化三測量系統(tǒng)基本知識題（70分）1 磁電式速度傳感器中，速度線圈采取上下兩繞組相串聯(lián)的目的是什么 ？磁頭件與被測物體固緊時有何要求？（6分）2 舉一個二階測量系統(tǒng)例子，寫出其幅頻特性及相頻特性函數(shù)關(guān)系式，并說明n、d、各量的物理意義及其相互間的函數(shù)關(guān)系。（8分）3 壓電測壓傳感器與電壓放大器相接時，為能測量靜態(tài)壓力信號（防止靜電泄漏），從放大器本身出發(fā)應(yīng)采取哪些措施？（8分）4 應(yīng)變筒式測壓傳感器與應(yīng)變管式測壓傳感器主要有哪些區(qū)別？（6分）5 有一電阻阻值為R=120,靈敏系數(shù)k=2.0，其電阻溫度系數(shù)=2.0×10-6/ 0C,線膨脹系數(shù)1=12×10-6

17、/0C的的電阻應(yīng)變片貼于線膨脹系數(shù)為2=14.2×10-6/0C的工件上，若工件在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)變量為200，試問：1） 當溫度改變40C時，如果未采取溫度補償措施，電阻變化量為多少？2） 由于溫度影響會產(chǎn)生多大的相對誤差？（8分）6 掛接在IEEE488接口總線上的器件按它們的作用不同可分為講者，聽者，控者三類器件，分 別解釋何為講者器件，聽者器件，控者器件，在該總線上三者之間的關(guān)系有何規(guī)定？（6分）7 簡述在“振動子幅頻特性測定”實驗中你采取何種措施來實現(xiàn)改變阻尼率值的，其取值大小與的定性關(guān)系是什么？（6分）8 設(shè)某科研項目中需測定一設(shè)備的油缸壓力，已知該壓力最大值小于300M

18、P,壓力持續(xù)時間為 68ms,用你所學(xué)知識組建兩種類型的電測壓力系統(tǒng)，要求：根據(jù)所選傳感器真確選用二次 儀表及三次儀表，并簡要說明各部分的功能。（9分）9 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).(6分)10 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？（7分）一、判斷題：1.2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、選擇題：1.c 2. b3. b 4. c 5.a 6. d7. d 8. b9.b 10.a三、1.串聯(lián)的作用：使兩線圈的輸出疊加，提高系統(tǒng)靈敏度；當

19、永磁體有彈跳時，保證其與兩線圈的距離和相等，可以消除彈跳引起的誤差。固緊要求：連接件的質(zhì)量要小，剛度要大；固緊剛度要大。目的：提高系統(tǒng)固有頻率。2.慣性加速度傳感器： 固有圓頻率， 系統(tǒng)共振圓頻率。3.為防止靜電泄露要做到：放大器本身的輸入阻抗要很高在10以上，一般采用MOS型場效應(yīng)管。輸出阻抗要小，以達到阻抗變換的目的，一般采用射極輸出。為防止電纜電容的影響，可以將放大器小型化，裝入傳感器之中。輸入電容Ci要小，以提高靈敏度。4.筒式應(yīng)變測壓傳感器的彈性元件是一只鉆了肓孔的圓筒內(nèi)部裝有測壓油。當有壓力作用時，應(yīng)變片感受筒的周向應(yīng)變。 管式應(yīng)變測壓傳感器的彈性元件是一只應(yīng)變管，它感受活塞上加載

20、的集中應(yīng)力、發(fā)生徑向形變，應(yīng)變片貼于徑向上。這種傳感器的固有頻率的筒式的高。5.解：溫度引起電阻的應(yīng)變： 線膨脹差異引起的應(yīng)變： 引起的電阻變化量： 相對誤差 6. 講者：指發(fā)送數(shù)據(jù)到其他器件的器件聽者：指接收講者發(fā)送的數(shù)據(jù)的器件控者：是指揮接口總線上各儀器進行數(shù)據(jù)變換的器件對于一個特定的器件，只能充當上述三種角度中的一種，也可身兼兩職或三者，可以有多個聽者，但在任一時刻，一個系統(tǒng)中由一條叫線連接的器件中只能有一個講者，可以有多個聽者，但一個器件不能同時作為講者和聽者。任一時刻，一個系統(tǒng)中只應(yīng)有一個控者。7. 采用電磁阻尼來改變了b，其取值大小取決于電路電阻R，即8.方法一： 筒式測壓傳感器電

21、阻應(yīng)變儀顯示、記錄設(shè)備 將壓力信號轉(zhuǎn)換為 進行放大， 調(diào)制過的電信號 相敏檢波、濾波方法二：壓電式壓力傳感器電荷放大器顯示記錄設(shè)備 將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?對電荷量放大進行阻抗變換9. 10. 動態(tài)誤差：當用理想關(guān)系來衡量實際系統(tǒng)時產(chǎn)生的誤差。對于一階應(yīng)減小時間常數(shù)使增大，無失真測量的范圍更廣。對于二階系統(tǒng)應(yīng)使，這樣增大，不失真測量的范圍變大。試卷：一。 判斷題(本題共10分，對則打“”，不對則打“×”)1任意兩個變量x和y之間的真實關(guān)系均可用一元線性回歸方程來描述。（ ）2一臺儀器的重復(fù)性很好，但測得的結(jié)果并不準確，這是由于存在系統(tǒng)誤差的緣故。（ ）3對多次測量的數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值，

22、就可以減少隨機誤差的影響。（ ）4對一個具有有限頻譜（0fc）的連續(xù)信號采樣，若滿足 2fcTs1,采樣后得到的輸出信號能 恢復(fù)為原來的信號。（ ）Ts為采樣時間間隔5測量小應(yīng)變時，應(yīng)選用靈敏度高的金屬絲應(yīng)變片; 測量大應(yīng)變時，應(yīng)選用靈敏度低的半導(dǎo)體應(yīng)變片。6測量系統(tǒng)的固有頻率越高，其靈敏度也越高。（ ）7壓電式傳感器采用電荷放大器或電壓放大器，所構(gòu)成測量系統(tǒng)的特性總是相同的。 （ ）8接觸式測溫是基于熱平衡原理進行的，非接觸式測溫是基于熱輻射原理進行的（ ）9同一材料構(gòu)成的熱電偶，即使兩端點溫度不等，也不會形成熱電勢。（ ） 10將信號截斷，就不可避免地引起頻譜混疊。（ ）二選擇題（共20分

23、，每題2分） 1壓電加速度測量系統(tǒng)的工作頻率下限取決于（ ）b. 加速度力學(xué)系統(tǒng)的頻率特性； b. 壓電晶體的電路特性；  c. 測量電路的時間常數(shù) 2把連續(xù)時間信號進行離散化時產(chǎn)生頻譜混疊的主要原因是（ ） a. 記錄時間太長； b. 采樣間隔太寬； c .記錄時間太短； d. 采樣間隔太窄 3要測量x(t)=50Sin40t+10Sin2000t的振動位移信號，為了盡量減少失真，應(yīng)采用（ ）的慣性式位移傳感器。b. fn=15Hz、=0.707; b. fn=1000Hz、=0.707 ; c. fn=50Hz、=0.04 ; d. fn=1000Hz、=0.04 4. 對某二階

24、系統(tǒng)輸入周期信號X(t)=A0sinmt，則系統(tǒng)輸出信號有以下特性（ ）。注：m>n ，n為系統(tǒng)的固有頻率b. 幅值、頻率、相位皆不變；b.頻率改變，幅值、相位不變；c.幅值、相位改變，頻率不變；d.相位不變，幅值、頻率改變 5在光作用下，使物體的內(nèi)部產(chǎn)生定向電動勢的現(xiàn)象，稱（ ）效應(yīng)。 a.內(nèi)光電； b.外光電； c.熱電； d.阻擋層光電6（ ）傳感器是根據(jù)敏感元件材料本身的物理性質(zhì)變化而工作的。 a.差動變壓器式； b.變間隙電容式； c.變阻器式； d. 電壓式7某間接測量的函數(shù)式為y=a0x1x2, 則y的標準誤差為（ ） （式中x1 、x2 分別為直接測量量值x1、x2的標準

25、誤差）.a.； b.； c.； d. 8金屬絲應(yīng)變片在測量某一構(gòu)件的應(yīng)變時，其電阻的相對變化主要由（ ）引起的。 a.貼片位置的溫度變化；b.電阻絲幾何尺寸的變化；c.電阻材料的電阻率的變化 9用方程法求解回歸直線時，誤差最小的方法是（ ）a.圖解法； b.最小二乘法； c.分值法； d.端點連線法10金屬絲應(yīng)變片在測量某一構(gòu)件的應(yīng)變時，其電阻的相對變化主要由（ ）引起的。 a.貼片位置的溫度變化；b.電阻絲幾何尺寸的變化；c.電阻材料的電阻率的變化三測量系統(tǒng)基本知識題（70分）7 磁電式速度傳感器中，速度線圈采取上下兩繞組相串聯(lián)的目的是什么 ？磁頭件與被測物體固緊時有何要求？（6分）8 壓電

26、測壓傳感器與電壓放大器相接時，為能測量靜態(tài)壓力信號（防止靜電泄漏），從放大器本身出發(fā)應(yīng)采取哪些措施？（8分）9 應(yīng)變筒式測壓傳感器與應(yīng)變管式測壓傳感器主要有哪些區(qū)別？（6分）10 有一電阻阻值為R=120,靈敏系數(shù)k=2.0，其電阻溫度系數(shù)=2.0×10-6/ 0C,線膨脹系數(shù)1=12×10-6/0C的的電阻應(yīng)變片貼于線膨脹系數(shù)為2=14.2×10-6/0C的工件上，若工件在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)變量為200，試問：3） 當溫度改變40C時，如果未采取溫度補償措施，電阻變化量為多少？（7分）4） 由于溫度影響會產(chǎn)生多大的相對誤差？（7分）11 掛接在IEEE488接口總

27、線上的器件按它們的作用不同可分為講者，聽者，控者三類器件，分 別解釋何為講者器件，聽者器件，控者器件？（6分）6(15分）已知某線性測量系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性分別為 A()=K0/(1+0.012)1/2，（）=arctg(0.1), K0>0。 1）繪制系統(tǒng)的一種幅頻特性圖；2）若已知系統(tǒng)的公稱增益（靈敏度）為K0,請按增益誤差5%的標準估計其工作頻帶的上限頻率；3）如果測得某輸入信號x(t)的輸出為y(t)=10 K0Sin(30t-450)，試求此輸入信號x(t)。7. 測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù),若輸入周期信號x(t)=2Cos10t+0.8Cos(100t-300),試求其響應(yīng)y

28、(t).(7分)8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？（8分）答案：一、判斷題：（10分）1.2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、選擇題：（20分）1.c2. b3. a4. c 5.a 6. d7. d 8. b9.b 10.b三、1.（6分）串聯(lián)的作用：使兩線圈的輸出疊加，提高系統(tǒng)靈敏度當永磁體有彈跳時，保證其與兩線圈的距離和相等，可以消除彈跳引起的誤差。固緊要求：連接件的質(zhì)量要小，剛度要大；固緊剛度要大。目的：提高系統(tǒng)固有頻率。2. (8分) 為防止靜電泄露要做到：放大器本身的輸入阻抗要很高在10以上，一般采用MOS型場效應(yīng)管

29、。輸出阻抗要小，以達到阻抗變換的目的，一般采用射極輸出。為防止電纜電容的影響，可以將放大器小型化，裝入傳感器之中。輸入電容Ci要小，以提高靈敏度。3.（6分）筒式應(yīng)變測壓傳感器的彈性元件是一只鉆了肓孔的圓筒內(nèi)部裝有測壓油。當有壓力作用時，應(yīng)變片感受筒的周向應(yīng)變。 管式應(yīng)變測壓傳感器的彈性元件是一只應(yīng)變管，它感受活塞上加載的集中應(yīng)力、發(fā)生徑向形變，應(yīng)變片貼于徑向上。這種傳感器的固有頻率的筒式的高。4.（14分）解：溫度引起電阻的應(yīng)變： 線膨脹差異引起的應(yīng)變： 引起的電阻變化量： 相對誤差5.（6分） 講者：指發(fā)送數(shù)據(jù)到其他器件的器件聽者：指接收講者發(fā)送的數(shù)據(jù)的器件控者：是指揮接口總線上各儀器進行

30、數(shù)據(jù)變換的器件對于一個特定的器件，只能充當上述三種角度中的一種，也可身兼兩職或三者，可以有多個聽者，但在任一時刻，一個系統(tǒng)中由一條叫線連接的器件中只能有一個講者，可以有多個聽者，但一個器件不能同時作為講者和聽者。任一時刻，一個系統(tǒng)中只應(yīng)有一個控者。6 （15分）當靈敏度Ko=1時，幅頻特性如右圖。其中w=30 7. （7分） 8.（8分） 動態(tài)誤差：當用理想關(guān)系來衡量實際系統(tǒng)時產(chǎn)生的誤差。對于一階應(yīng)減小時間常數(shù)使增大，無失真測量的范圍更廣。對于二階系統(tǒng)應(yīng)使，這樣增大，不失真測量的范圍變大。試題：一。 判斷題.(本題共10分，對則打“”，不對則打“×”)1.慣性式加速度傳感器的等效彈簧

31、剛度越大則其固有頻率就越低。 （ ）2固有頻率fn=600 Hz的典型二階系統(tǒng)的工作頻帶上限頻率肯定大于600 Hz。 （ ） 3.一臺儀器的重復(fù)性很好，但其靜態(tài)測量結(jié)果也可能存在很大的誤差。 （ ）4.對連續(xù)時間信號進行離散采樣時,只要采樣頻率足夠高，就可以避免頻譜 “泄漏”。 （ ）5稱為信號的頻率響應(yīng)函數(shù)。 （ ）6A/D轉(zhuǎn)換就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 （ ）7.RS232是串行接口總線標準。 （ ）8.同一測量系統(tǒng)，測量有效頻帶不同的信號時肯定表現(xiàn)出不同的幅頻特性。 （ ）9.如果測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性理想，就可保證其測量輸出y(t)與輸入x(t)的時域波形完全相似，即，、為常量。 （

32、 ）10.壓電式傳感器與電壓放大器配合使用時，傳感器的靈敏度與電纜長度無關(guān)。 （ ）二選擇題（共20分，每題2分） 1. 對連續(xù)時間信號進行離散采樣時，若采樣的時間區(qū)間不變，采樣頻率越高，（ ）。 a. 采樣點數(shù)就越多； b. 頻域分辨率就越低； c. 泄漏誤差就越大； d. 量化誤差越小 2.測量加速度的慣性式加速度計之動態(tài)特性近似典型二階系統(tǒng)，其工作頻帶的下限頻率為（ ）。 a. 0 Hz ； b.固有頻率的； c.略高于固有頻率 3. 時限連續(xù)信號的頻譜是（ ）。 a. 離散譜； b. 帶限（在有限頻帶之外絕對無諧波分量）連續(xù)譜； c. 非帶限連續(xù)譜 4半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片在測量某一構(gòu)件應(yīng)變

33、時，其電阻的相對變化主要是由（ ）引起。 a.半導(dǎo)體電阻率的變化；b.半導(dǎo)體幾何尺寸的變化；c.貼片位置的溫度變化；d.供橋電源的變化 5. 對于阻尼率小于0.707的二階線性測量系統(tǒng)，阻尼率越小，其工作頻帶（ ）。 a. 上限越高； b. 上限越低； c. 下限越高； d. 下限越低6. 壓電式傳感器與一般電壓放大器連接使用時，中間要加一級前置放大器，其主要作用是（ ）。 a. 獲得高的放大倍數(shù)； b. 實現(xiàn)高阻抗輸入、低阻抗輸出的變換； c. 實現(xiàn)低阻抗輸入、高阻抗輸出的變換7.典型二階測量系統(tǒng)中追求合適阻尼率的目的是（ ）。 a使系統(tǒng)的輸出信號不發(fā)生振蕩；b.獲得更寬的工作頻帶；c. 獲

34、得更高的靈敏度8用壓電式加速度計組成的測量系統(tǒng)其工作頻帶下限頻率取決于（ ）。b. 加速度計的機械結(jié)構(gòu)特性； b. 壓電晶體的壓電系數(shù)；c. 測量等效電路的時間常數(shù)9.某間接測量的函數(shù)式為：,則的標準誤差為（ ）。 式中、分別為、測量的標準誤差 a. =； b. =； c. =；d. 10.測量彎曲應(yīng)變時，通常在構(gòu)件上下表面對稱布置4片應(yīng)變片，若在同載荷下單臂測量電橋輸出為A、上下各取1應(yīng)變片接成鄰臂半橋的輸出為2A，則取4應(yīng)變片構(gòu)成全橋時的輸出可能是（ ）。 a. 4A或0； b. 3A或0； c. 3A或A ； d. 2A或0三綜合題（70分）1 用簡圖說明在應(yīng)變測量技術(shù)中信號的轉(zhuǎn)變歷程包括哪些？（10分）2 舉一典型一階或二階測量系統(tǒng)（環(huán)節(jié)）實例，導(dǎo)出其幅頻特性表達式、繪出一種幅頻特性圖，并說明其工作頻帶與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。（12分）3 簡述壓電測量系統(tǒng)工作頻帶下限不能達到0 Hz的主要原因。（8分） 4 欲測量某回路中一標稱值為10±0.1W（95%）電阻器的功率損耗P,可采用兩種方法進行，一是只測電阻