機電檢測考試題

1、機電信息檢測與處理技術(shù)綜合復(fù)習(xí)題一、填空題1. 一個測試系統(tǒng)通常有_傳感器、信號調(diào)理裝置、顯示紀錄裝置三部分組成。2. 當一測試裝置輸入X有一變化量X，它引起的輸出Y有一相應(yīng)的變化量Y，則Y/X稱為裝置的靈敏度。3. 某一測試裝置測量某一信號時，信號電壓為5V，而相應(yīng)的噪聲電壓為0.05V,則其信噪比SNR=_40分貝。4. 初始條件為零的條件下，測試裝置輸出信號的拉普拉斯變換與輸入信號的拉普拉斯變換之比稱為裝置的_傳遞函數(shù)。5. 若一測試裝置的輸入信號為x(t)，輸出信號為y(t)，則該裝置在有一定延時t0的輸出波形無失真的條件，裝置的幅頻特性為；相頻特性為。6. 電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原

2、理是基于 應(yīng)變 效應(yīng)。金屬電阻應(yīng)變片的靈敏度比半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度小。7. 電容式傳感器根據(jù)電容器參數(shù)的變化，可分為 極距變化型、面積變化型、介電常數(shù)變化型三類。8. 壓電式傳感器的工作原理是基于某些物質(zhì)的_壓電效應(yīng)_。9信號按能量關(guān)系分可分為分為 能量信號和功率 信號，彈簧振子在無阻尼自由振動情況下的位移信號屬于上述的 功率 信號。10測試裝置特性在時間域中可以用單位脈沖響應(yīng)函數(shù)來描述，在復(fù)數(shù)域中可以用_傳遞函數(shù)_描述，在頻率域中可以用頻率響應(yīng)函數(shù)_描述。11壓電傳感器前置放大器的形式有電壓放大器 和_電荷放大器 兩種。12函數(shù)的采樣性質(zhì)=_，卷積特性=_。13周期信號的頻譜具有收斂性、諧波

3、性和離散性，而瞬態(tài)信號的頻譜是連續(xù)性 。14A/D轉(zhuǎn)換器是將_模擬量 轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。15信號自相關(guān)函數(shù)在_ 時出現(xiàn)最大值。16若x(t)、y(t)分別是X(f)、Y(f)的傅立葉變換對，則x(t)，y(t)的卷積x(t)*y(t)的頻譜為。17.測試中常采用非電量電測法的原因是由于電信號易變換、易傳輸、易處理_。18.可變磁阻式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)化為_電感量_變化的一種器件，而電渦流式傳感器的工作原理是基于渦電流效應(yīng)，電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)，壓電式傳感器的工作原理是基于物質(zhì)的_壓電效應(yīng)_。19.從頻域上看，周期信號與瞬態(tài)信號的主要差別在于周期信號的頻譜是離散的，而瞬態(tài)

4、信號的頻譜是_連續(xù)的。20.信號根據(jù)獨立變量取值是否連續(xù)分可以分為_離散信號_和_連續(xù)信號_。21.線性時不變系統(tǒng)具有特性主要有疊加性、比例性、微分性、積分性和頻率保持性_。22.單位脈沖響應(yīng)函數(shù)與傳遞函數(shù)的關(guān)系為拉普拉斯變換對，與頻率響應(yīng)函數(shù)的關(guān)系為傅里葉變換對。23.頻率響應(yīng)函數(shù)的模稱為幅頻特性，幅角稱為_相頻特性_。的物理意義是：等于穩(wěn)態(tài)正弦輸出與輸入_幅值比_，則為正弦輸出與輸入相位差_。24.測試裝置的靜態(tài)特性包括線性度、靈敏度、回程誤差和穩(wěn)定性。25.物性型傳感器依靠物理化學(xué)性質(zhì) 的變化來實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)變，而結(jié)構(gòu)型傳感器則依靠_敏感元件結(jié)構(gòu)參數(shù) 的變化實現(xiàn)信號變換26.根據(jù)濾波器的選頻

5、作用，可將濾波器分為_高通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。27.描述周期信號的數(shù)學(xué)工具為_傅里葉級數(shù)_，描述瞬態(tài)信號的數(shù)學(xué)工具為_傅里葉變換_。28.電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原理是基于_應(yīng)變效應(yīng)_效應(yīng)。金屬電阻應(yīng)變片的靈敏度比半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度_小。二、簡答題1造成測試裝置出現(xiàn)回程誤差的原因是什么？ 一是敏感元件采用了彈性材料或磁性材料；二是可動件和固定件之間存在摩擦和游隙2 簡述壓電傳感器前置放大器的作用。主要作用有兩點：一是將傳感器的高阻抗輸出變?yōu)榈妥杩馆敵?；二是放大傳感器輸出的微弱電信號? 何為頻率響應(yīng)函數(shù)？并說明和的物理意義。初始條件為零時，輸出的付里葉變換與輸入的付里

6、葉變換兩者之間的比值為頻率響應(yīng)函數(shù)。的物理意義為輸出與輸入的幅值比；的物理意義為輸出與輸入的相位差。4 典型的非電量電測系統(tǒng)有哪幾部分組成的？ 傳感器、信號調(diào)理裝置和顯示記錄裝置5 分別寫出直流和交流電橋的平衡條件。直流電橋：相對兩臂的電阻阻值的乘積相等（或相鄰兩臂電阻阻值的比值相等）。交流電橋：相對兩臂的阻抗之模的乘積應(yīng)相等，同時相對兩臂的阻抗角之還必須相等。 6 何為壓電效應(yīng)？常用壓電材料有哪三類？某些物質(zhì)在受到外力作用時能夠在表面產(chǎn)生電荷，一旦外力消失電荷隨之消失的現(xiàn)象為壓電效應(yīng)。目前常用的壓電材料有：石英晶體、壓電陶瓷和壓電有機薄膜7 寫出不失真測試條件的時域和頻域描述。 時域描述：（

7、其中為常量）頻域描述：， 8 說出三種以上電容傳感器的測量電路。 電橋型電路、直流極化電路、諧振回路、調(diào)頻電路、運算放大器回路9 寫出延時為的函數(shù)的卷積性質(zhì)，并說明其物理意義。物理意義：任何函數(shù)和的卷積相當于的圖形由坐標原點搬移到函數(shù)的位置原點處，即在處重新構(gòu)圖。10 一個完整的A/D轉(zhuǎn)換包括哪幾個過程？ 采樣、保持、量化和編碼11典型的非電量電測系統(tǒng)有哪幾部分組成的？ 傳感器、信號調(diào)理電路和顯示記錄裝置12說明一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)的常數(shù)有哪些？并說出一二階系統(tǒng)不失真測試條件。一階系統(tǒng)為時間常數(shù)；二階系統(tǒng)為固有頻率和阻尼比。一階系統(tǒng)不失真測試條件：；二階系統(tǒng)不失真測試條件：，三、計算題1.求指數(shù)

8、函數(shù)X(t)=（>0，t0）傅立葉變換（頻譜）。 2. 某一力傳感器為一階系統(tǒng)，要求測量頻率為100HZ的正弦交變力時的幅值誤差不大于5%，則該力傳感器的時間常數(shù)應(yīng)取多少？若用其去測量50HZ的交變力信號時，振幅誤差和相位差又為多少？ ，所以要求 （s） 當f=50Hz時， 其振幅誤差為7.3% 3、 一測試系統(tǒng)中傳感器T1，中間變換裝置T2和記錄儀器T3組成，它們的傳遞函數(shù)分別為，c，試求：該系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)H(s)，頻率響應(yīng)函數(shù)H(w)和幅頻特性、相頻特性。系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)為： 頻率響應(yīng)函數(shù)為： 幅頻特性為： 相頻特性為： 4、 周期信號經(jīng)一個阻尼比為0.7，固有頻率為500Hz的二

9、階系統(tǒng)后，其穩(wěn)態(tài)輸出如何？信號滯后時間為多少？， 其穩(wěn)態(tài)輸出為 滯后時間：=0.46 ms 5、 求階躍信號（t0）傅立葉變換（頻譜）。 6、 知鋼柱的截面積，彈性模量，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。若測量電路對應(yīng)變片電阻的相對變化量的分辨力為，試計算能測出的最小拉力。 能測最小拉力 N 7、 已知一壓力傳感器為一二階環(huán)節(jié)，其固有頻率為1200HZ，傳感器的阻尼比，使用該傳感器測量600Hz的交變力時，其幅值比和相位差各為多少？若該裝置的，問測量600Hz的交變力時，和又各為多少？（1）， （2），8、 一壓電式壓力傳感器的靈敏度（皮庫侖/帕），把它和一臺靈敏度調(diào)到的電荷放大器連接，放大器的輸出又接到一靈敏度為的光線示波器上記錄，試繪出這個測試系統(tǒng)的框圖，計算總靈敏度；當壓力變化時，光線示波器上的偏移量是多少？ 測試系統(tǒng)框圖：傳感器電荷放大器光線示波器系統(tǒng)總靈敏度為： 光線示波器上的偏移量為： 9、 某一力傳感器為一階系統(tǒng)，要求測量頻率為100HZ的正弦交變力時的幅值誤差不大于5%，則該力傳感器的時間常數(shù)應(yīng)取多少？若用其去測量50HZ的交變力信號時，振幅誤差和相位差又為多少？ 一階裝置的幅頻特性