28440測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)資料2014南理工

1、測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)資料200題第1章緒論復(fù)習(xí)題（一）填空1 .按傳感器能量傳遞方式分類，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器是（壓電式傳感器）。2 .壓電式傳感器屬于（能量轉(zhuǎn)換型傳感器）。3 .利用光電效應(yīng)的傳感器屬于（物性型）。4 .電參量式傳感器又稱為（能量控制型）傳感器。5 .傳感器開發(fā)有兩方面的發(fā)展趨勢(shì)：物理型傳感器、（集成化和智能化）傳感器I（二）名詞解釋（三）簡(jiǎn)答題1 .測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？答：測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是在不斷提高靈敏度、精確度和可靠性的基礎(chǔ)上，向小型化、非接觸化、多功能化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。2 .簡(jiǎn)述測(cè)試的過程和泛指的兩個(gè)方面技術(shù)。答：測(cè)試就是對(duì)信號(hào)的獲取、加工、處理、顯示記錄

2、及分析的過程。測(cè)試泛指測(cè)量和試驗(yàn)兩個(gè)方面的技術(shù)，是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量，是測(cè)量和試驗(yàn)的綜合。測(cè)試是主動(dòng)的、涉及過程動(dòng)態(tài)的、系統(tǒng)記錄與分析的操作，并通過對(duì)被研究對(duì)象的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為重要依據(jù)。第2章測(cè)試系統(tǒng)的基本特性復(fù)習(xí)題（一）填空1 .描述測(cè)試系統(tǒng)靜態(tài)特性指標(biāo)的有精確度、靈敏度、非線性度、回程誤差、重復(fù)性、分辨率、漂移、死區(qū)。2 .屬于二階測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)參數(shù)的有系統(tǒng)無阻尼固有頻率明、系統(tǒng)阻尼率人系統(tǒng)的響應(yīng)振蕩頻率最大超調(diào)量Mmax（過沖量）。3 .表述測(cè)試系統(tǒng)在輸入未發(fā)生變化而輸出發(fā)生變化的參數(shù)是（漂移）。4 .非線性度是表示標(biāo)定曲線（偏離擬合直線的程度）。5 .傳感器的分辨率越好，表示傳感器

3、（能感知的輸入變化量越?。?。6 .測(cè)試系統(tǒng)能檢測(cè)到的輸入變化量越小，表示測(cè)試系統(tǒng)的（分辨力越好）。7 .用實(shí)驗(yàn)的辦法獲取系統(tǒng)的靜態(tài)輸入與輸出之間關(guān)系曲線稱為（標(biāo)定曲線）。8 .用頻率響應(yīng)法測(cè)定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)時(shí)，通常采用的輸入信號(hào)是（正弦信號(hào)）。9 .傳感器的組成部分中，直接感受被測(cè)量的是（敏感元件）。10 .已知某傳感器的滿量程輸出值為A,該傳感器標(biāo)定曲線偏離擬合直線的最大偏差為Bmax,則該傳感器非線性度6L的計(jì)算公式為（無=包父100%）。A11 .測(cè)試系統(tǒng)在靜態(tài)條件下，響應(yīng)量y的變化Ay和與之相對(duì)應(yīng)的輸入量x的變化Ax的比值稱為（靈敏度）。12 .系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性一般通過描述系統(tǒng)的

4、（傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)）等數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行研究。13 .精確度是指由測(cè)試系統(tǒng)的輸出所反映的測(cè)量結(jié)果和被測(cè)參量的（真值）相符合的程度。14 .用頻率響應(yīng)法測(cè)定動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，輸入頻率（各不相同，幅值不變）的正弦激勵(lì)信號(hào)。15 .相對(duì)誤差是指測(cè)量的（誤差俏）與被測(cè)量量真值的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示。16 .已知某傳感器的靈敏度為K。，且靈敏度變化量為除,則該傳感器的靈敏度誤差為rs=（_LAK量K）X100%）。17 .如果所測(cè)試的信號(hào)隨時(shí)間周期變化或變化很快，這種測(cè)試稱為（動(dòng)態(tài)）測(cè)試。18 .確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測(cè)非電量的（標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器）和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)。（二）名詞解釋1 .靜態(tài)特性：是指系統(tǒng)

5、的輸入量為常量或緩慢變化時(shí)輸出與輸入之間的關(guān)系。2 .動(dòng)態(tài)特性：指輸入量隨時(shí)間作快速變化時(shí)，系統(tǒng)的輸出隨輸入而變化的關(guān)系。3 .靈敏度：測(cè)試系統(tǒng)在靜態(tài)條件下，響應(yīng)量y的變化Ay和與之相對(duì)應(yīng)的輸入量x的變化Ax的比值，稱為靈敏度。4 .重復(fù)性：是指在相同的測(cè)試條件下，對(duì)同一被測(cè)量按同一方向進(jìn)行全量程多次測(cè)量時(shí)，其測(cè)量結(jié)果之間的接近程度。5 .精確度：指由測(cè)試系統(tǒng)的輸出所反映的測(cè)量結(jié)果和被測(cè)參量的真值相符合的程度。6 .非線性度：指測(cè)試系統(tǒng)實(shí)際輸入-輸出特性曲線與理想的輸入-輸出特性曲線接近或偏離的程度。7 .漂移：指測(cè)試系統(tǒng)的輸入未發(fā)生變化時(shí)其輸出產(chǎn)生變化的現(xiàn)象。（三）簡(jiǎn)答題1 .什么是測(cè)試系統(tǒng)

6、的靜態(tài)特性？靜態(tài)特性的主要定量指標(biāo)有哪些？答：測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性是指當(dāng)輸入信號(hào)為不變或緩變信號(hào)時(shí)，輸出與輸入之間的關(guān)系。表征測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性的主要定量指標(biāo)有：精確度、靈敏度、非線性度、回程誤差、重復(fù)性、分辨率、漂移和死區(qū)等。2 .什么是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？它表征了什么？答：當(dāng)線性系統(tǒng)的初始條件為零，即其輸入量、輸出量及其各階導(dǎo)數(shù)均為零，且滿足狄利克雷條件，則定義輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比為系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。傳遞函數(shù)的代數(shù)式表征了系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的傳輸及轉(zhuǎn)換特性，包含了系統(tǒng)瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)時(shí)間響應(yīng)的全部信息。3 .什么是系統(tǒng)的頻率特性？頻率特性函數(shù)的物理意義是什么？答：線行定常系統(tǒng)的頻率特性是指零初

7、始條件下穩(wěn)態(tài)輸出正弦信號(hào)與輸入正弦信號(hào)的復(fù)數(shù)比。該復(fù)數(shù)比的模稱為幅頻特性；復(fù)數(shù)比的相位角稱為相頻特性。具物理意義為：頻率特性反映了系統(tǒng)的內(nèi)在性質(zhì)，與外界因素?zé)o關(guān)。頻率特性描述了在不同頻率下系統(tǒng)傳遞正弦信號(hào)的能力。4 .理想測(cè)試系統(tǒng)一一線性時(shí)不變系統(tǒng)的主要性質(zhì)有哪些？答：理想測(cè)試系統(tǒng)一一線性時(shí)不變系統(tǒng)的主要性質(zhì)：迭加特性；比例特性；微分特性；積分特性；頻率不變性。第3章傳感器及其應(yīng)用復(fù)習(xí)題（一）填空1 .測(cè)量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（變極板面積型）。2 .對(duì)壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率（盡量高些）。3 .單晶半導(dǎo)體材料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)象稱為（壓阻效應(yīng)）

8、。4 .電阻應(yīng)變式傳感器粘貼電阻應(yīng)變片地方的是（彈性元件）。5 .正溫度系數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻，電阻值當(dāng)溫度超過某一值后隨溫度升高而（增大）。6 .熱敏電阻的電阻值隨溫度升高而下降，該熱敏電阻的類型是（負(fù)溫度系數(shù)）。7 .金屬絲熱電阻傳感器進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，常用的材料都具有（正溫度系數(shù)）。8 .適合于使用反射式光電傳感器進(jìn)行測(cè)量的被測(cè)物理量是（表面粗糙度）。9 .可將被測(cè)物理量的變化量直接轉(zhuǎn)化為電荷變化量的傳感器是（壓電式傳感器）。10 .測(cè)量不能直接接觸的高溫物體的溫度，可采用的溫度傳感器是（輻射溫度計(jì)）。11 .磁阻式磁電傳感器的作用是測(cè)量（轉(zhuǎn)諫）。12 .電容式傳感器應(yīng)用于微小尺寸變化測(cè)量是因

9、為（靈敏度高）。13 .轉(zhuǎn)盤上有4個(gè)小磁鋼的霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，利用霍爾元件與磁鋼接近產(chǎn)生脈沖的方式測(cè)轉(zhuǎn)速，當(dāng)被測(cè)輸入軸轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，則其輸出脈沖的頻率為（80Hz）。14 .光敏電阻的工作原理是基于（光導(dǎo)效應(yīng)）。15 .自感式傳感器線圈的匝數(shù)為W,磁路的磁阻為Rm,則其自感為（W2/Rm）。16 .莫爾條紋在測(cè)量位移時(shí)對(duì)柵距所起的作用是（放大）。17 .渦流式電感傳感器利用渦流效應(yīng)將被測(cè)物理量的變化變換成線圈的（阻抗變他。18 .對(duì)兩種不同金屬導(dǎo)體接觸熱電動(dòng)勢(shì)有影響的是（兩種不同的金屬材料、連接點(diǎn)的溫度、玻爾茲曼常數(shù)）。19 .在光柵式位移傳感器的辨別方向電路中，采用的兩個(gè)電信號(hào)相位

10、差為（90）。20 .半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的（壓阻效應(yīng)）。21 .已知磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速齒輪的齒數(shù)為25,若測(cè)得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為400Hz,則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速為（960轉(zhuǎn)/分）。22 .在測(cè)量線位移的傳感器中，靈敏度高、線性范圍大、抗干擾能力強(qiáng)，并能進(jìn)行非接觸測(cè)量的是（電渦流式傳感器）。23 .熱力學(xué)溫標(biāo)T與攝氏溫標(biāo)t的關(guān)系是（t+273.15）。24 .熱敏電阻的電阻值與溫度的關(guān)系是（指數(shù)關(guān)系）。25 .對(duì)光柵式位移傳感器，常用的細(xì)分方法是（4倍頻細(xì)分）。26 .CCD傳感器是（電荷耦合器件）。27 .差動(dòng)變壓器式電感傳感器輸出的電壓信號(hào)是（調(diào)幅波）。28 .若&、

11、AS分別為變極距型電容式傳感器極板初始間距和極距的變化量，在純«1的條件下，該電容傳感器的靈敏度近似等于（_堇0公）。、：。_29 .（磁電感應(yīng)式傳感器）屬于發(fā)電式傳感器。30 .熱電偶傳感器通常利用直流不平衡電橋進(jìn)行（補(bǔ)償冷端溫度變化）。31 .半導(dǎo)體應(yīng)變片具有的優(yōu)點(diǎn)是（靈敏度高）。32 .計(jì)量光柵應(yīng)用是基于（莫爾條紋原理）。33 .光纖傳感器具有（靈敏、抗電磁干擾能力強(qiáng)、體積小和質(zhì)量輕）等優(yōu)點(diǎn).在各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。34 .電感式位移傳感器的電感量L是其（幾何參數(shù)、匝數(shù)和磁導(dǎo)率）的函數(shù)。35 .壓電式加速度傳感器中質(zhì)量塊的質(zhì)量一定時(shí)，壓電晶體上產(chǎn)生的電荷與加速度成（正比_）。3

12、6 .光柵位移傳感器主光柵和指示光柵刻線的夾角越小，莫爾條紋的（放大）作用越強(qiáng)。37 .單晶半導(dǎo)體材料在應(yīng)力的作用下電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為（壓阻）效應(yīng)。38 .熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)是由兩個(gè)導(dǎo)體的（接觸電勢(shì)）和單一導(dǎo)體的（溫差電勢(shì)）兩部分組成。39 .在熱電偶中，當(dāng)引入第三個(gè)導(dǎo)體時(shí)，只要保持其兩端的溫度相同，則對(duì)總熱電動(dòng)勢(shì)無影響。這一結(jié)論被稱為熱電偶的（中間導(dǎo)體）定律。40 .非接觸式測(cè)溫時(shí)，測(cè)溫敏感元件不與被測(cè)介質(zhì)接觸，而是利用物質(zhì)的（熱輻射）原理。41 .為了測(cè)量比柵距W更小的位移量，提高分辨力，光柵傳感器可采用（細(xì)分）技術(shù)。42 .在光柵傳感器中，（光曲a元件接收莫爾條紋信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為

13、電信號(hào)。43 .在電阻應(yīng)變片公式dR=（1+2u+九E3中，入為（壓阻系數(shù)）。R44 .利用電渦流位移傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)，被測(cè)軸齒盤的材料必須是（鐵磁性金屬材料）。45、根據(jù)電磁場(chǎng)理論，渦流的大小與導(dǎo)體的（電阻率、導(dǎo)磁率、導(dǎo)體厚度，以及線圈與導(dǎo)體之間的距離，線圈的激磁電流的強(qiáng)度和角頻率）等參數(shù)有關(guān)。46、在磁通與電流的關(guān)系式LI=Nm中，L表示（自感系數(shù)）。47 .渦流傳感器的線圈與被測(cè)物體的距離減小時(shí)，互感系數(shù)M將（增大）。48 .熱敏電阻常數(shù)B大于零的是（工）溫度系數(shù)的熱敏電阻。49 .壓磁式傳感器是基于鐵磁材料的（壓磁效應(yīng)）原理。50 .利用導(dǎo)電材料的電阻率隨本身溫度變化制成的傳感器，稱為

14、（熱電阻式）傳感器。51 .熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)是（接觸）電動(dòng)勢(shì)和（溫差）電動(dòng)勢(shì)組成的。52 .壓磁式傳感器的工作原理是：某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力或應(yīng)力變化，使（導(dǎo)磁率）發(fā)生變化，（磁阻）也相應(yīng)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為（壓磁效應(yīng)）。（二）名詞解釋1 .正壓電效應(yīng)：當(dāng)某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時(shí)，在其相應(yīng)的兩個(gè)相對(duì)表面產(chǎn)生極性相反的電荷，形成電場(chǎng)；當(dāng)外力去除后，又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種物理現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。2 .逆壓電效應(yīng)：將某些晶體置于外加電場(chǎng)中，晶體將產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的機(jī)械變形，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。3 .應(yīng)變效應(yīng)：是指金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械變

15、形而引起導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值發(fā)生變化的物理現(xiàn)象。4 .壓阻效應(yīng)：指單晶半導(dǎo)體材料在沿某一軸向外力的作用時(shí)，其電阻率隨之發(fā)生變化的現(xiàn)象。5 .傳感器：是能感受規(guī)定的被測(cè)量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。6 .熱電效應(yīng)：將兩種不同金屬導(dǎo)體兩端連接在一起組成一個(gè)閉合回路，若兩個(gè)結(jié)合點(diǎn)的溫度T和To不同，則在回路中有電流產(chǎn)生，相應(yīng)的電勢(shì)稱熱電動(dòng)勢(shì)，這種物理現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。7 .中間導(dǎo)體定律：是指導(dǎo)體a、b組成的熱電偶，當(dāng)引入第三種導(dǎo)體c,只要保持第三種導(dǎo)體兩端溫度相等，則不會(huì)改變總熱電勢(shì)的大小。8 .光電導(dǎo)效應(yīng)：指在光作用下，電子吸收光子能量，使半導(dǎo)體材料導(dǎo)電率顯著改變的現(xiàn)象。9 .

16、正溫度系數(shù)熱敏電阻：在測(cè)量溫度范圍內(nèi)，熱敏電阻阻值當(dāng)溫度超過某一溫度后隨溫度升高而增大。10 .負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻：在測(cè)量溫度范圍內(nèi)，熱敏電阻阻值隨溫度升高而減小。11 .接觸電動(dòng)勢(shì)：是由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動(dòng)勢(shì)。12 .溫差電動(dòng)勢(shì)：是在同一根導(dǎo)體中由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。13 .霍爾效應(yīng)：是指當(dāng)半導(dǎo)體中流過電流時(shí)，若在與該電流垂直的方向上外加一個(gè)磁場(chǎng)，則在與電流及磁場(chǎng)分別成直角的方向上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，該現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)14 .電渦流：金屬平面置于交變磁場(chǎng)中時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬平面內(nèi)閉合，稱為電渦流。15 .壓磁效應(yīng)：鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力作

17、用下，其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力或應(yīng)力變化，使導(dǎo)磁率發(fā)生變化，磁阻也相應(yīng)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為壓磁效應(yīng)。（三）簡(jiǎn)答題1 .什么是應(yīng)變效應(yīng)？應(yīng)變片可分為哪幾類？在結(jié)構(gòu)上又可分為哪幾種？答：應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械變形而引起導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值發(fā)生變化的物理現(xiàn)象。應(yīng)變片可分為金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類。金屬電阻應(yīng)變片有絲式、箔式和薄膜式三種；半導(dǎo)體應(yīng)變片主要有體型、薄膜型和擴(kuò)散型三種。2 .熱敏電阻傳感器有哪些種類及應(yīng)用？答：熱敏電阻根據(jù)溫度特性不同可以分成3類：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）、正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）、突變型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）。熱敏電阻可用做檢測(cè)元件

18、、電路保護(hù)元件，廣泛用作溫度補(bǔ)償元件、限流開關(guān)、溫度報(bào)警等。3 .用渦流傳感器測(cè)量齒輪的轉(zhuǎn)速時(shí)，若齒輪是由尼龍制成的，能否測(cè)出轉(zhuǎn)速？為什么？答：用渦流傳感器測(cè)量齒輪的轉(zhuǎn)速時(shí)，若齒輪是由尼龍制成的，不能測(cè)出轉(zhuǎn)速。因?yàn)殡姕u流效應(yīng)只能在金屬材料上產(chǎn)生，特別是在鐵磁材料上。4 .簡(jiǎn)述傳感器的組成，以及各部分的作用。答：傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、信號(hào)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換電路組成。敏感元件能直接感受或響應(yīng)被測(cè)量；轉(zhuǎn)換元件將感受或響應(yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸和測(cè)量的電信號(hào)；信號(hào)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換電路可以對(duì)微弱電信號(hào)進(jìn)行放大、運(yùn)算和調(diào)制。5 .光敏電阻的工作原理是什么？答：光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)，當(dāng)某些半導(dǎo)體材

19、料受到光線照射時(shí)，吸收部分能量，激發(fā)出其內(nèi)部的電子-空穴對(duì)，導(dǎo)電性增強(qiáng)，電阻率減小；光照停止，自由電子與空穴對(duì)復(fù)合，又恢復(fù)原電阻值。6 .什么是電容傳感器？在實(shí)際應(yīng)用中可分為哪幾種？電容傳感器有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：電容傳感器是將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成電容量變化的裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，電容傳感器可分為：變極距型電容傳感器、變面積型電容傳感器和變介電常數(shù)型電容傳感器三種。電容傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、動(dòng)態(tài)性能好以及非接觸式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。7 .莫爾條紋的性質(zhì)有哪些？答：莫爾條紋的性質(zhì)有：放大作用，相當(dāng)于將柵距放大；平均效應(yīng)，消除柵距的局部誤差；運(yùn)動(dòng)方向，主光柵和指示光柵沿光柵左右移動(dòng)時(shí)，莫爾條紋沿光柵上下移動(dòng)；

20、對(duì)應(yīng)關(guān)系，光柵移動(dòng)一個(gè)柵距，光強(qiáng)變化一個(gè)周期；莫爾條紋移過的條紋數(shù)等于光柵移過的柵線數(shù)。8 .壓電式傳感器分別配接電壓放大器和電荷放大器時(shí)各自有哪些特點(diǎn)？答：壓電傳感器配接電壓放大器時(shí)，其輸出電壓ey與輸入電壓ei（既壓電元件的輸出電壓）成正比，但對(duì)電纜電容Cc敏感，容易受電纜電容Cc變化的影響。壓電傳感器配接電荷放大器時(shí)，其輸出電壓包與輸入電荷量q（壓電元件的輸出電荷量）成正比，只與傳感器輸出的電荷量以及反饋電容Cf有關(guān)，與電纜的分布電容Cc無關(guān)。9 .光纖傳感器按光纖的作用主要分成哪幾類？光纖傳感器具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：光纖傳感器按光纖的作用主要分為功能型光纖傳感器及非功能型光纖傳感器兩類。光

21、纖傳感器具有靈敏度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、耐腐蝕、體積小、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。10 .簡(jiǎn)述光電編碼器的作用、分類及優(yōu)點(diǎn)。答：光電編碼器的作用是能將直線運(yùn)動(dòng)量和轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出。光電編碼器按其結(jié)構(gòu)形式分為直線式光電編碼器和旋轉(zhuǎn)式光電編碼器；按脈沖信號(hào)性質(zhì)分為絕對(duì)式和增量式編碼器。光電編碼器具有體積小、分辨率高、可靠性好、使用方便、非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。11 .對(duì)差動(dòng)變壓器式電感傳感器而言，當(dāng)激勵(lì)電壓的幅值恒定時(shí)，其輸出電壓的幅值和相位分別取決于被測(cè)位移的哪些信息？答：差動(dòng)變壓器式電感傳感器而言，當(dāng)激勵(lì)電壓的幅值恒定時(shí)，輸出電壓的幅值取決于被測(cè)位移的大小；輸出電壓的相位取決于被測(cè)位移的方向。12 .簡(jiǎn)述

22、光柵傳感器4倍頻細(xì)分技術(shù)的概念與方法。答：光柵傳感器檢測(cè)位移產(chǎn)生莫爾條紋，采用4個(gè)光電元件接收莫爾條紋信號(hào)，4個(gè)光電元件在接收相位上依次相差90。當(dāng)主光柵與指示光柵相對(duì)移動(dòng)一個(gè)柵距時(shí)，4個(gè)光電元件可依次接收到各相差90。的4個(gè)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，稱為4倍頻細(xì)分技術(shù)。第4章信號(hào)變換及調(diào)理復(fù)習(xí)題（一）填空1 .直流電橋輸出電壓為零的平衡條件是（上正或及艮二）。2 .電橋4個(gè)橋臂的元件是電阻、電感或電容時(shí)，須采用（交流電橋）。3 .將電阻、電感、電容等電參數(shù)變?yōu)殡妷夯螂娏餍盘?hào)，常采用的電路有（電橋）4 .應(yīng)變式傳感器利用雙臂電橋進(jìn)行檢測(cè)，為使其靈敏度高、非線性誤差小應(yīng)使（兩個(gè)橋臂應(yīng)變片阻值變化大小相等而極

23、性相反）。5 .用電橋作為應(yīng)變片測(cè)量電路時(shí)，為了提高靈敏度，以獲得最大的輸出，通常采用（直流全橋）。6 .用低頻信號(hào)對(duì)高頻信號(hào)的幅值進(jìn)行控制的過程，稱為（調(diào)制）。7 .從已調(diào)制波中不失真地恢復(fù)原有低頻信號(hào)的過程，稱為（解調(diào)）。8 .在測(cè)試系統(tǒng)中，調(diào)制和解調(diào)技術(shù)主要用來將低頻緩變信號(hào)進(jìn)行（放大）。9 .抑制高頻分量，使其衰減，使用的濾波器是（低通濾波器10 .通過某一頻段的信號(hào)，抑制和衰減此頻段以外的信號(hào)，則使用帶通濾波器）11 .抑制和衰減某個(gè)范圍內(nèi)的頻率分量，則使用的濾波器是（帶阻濾波器）12 .無源一階低通濾波器引出輸出電壓的元件是（申格）。13 .無源一階高通濾波器引出輸出電壓的元件是（

24、電阻）。14 .抑制低頻分量，使其衰減，則使用（高通濾波器）。15 .抑制高頻分量，使其衰減，則使用（低通濾波器）。16 .在采樣環(huán)節(jié)中，采樣開關(guān)閉合、斷開一次的間隔時(shí)間稱為（采樣周期）17 .在采樣過程中遵循的采樣定理為（fs-2fc）。18 .若采樣信號(hào)中的最高頻率fc=2000Hz,則根據(jù)采樣定理，采樣頻率fs應(yīng)選擇為（fs二4000Hz）。19 .若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為10,輸入信號(hào)為05V,則該轉(zhuǎn)換器可分辨的最小模擬電壓為（4.88mV）。20 .若輸入信號(hào)為05V,模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為8,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號(hào)為（19.52mV）。21 .數(shù)/

25、模轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)中，分辨力是用（輸出二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)來表示）。22 .將模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)的過程，稱為（A/D轉(zhuǎn)換或模數(shù)轉(zhuǎn)換）o23 .將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)的過程，稱為（D/A轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換）。24 .若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為10,輸入信號(hào)為02.5V,則該轉(zhuǎn)換器可分辨的最小模擬電壓為（2.44mV）025 .有一直流電橋四個(gè)臂的受感電阻為R1、R2、R3、R4,當(dāng)被測(cè)物理量發(fā)生變化時(shí)，R1、R3增大，而R2、R4減小。那么在電橋中與R1相鄰的電阻為（_Rz、R4.）。26 .濾波器的帶寬B越窄，輸出信號(hào)建立時(shí)間越（長(zhǎng)）。27 .A/D轉(zhuǎn)換中的編碼，是把連續(xù)信號(hào)變成（

26、離散）的時(shí)間序列。28 .要使直流電橋平衡，電橋橋臂電阻值應(yīng)滿足（相對(duì)橋臂電阻佰的乘積）相等。29 .交流電橋各橋臂的阻抗模為Zi、Z2、Z3、Z4,各阻抗的阻抗角為叼、92、中3、Q，若電橋平衡條件為Z1Z3=Z2Z4,那么阻抗角的平衡條件應(yīng)為（%+%=%+%）。30 .有源濾波器是用（RC無源網(wǎng)絡(luò)）和運(yùn)算放大器等有源器件結(jié)合在一起構(gòu)成。31 .激勵(lì)電源采用（交流）電源供電的電橋稱為交流電橋。32 .交流電橋各橋臂的復(fù)阻抗分別為Zi,Z2,Z3,Z4,各阻抗的相位角分別為%、平2、%Q,若交流電橋的平衡條件為Zi/Z4=Z2/Z3,那么相位平衡條件應(yīng)為（*+%=%”>33 .在電橋測(cè)量

27、中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同，（4個(gè)橋臂阻值都隨被測(cè)物理量而變化，相鄰的兩臂阻值變化大小相等、極性相反；相對(duì)的兩臂阻值變化大小相等、極性相同）接法可以得到最大靈敏度輸出。34 .一階有源低通濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)，主要缺點(diǎn)是（對(duì)高干截卜頻率的信號(hào)衰減較慢，選擇性差）。為克服該缺點(diǎn)、可采用二階有源低通濾波器。（二）名詞解釋1 .調(diào)制：用低頻信號(hào)對(duì)高頻信號(hào)的某特征參量（幅值、頻率或相位）進(jìn)行控制或改變的過程，稱為調(diào)制。2 .解調(diào)：從已調(diào)制波中不失真地恢復(fù)原有低頻調(diào)制信號(hào)的過程。3 .電橋：是把電阻、電感和電容等電參數(shù)轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)輸出的一種測(cè)量電路。4 .低通濾波器：

28、信號(hào)中低于f2頻率成分不受衰減地通過，而高于f2頻率成分都被衰減掉。5 .高通濾波器：抑制低頻分量，使其衰減，信號(hào)中高于f2頻率成分不受衰減地通過，而低于f2頻率成分都被衰減掉。6 .有源濾波器：是用RC無源網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)算放大器等有源器件結(jié)合在一起構(gòu)成。7,全橋電橋：組成電橋的4個(gè)橋臂阻值都隨被測(cè)物理量而變化，相鄰的兩臂阻值變化大小相等、極性相反；相對(duì)的兩臂阻值變化大小相等、極性相同。8. A/D轉(zhuǎn)換或模數(shù)轉(zhuǎn)換：將模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)的過程。9. D/A轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)的過程。（三）簡(jiǎn)答題1 .有源濾波器與無源濾波器相比有哪些特點(diǎn)？答：有源濾波器的特點(diǎn)：對(duì)信號(hào)有放大

29、作用；具有高輸入阻抗的運(yùn)算放大器進(jìn)行極間隔離，消除或減小負(fù)載效應(yīng)的影響；可以多級(jí)串聯(lián)組成高階濾波器，提高濾波器的選擇性。2 .調(diào)制的種類有哪些？調(diào)制、解調(diào)的目的是什么？答：根據(jù)被控參量不同，調(diào)制分為三種：幅值調(diào)制（AM）或調(diào)幅；頻率調(diào)制（FM）或調(diào)頻；相位調(diào)制（PM）或調(diào)相。調(diào)制的目的用低頻信號(hào)對(duì)高頻信號(hào)的某特征參量（幅值、頻率或相位）進(jìn)行控制或改變的過程，使該特征參量隨低頻信號(hào)的規(guī)律變化。解調(diào)：從已調(diào)制波中不失真地恢復(fù)原有低頻調(diào)制信號(hào)的過程。3 .直流電橋平衡條件是什么？交流電橋平衡條件是什么？答：直流電橋的平衡條件是RiR3=R2即相對(duì)兩橋臂阻值的乘積相等；交流電橋的平衡條件是乙乙=Z2Z

30、4和中1+Q=邛2+4，即相對(duì)兩橋臂阻抗模的乘積相等及相對(duì)兩橋臂阻抗角的和相等。4 .什么是濾波器？簡(jiǎn)述濾波器的分類。答：濾波器是一種選頻裝置，可以使信號(hào)中特定的頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。按選頻特性分類，濾波器可分為低通、高通、帶通和帶阻4種;按電路特性，可分為一階濾波器和二階濾波器，以及有源濾波器和無源濾波器。5 .采用逐次逼近法的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器主要由哪幾部分組成？答：采用逐次逼近法的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器主要由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、比較器、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、時(shí)鐘以及邏輯控制電路等組成。6 .什么是模/數(shù)轉(zhuǎn)換器？模/數(shù)轉(zhuǎn)換包括哪幾個(gè)步驟？答：將模擬量轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的數(shù)字量的裝置稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換

31、器。模/數(shù)轉(zhuǎn)換包括采樣；量化；編碼三個(gè)步驟。第5章信號(hào)分析與處理(一)填空1 .(隨機(jī)信號(hào))屬于非確定性信號(hào)。2 .正常人的心電圖信號(hào)為(復(fù)雜周期信號(hào))。3 .無法用精確的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)的信號(hào)是(非確定性信號(hào)卻4 .周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是(離散性、諧波性和收斂性)05 .非周期信號(hào)的頻譜是(連續(xù)的)。6 .周期信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)必為(周期偶函數(shù))。7 .若周期信號(hào)x(t)的基波角頻率為0,則其周期T為(至)co8 .若周期信號(hào)x(t)的周期為T,則其基波角頻率為(型)。T9 .隨機(jī)信號(hào)的概率密度函數(shù)表示信號(hào)幅值(落在指定區(qū)間內(nèi)的概率)。10 .信號(hào)x(t)的自相關(guān)函數(shù)Rx6侍于(RxxJ)。11

32、.已知x(tgy(t)的互相關(guān)函數(shù)為Rxy(T),則y(t燈x(t)的互相關(guān)函數(shù)Ryx(Y)等于(Rxy(T。12 .當(dāng)信號(hào)x(twy(t)的互相關(guān)函數(shù)Rxy(故”幻時(shí)有峰值，表明信號(hào)x(t)和y(t)有時(shí)移電時(shí)，相關(guān)程度(最高)。13 .當(dāng)信號(hào)x(t甘y(t)的互相關(guān)函數(shù)Rxy()在T=幻時(shí)相關(guān)程度最高，則y(t)和x(t)的互相關(guān)函數(shù)Ryx()相關(guān)程度最高時(shí)，應(yīng)滿足(聲-三)。14 .已知輸入信號(hào)x(t)和與輸出信號(hào)y完全不相干，則相干函數(shù)滿足(口(jf)=0)15 .已知輸入信號(hào)x(t)與輸出信號(hào)y完全相干，則相干函數(shù)滿足(-囁5)=1)。16 .隨時(shí)間變化模擬信號(hào)的(幅值)連續(xù)。17

33、.若已知某信號(hào)的均值為巴，方差為仃2,則其均方值W等于(姆=可+02)。T18 .表達(dá)式lim0x2(tdt計(jì)算的結(jié)果是信號(hào)x(t)白4H均方值)。19 .信號(hào)的方差描述隨機(jī)信號(hào)幅值的(波動(dòng))程度。20 .周期信號(hào)展開為傅立葉級(jí)數(shù)后，其中A0表示直流分量的幅值，An表示(交流)分量的幅值。21 .當(dāng)p一樹，彳S號(hào)x(t)的自相關(guān)函數(shù)Rx(2呈周期性變化，說明該信號(hào)為(周期信號(hào))。(二)名詞解釋1 .信號(hào)的均值是隨機(jī)信號(hào)的樣本函數(shù)x(t)在整個(gè)時(shí)間坐標(biāo)上的平均值，表示信號(hào)中直流分量的大小，描述了隨機(jī)信號(hào)的靜態(tài)分量。2 .信號(hào)的方差仃£:描述隨機(jī)信號(hào)幅值的波動(dòng)程度，表示了隨機(jī)信號(hào)的動(dòng)態(tài)分量3 .信號(hào)的均方差代：是信號(hào)平方值的均值，描述信號(hào)的強(qiáng)度，表示了信號(hào)的平均功率。4 .信號(hào)概率密度函數(shù)：隨機(jī)信號(hào)的幅值落在指定區(qū)間內(nèi)的概率。(三)簡(jiǎn)答題1 .周期信號(hào)傅里葉級(jí)數(shù)展開的含義是什么？答：滿足狄利克雷條件的任何周期信號(hào)都可以分解為直流分量及許多簡(jiǎn)諧分量之和，各簡(jiǎn)諧分量的角頻率必定是基波角頻率的整數(shù)倍。幅值和相位與頻率的關(guān)系圖稱為頻譜圖，從頻譜圖可看出周期信號(hào)的頻率分量組成、各分量幅值及相位的大小。2 .信號(hào)x(t)的均值L、方差。2、均方值好的含義是什么？寫出三者間的關(guān)系。答：均值人：是隨機(jī)信號(hào)的樣本函數(shù)x在整個(gè)時(shí)間坐標(biāo)軸上的平均值，表示信號(hào)中直流分量的大