工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題

工程測(cè)試基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題第一部分：傳感器一、填空題1.傳感器按信號(hào)變換特性可分為（組合型）、（一體化型）。2.壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的（壓電效應(yīng)）

而工作的。3.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：（

）。4.極距變化型的電容傳感器存在著非線性度，為了改善（非線性度）及提高傳感器的靈敏度，通常采用（差動(dòng)聯(lián)接）的型式第一部分：傳感器6.作為傳感器的核心部件，直接感受被測(cè)物理量并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換的元件稱為（敏感元件）。7.衡量傳感器在同一工作條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次連續(xù)測(cè)量所得結(jié)果之間的不一致程度的指標(biāo)為（重復(fù)性）。8.當(dāng)壓電式傳感器使用（電荷）放大器，輸出電壓幾乎不受聯(lián)接電纜長(zhǎng)度變化的影響。9.電荷放大器常用做（壓電）傳感器的后續(xù)放大電路，該放大器的（輸出電壓）與傳感器產(chǎn)生的（電荷量）成正比，與電纜引線所形成的分布電容無(wú)關(guān)。第一部分：傳感器10.電感式和電容式傳感器常采用（差動(dòng)）方式，不僅可提高（靈敏度），且能改善或消除（非線性）。11.電渦流傳感器是利用（金屬）材料的電渦流效應(yīng)工作，可分為低頻（透射）式和高頻（反射）式兩種，其中前者常用于材料厚度的測(cè)量。12.已知霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)速齒輪的齒數(shù)為20，若測(cè)得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為300Hz，則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速為（900r/min）。13.電容式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的一種傳感器，主要類型有變面積式、（變極距式）和（變介電常數(shù)式）等。第一部分：傳感器二、選擇題1.能完成接受和實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換的裝置稱（）。

A．傳感器 B．記錄儀器C．實(shí)驗(yàn)裝置D．?dāng)?shù)據(jù)處理裝置2.極距變化型電容傳感器適用于測(cè)量微小位移是因?yàn)椋ǎ?。A．電容量微弱、靈敏度太低 B．需要做非接觸測(cè)量C．傳感器靈敏度與極距平方成反比，極距變化大則非線性

誤差大3.壓電式傳感器特別適合測(cè)量（）。A．靜態(tài)量 B．動(dòng)態(tài)量 C．兩者均可第一部分：傳感器4.結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠（）的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。（1）本身物理性質(zhì)（2）體積大?。?）結(jié)構(gòu)參數(shù)（4）電阻值5.不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（）。（1）位移（2）材質(zhì)鑒別（3）探傷（4）非金屬材料6.變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成（）關(guān)系。（1）非線性（2）線性（3）反比（4）平方7.壓電式傳感器輸出電纜長(zhǎng)度的變化，將會(huì)引起傳感器的（）產(chǎn)生變化。（1）固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏度（4）壓電常數(shù)第一部分：傳感器8.在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是（）傳感器。（1）電容式（2）壓電式（3）電阻式（4）電渦流式9.自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度與之間的關(guān)系是：＝。（1）（2）（3）（4）10.按傳感器能量源分類，以下傳感器不屬于能量控制型的是（C）。A電阻傳感器B電感傳感器C光電傳感器D電容傳感器第一部分：傳感器11.變磁通感應(yīng)式傳感器在測(cè)量軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，其齒盤應(yīng)采用（B）材料制成。A金屬 B導(dǎo)磁 C塑料 D導(dǎo)電12.傳感器靈敏度越高，表示該傳感器（B）。A工作頻帶越寬 B單位輸入引起的輸出量越大C線性范圍越寬 D允許的輸入量越大13.描述傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)有(D)A幅頻特性B穩(wěn)定時(shí)間C動(dòng)態(tài)范圍D線性度第一部分：傳感器14.壓電式傳感器目前多用于測(cè)量(D)A靜態(tài)力B溫度C速度D加速度與動(dòng)態(tài)力

15.屬于物性型傳感器為(D)A應(yīng)變式傳感器B電感式傳感器C電容式傳感器D壓電式傳感器16.可以實(shí)現(xiàn)非接觸振動(dòng)測(cè)量的傳感器為(BorC)A應(yīng)變式傳感器B電感式傳感器

C電容式傳感器D壓電式傳感器第一部分：傳感器17.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18.傳感器的主要功能是(A)。A檢測(cè)和轉(zhuǎn)換B濾波和放大C調(diào)制和解調(diào)D傳輸和顯示19.在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量而且不受油污等介質(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20.壓電式傳感器特別適合測(cè)量（B）。A．靜態(tài)量 B．動(dòng)態(tài)量 C．兩者均可21.電荷放大器是供壓電式傳感器專用的一種（A）A．前置放大器B．后置放大器 C．檢測(cè)元件 D．濾波電路三、判斷題1.面積變化型電容傳感器的靈敏度為常數(shù)?！?.渦流傳感器屬于有源傳感器?！?.滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測(cè)量?！?.渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器?！?.面積變化型電容傳感器的靈敏度為常數(shù)?！痰谝徊糠郑簜鞲衅鞯谝徊糠郑簜鞲衅魉?、問(wèn)答題1.下圖為采用某一種傳感器測(cè)量不同的非電量的示意圖。圖中被測(cè)物體2均為金屬材料制成，1為傳感器。試問(wèn)：（6分）（1）該種傳感器是何種傳感器？（2）圖中分別測(cè)量的是哪些非電量？（3）總結(jié)該種傳感器的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。答案：（1）渦流傳感器（2）（a）測(cè)轉(zhuǎn)速，（b）測(cè)材料的厚度，（c）計(jì)數(shù)（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)（a）（b）（c）第一部分：傳感器2.選用傳感器的原則是什么？

基本原則是：選用的傳感器其性能應(yīng)當(dāng)與被測(cè)信號(hào)的性質(zhì)相匹配。（1）靜態(tài)特性方面：a、應(yīng)使被測(cè)量的變化范圍在傳感器的線性范圍以內(nèi)，并保證線性誤差在允許范圍內(nèi)；b、傳感器的分辨率（力）從數(shù)據(jù)上應(yīng)小于測(cè)量要求的分辨率（力）c、滿足實(shí)際要求的條件下，精度不宜過(guò)高。3.試述傳感器的定義、共性及組成。答：（1）傳感器的定義：能感受被測(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；（2）傳感器的共性：利用物理定律和物質(zhì)的物理、化學(xué)或生物特性，將非電量(如位移、速度、加速度、力等)轉(zhuǎn)換為電量(電壓、電流、電容、電阻等)；（3）傳感器的組成:傳感器主要由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。第一部分：傳感器4.簡(jiǎn)述變極距型電容傳感器的工作原理(要求給出必要的公式推導(dǎo)過(guò)程)。答：當(dāng)傳感器的r和S為常數(shù)，初始極距為d0時(shí)，其初始電容量C0為若電容器極板間距離由初始值d0縮小了C，則有（2）由（2）式可知，傳感器的輸出時(shí)非線性的。若時(shí)，，則（2）式可簡(jiǎn)化，，此時(shí)C與d近似呈線性關(guān)系。所以，在d/d0很小時(shí)，變極距型電容式傳感器的輸出（電容）與輸入（位移）有近似的線性關(guān)系。（1）第一部分：傳感器5.簡(jiǎn)述光纖傳感器的組成和工作原理。答：光纖傳感器由光源、（光纖或非光纖的）敏感元件、光纖、光探測(cè)器、信號(hào)處理系統(tǒng)等組成。其工作原理:由光源發(fā)出的光通過(guò)源光纖引到敏感元件，被測(cè)參數(shù)（溫度、壓力、應(yīng)變、振動(dòng)等）作用于敏感元件，在光的調(diào)制區(qū)內(nèi)，使光的某一性質(zhì)（光強(qiáng)、波長(zhǎng)/頻率、相位、偏振態(tài))受到被測(cè)量的調(diào)制，調(diào)制后的光信號(hào)經(jīng)過(guò)接收光纖耦合到光探測(cè)器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最后經(jīng)過(guò)信號(hào)處理得到所需要的被測(cè)量。五、分析計(jì)算題1、有一臺(tái)變間隙非接觸式電容測(cè)微儀，其傳感器的極板半徑r=5mm，假設(shè)與被測(cè)的初始間隙d0=0.5mm。已知真空的介電常數(shù)等于8.854x10-12F/m，求：（1）如果傳感器與工件的間隙變化量增大d=10m，電容變化量為多少?（2）如果測(cè)量電路的靈敏度Ku=100mV/pF，則在間隙增大d=1m時(shí)的輸出電壓為多少?第一部分：傳感器第一部分：傳感器第二部分：信號(hào)調(diào)理一、填空題1.如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為了防止在時(shí)域采樣過(guò)程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于（100）Hz。2.在調(diào)制解調(diào)技術(shù)中，將控制高頻振蕩的低頻信號(hào)稱為調(diào)制波，載送低頻信號(hào)的高頻振蕩信號(hào)稱為(載波)，將經(jīng)過(guò)調(diào)制過(guò)程所得的高頻振蕩波稱為(已調(diào)制波)。3.調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的（幅值）控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而（頻率）與信號(hào)電壓成正比。4.RC低通濾波器中RC值愈（大），則上截止頻率愈低。第二部分：信號(hào)調(diào)理題型二、選擇題1.在調(diào)制信號(hào)的解調(diào)過(guò)程中，相敏檢波的作用是（B）。A．恢復(fù)載波信號(hào) B．恢復(fù)調(diào)制信號(hào)的幅值和極性C．恢復(fù)已調(diào)制波 D．恢復(fù)調(diào)制信號(hào)的幅值2.．為了使某一頻率在fC1—fC2間的信號(hào)通過(guò)，應(yīng)采用（B）濾波器。A．帶阻 B．帶通 C．高通 D．低通3.要使RC低通濾波器的通帶寬度加寬，則RC值應(yīng)（B）。A．增大 B．減小 C．不變 第二部分：信號(hào)調(diào)理題型4.調(diào)幅過(guò)程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)（）。（1）相乘（2）相除（3）相加（4）相減5.電路中鑒頻器的作用是（）。1）使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓2）使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫?）使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?.一選頻裝置，其幅—頻特性在區(qū)間近于平直，在區(qū)間急劇衰減，這叫（）濾波器。（1）低通（2）高通（3）帶通（4）帶阻第二部分：信號(hào)調(diào)理題型7.一帶通濾波器，其中心頻率是，-3dB帶寬是B，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)等于（1）（2）（3）（4）

8.測(cè)試裝置能檢測(cè)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分辨力9.數(shù)字信號(hào)的特征是（B）。A時(shí)間上離散，幅值上連續(xù) B時(shí)間、幅值上都離散C時(shí)間上連續(xù)，幅值上量化 D時(shí)間、幅值上都連續(xù)第二部分：信號(hào)調(diào)理題型10.對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，若信號(hào)的記錄時(shí)間不變，采樣頻率越高，則（C）。A泄漏誤差越大B頻率混疊越嚴(yán)重C采樣點(diǎn)數(shù)越多D頻域分辨率越低第二部分：信號(hào)調(diào)理題型三、判斷題1.平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡（√）2.調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。（╳）3.帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。（╳）4.將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。（√）第二部分：信號(hào)調(diào)理題型四、問(wèn)答題1.有人在使用電阻應(yīng)變儀時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問(wèn)，在下列情況下，是否可提高靈敏度？說(shuō)明為什么？1）半橋雙臂各串聯(lián)一片；2）半橋雙臂各并聯(lián)一片。答案：電橋的電壓靈敏度為，即電橋的輸出電壓和電阻的相對(duì)變化成正比。由此可知：1）半橋雙臂各串聯(lián)一片，雖然橋臂上的電阻變化增加1倍，但橋臂總電阻也增加1倍，其電阻的相對(duì)變化沒(méi)有增加，所以輸出電壓沒(méi)有增加，故此法不能提高靈敏度；2）半橋雙臂各并聯(lián)一片，橋臂上的等效電阻變化和等效總電阻都降低了一半，電阻的相對(duì)變化也沒(méi)有增加，故此法也不能提高靈敏度。第二部分：信號(hào)調(diào)理題型2.為什么在動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕？答：動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用高頻交流電給電橋供電，電橋工作在交流狀態(tài)，電橋的平衡條件為：Z1Z3=Z2Z4|Z1||Z3|=|Z2||Z4|，由于導(dǎo)線分布、各種寄生電容、電感等的存在，光有電阻平衡是不能實(shí)現(xiàn)阻抗模和阻抗角同時(shí)達(dá)到平衡，只有使用電阻、電容兩套平衡裝置反復(fù)調(diào)節(jié)才能實(shí)現(xiàn)電橋阻抗模和阻抗角同時(shí)達(dá)到平衡。3.試從調(diào)幅原理說(shuō)明，為什么某動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的電橋激勵(lì)電壓頻率為10kHz，而工作頻率為0~1500Hz？答：為了不產(chǎn)生混疊，以及解調(diào)時(shí)能夠有效地濾掉高頻成分，要求載波頻率為5~10倍調(diào)制信號(hào)頻率。動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的電橋激勵(lì)電壓為載波，頻率為10kHz，所以工作頻率（即允許的調(diào)制信號(hào)最高頻率）為0~1500Hz是合理的。第二部分：信號(hào)調(diào)理題型4.調(diào)幅波是否可以看作是載波與調(diào)制信號(hào)的迭加？為什么？答：不可以。因?yàn)檎{(diào)幅波是載波幅值隨調(diào)制信號(hào)大小成正