測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)試題及復(fù)習(xí)資料

北京工業(yè)大學(xué)2009—2010學(xué)年第二學(xué)期測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)試卷（閉卷）班級(jí)_____________學(xué)號(hào)_______________姓名成績(jī)__________________題目-一一-二二-三四共計(jì)分?jǐn)?shù)一、填空題（30分，每空1.5分）1.作為傳感器的核心零件，直接感覺(jué)被測(cè)物理量并對(duì)其進(jìn)行變換的元件稱為敏感元件。2.在T為0情況下，自有關(guān)函數(shù)值達(dá)到最大值。3.已知某周期信號(hào)的周期為0.2s,則該信號(hào)的3次諧波分量的頻次為15Hz。4.周期信號(hào)的頻譜擁有離散性,諧波性和衰減性。5.若采樣頻次過(guò)低，不知足采樣定理，則被采樣信號(hào)的頻譜會(huì)產(chǎn)生頻混現(xiàn)象。在外力作用下，金屬應(yīng)變式傳感器主要產(chǎn)生幾何尺寸變化，而壓阻式傳感器主假如電阻率發(fā)生變化，兩者都惹起電阻值發(fā)生變化。權(quán)衡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.電感式和電容式傳感器常采用差動(dòng)構(gòu)造來(lái)提高其敏捷度，改良非線性誤差。9.描繪一階系統(tǒng)動(dòng)向特性的參數(shù)是時(shí)間常數(shù)，其值赤越―小—，則該系統(tǒng)頻帶越寬，響應(yīng)越快。10.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11.抗混濾波器是一種低通濾波器，其上限截止頻次fc與采樣頻次fs之間的關(guān)系應(yīng)知足關(guān)系式______「:___________。12.某信號(hào)的自有關(guān)函數(shù)為Rx()100cos0，則該信號(hào)的均值為0，均方根值為10______。13.若窗函數(shù)w(t)的頻譜為W()Tsinc(丄)，則時(shí)延窗函數(shù)w(tt°)的頻譜為2T—：。對(duì)照能夠發(fā)現(xiàn)，時(shí)延窗函數(shù)的幅值譜與原窗函數(shù)的對(duì)應(yīng)量相同。、選擇題(20分，每題1分)C動(dòng)向范圍

D線性度A幅頻特性

B穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)間1.

描繪傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)有

D2._____________________________________________________下列統(tǒng)計(jì)參數(shù)中，用以描繪隨機(jī)信方差A(yù)均值

C均方值

D概率密度函數(shù)號(hào)波動(dòng)范圍的參數(shù)為

________________________________________________B3?信號(hào)的時(shí)域描繪與頻域描繪經(jīng)過(guò)C來(lái)成立關(guān)系A(chǔ)拉氏變換B卷積C傅立葉變換D相乘4.理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為A。D無(wú)法確定5.如果隔振臺(tái)對(duì)低頻激勵(lì)起不了顯然的隔振作用，但對(duì)高頻激勵(lì)卻有很好的隔振作用，那么,隔振臺(tái)屬于------A高通濾波器

B----。B低通濾波器

D帶阻濾波器C帶通濾波器測(cè)試裝置能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化能力，稱為A量程B敏捷度C精準(zhǔn)度D分辨力7.已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)速齒輪的齒數(shù)為30,若測(cè)得感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)的頻次為300Hz,則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速為D。A300轉(zhuǎn)/分B480轉(zhuǎn)/分C900轉(zhuǎn)/分D600轉(zhuǎn)/分8.濾波器的-3dB截止頻次指信號(hào)幅值衰減為輸入幅值C對(duì)應(yīng)的頻次。A.2B1C.2/2D1/29.__________________________________________________________________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，采樣頻次越高，則—CoA泄露誤差越大B頻次混疊越嚴(yán)重C采樣點(diǎn)數(shù)越多D頻域分辨率越低10.壓電式傳感器當(dāng)前多用于測(cè)量DoA靜態(tài)力B溫度C速度D加快度與動(dòng)向力11.當(dāng)時(shí)，兩信號(hào)的互有關(guān)函數(shù)呈周期變化，說(shuō)明兩信號(hào)必然BoA為周期信號(hào)B含有同頻次的周期成分C為非周期信號(hào)D含有不同頻次的周期成分12.濾波器的帶寬越小，表示該濾波器DoA成即刻間越短，頻次分辨率越低B成即刻間越長(zhǎng)，頻次分辨率越低C成即刻間越短，頻次分辨率越咼D成即刻間越長(zhǎng)，頻次分辨率越咼13.若°、分別為變極距型電容式傳感器極板間的初始極距和極距變化量，S為極板面積，在1的條件下，該電容傳感器敏捷度近似為―DC.14.若瞬變信號(hào)x(t)的頻譜為X(f)，貝M言號(hào)ax(bt)(其中a、b均為正實(shí)常數(shù))的頻譜為oAaX(f)bb-X(f)aa15?測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)向特性的測(cè)定方法包括階躍響應(yīng)試驗(yàn)和試驗(yàn)。A頻次響應(yīng)B脈沖響應(yīng)C傳達(dá)函數(shù)D隨意輸入響應(yīng)16?以下C的頻譜為連續(xù)頻譜。A周期矩形脈沖B正弦函數(shù)C矩形窗函數(shù)17?單位脈沖函數(shù)的采樣特性表達(dá)式為AAx(t)(tto)dtx(to)Bx(t)*(tto)x(tto)Cx(t)*(t)x(t)D(t)118.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19.能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸振動(dòng)測(cè)量的傳感器為B或許C。20.動(dòng)向電阻應(yīng)變儀中相敏檢波電路的作用是BA應(yīng)變式傳感器B電感式傳感器C電容式傳感器A幅值調(diào)制B幅值解調(diào)C頻次解調(diào)三、計(jì)算題(共30分)1.已知周期矩形脈沖信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式為：x(t)-Tn

周期方波壓電式傳感器壓電式傳感器濾波sinc(>)ejn0t，其時(shí)域波形(10分)和頻譜如下列圖所示。其中周期矩形脈沖的周期為T(mén),脈沖寬度為o（1）若0.25ms,T1ms，該周期矩形脈沖信號(hào)的帶寬為4000Hz,譜線間隔為1000Hz。（2）若矩形脈沖幅度和寬度保持不變，周期變?yōu)門(mén)2ms時(shí)，其帶寬為4000Hz、譜線間隔為500Hz，頻譜最大幅度為0.125。2?若要求100Hz正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)某一階濾波器后，幅值誤差小于5%,問(wèn)該一階濾波器的時(shí)間常數(shù)最大為多少？120Hz正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)該濾波器后，幅值誤差為多少？（6分）1H(s)-和H(f)[1(2f)2]12s1f=100Hz,測(cè)量誤差小于5%，即關(guān)于同一頻次f，越大，測(cè)量誤差越大，令H(f)0.95，求出5.23104。所以該濾波器的時(shí)間常數(shù)最大取為5.23104。120Hz正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)該濾波器時(shí)，有H(f)0.93028，即幅值誤差為6.972%。解：濾波器作為一階系統(tǒng)，有3?某等截面梁（泊松比為0.3）受單向拉力F作用，將敏捷系數(shù)為2.4的四個(gè)應(yīng)變片粘貼在梁上，如下列圖所示。（1）請(qǐng)利用粘貼的四片應(yīng)變片組成全橋（繪制電橋圖），實(shí)現(xiàn)拉力F的測(cè)量。⑵若供橋電壓為8V，應(yīng)變片R1和R3產(chǎn)生應(yīng)變?yōu)?50卩&1卩壬1X10-6），問(wèn)電橋輸出電壓是多少？（8分）FR1R2V-----------------------------1—1-R3R4解:勺K(!234)K(11144￡1)eLK1(1）豈4224.利用壓電式傳感器組成加快度測(cè)量系統(tǒng)。其中壓電式傳感器的敏捷度Sep=9.00Pc/g,它與敏捷度為SVC=0.005V/Pc的電荷放大器聯(lián)接后，接到敏捷度為SXV=20mm/V的示波器上顯示。試畫(huà)出該加快度測(cè)量系統(tǒng)的方框圖，并計(jì)算系統(tǒng)總敏捷度S。（6分）被測(cè)物體——被測(cè)物體---被測(cè)物體-----?被測(cè)物體>?SSCPSvcSXV9.0Pc/g0.005V/Pc20mm/V0.9mm/g四.剖析應(yīng)用題（20分）?何為系統(tǒng)不失真測(cè)試條件？根據(jù)右圖所示二階系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性曲線，說(shuō)明怎樣選擇二階系統(tǒng)動(dòng)向特性參數(shù)及工作頻帶？（6分）解：不失真測(cè)試條件：幅頻特性為一常數(shù)，相頻特性與頻次成線性的關(guān)系關(guān)于一個(gè)二階系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在——0.3的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的幅頻特性靠近一條直線，其幅值變化不超過(guò)10%，0但從相頻曲線上看，曲線隨阻尼比的不同強(qiáng)烈變化。其中當(dāng)真的。而當(dāng)靠近于零時(shí)相位為零，此時(shí)能夠認(rèn)為是不失68在°~°范圍內(nèi)時(shí)，相頻曲線能夠近似認(rèn)為是一條起自坐標(biāo)系原點(diǎn)的斜線。2.周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)表達(dá)式的物理含義為：周期信號(hào)能夠分解成眾多擁有不同頻次的諧波信號(hào),該周期信號(hào)能夠利用傅立葉級(jí)數(shù)中的某幾項(xiàng)之和逼近。下列圖為周期方波在不同階次諧波逼近波形，請(qǐng)問(wèn)，基波頻次為250Hz，圖a逼近中諧波階次更高。（4分）圖(a)圖(b)3.下列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?總結(jié)該種傳感器的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)2(a)(b)(c)答:(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)構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)4.已知某位移傳感器的位移測(cè)量值右側(cè)表所列，其擬合直線為y2.26.8x，試問(wèn):此擬合直線可否知足線性誤差小于5%的要求？(4分)y/mmx/mV00.00101.85答：根據(jù)已有擬合直線，計(jì)算當(dāng)x取不同值時(shí)，對(duì)應(yīng)的y值203.45及誤差為：304.92當(dāng)x0時(shí)，y2.226.8x2.2，對(duì)應(yīng)誤差為-2.2406.22507.37當(dāng)x1.85時(shí)，y2.226.8x10.38，對(duì)應(yīng)誤差為0.38當(dāng)x3.45時(shí)，y2.226.8x21.26