测试与传感器技术试题及答案.pdf

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1、.测试与传感器技术试题(1)一、判断题(判断以下各题，正确的在题干后面的括号打 A“，错误的打 B“。每题2 分，共 10 分)1.*-Y 记录仪可记录任何频率的信号。(B )2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。(A )3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。(A )4.瞬态信号的频谱一定是连续的。(A )5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。(B )二、单项选择题(在每题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其填在题干的括号。每题2 分，共 10 分)1.信号*(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是(A )A.周期信号 B.非周期

2、信号 C.瞬态信号 D.随机信号*2.用共振法确定系统的固有频率时，在有阻尼条件下，()频率与系统固有频率一致。A.加速度共振 B.速度共振 C.位移共振 D.自由振动 3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是(A )A.电荷放大器 B.A/D 转换器 C.相敏检波器 D.滤波器 4.温度误差的线路补偿法是利用电桥(C )实现的。A.相邻桥臂同变输入电压相加 B.相邻桥臂差变输入电压相减 C.相对桥臂同变输入电压相加 D.相对桥臂差变输入电压相加 5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感 M(B )A.始终保持不变 B.随被测位移的变化而变化 C.不随被测位移的变化而变化 D.随线圈电流的

3、变化而变化 三、填空题(每空 1 分，共 30 分)1.假设位移信号*(t)=Acos(t+),则其速度信号的振幅为_AW_，加速度信号的振幅为_AW2_。2.利用数字频率计测量振动频率时，一般对低频信号测_，高频信号测_。3.信号的频谱函数可表示为_幅值_频谱和_相位_频谱。4.用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不同，存在着_共振频率，_共振频率，_共振频率。5.高频情况下，多采用_压电式_测力传感器来测量激振力，而且在实验前需对测力系统进展_标定_。6.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时，质量块产生一可变力作用在压电晶片上，由于_压电_效应，在压电晶片两外表上就有_电荷

4、_产生。7.阻抗头由两局部组成，一局部是_力_传感器，一局部是_加速度_传感器。它是用来测量驱动点_阻抗_的。8.阻容式积分电路中，输出电压从_电容 C_两端取出，RC 称为_积分_时间常数，RC 值越大，积分结果越_准确_，但输出信号_越小_。9.光线示波器的关键部件是_，通过它，可将按一定规律变化的_信号，转换成按同样规律变化的_摆动信号，从而记录测量结果。10.热电偶的热电势由_和_两局部组成。11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率_。12.具有质量为 M，刚度为 K 的振动体的固有频率为_。13.长度计量光栅是利用_莫尔条纹_来进展位移量的测量的，它具有_位移放大_

5、.和_平均光栅误差_的作用。四、简答题(每题 5 分，共 20 分)1.为什么使用压电式传感器时必须配用阻抗变换器“2.简述金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理有何不同“3.简述电动式激振台的根本构造和工作原理。4.简述磁带记录仪的功能特点。五、计算题(每题 10 分，共 30 分)1.求指数函数*(t)=Ae-at(a0,t0)的频谱；画出幅频图。2.一阶系统的频率响应为 H(j)=11+0.35j,用该装置去测周期分别为 1S，2S，5S 的正弦信号，问它们的幅值误差各为多少“3.被测应变(t)=A+Bcos10t,电桥输入电压为 ui(t)=Uicos1000t,采用半桥差开工作方式，

6、试求(1)电桥输出信号的表达式，并说明该信号是什么波形；(2)画出该信号的幅频图。测试与传感器技术试题2 一、判断题(判断以下各题，正确的在题干后面括号打“，错误的打“。每题 2 分，共 10 分)1.动态应变仪的标定电桥的输出电压是采用半桥接法工作的。()2.传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。()3.利用桥式电位差计测量热电偶的热电势时要消耗热电偶的能量。()4.具有质量为 M，刚度为 K 的振动体的固有频率为0=MK。()5.惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。()二、单项选择题(在每题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其填在题干的括号。每题2 分，共 10

7、 分)1.以下传感器可实现非接触测量的是(C )传感器。A.压电式加速度 B.电动式速度 C.电磁式速度 D.电阻应变式 2.描述周期信号频谱的数学工具是(A )A.傅立叶级数 B.傅立叶变换 C.拉氏变换 D.三角函数 3.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为(B )A.理论直线 B.标定曲线 C.理论标定曲线 D.幅频曲线 4.要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后(D )A.相等 B.与角频率成反比 C.与角频率无关 D.与角频率成正比 5.使用数字频率计测量信号时，在()情况下测周法比测频法合理。A.被测信号频率很低 B.被测信号频率很高 C.

8、被测信号频率变化较大 D.被测信号频率恒定 三、填空题(每空 1 分，共 20 分)1.测试装置的灵敏度是该标定曲线的_。2.热电偶的热电势包括两种不同导体接触时的_和同一导体两端处于不同温度时的_。3.直流电桥中_接法的灵敏度最高。4.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的_相等，且相对桥臂阻抗的相角._相等。5.光线记录仪的振动子的输入信号只能是_。6.单位脉冲信号的幅值频谱是_。7.半导体应变片的工作原理是基于_效应。8.随机信号*(t)的均值定义为=_。9.假设稳定振动位移信号为*(t)=Asin(t+)，则其稳定振动速度信号为 v(t)=_,加速度信号的振幅为_。10.用强迫振动法鼓

9、励系统，当系统加速度幅值到达最大时，称为系统的_，此激振频率d与系统固有频率之间的关系式为_。11.正弦信号的均方根值与它的幅值比为_。12.电动式速度传感器的线圈中产生的感应电动势正比于_。13.GZ-2 型测振仪配接电动式速度传感器时，经过仪器部的_网络可将传感器测得的速度信号转换为_和_信号。14.温度误差的线路补偿法是利用电桥的_实现的。四、简答题(每题 10 分，共 30 分)1.简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪两种“各有何特点“2.画出动态应变仪的原理框图。假设输入应变的波形为低频简谐信号，请注明各环节的输出信号的波形。3.差动变压器是哪一类传感器“它

10、的工作原理和输出特性是什么“五、计算题(每题 10 分，共 30 分)1.写出图示阶跃信号的时域表达式，求它的频谱密度函数。2.*测试装置的频率响应函数为 H(j)=67500 22500+150(j)+(j)2 假设输入信号为*(t)=100sin(31.4t+30)+50sin(314t-20)，求稳态输出信号 Y(t)的表达式。3.根据图示电桥(1)写出电桥作电压输出时的和差特性公式。(2)假设 R1=R2=R3=R4=120，R1=R3=0.3,R2=R4=0 时，输入电压为 u0(t)=300sin(31416t),求输出电压 u(t)。测试与传感器技术试题3 一、填空题(每空 2

11、分，共 20 分)1.如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用_作为传感器。2.红外图像传感器由红外敏感元件和_电路组成。3.在电阻应变片公式，dRR=(1+2)+E中，代表_。4.利用电涡流位移传感器测量转速时，被测轴齿盘的材料必须是_。5.当磁头相对于磁尺不动时，仍有感应电动势输出的是静态磁头，且输出电势的幅值由_所决定。6.动态标定的目的，是检验测试传感器的_指标。7.确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的标准信号发生器和_。8.传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率围，保持_条件。9.热电偶电动势由_电动势和接触电动势两局部组成。.10.采用_电源供电的电桥称为交流电桥。二

12、、单项选择题(在每题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号。每题 2 分，共 20 分)1.对压电式加速度传感器，希望其固有频率(C )A.接近零 B.尽量低些 C.尽量高些 D.任意 2.(C )传感器可用于医疗上-50150之间的温度测量。A.金属辐射式 B.热电偶 C.半导体三极管 D.比色计 3.信号传输过程中，产生干扰的原因是(C )A.信号是缓变的 B.信号是快变的 C.干扰的耦合通道 D.信号是交流的 4.差动电桥由环境温度变化引起的误差为(D )A.1211RR B.1411RR C.1211RRE D.0 5.非周期信号的频谱是(A )A.连续的

13、 B.离散的 C.基频的整数倍 D.脉冲函数 6.莫尔条纹光栅传感器的输出是()A.数字脉冲式 B.调幅式 C.调频式 D.正弦波 7.半导体应变片具有(A )等优点。A.灵敏度高 B.温度稳定性好 C.可靠性高 D.接口电路复杂 8.一阶系统的动态表征参数是(D )A.线性度 B.固有频率 C.阻尼比 D.时间常数 9.常用于测量大位移的传感器有(A )A.感应同步器 B.应变电阻式 C.霍尔式 D.涡流式 10.将电阻应变片贴在(C )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。A.质量块 B.导体 C.弹性元件 D.机器组件 三、问答题(每题 4 分，共 20 分)1.在静态测量

14、中，根据测量系统输入量与对应输出值所绘制的定度曲线可以确定那些静态特性“2.设载波的中心频率为 f0试根据图 a、图 b 所示调制信号定性画出相应调频波波形。.3.答复以下函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数：*1(t)=sin3t，*2(t)=e-t，*3(t)=esint，*4(t)=(t)，*5(t)=sin12t 4.简述两类扭矩的测量原理及举例说明相应的扭矩传感器。5.简述应变片在弹性元件上的布置原则，及哪几种电桥接法具有温度补偿作用。四、计算题(每题 8 分，共 24 分)1.测量齿轮齿数 Z=18，采用变磁通感应式传感器测量工作轴转速(如下图)。假设测得输出电动势的交变频率为 2

15、4(Hz)，求：被测轴的转速 n(r/min)为多少“当分辨误差为1 齿时，转速测量误差是多少“2.由 RC 组成无源低通滤波器，R=500()，C=10(F)，试求：(1)截止频率 f0，并画出该滤波器的幅频示意图。(2)设输入信号*(t)=0.2cos12564.t,判断其是否在该滤波器的通频带。3.试绘出*(t)=2cos(2f0t)+3 的时域图和频域图。五、应用题(每题 8 分，共 16 分)1.试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。(1)用简图说明该传感器的构造，并简要说明其作用原理；(2)用图说明两个线圈在电桥电路中的接法。2.如下图，轴工件用前后顶尖支承纵向磨削外园

16、外表，在加工过程中，径向力 Py和切向力 Pz大小根本不变，但着力点位置沿轴向移动，现在前后顶尖上粘贴电阻应变片测量工件所受的 Pz。(1)在图中标明应变片的位置及 Pz的测量电桥。(2)着力点移动对测量结果有无影响“为什么“测试与传感器技术试题4 第一局部选择题共 20 分 一、单项选择题本大题共 10 小题，每题 2 分，共 20 分在每题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号。错选、多项选择和未选均无分。.1以下被测物理量适合于使用红外传感器进展测量的是 C A压力 B力矩 C温度 D厚度 2属于传感器动态特性指标的是 D A重复性 B线性度 C

17、灵敏度 D固有频率 3按照工作原理分类，固体图象式传感器属于 A A光电式传感器 B电容式传感器 C压电式传感器 D磁电式传感器 4测量围大的电容式位移传感器的类型为 D A变极板面积型 B变极距型 C变介质型 D容栅型 5利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小 C A两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B两个桥臂都应当用两个工作应变片串联 C两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D两个桥臂应当分别用应变量变化一样的工作应变片 6影响压电式加速度传感器低频响应能力的是 D A电缆的安装与固定方式 B电缆的长度 C前置放大器的输出阻抗 D前置放大器的输入阻抗 7固

18、体半导体摄像元件 CCD 是一种C APN 结光电二极管电路 BPNP 型晶体管集成电路 CMOS 型晶体管开关集成电路 DNPN 型晶体管集成电路 8将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是 D A抑制共模噪声 B抑制差模噪声 C克制串扰 D消除电火花干扰 9在采用限定最大偏差法进展数字滤波时，假设限定偏差Y0.01，本次采样值为 0.315，上次采样值为 0.301，则本次采样值 Yn应选为 A A0.301B0.303 C0.308 D0.315 10假设模/数转换器输出二进制数的位数为 10，最大输入信号为 2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入

19、电压信号为 B A1.22mV B2.44mV C3.66mV D4.88mV 第二局部 非选择题共 80 分 二、填空题本大题共 10 小题，每题 2 分，共 20 分不写解答过程，将正确的答案写在每题的空格。错填或不填均无分。1对传感器进展动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。2传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。3传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向开展。4*传感器的灵敏度为 K0，且灵敏度变化量为K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为 rs=。5为了测得比栅距 W 更小的位移量，光栅传感器要采用技术。6 在用带孔圆盘所做的光

20、电扭矩测量仪中，利用孔的透光面积表示扭矩大小，透光面积减小，则说明扭矩。7电容式压力传感器是变型的。.8一个半导体应变片的灵敏系数为 180，半导体材料的弹性模量为 1.8105Mpa,其中压阻系数L为 Pa-1。9图像处理过程中直接检测图像灰度变化点的处理方法称为。10热敏电阻常数 B 大于零的是温度系数的热敏电阻。三、问答题本大题共 5 小题，每题 4 分，共 20 分 1简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。2答复与直线式感应同步器有关的以下问题：（1）它由哪两个绕组组成？（2）鉴相式测量电路的作用是什么？3简述压磁式扭矩仪的工作原理。4说明薄膜热电偶式温度传感器

21、的主要特点。5简述激光视觉传感器将条形码的信息传输的信号处理装置的工作过程。四、计算题本大题共 3 小题，每题 8 分，共 24 分 1变磁通式转速传感器输出电动势的频率 f=72Hz，测量齿盘的齿数 Z=36，求：（1）被测轴的转速是每分钟多少转？（2）在上述情况下，如果计数装置的读数误差为1 个数字，其最大转速误差是多少？2一热敏电阻在 0和 100时，电阻值分别为 200k和 10k。试计算该热敏电阻在 20时的电阻值。3求正弦信号*(t)=*0sint的自相关函数。五、应用题本大题共 2 小题，每题 8 分，共 16 分 1图示为电阻网络 D/A 转换电路。（1）写出电流 i 与电压

22、VREF的关系式。（2）假设 VREF=10V 输入信号 D3D2D1D0=1000，试计算输出电压 V0=？2*信号的傅里叶级数展开式为*(t)=n14Ansinn2cosn0t 试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值，并绘出其幅值谱图。测试与传感器技术试题5 一、填空题(每空 1 分，共 10 分)1.信号可分为_两大类。2.在平稳随机过程中，假设任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性，则该过程叫_。3.对于线性系统，假设输入为*(t)=*0ejt，则其稳态输出 y(t)=y ejt00()，这个性质称为_。4.滤波器的带宽为 B，它对阶跃响应的建立时间为

23、 Te，则 B 和 Te 的关系为_。5.假设测试系统由两个环节并联而成，且各个环节的传递函数分别为 H1(S)和 H2(S)，则该系统的传递函数为_。6.假设采样频率过低，不满足采样定理，则被采样的离散信号的频谱会发生_现象。7.频 率 不 同 的 两 个 正 弦 信 号，其 互 相 关 函 数.R*y()=_。8.假设信号满足 y(t)=k*(t)关系，式中 k 为常数，则互相关系数*y()=_。9.两个时域函数乘积的傅里叶变换等于这两个函数_。10.图 1-10 所示电桥的输出为_。图 1-10 二、单项选择题(在每题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号。

24、每题 2 分，共 20 分)1.无论二阶系统的阻尼比如何变化，当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时，该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为(B )A.0 B.90 C.180 D.不定值 2.差动式电感传感器和差动式电容传感器具有(C )的特点。A.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍 B.灵敏度和非线性度都降低了 C.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了假设干 D.灵敏度提高了假设干，非线性度降低了一倍 3.欲进展旋转齿轮的转速测量，宜选用(B )传感器。A.压电式 B.磁电式 C.电阻式 D.热电式 4.为使压电式传感器的灵敏度不受电缆长短的影响，应选用(C )放大器。A.电压 B.比例

25、 C.电荷 D.差动 5.常用于对调幅波解调的装置是(D )A.乘法器 B.滤波器 C.鉴频器 D.相敏检波器 6.正弦信号*(t)=*0sin(t+)的自相关函数为(B )A.x02sin B.x022cos C.x022sin D.x02cos 7.数字信号的特征是(D )A.时间上连续幅值上离散 B.时间上离散幅值上连续 C.时间上和幅值上都连续 D.时间上和幅值上都离散 8.模拟量的最大幅值为5V，现要求 A/D 转换器的输出最大误差0.5mV，应选用以下哪一种A/D 转换器(D )A.8 位 B.10 位 C.12 位 D.16 位 9.一选频装置，其幅频特性在 f1f2区间急剧衰减

26、(f2f1)，在 0f1和 f2之间近乎平直，这叫(D )滤波器。A.低通 B.高通 C.带通 D.带阻 10.电荷放大器是一个(C )放大器。A.高增益，带电阻反响的运算 B.低增益，带电容反响的运算 C.高增益，带电容反响的运算 D.高增益的电桥 三、问答题(每题 6 分，共 30 分)1.什么是测试装置的静态特性“常用哪几个特性参数来描述“2.实现不失真测试的条件是什么“分别表达一、二阶装置满足什么条件才能根本上保证不失真测试。3.调制波有哪几种“分别说明其含义，并指出常用的有哪两种。4.选用传感器时应考虑到哪些原则“5.机械量的计算机辅助测试系统有哪几个根本环节组成“用框图示意说明。四

27、、计算题(每题 20 分，共 20 分).1.设有一时间函数 f(t)及其频谱如图 4-1 所示，现乘以振荡函数 sin2f0t (f0fm)。其中，函数 f(t)叫做调制信号，sin2f0t 叫做载波，试求调幅信号 f(t)sin2f0t 的傅里叶变换，示意画出调幅信号及其频谱。五、综合题(20 分)有一加速度传感器由壳体 1、弹性梁 2、质量块 3 和应变片 4 组成如图 5-1 所示，假设将此传感器输出信号接入电桥电路进展测量。设 R1=R2=R3=R4=R(1)试用电桥示意图说明应变片应如何接在电桥电路中；(2)假设电桥由交流电源供电，Ui(t)=8cos2000t，应变片应变(t)=

28、Acos100t，求电桥输出电压 U0(t)，并绘出 U0(t)的频谱(双边谱)测试与传感器技术试题6 一、填空题每题 1 分，共 10 分 1.构成信号x t()的各频率分量的集合称为。2.在时间信号x t()幅值不变的条件下，假设*(t)*(f)，则)kt(xk0。3.如果函数与*一连续信号f t()相乘，则其乘积仅在 t=0 处得到其余各点()t 0之乘积均为零。4.在平稳随机过程中，假设任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征，这样的平稳随机过程称为随机过程。5.当测量装置的输入*有一个增量x，引起其输出 y 发生相应变化y，则该装置的绝对灵敏度为 S=。6.两个

29、传递函数各为 H1(s)和 H2(s)的环节，其串联后所组成的系统的传递函数 H(s)为。7.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的效应。8.涡流式传感器的变换原理是利用在交流磁场中的涡流效应。9.设两光栅刻线间的夹角为，栅距均为 W，则二者所生成之英尔条纹间的距离 BH=。.10.信号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的。二、单项选择题在以下每题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号。每题 1 分，共 20 分 1.二阶装置的动态特性参数是它的(C )A.时间常数 B.传递函数 H(s)C.固有频率0和阻尼比 D.功率谱 2.差动变压器式电感传感

30、器是把被测位移量转换成(B )的变化装置，通过这一转换从而获得相应的电压输出。A.线圈自感 B.线圈互感 C.LC 调谐振荡 D.RC 调谐振荡 3.智能传感器具有识别、识别与判断的功能，它是由D 而成。A.智能型材料研制 B.传感器与记忆合金组装 C.传感器与机器人组合 D.传感器与计算机组合 4.RC 低通滤波器中，RC 值越大，则 A A.上截止频率越低 B.下截止频率越低 C.上截止频率越高 D.下截止频率越高 5.周期信号在时域按时间间隔 Ts采样后，其频谱将具有A 特征。A.周期、离散 B.非周期、离散 C.周期、连续 D.非周期、连续 6.无论二阶系统的阻尼比方何变化，当它所受的

31、激振力频率等于系统固有频率时，该系统的位移与激振力之间的相位差必为 B A.0 B.90 C.180 D.090之间反复变化的值 7.*随机信号的方差为x2，均方值为x2，均值为x，则三者之间 BN A.存在关系式xxx222 B.存在关系式xxx222 C.存在关系式xxx22()D.相互独立、没有固定的关系式 8.测量装置的频率特性为A()和()，当它们满足 C 条件时，输出波形与输入波形将相似而无失真。A.A()=1，()=0 B.A()=常量，()=常量 C.A()=常量，()=tt00,时间延迟 D.A()=1，()=1 9.二阶欠阻尼系统固有圆频率为n，阻尼比为，在激振力消失后将作

32、衰减周期运动，其d与n和的关系为 B A.nd12 B.nd12.C.nd()12 D.nd/()12 10.涡流式电感传感器的测量电路一般用 B A.电容反响式放大电路 B.阻抗分压式调幅电路或调频电路 C.电阻电容式积分电路 D.电桥式脉宽调制电路 11.电荷放大器是一个 C 放大器。A.高增益，带电阻的电流反响式 B.低增益，带电容反响的积分运算 C.高增益，带电容反响的运算 D.带电桥的高增益 12.磁电式传感器是把被测物理量转换为 D 的一种传感器。A.磁阻变化量 B.电荷量 C.电感变化量 D.感应电动势 13.一般常用的光电池有硒、硅、碲化镉、硫化镉等的 pn 结，其中作为能量转

33、换器使用最多的是B 光电池。A.硒 B.硅 C.碲化镉 D.硫化镉 14.传感器与被测量的对应程度可用其 A 表示。A.准确度 B.稳定性 C.线性 D.灵敏度 15.设*信号中最高频率为 fc，按采样定理，采样频率 fs必须 B A.大于 fc的34倍 B.大于 fc的 2 倍 C.等于 fc的 2 倍 D.小于 fc的 2 倍 16.自相关函数是区别信号类型的一个有效手段，假设信号中含有周期成分则其自相关函数 C A.在很大时衰减也很小 B.在很小时衰减就很大 C.在很大时都不衰减并具有明显的周期性 D.在很大时不衰减但不具明显的周期性 17.两个均值为零且具有一样频率的周期信号，其互相关

34、函数中保存了 D A.这两个信号的圆频率 B.这两上信号的幅值*0和 y0以及相位差 C.其中一个信号的幅值*0或 y0而且失去了相位关系 D.这两个信号的圆频率，对应的幅值*0和 y0以及相位差 18.回转轴的误差运动是指 B 误差运动。A.轴线的纯径向 B.轴线的径向、轴向和角度的总体 C.轴的回转角速度不均匀而导致的 D.轴的径向和轴向 19.压电晶体式测力仪 C A.刚度大，灵敏度高、频率响应宽但稳定性不良 B.刚度大，灵敏度高、稳定性好、但频率响应不宽 C.刚度好，灵敏度高、稳定性好、频率响应宽 D.刚度好，灵敏度低、稳定性不良、频率响应宽 20.通常采用的弹性式压力敏感元件有D 三

35、类。A.波登管、膜片和双金属片 B.八角环、膜片和波纹管 C.波登管、螺形簧和 C 形簧 D.波登管、膜片和波纹管 三、多项选择题在以下各小题的五个备选答案中有二至五个正确答案，请将正确答案全部选出，并将其字母填入题干的括号，正确答案没有选全或有错选的，该题无分。每题 1 分，.共 10 分 1.周期信号的强度以(ABDE )来表达。A.峰值 B.绝对均值 C.方差 D.有效值 E.平均功率 2.一般交流电压表均按有效值刻度在测量非正弦信号时,其输出量(AD )A.不一定和信号的有效值成比例 B.一定和信号的有效值成比例 C.一定和信号的峰值成比例 D.可能和信号的峰值或者绝对均值成比例,视表

36、检波电路而定 E.一定和信号的绝对均值成比例 3.非周期信号的幅值谱|*(f)|和周期信号的幅值谱|很相似,但两者是有差异的。其差异突出表现在(BC )A.|的量纲与信号幅值量纲不一样 B.|*(f)|的量纲与信号幅值量纲不一样 C.|的量纲与信号幅值量纲一样 D.|*(f)|的量纲与信号幅值量纲一样 E.|和|*(f)|的量纲虽然一样但物理概念不一样 4.假设 G(f)是 g(t)的频谱,设 g(t)为时域中的周期脉冲序列,其周期为 Ts，其幅值为 1，则频域中的 G(f)必为 ACD A.周期脉冲序列 B.周期连续函数 C.周期为1Ts D.幅值为1Ts E.非周期连续函数 5.描述各态历

37、经随机信号的主要特征参数有 ABCDE A.均值、方差 B.均方值 C.概率密度函数 D.自相关函数 E.功率谱密度函数 6.一般而言，测量装置的灵敏度越高，则 CE A.动态特性越好 B.动态特性越差 C.测量围越窄 D.测量围越宽 E.稳定性越差 7.所谓伯德图Bode 图是指 BC 曲线的总称。A.)(A B.lg)(lg20A C.lg)(D.)(E.)lg()(lg20 8.实际滤波器的根本参数有 ABCD A.纹波幅度和截止频率 B.带宽和品质因素 C.倍频程选择性 D.矩形系数 E.放大系数 9.实现 A/D 变换的方法很多。例如ACDE A.积分式 B.微分式 C.跟踪比拟式.

38、D.斜坡比拟式 E.逐次逼近式 10.考虑到不失真条件，光线示波器中的振子应有如下要求 BD A.固有频率应尽可能高，阻尼比尽可能低 B.阻尼比接近 0.7,固有频率约为被测信号的 2 倍 C.固有频率应尽可能低,阻尼比接近 0.7 D.活动部件转动惯量要小 E.要用扭转刚度较小的丝,相应地该振子的灵敏度提高 四、问答题每题 5 分，共 25 分 1.电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？2.以下图是一种传感器的工作原理图，试问这是何种形式的传感器？用图中符号简述其工作原理。3.选用传感器时要考虑哪些问题？4.什么叫调制？什么叫解调？在测量中为何要将信号先调制然后又解调？5.光电转换

39、元件有哪些优点？由于这些优点使它在工业技术中得到了广泛的应用。五、计算题每题 10 分，共 20 分 1.用一阶量仪作 100Hz正弦信号的测量，如要限制振幅误差在 5%以，则该量仪的时间常数应设计成多大？2.*光线示波器的振动子输入 i(t)为单位阶跃，输出()t如以下图所示的衰减振动，试根据图中数据确定该振动子的固有频率n及阻尼比。六、综合题共 10 分 一精细高速机床，传动局部由电机、齿轮、滚动轴承等组成，因操作不当产生了振动现象。现要求：（1）组成一个测量该振动加速度的测试系统以框图形式表述（2）简述传感器的选用原则，（3）简述框图各组成局部的作用，（4）简述信号分析时，欲得到信号频谱

40、所采用数字信号处理的具体步骤。七、任选题共 5 分。以下共有 3 小题，考生任选一题解答，多做则以前一题计分。1.采用数字信号处理方法对测试信号进展分析前,必须对所获取的模拟信号进展哪些预处理工作？2.一磁电式速度传感器的幅频和相频特性如以下图所示，其中0为该传感器的固有角频率，为被测角频率，其阻尼比为 0.7，为了尽量减小测量时的幅值和相位误差，1该传感器应工作在什么条件下？2f0=10Hz 时，其工作最低频率(f)围应为多少？3.测量主轴回转误差运动，需使用位移传感器。试根据回转误差运动测量的特定情况例如：准确度高、量程围小、不允许与测量零件接触、主轴外表材质不一定均匀等，逐一分析电感式、

41、电容式、电阻式、光栅式、磁栅式的性能，确定它们适用与否。.传感器与测试技术试题1参考答案及评分标准 一、判断题(每题 2 分，共 10 分)1.2.3.4.5.二、单项选择题(每题 1 分，共 10 分)1.A 2.B 3.A 4.C 5.B 三、填空题(每空 1 分，共 30 分)1.A 2A 2.周期 频率 3.幅值 相位 4.位移 速度 加速度 5.压电式 标定 6.(顺)压电 电荷 7.力 加速度 阻抗(或导纳)8.电容 C 积分 准确 越小 9.振动子 电流 光线 10.接触电势 温差电势 11.分辨力 12.0=KM 13.莫尔条纹 位移放大 平均光栅误差 四、简答题(每题 5 分

42、，共 20 分)1.因压电式传感器的输出电阻很大、电荷量很小；普通放大器输入电阻较小，不能直接放大；阻抗变换器具有输入阻抗高，输出阻抗小。2.金属电阻应变片是利用电阻应变效应；半导体应变片是利用压阻效应。3.电动式激振台由驱动线圈、励磁线圈、磁缸、工作台面、支承弹簧及导向装置等组成；根据电磁感应原理，在工作台面的驱动线圈以交变电流，在磁缸的恒定磁场中产生相应的交变运动(振动)。4.工作频带宽；信号可反复重放；多通道同时记录；信号频率可变；可与计算机配合使用。五、计算题(每题 10 分，共 30 分)(10 分).幅频图 2.|H(j)|=11+(0.35)2 5 分 T1=1S,1=2 A1(

43、)=0.4139 T2=2S,2=A2()=0.6728 T3=5S,3=0.4 A3()=0.9154 5 分 3.(1)u(t)=12kUi(A+Bcos10t)cos1000t 输出信号波形为调幅波 5 分(2)幅频谱图 5 分 传感器与测试技术试题2参考答案及评分标准 一、判断题(每题 1 分，共 10 分)1.2.3.4.5.二、单项选择题(每题 1 分，共 10 分)1.C 2.A 3.B 4.D 5.A 三、填空题(每空 1 分，共 20 分)1.斜率 2.接触电势 温差电势 3.全桥 4.乘积 之和 5.电流 6.幅值恒为一 7.压阻 8.lim1Tx t dtT0T()9.A

44、cos(t+)2A 10.加速度共振 d=01+22 11.1/2 12.线圈运动速度 13.微积分 加速度 位移.14.和差特性 四、简答题(每题 10 分，共 30 分)1.因压电式传感器的输出电阻很大、电荷量很小，信号微弱；电荷放大器具有输入阻抗高，输出电压与压电式传感器电荷成正比、与反响电容成反比；与电缆分布电容无关；电压放大器具有电路简单，本钱低，压电式传感器须与电缆配套使用。2.框图：传感器输出信号为：弱低频简谐信号 振荡器输出信号为：高频载波信号 电桥和放大器输出信号为：弱高频调幅波和强高频调幅波 相敏检波器输出信号为：具有正负极性的高频调幅波 低通滤波器输出信号为：强低频简谐信

45、号 3.差动变压器属于电感式传感器；由可动铁芯和二个次级线圈组成差动变压器，当铁芯移动时，二个互感变化，形成差动电压；输出的调幅波与铁芯位移成正比。五、计算题(每题 10 分，共 30 分)1.解：(1)u(t)=01,tt11;5 分 (2)Fu(t)=1j()5 分 2.解：1=31.4 A1()=3.06,1()=-12.35 y1(t)=306sin(31.4t+17.65)2=314 A2()=0.755,2()=-148.24 5 分 y2(t)=37.8sin(314t-168.24)y(t)=306sin(31.4t+17.65)+37.8sin(314t-168.24)5 分

46、 3.解：(1)u(t)=14011223344utRRRRRRRR()5 分(2)u(t)=0.375sin(31416t)5 分 传感器与测试技术试题3参考答案及评分标准 一、填空题(每空 2 分，共 20 分)1.ON-OFF 型微动开关 2.电子扫描 3.材料压阻系数 4.金属 5.磁头所处的位置 6.动态性能 7.标准测试系统 8.不失真测量 9.温度差 10.交流 二、单项选择题(每题 2 分，共 20 分).1.C 2.C 3.C 4.D 5.A 6.A 7.A 8.D 9.A 10.C 三、问答题(每题 4 分，共 20 分)1.在静态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系

47、统的三个静态特性：灵敏度，非线性度，回程误差。2.调频波波形频率 f 与中心频率 f0和调制波幅值的关系 f=f0f,f 为频率偏移，与*(t)幅值成正比。3.*1(t)*3(t)*5(t)周期函数，*2(t)*4(t)非周期函数 4.1)轴类零件受扭矩作用时，在其外表产生切应变，可通过测量该应变检测扭矩，如电阻应变式扭矩传感器。2)弹性转轴受扭后，两端面的相对转角只与所承受的扭矩有关，且呈比例关系，可通过测量扭转角测量扭矩，如电容式或光电式扭矩传感器。5.布置原则有：(1)贴在应变最敏感部位，使其灵敏度最正确；(2)在复合载荷下测量，能消除相互干扰；(3)考虑温度补偿作用；单臂电桥无温度补偿

48、作用，差动和全桥方式具有温度补偿作用。四、计算题(每题 8 分，共 24 分)1.(1)测量时，齿轮随工作轴一起转动，每转过一个齿，传感器磁路磁阻变化一次，磁通也变化一次，因此，线圈感应电动势的变化频率 f 等于齿轮的齿数 Z 与转速 n 的乘积。f=nZ/60 n=60fZ=602418=80(r/min)4 分(2)读数误差为1 齿，所以应为118转，即：n=80118(r/min)4 分 2.(1)f0=121250010103186RCHZ.()幅频示意图：4 分.(2)周期信号*(t)的角频率=125.6 f1=212562200.()HZf 信号*(t)的频率在该滤波器的通频带。4

49、 分 3.由于 1(f)33(f)又 2cos(2f0t)(f-f0)+(f+f0)根据傅里叶变换的线性叠加原理：2cos(2f0t)+3(f-f0)+3(f)+(f+f0)4 分 时域图见图 a，频域图见图 b4 分 五、应用题(每题 8 分，共 16 分)1.(1)传感器的构造如图 a 所示，它由传力块、弹性圆桶、双螺管线圈、衔铁、传感器座等几局部组成。原理：被测力 F 通过传力块作用在弹性圆桶上，弹性圆桶的变形带动衔铁移动，使双螺管线圈的电感量发生变化，从而实现力的测量。4 分(2)电桥的接法如图 b 所示：4 分 2.(1)应变片(R1、R2、R3、R4)粘贴位置如图 a 所示；测量电

50、桥如图 b 所示。4 分(2)根据以上位置布片和电桥接法，着力点位置的变化不会影响 Pz的大小，因为在顶尖上的分力 Pz1、Pz2，Pz=Pz1+Pz2，由 Pz1、Pz2引起的电阻 R1、R3的变化值之和保持不变，故 Pz的测量不受着力点的移动而改变。4 分 传感器与测试技术试题4参考答案及评分标准 一、单项选择题本大题共 10 题，每题 2 分，共 20.1.C 2.D 3.A 4.D 5.C 6.D 7.C 8.D 9.A 10.B 二、填空题本大题共 10 小题，每题 2 分，共 20 分 1 定(或校准或测试)2 测量围 3 智能化 4(K0/K0)100%5 细分 6 增大 7 极