机电工程测试技术考卷A卷答案.doc

南昌航空大学2012—2013学年第一学期期末考试
课程名称： 机电工程测试技术 闭卷 A卷 120分钟
题号
一
二
三
四
五
合计
满分
20
20
20
20
20
100
实得分

评阅人
得分

班级------------------- 学号-------------- 姓名----------------- 重修标记
一、单项选择题（本题共18小题，其中1-16每小题1分，16、18每小题2分，共20分）
1. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的 【 C 】
A.相位 B.周期 C.振幅 D.频率
2. 复杂的信号的周期频谱是 【 A 】
A．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc函数
3. 将时域信号进行时移，则频域信号将会 【 D 】
A.扩展　 B.压缩　　　 C.不变　　 　D.仅有移相
4. 下列微分方程中_________是线形系统的数学模型 【 B 】
A. B. C.
5. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围 【 B 】
A.越宽 B. 越窄 C.不变 D.不确定
6. 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是 【 B 】
A.幅频特性 B.相频特性 C.传递函数 D.频率响应函数
7. 时间常数为τ的一阶装置，输入频率为 的正弦信号，则其输出与输入间的相位
A.-45° B.-90° C.45° D.90° 【 B 】
8. 压电式加速度计，其压电片并联时可提高 【 B 】
A.电压灵敏度 B.电荷灵敏度 C.电压和电荷灵敏度
9. 为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是 【 C 】
A.半桥双臂各串联一片电阻应变片 B.半桥双臂各并联一片电阻应变片
C.适当提高电桥的电源电压 D.增大应变片的初始电阻值
10. 用电涡流传感器探测金属零件表面裂纹，则电涡流传感器是____式的 【 D 】
A.互感和高频反射    B. 自感和低频投射   C. 互感和低频投射  D. 自感和高频反射
11. 自相关函数是一个______函数 【 C 】
A.三角函数 B.奇函数 C.偶函数 D.非奇非偶函数
12. 周期信号截断后的频谱必是________的 【 A 】
A.连续     B.离散      C.连续非周期  D.离散周期
13. 在光作用下，使电子逸出物体表面的现象称_______效应 【 B 】
A.内光电    B.外光电    C.光电导   D.光伏
14. 下列哪种传感器属于结构型的 【 D 】
A.压阻式 B.压电式 C.光电式 D.电感式
15. 调制可以看成是调制信号与载波信号 【 A 】
A.相乘　　 B.相加　　 C.相减　　 D.相除
16. 下列传感器中_______是基于压阻效应的 【 D 】
A.金属应变片 B.半导体应变片 C.压敏电阻 D.压电传感器
17. 高频反射式涡流传感器是基于______和______的效应来实现信号的感受和变化的 【AD 】
A.涡流 B.纵向 C.横向 D.趋肤
18. 两个正弦信号间存在下列关系：同频______相关，不同频______相关 【AC 】
A.一定 B.不一定 C.一定不
评阅人
得分

二、填空题 （请把答案填写在题内所留空白横线上，每空1分，共20分）

1. 确定性信号可分为__周期信号__和_ 非周期信号__两类，前者的频谱特点是 离散的 ，后者的频谱特点是 连续的 。
2. 测试装置的静态特性指标有 灵敏度 、 线性度 和 分辨力 等。
3. 测试装置的频率响应函数为H（jω），则｜H（jω）｜表示的是 输出与输入的幅值比（幅频特性） ，∠H（jω）表示的是 输出与输入的相位差（相频特性） ，它们都是 频率 的函数。
4. 满足测试装置不失真测试的频域条件是 幅频特性为常数 和 相频特性为线形 。
5. 电容器的电容量，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为： -ε0εA/δ2 。
6. 按光纤的作用不同，光纤传感器可分为 传感型 和 传输型 两种类型。
7. 二阶系统的动态特性指标通常用 阻尼率 和 固有频率 来表征。
8. 超声波探头的发射极是利用压电片的 逆压电 效应工作的。
9. 若一个绝对式编码盘有8码道，则其分辨力为 360°/256 。
10. 周期性信号4sin1.5t+2sin2.5t的周期为 4π 。
阅人
得分

三、简答题（本大题分3小题，第1小题6分，第2、3小题各7分，共20分）

1. 什么是电致伸缩效应。
答：将压电材料置于电场中，在电场作用下产生机械变形，当外电场去掉后，变形也随之消失。
2. 什么是霍尔效应？为什么半导体材料适合于作霍尔元件？
置于磁场中的通电半导体，在垂直于电场和磁场的方向产生电动势的现象称为霍尔效应。 （4分）
霍尔元件的材料要求有高的电阻率和载流子迁移率。通常金属材料具有很高的载流子迁移率，但其电阻率很小；绝缘材料的电阻率极高，但是其载流子迁移率极低；因此，金属材料和绝缘材料均不适合作霍尔元件，只有半导体材料最适合制造霍尔元件。（3分）
3. 简述热电偶产生热电势的条件是什么?
答：答：一、热电偶两电极的材料不同；（3分）
二、接点即热端和冷端应有温度差；（4分）
评阅人
得分

四、计算题（本大题分2小题，共20分）

1.（10分）一阶测量装置的时间常数为0.5s，用来测量周期为0.5s、幅值为2的正弦信号，试计算其输出幅值大小？（）
解：令s=jω，可得 2分
可得 2分
3分
当 频率为4π 2分 0.314 1分
2.（10分）用一梁式力传感器测力。其上贴有四片阻值相等的电阻应变片R1、R2、R3、R4。已知钢柱梁的截面积A=5cm2，弹性模量E=20×1010Pa，应变片的灵敏度系数为2。
（1）R2、R4起何作用？
（2）若电桥电源电压为2V，钢柱上作用100 kN的拉力，求电桥的输出电压。
（3）若测量电路对应变片的电阻相对变化量dR/R的分辨力为6×10 -8，计算该传感器能测出的最小拉力。
解： 1）温度补偿 （2分）
（2）

（6分）

3）

（2分）
评阅人
得分

五、分析作图题（本大题分2小题，共20分）

1.（10分）试计算信号的频谱，并绘制其幅频图。
1分
2分
1分
1分
1分
2分
0.5

2分

2.（10分）将下面的脉冲调宽电路图补齐并标齐相应的符号。
1分
1分
1分
1分
1分
1分
1分
1分
1分
1分

第 5 页 共 5 页