工程测试-过程考核试卷答案.doc

马建安-日志
[转]过程考核试卷答案 2012.4.3
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一、填空题（每题2分，共38分）
1、我们可以用微分方程、传递函数、频率响应函数、权函数来描述系统的动态特性。

2、频率响应函数是系统输出的傅立叶变换与输入的傅立叶变换的比，也是当系统输入为正弦信号时，输入与输出的 复数比。

3、传感器包括敏感元件和 转换两部分。

4、前置放大器有 电压和 电荷两种灵敏度，其中 电压灵敏度受连接电缆的影响。

5、信号可以在多个域来描述信号，比如 时间域、幅值域 、 频率域、时频域等。

6、压电传感器的前置放大器的主要作用是放大传感器的微弱输出信号和 将传感器的高阻抗输出转换为低阻抗输出。

7、在应变片式传感器实验中，实验模板上的放大器的调零方法：将放大器的输入输出端短接，并与地相接，然后调节放大器的调零电位器，使之输出为零。

8、磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频带 变窄。

9、传感器的灵敏度越高，则线性范围就小。

10、典型测试系统应包括以下几个环节 传感器、信号调理、信号处理、显示记录、激励环节。

11、一阶系统的动特性参数是时间常数 ，为使动态响应快，该参数越小越好。

12、测量装置的特性描述有静态特性描述和动态特性描述。

13、采样定理：采样频率必须大于等2倍的被测信号中的最高频率成分的频率。

14、变间隙式电容式传感器常作成差动的，其主要目的之一是提高灵敏度，目的之二是抗干扰，目的之三是改善非线性。

15、压阻效应是指单晶半导体材料在沿着某一轴向受到压力作用时，其阻值发生变化的现象。

16、半导体应变片工作原理是基于 压阻效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数__大___。

17、发电式传感器有压电式传感器、磁电式传感器等。

18、参数式传感器有电阻式、电容式、电感式等。

19、涡流式传感器的变换原理是利用 金属导体在交流磁场中的涡流效应。

二、单项选择题（每题1分，共12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.固有频率和阻尼比 D.功率谱

2.差动变压器式电感传感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.智能传感器具有辨认、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.周期信号在时域内按时间间隔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

5.无论二阶系统的阻尼比如何变化，当它所受的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. B.
C. D.之间反复变化的值

6.测量装置的频率特性为和，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.=1，=0
B.=常量，=常量
C.=常量，=—时间延迟
D.=1，=1

7.涡流式电感传感器的测量电路一般用（B ）
A.电容反馈式放大电路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

8.电荷放大器是一个（C ）放大器。
A.高增益，带电阻的电流反馈式B.低增益，带电容反馈的积分运算
C.高增益，带电容反馈的运算D.带电桥的高增益

9.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

10.传感器与被测量的对应程度可用其（ C ）表示。
A.精确度B.稳定性
C.线性D.灵敏度

11.设某信号中最高频率为fc，按采样定理，采样频率fs必须（B ）
A.大于fc的（3～4）倍B.大于fc的2倍
C.等于fc的2倍D.小于fc的2倍

12.自相关函数是区别信号类型的一个有效手段，若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

三、计算题（共36分）
1.用一阶系统作100Hz 正弦信号的测量，如要限制振幅误差在5%以内，则该量仪的时间常数应设计成多大？（8分）
解：一阶量仪的频率响应函数①
②幅频特性 ，
③欲误差小于5%， 应大于0.95,已知
④故: 应大于0.95,⑤解得:

2.将100Ω的应变片贴在弹性试件上，若试件截面积，弹性模量，若由50000N的拉力引起应变片电阻的变化为1Ω，试求该应变片的灵敏度系数？（6分）
解：

3.一等臂电桥，如下图所示，其中E=4V，K=2,R1=R2=R3=R4=120Ω。求：（1）当双臂工作，R1、R2为工作应变片，受力后阻滞变化为△R1/R1=△R2/R2=1/100,这时电桥的输出电压为多少？（2）当四臂工作，R1、R2、R3、R4为工作应变片，受力后其阻值变化为△R1/R1=△R2/R2=△R3/R3=△R4/R4=-1/100，这时电桥的输出电压为多少？（3）当双臂工作，R1、R3为工作片，受力后阻值变化为△R1/R1=1/100 ，△R3/R3=－1/100时，有人将AC与BD端接错，问输出电压是否有变化？各为多少？（10分）

解：(1)U0=0 (2)U0=0 (3)U0=0.08V 无变化。

4.求图a)所示倒锯齿波的傅里叶级数展开式，并画出频谱图。（12分）

解：

所以　
频谱图如图(b)所示。　

四、分析问答题 （14分）
1、在差动变压器式传感器实验中，差动变压器式传感器会产生零点残余电压，问：什么是零点残余电压？产生零点残余电压的原因是什么？采用什么方法来消除零点残余电压？在实验中，对差动变压器式传感器的位移测量性能进行标定时，采用什么方法来消除回程误差？产生回程误差的原因都有哪些？当用差动变压器式传感器进行位移测量时，用到了移相器和相敏检波器，简述一下用差动变压器式传感器测量位移的步骤。

答：1、当衔铁处在中心位置处，传感器的输出电压不为零，叫零点残余电压；
2、次级线圈的不对称性、初级线圈的铜损、铁磁材料的不均匀、线圈间分布电容等；
3、补偿零点残余电压的差动直流输出电路；
4、先向左移动3毫米后，记录数据，然后直接向右移动6毫米，每0.2毫米记录数据；
5、一，有吸能元件，阻尼等；二，存在摩擦或游隙；
6、连接好线路；先使衔铁偏移一定距离，调节移相器、检波器的电位器，使检波器的输出信号为全波整流信号；再使衔铁回到中心位置，调节差动模块，使零点残余电压最小；然后开始记录数据，注意消除回程误差。

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