过程装备测试技术题库解析.docx

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过程装备测试技术题库解析

一、填空题

1.测试技术是测量和实验技术的统称。

工程测量可分为静态测量和动态测量。

2.测量结果与被测真值之差称为测量误差。

3.将电桥接成差动方式习以提高灵敏度，改善非线性，进行温度补偿。

4.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻桥臂上。

5．调幅信号由载波的幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的频率携带信号的信息。

6．绘制周期信号

的单边频谱图，依据的数学表达式是傅氏三角级数中的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅氏复指数级数中的各项系数。

7．信号的有效值又称为均方根值，有效值的平方称为均方值

，它描述测试信号的强度（信号的平均功率）。

8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。

9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是频率响应法和阶跃响应法。

10.连续信号

与

进行卷积其结果是：

。

其几何意义是把原函数图像平移至

位置处。

11、常用于温度检测的金属热电阻有铂电阻和铜电阻。

12热电偶是基于热电效应原理工作的。

13、差压式流量计实现流量测量，它的工作原理是　基于流体流动的节流原理，

即利用流体流经节流装置时产生的静压差来实现流量测量　　

14、压力计的安装——测压点的选择：

要选在被测介质直线流动　的管段部分，

　不要选在管路拐弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。

15、一个压力容器，其表压为0.05MPa,则其绝对压力是0.15Mpa。

16．调幅过程在频域相当于频率搬移过程，调幅装置实质上是一个乘法器。

17.测试技术是测量和实验技术的统称。

工程测量可分为静态测量和动态测量。

测量结果与被测真值之差称为测量误差。

18．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。

19．绘制周期信号

的单边频谱图，依据的数学表达式是傅氏三角级数中的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅氏复指数级数中的各项系数。

20．周期信号的傅氏三角级数中的

是从0到

展开的。

傅氏复指数级数中的

是从－∞到＋∞展开的。

21．周期信号

的傅氏三角级数展开式中：

表示余弦分量的幅值，

表示正弦分量的幅值，

表示直流分量。

22．余弦函数只有实频谱图，正弦函数只有虚频谱图。

23．单位脉冲函数

与在

点连续的模拟信号

的下列积分：

。

这一性质称为脉冲采样。

24、带通滤波器的中心频率F=500HZ，负3分贝点的带宽B=10HZ，则该滤波器的品质因数Q=（50）。

二、选择题

1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将（C）。

A．增大B．减少C.不变D.变化不定

2．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

3．描述周期信号的数学工具是（D）。

A．相关函数B．拉氏变换C．傅氏变换D.傅氏级数

4．下列函数表达式中，（B）是周期信号。

A．

B．

C．

5．时域信号的时间尺度压缩时，则其频带的变化为（B）。

A．频带变窄、幅值增高B．频带变宽、幅值压低

C．频带变窄、幅值压低D．频带变宽、幅值增高

6．非线性度是表示定度曲线（A）的程度。

A．偏离其拟合直线B．接近真值C．正反行程的不重合

7．一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围（B）。

A．越宽B．越窄C．不变

8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件（D）

A.波登管B．膜片

C．波纹管D．电阻应变片

9.对于单向应力状态的测量，贴应变片时，应变片的方向与主应力方向应该相交成（

A.0°B．45°C．90°D．30°

10．二阶装置引入合适阻尼的目的是（C）。

A．使系统不发生共振B．使得读数稳定C．获得较好的幅频、相频特性

11、（B）压力仪表不适合测量脉动压力。

A、电容式B、弹性式C、电阻式D、应变式

12、一台测温仪表，其测温范围为0～600℃，经校验得知其最大绝对误差为±5℃，则其精度等级为（C）。

A、0.5B、0.8C、1.0D、1.5

13、欲购一台测压仪表，其测量范围为0～500KPa，要求测量时最大绝对误差不超过4KPa，则应该选择精度等级为（A）的仪表才能满足要求。

A、0.5B、0.8C、1.0D、1.5

14、当采用镍铬——镍硅热电偶测量温度，将仪表机械零点调至250C，但实际上室温（冷端温度）为100C，说出这时仪表指示值将（A）。

A、偏高B、偏低C、不高不低

15．为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成（a）。

A．并联电路B．串联电路C．电桥电路

16．要使RC低通滤波器的通带加宽，则RC值应（b）。

A.增加B．减少C．不变

17．描述非周期信号的数学工具是c。

A三角函数B．拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数

18．下列信号中．c信号的频谱是连续的。

A．

B．

C.

19．数字信号的特征是b。

A．时间上离散、幅值上连续B．时间、幅值上均离散

C．时间、幅值上都连续D．时间上连续、幅值上量化

20．测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（d）。

A.精度B．灵敏度C．精密度D.分辨率

21．测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（）。

A．卷积B．傅氏变换对C．拉氏变换对D．微分

22．多种信号之和的频谱是c。

A.离散的B.连续的C.随机的D.周期的

23．二阶装置，用相频特性中

时所对应的频率

作为系统的固有频率的估计值，该值与系统阻尼率的大小（b）。

A．有关B．无关C．略有关系D．有很大关系

24.滤波器的上、下截止频率为

，中心频率

；则它们的关系是（a）。

A．

=

B．

=

C.

=

三、简答题

1.信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点？

答：

①各环节的输入量与输出量之间应保持一一对应的关系，并尽量不失真；

②尽可能减小或消除各种干扰。

2.周期信号的频谱具有哪几个特点？

答：

①周期信号的频谱是离散的。

②每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是各分量频率的公约数。

③各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。

工程中常见的周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的。

因此，在频谱分析中没必要取那些次数过高的谐波分量。

3.有人在使用电阻应变片时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。

试问，在半桥上各串联一片的情况下，是否可以提高灵敏度？

为什么？

答：

不能提高灵敏度。

因为半桥双臂时，其输出电压为：

（2’）

当量桥臂各串联电阻应变片时，其电阻的相对变化量为

（2’）

即仍然没有发生变化，故灵敏度不变。

要提高灵敏度只能将双臂电桥改为全桥连接。

这时

。

（1’）

5.什么是调制和解调？

为什么要调制？

答：

所谓调制，就是在调制信号（测试信号）的控制下，使载波信号（工作信号）的某些参数（如幅值、频率、相位）发生变化的过程。

（2’）解调，就是从已调制波中恢复出调制信号的过程一般的被测量，如力、位移、应变等，经传感器检测变换后，常常是一些缓变的电信号。

（1’）经过调制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，调制波抗干扰能力强，也便于传输。

（2’）

6.在机械工程中常见的有哪些参数的测量？

（5分）

答：

在机械工程的测试过程中，常见的参数测量有：

应力的测量；应变的测量；扭矩的测量、振动信号的测量；声强测量；声发射测量；位移的测量；流量的测量；压力的测量等。

（每一种0.5分）1、用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？

其冷端温度补偿的方法有哪些？

采用补偿导线之后，把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方，延伸到温度较低和比较稳定的（地方）操作室内，但此时冷端温度还不是0℃。

而工业上常用的各种热电偶的温度----热电势关系曲线（或数据）是在冷端温度保持为0℃的情况下得到的，与它配套使用的仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的。

由于

操作室的温度往往高于0℃，而且是不恒定的。

这时，热电偶所产生的热电势必然偏小，且测量值也随着冷端温度的变化而变化，测量结果就会产生误差。

所以，

在应用热电偶测温时，必须采用冷端温度补偿的方法。

其方法有以下几种：

冰浴法；查表修正法；校正仪表零点法；补偿电桥法；补偿热电偶法。

3、差压式流量计的工作原理？

常用的节流元件有哪些？

答：

差压式流量计的工作原理是：

基于流体流动的节流原理，即利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。

常用的节流元件有：

孔板、喷嘴和文丘里管等。

三、简答题（共30分）

1.测量按测量值获得的方法进行分类有哪些？

（6’）

答：

直接测量——指无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测值得测量。

（等精度直接测量和不等精度直接测量）；（2’）间接测量——指在直接测量值的基础上，根据已知函数关系，计算被测量的量值的测量；（2’）组合测量——指将直接测量或间接测量与被测量值之间按已知关系组合成一组方程（函数关系），通过解方程组得到被测值得方法。

（2’）

2.重复性误差和迟滞误差有何区别?

（6’）

答：

重复性是指测试装置在输入按同一方向做全量程连续多次变动时，所得特性曲线不一致的程度。

一般来说正行程的最大重复性偏差为

，反行程的最大重复性偏差为

，重复性误差取这两个最大偏差中的较大者，再以满量程输出

的百分数表示。

即

（3’）

迟滞是测试装置在正反行程中输入输出曲线的不重合程度。

即

式中，

是正反行程间，对于同一输入虽的最大差值。

（3’）

3.什么是不失真测试，不失真测试的条件是什么？

（4’）

答：

若

都是常数，如果一个测试装置，则有

，即认为该测试装置实现了不失真测量。

（2’）这表明，输出信号较输入信号，幅值放大了

倍，时间上滞后了

，波形一致。

对上式作傅里叶变换，有

。

所以，若要实现输出波形不失真，其幅频、相频特性应满足如下条件

。

（2’）

4.下面四个图分别是哪一种滤波器的幅频曲线特性图，并说明各自的工作特征。

（4’）

答：

①低通滤波器

之间为通频带，

的频率成分极大地衰减；（1’）

②高通滤波器

之间为通频带，

的频率成分极大地衰减；（1’）

③带通滤波器

之间为通频带，其它的频率成分极大地衰减；（1’）

④带阻滤波器

之间为阻带频率，其它的频率成分通频带。

（1’）

5.试叙述信号的采样和截断的过程是怎样实现的，结果如何？

（5’）

答：

采样就是对时间历程

进行等时间距离的信号“摘取”，以便于计算机的存储和计算分析。

（2’）而由因为计算机只能对有限长的信号进行处理，所以，必须截断过长的信号时间历程

进行截断，即对信号加窗。

所加窗宽为

的矩形窗函数

，其傅里叶变换

是一个无限带宽的

函数。

（2’）采用矩形窗函数

截断采样信号，就是将采样信号

，乘以时域有限宽矩形窗函数

；其时域和频域数学描述为

（1’）

6.电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？

（5’）

答：

包括电阻式、电感式、电容式三种。

电阻式传感器工作原理：

把被测量转换为电阻变化的一种装置；（2’）

电感式传感器工作原理：

把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置；（2’）

电容式传感器工作原理：

把被测物理量转换为电容量变化的一种装置。

（1’）

一、选