测试技术历年试题.docx

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测试技术历年试题

测试技术考试题

一、计算题

1、画出余弦、正弦函数的实、虚部频谱图

2、矩形窗函数

（t）的频谱，画出频谱图。

（t）=

3、一电阻应变片（如右图所示），其灵敏度S=2，R=120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR=？

。

设将此应变片接成如图所示的电路，试求：

⑴无应变时电流表示值；⑵有应变时电流表示值；⑶电流表示值相对变化量；⑷试分析这个变动量能否从表中读出？

（注：

με为微应变）

二、证明题

1、试证明非周期信号的频谱是连续的。

2、如右图所示，试证明起灵敏度为S=

。

三、简述题

1、试说明二阶装置阻尼比ξ=0.6~0.7的原因。

2、对照右图说明差动变压器式传感器为什么要用相敏检波电路？

怎样才能消除零点残余电压？

四、问答题

1、调幅用什么作载波信号？

为什么？

2、什么是同步解调？

3、以电桥坐为中间转换器时，常采用那种型式的电桥，为什么？

2005—2006学年第二学期机械工程测试技术考试题（2003级用）

专业班级学号姓名得分

一、填空题（每题1分，共20分）

1.测试技术包含了________和_______两方面内容。

2.周期信号的频谱具有以下三个特点：

____________、__________、____________。

3.各态历经（遍历性）随机过程任一单个样本函数的__________平均统计特征等于该过程的__________平均统计特征。

4.线性系统最重要的特性就是_______、________及______________等。

5.测试系统的静态特性有____________、__________、____________。

6.某位移传感器测量的最小位移为0.01mm，最大位移为1mm，其动态线性范围（或测量范围）是______dB。

7.若要输出波形与输入波形之间没有失真，则该系统的幅频特性与相频特性应分别满足A（ω）=常量和_______________。

8.设变阻器式传感器的总电阻为Rp，传感器后接电路的输入阻抗是RL，为减小后接电路对测量精度的影响，应使_______________。

9.压电式传感器常用的压电材料有_________、__________等。

10.调频波的解调器叫_________。

11.采样频率fa,被采样的模拟信号最高频率分量fc,采样定理为__________，

二、选择题（每题1分，共15分）

1.已知x1（t）和x2（t）的傅里叶变换分别为X1（f）和X2（f），则卷积x1（t）*x2（t）的傅里叶变换为（）

A.X1（f）X2（f）B.X1（f）*X2（f）C.X1（-f）X2（-f）D.X1（-f）*X2（-f）

2.时不变线性装置的灵敏度是（）

A.随机变量B.常数C.时间的线性函数D.曲线上各点的斜率

3.从时域上看，系统的输出是输入与该系统脉冲响应函数的（）

A.和B.差C.乘积D.卷积

4.二阶系统的阻尼比变小，则其阶跃响应的超调量（）

A.变大B.变小C.不变D.为零

5.一阶系统对单位阶跃的响应中，超调量（）

A.不存在B.存在，但≤5%C.存在，且≤1D.存在，且极大

6.用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数τ（　）。

A.越小越好　B.越大越好　Ｃ.0.6～0.7之间最好　Ｄ.负值最好

7.下列传感器属于物性型传感器的是（）

A.电容式B.电感式C.压电式D.涡电流式

8.机械式传感器不能测量的物理量是（）

A.力B.压力C.温度D.湿度

9.已知被测位移值最大为数百微米，则可选用的传感器是（）

A.机械式B.电容式C.压电式D.磁电式

10.测试中要实现非接触测量，则可选用的传感器是（）

A.涡电流式B.压电式C.磁电式D.互感式

11.压电晶体式传感器其测量电路常采用（　）。

A.电压放大器　B.电荷放大器　C.电流放大器　D.功率放大器

12.半导体应变片的灵敏度和电阻应变片的灵敏度相比（　）

A.半导体应变片的灵敏度高B.电阻应变片的灵敏试验高C.二者相等D.不能确定

13.全桥的各桥臂上各并联一只应变片，其灵敏度（　）。

A.增加１倍　B.减小１倍　C.不确定　D.不变

14.调幅波可以看成是载波与调制波的（）

A.叠加B.卷积C.相乘D.混频

15.一选频装置，其幅频特性在f1-f2区间近于平直（f2>f1），在f2-f1之间急剧衰减，这叫（）滤波器。

A.低通B.高通C.带通D.带阻

三、问答题（共20分）

1.试简述利用应变片进行应力测量的方法步骤及需要注意的问题。

（10分）

2.

（1）试说明差动变压器式传感器的工作原理；

（2）在以下测量机械振动的位移量的电路框图中，试填写空白框电路单元的名称并解释其在测试中的作用。

（10分）

四、计算题（共45分）

1.一压电式传感器的灵敏度为5PC/Pa，与电荷放大器连接，后再接到灵敏度为30mm/V的光线示波器上，该系统的总的灵敏度为0.5mm/Pa。

（15分）

求：

（1）电荷放大器的灵敏度应调节为多少？

（2）当该系统测量40Pa的压力变化时，计算光线示波器的光点位移。

（3）画出该测试系统的框图。

2.已知调幅波xa（t）=（5+3cos100πt+2cos300πt）（10cos2000πt）。

问：

其载波和调制波中各包含哪些频率分量？

调幅波xa（t）中包含哪些频率分量？

画出它们的频谱图。

（15分）

3.求周期信号x（t）=0.5cos10t+0.2cos（100t-45°）通过频率响应为Η（jω）=1/（1+0.005jω）的测量装置后得到的稳态响应。

（15分）

学院

专业班级

学号

姓名

考试日期：

2008年月日

---○---○---

---○---○---

…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………

中南大学考试试卷

2007~2008学年2学期测试技术课程时间110分钟

40学时，2.5学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70%

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

合计

得分

评卷人

复查人

得分

评卷人

一分析说明题（30分）

1（10分）简述电涡流传感器的工作原理。

涡电流式传感器的测量电路一般有分压式调幅电路和调频电路，试根据传感器在这两种电路中的作用，说明其对电路中信号的参数（工作信号的频率和幅值）的影响。

得分

评卷人

2（6分）根据测试装置使被测信号不失真应满足的两个条件分析一阶测试装置和二阶测试装置主要参数的确定原则。

四、

得分

评卷人

3（8分）试分别画出正弦函数的双边幅频谱图和频谱密度图，并依据其纵坐标的物理意义说明它们之间的区别。

得分

评卷人

4（6分）简要说明整流检波和相敏检波的应用场合有什么区别？

两者在什么场合下可通用？

两者在什么场合下又不能通用？

得分

评卷人

二、（12分）一个电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm，工作初始间隙d0=0.3mm空气介质。

问：

（1）通过测量得到电容变化量为±3×0.001PF。

，则传感器与工作之间由初始间隙变化的距离△d=?

；

（2）如果测量电路的放大系数K1=100mV/PF,读数仪表灵敏度K2=5格/mV,则此时仪表指示值变化多少格？

得分

评卷人

三、（6分）有周期三角波，如图所示，求其均值。

专业班级

学号

姓名

---○---○---

---○---○---

…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………

得分

评卷人

四、（15分）一个直流应变电桥如图所示。

已知：

R1=R2=R3=R4=R=120Ω，E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。

求：

（1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化R1/R=1/100时，输出电压为多少？

（2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2是否能感受同样极性的应变，为什么？

（3）若要测量图所示悬臂梁的受力F,四个臂全部为应变片，请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。

得分

评卷人

五、（15分）液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为4dy/dx+2y=2×103x。

y:

水银柱高（m），x:

被测温度（°C）， 求：

（1）水银温度计的传递函数；

（2）温度计的时间常数及静态灵敏度；（3）若被测水温是频率为0.5Hz的正弦信号，求此时的振幅误差和相角误差。

得分

评卷人

六、（12分）已知调幅波x（t）=（100+30cosΩt+20cos4Ωt）（cosω0t），其中，f0=10KHz。

求：

（1）x（t）所包含的各分量的频率与幅值；

（2）绘出调制信号的频谱和调幅波的频谱（幅频谱）。

得分

评卷人

七、（10分）下图是大型空气压缩机传动装置简图和在减速箱上测得的振动信号波形和频谱，请从频谱上读出信号的特征参数，并判断那一根传动轴对振动的贡献最大，说明判断依据？

学院

专业班级

学号

姓名

考试日期：

2009年月日

---○---○---

---○---○---

…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………

中南大学考试试卷

2008~2009学年2学期测试技术课程时间110分钟

40学时，2.5学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70%

题号

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

合计

得分

评卷人

复查人

得分

评卷人

一分析说明题（20分）

1.（8分）说明测量装置的幅频特性A（ω）和相频特性φ（ω）的物理意义。

为什么A（ω）=k（常数）和φ（ω）=-ωt。

时，可以做到理想的不失真测量？

2.（6分）待测压缩机最高转速为1000r/min，现有1.0级精度，量程为1000r/min及2.0级精度，量程为3000r/min的两个转速，请问使用哪一个转速表较好，并说明原因。

3.（6分）电阻丝式应变片与半导体式应变片在工作原理上有何不同？

各有何优缺点？

得分

评卷人

二、（8分）一测力系统由下述三台仪器串联组成。

测力传感器受力100kN时输出12mV，放大器输入20mV时输出30mA，记录仪输入40mA时，记录曲线高度（纵坐标）20mm。

求该测力系统的总灵敏度，并问当曲线高9mm时，测力传感器承受多大力。

得分

评卷人

三、（6分）下图为一存在质量不平衡的齿轮传动系统，大齿轮为输入轴，转速为600r/min，大、中、小齿轮的齿数分别为40,20,10。

下面是在齿轮箱机壳上测得的振动信号功率谱，请根据所学的频谱分析知识，判断是哪一个齿轮轴存在质量不平衡？

专业班级

学号

姓名

---○---○---

---○---○---

…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………

得分

评卷人

四、（18分）一个直流应变电桥下图（a）所示，已知R1=R2=R3=R4=R=100Ω,E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。

求：

①当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化ΔR1/R=1/100时，输出电压为多少？

②当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2能否感受同样极性的应变，为什么？

③若要测量图1b所示悬臂梁的受力F,四个臂全部为应变片，请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。

 （a）                     （b）

得分

评卷人

五、（15分）对于图示的周期信号x（t）：

①当x（t）通过增益为1的理想低通滤波器（fc=50Hz）后，求其输出的均值；②当x（t）通过增益为1的理想带通滤波器（fc1=250Hz,fc2=350Hz）后，求其输出的均方根值（有效值）；③若用计算机进行数据分析，设x（t）通过理想低通滤波器（fc=2000Hz）后送采样电路，计算机的采样频率至少就为多少？

并指出其确定依据。

专业班级

学号

姓名

---○---○---

---○---○---

…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………

得分

评卷人

六、（15分）分别用时间常数为τ=0.2s和τ=0.002s的一阶仪器来测量信号x（t）=1sin2t+0.3sin20t。

①分别求得这两个仪器在信号x（t）的两个分量频率处的频率响应函数；②求出信号的稳态时域输出；3）将稳态时域输出分别与输入信号x（t）比较，确定哪个仪器可获得比较精确的结果？

由此可得出什么结论？

。

得分

评卷人

七、（18分）下图是用于小位移振动测量的差动相敏检波电路的原理框图。

①试比较测量电路采用差动连接方式和非差动连接方式对测试系统灵敏度的影响。

②相敏检波环节的作用，并说明它是怎样实现其功能的？

③　如果工作频率（振荡器频率）为2000Hz正弦波，机械振动为简谐振动且振动频率为100Hz，试画出差动变压器输出信号的幅频谱。

（注：

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