測試與傳感器技術(shù)試題庫及答案

測試與傳感器技術(shù)試題⑴

一、判斷題（判斷下列各題，正確的在題干后面的括號內(nèi)打A"，'，錯誤的打B“X”。每小

題2分，共10分）

1.X-Y記錄儀可記錄任何頻率的信號。（B）

2.分析周期信號的頻譜的工具是傅立葉級數(shù)。（A）

3.阻抗變換器的作用是將傳感器的高輸出阻抗變?yōu)榈妥杩馆敵?。（A）

4.瞬態(tài)信號的頻譜一定是連續(xù)的。（A）

5.系統(tǒng)的不失真測試條件要求測試系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性均保持恒定。（B）

二,單項選擇題（在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其號碼填在題干的括號

內(nèi)。每小題2分，共10分）

1.信號x(t)=sin(2t+1)+8$((/3)是(A)

A.周期信號B.非周期信號C.瞬態(tài)信號D.隨機信號

*2用共振法確定系統(tǒng)的固有頻率時，在有阻尼條件下，（）頻率與系統(tǒng)固有頻率一致。

A.加速度共振B.速度共振C.位移共振D.自曰振動

3.壓電式加速度計與測振儀之間可以串接的是（A）

A.電荷放大器B.A/D轉(zhuǎn)換器

C.相敏檢波器D.濾波器

4.溫度誤差的線路補償法是利用電橋（C）實現(xiàn)的。

A.相鄰橋臂同變輸入電壓相加B.相鄰橋臂差變輸入電壓相減

C.相對橋臂同變輸入電壓相加D.相對橋臂差變輸入電壓相加

5.差動變壓器式位移傳感器中線圈之間的互感M（B）

A.始終保持不變B.隨被測位移的變化而變化

C.不隨被測位移的變化而變化D.隨線圈電流的變化而變化

三、填空題（每空1分，共30分）

1.若位移信號武1）二人以雙31+2）,則其速度信號的振幅為一人\￥^_,加速度信號的振幅為

AW2_o

2.利用數(shù)字頻率計測量振動頻率時，一般對低頻信號測,高頻信號測。

3.信號的頻譜函數(shù)可表示為一幅值頻譜和一相位頻譜。

4.用共振法確定系統(tǒng)的固有頻率時，由于測量的振動參數(shù)不同，存在著共振頻率，

共振頻率，共振頻率。

5.高頻情況下，多采用—壓電式—測力傳感器來測量激振力，而且在實驗前需對測力系統(tǒng)

進行標定。

6.當(dāng)壓電式加速度計固定在試件上而承受振動時，質(zhì)量塊產(chǎn)生一可變力作用在壓電晶片上，

由于一壓電效應(yīng)，在壓電晶片兩表面上就有—電荷_產(chǎn)生。

7.阻抗頭由兩部分組成，一部分是—力傳感器，一部分是JJ口速度____傳感器。它

是用來測量驅(qū)動點_阻抗的。

8.阻容式積分電路中，輸出電壓從一電容C____兩端取出，RC稱為一積分時間常數(shù),

RC值越大，積分結(jié)果越_準碓,但輸出信號―越小0

9.光線示波器的關(guān)鍵部件是,通過它，可將按一定規(guī)律變化的______信號，轉(zhuǎn)換

成按同樣規(guī)律變化的擺動信號，從而記錄測量結(jié)果。

10.熱電偶的熱電勢由_____和兩部分組成。

@@@11.測試裝置所能檢測到的輸入信號的最小變化量稱為一分辨率O

12.具有質(zhì)量為M,剛度為K的振動體的固有頻率為。

13.長度計量光柵是利用—莫爾條紋來進行位移量的測量的，它具有一位移放大

和—平均光柵誤差的作用。

四、簡答題（每小題5分，共20分）

1.為什么使用壓電式傳感器時必須配用阻抗變換器？

2.簡述金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理有何不同？

3.簡述電動式激振臺的基本構(gòu)造和工作原理。

4.簡述磁帶記錄儀的功能特點。

五、計算題（每小題10分，共30分）

1.求指數(shù)函數(shù)*?）二人1。＞0420）的頻譜；畫出幅頻圖。

2.己知一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)為H（j3）=——!——，用該裝置去測周期分別為IS,2S,5s的正

1+0.35j3

弦信號，問它們的幅值誤差各為多少？

3.已知被測應(yīng)變e（t）=A+Bcosl0l,電橋輸入電壓為5⑴=UQOSIOOOI,采用半橋差動工作方式，試

求（1）電橋輸出信號的表達式，并說明該信號是什么波形；（2）畫出該信號的幅頻圖。

測試與傳感器技術(shù)試題（2）

一、判斷題（判斷下列各題，正確的在題干后面括號內(nèi)打“，'，錯誤的打“義”。每小題2分,

共10分）

1.動態(tài)應(yīng)變儀的標定電橋的輸出電壓是采用半橋接法工作的。（）

2.傳感器的作用是用來實現(xiàn)由非電量到電量的轉(zhuǎn)換。（）

3.利用橋式電位差計測量熱電偶的熱電勢時要消耗熱電偶的能量。（）

4.具有質(zhì)量為M,剛度為K的振動體的固有頻率為BO=)

5.慣性式壓電加速度傳感器的輸出電荷正比于質(zhì)量塊的加速度。（）

二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其號碼填在題干的括號

內(nèi)。每小題2分，共10分）

1.下列傳感器可實現(xiàn)非接觸測量的是（C）傳感器。

A.壓電式加速度B.電動式速度C.電磁式速度D.電阻應(yīng)變式

2.描述周期信號頻譜的數(shù)學(xué)工具是（A）

A.傅立葉級數(shù)B.傅立葉變換C.拉氏變換D.三角函數(shù)

3.表示測量裝置的靜態(tài)輸入與輸出之間關(guān)系的實驗曲線稱為（B）

A.理論直線B.標定曲線C.理論標定曲線D.幅頻曲線

4.要使裝置的輸出波形形狀不失真，須使該輸出波形的各正弦分量的相位滯后（D）

A.相等B.與角頻率成反比

C.與角頻率無關(guān)D.與角頻率成正比

5.使用數(shù)字頻率計測量信號時，在（）情況下測周法比測頻法合理。

A.被測信號頻率很低B.被測信號頻率很高

C.被測信號頻率變化較大D.被測信號頻率恒定

三、填空題（每空1分，共20分）

1.測試裝置的靈敏度是該標定曲線的。

2.熱電偶的熱電勢包括兩種不同導(dǎo)體接觸時的和同一導(dǎo)體兩端處于不同溫度時的

3.直流電橋中接法的靈敏度最高。

4.交流電橋的平衡條件是相對橋臂阻抗幅值的相等，且相對橋臂阻抗的相角

________相等。

5.光線記錄儀的振動子的輸入信號只能是。

6.單位脈沖信號的幅值頻譜是。

7.半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于效應(yīng)。

8.隨機信號x（l）的均值定義為以=°

9.若穩(wěn)定振動位移信號為x（t）=Asin（31+0）,則其穩(wěn)定振動速度信號為v（t）=，加速度

信號的振幅為。

10.用強迫振動法激勵系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)加速度幅值達到最大時，稱為系統(tǒng)的，此激振頻

率3d與系統(tǒng)固有頻率3°之間的關(guān)系式為。

11.正弦信號的均方根值與它的幅值比為。

12.電動式速度傳感器的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢正比于o

13.GZ-2型測振儀配接電動式速度傳感器時，經(jīng)過儀器內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)可將傳感器測得

的速度信號轉(zhuǎn)換為和信號。

14.溫度誤差的線路補償法是利用電橋的實現(xiàn)的。

四、簡答題(每小題10分，共30分)

1.簡述壓電式傳感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪兩種?各有何特點？

2.畫出動態(tài)應(yīng)變儀的原理框圖。若輸入應(yīng)變的波形為低頻簡諧信號，請注明各環(huán)節(jié)的輸出信

號的波形。

3.差動變壓器是哪一類傳感器?它的工作原理和輸出特性是什么？

五、計算題(每小題10分，共30分)

1.寫出圖示階躍信號的時域表達式，求它的頻譜密度函數(shù)。

2.某測試裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)為

22500+15003)+(3)2

若輸入信號為X⑴=100sin(31.41-30°)+50sin(314t-20°),求穩(wěn)態(tài)輸出信號Y⑴的表達式。

3.根據(jù)圖示電橋

(1)寫出電橋作電壓輸出時的和差特性公式。

(2)若R1=R2=R3=R4=120C,AR1=AR3=O.30,4R2=時，輸入電壓為

uo⑴=300sin(31416t),求輸出電壓u⑴。

Uo。

測試與傳感器技術(shù)試題（3）

一、填空題（每空1分，共15分）

1.如果所測試的信號隨時間周期變化或變化很快，這種測試稱為測試。

2.確定靜態(tài)標定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測非電量（或電量）的和標準測試系統(tǒng)。

3.渦流傳感器的線圈與被測物體的距離減小時，互感系數(shù)M將o

4.半導(dǎo)體應(yīng)變片以壓阻效應(yīng)為主，它的靈敏度系數(shù)為金屬應(yīng)變片的倍。

5.測量準靜態(tài)力信號時，要求電荷放大器的輸入阻抗1012（Q）o

6.周期信號展開為傅立葉級數(shù)后，其中Ao表示直流分量的幅值，4表示分量的幅

值。

7.當(dāng)T-8時，信號X⑴的自相關(guān)函數(shù)RX（T）呈周期性變化，說明該信號為O

8.LCD是液晶顯示器，是一種功耗器件。

9.A/D卡的轉(zhuǎn)換速率表示。

10.在電橋測量中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同，接法可以得到

最大靈敏度輸出。

11.一階有源低通濾波器的主要優(yōu)點是帶負載能力強，主要缺點是O為克服該缺點,

可采用二階或二階以上有源低通濾波器。

12.絕對濕度給出了水分在空間的具體含量，而相對濕度給出了大氣的程度，它比

絕對濕度使用更廣泛。

13.氧化型氣體吸附到N型半導(dǎo)體氣敏元件上，將使截流子數(shù)目減少，從而使材料的電阻率

14.半導(dǎo)體溫度傳感器以P-N結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ)。二極管感溫元件利用P-N結(jié)在恒定

電流下，其與溫度之間的近似線性關(guān)系實現(xiàn)。

15.圖像處理的主要目的是o

二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其號碼填在題后的括號

內(nèi)。每小題1分，共15分）

1.為了抑制干擾，常采用的電路有（）

A.A/D轉(zhuǎn)換器B.D/A轉(zhuǎn)換器C.變壓器耦合D.調(diào)諧電路

2.選擇二階裝置的阻尼比C=0.707,其目的是（D）。

A.阻抗匹配B.增大輸出量C.減小輸出量D.接近不失真條件

3.自相關(guān)函數(shù)一定是（A）函數(shù)。

A.偶B.奇C.周期D.隨機

4.用脈沖錘激振時，為了獲得較寬的激振頻率，可（B）

A.增加敲擊力B.增加錘頭硬度

C.增大錘里D.減小沖擊力

5.記錄磁帶慢錄快放，放演信號的頻寬將（)

A.擴展，幅值減小B.變窄，幅值減小

C.幅值增大D.變窄，幅值增大

6.無源RC低通濾波器從（B）兩端引出輸出電壓。

A.電阻RB.電容CC.運算放大器D.電感L

7.人工視覺系統(tǒng)圖像處理中，對像素信息進行編碼的作用是（）

A.濾去噪聲B.傳輸和存儲信息

C.圖像增強D.圖像分割

8.載波頻率為f（）,調(diào)制信號的最宓頻率為fm，兩者的關(guān)系為（C）

A.0fmB.fo>fmC.i^?fmD.f0?fm

9.測量不能直接接觸的高溫物體溫度，可采用（）溫度傳感器。

A.熱電偶B.亮度式C.半導(dǎo)體三極管D.半導(dǎo)體二極管

10.電容式濕度傳感器只能測量（）濕度。

A.相對B.絕對C.任意D.水分

11.由于熱電光導(dǎo)攝像管的信號比可見光弱一個數(shù)量級，必須采用（）的前置放大器。

A.信噪比高B.信噪比低C.穩(wěn)定性低D.靈敏度很小

12.電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為（C）的輸出。

A.電阻B.電容C.電壓D.電荷

13.通常采用的壓力敏感元件有（D）

A.柱形彈性元件B.環(huán)形彈性元件C.梁形彈性元件D.波登管

14.壓電式加速度傳感器是（D）信號的傳感器。

A.適于測量任意B.適于測量直流

C.適于測量緩變D.適于測量動態(tài)

15.對于電渦流傳感器的諧振測位移電路,當(dāng)無金屬導(dǎo)體靠近時,其輸出電壓（）

A.最大B,最小C.隨機變化D.中間點

三、問答題（每小題6分，共30分）

1.試畫出低通、高通、帶通、帶阻的幅頻特性，并標出半功率點。

2.一般計算機測量系統(tǒng)的基本組成包括哪些主要環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的作用是什么？

3.壓電式加速度傳感器和壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么？

4.如何消除熱敏電阻阻溫特性的非線性?熱敏電阻的測溫范圍一般是多少？

5.差動型變磁阻式電感傳感器在使用時常把兩個線圈接在電橋的兩個相鄰橋臂中，試問：電

橋需接入何種激勵電壓?該電橋的輸出電壓是何波形？

四、計算題（每小題8分，共24分）

1.磁柵式位移傳感器采用空間相位差為四的兩個靜態(tài)磁頭來測量位移，其輸出電動勢為

2

E=Usinf(ot+

，磁尺剩磁信號的波長為1mm。求:

(1)若E=7sin(100t+0.48n)伏，此時所測得的位移量S；

(2)在一個測量周期內(nèi)，此傳感器所能測量得的最大位移量。

2.一電渦流測振儀測量某主軸的軸向振動。已知：傳感器的靈敏度為15(mV/um),最大線

性范圍為6(um)?，F(xiàn)將傳感器安裝在主軸右側(cè)。如圖a所示。用記錄儀記錄振動波形，

如圖b所示，問：傳感器與被測金屬的安裝距離L為多少微米時，可得到較好的測量效

果?軸向振動的振幅A為多少？

3.壓電式加速度傳感器與電荷放火器聯(lián)接，電荷放大器又與函數(shù)記錄儀聯(lián)接。已知：傳感器

的電荷靈敏度kq=100(pC/g),反饋電容CH).Ol(uF),被測加速度a=0.5g。求：

(1)電荷放大器的輸出電壓是多少?電荷放大器的靈敏度是多少？

(2)若函數(shù)記錄儀的靈敏度kJ.=2mm/mV,求測量系統(tǒng)總靈敏度ko.

五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)

1.試選擇一種傳感器，設(shè)計測量車床主軸轉(zhuǎn)速的原理方案，并作簡要說明。

2.一汽車司機座的振動較大，試設(shè)計測試方案尋找振源。

(1)給出可能的振源；

(2)列出測試方案框圖，并作簡要說明；

(3)給出判斷方法及判斷原則。

測試與傳感器技術(shù)試題（4）

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個選項中只有

一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。

1.屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（B）

A.遲滯B.過沖量

C.穩(wěn)定性D.線性度

2.傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（D）

A.線性度越好B.遲滯越小

C.重復(fù)性越好D.分辨力越高

3.我國省、部一級計量站使用的一等標準測力機所允許的測量誤差為（）

A.±0.1%B.±0.0I%

C.±0.001%D.±0.0031%

4.感應(yīng)同步器的作用是測量（C）

A.電壓B.電流

C.位移D.相位差

5.下列測力傳感器中,屬于發(fā)電型測力傳感器的是（B）

A.自感式傳感器B,磁電感應(yīng)式傳感器

C.電容式傳感器D.應(yīng)變式傳感器

6.視覺傳感器的掃描部的主作用是（B）

A.聚成光學(xué)圖像信號

B.將光學(xué)圖像信號轉(zhuǎn)換成電信號

C.將二維圖像信號轉(zhuǎn)換為時間序列一維信號

D.抽出有效信號

7.熱敏電阻式濕敏元件能夠直接檢測（）

A.溫度氏溫度差

C.相對濕度D.絕對濕度

8.在采樣保持環(huán)節(jié)中,采樣開關(guān)被斷開的時間稱為（B）

A.采樣時間B.保持時間

C.采樣周期D.緩沖時間

9.封裝在光電隔離耦合器內(nèi)部的是（D)

A.一個發(fā)光二極管和一個發(fā)光三極管B.一個光敏二極管和一個光敏三極管

C.兩個發(fā)光二極管或兩個光敏三極管D.一個發(fā)光二極管和一個光敏三極管

10.已知信號x⑴與信號y⑴完全不相關(guān)，則該二信號的互相關(guān)系數(shù)滿足（D）

A.PXy(T)>lB.Pxy(T)=1

C.0<PXy(T)<1D.Pxy(T)=0

二、填空題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）

1.運算BL二x100%是計算傳感器一線性度的公式。

ymax-丫min

2.當(dāng)環(huán)境濕度改變時，必須對電容式傳感器重新進行靜態(tài)

3.要使直流電橋平衡，必須使電橋相對臂電阻值的相等。

4.紅外圖像傳感器通常由紅外敏感元件和電子電路組成。

5.在熱電偶中，當(dāng)引入第三個導(dǎo)體時，只要保持其兩端的溫度相同，則對總熱電動勢無影響。

這一結(jié)論被稱為熱電偶的定律。

三、問答題（本大題共5小題，每小題4分，共20分）

L壓電式傳感器往往采用多片壓電晶片串聯(lián)或并聯(lián)方式，當(dāng)采用多片壓電晶片并聯(lián)方式時，

適合于測量何種信號？

2.就某一確定的差動變壓器式位移傳感器而言，當(dāng)激勵電壓的幅值恒定時，其輸出電壓的幅

值和相位分別取決于被測位移的哪些信息？

3.簡述半導(dǎo)體P-N結(jié)溫度傳感器的工作機理。

4.熱電型紅外光導(dǎo)攝像管與可見光光導(dǎo)攝像管在電路中所采用的前置放大器有何差別？為什

么？

5.有源濾波器與無源濾波器相比有哪些優(yōu)點？

四、計算題（本大題共2小題，每小題15分，共30分）

1.某位移傳感器在校準時測得的數(shù)據(jù)如下表，若該傳感器的線性表達式為x=ao+am,試用最

N

小二乘法（o=Z（ao+3|11|-xj2）計算刖和aio

i=l

脈沖數(shù)5|1020304050

位移值Xi（mm）|-0J0203040.5

2.圖示串聯(lián)式測溫電路，其中&=&口+01（10）］為感溫?zé)犭娮?，K為常值電阻，E為工作電壓,

Uo為輸出電壓，a=0.02/C.當(dāng)給定溫度為0℃,R的電阻值為10k。，若測溫范圍為

0℃-400℃,輸出電壓Uo的范圍是1V~5V,試計算工作電壓E和常值電阻氐各取多

ER,)

少?(U0=

Rt+R5

五、應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）

1.用微型計算機、模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）板、濾波器、電荷放大器、壓電式力傳感器和打印機組成一

個測力系統(tǒng)，試畫出該測力系統(tǒng)的方框圖。

2.圖1所示矩形函數(shù)x⑴的頻譜

為X（3）=ATsine（半），求圖力卜*4必）

2所示信號y⑴的頻譜，并畫

出其幅值譜圖。（sincx=旦絲）III--.

x°￡i之or

22

測試與傳感器技術(shù)試題（5）

一、填空題（每空2分，共20分）

1.如果僅僅檢測是否與對象物體接觸，可使用作為傳感器。

2.紅外圖像傳感器由紅外敏感元件和電路組成。

3.在電阻應(yīng)變片公式，—=（1+2U）E+XEC人代表o

R

4.利用電渦流位移傳感器測量轉(zhuǎn)速時，被測軸齒盤的材料必須是o

5.當(dāng)磁頭相對于磁尺不動時，仍有感應(yīng)電動勢輸出的是靜態(tài)磁頭，且輸出電勢的幅值由

______所決定。

6.動態(tài)標定的目的，是檢驗測試傳感器的指標。

7.確定靜態(tài)標定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測非電量（或電量）的標準信號發(fā)生器和o

8.傳感器的頻率響應(yīng)特性，必須在所測信號頻率范圍內(nèi)，保持_____條件。

9.熱電偶電動勢由電動勢和接觸電動勢兩部分組成。

10.采用電源供電的電橋稱為交流電橋。

二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并瘠正確答案的序號填在

題干的括號內(nèi)。每小題2分，共20分）

1.對壓電式加速度傳感器，希望其固有頻率（C）

A.接近零B.盡量低些

C.盡量高些D.任意

2.（C）傳感器可用于醫(yī)療上-50℃?150C之間的溫度測量。

A.金屬輻射式B.熱電偶

C.半導(dǎo)體三極管D.比色計

3.信號傳輸過程中，產(chǎn)生干擾的原因是（C）

A.信號是緩變的B.信號是快變的

C.干擾的耦合通道D.信號是交流的

4.差動電橋由環(huán)境溫度變化引起的誤差為（D）

1AR；1AR,

B.

4"R?

C1AR[L

C.-------LED.0

2R.

5.非周期信號的頻譜是（A）

A.連續(xù)的B.離散的

C.基頻的整數(shù)倍D.脈沖函數(shù)

6.莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（)

A.數(shù)字脈沖式B.調(diào)幅式

C.調(diào)頻式D.正弦波

7.半導(dǎo)體應(yīng)變片具有（A）等優(yōu)點。

A.靈敏度高B.溫度穩(wěn)定性好

C.可靠性高D.接口電路復(fù)雜

8.一階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是（D）

A.線性度B.固有頻率

C.阻尼比D.時間常數(shù)

9.常用于測量人位移的傳感器有(A)

A.感應(yīng)同步器B.應(yīng)變電阻式

C.霍爾式D.渦流式

10.將電阻應(yīng)變片貼在(C)上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。

A.質(zhì)量塊B.導(dǎo)體

C.彈性元件D.機器組件

三、問答題(每小題4分，共20分)

1.在靜態(tài)測量中，根據(jù)測量系統(tǒng)輸入量與對應(yīng)輸出值所繪制的定度曲線可以確定那些靜態(tài)特

性？

2.設(shè)載波的中心頻率為fo試根據(jù)圖a、圖b所示調(diào)制信號定性畫出相應(yīng)調(diào)頻波波形。

3.回答下列函數(shù)哪些是周期函數(shù)、哪些是非周期函數(shù)：

Xi(t)=sin3wt,X2(t)=e4,X3(t)=esm",X4(t)=5(t)>xs(t)=sin(gt)

4.簡述兩類扭矩的測量原理及舉例說明相應(yīng)的扭矩傳感器。

5.簡述應(yīng)變片在彈性元件上的布置原則，及哪幾種電橋接法具有溫度補償作用。

四、計算題(每小題8分，共24分)

1.已知測量齒輪齒數(shù)Z=18,采用變磁通感應(yīng)式傳感器測量工作軸轉(zhuǎn)速(如圖所示)。若測得輸

出電動勢的交變頻率為24(Hz),求：被測軸的轉(zhuǎn)速n(r/min)為多少?當(dāng)分辨誤差為±1齒時，

轉(zhuǎn)速測量誤差是多少？

i

2.由RC組成無源低通濾波器，已知R=500(Q),C=10(uF),試求：

(1)截止頻率fo,并畫出該濾波器的幅頻示意圖。

(2)設(shè)輸入信號x(t)=0.2cos(125.6t-：),判斷其是否在該濾波器的通頻帶內(nèi)。

3.試繪出x(t)=2cos(2nfot)+3的時域圖和頻域圖。

五、應(yīng)用題(每小題8分，共16分)

1.試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。

(1)用簡圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)，并簡要說明其作用原理；

(2)用圖說明兩個線圈在電橋電路中的接法。

2.如圖所示，軸工件用前后頂尖支承縱向磨削外園表面，在加工過程中，徑向力Py和切向力

Pz大小基本不變，但著力點位置沿軸向移動，現(xiàn)在前后頂尖上粘貼電阻應(yīng)變片測量工件所

受的Pzo

(1)在圖中標明應(yīng)變片的位置及P,的測量電橋。

(2)著力點移動對測量結(jié)果有無影響?為什么？

測試與傳感器技術(shù)試題（6）

第一部分選擇題（共20分）

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個選項中只有一個

選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。錯選、多選和未選均無分。

1.下列被測物理量適合于使用紅外傳感器進行測量的是（C）

A.壓力B.力矩C.溫度D.厚度

2.屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（D）

A.重復(fù)性B.線性度C.靈敏度D.固有頻率

@3.按照工作原理分類，固體圖象式傳感器屬于（A）

A.光電式傳感器B.電容式傳感器

C.壓電式傳感器D.磁電式傳感器

4.測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（D）

A.變極板面積型B.變極距型

C.變介質(zhì)型D.容柵型

5.利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小（C）

A.兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用大電阻值工作應(yīng)變片

B.兩個橋臂都應(yīng)當(dāng)用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)

C.兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片

D.兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片

6.影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（D）

A.電纜的安裝與固定方式B.電纜的長度

C.前置放大器的輸出阻抗D.前置放大器的輸入阻抗

7.固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種（C

A.PN結(jié)光電二極管電路B.PNP型晶體管集成電路

C.MOS型晶體管開關(guān)集成電路D.NPN型晶體管集成電路

8.將電阻R和電容C串聯(lián)后再并聯(lián)到繼電器或電源開關(guān)兩端所構(gòu)成的RC吸收電路，其作

用是（D）

A.抑制共模噪聲B.抑制差模噪聲

C.克服串?dāng)_D.消除電火花干擾

9.在采用限定最大偏差法進行數(shù)字濾波時，若限定偏差4YW0.01,本次采樣值為0.315,上

次采樣值為0.301,則本次采樣值Yn應(yīng)選為（A）

A.0.301B.0.303C.0.308D.0.315

10.若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進制數(shù)的位數(shù)為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉(zhuǎn)換器能分辨出

的最小輸入電壓信號為（B）

A.I.22mVB.2.44mVC.3.66mVD.4.88mV

第二部分非選擇題（共80分）

二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）不寫解答過程，將正確的答案寫在

每小題的空格內(nèi)。錯填或不填均無分。

1.對傳感器進行動態(tài)的主要目的是檢測傳感器的動態(tài)性能指標。

2.傳感器的過載能力是指傳感器在不致引起規(guī)定性能指標永久改變的條件下，允許超

過的能力。

3.傳感檢測系統(tǒng)目前正迅速地由噗擬式、數(shù)字式，向方向發(fā)展。

4.已知某傳感器的靈敏度為Ko,且靈敏度變化量為CK）,則該傳感器的靈敏度誤差計算公

式為rs=o

5.為了測得比柵距W更小的位移量，光柵傳感器要采用技術(shù)。

6.在用帶孔圓盤所做的光電扭矩測量儀中，利用孔的透光面積表示扭矩大小，透光面積減小,

則表明扭矩O

7.電容式壓力傳感器是變型的。

8.一個半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為180,半導(dǎo)體材料的彈性模量為L8Xl（）5Mpa,其中壓阻系

數(shù)認為Pa'o

9.圖像處理過程中直接檢測圖像灰度變化點的處理方法稱為。

10.熱敏電阻常數(shù)B大于零的是___________________溫度系數(shù)的熱敏電阻。

三、問答題（本大題共5小題，每小題4分，共20分）

1.簡述壓電式傳感器分別與電壓放大器和電荷放大器相連時各自的特點。

2.回答與直線式感應(yīng)同步器有關(guān)的下列問題：

（1）它由哪兩個繞組組成？

（2）鑒相式測量電路的作用是什么？

3.簡述壓磁式扭矩儀的工作原理，

4.說明薄膜熱電偶式溫度傳感器的主要特點。

5.簡述激光視覺傳感器將條形碼的信息傳輸?shù)男盘柼幚硌b置的工作過程。

四、計算題（本大題共3小題，每小題8分，共24分）

1.已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器輸出電動勢的頻率f=72Hz,測量齒盤的齒數(shù)Z=36,求:

<1）被測軸的轉(zhuǎn)速是每分鐘多少轉(zhuǎn)？

（2）在上述情況下，如果計數(shù)裝置的讀數(shù)誤差為±1個數(shù)字，其最大轉(zhuǎn)速誤差是多少？

2.一熱敏電阻在0℃和100℃時，電阻值分別為200kQ和10k試計算該熱敏電阻在20℃

時的電阻值。

3.求正弦信號MOrosinw的自相關(guān)函數(shù)。

五、應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題8分，共16分）

1.圖示為電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換電路。

（1）寫出電流i與電壓VREF的關(guān)系式。

（2）若VREF=10V

輸入信號D3D2DQO=1000,

試計算輸出電壓Vo=?

2.已知某信號的傅里葉級數(shù)展開式為

4A.nn

x(t)=sm---cos”

nn2

試求該信號的直流分量、第??至第五次諧波分量的幅值，并繪出其幅值譜圖。

測試與傳感器技術(shù)試題（7）

一、填空題(每空1分，共10分)

1.信號可分為兩人類。

2.在平穩(wěn)隨機過程中，若任一單個樣本函數(shù)的時間平均統(tǒng)計特性等于該過程的集合平均統(tǒng)計

特性，則該過程叫o

3.對于線性系統(tǒng)，若輸入為x(t)=xoeiw1,則其穩(wěn)態(tài)輸出y(l)=y°ej3”。)，這個性質(zhì)稱為

4.已知濾波器的帶寬為B,它對階跌響應(yīng)的建立時間為Te,則B和Te的關(guān)系為

5.若測試系統(tǒng)由兩個環(huán)節(jié)并聯(lián)而成，且各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)分別為H/S)和H2(S),則該系統(tǒng)

的傳遞函數(shù)為。

6.若采樣頻率過低，不滿足采樣定理，則被采樣的離散信號的

頻譜會發(fā)生_____現(xiàn)象。

7.頻率不同的兩個正弦信號，其互相關(guān)函數(shù)

Rxy(T)=o

8.若信號滿足N)=kx⑴關(guān)系，式中k為常數(shù)，則互相關(guān)系數(shù)P

xy(T)-o

9.兩個時域函數(shù)乘積的傅里葉變換等于這兩個函數(shù)

10.圖1-10所示電橋的輸出為o圖1-10

二、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在

題干的括號內(nèi)。每小題2分，共20分)

1.無論二階系統(tǒng)的阻尼比，如何變化，當(dāng)它所受的激振力頻率與系統(tǒng)固有頻率相等時，該系

統(tǒng)的位移響應(yīng)與激振力之間的相位差必為(B)

A.0°B.90°C.180°D.不定值

2.差動式電感傳感器和差動式電容傳感器具有(C)的特點。

A.靈敏度提高了一倍，非線性度降低了一倍

B.靈敏度和非線性度都降低了

C.靈敏度提高了一倍，非線性度降低了若干

D.靈敏度提高了若干，非線性度降低了一倍

3.欲進行旋轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)速測量，宜選用(B)傳感踹。

A.壓電式B.磁電式C.電阻式D.熱電式

4.為使壓電式傳感器的靈敏度不受電纜長短的影響，應(yīng)選用(C)放大器。

A.電壓B.比例C.電荷D.差動

5.常用于對調(diào)幅波解調(diào)的裝置是(D)

A.乘法器B.濾波器C.鑒頻器D.相敏檢波器

6.正弦信號x(t)=xosin(31+6)的自用關(guān)函數(shù)為(B)

x2

A.XQsincoxB.-^-coscorC.—sinCOTD.XQCOSST

2

7.數(shù)字信號的特征是(D)

A.時間上連續(xù)幅值上離散B.時間上離散幅值上連續(xù)

C.時間上和幅值上都連續(xù)D.時間上和幅值上都離散

8.已知模擬量的最大幅值為±5V,現(xiàn)要求A/D轉(zhuǎn)換器的輸出最大誤差W0.5mV,應(yīng)選用下列

哪一種A/D轉(zhuǎn)換器(D)

A.8位B.10位C.12位D.16位

@9.一選頻裝置，其幅頻特性在fl?f2區(qū)間急劇衰減任2>6)，在0?fl和f2?8之間近乎平直,

這叫(D)濾波器。

A.低通B.而通C.帶通D.帶阻

10.電荷放大器是個

C

)放

大器。

A.高增益，帶電阻反饋的運算B.低增益，帶電容反饋的運算

C.高增益，帶電容反饋的運算D.高增益的電橋

三、問答題(每小題6分，共30分)

1.什么是測試裝置的靜態(tài)特性?常用哪幾個特性參數(shù)來描述？

2.實現(xiàn)不失真測試的條件是什么?分別敘述一、二階裝置滿足什么條件才能基本上保證不

失真測試。

3.調(diào)制波有哪幾種?分別說明其含義，并指出常用的有哪兩種。

4.選用傳感器時應(yīng)考慮到哪些原則？

5.機械量的計算機輔助測試系統(tǒng)有哪幾個基本環(huán)節(jié)組成?用框圖示意說明。

四、計算題(每小題20分，共20分)

1.設(shè)有一時間函數(shù)f(l)及其頻譜如圖4-1所示，現(xiàn)乘以振蕩函數(shù)sin2nf0t(f0>fm)o其

中，函數(shù)f⑴叫做調(diào)制信號，sin2克皿叫做載波，試求調(diào)幅信號也)sin2"皿的傅里葉變

換，示意畫出調(diào)幅信號及其頻譜。

五、綜合題(20分)

有一加速度傳感器由殼體1、彈性梁2、質(zhì)量塊3和應(yīng)變片4組成如圖5-1所示，若將此

傳感器輸出信號接入電橋電路進行測量。設(shè)R1=R2=R3=R4=R

(1)試用電橋示意圖說明應(yīng)變片應(yīng)如何接在電橋電路中；

(2)若電橋由交流電源供電，Ui(t)=8cos2000n(,應(yīng)變片應(yīng)變￡6=Acosl00”,求電橋輸

出電壓Uo(t),并繪出Uo(t)的頻譜(雙邊譜)

圖5-1

測試與傳感器技術(shù)試題(8)

一、填空題(每題1分，共10分)

1.構(gòu)成信號x(t)的各頻率分量的集合稱為。

2.在時間信號x(t)幅值不變的條件下，若x⑴X⑴，則x(kt)(k>0)1,

3.如果b函數(shù)與某一連續(xù)信號f(l)相乘，則其乘積僅在t=0處得到其余各點

(twO)之乘積均為零。

4.在平穩(wěn)隨機過程中，若任一單個樣本函數(shù)的時間平均統(tǒng)計特征等于該過程的集合平均統(tǒng)計

特征，這樣的平穩(wěn)隨機過程稱為隨機過程。

5.當(dāng)測量裝置的輸入x有一個增量Ax,引起其輸出y發(fā)生相應(yīng)變化Ay,則該裝置的絕對靈

敏度為S=。

6.兩個傳遞函數(shù)各為H心)和用⑸的環(huán)節(jié)，其串聯(lián)后所組成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(s)

為。

7.半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的效應(yīng)。

8.渦流式傳感器的變換原理是利用在交流磁場中的渦流效應(yīng)。

9.設(shè)兩光柵刻線間的夾角為。，柵直均為W,則二者所生成之英爾條紋間的距離BH=。

10.信號的時域描述是信號時間歷程的直接記錄，頻域描述則反映了信號的o

二、單項選擇題(在下列每小題四個備選答案中選出一個正確答案，并將其字母標號填入題

干的括號內(nèi)。每小題1分，共20分)

1.二階裝置的動態(tài)特性參數(shù)是它的(C)

A.時間常數(shù)TB.傳遞函數(shù)H(s)

C.固有頻率co。和阻尼比，D.功率譜

@2.差動變壓器式電感傳感器是把被測位移量轉(zhuǎn)換成(B)的變化裝置，通過這一轉(zhuǎn)換從而

獲得相應(yīng)的電壓輸出。

A.線圈自感B.線圈互感

C.LC調(diào)諧振蕩D.RC調(diào)諧振蕩

3.智能傳感器具有辨認、識別與判斷的功能，它是由(I))而成。

A.智能型材料研制B.傳感器與記憶合金組裝

C.傳感器與機器人組合D.傳感器與計算機組合

4.RC低通濾波器中，RC值越大，則(A)

A.上截止頻率越低B.下截止頻率越低

C.上截止頻率越高D.下截止頻率越高

5.周期信號在時域內(nèi)按時間間隔T,采樣后，其頻譜將具有(A)特征。

A.周期、離散B.非周期、離散

C.周期、連續(xù)D.非周期、連續(xù)

6.無論二階系統(tǒng)的阻尼比，如何變化，當(dāng)它所受的激振力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時，該系統(tǒng)

的位移與激振力之間的相位差必為（B）

A.0°B.90°

C.180°D.0°?90°之間反復(fù)變化的值

7.某隨機信號的方差為o1均方值為均值為pi、，則三者之間（BN）

2B.存在關(guān)系式MOJ+NJ

A.存在關(guān)系式a；=\|/x+凡？

2

C.存在關(guān)系式Ox?=(Wx-Rx)D.相互獨立、沒有固定的關(guān)系式

8.測量裝置的頻率特性為A（co）和（p（（o）,當(dāng)它們滿足（C）條件時，輸出波形與輸入波

形將相似而無失真。

A.A（CO）=1,（p（（D）=0

B.A（co）二常量,（p（co）二常量

C.A（co）=常量，（p（co）=-工①,％一時間延遲

D.A（co）=l,（p（co）=l

9.二階欠阻尼系統(tǒng)固有圓頻率為co。，阻尼比為，，在激振力消失后將作衰減周期運動，其COd

與co。和C的關(guān)系為（B）

A.(OnJl+G=5B.s/1一寸=5

22

C.<on(l+(J；)=codD.COn/(l+^)=COd

10.渦流式電感傳感器的測量電路一般用（B）

A.電容反饋式放大電