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现代测试技术自测试题

由天下分享时间：2025/5/30 16:57:54 加入收藏我要投稿点赞

现代测试技术自测试题一

一、填空题:(每空1分,满分2０分)

1、机械工程测试技术就是一门专业技术基础课,要完成对机械参量得测试技术包括＿_______＿＿________与___＿_＿_＿＿＿_______＿___两个方面得内容;实际采用得测试方法有机械法、光学法与法、 2.

传

感

器

得

敏

感

元

件

就

是 ; 转

换

元

件

就

是。1０mｍ差动变压器式位移传感器得转换原理就是。

3。压电式传感器得压电效应就是＿___＿____＿＿____＿＿_____＿＿_;热电偶传感器就是将温度参量转变为。

电

荷

放

大

器

电

路

得

作

用

就

是、

5、

滤波器就是一种选频装置,则按幅频特性可分

为、、＿__＿__＿_______与带阻滤波器。

6、常见得记录仪器有、光线示波器与、计算机记录仪。

７、测试系统得静态特性反映对输入得静态参量而表现得输出与输入得基本关系,其基本特性参数有灵敏度、与＿＿＿___＿______＿＿＿、重复性。

。

测

试

误

差

得

主

要

类

型

有

随

机

误

差

、

与。

9。信号得描述方法就是法与法。

二、简述题:(每小题5分,满分2５分)

1、试简述差动式电容传感器得基本原理及其优点。

2、试简述测试系统实现不失真测试对一阶、二阶系统得综合要求。３、试简述光线示波器得结构组成及工作原理。

4、试简述电阻应变片测试系统中温度对测试结果得影响及基本得消除方法。 5、试简述测试系统中常用得消除干扰得硬件方法。

三、(满分８分) 如图1所示差动变压器式传感器测量位移得系统组成框图,试说明其测量得原理;并指出各个单元电路得功能、

差动变压器式传感器交流放大器相敏检波器低通滤波器显示仪表振荡器

图1

四、(满分8分) 试分析图2所示调频波得解调电路得工作原理、并画出它得鉴频特性图。

图２

五、(满分1０分) 试分析图3所示一阶系统得幅频特性、

相频特性、

图3

六、(满分12分) 已知某悬臂梁受力如图4所示,试选择电阻应变片得贴片方法及画出接桥电路,并

导出Q与电桥输出电压U０得关系式。

图４

七、(满分１0分)在等精密度测量下对某点得温度进行测量所得到得测量序列为:3

９．５℃,40．0℃,39.8℃,39。6℃,40。1℃,39。7℃,3９.８℃,40．２℃,39．9℃,39。7℃,试求出测量结果得表达式(选定置信概率为p＝０.9973,查t分布表得ｔ0.９973(9)=4、0９) 八、(满分7分) 试用光电式传感器测量电动机得转速,画出该测试系统得组成结构框图,并说明其测量得原理。

现代测试技术自测试题一参考答案及评分标准

一、填空题:(每空1分,满分20分)错填、漏填均得0分。

1. 量测; 试验; 电测、

2. 能感受规定得被测量,并输出与被测量成确定关系得其她量得部分; 将敏感元件得输出量转换为适宜于传输与测量得电信号得部分; 差动变压器式。

3. 某些晶体或多晶体受到外力作用下,产生电荷累积,当外力消除后,又恢复原来不带电状态、

4. 把电荷量转换成电压信号放大,且进行电路阻抗变换。 5. 低通滤波器; 高通滤波器; 带通滤波器。 6. 笔式记录仪; 磁带记录仪。 7. 线性度; 迟滞。 8. 系统误差; 过失误差。 9. 时域描述; 频域描述。二、简述题:(每小题５分,满分25分)

１。差动式电容传感器由两个单电容传感器构成,其输出量就是两个单电容传感器得差值输出,该值与被测量成线性关系。 …………………………………………(2分)

优点:灵敏度提高一倍

线性度提高一个数量级

抑制共模干扰 ……………………………………………(3分)

2。一阶系统:时间常数τ越小,则频带宽,失真小。…………………… (2分) 二阶系统:阻尼比ξ取0、６－０。８,

且信号频率ω在0 — 0.58ωn,则失真小 ……………………(3分)

3. 光线示波器得结构组成:光学系统;电磁系统与振动子;时标装置;纸带传动与控制系统。 ……………………………………………………………………(2分)

工作原理:动圈式振动子得线圈流过被测信号电流且在静止磁场得作用下,线圈偏摆同时带动小镜片偏转,恒光源产生得光线投射到小镜片上,从而光线偏移,纸带匀速运动,光线在纸带上记录被测信号。………………………………………………(3分)

4。温度得影响主要表现在电阻应变片得温度系数αt与被测试件得线膨胀系数β对电阻应变片产生温度变化电阻值为△Rｔ＝ Ro×αt×△t + Ro×△β×△t …… (2分)

常用得消除方法就是单丝自补偿、双丝补偿法、电桥补偿法。…………… (3分) 5、常用得硬件消除方法就是正确接地;采用电源滤波器、浪涌吸收器、交直流稳压器;隔离与屏蔽;加去耦电容;正确配线与布线。 ……………………………… (５分) 三、答:(满分8分)

位移参量经过差动变压器式传感器变换后获得AM信号,此信号再经过交流放大器放大后,通过相敏检波器进行解调,后又经过低通滤波器后滤除高频成分后,送到显示仪表显示位移值。 ………………………………………………………… (4分)

各个单元电路得功能:

差动变压器式传感器:用来检测位移信号,借助与电桥电路将位移信号转换为输出得AＭ信号。交流放大器:将输入得AM信号进行幅值放大。相敏检波器:将输入得AM信号进行解调,用来判别位移得大小与方向。低通滤波器:将相敏检波器解调后得混合信号进行滤波,从而获得位移参量得信号。显示仪表:用来指示位移得大小值与方向。振荡器:给测量电桥与相敏检波器提供电源。 ………………………… (４分) 四、答:(满分８分)

当调频波得频率等于变压器副边回路得谐振频率时,检波二极管Ｄ1与Ｄ２导通后产生得= ,则输出UO = ０ …………………………………………… (２分)

当调频波得频率大于变压器副边回路得谐振频率时,检波二极管D1与Ｄ2导通后产生得＞ ,则输出UＯ＞ 0 ……………………………………………(2分)

当调频波得频率小于变压器副边回路得谐振频率时,检波二极管D1与D2导通后产生得< ,则输出UO 〈０ …………………………………………… (2分)

鉴频特性图如下图:

…………………………………………………… (2分) 五、解:Ｈ(jω) = ＝ =

= ∠—arctaｎω

RC …………………………… (4分)

幅频特性: = …………………………………

(2分)

相频特性:φ(ω)= －ａｒctaｎωRC ………………………………… (2分)

幅频特性与相频特性图见下图:

……………… (2分) 六、解:

1. 使用两个电阻

应变片,贴在上表面,距离相距a;……………… (4分) 2. 接成半桥电路,两个电阻应变片构成相邻臂如下图所示:

……………… (4分)

3、 = ε1

－ ε2

K(ε

Ｏ

＝

— ε2)U = K

U ………………………… (4分)

七、解:１。求平均值:L = (39、５+4０、0＋3９。８+39。6+40、1＋39、7+39。８＋40。2+3９、9+３9。7)

= ３9．８ ℃ ………………………………………… (１

分)

2、求残差:υi = lｉ – Ｌ ,则υ１ = - ０、3、υ2 ＝ 0。2、υ3 = 0、υ4 = — 0.２、υ5 ＝ 0、３、

υ６= — ０。1、υ７ = 0、υ8 ＝０。4、υ8 = 0.１、υ10 ＝－0、1。 ……………………… (2分)

3。求标准差得估计值: = ＝０、2１2 ……………… (2分)

4. 判断就是否存在异常数据:根据来伊达法则υi ＜ 3,则不存在异常数据。

该数据中符合上述条件,故不存在异常数据。 ……………………………… (２分)

5、求平均值得标准差估计值: ＝/ = 0、06７ ……………… (1分) 6。表达测量结果:

LO ＝Ｌ ± tp(f)

= 39、8±４.0９×０.067 = ３９、8± ０.27 ℃ ……………………

(2分)

八、解:1。光电式传感器测量电动机得转速得测试系统结构组成框图:

电动机转速光源光电元件放大整形闸门计数器译码显示时基脉冲 ………… (4分)

2、测量得原理:恒光源发出得光线经光学系统投射到电动机得转轴上,由于在转轴上粘贴一个锡箔纸,转轴每转动一圈光线被反射一次,反射后得光线被光电

元件接收,即一个脉冲,此脉冲信号经过交流放大后,再经过整形,送到闸门电路中,时基脉冲电路产生控制闸门开启时间,在闸门开启时间内,计数器记下光电脉冲得个数,然后送到译码显示电路处理,进行显示转速值、

…………………… (3分)

现代测试技术自测试题二

一、单项选择题:(共12小题,每小题2分,共24分)

1、在下列模块中,不属于机械非电量电子测试系统得就是( )。

Ａ。传感器 B。测量电路Ｃ。加速度 D.显示装置

2。在下列非电参量中,不属于机械类非电参量得就是( )。

A、发酵酶 B、弯矩 C、转速 D、位移

3。若传感器得名称为“１0mm差动变压器式位移传感器”,则可知其测量对象就是( )。

A. １０mm Ｂ. 差动变压器式 C、位移 D、传感器 4、下列传感器中,不属于电阻应变片式传感器一类得就是( )。

A、金属丝式 B、金属铂式Ｃ. 半导体式 D。固态压阻式

5. 下列不属于光生伏特效应得光电传感器就是( )。

A. 光敏二极管 B. 光电池 C。光敏电阻 D。光敏三极管 6. 下列传感器中,不属于热电式传感器一类得就是( )。

A. 热电偶 B. 热敏电阻 C、热释电传感器 D、电涡流传感器 7、下列不属于测试干扰源得就是( )、

A. 测试人员 B、电磁场Ｃ。电源 D、信道

8。下列属于隐性记录方式得记录仪器就是 ( )。

Ａ。电子示波器 B。光线示波器 C、光盘刻录机 D。笔式记录仪 9。在无限次重复测量中,会形成异常数据得误差就是( )。 A、相对误差Ｂ、过失误差Ｃ、随机误差Ｄ。系统误差

1０.下列参数中,不属于随机信号统计特征参数得就是( )。

A、均方值 B。概率密度函数 C。自相关函数 D、线性度 1１。下列信号不属于调制波得就是( )。

A、 AM B、 FM C。 PＭ D。 WM 12。将压电式传感器输出电荷转换成电压信号得电路就是( )、 A、电荷放大器 B. 直流电桥 C、交流电桥 D、 A/Ｄ转换器

二、判断题:(共５小题,每小题２分,正确得请在括号内打“√\错误得打“×\共10分)

1。对于检测位移得值达到米级以上得可以通过电容式传感器来检测。 ( )

2. 电感式传感器可以用来测量温度参量。 ( ) ３、直流电桥可以接电容式传感器。 ( ) ４、相敏检波器可以用来解调调频波。 ( ) 5、测试系统中得干扰信号可通过硬件与软件方法消除。 ( )

三、简答题:(共4小题,每小题6分,共24分)

1。试简述测试系统得静态特性与动态特性得含义,并写出静态特性得主要性能指标。 2、试简述电容传感器得基本原理与常用得几种类型。 3。试简述模拟信号输入到计算机得通道结构。

4。试画出热电偶测量某点温度得原理图并说明测量原理。

四、分析题:(共1小题,每小题12分,共1２分)

1. 如图1所示光电式传感器测试电动机转速得系统结构组成框图,试说明其测量得原理;并指出各个单元电路得功能、

光电式传感器放大整形闸门计数器译码显示图１五、计算题:(共２小题,每小题1０分,共20分) １。试计算图2所示一阶有源低通滤波器电路得幅频特性、相频特性。时基图2

2。对某一静态参量转矩在等精密度测量下进行了9次测量,得到测量序列为:１0。５

Ｎ。m,10.6 N.m,10、5 Ｎ、m,10.4N。m,10。2 N、m,1０。4 N、m,1０.7 N。m,10、5 N。ｍ,10。6 Ｎ.m,试求出测量结果得表达式。(选定置信概率为ｐ=0。95,查t分布表得t0、95(9)=２。2６2２)

六、应用题:(共1小题,每小题10分,共１0分)

１. 已知某等强度悬臂梁受力如图3所示,试选择电阻应变片得贴片方法及画出接桥电

路,并计算出P与电桥输出电压U０得关系式。

图3

现代测试技术自测试题二参考答案及评分标准

一、单项选择题:(共12小题,每小题2分,共24分)

1、C; 2、A; 3、C; 4、D; 5、C; 6、D; ７、A; ８、C; 9、Ｂ;10、D; 11、Ｄ; 12、A;

二、判断题:(共５小题,每小题2分,正确得请在括号内打“√”,错误得打“×\共10分)

１、( × ); 2、( × );3、( × );4、( × );5、( √ );

三、简答题:(共4小题,每小题6分,共２4分)

1、测试系统得静态特性就是指测试系统得输入量为静态量时,系统得输出与输入之间得关系特性;(2分)测试系统得动态特性就是指测试系统得输入量为动态量时,系统得输出与输入之间得关系特性;(2分)静态特性得主要技术指标有线性度、灵敏度、滞差。(2分)

２、电容传感器就是将非电参量转换成电容容值得变化。即忽略边缘效应,C值为 ,外界得非电参量可以改变ε、s、d,从而可以改变C值、(３分)常见得类型有变极距型、变面积型、变介质型等三种。(3分)

3、模拟信号输入到计算机得通道结构有:多通道共享采样保持器与A/Ｄ转换器;多通道同步型数据采集系统;(3分)多通道并行数据采集系统;主计算机管理得各通道独立变换与预处理得数据采集系统。(3分)

4、热电偶测量点温得原理图见下图所示。(3分)

测量点温得原理就是:热电偶得热端为待测点温,冷端为设定温度0度。输出为热电势值,利用毫伏表测定出热电势值、然后查热电偶表得出被测端得温度值、(3分)

四、分析题:(共1小题,每小题1２分,共12分)

【解:】恒光源发出得光线经光学系统投射到电动机得转轴上,由于在转轴上粘贴一个锡箔纸,转轴每转动一圈光线被反射一次,反射后得光线被光电元件接收,即一个脉冲,此脉冲信号经过交流放大后,再经过整形,送到闸门电路中,时基脉冲电路产生控制闸门开启时间,在闸门开启时间内,计数器记下光电脉冲得个数,然后送到译码显示电路处理,进行显示转速值。……………(６分)

各个单元电路得功能:

光电式传感器:将电动机得转速信号变换为电脉冲信号。放大器:将输入得电脉冲信号进行幅值放大。整形器:将放大后得电脉冲信号边沿变换成陡直得边沿。闸门:在时基得正脉冲信号内输出转速得电脉冲信号。时基:产生计数器计数得脉宽、计数器:在一定

得时基脉宽内对转速得电脉冲信号进行计数。译码显示:将计数值转换成七段显示代码,显示转速。……………(６分)

五、计算题:(共2小题,每小题1０分,共20分) 1、【解:】H(jω) = = ＝

＝ ∠—ａrctanωRC … (4分)

幅频特性: = …………… (２分)

相频特性:φ(ω)= —aｒctanωＲC …………………… (２分) 幅频特性与相频特性图见下图:

………… (2分) 2、【解:】1. 求平均值:L =

(１0。5+10。6＋１０。5＋10、

４+10。2＋10、4+１0。7+１0、5＋10、6)＝10。49 ……… (1分)

2、求残差:υi = li – L ,则υ1 = ０。01、υ２ = 0、1１、υ3 ＝ 0、０1、υ４ = － 0、0９、υ5 ＝ -0.29、υ６= — 0、０９、υ７ = 0。2１、υ8 = 0、01、υ9 = ０、11。 ………… (2分)

3、求标准差得估计值: = = ０、14５ ……… (2分)