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1、工程测试技术基础复习题答案工程测试技术基础复习题答案 一、选择题 1信息与信号之间的关系是 。 A信息与信号并列 B信息与信号无关 C信息包含信号 D信息在信号之中 2描述周期信号的数学工具是。 A相关函数 B傅氏级数 C 傅氏变换 D拉氏变换 3 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的。 A相位 B周期 C振幅 D频率 4关于信息和信号，下面的说法正确的是。 A信息包含信号 B信息与信号无关 C信号是信息的载体 D信息描述了事物某物理量的变化过程 5多种信号之和的频谱是。 A 离散的 B连续的 C随机性的 D周期性的 6下列信号中，信号的频谱是连续的。 Ax(t)=Asin(wt+j1)+B
2、sin(3wt+j2) BCx(t)=5sin30t+3sin50t x(t)=e-atsinw0t 7不能用确定函数关系描述的信号是。 A复杂的周期信号 B瞬变信号 C随机信号 8复杂的周期信号的频谱是。 A离散的 B连续的 C函数 Dsinc函数 9数字信号的特性是。 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 10下列函数表达式中，是周期信号。 Ax(t)=5cos10pp 当t0 Bx(t)=5sin20pt+10cos10pt (-t+) 0 当t0-atCx(t)=20ecos20pt (-te2,e00，反之测杆下移后， e0。
3、 6. 什么叫调制？什么叫解调？在测量中为何要将信号先调制然后又解调？ 所谓调制，就是在调制信号的控制下，使载波信号的某些参数发生变化的过程。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。调制的目的是为了便于信号的放大、处理和传输。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。 7. 什么是采样定理？ 8. 测量按测量值获得的方法进行分类有哪些？ 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。； 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
4、量的量值的测量；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，通过解方程组得到被测值得方法。 9. 为什么说极距变化型电容传感器是非线性的？采取什么措施可以改善其非线性特性？ 下图为变间隙式电容传感器的原理图。图中1为固定极板，2为与被测对象相连的活动极板。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时，两极板间的距离d发生变化，从而改变了两极板之间的电容量C。 1 2 1固定极板 2-活动极板图 变间隙式电容传感器 xeAeAd (1) 设极板面积为A，其静态电容量为C=，当活动极板移动x后，其电容量为C=C0dd-xx21-2d1+xx2当xd时 1-21 则C=C0(1+
5、) (2) dd由式可以看出电容量C与x不是线性关系，只有当 xd时，才可认为是最近似线形关系。同时还可以看出，要提高灵敏度，应减小起始间隙d过小时。但当d过小时，又容易引起击穿，同时加工精度要求也高了。为此,一般是在极板间放置云母、塑料膜等介电常数高的物质来改善这种情况。在实际应用中，为了提高灵敏度，减小非线性，常采用差动式结构差动式比单极式灵敏度提高一倍，且非线性误差大为减小。由于结构上的对称性，它还能有效地补偿温度变化所造成的误差。 10. 弹性敏感元件在传感器中起什么作用？ 弹性敏感元件在传感器技术中占有很重要的地位，是检测系统的基本元件，它能直接感受被测物理量的变化，进而将其转化为本
6、身的应变或位移，然后再由各种不同形式的传感元件将这些量变换成电量。 11. 使用电测法进行振动测试的系统结构由哪些部分组成，试画出其结构框图。 12. 试例举出4种可进行位移测量的传感器。 13. 试例举出4种可用于加速度测量的传感器。 14. 简要说明霍尔转速传感器的工作原理，并给出霍尔元件输出的脉冲频率与待测转速之间的关系式。 在转盘上安装有N只磁性体，霍尔传感器固定在转盘的附近，转盘的输入轴与被测转轴相连，当被测转轴转动时，转盘随之转动。根据霍尔效应表达式：U=KIB, 当KI不变时，转盘每转一周经过霍尔元件表面的磁场B从无到有就变化N次，霍尔电势也相应变化N次，即在小磁铁通过时产生一个
7、相应的脉冲，检测出单位时间的脉冲数，便可知被测转速。 而单位时间的脉冲数即为霍尔元件输出的脉冲频率f，本题中与待测转速的关系n为：n=60f/N。 15. 热电偶的测温原理是什么？ 当有两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，另一端温度为T0 ，回路中将产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。这种现象称为“热电效应”。产生的电动势则称为“热电动势”。热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的接触电动势，另一部分是单一导体的温差电动势。热电偶就是利用这一效应来工作的。 16. 为什么要把非电量转变为电量？
8、17. 什么是金属应变片的灵敏系数？它与金属丝的灵敏系数有何不同？ 六、计算题 7解： RPDR根据应变片的灵敏度系数公式K=R，由题意，可得拉力P作用下k=R，将题中数值代入公式，PeDRP120，计算得到DRP=2.4W。 2=1000010-6DRMRM120同理，可得弯矩M作用下k=R，将值代入，2=，计算得到DRM=0.24W。 M100010-6布片方式： 组桥方式： 该组桥方式即可实现测弯除拉。则在弯矩下应变片R1有+DR1变化，R2有-DR2的变化，根据电桥输出公式U=DR1+DR3-DR2-DR4DR1-(-DR2)UO，可得输出电压U=UO，将中求出的RM代入，可4R4R0.24-(-0.24)12=0.012V。 4*120得U= 布片方式： 组桥方式： 其中R3，R4为电阻，R1，R2为应变片。 该组桥方式即可实现测拉除弯。即弯矩下输出电压为0。在拉力P作用下应变片R1有+DR1变化，R2也有+DR2的变化，根据等臂电桥的输出公式可U=DR1+DR2-DR3-DR4UO得输出电压4RU=DR1+DR22.4+2.412=0.12V。 UO，将中求出的RP代入，可得U=4*1204R由于电阻应变片R1，R2接入电桥的对臂，在温度作用下DR1t，DR2t具有相同的变化方向，根据等臂电桥的输出公式，温度引起的电阻变化量不能消除，所以不能实现温度补偿。
