《測試技術(shù)》題庫要點

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1、填空： 0-1、測試技術(shù)包含了?口 網(wǎng)方面內(nèi)容。 0-2、測試系統(tǒng)通常由: ?及 所組成。 1-1、如果所測試的信號不隨時間變化，這種測試稱為 測試，如果所測試的信號隨時間變 化很快,這種測試稱為 測試. 1-2、周期信號的頻譜具有以下三個特點： ? ? o 1-3、描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是 ;描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是 。 1-4、周期信號的頻譜是離散的，同時周期信號具有 和 特性。 1-5、某信號能夠用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式來描述，可以準(zhǔn)確預(yù)計其來任意時刻的值，則該信號稱 為。 1-6、數(shù)字信號是指時間和幅值都具有 特性的信號。 2-1、測試裝置的特性可分為 特性和 特性

2、。 2-2、測試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)有 及■等。 2-3、測試裝置在穩(wěn)態(tài)下，輸出信號變化量和輸入信號變化量之比稱之為裝置的 。 2-4、測試裝置輸出信號的拉氏變換和輸入信號的拉氏變換之比稱為裝置的 o 2-5、測試裝置輸出信號的付里葉變換和輸入信號的付里葉變換之比稱為裝置的 。 2-6、測試裝置實現(xiàn)不失真測試，但有時間延遲 t0的條件是：裝置幅頻特性 A(co)=；相 頻特性甲(⑴)=。 2-7、對裝置的動態(tài)特性進(jìn)行測試，可用 和 兩 種方法進(jìn)行測試。 2-8、二階系統(tǒng)的固有頻率越 ,系統(tǒng)響應(yīng)趕快影響其超調(diào)量的因素是二階系統(tǒng)的 。 2-9、一階系統(tǒng)的動特性參數(shù)是 ,為使動態(tài)響

3、應(yīng)快，該參數(shù) 。 2-10、一階裝置的時間常數(shù) 七越,其響應(yīng)速度越快；二階裝置的固有頻率 0o 越,其工作頻帶越寬。 2-11、測量裝置的特性描述有 態(tài)特性描述和 特性描述。 2-12、某位移傳感器，在輸入量變化600 mm寸，輸出電壓變化為300 mV則其靈敏度為。 2-13一階裝置的傳遞函數(shù) H(S尸,幅頻特性A(cd)= ,相頻特性小 (⑴)= 3-1、將被測物理量轉(zhuǎn)換成與之相對應(yīng)的、容易傳輸和處理的信號的裝置稱之為 。 3-2、變間距式電容傳感器的靈敏度與(間距的平方)成反比，所以適合于微小位移的測量。 3-3、可變磁阻式傳感器的靈敏度與氣隙大小的關(guān)系是：氣隙越小，

4、靈敏度 。 3-4、壓電式傳感器是利用某些材料的 特性來制作的傳感器。 3-5、傳感器的靈敏度越高，則線性范圍就 。 3-6、半導(dǎo)體應(yīng)變片傳感器的工作原理是基于 效應(yīng)；渦電流式傳感器的工作原理是利 用金屬導(dǎo)體在交變磁場中的 效應(yīng)；壓電式傳感器的工作原理是利用某些材料的 3-7傳感器一般由、、三部分組成，是能把外界 轉(zhuǎn)換成 的器件和裝置。 3-8差動式渦流傳感器是基于 原理制成的。在金屬體內(nèi)渦流滲透的深度與傳感器線圈 激磁電流的 有關(guān)。 3-9差動式傳感器的優(yōu)點是： 、、。 常用交流電橋的平衡條件是 (用文字?jǐn)⑹?。 3-10電容傳感器從原理上可分為、、三種 4-1、

5、在測試裝置中，從調(diào)制信號的方法來看，當(dāng)用 12KHz的交流信號作為電橋的激勵電壓時，其 作用在于生成 波。 4-2、帶濾波器的中心頻率 F=500HZ，負(fù)3分貝點的帶寬 B=10HZ則該濾波器的品質(zhì)因數(shù) Q=。 4-3、交流流電橋的平衡條件是（相對兩臂阻抗之積相等）。 4 —4濾波器按通過信號的頻率范圍分為 、、、四類。 選擇題 0-1.測試工作的任務(wù)主要是從復(fù)雜的信號中提?。?）0 A.干擾噪聲信號 B. 正弦信號C.有用信息 D. 頻域信號 1-1.信號的時域與頻域描述方法是依靠（）來確立彼此的關(guān)系。 A拉氏變換B傅氏變換C卷積D相乘 1-2、工程中常見的周期信號其諧

6、波的幅值隨諧波的頻率增加而（ ）0 A不變B減小C增加D不確定 1-3周期信號的頻譜是 A連續(xù)的 B離散的 C不存在基頻的非整數(shù)倍頻率分量 D信號的付里變換 1-4非周期信號的頻譜是 A連續(xù)的 B離散的 C信號的付里葉變換 D相應(yīng)頻率的信號幅度 E譜密度函數(shù) 1 —5不能用確定的函數(shù)關(guān)系式描述的信號是 A、復(fù)雜周期信號B、瞬態(tài)信號C、周期信號D、隨機(jī)信號 2-1用一階系統(tǒng)作測試裝置，為了獲得最佳的工作性能，其時間常數(shù) r （ ）0 A 越小越好 B 越大越好 C 0.6?0.7之間最好 D 負(fù)值最好 2-2、測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和（ ） A 具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)有關(guān) B

7、 具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)無關(guān) C 輸入信號有關(guān) D 輸出信號有關(guān) 2-3、用二階系統(tǒng)作測試裝置，為使系統(tǒng)響應(yīng)最快，其固有頻率（ ）0 A 越小越好 B 越大越好 C 0.6?0.7之間最好 D 負(fù)值最好 2-4、線性時不變系統(tǒng)的特點是 A具有其特性的微分方程式的系數(shù)均為常數(shù) B符合迭加原理 C具有頻率保持性 D具有比例性能 2-5、傳感器實現(xiàn)不失真測試的條件除要求測量系統(tǒng)幅頻特性是常值外，其相頻特性要求滿足 — A、相移與頻率成正比 B、常值相移 C、任意相移D、無特殊要求 2-6、下面說法正確的是 A、測量裝置的傳遞函數(shù)和頻率響應(yīng)函數(shù)， 是其自身的一種特性反映，與輸入、輸

8、出量的大小無關(guān)。 B、測量裝置的傳遞函數(shù)不容易直接測量，而頻率響應(yīng)函數(shù)可用實驗方法方便的獲得 G對用戶而言，測量裝置只具有良好的動態(tài)特性就夠了，靜態(tài)特性的好壞對實際測量沒有影響 D如果兩個測量裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，其傳遞函數(shù)和頻率響應(yīng)函數(shù)肯定不同。 3-1極距變化型電容傳感器的靈敏度與（ ）。 A 極距成正比 B 極距成反比 C 極距的平方成正比 D 極距的平方成反比 3-2當(dāng)電阻應(yīng)變片式傳感器拉伸時，該傳感器電阻（ ） A變大B變小C不變D不定 3-3自感型傳感器的兩線圈接于電橋的相鄰橋臂時，其輸出靈敏度（ ）0 A提高很多倍B提高一倍C降低一倍D降低許多倍 3-4極距變

9、化型電容式傳感器，其靈敏度與極距（ ）。 A 成正比 B 平方成正比 C 成反比 D 平方成反比 3-5下列指標(biāo)中，描述傳感器靜態(tài)特性的是 B、頻率特性 D、時間常數(shù) B、敏感元件 D放大元件 電容式傳感器 電阻式傳感器 A、階躍特性 C、線性度 3-6、傳感器的組成部分中，直接感受被測物理量的是 A、轉(zhuǎn)換元件 C、轉(zhuǎn)換電路 3-7、在下列傳感器中，將被測物理量的變化量直接轉(zhuǎn)達(dá)化為電荷彎化量的是 A壓電式傳感器 B、 G自感式傳感器 D、 3-8、面積變化型電容式傳感器，其靈敏度大小與極距 A、成正比 B、平方成正比 C成反比D平方成反比 3-9、一個受力

10、能夠變形的懸臂梁，在梁的上、下表面各貼一個應(yīng)變片，并將兩個應(yīng)變片接入電橋 的相鄰兩臂上，則下面說法正確的是 A、整個電橋的輸出等于兩個應(yīng)變片所引起電壓變化量的差值 B、整個電橋的輸出等于兩個應(yīng)變片所引起電壓變化量的和 C、整個電橋的輸出始終為零 D這種接法，可實現(xiàn)溫度誤差的自動補(bǔ)償，抑制溫漂 4-1調(diào)頻波是 A截波幅值隨調(diào)制信號頻率而變 B截波幅值隨調(diào)制信號幅值而變 C截波頻率隨調(diào)制信號幅值而變 4-2調(diào)幅信號經(jīng)解調(diào)后必須經(jīng)過 A高通濾波器 B低通濾波器 C相敏檢波器 4-3調(diào)幅波的截波頻率至少應(yīng)是調(diào)制波頻率的（ ）。 A 1倍 B 2倍 C 3倍 D 4倍 4-4、

11、為了能從調(diào)幅波中恢復(fù)出愿被測信號，常用（ ）做為解調(diào)器。 A 鑒頻器 B 鑒相器 C 整流器 D檢波器 4-5、低通濾波器的作用是（）。 A濾除低頻信號B濾除高頻信號C直流變交流D交流變直流 4-6、一選頻裝置，其幅頻特性在f1~f2區(qū)間急劇衰減（f2>f1 ），在0~f1和f2~ oo之間近于平直, 這叫（ ）濾波器。 A.低通 B. 高通C.帶通 D. 帶阻 4-7、幅度調(diào)制（AM）是 A載波與調(diào)制波相乘 B載波幅值隨調(diào)制信號幅值而變 C載波與調(diào)制波相加 D載波頻率隨調(diào)制信號幅值而變 4-8、濾波器帶寬B越窄，表示著它的 A 頻率分辨率越高 B響應(yīng)的建立時間T e越長

12、 C響應(yīng)的建立時間T e越短 D頻率選擇性越差 4-9、濾波器的截止頻率是其幅頻特性值等于（）時所對應(yīng)的頻率。 A A0/2 B A0/1.414 C A0/3 D a0/4 4-10、高通濾波器的作用是 A、濾除信號的低頻成分 B、濾除信號的高頻成分 C、濾除信號的中頻成分 DX將直流變交流 9-1、半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度上升，其阻值（）。 A上升B下降C保持不變D變?yōu)? 9-2、熱電偶偉感器通常利用電橋不平衡原理進(jìn)行補(bǔ)償，其作用為 B、提高靈敏度 D、提高測量速度 A擴(kuò)大量程 G確保測量精度 1-1、具有離散頻譜的信號一定是周期信號。 （ ） 3-1 .差動變壓

13、器的輸出值只能反映鐵芯位移的大小，不能反映移動的方向。 （ ） 4-1、濾波器的中心頻率就是其通頻帶的幅值-3dB處的頻率。 （ ） 3-1動態(tài)范圍是指裝置輸出的測量上限值與下限值的比值。 （ ） 9-1、熱敏電阻 具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)，隨溫度上升而阻值下降。 （） 名詞解釋 電測法非線性度 壓阻效應(yīng) 濾波器的頻率分辨力 靈敏度 線性度 回程誤 差 負(fù)載效應(yīng) 壓電效應(yīng) 傳感器 信號調(diào)制零點殘余電壓 傳遞函數(shù)不 失真測試條件 三、問答題 1 .簡述交流電橋的平衡條件。 2 .畫出直流電橋的全橋接法，說明其優(yōu)點。 3 .傳感器選用應(yīng)考慮的基本原則有哪些？ 4 .影響電容式極距

14、變化型傳感器靈敏度的因素有哪些？為提高其靈敏度可以采取什么措施？ 5 .闡述實現(xiàn)不失真測量的條件。 6、說明熱電偶式溫度傳感器中間導(dǎo)體定律的實際應(yīng)用意義。 7 .欲測液位，試采用某種傳感器進(jìn)行測量，繪出可行性方案，并簡述工作過程。 8 .試用某種傳感器對壓力P進(jìn)行測量，請繪出可行性方案原理圖，并簡述工作過程。 9 .結(jié)合所學(xué)知識，采用兩種不同類型的傳感器測量轉(zhuǎn)速大小的方法，并畫簡圖說明其原理。 10 .簡述電渦流傳感器的工作原理。 11 .試說明二階裝置阻尼比多采用 （=0.6~0.7的原因。 12 .復(fù)雜周期信號的頻譜與瞬態(tài)（非周期）信號的頻譜相比有何異同點 ？ 13 .熱

15、電偶進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償?shù)脑蚴鞘裁矗客ǔ２捎玫睦涠藴囟妊a(bǔ)償方法有哪些？ 14、某個信號的傅氏展開式為x（t）=20-10cost-4cos（3t- 兀/2）,畫出其幅頻圖和相頻圖。 15、什么是線性時不變系統(tǒng)的頻率保持性，它在測試技術(shù)中有什么作用？ 16、用秒表、溫度計，如何確定溫度計的時間常數(shù) ？ 17、有一吊車的拉力傳感器如右圖所示。其中電阻應(yīng)變片 R1、R2、R3> R4貼在等截面軸上。已知 R1、R2、R& R4標(biāo)稱阻值均為200Q,橋路電壓為4V,物重m引起R1、R2變化增量為2Q。 ①、畫出應(yīng)變片組成的電橋電路，使其輸出電壓反 映出物體重量的大小。 ②、計算出測得的輸出

16、電壓和電橋輸出靈敏度。 H ③、說明R3 R4起到什么作用? 1-3:在對動態(tài)信號進(jìn)行分析時，為何要采用頻域描述方法？ 由于信號的時域描述只能反映信號的幅值隨時間變化的特征， 除簡諧波外一般不能揭示信號的 頻率組成成分。為了研究信號的頻率結(jié)構(gòu)和各頻率成份的幅值大小， 相位關(guān)系，所以應(yīng)對信號進(jìn)行 頻域描述。 1-4:在動態(tài)測試工作中，頻譜的概念及其分析方法有何意義或應(yīng)用？ 頻譜就是通過某種信號分析方法將時間信號中的各頻率成份分離并進(jìn)行排列的結(jié)果， 常用的是 頻譜圖。其中頻率與幅值的關(guān)系譜圖， 稱為幅頻圖，頻率與相位關(guān)系的譜圖稱為相頻圖。 信號不同 域的描述，只是為了使所研究信號

17、特征更為突出， 頻譜分析在故障診斷，設(shè)計測量系統(tǒng)，選擇使用 測量儀器和完成不失真測量等都有重要意義。例如：判定機(jī)器的振動裂度，在機(jī)器的故障診斷中尋 找振源，確定儀器設(shè)備的固有頻率和使用范圍等方面。 2-4 :對于二階裝置，為何要取阻尼比 ==0.6?0.7 ? 當(dāng)阻尼比，=0.6?0.7時，從幅頻特性曲線上看，幾乎無共振現(xiàn)象，而且水平段最長。這意味 著工作頻率范圍寬，即測量裝置能在 0?0.5。的較大范圍內(nèi)保持近于相同的縮放能力。滿足了 A（ ）= C的不失真測量條件。 從相頻特性曲線上看幾乎是一條斜直線。 這意味著邛（與）,因此滿足相頻不失真測量條 3-6接觸式和非接觸式傳感器的主

18、要性能特點有何不同 ？請分別選定一種傳感器并說明它們的具 體應(yīng)用。 接觸測量與非接觸測量主要是說明傳感器在實際條件下的工作方式， 也是選用傳感器時應(yīng)考慮 的重要因素。因為條件不同對傳感器要求亦不同。 例如對回轉(zhuǎn)軸的運動誤差、振動、扭力矩等運動 部件的被測參數(shù)的測量，往往采用非接觸測量的電容式、渦電流式傳感器。這樣就避免測量頭的磨 損、接觸狀態(tài)的變動，不易信號的采集等所造成的的測量誤差。相反對靜態(tài)被測參數(shù)的測量， 采用 接觸測量最為方便的高精度的電感式傳感器。 3-7可能的情況下，傳感器為何總是優(yōu)先采用差動工作方式？ 傳感器采用差動式的結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點：1）提高靈敏度；2）改善非線性，

19、擴(kuò)大測量范圍；3）消 除信號的共模成分，抑制零漂。 3-10選用傳感器的基本原則是什么？ 1、靈敏度高，在適用的測量范圍內(nèi)傳感器的信噪比高。 2、在保持不失真的測量條件，響應(yīng)特性要快，即希望遲延時間越短越好。 3、線性范圍愈寬愈好，則表明傳感器的工作量程大。 4、穩(wěn)定性要好，表明長期使用其輸出特性不發(fā)生變化的性能好。 5、精確度高，表明傳感器輸出與被測量對應(yīng)程度好，當(dāng)然精確度的選擇應(yīng)從價格比，從實際出 發(fā)來選擇。 6、測量方式應(yīng)根據(jù)測量條件來選，接觸測量還是非接觸測量是在線還非在線測量的方式。 7、還應(yīng)考慮：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價格便宜、易于維修等。 7-4利用計量光柵

20、測量位移時，采用細(xì)分技術(shù)的目的是什么？ 計量光柵的位移量是根據(jù)移過的莫爾條紋的數(shù)量來確定的，其分辨力為光柵的柵矩。 為了提高 分辨力以測得更小的位移量，需采用細(xì)分技術(shù)。 9-1何為熱電效應(yīng)？回路中熱電勢包等于零的充分必要條件有那些 ？ 兩種不同材料的導(dǎo)體首尾依次相接， 當(dāng)兩接觸端點溫度不同時構(gòu)成的閉合回路產(chǎn)生熱電勢 （或 熱電流）的現(xiàn)象，稱熱電效應(yīng)。 熱電勢等于零的充要條件是：①兩根導(dǎo)體（熱電極）的材料相同；②兩接觸端點的溫度相同。 9-2 熱電偶和熱電阻分別屬于那種傳感器 ? 熱電偶是一種能量轉(zhuǎn)換型溫度傳感器， 而熱電阻是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體受熱后電阻值變化的原理 測溫的，是能量

21、控制型溫度傳感器。 第一章 1 答：測試技術(shù)是實驗科學(xué)的一部分，主要研究各種物理量的測量原理和測量信號分析處理方法， 是進(jìn)行各種科學(xué)實驗研究和生產(chǎn)過程參數(shù)測量必不可少的手段，起著人的感官的作用。 2 答：測試系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示記錄裝置三部分組成。傳感器將被測物理量檢出并 轉(zhuǎn)換為電量， 中間變換裝置對接收到的電信號用硬件電路進(jìn)行分析處理或經(jīng) A/D 變換后用軟件進(jìn)行 信號分析，顯示記錄裝置則測量結(jié)果顯示出來，提供給觀察者或其它自動控制裝置。 3 答：在工程領(lǐng)域，科學(xué)實驗、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控制等，都離不開測試技術(shù)。測試技術(shù) 應(yīng)用涉及到航天、機(jī)械、電力、石化和海

22、洋運輸?shù)让恳粋€工程領(lǐng)域。 4 答：例如：全自動洗衣機(jī)中用到如下傳感器：衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫傳感器，水質(zhì) 傳感器，透光率光傳感器 （ 洗凈度 ） 液位傳感器，電阻傳感器 （ 衣物烘干檢測 ） 。 第二章 1 答：信號波形是指被測信號幅度隨時間的變化歷程。 2 答： 從信號描述上分為：確定性信號與非確定性信號； 從信號的幅值和能量上分為：能量信號與功率信號； 從分析域上分為：時域與頻域； 從連續(xù)性分為：連續(xù)時間信號與離散時間信號； 從可實現(xiàn)性分為：物理可實現(xiàn)信號與物理不可實現(xiàn)信號。 3 答： 可以用明確數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號稱為確定性信號。 不能用數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信

23、號稱為非確 定性信號。 4答：在所分析白^區(qū)間（-8, 8）,能量為有限值的信號稱為能量信號，能量不是有限值的信號 稱為功率信號。 5 答：周期信號的自相關(guān)函數(shù)仍然是同頻率的周期信號，但不保留原信號的相位信息。 6 答：信號頻域分析是采用傅立葉變換將時域信號 x(t) 變換為頻域信號 X(f) 。時域分析只能反映 信號的幅值隨時間的變化情況， 除單頻率分量的簡諧波外， 很難明確揭示信號的頻率組成和各頻率 分量大小。 信號頻譜 X(f) 代表了信號在不同頻率分量成分的大小，能夠提供比時域信號波形更直 觀，豐富的信息。 7 答： 周期函數(shù)展開為傅立葉級數(shù)的物理意義 : 把一個比較

24、復(fù)雜的周期信號看成是許多不同頻率的 簡諧信號的疊加。 8 答：平均值、方差、均方值、概率密度函數(shù)、自相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)、自功率譜密度函數(shù)、互 功率譜密度函數(shù)、相干函數(shù)等。 第三章 1 答：傳感器是借助檢測元件將一種形式的信息轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。目前，傳感器轉(zhuǎn)換后的 信號大多為電信號。因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。 2 答：傳感器由敏感器件與輔助器件組成。敏感器件的作用是感受被測物理量，并對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換 輸出。輔助器件則是對敏感器件輸出的電信號進(jìn)行放大、阻抗匹配，以便于后續(xù)儀表接入。 3 答： 工作原理：利用電阻應(yīng)變片受力產(chǎn)生應(yīng)變而使電

25、阻值發(fā)生變化的原理來測量被測參數(shù)的大小。 特點： ⑴ 性能穩(wěn)定，精度高。 ⑵ 測量范圍廣。 ⑶ 對環(huán)境條件適應(yīng)能力強(qiáng)。 應(yīng)變式傳感器在稱重，測力，測壓力，扭力，加速度等參量方面得到廣泛應(yīng)用。 4 答：電容式傳感器是把被測物理量轉(zhuǎn)化為電容器電容量變化的一種傳感器。 特點： ⑴ 輸入能量小，靈敏度高。 ⑵ 動態(tài)特性好。 ⑶ 能量損失小。 ⑷ 結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性好。 類型：變間隙式電容傳感器、變面積式電容傳感器、變介電常數(shù)式電容傳感器 使用中應(yīng)注意： ( 1)變間隙式電容傳感器非線性較大，應(yīng)采用差動結(jié)構(gòu)和電路進(jìn)行改善。 (2) 電纜電容影響大。 解決方法：①采用雙層屏蔽

26、電纜。②采用小型集成電路，放在傳感器內(nèi)部， 即傳感器分測量電路一 體化。 5 答：電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，把被測量非電量轉(zhuǎn)換為線圈電感的變化。 特點： ⑴ 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠； ⑵ 靈敏度高，分辨率較大； ⑶ 測量的精度較高； ⑷ 頻率響應(yīng)較低，不宜測試高頻動態(tài)參數(shù)。 廣泛用于測量位移及能引起位移變化的參量，如力，壓力，速度，加速度，流量，厚度等。 6 答： 壓電式傳感器的工作原理是以某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)的。物質(zhì)在機(jī)械力作用下發(fā)生變 形時，內(nèi)部產(chǎn)生極化現(xiàn)象，在它的兩個表面上將產(chǎn)生符號相反的電荷，去掉外力時電荷立即消失。 特點： ⑴ 靈敏度高，信噪比大，工作可

27、靠，體積小，重量輕。 ⑵ 固有頻率高，頻帶寬，動態(tài)響應(yīng)特性好。主要用于測量動態(tài)參量，不適用于測靜態(tài)參量。 ⑶ 要求絕緣電阻高，要求采用嚴(yán)格的絕緣措施，使用絕緣性能良好的材料。 在測量加速度，動態(tài)壓力、力方面得到廣泛應(yīng)用。 使用中應(yīng)注意： （1） 主要用于測量動態(tài)參量，不適用于測靜態(tài)參量。 （2） 要求有很高的絕緣電阻。 （3） 使用電壓放大器時，當(dāng)改變電纜長度時，前置放大器輸入電壓與傳感器靈敏度都會發(fā)生變化。 因此，在使用中，電纜不是規(guī)定的長度時，要重新標(biāo)定靈敏度。 7 答： 霍耳式傳感器的工作原理是利用霍爾效應(yīng)： 金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中， 當(dāng)有電流流過時， 在垂直于電

28、流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 8答：熱電偶是由兩種不同的導(dǎo)體 A和B兩端相連組合閉合回路。如果兩端溫度 T和T0不相等時， 回路中就有電流通過，即回路內(nèi)出現(xiàn)了電動勢，該電動勢稱為熱電勢。 基本定律： （ 1）中間導(dǎo)體定律 在熱電偶回路中，只要接入的中間導(dǎo)體兩端溫度相同，則對回路的總熱電勢沒有影響。 （ 2） 連接導(dǎo)體定律 在熱電偶回路中，如果熱電偶A和B分別與連接導(dǎo)體A,B’和相連接，接點溫度分別為T,Tn,T0。 則該回路的熱電勢等于熱電偶 A, B在溫度為Tn,To的熱電勢Eab（「,To）與連接導(dǎo)體A,B在溫度為 Tn,To的熱電勢EAB（Tn，T

29、o）的代數(shù)和。 EABBA(T，Tn，T0)=EaB(「「)陽3萬。) (3)中間溫度定律 兩種導(dǎo)體A和B組成的熱電偶，當(dāng)接點溫度為T,To時所產(chǎn)生的熱電勢，等于該熱電偶一個接點 溫度為T ,另一個接點溫度為Tn所產(chǎn)生的熱電勢與同一熱電偶一個接點溫度為 Tn ,另一個接點溫度 為To時所產(chǎn)生的熱電勢的代數(shù)和。 Eab(T,To) =EAB(T,Tn) EaB(To；To) (4)相配定律 由導(dǎo)體A和B組成的熱電偶，當(dāng)接點溫度為T和To時所產(chǎn)生的熱電勢，等于由導(dǎo)體A和C組成 的熱電偶，在兩端溫度也為T和To時所產(chǎn)生的熱電勢與由導(dǎo)體 C和B組成的熱電偶，在兩端溫度也 為T和To時所

30、產(chǎn)生的熱電勢的代數(shù)和。 Eab(T,To) = Eac(T,To) Ecb(T,To) = Eac(T,To) 一 Ebc(T,To) 冷端補(bǔ)償：冰點法、修正法、補(bǔ)償電橋法 9答：傳感器選擇的基本原則： (1)傳感器的使用環(huán)境：實驗設(shè)備允許傳感器的體積大小、安裝方式以及信號的引出方式等； 使用的溫度，濕度，嚴(yán)酷度范圍等 (2)傳感器的靜態(tài)性能包括量程、靈敏度和線性度等。量程，一般最大信號為滿量程的6。?8。％; 精度，線性度和靈敏度等反映傳感器的精度；靈敏度決定信號的信噪比 (3)傳感器的動態(tài)特性，響應(yīng)速度，頻率特性等 第四章 1答：測試系統(tǒng)是執(zhí)行測試任務(wù)的傳感器、儀器和設(shè)備的

31、總稱。 2答：測量時，測試裝置的輸入、輸出信號不隨時間而變化，則稱為靜態(tài)測量 3答：靜態(tài)測量時，測試裝置表現(xiàn)出的響應(yīng)特性稱為靜態(tài)響應(yīng)特性。 4答：靈敏度、非線性度、回程誤差、重復(fù)性、分辨力、可靠性等。 5答：時域條件：測試系統(tǒng)的輸出y(t)與輸入x(t)滿足關(guān)系y(t尸Aox(t-to) 6答：不失真測試系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性應(yīng)分別滿足 A( ⑴尸A0二常數(shù) (J) ( Cl) )=-t0 Cl) 7 答：T 0T <0.3 8答： 設(shè)計原則：阻尼比(=0.6 --0.8 ,固有頻率0n盡可能大。 選用原則：被測信號的有意義的頻率成分必須包含在測量裝置的可用頻率范圍之內(nèi)

32、。一般, 9答: H (際0幽——21 1-0+2j，巴 ⑼J 0n 幅頻特性 相對幅值誤差 A 伊)-1 乂 100% =2.53% 第五章 1答：信號調(diào)理的的目的是便于信號的傳輸與處理。 (1)傳感器輸出的電信號很微弱，大多數(shù)不能直接輸送到顯示、記錄或分析儀器中去，需要進(jìn) 步放大，有的還要進(jìn)行阻抗變換。 (2)有些傳感器輸出的是電信號中混雜有干擾噪聲，需要去掉噪聲，提高信噪比。 (3)某些場合，為便于信號的遠(yuǎn)距離傳輸，需要對傳感器測量信進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理 2答：一階RC低通濾波器、一階RC高通濾波器、RC帶通濾波器、RC帶阻濾波器 R

33、 - □—―: A （1分） （1分） （1分） （1分） ex C」一e 3答：調(diào)幅是將一個高頻正弦信號(或稱載波)與測試信號相乘，使載波信號幅值隨測試信號的變 化而變化 4答：調(diào)頻是利用信號x(t)的幅值調(diào)制載波的頻率，或者說，調(diào)頻波是一種隨信號 x(t)的電壓幅 值而變化的疏密度不同的等幅波. 5答： ⑴ 將信號記錄在磁帶上，并能以電信號重新輸出，這就便于和數(shù)據(jù)處理機(jī)、 電子計算機(jī)聯(lián)用，進(jìn) 行高精度、高速的數(shù)據(jù)分析處理。 ⑵ 可以快錄、快放或快錄、慢放，很容易做到壓縮時間軸，對分析、研究瞬態(tài)過程或長時間過程 有利。 ⑶ 工作頻帶寬，從直流到1MH到上，信噪比

34、高，線性度好，零點漂移小，易于實現(xiàn)多點記錄。 第六章 1答：絕對誤差是指測得值與真值之差。 相對誤差是指絕對誤差與被測真值的比值。 般儀表常用此指標(biāo)表示儀器 2答：引用誤差是指測量誤差的最大絕對值與儀表滿量程的百分比 的精度等級。 3解：使用300V, 0.5級電表，示值相對誤差為: ?300 0.5% “ :x _ 100% =1.88% 80 使用100V, 1.0級電表，示值相對誤差為： ：x 100 1.0% 80 100% =1.25% 故選用100V, 1.0級電表為好。 4答：工具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差 5答：系統(tǒng)誤差是指誤差的數(shù)

35、值大小和正負(fù)在測量過程中恒定不變，或按一定規(guī)律變化的誤差。當(dāng) 誤差的數(shù)值大小和正負(fù)確定時，稱為已定的系統(tǒng)誤差。當(dāng)誤差按一定規(guī)律變化時稱為未定系統(tǒng)誤差 或變值系統(tǒng)誤差。 6答：指那些誤差數(shù)值特別大，超出規(guī)定條件下預(yù)計的誤差。它一般是由測量者粗心大意引起的或 者儀器發(fā)生異常引起的。 兩個常用的判定準(zhǔn)則：拉依達(dá)準(zhǔn)則和格羅布斯準(zhǔn)則。 7答： (1)單峰性：概率密度在中心處最大，即無誤差情況出現(xiàn)的幾率最大。 (2)對稱性：函數(shù)為偶函數(shù)，即絕對值相等的正誤差和負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會相同。 (3)有界性：由函數(shù)分析，誤差范圍為［3,?］,但誤差出現(xiàn)在區(qū)間［-3。,+劉 之 外的可能性極小(<0.3%

36、),因此可認(rèn)為［-3%+3仃］ 為隨機(jī)誤差的極限。 (4)抵償性：當(dāng)測量次數(shù)增加到無限多次時，隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值為零。 8答： (1)貝塞爾公式計算標(biāo)準(zhǔn)偏差精度較高，但計算量較大，主要用于測量次數(shù)較多和精度要求較高 的場合； (2)極差法計算方便迅速，在測量次數(shù)較少(n<10)計算精度與貝塞爾公式相當(dāng)，主要用于測量 次數(shù)較少和精度要求不高的場合。 9答： (1)已定系統(tǒng)誤差不影響殘余誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差的計算，對測量的精密度無影響。因此，在最終誤 差的表示形式中，一般不包括已定系統(tǒng)誤差 (2)未定系統(tǒng)誤差將以算術(shù)平均值的形式影響測量結(jié)果。 未定系統(tǒng)誤差直接影響殘余誤差的數(shù)值,

37、即測量結(jié)果的精密度。 10解： (1)計算a和b的算術(shù)平均值 98 101 100 99 102 =100 m —1 / b = 一、bi n i4 10 9.9 10.2 9.8 10.1 “ 二10 m (2)計算a和b的標(biāo)準(zhǔn)偏差 n 2 -a i 1 n - 1 —22 2 2 2 2 P8 bi10b)「［101 -100 100 -100 99 -100 102 -100 5-1 (3) =4118anF b的標(biāo)準(zhǔn)偏差 5-1 i n -1 二二1.581 =0.707 m . n -5 二 b 0.1581 —b = =0.070

38、7 m n \ 5 計算面積 S -a b -100 10-1000 m=1.58m——2 10 -10 - 9.9-10］，［10.2-10］ - (9.8-10 - 10.1-10 (5) 計算面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差 但12 二 2 FS a Fb 一 2 12 二2 2 二2 、b = . b -- a a -- b = 102 0.7072 1002 0.07072 = 9.998 m 第七章 1答：表格法 (數(shù)字法)、圖示法、經(jīng)驗公式法。 2答：建立經(jīng)驗公式的步驟大致如下： (1)描繪曲線：將測量數(shù)據(jù)以自變量為橫坐標(biāo)，函數(shù)值為縱坐標(biāo)逐點繪出，并連成

39、測量曲線。 (2)對曲線進(jìn)行分析，并確定公式的基本形式 （ 3）確定公式中的常量： 確定公式中的常量的過程稱為擬合或者回歸。 （ 4）檢驗公式的準(zhǔn)確性：將測量數(shù)據(jù)的自變量代入公式計算函數(shù)值，檢查其與測量值是否一致。 如差別較大，則應(yīng)調(diào)整經(jīng)驗公式的常數(shù)，甚至經(jīng)驗公式的型式，直至達(dá)到要求為止。 3 答：在具有等精度的多次測量中，所求得的最可靠值，是各測量值的殘差平方和為最小時所求得 的值。用最小二乘法所求得的擬合直線使得各數(shù)據(jù)點與擬合直線間的殘差平方和為最小。 4 答：首先由圖形曲線確定它是屬于哪種函數(shù)類型。在確定了函數(shù)類型之后，再設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為線 性函數(shù)，求得相應(yīng)的線性函數(shù)的常

40、量，就可得到測量數(shù)據(jù)的曲線擬合方程。 5答：A網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對40Phon純音的響應(yīng)，具特點是中、低頻聲信號有較大的衰減。 B網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對70Phon純音的響應(yīng)，具特點是對低頻段聲信號有一定的衰減。 C網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對100Phoa純音的響應(yīng)，幾乎在整個聲頻范圍內(nèi)，特性曲線是平直的，它代表了 聲頻范圍內(nèi)的總聲級。 6答： （ 1）傳聲器 傳聲器是將聲能換成電能的聲電換能器 , 也就是將聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器。在精密測 量中 , 使用最廣的傳感器是電容傳聲器 , 它具有靈敏度變化小、 時間穩(wěn)定性好、 頻率響應(yīng)特性平直等 優(yōu)點。 （ 2）聲級計 聲級計是測量噪聲的主要儀器 , 目前常用的有普通聲級計、精密聲級計和脈沖的精密聲級計。