长安大学测试与传感器技术试题库及答案

测试与传感器技术试题(1)一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面的括号内打A“√”，错误的打B“×”。

每小题2分，共10分)1.X-Y记录仪可记录任何频率的信号。

( B )2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。

( A )3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。

( A )4.瞬态信号的频谱一定是连续的。

( A )5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。

( B )二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。

每小题2分，共10分)1.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是( A )A.周期信号B.非周期信号C.瞬态信号D.随机信号*2.用共振法确定系统的固有频率时，在有阻尼条件下，( )频率与系统固有频率一致。

A.加速度共振B.速度共振C.位移共振D.自由振动3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是( A )A.电荷放大器B.A/D转换器C.相敏检波器D.滤波器4.温度误差的线路补偿法是利用电桥( C )实现的。

A.相邻桥臂同变输入电压相加B.相邻桥臂差变输入电压相减C.相对桥臂同变输入电压相加D.相对桥臂差变输入电压相加5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M( B )A.始终保持不变B.随被测位移的变化而变化C.不随被测位移的变化而变化D.随线圈电流的变化而变化三、填空题(每空1分，共30分)1.若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为___AW_____，加速度信号的振幅为______AW2__。

2.利用数字频率计测量振动频率时，一般对低频信号测________，高频信号测________。

3.信号的频谱函数可表示为__幅值______频谱和___相位_____频谱。

4.用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不同，存在着________共振频率，________共振频率，________共振频率。

5.高频情况下，多采用___压电式____测力传感器来测量激振力，而且在实验前需对测力系统进行____标定____。

6.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时，质量块产生一可变力作用在压电晶片上，由于___压电_____效应，在压电晶片两表面上就有___电荷_____产生。

7.阻抗头由两部分组成，一部分是___力_____传感器，一部分是_加速度_______传感器。

它是用来测量驱动点__阻抗______的。

8.阻容式积分电路中，输出电压从_电容C_______两端取出，RC称为__积分______时间常数，RC值越大，积分结果越__准确______，但输出信号___越小_____。

9.光线示波器的关键部件是________，通过它，可将按一定规律变化的________信号，转换成按同样规律变化的________摆动信号，从而记录测量结果。

10.热电偶的热电势由________和________两部分组成。

@@@11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率_______。

12.具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为________。

13.长度计量光栅是利用_莫尔条纹_______来进行位移量的测量的，它具有_位移放大_______和_平均光栅误差_______的作用。

四、简答题(每小题5分，共20分)1.为什么使用压电式传感器时必须配用阻抗变换器?2.简述金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理有何不同?3.简述电动式激振台的基本构造和工作原理。

4.简述磁带记录仪的功能特点。

五、计算题(每小题10分，共30分)1.求指数函数x(t)=Ae-at(a>0,t≥0)的频谱；画出幅频图。

2.已知一阶系统的频率响应为H(jω)=11+0.35jω,用该装置去测周期分别为1S，2S，5S的正弦信号，问它们的幅值误差各为多少?3.已知被测应变ε(t)=A+Bcos10t,电桥输入电压为u i(t)=U i cos1000t,采用半桥差动工作方式，试求(1)电桥输出信号的表达式，并说明该信号是什么波形；(2)画出该信号的幅频图。

测试与传感器技术试题（2）一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面括号内打“√”，错误的打“╳”。

每小题2分，共10分)1.动态应变仪的标定电桥的输出电压是采用半桥接法工作的。

( )2.传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。

( )3.利用桥式电位差计测量热电偶的热电势时要消耗热电偶的能量。

( )4.具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为 0=MK。

( )5.惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。

( )二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。

每小题2分，共10分)1.下列传感器可实现非接触测量的是( C )传感器。

A.压电式加速度B.电动式速度C.电磁式速度D.电阻应变式2.描述周期信号频谱的数学工具是( A )A.傅立叶级数B.傅立叶变换C.拉氏变换D.三角函数3.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为( B )A.理论直线B.标定曲线C.理论标定曲线D.幅频曲线4.要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后( D )A.相等B.与角频率成反比C.与角频率无关D.与角频率成正比5.使用数字频率计测量信号时，在( )情况下测周法比测频法合理。

A.被测信号频率很低B.被测信号频率很高C.被测信号频率变化较大D.被测信号频率恒定三、填空题(每空1分，共20分)1.测试装置的灵敏度是该标定曲线的________。

2.热电偶的热电势包括两种不同导体接触时的________和同一导体两端处于不同温度时的________。

3.直流电桥中________接法的灵敏度最高。

4.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的________相等，且相对桥臂阻抗的相角________相等。

5.光线记录仪的振动子的输入信号只能是________。

6.单位脉冲信号的幅值频谱是________。

7.半导体应变片的工作原理是基于________效应。

8.随机信号x(t)的均值定义为μ=________。

9.若稳定振动位移信号为x(t)=Asin(ωt+θ)，则其稳定振动速度信号为v(t)=________,加速度信号的振幅为________。

10.用强迫振动法激励系统，当系统加速度幅值达到最大时，称为系统的________，此激振频率ωd与系统固有频率ω０之间的关系式为________。

11.正弦信号的均方根值与它的幅值比为________。

12.电动式速度传感器的线圈中产生的感应电动势正比于________。

13.GZ-2型测振仪配接电动式速度传感器时，经过仪器内部的________网络可将传感器测得的速度信号转换为________和________信号。

14.温度误差的线路补偿法是利用电桥的________实现的。

四、简答题(每小题10分，共30分)1.简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪两种?各有何特点?2.画出动态应变仪的原理框图。

若输入应变的波形为低频简谐信号，请注明各环节的输出信号的波形。

3.差动变压器是哪一类传感器?它的工作原理和输出特性是什么? 五、计算题(每小题10分，共30分) 1. 写出图示阶跃信号的时域表达式，求它的频谱密度函数。

2.某测试装置的频率响应函数为H(j ω)=6750022500+150(j )+(j )ωω2若输入信号为X(t)=100sin(31.4t+30°)+50sin(314t-20°)，求稳态输出信号Y(t)的表达式。

3.根据图示电桥(1)写出电桥作电压输出时的和差特性公式。

(2)若R1=R2=R3=R4=120Ω， △R1=△R3=0.3Ω, △R2=△R4=0时，输入电压为 u 0(t)=300sin(31416t),求输出电压u(t)。

测试与传感器技术试题（3）一、填空题(每空1分，共15分)1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为________测试。

2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_______和标准测试系统。

3. 涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时，互感系数M将________。

4. 半导体应变片以压阻效应为主，它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。

5. 测量准静态力信号时，要求电荷放大器的输入阻抗________1012(Ω)。

6. 周期信号展开为傅立叶级数后，其中A0表示直流分量的幅值，A n表示________分量的幅值。

7. 当τ→∞时，信号x(t)的自相关函数R x(τ)呈周期性变化，说明该信号为________。

8. LCD是液晶显示器，是一种________功耗器件。

9. A/D卡的转换速率表示________。

10. 在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，________接法可以得到最大灵敏度输出。

11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强，主要缺点是________。

为克服该缺点，可采用二阶或二阶以上有源低通滤波器。

12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量，而相对湿度给出了大气的________程度，它比绝对湿度使用更广泛。

13. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上，将使截流子数目减少，从而使材料的电阻率________。

14. 半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础。

二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下，其________与温度之间的近似线性关系实现。

15. 图像处理的主要目的是________。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题后的括号内。

每小题1分，共15分)1. 为了抑制干扰，常采用的电路有( )A. A/D转换器B. D/A转换器C. 变压器耦合D. 调谐电路2. 选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是( D )。

A. 阻抗匹配B. 增大输出量C. 减小输出量D. 接近不失真条件3. 自相关函数一定是( A )函数。

A. 偶B. 奇C. 周期D. 随机4. 用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可( B )A. 增加敲击力B. 增加锤头硬度C. 增大锤重D. 减小冲击力5. 记录磁带慢录快放，放演信号的频宽将( )A. 扩展，幅值减小B. 变窄，幅值减小C. 幅值增大D. 变窄，幅值增大 6. 无源RC 低通滤波器从( B )两端引出输出电压。

A. 电阻RB. 电容CC. 运算放大器D. 电感L 7. 人工视觉系统图像处理中，对像素信息进行编码的作用是( ) A. 滤去噪声 B. 传输和存储信息 C. 图像增强 D. 图像分割8. 载波频率为f 0，调制信号的最高频率为f m ，两者的关系为( C ) A. f 0=f m B. f 0>f m C. f 0>>f m D. f 0<<f m 9. 测量不能直接接触的高温物体温度，可采用( )温度传感器。