吉林大学机械工程测试技术复习资料(DOC)

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大学机械工程测试技术期末考试复习资料

大学机械工程测试技术期末考试复习资料

机械工程测试技术★ZZ211006——在线考试复习资料2021版一、单选题1.截断的正弦波信号的频谱是()。

A.离散谱B.高频谱C.低频谱D.连续谱答案:D2.自功率谱密度是()的傅里叶变换。

A.自相关函数B.脉冲响应函数C.频率响应函数D.互相关函数答案:A3.如果一个信号的最高频率为100HZ,为避免频率混叠,采样频率应大于()。

A.100HZB.600HZC.200HZD.1000HZ答案:B4.理想滤波器在通频带之内幅频特性为().A.0B.与频率成正比C.常数D.1/2答案:C5.同步解调是在调幅信号基础上乘以()。

A.同频率的测试信号B.调幅信号C.调制信号D.同频率的载波信号答案:D6.交流电桥的平衡条件为().A.相邻两臂阻抗乘积相等B.相邻两臂阻抗之和相等C.相对两臂阻抗乘积相等D.相对两臂阻抗之和相等答案:C7.()是能量转换型传感器。

A.压电传感器B.电容传感器C.电阻传感器D.电感传感器答案:A8.变极距式电容传感器的灵敏度与()成反比。

A.面积B.极距C.极距的平方D.介质答案:C9.当电阻应变片式传感器拉伸时,该传感器电阻()。

A.变小B.不变C.不确定D.变大答案:D10.两个系统的传递函数分别为H1(S)与H1(S),串联后总的传递函数为()。

A.H1(S)+H1(S)B.H1(S)H1(S)C.H1(S)/H1(S)D.0答案:B11.一阶系统在ω=1/τ处,相位滞后为()。

A.450B.900C.1800D.0答案:A12.测试系统不失真测试的幅频特性为()。

A.0B.450C.常数D.与ω成线性关系答案:C13.瞬变非周期信号的频谱具有()特点A.连续B.离散C.模拟D.数字答案:A14.周期信号的频谱具有()特点A.连续B.离散C.模拟D.数字答案:B15.获得非周期时域信号的频谱用()数学工具。

A.付里叶级数B.傅立叶变换C.拉氏变换D.时序分析答案:B16.A/D转换器的位数越多,则量化误差则()。

机械工程测试技术基础试题A及答案

机械工程测试技术基础试题A及答案

一、填空题(每空1分,共10分) 1.信号可分为____ _____两大类。

2.在平稳随机过程中,若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性,则该过程叫_________。

3.对于线性系统,若输入为x(t)=x 0e j ωt ,则其稳态输出y(t)=y e j t 00()ωϕ+,这个性质称为_________。

4.已知滤波器的带宽为B ,它对阶跃响应的建立时间为Te ,则B 和Te 的关系为_______。

5.若测试系统由两个环节并联而成,且各个环节的传递函数分别为H 1(S)和H 2(S),则该系统的传递函数为_________。

6.若采样频率过低,不满足采样定理,则被采样的离散信号的频谱会发生_______现象。

7.频率不同的两个正弦信号,其互相关函数R xy (τ)=_________。

8.若信号满足y(t)=kx(t)关系,式中k 为常数,则互相关系数ρxy (τ)=________。

9.两个时域函数乘积的傅里叶变换等于这两个函数_________。

10.图1-10所示电桥的输出为_________。

图1-10二、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,并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题1分,共15分) 1.描述非周期信号的数学工具是( ) A.三角函数 B.拉氏变换 C.傅氏级数 D.傅氏变换 2.时域信号x(t)二阶导数的傅里叶变换是( )A. 122()()j f X f π B. 122()()πf X f C. (j2πf)2X(f) D. (2πf)2X(f)3.概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律( ) A.时间域 B.频率域 C.幅值域 D.复数域4.测试装置的传递函数H(S)的分母与( )有关。

A.输入量x(t) B.输出量y(t) C.输入点的位置 D.装置的结构5.无论二阶系统的阻尼比ξ如何变化,当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时,该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为( ) A. 0° B. 90° C. 180° D.不定值6.差动式电感传感器和差动式电容传感器具有( )的特点。

《机械工程测试技术基础》期末试题及答案

《机械工程测试技术基础》期末试题及答案
(四)简答和计算题 1、 哪些传感器可选作小位移传感器? 2、 涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较,其主要优点是什 么?涡流式传感器能否测量大位移量?为什么? 3、 电涡流传感器除了能测量位移外,还能测量哪些非电量? 4、 电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移?若能测量理由是什 么?不能测量理由是什么?应采取什么措施改进,就可以用电涡流 传感器测量了。 5、 压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同,为什 么? 6、 试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。 (1) 用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理; (2) 两个线圈通常应该接在什么电路中?用图说明如何接法。 7、 某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径,工作初始极 板间距离,介质为空气。问: (1) 如果极板间距离变化量,电容的变化量是多少? (2) 如果测量电路的灵敏度,读数仪表的灵敏度(格/mV)在 时,读数仪表的变化量为多少?

5、 传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的 越小。
6、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有 关系为最
佳。
(二)选择题
1、
不属于测试系统的静特性。
(1)灵敏度 (2)线性度 (3)回程误差 (4)阻尼系数
2、 从时域上看,系统的输出是输入与该系统 响应的卷积。
(1)正弦 (2)阶跃 (3)脉冲 (4)斜坡
(3)使频率变化转变为电压变化 (4)使频率转变为电流
4、 一选频装置,其幅—频特性在区间近于平直,在区间急剧衰减,
这叫 滤波器。
(1)低通 (2)高通 (3)带通 (4)带阻
5、 一带通滤波器,其中心频率是,-3dB带宽是,则滤波器的品质因
数等于

(1) (2) (3) (4)

机械工程测试技术基础复习提纲

机械工程测试技术基础复习提纲

机械⼯程测试技术基础复习提纲Chapter 11、信号的三种分类⽅法及其定义(1)确定性信号与随机信号。

若信号可表⽰为⼀个确定的时间函数,因⽽可确定其任何时刻的量值,这种信号称为确定性信号(分为周期信号,⾮周期信号);随机信号是⼀种不能准确预测未来瞬时值,也⽆法⽤数学关系式来描述的信号。

(2)连续信号和离散信号。

若信号数学表⽰式中的独⽴变量取值是连续的,为连续信号;若独⽴变量取离散值,为离散信号。

(3)能量信号和功率信号。

电压信号x(t)加到电阻R上,其瞬时功率P(t)=x2(t)/R。

把信号x(t)的平⽅x2(t)及其对时间的积分分别称为信号的功率和能量。

2、周期信号频谱的三个特点(1)周期信号的频谱是离散的(2)每条谱线只出现在基波频率的整数倍上,基波频率是诸分量频率的公约数(3)各频率分量的谱线⾼度表⽰该谐波的幅值或相位⾓。

3、傅⾥叶变换的性质(P30 表1-3)时域频域δ(t)?1(单位瞬时脉冲)(均匀频谱密度函数)1 ?δ(f)(幅值为1的直流量)在(f=0处有脉冲谱线)δ(t-t0)?e-j2πftoδ函数时移t0 (各频率成分分别相移2πfto ⾓)ej2πfot ?δ(f-f0)(复指数函数)(将δ(f)频移到f0)正、余弦函数的频谱密度函数:由sin2πf0t=j(e-j2πfot-ej2πfot)/2,cos2πf0t=(e-j2πfot+ej2πfot)/2,变换为sin2πf0t?j[δ(f+f0)-δ(f-f0)]/2,cos2πf0t?第 2 页共 7 页5、各态历经平稳随机过程定义及其性质定义:平稳随机过程是指其统计特征参数不随时间⽽变化的随机过程。

性质:当取样在时间轴上作任意平移时,随即过程的所有有限维分布函数是不变的。

6、随机信号的主要特征参数及其含义参数:(1)均值、⽅差和均⽅值(2)概率密度函数(3)⾃相关函数(4)功率谱密度函数。

含义:均值µx 表⽰信号的常值分量,⽅差σx2描述随机信号的波动分量,均⽅值φ2描述随机信号的强度。

机械工程测试技术基础考试题B及答案备课讲稿

机械工程测试技术基础考试题B及答案备课讲稿

机械工程测试技术基础考试题 B 及答案一、填空题(每题1分,共10分)1. 构成信号x(t)的各频率分量的集合称为________ 。

2. 在时间信号x(t)幅值不变的条件下,若x(t) X(f),则x(kt)(k>0)。

3. 如果函数与某一连续信号f(t)相乘,则其乘积仅在t=0处得到__________ 其余各点(t 0)之乘积均为零。

4. 在平稳随机过程中,若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征,这样的平稳随机过程称为_______ 随机过程。

5. 当测量装置的输入x有一个增量x,引起其输出y发生相应变化y,则该装置的绝对灵敏度为S= ________ 。

6. 两个传递函数各为H i(s)和H2(S)的环节,其串联后所组成的系统的传递函数H(s)为_____ 。

7. 半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的______ 效应。

8. 涡流式传感器的变换原理是利用______ 在交流磁场中的涡流效应。

9. 设两光栅刻线间的夹角为,栅距均为W,则二者所生成之英尔条纹间的距离B H_= __ 。

10. 信号的时域描述是信号时间历程的直接记录,频域描述则反映了信号的_______ 。

二、单项选择题(在下列每小题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其字母标号填入题干的括号内。

每小题1分,共20分)1. 二阶装置的动态特性参数是它的()A. 时间常数B.传递函数H(s)C. 固有频率°和阻尼比D.功率谱2. 差动变压器式电感传感器是把被测位移量转换成()的变化装置,通过这 一转换从而获得相应的电压输出。

A.线圈自感 B.线圈互感 C 丄C 调谐振荡D.RC 调谐振荡3. 智能传感器具有辨认、识别与判断的功能,它是由( )而成。

A.智能型材料研制 B.传感器与记忆合金组装D. 传感器与计算机组合)B. 下截止频率越低 D.下截止频率越咼T s 米样后,其频谱将具有( )特征。

吉林大学机械类考研复习书目

吉林大学机械类考研复习书目
专业代码、名称及研究方向


考试科目
备注
401机械学院(学制3年)
0852工程
085201机械工程
80
(23)
80
①101思想政治理论
②201英语一或202俄语或203日语
③301数学一
④865材料力学(需携带计算器)
复试科目:机械制造技术基础、液压与气压传动、
机械系统设计
参考书目:
《材料力学》刘洪文,高等教育出版社;
《材料力学》聂毓琴,孟广伟,机械工业出版社。
专业代码、名称及研究方向
人数
考试科目
备注
402汽车工程学院(学制3年)
0852工程
085206动力工程
085234车辆工程
085237工业设计工程
90
25
49
16
①101思想政治理论
②201英语一或202俄语或203日语
③301数学一
④872工程热力学(需携带计算器)或865材料力学(需携带计算器)或901自动控制原理(需携带计算器)
汽车车身结构与设计:《汽车车身结构与设计》,黄天泽,黄金陵主编,机械工业出版社,2009年。《汽车车身设计》,黄金陵,机械工业出版社,2007年。
汽车车身制造工艺学:《汽车车身制造工艺学》,宋晓琳,北京理工大学出版社。
内燃机构造:《汽车构造》上册(第三版)陈家瑞,机械工业出版社,2009年2月。
工程热力学:《工程热力学》华自强、张忠进、高青主编,高等教育出版社,2009年,第四版
复试科目:专业综合(汽车车身结构与设计、汽车车身制造工艺学)。
参考书目:
材料力学:《材料力学》刘洪文,高等教育出版社。
《材料力学》聂毓琴,孟广伟机械工业出版社。

机械工程测试技术_习题集(含答案)

《机械工程测试技术》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有习题【说明】:本课程《机械工程测试技术》(编号为09009)共有计算题,简答题, 填空题等多种试题类型,其中,本习题集中有[ 填空题]等试题类型未进入。

一、计算题1. 求如下图所示周期性方波的复指数形式的幅值谱和相位谱2. 求所示信号的频谱)5.2()5.2(21)(21-+-=t x t x t x式中x 1(t ), x 2(t )是所示矩形脉冲。

txT 1-T 1T-T)(t x )(1t x t tt )(2t x3. 余弦偏置调制信号t f t f t x z m ππ2cos )2cos 1()(0+=的频谱。

4. 已知信号x(t)=5sin10t+5cos(100t-π/4)+4sin(200t+π/6),通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的测试系统,试确定输出信号的频率成分并绘出输出信号的幅值谱。

5. 一阶温度传感器,其时间常数τ=3.5 (s),试求:将其快速放入某液体中测得温度误差在2%范围内所需的近似时间。

6. 有一金属电阻应变片,其灵敏度S=2.5,R =120Ω,设工作时其应变为1200με,问ΔR 是多少?若将此应变片与2V 直流电源组成回路,试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少?。

7. 用时间常数为0.5的一阶装置进行测量,若被测参数按正弦规律变化,若要求装置指示值的幅值误差小于2%,问被测参数变化的最高频率是多少?如果被测参数的周期是2s 和5s ,问幅值误差是多少?8. 已知低通滤波器的频率特性为)21(1)(τπf j f H +=,式中τ= 0.05s,当输入信号)45100cos(2.010cos 5.0)( -+=t t t x 时,求其输出)(t y ,并比较)(t y 与)(t x 的幅值与相位有何区别。

9. 进行某次动态压力测量时,所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/Mpa,将它与增益为0.005v/nc 的电荷放大器相连,而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上,记录仪的灵敏度为20mm/v 。

机械工程测试技术基础-期末考试及答案三


图的依据数学表达式是 _____。 7.信号的有效值又称为_____,有效值的平方称为_____,它描述测试信号的强 度(信号的平均功率)。 8.确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是_____,后者 频谱特点是_____。 9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是_____和_____。 10.连续信号 x(t ) 与 (t t0 ) 进行卷积其结果是:
T
(2’ )
出此得 x(t ) 的三角函数形式傅里叶级数展开为
x(t ) a0 (an cos n0 t bn sin n0 t )
n 1

A 4A 1 2n 2 2 cos t T (1’ 2 n 1,3,5 n )
4
n 次谐波分量的幅值
2 An an bn2
2
9.频率响应法;阶跃响应法
10. x(t t0 ) ;把原函数图像平移至 t0 位置处 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D C B A B D A C 1.信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点?(4 分) 答:① 各环节的输入量与输出量之间应保持一一对应的关系,并尽量不失真; ② 尽可能减小或消除各种干扰。 (2’ ) 2.周期信号的频谱具有哪几个特点?(6 分) 答:① 周期信号的频谱是离散的。 (2’ ) ② 每条谱线只出现在基波频率的整倍数上,基波频率是各分量频率的公约数。 ③ 各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。 工程中常见的周期信号, 其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的。因此,在频谱分析中没必要 取那些次数过高的谐波分量。 (2’ ) 3.现有电阻 R1 和 R2 ,电感 L 和电容 C,连结成四臂交流电桥,试画出能满足电桥 平衡的正确接桥方法, 并写出该电桥的平衡条件。 (设激励为 正确的接桥方法如图所示: (3’ )

测试技术复习资料(第二章)

第二章一、选择题2. 测试装置的传递函数H(s)是装置动态特性在( D )中的描述。

A. 幅值域B. 时域C. 频率域D. 复频域3. 测试装置的频响函数H (jω)是装置动态特性在( C )中的描述。

A. 幅值域B. 时域C. 频率域D. 复频域4. 用常系数微分方程描述的系统称为( D )系统。

A. 相似B.物理C. 力学D. 线性5. 下列微分方程中,哪一个是线性系统的数学模型?( B )A. 225d y dy dx t y x dt dt dt ++=+B. 22d y dx y dt dt+= C. 22105d y dy y x dt dt -=+ D. x dt dx y dty d =+22 6. 线性系统的叠加原理表明( A )。

A. 加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B. 系统的输出响应频率等于输入激励的频率C. 一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应,等于原信号的响应乘以该倍数D. 多个输入信号同时作用于系统所产生的响应,等于各个原信号的响应之和7. 测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为( D )。

A. 精度B. 灵敏度C. 精密度D. 分辨率8. 一般来说,测试系统的灵敏度越高,其测量范围( B )。

A. 越宽B. 越窄C. 不变D. 不一定9. 测试过程中,量值随时间而变化的量称为( C )。

A. 准静态量B. 随机变量C. 动态量D. 静态量10. 线性装置的灵敏度是( B )。

A. 随机变量B. 常数C. 时间的线性函数D. 时间的非线性函数11. 若测试系统由两个环节串联而成,且环节的传递函数分别为12(),()H s H s ,则该系统总的传递函数为( )。

若两个环节并联时,则总的传递函数为( )。

A. 12()()H s H s +B.12()()H s H s ⋅C.12()()H s H s -D.12()/()H s H s12. 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是( B )。

机械工程测试技术习题及解答答案

机械工程测试技术习题及解答答案本文将提供机械工程测试技术习题及解答答案,共计。

1. 请列举机械测试中常见的非破坏性检测方法及其作用。

常见的机械测试中非破坏性检测方法包括:X射线检测:用于检测金属材料的内部缺陷,如裂纹、气孔等。

超声波检测:用于检测各种材料的缺陷,包括裂纹、夹杂、空洞等。

磁粉检测:主要用于金属材料的表面缺陷检测,如裂纹、缺陷等。

涡流检测:用于检测金属材料表面或近表面的缺陷。

作用:非破坏性检测可以在不损伤材料的前提下,检测物体内部的缺陷或表面的问题,为评估材料质量和安全性提供关键依据。

2. 简述材料拉伸试验中,应力-应变曲线的特点及含义。

应力-应变曲线是材料拉伸试验中的一种基础试验曲线,记录了材料在施加不同应变下的变形应力。

其特点如下:阶段1:弹性变形阶段。

该阶段材料的应力随着应变逐渐增加,材料很快的恢复到原始状态。

阶段2:屈服点之前的塑性变形阶段。

材料的应变继续增加,应力也随之增加,但是应力-应变比例不再是线性的。

当材料到达一定的应力值(屈服点)时,其应力不再随着应变增加而增加。

此时,材料在局部发生了塑性变形,也就是说,材料的形状已经发生了无法恢复的变化。

阶段3:应变硬化阶段。

当材料过了屈服点,其应力在应变增加的同时不断增加。

此时,材料已经发生了不可逆的变形。

阶段4:断裂阶段。

材料发生拉伸断裂,应力瞬间归零。

3. 请说明动平衡和静平衡的区别。

动平衡和静平衡均是机械测试中的平衡测试方法,其区别如下:静平衡:指在不动的状态下平衡物体,使物体重心和支撑点重合。

例如,在制作家具时需要对家具进行静平衡测试。

动平衡:指在运动状态下平衡物体,使物体在运动时不出现振动和失衡。

例如,在生产车辆零部件时需要对轮胎进行动平衡测试。

总的来说,静平衡是解决静态问题的方法,动平衡是解决动态问题的方法,两者的测试方法和目的不同。

4. 请简述机械测试中常见的可靠性检测机械测试中常见的可靠性检测包括:振动试验:测试设备或机器在振动作用下的耐用性和可靠性。

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吉林大学机械工程测试技术复习资料(DOC)机械工程测试技术绪论1、测试基本任务:—获取有用信号。

2、误差定义:测量误差=测量结果-真值3、误差分类:系统误差、随机误差、粗大误差4、误差表示:绝对误差,相对误差=绝对误差÷真值第一章信号及其描述1、信号分类:2、傅里叶级数三角函数展开式3、欧拉公式4、傅里叶级数复数函数展开式5、周期信号频谱具有三个特点:(1)周期信号的频谱是离散的。

(2)每条谱线只出现在基波频率的整数倍上,基波频率是诸分量频率的公约数。

(3)各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。

6、周期信号强度表示:7、傅里叶变换对:8、傅里叶变换的主要性质1)奇偶虚实性:奇偶性不变,偶函数虚实性不变,奇函数虚实性相反。

2)对称性:3)时间尺度改变特性:(1)当时间尺度压缩(k>1)时,图c其频谱的频带加宽,幅值降低。

(2)当时间尺度扩展(k<1)时,图a其频谱的频带边窄,幅值增高。

(3)压缩时间尺度,提高处理信号效率,后续处理频带加宽,容易失真。

(4)扩展时间尺度,处理后续信号容易,但效率太低。

4)时移和频移特性:5)卷积特性:6)微分和积分特性:9、几种典型信号频谱:(一)矩形窗函数的频谱:(二)δ函数及其频谱δ函数的采样性质:(1)任意函数 f(t) 与δ(t-t0) 的乘积是一个强度为 f(t0) 的δ函数δ(t-t0)。

(2)该乘积在有限区间的积分是 f(t) 在t=t0的值f(t0) (3)此性质对连续信号的离散采样是十分重要的。

δ函数与其它函数的卷积:(三)正、余弦函数的频谱密度函数:(四)周期单位脉冲序列的频谱:)()()(00t t x t t t x ±=±*δ第二章测试装置的基本特性一、对测量装置的基本要求:输入量、输出量,系统的传输特性,知道其中两个可以推出第三个。

二、线性系统及其主要性质:叠加原理、比例特性、、、频率保持性三、测量装置的特性静态特性、动态特性、负载特性、抗干扰性四、测量装置的静态特性:五、测量装置的动态特性的数学描述1、传递函数(复数域H(s )) 2、频率响应函数(频域H (w )) 3、脉冲响应函数(时域h (t ))dt t dy dt t dx )()(→→0000)()(t t dt t y dt t x六、环节的串联和并联1、环节串联:2、环节并联:七、一阶二阶系统的特性八、测量装置对任意输入的响应:系统的输出就是输入与系统的脉冲响应函数的卷积。

九、实现不失真测试的条件:十、测试装置动态特性的测试:采用方法:频率响应法、阶跃响应法十一、测量装置的抗干扰:测量装置的干扰源:电磁场干扰、电源干扰、信道干扰。

第三章常用传感器一、传感器的分类按被测量分类:①位移传感器②力传感器③温度传感器按工作原理分类:①机械式②电气式③光学式④流体式按信号变换特征:①物性型②结构型按敏感元件与被测对象之间的能量关系分:①能量转换型②能量控制型按输出信号分类:①模拟式②数字式二、机械式传感器以弹性体为敏感元件,将被测量转换为弹性变形(或应变)的传感器优点:结构简单、可靠、使用方便、价格低廉、读数直观等。

缺点:弹性变形不能过大;受结构间隙影响大,惯性大,固有频率低,只宜用于检测缓变或静态被测量。

三、电阻式传感器电阻式传感器—是一种把被测量转换为电阻变化的传感器。

分类:(1)变阻器式(2)电阻应变式1、变阻器式传感器(电位差计式)分类:(1)直线位移型(2)角位移型(3)非线性型2、电阻应变式传感器应用范围:测量力、应变、位移、加速度、扭矩等分类:(1)金属应变片式(2)半导体应变式特点:(1)体积小;(2)动态响应快;(3)测量准确度高;(4)使用方便(一)金属电阻应变片种类:常用的有丝式和箔式,其工作原理一样(二)半导体应变片优点:灵敏度高。

缺点:(1)温度稳定性差(2)灵敏度分散度大(由于晶向杂质等因数)(3)非线性大小结:(1)金属丝电阻应变片利用导体形变引起电阻变化。

(2)半导体应变片是利用半导体电阻率变化而引起电阻的变化。

电阻应变片传感器应用注意事项标定、贴片工艺、动态特性、温度补偿四、电感式传感器自感型可变磁阻式灵敏度S与气隙长度平方成反比,δ越小,S 越高。

●涡流式利用金属导体在交流磁场中的涡电流效应。

涡流式传感器的应用方式:●δ可作为位移、振动测量;●变化ρ和μ可作为材质鉴别和探伤。

涡电流式传感器测量电路:(1)阻抗分压式调幅电路(2)调频电路互感式—差动变压器式电感传感器优点:精度高(0.1μm级)线性范围大(±100mm),稳定度好,使用方便,广泛用于直线位移测量。

五、电容式传感器根据电容器变化的参数可分为(1)极距变化型(2)面积变化型(3)介质变化型特点:(1)面积变化型优点是输出与输入成线性关系。

(2)灵敏度较低。

(3)适用较大直线及角位移测量。

测量电路(一)电桥型电路(二)直流极化电路(三)谐振电路(四)调频电路(五)运算放大器电路六、压电式传感器压电式传感器是一种可逆型换能器(机械能?电能),广泛应用于力、压力、加速度测量。

也用于超声波发射和接受装置。

1.压电效应2.晶体结构纵轴线z-z称为光轴,过六角棱线垂直于光轴的轴线x-x称为电轴,垂直于棱面的轴线y-y 称为机械轴3.纵横向效应4.压电材料七、磁电式传感器(一)动圈式(恒磁通式)1.线速度型e=NBlvsin当B、W、l 均为常数时,感应电动势大小与线圈运动线速度成正比。

这也是一般常见惯性式速度计的工作原理。

2.角速度型(二)磁阻式(变磁通式)八、热电式传感器(一)热电偶传感器热电偶回路的特点1)均质导体定律:若回路的两种导体相同,则无论两节点温度如何,热电偶回路中的总热电动势为零;2)若两接点温度相同,则尽管导体材料不同,热电偶回路中的总热电动势也为零;3)热电偶的热电动势与导体材料的中间温度无关,而只与接点温度有关;4)中间温度定律:热电偶在接点温度T1、T3时的热电动势,等于热电偶在接点温度为T1、T2和T2、T3时的热电动势总和;5)中间导体定律:在热电偶回路中接入第三种材料的导线,只要第三种导线的两端温度相同,第三种导线的引入不会影响热电偶的热电动势。

6)标准电极定律:当温度为T1、T2时,用导体A、B组成的热电偶的热电动势等于AC热电偶和CB热电偶的热电动势的和(二)热电阻传感器1、热电阻传感器——利用电阻随温度变化的特点制成的传感器。

主要用于对温度和与温度有关的参数测定。

2、按热电阻的性质分类:金属热电阻(热电阻)半导体热电阻(热敏电阻)3、热电阻的组成:电阻体、绝缘套管、接线盒等。

九、半导体传感器(一)磁敏传感器分类:(1)霍尔元件(2)磁阻元件(3)磁敏管(二)光敏传感器十、光纤传感器十一、传感器选用原则1.灵敏度(1)适当(2)多维测量交叉灵敏度小(3)与测量范围协调2.响应特性(1)不失真(2)响应时间短(动态测量尤为重要)3.线性(1)线性度好(2)线性范围宽4.可靠性可靠性高,考虑设计、制造、环境(油、粉尘、磁场、湿度)5.精确度原则上精确度↑↑,考虑经济性。

6.测量方式(1)接触式-非接触式(2)在线-非在线7.其它体积,结构,价格,维修,采购和更换。

第四章信号调理、处理和记录一、电桥1、分类:按激励电压(1)直流电桥(2)交流电桥按输出方式(1)不平衡桥式电路(2)平衡桥式电路2、直流电桥:传感器可以三种形式接入电桥:半桥单臂连接:半桥双臂连接:全桥连接:显然,电桥接法不同,输出电压也不同,三种接法电桥输出之比为1:2:4,全桥最大。

电桥的和差特性:1) 若相邻两桥臂电阻同向变化,所产生的输出电压的变化将相互抵消;2) 若相邻两桥臂电阻反向变化,所产生的输出电压的变化将相互叠加。

3、交流电桥:交流电桥平衡必须满足两个条件:(1)相对两桥臂阻抗之模的乘积应相等(2)它们的阻抗角之和也必须相等电容电桥平衡条件电感电桥平衡条件二、调制与调节:调制—一个信号的某些参数在另一个信号控制下而发生变化的过程。

前一信号称为载波(较高频率交变信号),后一信号(控制信号)称为调制信号,最后输出已调制波。

已调制波一般都便于放大和传输。

解调—从已调制波中恢复出调制信号的过程。

载波调制分类:①调幅(AM) ②调频(FM) ③调相(PM)它们的已调波分别被称为①调幅波②调频波③调相波1、调幅及其解调调幅过程就相当于频谱“搬移过程”。

若把调幅波再次与原载波信号相乘,则频域图形将再一次进行“搬移”。

若用一个低通滤波器滤去中心频率为2f0 的高频成分,那么将可以复现原信号的频率(只是幅值减小一半,可以放大处理),这一过程叫做“同步解调”。

“同步”是指解调时所乘的信号与调制时的载波信号具有相同的频率和相位调幅条件:(1)载波频率f0 必须高于原信号中最高频率fm,才能使已调波仍保持原信号的频谱图形。

(2)为了减小放大电路失真,信号频宽2 fm相对中心频率(载波频率)越小越好。

整流检波和相敏检波2、调频及其解调直接调频测量电路压控振荡器变压器耦合的谐振回路鉴频法三、滤波器1、滤波器分类(一般)(1)低通滤波器;(2)高通滤波器;(3)带通滤波器;(4)带阻滤波器;2、理想滤波器理想测量系统的频率响应函数是3、滤波器单位阶跃输入响应:4.响应建立时间:通带越宽,阻衰的高频分量越少,使信号能量更多,更快地通过,所以建立的时间就短;反之,则长。

5.建立时间与带宽关系:B*Te = 常数=5~10实际RC调谐式滤波器实际滤波器的基本参数:纹波幅度d 、截止频率(fc1, fc2)、带宽B 和品质因数Q 值、倍频程选择性、滤波器因数(或矩形系数)λB—上下截止频率之间的频率范围称为滤波器带宽,或-3dB带宽,单位Hz。

Q—通常把中心频率f0 和带宽B之比称为滤波器的品质因数Q。

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