钻掘测试技术 复习题集

一、填空 1．若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为________，加速度信号的振幅为________。 2．信号的频谱函数可表示为________频谱和________频谱。 3．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________效应，在压电晶片两表面上就有________产生。 4．阻容式积分电路中，输出电压从________两端取出，RC称为________时间常数，RC值越大，积分结果越________，但输出信号________。 5．热电偶的热电势由________和________两部分组成。 6．测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为________。 7．具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为________。 8．测试装置的灵敏度是该标定曲线的________。 9．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________。 10．直流电桥中________接法的灵敏度最高。 11．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。 12．半导体应变片的工作原理是基于________效应。 13．温度误差的线路补偿法是利用电桥的________实现的。 14.传感器是 的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的 和产生可用信号输出的 以及相应的 组成。 15、传感器的输出有各种形式，如热电偶输出为 ，差分电压器输出为 ，谐振传感器输出为 。 16、根据滤波器的选频作用，一般将滤波器分为四类： 、 、 、和 。 17.电阻应变片式传感器按制造材料可分为 材料和 材料 18.测量过程中存在着测量误差，按性质可被分为 、 、和 三类， 其中 可以通过对多次测量结果求 来减小它对测量结果的影响。 19.测量过程中存在着测量误差。绝对误差是指 相对误差是指 ；引用误差是指 。 20.测量系统的静态特性指标通常用 与 的对应关系来表征。 21.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称外光电效应；入射光强改变物质导电率的现象称 ；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称 。 22.块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称 ；这种传感器只能测量金属物体。 23.不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路，如果两端温度不同，电路中会产生电动势，这种现象称 。 24.测量系统的静态特性指标主要 。 25.霍尔元件灵敏度的物理意义是 。 26．仪表的精度等级是用仪表的 来表示的。 27．电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除 外是线性的。 28.金属电阻应变片由四部分组成： 、 、 和 。 29、被检测的信号可以分为两大类： 和 ，后者也称为 。 30、列举可用于检测转速的传感器类型或方法： 、 和 。 31、自感式电感传感元件按照结构类型可分为 、 和 。 32、通常可用示功图法、 和 检测冲击功。 33、压磁型传感器完成非电量转换成电量的变换链是：F力→σ应力→ → → → →E感应电势。 34、确定信号可分为 和 两类，前者频谱具有的特点是 ，后者的频谱具有特点是 。 35、信号的有效值又称 ，它反映倍号的 ；有效值的平方称 ，它是信号的 。 36、周期信号和瞬态信号都可以由无限多个正弦波的叠加来等效，但周期信号的各频率取为 值，可用 来求取，其幅值频谱表征为各微小频宽内频率分量的 和 之比，因而严格地说，瞬态信号的幅位频谱应称之为 。 37、在随机信号的统计参数中均方值表示 ；均值表示 ；标准误差表示 。 38、随机信号没有数学表达式，可通过对 的傅里叶变换获得 ，它表示信号平均功率关于频率的分布，以获得信号的频率结构。 39、直流电桥平衡条件是 ，交流电桥丫衡条件是 和 。 40、RC低通滤波器中RC值越大，则上限频率越 。 41、带通滤波器截止频率是表示 ，其中心频率与截止频率的关系是 ，中心频率的数值表示 所在。

二、选择 1．某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为 （ ）级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买（ ）级的压力表。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2．某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是（ ）。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 3．在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的（ ）左右为宜。 A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍 4．用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于（ ）。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于（ ）。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 5．有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求： 1）该表可能出现的最大绝对误差为（ ）。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃ 2）当示值为20℃时的示值相对误差为（ ），100℃时的示值相对误差为（ ）。 A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％ 6．欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选（ ）级。若选用量程为300V，其精度应选 （ ）级，若选用量程为500V的电压表，其精度应选（ ）级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0

7．电子秤中所使用的应变片应选择（ ）应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择( )；一次性、几百个应力试验测点应选择( )应变片。 A. 金属丝式 B. 金属箔式 C. 电阻应变仪 D. 固态压阻式传感器 8．应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择( )测量转换电路。 A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂 9．电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的电容传感器型式是( )。 A. 变极距式 B. 变面积式 C. 变介电常数式 10．属于四端元件的( )。 A. 应变片 B. 压电晶片 C. 霍尔元件 D. 热敏电阻 11．公式EH=KHIBcos 中的角 是指( )。 A. 磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角 B. 磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角 C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角 12．磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为B，但磁场方向与图9-1相反（ =180）时，霍尔电势( )，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。 A. 绝对值相同，符号相反 B. 绝对值相同，符号相同 C. 绝对值相反，符号相同 D. 绝对值相反，符号相反 13．霍尔元件采用恒流源激励是为了( )。 A. 提高灵敏度 B. 克服温漂 C. 减小不等位电势 14．减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是( )。 A. 减小激励电流 B. 减小磁感应强度 C. 使用电桥调零电位器 15．多将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了( )，其回差（迟滞）越大，它的( )能力就越强。 A .增加灵敏度 B. 减小温漂 C. 抗机械振动干扰 16．光敏二极管属于( )，光电池属于( )。 A．外光电效应 B．内光电效应 C．光生伏特效应 17．温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流( )。 A．上升 B．下降 C．不变 18．欲精密测量光的照度，光电池应配接( )。 A． 电压放大器 B．A/D转换器 C．电荷放大器 D．I/U转换器 19、一个周期信号可利用傅里叶级数分解成无限个谐波分量，但在工程中只能取有限项来近似表示。工程上提出的“信号频带宽度”概念通常把频谱中幅值下降到（ ）程度的频率作为信号的频宽？ A、最大幅值的1/20 B、最大幅值的1/10 C、最大幅值的1/5 20、电阻应变片的输入为（ ） A、力 B、应变 C、速度 D、加速度 21、不能用电涡流式传感器进行测量的是（ ） A、位移 B、应变 C、探伤 D、非金属材料 22、金属应变片的横向效应将（ ）它的灵敏度。 A、增大 B、不影响 C、减小 23、根据热电偶的测温院里，热电势主要取决于（ ）。 A、两个导体的接触电势 B、同一导体的温差电势 C、每个导体的感应电势 D、两个导体之间的电容 24、用电容式传感器测量湿度时，被改变的参数是（ ）。 A、介电常数 B、极板间距 C、极板相互遮盖面积 25、振弦式传感器中，把被测量转换成频率的关键部件是（ ）。 A、激励器 B、拾振器 C、永久磁铁 D、振弦 26、钻进过程中金刚石钻头纯棉温度不便测量，但是可以通过测量（ ）参数来了解钻头的温升情况，预报孔内烧钻事故。 A、钻压 B、转速 C、泵量 D、扭矩 27、重锤-磁针式测斜仪采用非电量电测法测量钻孔顶角和方位角，他主要是把井下测得的角度信号转换成（ ）的变化，再经电缆传至地表读数。 A、电容 B、电感 C、电阻 D、电涡流

三、概念解释及简答 1．检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 2．什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差? 3．金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同? 4．直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别? 5．热电阻测量时采用何种测量电路?为什么要采用这种测量电路?说明这种电路的工作原理。 6．为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的?采取什么措施可改善其非线性特征? 7．什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。 8．试分析金属导体产生接触电动势和温差电动势的原因。 9．光电效应有哪几种?与之对应的光电元件各有哪些? 10．什么是霍尔效应？

11．霍尔灵敏度与霍尔元件厚度之间有什么关系？ 12、A/D转换器把模拟信号随时间的变化转化为数字信号时，必须遵循采样定理，请解释采样定理。 13、1/10法则的概念？适用于那种信号？

14、举例解释随机误差、系统误差、疏失误差的含义。 15、举例说明传感器的基本功能环节——敏感元件。 16、举例说明传感器的基本功能环节——传感元件。