测试技术试题(考试时间120分钟)
一、单项选择题(每题2分,共计24分) 1、瞬变信号的频谱特点是( )
(1)离散的、只发生在基频的整数倍;(2) 连续的、随着频率的增大而减 小;(3)连续的、只在有限区间有非零值;(4)离散的、各频率成分的频率比不是有理数。
2、若F[x(t)]=X(f),k为大于零的常数,则有F[kx(t)]=( ) (1)X(f/k);(2)k X(k f);(3)(1/k) X(k f);(4)(1/k) X(f/k)。 3、下列第( )组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。 (l)热电偶、电涡流、电阻应变;(2)热电偶、霍尔、半导体气敏传感器; (3)硅光电池、霍尔、磁电式;(4)压电、霍尔、电感式。 4、信号中最高频率fc为1000Hz,采样频率fs至少应为( )Hz。
(l)500;(2)1000;(3)1500;(4)2000。
5、已知在某特定条件下材料A与铂电阻配对的热电势为13mV,材料B与铂配对的热电势为8mV,此条件下材料A与材料B配对后的热电势为( )。 (l)5;(2)8; (3)l3;(4)21。
6、惯性式位移传感器作为滤波器来说具有( )特性。 (l)低通;(2)高通;(3)带通;(4)带阻。
7、下面对线性系统的输入、输出间关系表述正确的是( )
(l)Y(f)=│H(f)│2X(f);(2)Sxy(f)=H(f) Sx(f) (3)Sy(f)=│H(f)│Sx(f);(4)Sxy(f)=Sx(f)Sy(f)
8、非线性度是表示定度(标定)曲线( )的程度。 (1)接近真值;(2)偏离其拟合自线;(3)加载和卸载时不重合; (4)在多次测量时的重复。 9、下列( )为不正确叙述。
(1)低通滤波器带宽越窄,表示它对阶跃响应的建立时间越短; (2)截止频率为幅频特性值为A0/2所对应的频率;
(3)截止频率为对数幅频特性衰减3dB所对应的频率; (4)带通滤波器带宽为上、下截止频率之间的频率范围。 10、调幅波(AM)是( )。
(1)载波与调制信号(即被测信号)相加;(2)载波幅值随调制信号幅值而变; (3)载波频率随调制信号幅值而变;(4)载波相位随调制信号幅值而变。 11、( )式传感器适用于几米到几十米的大型机床工作台位移的直线测量。
(1)电涡流;(2)电容;(3)压磁式;(4)光栅。 12、若矩形窗函数wtsinf10t/2t/2,其傅里叶变换为( )。
(1)f;(2)
sinff;(3)1sinff;(4)sinf
二、填空题(每空1分,共计12分) 1、任何样本的时间平均等于总体平均(集合平均)的随机信号被称为( )信号。
2、若线性系统的输入为某一频率的简谐信号,则其稳态响应必为( )的简谐信号。 3、( )式拾振器在测振时被固定在被测设备上。
4、两个压电元件的( )适用于测量以电荷为输出的场合。 5、( )测厚仪是日前常用的非接触式测厚仪之一,与X射线测厚仪相比,它的射线源稳定、廉价。
6、正弦信号的自相关函数保留了信号的( )信息和( )信息,但是丢掉了相位的信息。
7、双螺线管差动型传感器比单螺线管型电感式传感器有较高的灵敏度和( )。 8、测试装置在稳态下,单位输入变化所引起的输出变化称为该装置的( )。 9、由于不正确地选择采样的时间间隔而引起频域上高低频之间彼此混淆的现象被称为( )。 10、( )是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。 11、附加感器质量将使被测振动系统的固有频率( )。
三、 回答题(只选作4题,每题6分,合计24分) 1、在二阶系统中,什么取0.7为最佳阻尼比?
2、什么是泄漏,为什么产生泄漏,如何减少泄漏? 3、如何确定信号中是否含有同期成分? 4、如何校准压电式加速度传感器?
5、说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。 6、简述热电偶的测温原理。
四、计算题(每题10分,共2题,合计20分)
1、用电阻应变片接成全桥,单臂工作,测量某一构件的应变,已知其变化规律为ε(t)=10cos10t+8cos100t。如果电桥激励电压是u0=4sin10000t,应变片灵敏度系数K=2。求此电桥输出信号的频谱(并画出频谱图)。
2、有一l/3倍频程滤波器其中心频率fn=500Hz,建立时间Te=0.8s。求滤波器: (1)带宽B、上下截止频率fc1、fc2。
(2)中心频率改为fn=200Hz,求带宽、上下截止频率和建立时间。 五、综合应用题(每题10分,共2题,合计20分)
1、一特性常数A=5με/N的等强度梁,若悬臂端加载P=20N,根据图1(R0为温度补偿片)中贴片和组桥方式,填写静态应变测量时的仪器读数(με)。
图1
2 、用应变计测量一小轴的扭矩,测量系统框图如图2。试在图3中表示如何有片和组桥,要求电桥的灵敏度最高并消除附加弯曲和拉、压载荷的影响。已知小轴直径D=25mm.弹性模量E=2×105Mpa,泊松比μ=0.25;应变仪灵敏度K=10mV/με,满量程输出为±1V,衰减档位置如表1所示;由A/D和PC构成虚拟仪器,设定其满量程输出为±1000με。(抗弯截面模量为0.1D3,抗扭截面模量为0.2D3)。当小轴加载扭矩为T=50Nm时,应选那个应变仪衰减档的位置,虚拟仪器的显示值是多少?
图2
图3 表1