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现代测试技术试卷


2011 一 标准分 得 分 25 二 10

~2012 学年 第 1 学期 三 35 四 30 五 六

研究生课程考试试题 课程名称:现代测试技术 七 八 九 十 总 分

考试形式:开卷

试卷: (在此填写 A 或 B)

8. 光栅的位移放大作用可以用栅距 W、主光栅和指示光栅夹角θ 以及莫尔条纹 间距 B 表示为 用 9. B/W=1/角 。

一. 填空(填在试卷上,共 25 分,每空 1 分)

互相关函数 检测两个信号在时移中的相关性。 线性 关系, 但与极板

10. 面积变化型电容传感器的优点是输出与输入成

1. 测量系统的静态特性是
命题教师:

输入量和输出量不随时间

变化型相比,灵敏度较低,适用于测量 移 。

较大量程范围的角位移和直线位

变化或变化缓慢时,输出与输入之间的关 系。
1. 2. 测量误差按性质分为 过失误差。
线

11.为利用电桥的和差特性,提高系统的灵敏度,应使相邻桥臂上电阻应变极性 相反 偶然 误差和 ,相对桥臂上电阻应变极性 相同 。 。


系统 误差、

12. 频率不同的两个正弦信号,其互相关函数 Rxy (? ) = 13.某信号的傅里叶级数展开式为:x(t)= 三次谐波分量的幅值为 。
?

? n? cosn? t (n=1,2,3…),则该信号的
4A
n ?1 0

姓名:



2. 3. 在光照作用下,物体内电子逸出物体表面,在回路中形成光电流的现象称为 外光电 电


效应;在光照作用下,物体导电性能发生改变的现象称为内光 效应。 铂电阻传感器 、

二. 选择题(共 10 分,每题 1 分) 1. 2. 准周期信号的频谱是 A.离散的 A.时间 3. 4. 5. A.采取恒温 B.连续的 C B.空间 概率密度函数是 A 。

3. 4. 常 见 的 热 电 阻 传 感 器 包 括

C.不确定的 域上来描述随机信号的。 C.幅值 D.频率 C 。 C.增加测量次数 材料的电涡流效应工作的。 C.非金属材料

铜 电 阻 传 感 器 两种。
学号:

4. 5. 现代测试系统基本型结构包括 传感器 计算机 及输出显示、打印等环节。 电感式

、 信号处理

、 数据采集、

减小随机误差影响的主要办法是 B.改换测量仪器 A B.半导体 效应。 C.压磁 电涡流传感器是利用 A.金属导体

5. 6. 常 用 的 位 移 传 感 器 有
专业班级: [该项由出卷人填写]

和 电容



。 τ 或时间常数 ,二阶系统的动态参数是ω 0

6. 7. 一阶系统的动态参数是 或系统无阻尼固有角频率 和 ζ 或为阻尼比

压电材料按一定方向放置在交变电场中,其几何尺寸将随之发生变化,这称 之为 D A.压电 B.压阻 D.逆压电

。 6.

为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响,可采用
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2011

~2012 学年 第 1 学期

研究生课程考试试题 课程名称:现代测试技术

考试形式:开卷

试卷: (在此填写 A 或 B)

B 7. 8. 9.

。 B.电荷放大器 C.电容式 C.相敏检波器 和 D 。 D.压电式 5. C 。

A.电压放大器 A.光电式 B

下列传感器中,能量转换型传感器是 A B.应变片 材料适合于作霍尔元件。

5. 为什么要对热电偶冷端温度进行补偿?简述热电偶冷端温度补偿的各种方 法。 (3 分)热电偶回路的热电势是两个接点温度的函数,为此,必须使冷端温 度保持不变,其输出热电势才是热端温度的单值函数。在实际测量中,热电偶 的两端距离很近,冷端温度易受测量对象和环境温度波动的影响,而难以保持 恒定,从而引入测量误差。 补偿方法:0℃恒温法;补偿导线法;修正法;补偿电桥法等。

学号:

6. 简述虚拟仪器原理、组成和特点。 (6 分)虚拟仪器是在以通用计算机为核心 的硬件平台上,由用户设计定义、具有虚拟面板、其测试功能由软件实现的一 A.水银温度计 B.热电偶 C.光高温计 种计算机仪器系统。 10. 10. 在热电偶工作回路中可以接入测量仪表是遵循 B 。 虚拟仪器的组成要素:计算机、应用软件、仪器硬件。 A.均质回路定律 B.中间导体定律 C.中间温度定律 D.标准电极定律 虚拟仪器特点: 仪器功能由软件决定; 三. 简答题(共 35 分) 仪器功能由用户来定义; 1. 检测系统的基本任务是什么?(3 分)1. 获取有用的信息,即借助专门的 用户通过更改软件来提高仪器性能、构造新功能; 设备、仪器、设计合理的实验方法与必需的信号分析及数据处理,获得与被测 虚拟仪器技术更新周期比传统仪器短。 对象有关的信息,最后将结果进行显示或输入到其它信息处理装置、控制系统。 6. 虚拟仪器灵活、开放,可以与计算机同步发展,可与网络及其他周边设 1. 2. 根据电容传感器的工作原理说明它的分类以及能够测量哪些物理参量?(3 7. 7. 已知某周期锯齿波信号在一个周期内的表达式为: x(t ) ? (0 ? t ? T ) ,求该 T 分)根据电容式传感器的工作原理,可分为变间距式、变面积式和变介电常数 式,利用极板间距和极板覆盖面积的变化,可以测量直线位移或角位移;通过 。 (7 分) 弹性元件也可以测量力、压力、振动或加速度等;利用介电常数的变化还可以 信号的傅里叶级数(三角函数形式) 进行一些特殊量的测量,如液位、浓度、厚度、湿度等。 四.综合题(30 分) 请设计轴直径(大轴、小轴都可以)的自动测量系统,给出轴径尺寸和公 3. 为什么不能用压电传感器测量变化比较缓慢的信号?(3 分)压电式传感器 差要求,画出测量系统框图,按照测量精度要求设计轴直径的测量方案、定位 只有在负载阻抗无穷大、内部也无漏电时,受力后产生的电压(电荷)才能长 期保存下来,否则电路将以某时间常数按指数规律放电。这对于测量缓变信号 方法和夹具设计结构设计,并选用合适的传感器(要求根据零件的具体精度要 极为不利,必将造成测量误差。 (而在动态测量时,电荷量可以不断得到补充, ) 求给出具体型号) ,并画出后续的电路组成图,说明具体的定位和测量步骤,并 因此压电式传感器适于动态测量,而不能用来测量变化比较缓慢的信号。 进行可行性分析。 (每个学生要求测量不同尺寸和精度要求零件) 4. 常见信号分析与处理方法有哪些?分别介绍起基本原理及适用场合? (10 分)
t

A.金属 B.半导体 C.绝缘体 测量熔化的铁水的温度可以使用

姓名:

专业班级: [该项由出卷人填写]





线

2.

3. 4.

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2011

~2012 学年 第 1 学期

研究生课程考试试题 课程名称:现代测试技术

考试形式:开卷

试卷: (在此填写 A 或 B)

姓名: 学号: 专业班级: [该项由出卷人填写] 装 订 线

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