C.不同的电桥电源 D.不同种类的电桥阻抗
36.载波频率为f0,调制信号的最高频率为fm,两者的关系为( B )。 A.f0=fm B.f0>>fm C.f0< 37.测量信号经过频率调制后,所得到调频波的( B )随信号幅值而变化。 A.幅值 B.频率 C.信号幅值 D.信号频率 38.不能用确定的数学公式描述的信号是( D )信号。 A.复杂信号 B.瞬态 C.非周期 D.随机 39.当τ→∞时,信号x(t)的自相关函数Rx(τ)呈周期性变化,说明该信号为( B )。 A.周期信号 B.含有周期成份 C.离散信号 D.非周期信号 40.正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息( B )。 A.不变 B.丢失 C.移相 D.一定变为π/2 41.由几个频率比为有理数的正弦信号合成的周期信号,其周期是( A )。 A.各信号周期的最小公倍数 B.各信号周期的最大公约数 C.各信号周期的平均值 D.各信号周期中的最大周期 42.二阶系统的阶跃响应曲线在( C ) 时产生衰减正弦振荡。 A.ξ>1 B.ξ=1 C.ξ<1 D.任意 43.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转变为( C )的输出。 A.电阻 B.电容 C.电压或电流 D.电荷 44.仅使频率0~fc之间的信号通过,应采用( B )滤波器。 A.带阻 B.低通 C.带通 D.高通 45.仅使频率fc~∞之间的信号通过,应采用( D )滤波器。 A.带阻 B.低通 C.带通 D.高通 46.概率密度函数是在( C )域上描述随机信号的统计特征参数。 A.时间 B.空间 C.幅值 D.频率 47.相关函数是在( A )域上描述随机信号的统计特征参数。 A.时间 B.空间 C.幅值 D.频率 48.功率谱密度函数是在( D )域上描述随机信号的统计特征参数。 A.时间 B.空间 C.幅值 D.频率 49.一传感器的微分方程为4dy/dt+2y=0.1x,其中y为输出电压,mV;x为输入温度,℃,则该传感器的静态灵敏度为( C )。 A.2mV/℃ B.2℃/mV C.0.05mV/℃ D.0.05℃/mV 50.一压力测量系统由压电式压力传感器—电荷放大器—记录仪组成。压力传感器的灵敏度为10pC/kPa,电荷放大器的灵敏度为0.5V/pC,记录仪的灵敏度为20mm/V,该测量系统的总灵敏度(A )。 A.10mm/kPa B.20mm/kPa C.50mm/kPa D.100mm/kPa 三、简答题: 1.何为测量装置的静态特性?说明测量装置的静态特性常用指标有哪些?其含义各是什么? 答:静态特性:在静态测量条件下描述实际测量装置与理想线性系统的接近程度 指标:线性度:测量装置的输出与输入间保持比例关系的程度 滞后:输入装置的输入量从小至大再从大到小变化时,所获得输出量不一致的程度 重复性:在相同测量条件下,对同一被测量进行多次测量时,其测量结果间不一致的程度 灵敏度:测量装置在静态条件下,输出量的变化量和输入量的变化量之比 2.从时域与频域两方面描述测量装置不失真测试条件? 什么叫采样定理?它在信号处理中起到什么作用? 答:当一个测量装置,起输出y?t??A0x?t?t0?此式表明这个装置输出的波形和输入波形精确的一致,只是幅值放大了A0倍和在时间上延迟了t0而已,这种情况,被认为测量装置具有不失真测量的特性。从频域上看,如要求装置的输出波形不失真,则其幅频和相频特性硬分别满足A??A0?常数,??????t0?。 采样定理:为了避免混叠以使采样处理后仍有可能准确的恢复其原信号,采样频率fs必须大于最高频率fh的两倍,fs?2fh。 3.简述传感器的组成及各部分的作用是什么? 答:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的,便于应用的某种物理量的测量装置。 传感器的组成:传感器一般是由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成。敏感元件:直接可以感受被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的元件。转换元件:敏感元件的输出就是转换元件的输入,它把输入转换成电路参量。 基本转换电路:上述的电路参量进入基本转换电路中,就可以转换成电量输出。 传感器只完成被测参数到电量的基本转换。 4.什么是结构型传感器?有什么特点,试举例说明。什么是物性型传感器?有什么特点,试举例说明。 答:物性型传感器是依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换的(水银的热水银温度计)。 结构型传感器是依靠传感器结构参数的变化而实现信号转换的(电容式传感器)。 5.金属电阻应变片与半导体应变片工作原理有何不同? 答:金属导体在外力作用下发生机械变形时,电阻值随其机械变形的变化而变化,即电阻应变效应。半导体材料受到应力作用时,其电阻率会发生变化,即压阻效应。 6.按照选频方式,滤波器的分类及幅频特性曲线? 答:⑴低通滤波器:从0~f2频率之间,幅频特性平直,它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过,而高于f2的频率成分受到极大地衰减。 ⑵高通滤波器:与低通滤波相反,从频率f1~∞,其幅频特性平直。它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过,而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。 ⑶带通滤波器:它的通频带在f1~f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过,而其它成分受到衰减。 ⑷带阻滤波器:与带通滤波相反,阻带在频率f1~f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分受到衰减,其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过。 7.实际滤波器的主要参数有哪些? 答:纹波幅度、截止频率、带宽、品质因数、倍频程选择性、滤波器因数 8.说明测试系统的组成及各部分的作用。 答:1)传感器 从被测对象中接受能量信息,并将其转换成电信号的装置。 2)变换及测量装置 把传感器送来的微弱电信号变换放大成具有一定功率的电压或电流信号,输出推动下一级的记录、显示及分析处理装置。 3)记录、显示及分析处理装置 把变换及测量装置送来的电信号不失真地记录和显示及分析处理。 4)激励装置 人为地模拟某种条件,把被测对象中的某种信息激发出来以便检测。 9.运用电阻应变片进行测量为什么要进行温度补偿? 答:电阻应变片测量应变时,会产生温度效应,温度变化引起应变片阻值的变化使测量结果产生误差,因此要进行温度补偿。 10.在使用应变仪时有人试图在工作电桥的桥臂上,增加应变片数以提高灵敏度,试问半桥双臂各串联一片应变片和半桥双臂各并联一片应变片,能否提高灵敏度?为什么? 答:电桥的电压灵敏度为S?U0?R即电桥的输出电压U0?S?与电阻的相对变化成正?RRR比。由此可知: (1).半桥双臂各串联一片 虽然桥臂上的电阻变化增加1倍,但桥臂总电阻也 增加1倍,其电阻的相对变化没有增加,所以输出电压没有增加,故此法不能提高灵敏度 (2).半桥双臂各并联一片 桥臂上的等效电阻变化和等效总电阻都降低了一半,电阻的相对变化也没有增加,故此法也不能提高灵敏度 11.简述热电偶测温的中间温度(中间导体、参考电极)定律。 答:中间导体定律:在热电偶回路中接入中间导体(第三导体),只要中间导体两端温度相同,中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响。 中间温度定律:热电偶回路两接点温度为T、T0间的热电势等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和。Tn称中间温度 参考电极定律:用高纯度铂丝做标准电极,假设镍铬-镍硅热电偶的正负极分别和标准电极配对,他们的值相加是等于这支镍铬-镍硅的值 四、计算题: 例3. 一台精度为0.5级、量程范围600~1200℃的温度传感器,它最大允许绝对误差是多 少?检验时某点最大绝对误差是4℃,问此传感器是否合格? 解:根据精度定义表达式A??A?100%,并由题意可知A?0.5%,YFS?(1200?600)?CYFS得最多允许误差?A?A?YFS?0.5%??1200?600??3?C 例9. 用测量范围为-50~+150kPa的压力表测量140kPa压力时,仪表示值为+142kPa,求该示值的绝对误差、实际相对误差和引用相对误差。 解:绝对误差:142-140=+2kPa;实际相对误差:(142-140)/140=+1.43%;引用相对误差:(192-190)/190=+1% 例10. 现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表,对应的测量范围分别为-100~+500℃、-50~550℃、0~1000℃,现要测量500℃的温度,其测量值的相对误差不超过2.5%,问选用哪块表最合适? ?500?100??2.5%?15解: 15/500?100%?3%?550?50??2.0%?1212/500?100%?2.4%所以准确度2.0级量程范围-50~550℃的测量仪表最合适 ?1000?0??1.5%?1515/500?100%?3%
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