一、填空题(共15分,每空格1分)
1. 按是否可采用明确的数学关系式表达,信号可分为 和 两大类。 2. 根据描述信号所采用的变量的不同,可分为 域描述和 域描述。 3. 极距变化型的电容传感器存在着非线性度,为了改善非线性度及提高传感器的灵敏度,通常采用 的形式。
4. 电容式传感器有 型、 型和 型3种,其 中 型的灵敏度最高。
5. 谐波信号为 单一的正弦或余弦信号。
6. 为了避免发生混叠现象,采样定理可以描述为采样频率fs与信号的最高工作频率fc之间必须满足 。
7. 已知信号为:gtsint3sin3t5sin5t,则各谐波分量的频率为 ,各频率成分的幅值为 。
8. 幅值调制过程中,载波信号通常为 信号,而测试信号称为 。
二、选择题(共20分,每小题2分)(请将各题答案填入下表)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 1. 下列信号中, 信号的频谱是连续的。 A.x(t)5sin30t3sin30t B.x(t)Asin(t1)Bsin(3t2) C.x(t)eatsin0t D.以上都不是
2. 下列统计参数用以描述随机信号的静态分量的为 。
A.均值 B.方差 C.均方值 D.概率密度函数 3. 脉冲函数的频谱是
A.均匀谱 B. 非均匀谱 C. 逐渐增高 D. 逐渐降低 4. 描述测试系统动态特性的主要指标为 。
A.灵敏度
B.非性线度
C.分辨力 D.相频特性和幅频特性A
5. 为提高电桥的灵敏度,可采取的方法是 。
A.半桥双臂各串联一片电阻应变片 B.半桥双臂各并联一片电阻应变片 C.适当提高电桥的供电电压 D.增大应变片的初始电阻值 6. 幅值调制可以看成是调制信号与载波信号 。
A.相乘 B.相加 C.相减 D.相除
7. 压电材料按一定方向放置在交变电场中,其尺寸将发生变化,称为 效应。
1 / 4
A.压电 B.压阻 C.压磁 D.逆压电 8. 极距变化型电容式传感器,其灵敏度与极距
A. 成正比 B.平方成正比 C. 成反比 D. 平方成反比 9. 极距变化型电容型传感器适宜于测量微小位移量是因为
A.电容量微小,响应灵敏度
B.灵敏度与极距非正比,间距变化大则产生非线性误差 C.非接触测量 D.以上都不对
10. 测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为 。
A.精度 B.灵敏度 C.精密度 D.分辨力 三、判断题(共10分,每小题1分。对\"√\",错\"×\") 1. ( )频谱是离散的信号不一定是周期信号。
2. ( )为了得到电感、电容式传感器的变化,可采用直流电桥。
3. ( )频率分析是基于傅立叶变换理论在频域中对信号进行分析的方法。 4. ( )通过选择合适的测量手段和方法可消除测量误差。 5. ( )用以描述随机信号动态分量的统计参数为均值。
6. ( )由单一均值导体构成的回路,如果其冷热端的温度不相同,则会形成热
电动势,回路中有热电流。
7. ( )正弦信号的频谱为关于原点对称的奇函数。
8. ( )电阻应变片式传感器的灵敏度主要由受力后材料的电阻率变化决定。 9. ( )简谐振动的位移幅值与频率无关,而加速度幅值受频率影响较大。 10. ( )为了实现不失真测试,测试系统的幅频特性曲线是一条平行于ω轴的直
线,相频特性曲线是斜率为-t0的直线。
四、简答题(共10分)
1. 直流电桥有哪几种接法?各自的灵敏度如何?(6分)
2. 力的测量方法有哪两种?各自所依据的原理是什么?(4分)
2 / 4
五、分析题(共20分)
1. 下图中采用拉线式传感器进行煤气包存储量检测。请回答该设备中采用何种类型的传感器,该煤气检测的工作原理如何?(10分)
2. 下图为差动式电容加速度传感器。请说明该传感器进行加速检测的工作原理。为何要采用差动式,它有何特点?(10分)
六、计算题(共25分)
1. 某截面积为5cm2的试件,已知其材料的弹性模量E=2.0×1011N/m2,沿轴向受到105N的拉力,若沿受力方向粘贴一阻值为120Ω、灵敏度为2的应变片。
F (1) 求应变片的电阻变化量ΔR。( )(10分)
AE(2) 若图示电桥中R1即为该应变片,采用全等臂电桥,供桥端ac间电压UO = 6V,问输出电压Uy是多少?(5分)
b
R1
I1a
I2
R4d
R2cR3Uy 3 / 4
U0
2. 在一受拉弯综合作用的试件上贴有4个电阻应变片(如下图所示)。应变片感受的应变各为多少?如果采用全桥,如何组桥才能进行下述测试:(1)只测弯矩,消除拉力的影响;(2)只测拉力,消除弯矩的影响?电桥输出各为多少?(10分)
FMR1R3R2R4FM
4 / 4