长安大学研究生复试传感器测试技术试题2007A卷及答案.doc

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1、第5页共5页长安大学2006－2007学年第2学期试题（A）卷课程名称测试技术考试日期年月日共3题学生姓名学院工程机械班级学号一、简答题（每题5分，共40分）1．信噪比的含义是什么？信噪比小好还是大好？为什么？2．保证测试系统安全的可能途径有哪些？3．什么是压电效应和逆压电效应？为什么同一个压电晶体既可以作为超声发生器，又可以作为接收器？4．超声波在空气介质中的传播速度CL取决于那些因素？5．在测量电路中，干扰和噪声的存在模式有哪些？6．系统动态补偿的常用方法。7．外部干扰的途径有哪些？8．什么是热电偶？热电偶的工作原理是什么？二、论述题（每题8分，共40分）：1．

2、画图说明一般测试系统的组成与作用。2．简述非线性和环境影响系统测量误差的方法及原理。3．一阶线性系统和二阶线性系统的传递函数表达式是什么？影响一阶系统和二阶系统动态特性的主要参数是什么？如何选取？4．简述电桥的和差特性及其在实际测试中的作用。5．说明挡板/喷嘴位移敏感元件(flapper/nozzledisplacementsensingelement)的组成及工作原理。第5页共5页第1页(共2页)第5页共5页三、计算题（每题10分，共20分）：1.求信号y(t)=bsin(ω1t+φ)的自相关函数。2.一个应变计的差动测量电桥如图所示。供桥电压uS=UScos10

3、00t，测量应变ε（t）=Acos5t+Bcos20t；G=2.0。计算输出电压uO。第2页(共2页)第5页共5页2006------2007学年《测试技术》（A卷）（参考答案）一、问答题（Answerthequestions）：（每题5分，共40分）1．信噪比的含义是什么？信噪比小好还是大好？为什么？信号与噪声或者信号与干扰的比值定义为信噪比。当然是信噪比大好。这是因为信噪比大说明信号受噪声或者干扰信号的响应程度低，信号失真的危险性小。2．保证测试系统安全的可能途径有哪些？有两个途径：1、气压测量系统；2、齐纳屏蔽电路3．什么是压电效应和逆压电效应？为什么同一个压

4、电晶体既可以作为超声发生器，又可以作为接收器？某些物质受压后其表面产生电荷，压力消除电荷消失的现象称为压电效应；将这类物质置于电场当中则会产生变形的现象称为逆压电效应。因为这类物质既有压电效应又有逆压电效应。4．超声波在空气介质中的传播速度CL取决于那些因素？超声波在空气介质中的传播速度CL取决于气压P，比热率γ和密度ρ。5．在测量电路中，干扰和噪声的存在模式有:恒压源+串联干扰，恒流源+串联干扰，恒压源+公共接地干扰。6．系统动态补偿的常用方法。4种方法：①对于一阶系统，减小τ；对于二阶系统，增大ωn；②二阶系统，ξ=0.7；③开环动态补偿技术；④高增益负反馈闭环

5、系统。7．外部干扰的途径有：电磁偶合，电容偶合，多地干扰。8．热电偶是由两种不同的金属导体首尾相接，组成的闭合回路。两个导体叫做热电极，两个连接点叫做结点，一个叫热端，另一个叫冷端。热电偶依赖于热电变换原理工作，即当热电偶的两个结点上有温度差时，闭合回路里会产生热电势。当冷端温度一定时，热电偶输出的热电势与热端温度长正比。二、论述题（Explainthefollowing）：（每题8分，共40分）1．画图说明一般测试系统的组成与作用。传感器：将被测物理系统的参数转换成比例关系的电信号；信号调理：将传感器输出的电信号进行放大或者转换成其他形式的电信号；信号处理：对信号

6、进行必要的处理，例如积分、微分、滤波等；信号显示与记录：将被测信号的测试结果以适当的形式（如数字、曲线、图表等）显示起来并记录下来，以便日后分析研究的需要。2．简述非线性和环境影响系统测量误差的方法及原理。3．一阶线性系统和二阶线性系统的传递函数表达式是什么？影响一阶系统和二阶系统动态特性的主要参数是什么？如何选取？一阶系统和二阶系统的传递函数表达式略。影响一阶系统的主要参数是时间常数，它的大小将决定一阶系统的响应速度，时间常数大，则系统响应速度慢，反之，则系统的响应速度快。第5页共5页影响二阶系统的主要参数是阻尼率和固有频率。阻尼率的大小形成了几种不同的阻尼形式，

7、即过阻尼、临界阻尼和欠阻尼状态。过阻尼时，响应曲线没有震荡，但趋近于稳态值的速度较慢；欠阻尼时，响应曲线上升速度快，但在稳态值上下产生震荡，响应趋近于稳态值的速度也将较慢，因此，它将决定二阶系统的响应速度。通常，当阻尼率在0。6—0。8时，响应较为理想。固有频率主要决定系统的工作频率范围。固有频率越大，系统的工作频率范围就越大，系统对于动态信号的适应性就会更好。4．干扰与噪声的区别是什么？干扰是非信号的总称有时专指对别的接收机有意义但对本接收机无用的信号。噪声一般指随机的普遍存在的非信号。5．说明挡板/喷嘴位移敏感元件(flapper/nozzledisplac