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传感器与测试技术X 试 卷（作业考核 线上2） A 卷（共 5 页）
总分 题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 1 单项选择题（每题2分，共15题，合计30分） 1.1 按照不确定度从好到差，测量标准的分级层次为（ C ）。 (A) 二级标准，一级标准，工作标准 (B) 原始标准，一级标准，二级标准 (C) 一级标准，二级标准，工作标准 (D) 国际标准，国家标准，地方标准 1.2 周期信号的频谱是（ A ）。
(A) 离散的，只发生在基频整数倍的频率 (B) 连续的，随着频率的增大而减小 (C) 连续的，只在有限区间有非零值 (D) 离散的，取值随着频率的增加而增大
1.3 在测试工作中，通常用（ B ）分别描述系统误差、随机误差以及两者的综合。 (A) 正确度、准确度和精密度 (B) 正确度、精密度和准确度 (C) 精密度、正确度和准确度 (D) 正确度、准确度和精密度 1.4 传感器的线性度表示校准曲线（ B ）的程度。 (A) 接近真值 (B) 偏离其拟合直线 (C) 加载和卸载时不重合 (D) 在多次测量时的重复
1.5 关于测量系统的静态特性，下列描述中只有（ C ）是正确的。 (A) 漂移是在不同输入条件下，测量系统的输出随时间变化的现象 (B) 单位输入变化所引起的输出变化称为该装置的分辨力 (C) 关于校准曲线不重合的测量系统静态特性有回差和重复性
(D) 能够引起输出量可测量变化的最小输入量称为该装置的灵敏度
1.6 二阶测试装置，其阻尼比ζ为（ A ）左右时，可以获得较好的综合特性。 (A) 0.7 (B) 1.0 (C) 0.1 (D) 0.5
1.7 关于随机测量误差的统计分析，（ A ）是错误的说法。 (A) 中位数是测量序列中间的值
(B) 中位数是被测量按升序或降序排列的序列中间的值 (C) 众数是对应于事件发生概率峰值的随机变量的值 (D) 中位数和众数描述测量数据的中心趋势
1.8 关于测量电桥的构成，（ C ）的说法是正确的。 (A) 采用桥臂串联或并联的方法，可以增加电桥的输出 (B) 采用电桥的单臂工作方式，可以消除电桥输出的非线性
(C) 采用桥臂串联或并联的方法，可以在一个桥臂上得到加减特性 (D) 采用半桥接法不能消除电桥输出的非线性
1.9 有一1/2倍频程滤波器，其低端、高端截止频率和中心频率分别为fc1、fc2、fn，带宽为B、下面的表述正确的是（ D ）。 (A)
(B)
(C)
(D)
1.10 某测量装置所用模数转换器的字宽为8，该测量装置的量程为256mm，其分辨力为（ B ）mm。
(A) 2 (B) 1 (C) 0.5 (D) 0.25
1.11 一个霍尔元件有（ ）根引线。 (A) 2 (B) 3或4 (C) 1 (D) 0
1.12 一项简谐振动的频率为10Hz，其位移幅值为1mm，那么，速度幅值为（ ）mm/s。 (A) 10 (B) 31.4 (C) 62.8 (D) 0.1
1.13 在与声源距离不同的两个位置的声强之比等于这两个距离的（ ）。 (A) 倒数之比 (B) 倒数的平方之比 (C) 比值 (D) 平方之比 1.14 对于光纤布拉格光栅，（ ）是不正确的描述。
(A) 如果被测量使传感器的光栅周期发生变化，布拉格波长就会发生相应的变化 (B) 是光折射率周期性变化的一种光栅 (C) 反射光谱与透射光谱相同
(D) 光折射率被改变以后的每一段光纤只能反射一种特定波长的光波，这个波长称为布拉格波长
1.15 下列各组流量计中，均适于根据旋转部件转速确定体积流量的是（ ）。 (A) 椭圆齿轮流量计，转子流量计，涡轮流量计 (B) 腰轮转子流量计，转子流量计，涡轮流量计
(C) 椭圆齿轮流量计，腰轮转子流量计，转子流量计 (D) 涡轮流量计，椭圆齿轮流量计，腰轮转子流量计
2 简答题（每题6分，共5题，合计30分）
2.1 为什么经常把工程中的测试过程作遍历（各态历经）过程处理？
工程中遇到的多数随机信号具有遍历性，有的即使不算严格的遍历过程，也可当作遍历过程处理。从理论上说，求随机过程的统计参量需要无限多个样本，这是难以办到的。实际测试工作常把随机信号按遍历过程来处理，以测得的有限个函数的时间平均值来估计随机过程的集合平均值。
2.2 说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。
在实际测试中，测得的信号常常会受到其他信号或噪声的干扰，依据频率保持性可以认定，测得信号中只有与输入信号相同的频率成分才是真正由输入引起的输出。在故障诊断中，对于测试信号的主要频率成分，依据频率保持性可知，该频率成分是由于相同频率的振动源引起的，找到产生该频率成分的原因，就可以诊断出故障的原因。
2.3 什么是应变计的灵敏度系数？它与电阻丝的灵敏度系数有何不同？
对于安装的应变计，在单向应力状态下，受力方向与敏感栅轴向相同时，应变计的电阻变化率与轴向应变的比值称为应变计的灵敏度系数。一般情况下，应变计的灵敏度系数小于
电阻丝的灵敏度系数。
2. 4 简述热电偶的测温原理。
两种不同的导体，组成闭合回路，在两种均质导体的接点存在接点电势，该电势取决于导体A、B的材料和接点的温度T（或T0）。
当热电偶的两个电极材料不同，且两个接点的温度也不同时，可以进行温度测量。当热电偶的两个不同的电极材料确定之后，热电势只与两个接点温度T，T0有关，即回路的热电势是两个接点的温度函数之差。
2.5 频率迭混是怎样产生的，有什么解决办法？
由于在时域上不恰当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。为了避免频率叠混，应在A/D转换器之前的信号预处理环节设置抗混滤波器，同时应使采样频率fs大于带限信号的最高频率fc的2倍。
3 计算题（每题10分，共2题，合计20分）
3.1 用应变计测量水泵输入轴的转矩，使电桥的灵敏度最高并消除附加弯曲和拉、压载荷的影响。已知输入轴直径d=24mm，弹性模量E=2×105MPa，泊松比μ=0.28，转速n=2900rpm。水泵的额定流量为Q=12.5m3/h，扬程为H=50m。若测得应变读数为ε45=110με，试求水泵的效率。
解：
输入轴的转矩
E?45 T?0.2d31??2?105?106?110?10?6/4?0.2?(0.024)?11.9N?m1?0.283输入功率
Pi?T??T2πn11.9?2?3.14?2900??3620W 606012.5×50×9.8×103=1700 W 3600Po1700=0.47=47% ?Pi3620
输出功率
Po?QH?水泵的效率
η=
21年1月考试《传感器与测试技术X》考核作业08
