重要知识点：实验中拉压应力测试系统：拉力传感器、电桥盒、电桥、振荡器、放大器、相敏检波器、滤波器、转换和显示电路、A/D转换、信号分析应变片/R R Kε∆=微应变供桥电压电阻应变片及其相关计算灵敏度及其计算前置放大器，电荷放大器电桥及接法及其灵敏度关系电容传感器、压电传感器半导体应变片、磁电式传感器传感器选用原则一、判断题1.动态应变仪的标定电桥的输出电压是采用半桥接法工作的。

（）2.传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。

（）3.利用桥式电位差计测量热电偶的热电势时要消耗热电偶的能量。

（）4.漂移是由测试装置内部的温度变化和元器件性能的不稳定造成的（）5.传递函数表征了一个系统的传递特性，它与输入量和初始条件有关（）6.一低通滤波器与一高通滤波器串联即组成带阻滤波器，并联即组成带通滤波器（）7.对于一阶测试装置，其时间常数越小，输出的响应速度就越快。

（）8.调频是利用信号电压的幅值控制一个振荡器，振荡器输出的是等幅波，但其振荡频率偏移量和信号电压成正比（）9.惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。

（）10.金属电阻应变片是利用压阻效应进行工作的。

（）二、填空题1.测试装置的灵敏度是该标定曲线的________.2.直流电桥中________接法的灵敏度最高。

3.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的________相等，且相对桥臂阻抗的相角之和相等。

4.半导体应变片的工作原理是基于________效应。

5、典型的测试系统基本由三部分构成，即、和。

6、实际测试装置的静态特性主要指标是：、、和回程误差。

7、根据滤波器的选频作用可将滤波器分为四类：、、和。

8、测量误差可分为、和三种，其中前者一般通过真正仔细地测试是可以避免的。

9、A/D转换器是将_________信号转换成_________信号的装置。

10、传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过其的能力。

三、单项选择题1.下列传感器可实现非接触测量的是（）传感器。

A.压电式加速度B.电动式速度C.电磁式速度D.电阻应变式2.压电式传感器是属于（）型传感器。

A 参量型B 发电型C 电感型D 电容型3.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为（）A.理论直线B.标定曲线C.理论标定曲线D.幅频曲线4.要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后（）A.相等B.与角频率成反比C.与角频率无关D.与角频率成正比5.使用数字频率计测量信号时，在（）情况下测周法比测频法合理。

A.被测信号频率很低B.被测信号频率很高C.被测信号频率变化较大D.被测信号频率恒定6.低通滤波器的作用是（）。

A 滤除低频信号B 交流变直流C 直流变交流D 滤除高频信号7.压电式传感器是高阻抗传感器，要求前置放大器的输入阻抗（）。

A 不变B 很低C 很大D 随意8.当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（）A 变大B 变小C 不变D 不定9.为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，常用（）作为解调器。

A 鉴相器B 鉴频器C 整流器D 变压器10.当U形管压差计的a端连通被测气体，b端连通大气压，若a端液面高于b端，高度差为h，则该h代表（）A.被测气体的真空度B.被测气体的真空度或负表压C.被测气体的绝对压D.被测气体的表压四、简答题1、电桥的作用是什么？其有什么特性？特性的具体应用有哪些？2、简述传感器选用原则。

3、选用合适的非接触式传感器测量发动机曲轴的转速，画出传感器布置示意图并说明其测量原理。

五、计算题1、用一个一阶系统作100Hz正弦信号测量。

如果要求限制振幅误差在5%以内，则时间常数 应取多少？（10分）2、已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz，测量齿盘的齿数Z=36，求：（1）被测轴的转速是每分钟多少转？ （5分）（2）在上述情况下，如果计数装置的读数误差为±1个数字，其最大转速误差是多少？（5分）一、单项选择题1.压电式传感器是属于（ ）型传感器。

A 参量型B 发电型C 电感型D 电容型2.低通滤波器的作用是（ ）。

A 滤除低频信号B 滤除高频信号C 直流变交流D 交流变直流3.当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（ ）。

A 变大B 变小C 不变D 不定4. 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5.一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联，则电桥的输出电压（ ）。

A. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍6. 若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以该应变片为工作臂的直流测量用桥的输出是（ ）。

A. 直流信号B. 正弦波C. 调幅波D. 脉动波7. 交流电桥的桥臂依次是Z1 Z2 Z3 Z4,其平衡条件是（ ）。

A. Z1Z2=Z3Z4B. |1||3||2||4|Z Z Z Z →→→→= C.Z1Z3=Z2Z4 D. 1324Z Z Z Z →→→→=8.用电涡流传感器探测金属零件表面裂纹，则电涡流传感器是( )式的。

A. 互感和高频反射B. 自感和低频投射C. 互感和低频投射D. 自感和高频反射9.要使装置的输出波形形状不失真，须使该输出波形的各正弦分量的相位滞后（ ）A.相等B.与角频率成反比C.与角频率无关D.与角频率成正比10. 电容式传感器是将被测量的变化转换成[ ]变化一种传感器A.电容量B.电感量C.介电常数D.距离二、判断题１．所有周期信号都是功率信号。

( )２．电阻应变式传感器只用于测定结构的应力或应变。

（ ）３．频响函数反映了系统响应的稳态过程。

（ ）4．直流信号具有无限的频谱。

（ ）5．半桥联接中要求两个桥臂阻值变化大小相等，极性相反。

（ ）6．压电式传感器不一定要配接前置放大器。

（ ）7．若传感器的灵敏度为常数，则表明该传感器的输出、输入关系为线性关系。

（ ）8．在数字信号处理过程中，量化误差大小与A/D 转换器的位数无关。

（ ）9．变间歇式差动变压器是一种电容式传感器。

（ ） 10．随机信号是确定性信号。

（ ）三、填空题1．一个完整的测试系统应包括：传感器、以及。

2．传感器包括和两部分。

3. 系统实现动态测试不失真的频率响应特性满足，或。

4．测量结果通常可用、和三种方式表达，其中便于用数学分析方法进一步进行理论研究。

5．电桥是将等参数的变化转换为输出的一种测量电路。

6．测试技术包含了___ _____和___ ____两方面内容。

四．问答题1.何谓电桥灵敏度，其影响因素是什么？不同电桥接法，其电桥灵敏度可为多少？2.为什么许多传感器多做成差动式？试述本书中那些传感器常采用差动式接法。

3.画出实际带通滤波器的幅频特性，并给出描述实际滤波器性能的基本参数。

五．计算题１、用一阶测量仪器测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5%，问仪器的时间常数T的取值范围。

若用该仪器测50Hz的正弦信号，相应的振幅误差和相位滞后是多少？2、试推导直流电桥的平衡条件R1R2=R3R4。

3、一压电式压力传感器的灵敏度S1＝90 Pc/Mpa，和一台灵敏度S2＝0.005V/ Pc 的电荷放大器连接，电荷放大器的输出又接入一台灵敏度S3＝20mm/V 的光线记录仪上记录。

试绘出该测试系统的框图并计算其总的灵敏度S。

一、判断题1、所有周期信号都是功率信号。

( )2、若传感器的灵敏度为常数，则表明该传感器的输出、输入关系为线性关系。

（）3、在数字信号处理过程中，量化误差大小与A/D转换器的位数无关。

（）4、变面积型电容传感器的灵敏度不为常数。

（）5、在直流电桥中，只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的乘积，则电桥一定处于平衡。

（）6、涡流传感器分为高频透射式和低频反射式两种类型。

（）7、若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以该应变片为工作臂的交流测量用桥的输出是调幅波。

（）8、随机信号是确定性信号。

（）9、传递函数不仅反映了系统的稳态过程，还反映了系统响应的过渡过程。

（）10、.为保证采样后信号能真实保留模拟信号信息，信号采样频率至少与原信号中最高频率相等。

（）二、填空题1、典型的测试系统基本由三方面够成，即、和。

2、实际测试装置的静态特性指标主要以：、和。

3、根据滤波器的选频作用可将滤波器分为四类：、、和。

4、测量误差可分为、和三种，其中前者一般通过真正仔细地测试是可以避免的。

5、电桥是将等参数的变化转换为输出的一种测量电路。

三、简答题1、电桥的作用是什么？其有什么特性？特性的具体应用有那些？2、简述传感器选用原则。

3、图 1为某一测试装置的幅频、相频特性，当输入信号为111()sinω=x t A t22sinω+A t时，输出信号不失真；当输入信号为21144()sin sinωω=+x t A t A t时，输出信号失真。

上述说法正确吗？图14、何谓回归分析的核心思想？回归分析需要解决的问题是什么？四、计算题1、用一个一阶系统作100Hz正弦信号测量。

(1)如果要求限制振幅误差在5%以内，则时间常数τ应取多少？(2)若用具有该时间常数的同一系统作50Hz信号的测试，此时的振幅误差和相角差各是多少？2、以阻值100Ω，灵敏度k=4的电阻应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电路，供桥电压为2V，在下图测试中应变片R1、R2的应变分别为+2000、-3000微应变。

试求：（10分）1）．R1,R2应变片电阻变化；2）．仅由弯矩引起的输出电压多大？3）．仅由力引起的输出电压多大？五、综合题1、解释下面拉力测试系统的每一部份的作用，并画出信号变换图。

弯矩M力FR2R1弯矩M力F动态电阻应变仪电桥盒微机A/D板拉力传感器五 、综合题1、解释下面拉力测试系统的每一部份的作用，并画出信号变换图。

图1应变仪原理框图一、选择题1、表示随机信号中动态分量的统计常数是（ ）。

a.均方值；b.均值；c.均方差；d.概率密度函数2、既能检波又能检相的电路称为（ ）。

a.桥式整流电路；b.相位鉴频电路；c.相敏检波器；d.直流放大器3、磁感应测速传感器中的速度线圈之所以用两个线圈串联而成，其作用主要为（ ） a.提高传感器的灵敏度及改善线性； b. 提高传感器的灵敏度及改善频响特性； c.改善传感器的频响特性及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响； d. 提高传感器的灵敏度及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响；4、半导体应变片是根据（ ）原理工作的。

a.电阻应变效应；b.压电效应；c.热阻效应；d.压阻效应5、要测量x(t)=50Sin40πt+10Sin2000πt 的振动位移信号，为了尽量减少失真，应采用（ ）的惯性加速度计。