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1、年级专业： 教学班号： 学号： 姓名：装 订 线 （ 20_ 至 20_ 年 第_学期 ）课程名称： 汽车测试基本 考试时间： 110 分钟 课程代码： 840 试卷总分： 100 分考试形式： 闭卷 学生自带一般计算器: 容许 一、判断题（每题1分，总计10分）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.运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导致的 （ ）5.传递函数表征了一种系统的传递特性，它与输入量和初始条件有关 （ ）6.一低通滤波器
2、与一高通滤波器串联即构成带阻滤波器，并联即构成带通滤波器 （ ）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.调频是运用信号电压的幅值控制一种振荡器，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.金属电阻应变片是运用压阻效应进行工作的。（ ）二 、填空题（总计20分）1.测试装置的敏捷度是该标定曲线的_斜率_。2.直流电桥中_全桥_接法的敏捷度最高。3.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的_乘积_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_压阻_效应。5、
3、典型的测试系统基本由三部分构成，即 信号的传感部分 、 信号的调理 和 信号的显示 。6、实际测试装置的静态特性重要指标是： 反复性 、 敏捷度 、 线性度 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： 低通 、 高通 、 带通 和 带阻 。8、测量误差可分为 粗大误差 、 随机误差 和 系统误差 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_模拟_信号转换成_数字_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变化的条件下，容许超过其 测量范畴 的能力。三 、单选题(本大题共10小题，每题1分，共10分）1.下列传感器可实现非接触
4、测量的是（C ）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（ B）型传感器。A 参量型 B 发电型 C 电感型 D 电容型3.表达测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为（B ）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（D ）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（A ）状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
5、波器的作用是（ D ）。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，规定前置放大器的输入阻抗（ C ）。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 ）A 变大 B 变小 C 不变 D 不定9.为了能从调幅波中较好地恢复出原被测信号，常用（ C ）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 （B ）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
6、（本大题共4小题，总计24分）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？（6分）、答： 电桥的作用是将传感器转换元件的输出的电参量的变化转换为电压量的变化。（2分）其具有和差特性，即只有相对两臂有相似方向的变化量，相邻两臂有不同的方向的变化量，才干使输出电压有最大值。（2分），运用和差特性可以补偿温度和时间带来的误差。（2分）2、简述传感器选用原则（6分）。答：敏捷度。传感器的敏捷度越高，可以感知越小的变化量，即被测量稍有微小变化时，传感器即有较大的输出。但敏捷度越高，会减小传感器的测量范畴。频率响应特性。传感器的响应特性必须在所测频率范畴内尽量保持不失真。但实际传感器的响应总
7、有延时，但延时越短越好。 稳定性。传感器的稳定性是通过长期使用后来，其输出特性不发生变化的性能。影响传感器稳定性的因素是时间与环境。精确度。传感器的精确度表达传感器的输出与被测量的相应限度。由于传感器处在测试系统的输入端，因此，传感器能否真实地反映被测量，对整个测试系统具有直接影响。测量措施。传感器在实际测试条件下的工作方式，也是选用传感器时应考虑的重要因素。由于测量条件不同对传感器规定也不同。线形范畴。传感器均有一定的线性范畴，在线性范畴内输出与输入成比例关系。线性范畴愈宽，则表白传感器的工作量程愈大。为了保证测量的精确度，传感器必须在线性区域内工作。每一要点1分，未论述扣0.5 分。3、选
8、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阐明其测量原理。（6分）答：霍尔传感器，结合下图指出霍尔效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。（2分）图（1分）绘出如下传感器布置示意图并阐明其测量原理。（3分）或者：或者：电涡流传感器：结合下图论述涡流效应，绘出如下传感器布置示意图并阐明其测量原理1为金属齿盘，2为电涡流传感器。或者：光电传感器测量转速或者n=f/N指出式中n转速；f脉冲频率；N圆盘开孔数。 指出1为光源，2为光电元件或者为反射式光电元件4、下面是大型空气压缩机传动装置简图和在减速箱
9、上测得的振动信号波形和频谱，请从频谱上读出信号的特性参数，并判断那一根传动轴是重要的振动源，阐明判断根据？ （6分）答：噪声信号的频谱图中显示：重要频率成分的频率为：约21HZ（2分）轴1转速3000r/min，转动频率为n1/60=50HZ；轴2转速n2=20/40*3000=1500 r/min，转动频率为n2/60=25HZ；轴3转速n3=18/21*1500=1285.7 r/min,转动频率为n3/60=21.4HZ；轴4转速n4=21/16*1285=1687 r/min，转动频率为n4/60=28HZ。（2分）由于轴3的转动频率非常接近噪声的重要频率，故轴3是系统中重要的振动源。
10、（2分）五 、计算题（本大题共3小题，总计20分）1、用一种一阶系统作100Hz正弦信号测量。如果规定限制振幅误差在5%以内，则时间常数应取多少？（4分）答： (2分) (1分) (1分)2、以阻值120，敏捷度k=4的电阻应变片与阻值为120的固定电阻构成电路，供桥电压为2V，在图1测试中应变片R1、R2的应变分别为+、-1000微应变。试求：1）.应变片电阻变化；2）由弯矩引起的输出电压多大？ 弯矩M力FR2R1弯矩M力F3）由力引起的输出电压多大？(10分) 图1答：1）R1的电阻变化为： R1R*K*120410-6=0.96V R2R*K*-1204100010-6=0.48V（2分
11、）2） 将R1，R2两个应变片放在相邻臂上，Ubd=1/4*4*2*(-(-1000)*10-3=6mv （2分） 3) 将R1，R2两个应变片放在相对臂上Ubd=1/4*4*2*(-1000)*10-3=2mv（2分） 4）电桥接法图4分3、 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？ （3分）（2） 在上述状况下，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？（3分）答：（1）（3分）（2）频率计的计数装置读数误差为1个数字，相应的角位移为转=转故其最大转速误差为（转/分）（3分）六 、综合题（本大题共1小
12、题，答案写在答卷上，写在试题卷上无效，总计16分）已知动态电阻应变仪原理框图如图2a所示，交流电桥的输入信号x(t)和电桥电源载波信号y(t)的波形分别如图2b，图2c所示。电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出。请分别指出输入信号的电阻应变片、电桥盒、振荡器、放大器、相敏检波器、低通滤波器、A/D转换等环节的作用；并画出电桥输出信号xm(t)、相敏检波输出信号xe(t)和低通滤波器输出信号xf(t)。 （a） （b） （c）图2答；电阻应变片作用：将微应变转变为电阻应变片的电阻变化；（1分）电桥盒的作用：将桥路的阻抗变化转变为电桥输出电压的变化；（1分）振荡器的作用：为交流电桥提供一定频率的载波信号；（1分）放大器的作用：放大电桥输出信号。（1分）相敏检波器的作用：根据输入信号的极性突变，变化输出信号的相位。（1分）低通滤波器的作用：滤除高频的载波信号部分，与相敏检波器一起实现解调功能。（1分）A/D转换的作用：将模拟信号转变为数字信号。（1分）电桥输出信号为：弱高频调幅波（1分）（2分）相敏检波器输出信号为：具有正负极性的高频调幅波（1分）（2分）低通滤波器输出信号为：强低频简谐信号（1分）（2分）
xx大学汽车测试基础期末试题及答案
