东大22年6月考试《传感器与测试技术X》考核作业
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（ 答案网考∨×：aopenxu0306 ）。
(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（ ）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？
2.2 说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。
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？
2. 4 简述热电偶的测温原理。
2.5 频率迭混是怎样产生的，有什么解决办法？
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。
3.2 已知被测量的最高频率成分的频率是100 Hz，要求量化信燥比大于70 dB。应如何选择A/D转换器的采样频率和字宽？
4 应用题（每题10分，共2题，合计20分）
4.1 在一特性常数A=5 µe /N的等强度梁上，安装应变计如图所示，若悬臂端加载F=20 N，泊松比µ = 0.26，试根据图(R0为仪器的精密电阻)中的组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数(µe)。
4.2 已知圆柱形拉力传感器弹性元件的直径为25 mm，布片接桥如图所示。应变仪灵敏度为k=0.25 mA/µe (12Ω负载)。传感器材料的弹性模量E=200×109 Pa，泊松比µ=0.25，若外力P为36 kN，试估计应变仪的输出电流
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（ 答案网考∨×：aopenxu0306 ）。
(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（ ）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？
2.2 说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。
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？
2. 4 简述热电偶的测温原理。
2.5 频率迭混是怎样产生的，有什么解决办法？
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。
3.2 已知被测量的最高频率成分的频率是100 Hz，要求量化信燥比大于70 dB。应如何选择A/D转换器的采样频率和字宽？
4 应用题（每题10分，共2题，合计20分）
4.1 在一特性常数A=5 µe /N的等强度梁上，安装应变计如图所示，若悬臂端加载F=20 N，泊松比µ = 0.26，试根据图(R0为仪器的精密电阻)中的组桥方式，填写静态应变测量时的仪器读数(µe)。
4.2 已知圆柱形拉力传感器弹性元件的直径为25 mm，布片接桥如图所示。应变仪灵敏度为k=0.25 mA/µe (12Ω负载)。传感器材料的弹性模量E=200×109 Pa，泊松比µ=0.25，若外力P为36 kN，试估计应变仪的输出电流
