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1、长安大学20062007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4超声波在空气介质中的传播速度C取决于那些因素？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？L5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
2、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1页(共2页)三、计算题（每题10分，共20分）：1.求信号y(t)=bsin(t+)的自相关函数。12.一个应变计的差动测量电桥如图所示。供桥电压u=Ucos1000t，测量应变SS=Acos5t+Bcos20t；G=2.0。计算输出电压u。O2006-2007学年测试技术（A卷）（参考答
3、案）二、问答题（Answerthequestions）：（每题5分，共40分）8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。9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10什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？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、。11超声波在空气介质中的传播速度C取决于那些因素？L超声波在空气介质中的传播速度C取决于气压P，比热率和密度。L5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：对于一阶系统，减小；对于二阶系统，增大n；二阶系统，=0.7；开环动态补偿技术；高增益负反馈闭环系统。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
5、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。三、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
6、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。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，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，但在稳阶系统的响应速度。通常，当阻尼率在0。60。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
7、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/nozzledisplacementsensingelement)的组成及工作原理。为了保证测试的安全，常常使用挡板/喷嘴位移敏感元件。挡板/喷嘴位移敏感元件由气压源、阻尼孔、喷嘴以及与喷嘴内部相通的气囊和挡板组成（其结构原理图略）。当气压源通过阻尼孔向喷嘴供应压力空气时，压力空气同时进入气囊和喷嘴。如果喷嘴外面有一个挡板阻碍压力空气从喷嘴喷出，喷嘴内部的压力将升高，压力升高的程度与挡板和喷嘴之间的距离成反比，即挡板与喷嘴之间的距离越小，喷嘴内的压力升高越多。
8、气囊内的压力也将随着喷嘴内压力的变化而变化，气囊内的压力将表示挡板相对于喷嘴的位移量的大小。因此，可以用来测量位移。四、计算题(Calculatethefollowing)：（每题10分，共20分）1求信号y(t)=bsin(1t+)的自相关函数。解：根据自相关函数的主要性质，周期信号的自相关函数仍为同频率的周期信号。以及y(t)=Asin(t+)=Acos(t+-/2),所以有R()=(A2/2)cos()yy2一个应变计的差动测量电桥如图所示。供桥电压u=Ucos1000t，测量应变SS（t）=Acos5t+Bcos20t；G=2.0。计算输出电压u。OCRRRR12BDURR00AO解：（R/R）=2R/R=2U=2Ucos1000t(Acos5t+Bcos20t)0SUS