2007试卷A及答案_现代检测技术

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图4-1

图4-2

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“现代检测技术”2007 A卷试题参考答案

一. 填空（共25分，每空1分）

1. 输入量和输出量不随时间变化或变化缓慢时，输出与输入之间的关系。

2. 其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。

3. 系统；随机；粗大

4. 外光电效应；内光电

5. RGB；HSL

6. 传感器；信号调理；计算机

7. 霍尔传感器；光纤传感器。（答出两个位移传感器即可）

8. τ或时间常数；ω0或系统无阻尼固有角频率；ζ或为阻尼比

9.

1 B

Wθ

≈

10. 自相关函数；互相关函数

11. 厚度、无损探伤、计数、距离等

12. 线性；较大直线位移或角位移。

13. 相反；相同

二. 选择题（共10分，每题1分）

1. A；

2. C；

3. C；

4. A；

5. D；

6. B；

7. A、D；

8. B；

9. C；10. B

三. 简答题（共35分，每题5分）

1. 获取有用的信息，即借助专门的设备、仪器、设计合理的实验方法与必需的信号分析及数据处理，获得与被测对象有关的信息，最后将结果进行显示或输入到其它信息处理装置、控制系统。

2. 根据电容式传感器的工作原理，可分为变间距式、变面积式和变介电常数式，利用极板间距和极板覆盖面积的变化，可以测量直线位移或角位移；通过弹性元件也可以测量力、压力、振动或加速度等；利用介电常数的变化还可以进行一些特殊量的测量，如液位、浓度、厚度、湿度等。

3. 压电式传感器只有在负载阻抗无穷大、内部也无漏电时，受力后产生的电压（电荷）才能长期保存下来，否则电路将以某时间常数按指数规律放电。这对于测量缓变信号极为不利，必将造成测量误差。（而在动态测量时，电荷量可以不断得到补充，）因此压电式传感器适于动态测量，而不能用来测量变化比较缓慢的信号。

4. 霍尔式传感器转换效率较低，受温度影响大，但其结构简单、体积小、坚固、频率响应宽、动态范围（输出电势变化）大、无触点，使用寿命长、可靠性高、易微型化和集成电路化，因此在测量技术、自动控制、电磁测量、计算装置以及现代军事技术等领域中得到广泛应用。

应用：磁场强度传感器（高斯计）；电流、电压传感器；位移、压力、加速

度传感器等。

5. 热电偶回路的热电势是两个接点温度的函数，为此，必须使冷端温度保持不变，其输出热电势才是热端温度的单值函数。在实际测量中，热电偶的两端距离很近，冷端温度易受测量对象和环境温度波动的影响，而难以保持恒定，从而引入测量误差。

补偿方法：0℃恒温法；补偿导线法；修正法；补偿电桥法等。

6. 虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、其测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统。

虚拟仪器的组成要素：计算机、应用软件、仪器硬件。

虚拟仪器特点：

仪器功能由软件决定；

仪器功能由用户来定义；

用户通过更改软件来提高仪器性能、构造新功能；

虚拟仪器技术更新周期比传统仪器短。

虚拟仪器灵活、开放，可以与计算机同步发展，可与网络及其他周边设备互联。

7. 可以选用光电传感器、光纤传感器、超声波传感器等。

四. 画图分析题（共10分）

（1）两图各3分

（2）FFT不能输出原信号谱线，因为频谱分辨率为2.5Hz，4Hz的谱线会被挡住，看不到。(4分)

五. 计算题（共20分）

1. （1）（2分）

（2）（3分）20.01300.6x SR R U E E V R R

ε∆===⨯⨯= 2. 总灵敏度：90.9/*0.005/*20/9.09/S nC Mpa V nC mm V mm Mpa ==（2分） 偏移量：9.09/*3.531.815x mm V V mm ==（2分）

3. （2分）

4. 0.5级的温度计可能产生的最大绝对误差：300×0.5% = 1.5℃

用它测量的相对误差为1.5/80=1.875%

1.0级的温度计可能产生的最大绝对误差：100×1.0% = 1℃

用它测量的相对误差为1/80=1.25%，因此选用后一个温度计测量，相对误差小。（2分）

5. 第一步：平均值13.51（1分），标准差0.44（1分），g (8, 0.01) = 2.22，12.5

含粗大误差应剔除（2分）；

第二

步：平均值13.66（1分），标准差0.18（1分），g (7, 0.01) = 2.10，无粗大误差数据。（1分）；