問答題1什么是測試？說明測試系統(tǒng)的構成及各組成部分的作用。答：測試是測量和試驗的綜合，是一種研究型的探索型的、論證型的測量過程，也是獲取信息的過程。（1） 測量對象（2） 傳感器：在測試系統(tǒng)和被測試對象之間建立了一定的連接關系，它直接感受被測量并將其轉換成電信號。是測試系統(tǒng)中的關鍵部件。（3） 中間轉換電路（信號調理電路）：作用是將傳感器的輸出信號進行傳輸、放大和轉換，使其適合顯示、紀錄、數據處理。（4） 信號處理單衣：它是以計算機為核心對中間轉換電路的輸出信號作進一步地處理（如：計算、頻譜分析、數據儲存等）（5） 顯示、記錄部分：作用是輸出測試結果。2說明電阻絲應變片和半導體應變片的異同點，各有何優(yōu)點？相同之處在于：都是將被測量的變化轉換為電阻的變化，且dR/R=（1+2H）￡+入E￡，其中H為材料的泊桑比，E為材料的彈性模量，（1+2H）￡是由幾何尺寸變化引起的阻值變化，入E￡是由電阻率的變化引起的阻值變化。不同的是，電阻應變片是利用導體形變引起的阻值變化，所以dR/Re（1+2H）￡，SH+2H；而半導體應變片是利用半導體材料的壓阻效應使電阻率發(fā)生變化引起電阻變化。所以dR/R=AE￡，SR入E。各自的優(yōu)點分別為：電阻絲應變片具有相當高的適應性；半導體應變片的靈敏度高，一般為電阻絲應變片的50-70倍。3選用傳感器的原則是什么基本原則是：選用的傳感器其性能應當與被測信號的性質相匹配。靜態(tài)特性方面：a、應使被測量的變化范圍在傳感器的線性范圍以內，并保證線性誤差在允許范圍內；b、傳感器的分辨率（力）從數據上應小于測量要求的分辨率（力）c、滿足實際要求的條件下，精度不宜過高。4交流電橋達到平衡時必須滿足的條件是什么？如何來實現(xiàn)交流電橋的平衡？答：兩個條件：相對兩臂阻抗之模的乘機應相等，并且它們的阻抗角之和也必須相等。實現(xiàn)：電阻平衡，電容平衡。5簡要說明如何求解測試裝置動態(tài)特性的數學描述的3個函數，它們之間有何內在關系？答：對系統(tǒng)的微分方程做拉氏變換，傳遞函數為輸出和輸入的拉氏變換之商，另拉氏變換中的S=jw即可求得頻率響應函數，對傳遞函數進行拉氏反變換就可求得脈沖響應函數。它們之間的關系分別是拉氏變換對和傅立葉變換對關系。6以二階系統(tǒng)為例，簡述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟，并簡要說出二階系統(tǒng)的特性。答：一般步驟：1）對系統(tǒng)建模，2）求拉氏變換3）求傳遞函數4）求頻率響應函數、幅頻特性和相頻特性特性：a曲線與&有關，不同的E對應不同的特性曲線，E>1過阻尼系統(tǒng)；E=1臨界阻尼系統(tǒng)；E<1欠阻尼系統(tǒng)。b當①《④n時|h（①）|=1，當①》④n時\h（w）1—0°c當選取&=0.6~0.8時|h（①）|=1的頻率范圍最大，而中（w）近似直線，也就是說，在這種情況下，系統(tǒng)的工作頻率范圍大，動態(tài)誤差小。dW^越大，保持動態(tài)誤差在一定范圍內的工作頻率范圍越寬。7什么是調制和解調？其作用是什么？調制：就是使一個信號的某些參數在另一個信號的控制下而發(fā)生變化的過程。解調：從已調制波中恢復出調制信號的過程。作用：調制的目的：使緩變信號便于放大和輸出。解調的目的：恢復原信號。8簡述信號不失真條件。對一個測試裝置，其輸出y(t)和輸入x(t)滿足y(t)=A0x(t-T0)。式中A。、t0均為常量。則H(jw)=氣廠八°’，即實現(xiàn)不失真測量的基本條件為A(w)=A°=常數，^(w)=-T39按一階系統(tǒng)為例，簡述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟，0并簡要說出一階系統(tǒng)的特性。答：一般步驟：1)對系統(tǒng)建模，2)求拉氏變換3)求傳遞函數4)求頻率響應函數、幅頻特性和相頻特性；特性：10、在用應變儀測量機構的應力，應變時，如何消除由于溫度變化所產生的影響？利用電橋的和差特性，將兩片應變片分別接到測量機構的相對面上，并接入電橋中相鄰的橋臂上，使得由于溫度變化而導致的輸出電壓無用值相互抵消。11把一個變阻器式傳感器按如圖接線，它的輸入量是什么？輸出量是什么？在什么條件下，它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關系？輸入量是被測量的位移。輸出量是電壓值。只有當變阻器的最大電阻值與后接電路的輸入電阻比值趨于0時，它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關系q.=d-F12、試用方框圖描述測試系統(tǒng)的組成，并簡述測試工作的全過程。傳感器將被測物理量(如噪聲，溫度等)檢出并轉換為電量，中間變換裝置對接收到的電信號用硬件電路進行分析處理或經A/D變換后用軟件進行信號分析，顯示記錄裝置則測量結果顯示出來，提供給觀察者或其它自動控制裝置。13、簡述壓電效應現(xiàn)象；石英晶體所產生的橫向和縱向壓電效應產生的電荷聚集在哪里？其大小分別如何計算？某些物質在外力的作用下，不僅幾何尺寸發(fā)生了變化，而且內部極化，某些表面上出現(xiàn)電荷，形成電場。當外力去掉時，又重新回到原來的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為壓電效應現(xiàn)象。石英晶體所產生的眾向壓電效應產生的電荷七聚集在與電軸(X)垂直的平面上，其大小為q=dii?F。石英晶體所產生的橫向壓電效應產生的電荷氣聚集在與電軸(X)垂直的平面上，其大小為qx=di2?F?alb。a、b分別為晶體片的長度和厚度。14試說明二階裝置阻尼比￡多采用0.6?0.8的原因。答：從不失真條件出發(fā)分析?！暝?.707左右時，幅頻特性近似常數的頻率范圍最寬，而相頻特性曲線最接近直線。,,擬使用金屬應變片作為傳感器，后接直流電橋方案，請問應采用何種又能提高測量靈敏度？16周期信號的頻譜具有以下三個特點:離散性、諧波性、,,擬使用金屬應變片作為傳感器，后接直流電橋方案，請問應采用何種又能提高測量靈敏度？16周期信號的頻譜具有以下三個特點:離散性、諧波性、17如圖所示試件，布片和組橋方案，收斂性欲測作用在其上的力F時使得既能消除溫度的影響，選擇兩個相同規(guī)格的應變片R1和R2，同時選擇兩個和應變片的初始電阻值相同的純電阻R3和R4。將應變片R1平行貼在構件上表面，應變片R2平行貼在構件對應下表面；根據電橋轉換原理，按右圖組橋就能滿足要求。18光電傳感器包含哪兒種類型？各有何特點？用光電式傳感器可以測量哪些物理量？解答：包括利用外光電效應工作的光電傳感器、利用內光電效應工作的光電傳感器、利用光生伏特效應工作的光電傳感器三種。外光電效應（亦稱光電子發(fā)射效應）一光線照射物體，使物體的電子逸出表面的現(xiàn)象，包括光電管和光電倍增管。內光電效應（亦稱光導效應）一物體受到光線照射時，物體的電子吸收光能是其導電性增加，電阻率下降的現(xiàn)象，有光敏電阻和由其制成的光導管。光生伏特效應一光線使物體產生一定方向的電動勢。光電池19何謂霍爾效應？其物理本質是什么？用霍爾元件可測哪些物理量？請舉出三個例子說明。解答：霍爾（Hall）效應：金屬或半導體薄片置于磁場中，當有電流流過薄片時，則在垂直于電流和磁場方向的兩側面上將產生電位差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應，產生的電位差稱為霍爾電勢?；魻栃a生的機理（物理本質）：在磁場中運動的電荷受到磁場力/乙（稱為洛侖茲力）作用，而向垂直于磁場和運動方向的方向移動，在兩側面產生正、負電荷積累。應用舉例：電流的測量，位移測量，磁感應強度測量，力測量；計數裝置，轉速測量（如計程表等），流量測量，位置檢測與控制，電子點火器，制做霍爾電機一無刷電機等。20有一批渦輪機葉片，需要檢測是否有裂紋，請舉出兩種以