【正文】 R2R 4R 3R 1R 4R1R2 R3 。 在壓電式測壓傳感器結構中，增設補償質量塊 m 和一組極性相反的補償壓電晶片組。 7 (10 分 ) 當 R R3 受熱膨脹時產生的應變與 R R4 受熱膨脹時產生的應變相等，但根據電橋的加減特性前者前面的符號與后者前面的符號相反，因此這部分應變被抵消。 4.（ 12 分） 方法一： ∵ RVVP 2???, 22RVRP ???? ∴21222221244222212222 44?????? ???????? ?????????? ?????? ????????? ??? RvRvRVP RVRVRVRVVPVP ??????? 方法二：∵ IVP??? , VIP??? ∴ ? ?212222 IVP VI ??? ?? ? ? %)95(W )()110( 22212222 ??????? IVP UVUIU 5. （ 8 分）有效完成一項工程 測試要進行的工作包括： ① 了解被測對象：被測信號的幅度大致變 化范圍？被測信號的大致有效頻帶？ 對測量傳感器的工作環(huán)境要求？ ② 制定測試方案、組建測試系統(tǒng)； ③ 對測試系統(tǒng)實施必要的標定（確認系統(tǒng)靈敏度及靜、動態(tài)特性）； ④ 實施測試，監(jiān)視測試工況并如實記錄測試中出現(xiàn)的問題； ⑤ 測試數據分析、測試結果報告。 幅頻特性： 20 )(1)( ??? ??kA， ? 越小，系統(tǒng)的工作頻帶上限越高。 (12分 ) 5． 試說明：有效地完成一項工程測試（測動態(tài)量）一般要進行哪些工作？ （ 8 分） 6. 試證明：固有（角）頻率為 ω n、阻尼率 ξ = 的二階測量系統(tǒng)，取公稱增益為靜態(tài)靈敏度，則按幅頻誤差不超過 5%的工作頻帶為 ω∈ [0， n ]。估算這兩種方案的電功率測量不確定度值。（ 12分） 3． 簡述壓電測量系統(tǒng)工作頻帶下限不能達到 0 Hz的主要原因。 [ 式中 1σ 、 2σ 分別為 1x 、 2x 測量的標準誤差 ] a. y? = 2221 σσ ? ； b. y? = 22222121 σσ xx ? ； c. y? =21221 )σ()σ( 2xx ?； 18 d. 222212121 σ)(σσ xxxy ?? ，通常在構件上下表面對稱布置 4片應變片，若在同載荷下單臂測量電橋輸出為 A、上下各取 1應變片接成鄰臂半橋的輸出為 2A，則取 4應變片構成全橋時的輸出可能是（ ）。 a 使系統(tǒng)的輸出信號不發(fā)生振蕩； ； c. 獲得更高的靈敏度 8．用壓電式加速度計組成的測量系統(tǒng)其工作頻帶下限頻率取決于（ ）。 a. 上限越高； b. 上限越低； c. 下限越高； d. 下限越低 6. 壓電式傳感器與一般電壓放大器連接使用時，中間要加一級前置放大器，其主要作用 是（ ）。 a. 離散譜； b. 帶限（在有限頻帶之外絕對無諧波分量）連續(xù)譜； c. 非帶限連續(xù)譜 4．半導體電阻應變片在測量某一構件應變時，其電阻的相對變化主要是由（ ）引起。 a. 采樣點數就越多； b. 頻域分辨率就越低； c. 泄漏誤差就越大； d. 量化誤差越小 ，其工作頻帶的下限頻率為（ ）。 （ ） ，傳感 器的靈敏度與電纜長度無關。 （ ） ，測量有效頻帶不同的信號時肯定表現(xiàn)出不同的幅頻特性。 （ ） 6． A/D轉換就是把模擬信號 轉換成數字信號。 （ ） ,只要采樣頻率足夠高，就可以避免頻譜 “泄漏 ”。 （ ） 2．固有頻率 fn=600 Hz的典型二階系統(tǒng)的工作頻帶上限頻率肯定大于 600 Hz。 ) in (10 x ( t) ???? t 17 試題： 一。)()()( * txtxt ??? )()( txkty ??? ? 對于一階應減小時間常數 ? 使 H? 增大，無失真測量的范圍更廣。 6 （ 15 分） 當靈敏度 Ko=1 時，幅頻特性如右圖。 4.（ 14 分）解： ①溫度引起電阻的應變： 66 ?? ??????? k tt ?? ? 線膨脹差異引起的應變： 6612 )( ?? ???????? tt ??? ? 引起的電阻變化量： ?????? ? 3100 9 )( RkR tt ?? ?? ②相對誤差 %%100200 %100 ??????? ?? ?? tt 5.（ 6 分） 講者：指發(fā)送數據到其他器件的器件 聽者：指接收講者發(fā)送的數據的器件 控者：是指揮接口總線上各儀器進行數據變換的器件 對于一個特定的器件，只能充當上述三種角度中的一種，也可身兼兩職或三者，可 以有多個聽者，但在任一時刻，一個系統(tǒng)中由一條叫線 連接的器件中只能有一個講 16 者，可以有多個聽者，但一個器件不能同時作為講者和聽者。 管式應變測壓傳感器的彈性元件是一只應變管，它感受活塞 上加載的集中應力、發(fā)生 徑向形變，應變片貼于徑向上。 3.（ 6 分）筒式應變測壓傳感器的彈性元件是一只鉆了肓孔的圓筒內部裝有測壓油。 ③為防止電纜電容的影響，可以將放大器小型化，裝入傳感器之中。 2. (8 分 ) 為防止靜電泄露要做到： ①放大器本身的輸入阻抗要很高在 10″Ω以上，一般采用 MOS 型場效應管。 固緊要求：① 連接件的質量要小，剛度要大；②固緊剛度要大。 1）繪制系統(tǒng)的一種幅頻特性圖； 2）若已知系統(tǒng)的公稱增益（靈敏度）為 K0,請按增益誤差 5%的標準估計其工作頻帶的上限頻率； 3）如果測得某輸入信號 x(t)的輸出為 y(t)=10 K0Sin(30t450)，試求此輸入信號 x(t)。 ； ； 9．用方程法求解回歸直線時，誤差最小的方法是（ ） ； ； ； 10．金屬絲應變片在測量某一構件的應變時 ，其電阻的相對變化主要由（ ）引起的。 ； ； ； 6．（ ）傳感器是根據敏感元件材料本身的物理性質變化而工作的。 d. fn=1000Hz、ξ = 4. 對某二階系統(tǒng)輸入周期信號 X(t)=A0sinω mt，則系統(tǒng) 輸出信號有以下特性（ ）。 b. fn=1000Hz、ξ = 。（ ） 二．選擇題（共 20分，每題 2分） 1．壓電加速度測量系統(tǒng)的工作頻率下限取決于（ ） b. 加速度力學系統(tǒng)的頻率特性； b. 壓電晶體的電路特性； c. 測量電路的時間常數 2．把連續(xù)時間信 號進行離散化時產生頻譜混疊的主要原因是（ ） a. 記錄時間太長； b. 采樣間隔太寬； c .記錄時間太短； d. 采樣間隔太窄 3．要測量 x(t)=50Sin40π t+10Sin2020π t的振動位移信號，為了盡量減少失真，應采用（ ） 的慣性式位移傳感器。 （ ） 8．接觸式測溫是基于熱平衡原理進行的，非接觸式測溫是基于熱輻射原理進行的（ ） 9．同一材料構成的熱電偶，即使兩端點溫度不等，也不會形成熱電勢。 6．測量系統(tǒng)的固有頻率越高，其靈敏度也越高。（ ） [Ts為采樣時間間隔 ] 5．測量小應變時，應選用靈敏度高的金屬絲應變片 。（ ） 3．對多次測量的數據取算術平均值，就可以減少隨機誤差的影響。 判斷題 (本題共 10分，對則打“√”，不對則打“” ) 1．任意兩個變量 x和 y之間的真實關 系均可用一元線性回歸方程來描述。