矿山测试技术复习题.docx

测试系统的组成有几部份？测试系统是由被测对象、传感器、中间变换装置、显示记录装置组成。信号分几种类型？各类型定义是什么？确定性信号：可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号，包括静态信号和动态信号；随机信号：不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号，即无法确切预测未来任何瞬间的精确值的信号，只能用数学统计模型来预测、描述和分析。3、传感器的定义和作用？传感器是一种把物理量和化学量转换为电量的装置。传感器直接感受被测物理量并将被测物理量转换成便于放大、记录的电量(如电流、电压或电路参量)。信号调理器的作用有哪些？常见的信号调理电路包含哪些？信号调理器的作用有三种：（1）放大：传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大（测控放大器）；（2）预滤波：传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比（高频、低频、带通、带阻滤波器）；（3）阻抗变换、调制解调。常见的信号调理电路有：电桥电路、放大电路、滤波电路、调制解调电路、相敏检波电路、湝振电路、阻抗变换电路、A/D转换电路、V/F转换电路、线性化电路等。线性系统具有哪些性质？（1)叠加性：系统对各输入之和的输出等于各单个输入的输出之和，即，若 x1(t) → y1(t)，x2(t) → y2(t) ，则 x1(t)±x2(t) → y1(t)±y2(t) （2)比例性：常数倍输入所得的输出等于原输入所得输出的常数倍，即，若x(t) → y(t) ，则kx(t) → ky(t) （3)微分性：系统对原输入信号的微分等于原输出信号的微分，即，若 x(t) → y(t)，则x(t) → y(t)（4)积分性：当初始条件为零时，系统对原输入信号的积分等于原输出信号的积分，即，若 x(t)→ y(t)，则∫x(t)dt → ∫y(t)dt（5)频率保持性：若系统的输入为某一频率的谐波信号，则系统的稳态输出将为同一频率的谐波信号，即，若x(t) → y(t) 且 x(t)=Acos(ωt+φx)，则 y(t)=Bcos(ωt+φy) 什么是测试系统的静态特性？静态校准条件是什么？静态特性（static characteristic ）指系统在被测信号处于不变或缓慢变化时，输入与输出的关系，测试系统综合性能体现。静态校准条件：指没有加速度，没有冲击，振动，环境温度为20±5℃，相对适度不大于85％，大气压力为0.1±0.08MPa的情况。6、什么是回程误差？在相同测试条件下和全量程范围yFS 内，在输入由小增大和由大减小的行程中，对于同一输入值所得到的两个输出值之间的最大差值Δhmax与 量程yFS 的比值的百分率，，如图所示。7、什么是分辨力和阀值？分辨力（ Resolution ）是指系统能检测到的输入信号的最小变化值的能力。阀值（ Threshold ）是指当一个系统的输入从零开始极缓慢地增加，只有达到了某一最小值后，才测得出输出变化，这个最小输入值输入就称为系统的阈值(死区Dead band)。8、什么是动态范围，其计算公式是什么？动态范围是系统对输入信号大小的综合检测能力，是跨度与分辨力的比值，计算公式：动态范围=传感器的构成有几部分？每部分的功能是什么？传感器主要由弹性元件和变换元件组成。弹性元件(敏感元件sensing element) 由弹性材料做成，它直接感受被测非电量，其作用是实现各种非电量之间的转换，如把力、压力、位移、加速度、温度等变换成应变量或位移量等变换元件（transduction element） 其作用是把弹性元件输出量(如应变量或位移量)转换成电学量。如电阻应变片把应变转换成电阻，差动变压器把位移转换成电压等应用电阻应变片进行测量时，如何消除环境温度影响？常采用桥路补偿法消除温度变化引起的应变。在常温范围内，采用桥路补偿方法，就是利用在电桥的两个相邻桥臂上，同时产生量值相同、符号亦相同的电阻变化量，不改变电桥输出的性质，消除温度变化带来的附加应变。这种方法有两种实现方式：补偿片补偿法在与被测试件材料相同、但不受应力的补偿件上，粘贴和工作片性能完全相同的补偿应变片，并使补偿件和被测试件同处于相同的温度环境中。工作片与补偿片分别接入测量电桥的相邻桥臂，通过电路本身的特性来抵消两应变片由温度产生的电阻增量。 （2）工作片补偿法在一定条件下，补偿片亦可由工作片代替。如图悬臂梁，上下两表面应变量值相等，符号相反，温度条件相同，各贴一个类型、阻值和灵敏度系数均相同的应变片，并各自连接在电桥的两个相邻桥臂上。这两个工作片互为温度补偿片。同时可使电桥灵敏度提高。增加测量的精度： 简述电容式传感器的工作原理对于平板电容器，当忽略边界效应时，两个金属平板之间的电容为：其中：—两极板间的介电常数；S—两极板相对