2016測(cè)試技術(shù)試題庫

1、作者：Pan Hon glia ng僅供個(gè)人學(xué)習(xí)測(cè)試技術(shù)考試試題庫（帶答案）學(xué)院班級(jí)姓名學(xué)號(hào)題號(hào)-一-二三四五六總分得分、填空（每空1份，共20分）1.測(cè)試技術(shù)的基本任務(wù)是 獲取有用的信息2. 從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)的卷積。3. 信號(hào)的時(shí)域描述，以_時(shí)間()為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以頻率或?yàn)楠?dú)立變量。4. 如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻 率應(yīng)該大于 100 Hz。5. 在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)其 的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋。6. 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者利用引起的電阻變化，后者利用

2、變化引起的電阻變化。7. 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)白而工作的。& 帶通濾波器的上下限截止頻率為fC2、fCi,其帶寬B = ；若其帶寬為1/3倍頻程則fC2 = fci。9. 屬于能量控制型的傳感器有 、等。10 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為 、。11 相關(guān)濾波的工作原理是 。12測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用 函數(shù)、函數(shù)和函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。二、選擇題(把正確答案前的字母填在空格上，每題1分，共10分)1 5 D B C A B6 10 D B D B D1. 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是信號(hào)。A 復(fù)雜周期B非周期C瞬態(tài)D隨機(jī)2. 平穩(wěn)隨機(jī)過程必須 。A連續(xù) B統(tǒng)計(jì)特征與時(shí)間無

3、關(guān)C各態(tài)歷經(jīng) D統(tǒng)計(jì)特征等于時(shí)間平均3. 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 。A固有頻率B 阻尼比C時(shí)間常數(shù) D靈敏度4. 系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為 。A 回程誤差B絕對(duì)誤差C相對(duì)誤差D非線性誤差5. 電阻應(yīng)變片的輸入為 。A力B 應(yīng)變C速度D加速度6. 用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。A傳遞函數(shù) B互相關(guān)函數(shù) C互譜密度函數(shù)D相干函數(shù)7. 為使電纜的長(zhǎng)短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用放大器。A 電壓B電荷C微分D積分& 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量而且不受油污等介質(zhì)影響的是傳感器。A電

4、容式B壓電式C電阻式D電渦流式9. 信號(hào)分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號(hào)的頻率，可將磁帶也可達(dá)到分析的目的。A 重放速度放快B重放速度放慢 C重放速度不變D多放幾次10. 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量。A存在，但5%B存在，但1C在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在D不存在三、判斷題(用"或X表示，在正確的題目對(duì)應(yīng)的括號(hào)里填"，反之填X,每題1分，共10分)1. ( X )非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。2. ()傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。3. ( X )調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。4. ()渦流傳感器屬于有源傳感器。5. ()滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測(cè)量

5、。6. ()窗函數(shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)所引起的誤差越小。7. ( X )恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。8()隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。9.( X )壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10.四、1.2.3.4.5.6.五、1.2.3.（）若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數(shù)一定為1。簡(jiǎn)答題（每題 5分，共30分）已知周期方波的傅立葉級(jí)數(shù)展開式為試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點(diǎn)。二階測(cè)試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試，如何確定其取值范 圍？何謂不失真測(cè)試？實(shí)現(xiàn)測(cè)試不失真的測(cè)試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何？信號(hào)的預(yù)處理包括那

6、些環(huán)節(jié)？為什么在動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕？測(cè)得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖1，問：圖1（1）這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么？（2）從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？計(jì)算題（共14分）（6分）已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為， 式中當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出（4分）有一信號(hào)，初始相角為一隨機(jī)變量；試求1）求其自相關(guān)函數(shù)；2）確定其均值和方差。（4分）以阻值，靈敏度的電阻絲應(yīng)變片與阻值為的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負(fù)載電阻無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?000時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓xx大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳

7、感器與測(cè)試技術(shù)期末考試試卷參考答案學(xué)院 年級(jí)_考試班級(jí)、填空（每空1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共20分）1. 獲取有用的信息2. 脈沖響應(yīng)函數(shù)3. 時(shí)間（）、頻率或4. 100Hz5. 激勵(lì)電壓（或工作電壓或橋壓或電源）6. 導(dǎo)體機(jī)械形變、半導(dǎo)體電阻率的（或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)）7. 壓電效應(yīng)8. 、（或 1.26 ）9. 電阻式傳感器、渦電流傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等，答對(duì)任何兩 個(gè)均得2分10. 調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相11. 同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)/同頻檢測(cè)原理12. 傳遞、頻率響應(yīng)、脈沖響應(yīng)10分）10分）分（每答對(duì)一個(gè)得1分）二、選擇題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共1 5 D B C

8、 A B6 10 D B D B D三、判斷題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共1 5 xVxW6 10 VxVxV四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1 . （5 分）2 分頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性32 . （ 5 分）固有頻率（）和阻尼比（）3 分（每答對(duì)一個(gè)得1.5分）為了實(shí)現(xiàn)不失真 , 阻尼比 （） 取值 0.6 0.8; 工作頻率取值小于等于 0.58 2分（每答對(duì)一個(gè)得 1 分）其中A和t o為常數(shù),3. （5 分）輸出 y(t) 與輸入 x(t) 滿足關(guān)系 y(t)=A 0x(t-t 0),則為不失真測(cè)試。2分或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的測(cè)試裝置的2

9、分，不完整 1 分，錯(cuò)誤不得分。幅頻特性為A（ 3 ）= Ao =常數(shù) 1.5 分相頻特性為0 （ 3 ）=1.5分或者用文字表述，表述正確同樣得分。4. （ 5 分）（1 ）電壓幅值調(diào)理（或者放大）1 分（2）濾波（或者濾去高頻）2 分（ 3）隔離直流分量（或者隔直）1 分（4）如原信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)）1 分5. （ 5 分）動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋（ 1 分），即使各橋臂均為電阻，由于 導(dǎo)線間存在分布電容（ 1 分），相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因此，除了電阻平 衡外，還須有電容平衡（ 3 分）。5 分其它的表述酌情給分。6. （ 5 分）（1）互相關(guān)函

10、數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)。2 分（ 2）頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同1 分相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位1 分幅值信息：此波形的振幅是兩個(gè)正弦波振幅乘積的一半1 分五、計(jì)算題（共 14分）1. （ 6 分） 令，根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性 由，可以得到：1 分1 分由，可以得到：1 分1 分由線性系統(tǒng)的疊加性可得2 分2. （4 分） 自相關(guān)函數(shù)： 1 分=1分均值： =o1 分方差：1 分3. （4 分）單臂：V 2分 雙臂：V 2分六、應(yīng)用題（共 16 分）1. （6分）轉(zhuǎn)動(dòng)軸 I 的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為： 2ooo/6o=33.3HZ ； 1 分轉(zhuǎn)動(dòng)軸II

11、的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為：1500/60=25HZ;1 分轉(zhuǎn)動(dòng)軸III的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為： 600/60=10HZ;1 分與實(shí)驗(yàn)測(cè)得振紋的頻譜圖比較可知軸II上的齒輪不平衡量對(duì)加工表面的振紋影響最大。3分2. （ 10 分）（1） （6 分）測(cè)試系統(tǒng)組成框圖：（4分）測(cè)試過程（2分）：信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)由功率放大器放大后傳送給激振器，激振器通過 壓電式力傳感器對(duì)簡(jiǎn)支梁激振；壓電力傳感器拾取激振力信號(hào)，壓電加速度傳感器拾取振動(dòng)(2) (4分)信號(hào)，分別經(jīng)電荷放大器放大后送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最后由顯示設(shè)備顯示頻率響應(yīng)函數(shù)。幅頻特性峰值對(duì)應(yīng)的頻率為簡(jiǎn)支梁的固有 頻率；2分半功率點(diǎn)（或者或者0.707）對(duì)應(yīng)的頻率分 別

12、為、;阻尼比如下方法估計(jì)：2分要求能在圖中正確表示，否則酌情扣分。復(fù)習(xí)題第一章信號(hào)及其描述（一）填空題1、測(cè)試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依靠它們來傳輸?shù)?。這些物理量就是，其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)。2、信號(hào)的時(shí)域描述，以為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以為獨(dú)立變量。3、周期信號(hào)占：八、:的頻譜具有三。個(gè)特4、非周期信號(hào)包括信號(hào)和信號(hào)。5、描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有、 、。6、對(duì)信號(hào)的雙邊譜而 b,實(shí)頻譜 稱。（幅頻譜）總是對(duì)稱，虛頻譜（相頻譜）總是對(duì)（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用"或X表示）1、 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（）2、 信號(hào)的時(shí)域描述

13、與頻域描述包含相同的信息量。（）3、 非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（）4、 非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（）5、 隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。（）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、求正弦信號(hào)的絕對(duì)均值 卩|x|和均方根值Xrms。2、 求正弦信號(hào)的均值，均方值，和概率密度函數(shù)p（x）。3、求指數(shù)函數(shù)的頻譜。4、求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)的傅立葉變換。5、求指數(shù)衰減振蕩信號(hào)的頻譜。第二章測(cè)試裝置的基本特性（一）填空題1、 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為，輸入信號(hào)，則輸出信號(hào)的頻率為，幅值，相位。2、試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。3、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法

14、有、和。4、 當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關(guān)系為時(shí),該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為。5、 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 越小。6、 一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有關(guān)系為最佳。（二）選擇題1、 不屬于測(cè)試系統(tǒng)的靜特性。（1）靈敏度（2）線性度 （3）回程誤差 （4 ）阻尼系數(shù)2、 從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 響應(yīng)的卷積。（1）正弦（2）階躍（3）脈沖（4）斜坡3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為和，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性為（1）（ 2）（3）（ 4）4、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量（2）存在，但1（4）不存在（1）存在，但5%（3）在時(shí)間常數(shù)很

15、小時(shí)存在5、忽略質(zhì)量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)是 系統(tǒng)。（1）零階 （2） 一階（3） 二階（4）高階6、 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 。（1）固有頻率（2）線性度 （3）時(shí)間常數(shù)（4）阻尼比7、 用階躍響應(yīng)法求一階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值倍所經(jīng)過的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)。（1）0.632（2） 0.865（3） 0.950（4） 0.982（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用"或x表示）1、 一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測(cè)試”條件，若用它傳輸一個(gè)1000Hz的正弦信號(hào)，則必然 導(dǎo)致輸出波形失真。（）2、 在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng)的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為 傳遞函數(shù)。（）3、當(dāng)

16、輸入信號(hào)一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出將完全取決于傳遞函數(shù)，而與該系統(tǒng)的物理模型無關(guān)。（）4、 傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（）5、 測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。（）6、 幅頻特性是指響應(yīng)與激勵(lì)信號(hào)的振幅比與頻率的關(guān)系。（）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、什么叫系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系？2、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？3、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？4、某測(cè)試裝置為一線性時(shí)不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為。求其對(duì)周期信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。5、將信號(hào)輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出的表達(dá)式。第三章常用傳感器（一）填空題6、 屬于能量控制型的

17、傳感器有等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有等（每個(gè)至少舉例兩個(gè)）。7、 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用引起的電阻變化，后者利用變化引起的電阻變化。8、 為了提高變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對(duì)測(cè)量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用工作方式。9、 壓電式傳感器的測(cè)量電路 （即前置放大器）有兩種形式： 放大器和 放大器，后接 放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)度的限制。10、 渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的效應(yīng)。11、 磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是 。12、 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 而工作的。（二）選擇題1、 電阻應(yīng)變片的輸入為 。（1 ）

18、力 （2） 應(yīng)變（3）速度（4）加速度2、 結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠 的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。（1）本身物理性質(zhì)（2 ）體積大?。?）結(jié)構(gòu)參數(shù)（4）電阻值3、 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是 。（1）位移（2 ）材質(zhì)鑒別（3）探傷（4）非金屬材料4、 變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成 關(guān)系。（1）非線性 （2）線性（3）反比（4）平方5、 半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是 。（1）長(zhǎng)度 （2）截面積（3）電阻率 （4）高通6、 壓電式傳感器輸出電纜長(zhǎng)度的變化，將會(huì)引起傳感器的 產(chǎn)生變化。（1 ）固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏度（4）壓電常數(shù)7、 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接

19、觸測(cè)量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是 傳感器。（1）電容式（2）壓電式（3）電阻式（4）電渦流式8、 自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度與之間的關(guān)系是：=。（1）（2）（3）（4）9、 光電倍增管是利用效應(yīng)制成的器件。（1）內(nèi)光電（2）外光電 （3）光生伏特（4）阻擋層（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用"或x表示）1、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測(cè)量。 （）2、 渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（）3、 壓電加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）4、 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、哪些傳感器可選作小位移傳感器？2、 渦流傳感器測(cè)量位移

20、與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？渦流式傳感器能否測(cè) 量大位移量？為什么？3、電渦流傳感器除了能測(cè)量位移外，還能測(cè)量哪些非電量？4、電渦流傳感器能否測(cè)量塑料物體移動(dòng)的位移？若能測(cè)量理由是什么？不能測(cè)量理由是 什么？應(yīng)采取什么措施改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測(cè)量了。5、壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么？6、試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器。（1） 用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)要說明其作用原理；（2）兩個(gè)線圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說明如何接法。7、某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑，工作初始極板間距離，介質(zhì)為空氣。 問：（1）如果極板間

21、距離變化量，電容的變化量是多少？（2） 如果測(cè)量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度（格/mV）在時(shí)，讀數(shù)儀表的變化 量為多少？第四章 信號(hào)調(diào)理、記錄和顯示（一）填空題1、 電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為輸出的裝置。2、 在橋式測(cè)量電路中，按照的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。3、 在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)工作時(shí)阻抗參與變化的可將其分為半橋與全橋測(cè) 量電路。4、調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正（余）弦信號(hào)與被測(cè)信號(hào)，使高頻信號(hào)的幅值隨被測(cè)信號(hào)的而變化。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的。5、調(diào)頻波的解調(diào)又稱為。6、調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的 號(hào)電壓成正比?？刂埔粋€(gè)振蕩器，使其輸岀為等幅波，而與信7、常用濾波

22、器的上、下截止頻率、 若為倍頻程濾波器與的關(guān)系為的定義為，其帶寬=。&(二RC低通濾波器中 RC值愈）選擇題，則上截止頻率愈低。1、設(shè)有一電路，是工作橋臂，是固定電阻，且。工作時(shí)，則電橋輸出電壓（ 電橋的電源電壓。）。為(1)(2)( 3)(4)2、 調(diào)幅過程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào) 。（1）相乘（2）相除（3）相加（4）相減3、 電路中鑒頻器的作用是。（1）使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓（2）使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫浚?）使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?、 一選頻裝置，其幅一頻特性在區(qū)間近于平直，在區(qū)間急劇衰減，這叫 濾波器。（1）低通 （2）高通（3）帶通（4）帶阻

23、5、 一帶通濾波器，其中心頻率是，-3dB帶寬是，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)等于 （1）（ 2）（ 3）（4）（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用"或x表示）7、平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。（）8、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。（）9、 帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。（）10、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。（）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數(shù)應(yīng)滿足什么條件？交流電橋應(yīng)滿足什么條 件？2、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？3、抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定？4、相關(guān)濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程

24、應(yīng)用。5、 以阻值，靈敏度的電阻絲應(yīng)變片與阻值為的固定電阻組成電橋，供橋電壓，若其負(fù)載電 阻為無窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變。（1 ）求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度。（2）求雙臂電橋的輸出電壓及其靈敏度6、若為調(diào)制信號(hào)，為載波，為調(diào)幅波（如圖所示）（1 ）利用傅里葉變換性質(zhì)說明調(diào)幅過程的原理。（2）畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。第五章信號(hào)處理初步（一）填空題1、為了識(shí)別信號(hào)類型，常用的信號(hào)分析方法有 、和。2、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有、和。3、 在數(shù)字信號(hào)處理中，為避免頻率混疊,應(yīng)使被采樣的模擬信號(hào)成為 ，還應(yīng)使采樣頻率滿足采樣定理即 。4、 如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz,為了防

25、止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于Hz。5、若x（t）是均值為u<為零的寬帶隨機(jī)信號(hào)其自相關(guān)函數(shù)t =0時(shí)RX（ T ）, T > 8時(shí) RX（ T ）。6、用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間7、 若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為，則該信號(hào)的均方值為=，均方根值為xrms=。8 最常用的功率譜估計(jì)方法為 。9、 為信號(hào)的 沿頻率軸的分布，稱為 。10、 巴塞伐爾定理表示在中計(jì)算的信號(hào)總能量，等于在中計(jì)算的信號(hào)總能量。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用"或x表示）1、 頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（）2、 A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（）3、 對(duì)于周期信號(hào)，經(jīng)整周

26、期采樣后，可完全避免柵欄效應(yīng)。（）4、 窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)所引起的誤差越小。（）5、 互相關(guān)函數(shù)是偶實(shí)函數(shù)。（）6、 利用系統(tǒng)輸入x（t）與輸出y（t）的自功率譜密度函數(shù)，可求該系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。（）7、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入 -輸出的相干函數(shù)一定為 1。（）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題10. 已知信號(hào)，求信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。11. 求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。12. 相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用。13. 試根據(jù)一個(gè)信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)圖形，討論如何確定該信號(hào)中的常值分量和周期成分。14. 某一系統(tǒng)的輸入信

27、號(hào)為x（t），若輸出y（t）與輸入x（t）相同，輸入的自相關(guān)函數(shù)和輸入一輸出的互相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？15. 應(yīng)用巴塞伐爾定理求的積分值。第六章振動(dòng)測(cè)試（一）填空題1、 單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，位移共振頻率系統(tǒng)固有頻率，速度共振頻率系統(tǒng)固有頻率，加速度共振頻率 系統(tǒng)固有頻率。2、單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，在相位共振處位移始終落后于激振力 度。3、 單自由度系統(tǒng)基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)所引起的受迫振動(dòng)，當(dāng)激振頻率固有頻率時(shí)，質(zhì)量塊和殼體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和基礎(chǔ)振動(dòng)近于相等。4、 激勵(lì)方式分為，5、 按所測(cè)的振動(dòng)性質(zhì)可將拾振器分為和 。6、 阻抗頭的前端是，后面是

28、測(cè)量激振點(diǎn)響應(yīng)的一7、壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式：、和。8、 機(jī)械系統(tǒng)的主要振動(dòng)參數(shù)是 ，和。9、 相對(duì)法校準(zhǔn)傳感器時(shí)，經(jīng)國家計(jì)量等部門嚴(yán)格校準(zhǔn)過的傳感器起著“振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)傳遞”的作用，稱為傳感器。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用"或X表示）1、 壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）2、 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）3、 壓電式加速度計(jì)手持探針法測(cè)振時(shí)，加速度計(jì)的使用上限頻率最低。（）4、 壓電式加速度計(jì)的重量越輕，使用上限頻率越高，靈敏度越低。（）5、 渦流位移傳感器屬于絕對(duì)式拾振器。（）6、 低頻激振時(shí)，激振器的安裝固有頻率應(yīng)比激振頻率高

29、3倍以上。（）7、 快速正弦掃描激振屬于寬帶激振法。（）8、 脈沖錘的錘頭越軟，則激勵(lì)的頻率范圍越大。（）9、在振動(dòng)測(cè)試中，測(cè)得的激勵(lì)和響應(yīng)之間的相位差包括了測(cè)試系統(tǒng)中所有儀器的相移。（）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 對(duì)單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，分別寫出其位移頻響函數(shù)、 速度頻響函 數(shù)、加速度頻響函數(shù)。2、 對(duì)單自由度系統(tǒng)基礎(chǔ)位移所引起的受迫振動(dòng)，分別寫出其相對(duì)位移頻響函數(shù)、絕對(duì)位移 頻響函數(shù)。3、對(duì)于壓電式加速度計(jì)， 畫出其工作原理圖，并說明為什么其上限頻率取決于固有頻率？4、對(duì)于磁電式絕對(duì)速度計(jì)，畫出其工作原理圖，并說明為什么其下限頻率取決于固有頻 率？5、如何用實(shí)頻曲線估計(jì)系統(tǒng)的

30、固有頻率和阻尼比？畫圖說明。參考答案第一章信號(hào)及其描述（一）1、信號(hào)；2、時(shí)間（t）,頻率（f）; 3、離散性，諧波性，收斂性；4、準(zhǔn)周期，瞬態(tài)非周期；5、均值，均方值，方差； 6、偶，奇；（二）1、2; 2、“； 3、X； 4、X； 5；（三）1、，； 2、0, ,; 3、； 4、；5、；第二章測(cè)試裝置的基本特性（一）1、1/22、123； 3、傅立葉變換法，濾波器法；4、； 5、被測(cè)量；6、線性；（二）（4） （3） （2） （4） （ 2） （ 3） （1）（三）X V V V X X（四）略第三章常用傳感器（一）1、電阻、電感、電容、渦流；壓電、磁電； 2、金屬絲的幾何變形，半導(dǎo)體材料

31、的電阻率變化；3、差動(dòng)；4、電荷，電壓，電荷；5、渦電流；6、mv / （m/s） ； 7、壓電 效應(yīng)。（二）（2） （3） （4） （2） （ 3）, （3） （4） （4） （2）（三）V V X X（四）略第四章信號(hào)調(diào)理、處理和記錄（一） 1、電壓或電流；2、激勵(lì)電壓；3、橋臂數(shù)；4、相乘，相乘；5、鑒頻；6、幅值，頻率；7、幅頻特性曲線降為最大值的倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率；，8、大；（二）（ 1）（ 1）（ 3）（ 2）（ 4）（三）2 XXV（四）略第五章信號(hào)處理初步（一）1、概率密度函數(shù)，自相關(guān)函數(shù)；2、帶通濾波法，傅立葉變換法； 3、有限帶寬，；4、100； 5、，0； 6、相干

32、函數(shù)；7、； 8、周期圖法；9、功率密度，能譜；10、時(shí)域，頻 域；（二）1、X； 2、V; 3、V; 4、V; 5、X； 6、X； 7、X；（三）1、，；2、；3、同頻相關(guān)、不同頻不相關(guān)；4、 信號(hào)的常值分量為其自相關(guān)函數(shù)均值的開方，周期成分與其自相關(guān)函數(shù)周期成分 的頻率相同、幅值成比例關(guān)系；5、 該系統(tǒng)的作用是使信號(hào)幅值不變、相位提前T ；6、；第六章振動(dòng)的測(cè)試（一）1、小于，等于，大于；2、90； 3、遠(yuǎn)大于；4、穩(wěn)態(tài)正弦激振，隨機(jī)激振，瞬態(tài)激振；5、相對(duì)式，絕對(duì)式；6、力傳感器，加速度計(jì)；7、電荷放大器，電壓放大器；8、固有頻率，阻尼比，振型；9、參考。（二）1、X； 2、X； 3、V

33、; 4、V; 5、X； 6、V; 7、V; 8、X； 9、V;（三）略-,一、填空題（25分，每空1分）1 .時(shí)間常數(shù)T是_階傳感器動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，時(shí)間常數(shù) T越小，響應(yīng)越快,響應(yīng)曲線越接近于輸入階躍曲線2. 滿足測(cè)試裝置不失真測(cè)試的頻域條件是幅頻特性為一常數(shù)和相頻特性與頻率成線性關(guān)系。3. 電荷放大器常用做壓電傳感器的后續(xù)放大電路，該放大器的輸出電壓與傳感 器產(chǎn)生的電荷量成正比，與電纜引線所形成的分布電容無關(guān)。4信號(hào)當(dāng)時(shí)間尺度在壓縮時(shí)，則其頻帶變寬其幅值變小。5. 當(dāng)測(cè)量較小應(yīng)變值時(shí)，應(yīng)選用電阻應(yīng)變效應(yīng)工作的應(yīng)變片，而測(cè)量大應(yīng)變值時(shí)，應(yīng)選用壓阻效應(yīng)工作的應(yīng)變片,后者應(yīng)變片阻值的相對(duì)變化主要由材

34、料電_ 阻率的相對(duì)變化來決定。6. 電感式和電容式傳感器常采用差動(dòng)方式，不僅可提高靈敏度能改善或消除非線性。7. 電渦流傳感器是利用 金屬材料的電渦流效應(yīng)工作，可分為低頻透射式和高頻反射式兩種，其中前者常用于材料厚度的測(cè)量。8. 在調(diào)制解調(diào)技術(shù)中，將控制咼頻振蕩的低頻信號(hào)稱為 調(diào)制波，載送低頻信 號(hào)的高頻振蕩信號(hào)稱為載波，將經(jīng)過調(diào)制過程所得的高頻振蕩波稱為 已調(diào)制 波。9. 已知，為單位脈沖函數(shù)，則積分=_12_。10. 已知霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)速齒輪的齒數(shù)為20，若測(cè)得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為300Hz,則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速為 900r/min 。11. RC低通濾波器中的RC值越大，則其上限截止頻率越

35、 旦。12. 頻率混疊是由于 采樣頻率過低 引起的,泄漏則是由于 信號(hào)截?cái)?所引起的、選擇題（15分，每題1.5 分）1 離散、周期的時(shí)域信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是（ C ）的。A非周期、離散B非周期、連續(xù)C、周期、離散2 按傳感器能量源分類，以下傳感器不屬于能量控制型的是A電阻傳感器B電感傳感器 C光電傳感器D3.變磁通感應(yīng)式傳感器在測(cè)量軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，其齒盤應(yīng)采用（A金屬B導(dǎo)磁 C塑料 D導(dǎo)電4.測(cè)試裝置能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化能力，稱為（DA精度B靈敏度C精密度D周期、連續(xù)C ）o電容傳感器B ）材料制成）0D分辨力5.數(shù)字信號(hào)的特征是（BA時(shí)間上離散，幅值上連續(xù)B時(shí)間、幅值上都離散C時(shí)間上連續(xù)，幅值

36、上量化D時(shí)間、幅值上都連續(xù)6 .傳感器靈敏度越高，表示該傳感器（B ）0A工作頻帶越寬B單位輸入引起的輸出量越大C線性范圍越寬D允許的輸入量越大7.周期信號(hào)傅立葉級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)表示各諧波分量的（A相位 B周期C振幅D頻率8. A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則其（B ）。A分辨力越低B轉(zhuǎn)換精度越高C轉(zhuǎn)換速度越快9.濾波器的-3dB頻率指輸出信號(hào)幅值為輸入信號(hào)幅值的（C ）oD轉(zhuǎn)換時(shí)間越短C ）時(shí)所對(duì)應(yīng)的截止頻率。D 1/210不能用于材料厚度的非接觸測(cè)量的傳感器為(C ）。A渦流式 B電容式 C壓電式 D光電式三、簡(jiǎn)答題(24 分)1 根據(jù)濾波器的選頻作用，一般將濾波器分為低通、高通、帶通和帶阻濾波

37、器。 下圖為這些濾波器的幅頻特性，請(qǐng)分別標(biāo)注出來。并列出4個(gè)實(shí)際濾波器的主要 特征參數(shù)。(6分)(a) (b) 高通(c)帶阻(d)低通主要特征參數(shù)(任選4個(gè))：(1) 截止頻率帶寬(3)紋波幅度品質(zhì)因子(5)倍頻程選擇性濾波器因數(shù)2下圖為同一正弦信號(hào)分別用相同時(shí)寬的矩形窗和漢寧窗截?cái)嗪蟮玫降念l譜圖。請(qǐng)指出下面二個(gè)頻譜圖分別采用以上哪個(gè)窗函數(shù)得到的，并說出這兩種窗函數(shù)的主要特點(diǎn)。(6分)0頻率Fs/20Fs/2頻率(a)漢寧窗答：(b) 矩形窗矩形窗的特點(diǎn)：主瓣比較集中。但旁瓣較高，并有負(fù)旁瓣，導(dǎo)致變換中帶進(jìn)了高 頻干擾和泄漏，甚至出現(xiàn)負(fù)譜現(xiàn)象。漢寧窗的特點(diǎn)：主瓣較寬，旁瓣較低，衰減速度也較快

38、。但帶寬加寬，使得頻率 分辨力下降。3. 一階系統(tǒng)受到一個(gè)階躍輸入的作用，在2秒時(shí)達(dá)到輸入最大值的20%，試求:測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)和當(dāng)輸出達(dá)到最大值的95%時(shí)，需多長(zhǎng)時(shí)間？（ 6分）解：當(dāng)輸出達(dá)到最大值的95%時(shí),4 下圖為動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀工作框圖，請(qǐng)指出圖中 A、B和C分別代表什么？并說明B和C在系統(tǒng)中的作用是什么？ （ 6分）答：A 電橋?qū)㈦娮?、電容、電感等參?shù)變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流輸出B 相敏檢波解調(diào)C 低通濾波器選取低頻信號(hào)，抑制或衰減掉其他不需要的成分三、計(jì)算題（共36分）1. （9分）求下圖周期性鋸齒波的傅立葉級(jí)數(shù)，并繪出其頻譜圖。x(t)1/-T/2/T/2/t/0/-1解:2. （9分

39、）求周期余弦信號(hào)的均值、均方值、自相關(guān)函數(shù)和自譜。解：均值均方值自相關(guān)函數(shù)自譜3. （9分）有一薄壁圓管式拉力傳感器如下圖所示。已知其彈性元件材料的泊松比為0.3,電阻應(yīng)變片和阻值相同，且靈敏系數(shù)均為2,應(yīng)變片貼片位置如圖所示。若受拉力作用，問：（1）欲測(cè)量拉力的大小，應(yīng)如何正確組成電橋？請(qǐng)畫出相應(yīng)的電橋。（2）當(dāng)供橋電壓，時(shí)，輸出電壓是多少（）？解：（1）為了測(cè)量力P大小，測(cè)試電橋應(yīng)如下圖所示連接：設(shè)Rl、R2、R3、R4應(yīng)變分別為d， !2， 3，0。因?yàn)椴此杀?尸0.3,故R3、R4的應(yīng)變 滬滬-s=-0.3X 300=-904. （9分）一個(gè)電容測(cè)微儀，其傳感器的圓形極板半徑為4mm,

40、工作初始間隙0.3mm,介電常數(shù)為8.85沐0-12F/m，試求：（1）工作中，若傳感器參與工作的間隙變化量為2,電容變化量是多少？ 若測(cè)量電路的靈敏度為100mV/pF，讀數(shù)儀表的靈敏度為5格/mV ,當(dāng)間隙 變化量還為2,讀數(shù)儀表示值變化多少格？解： 相對(duì)面積A= n2=5.027 X0-5m2由于兩極板間距變化引起的電容變化量為：(2)儀表示值變化格數(shù)為：3N=5X100>(-?C)=5X100>9.85 10- =4.9 格* ?一、填空題（30分，每空1.5分）8、作為傳感器的核心部件，直接感受被測(cè)物理量并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換的元件稱為敏感元件。9、 在t為0情況下，自相關(guān)函數(shù)值

41、達(dá)到最大值。10、已知某周期信號(hào)的周期為0.2s,則該信號(hào)的3次諧波分量的頻率為15Hz。11、周期信號(hào)的頻譜具有離散 性, 諧波性和衰減性。12、若采樣頻率過低，不滿足采樣定理，則被采樣信號(hào)的頻譜會(huì)產(chǎn)生頻混現(xiàn)象。13、在外力作用下，金屬應(yīng)變式傳感器主要產(chǎn)生幾何尺寸變化，而壓阻式傳 感器主要是電阻率發(fā)生變化，兩者都引起電阻值發(fā)生變化。14、衡量傳感器在同一工作條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次連續(xù)測(cè)量所得結(jié)果之間的不一致程度的指標(biāo)為重復(fù)性 。15、電感式和電容式傳感器常采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)來提高其靈敏度，改善非線性誤差 。16、描述一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)是 時(shí)間常數(shù)，其值.越小，則該系 統(tǒng)頻帶越寬，響應(yīng)越快

42、。17、當(dāng)壓電式傳感器使用放大器，輸出電壓幾乎不受聯(lián)接電纜長(zhǎng)度變化的影響。18、抗混濾波器是一種 低通 濾波器，其上限截止頻率與采樣頻率之間的關(guān)系應(yīng)滿足關(guān)系式。19、某信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為，則該信號(hào)的均值為0，均方根值為1020、若窗函數(shù)的頻譜為，則時(shí)延窗函數(shù)的頻譜為_。對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，時(shí)延窗函數(shù)的 幅值譜與原窗函數(shù)的對(duì)應(yīng)量相同、選擇題（20分，每題1 分）1. 描述傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)有DA幅頻特性B穩(wěn)定時(shí)間C動(dòng)態(tài)范圍D線性度2. 下列統(tǒng)計(jì)參數(shù)中，用以描述隨機(jī)信號(hào)波動(dòng)范圍的參數(shù)為 BA均值B方差數(shù)7.信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述通過A拉氏變換B卷積C均方值C 來建立關(guān)聯(lián)C傅立葉變換D概率密度函D相乘

43、4. 理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為 AA常數(shù)C零或常數(shù)D無法確定5. 如果隔振臺(tái)對(duì)低頻激勵(lì)起不了明顯的隔振作用，但對(duì)高頻激勵(lì)卻有很好的隔振作用，那么，隔振臺(tái)屬于B oA高通濾波器B低通濾波器C帶通濾波器D帶阻濾波器6. 測(cè)試裝置能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化能力，稱為D oA量程B靈敏度C精確度D分辨力7. 已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)速齒輪的齒數(shù)為30,若測(cè)得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為300Hz,則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速為D oA 300 轉(zhuǎn)/分B 480 轉(zhuǎn) /分C 900 轉(zhuǎn)/分D 600 轉(zhuǎn) /分8. 濾波器的-3dB截止頻率指信號(hào)幅值衰減為輸入幅值C對(duì)應(yīng)的頻率AB 1CD 1/29. 對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，

44、若信號(hào)的記錄時(shí)間不變，采樣頻率越高，則CoA泄漏誤差越大B頻率混疊越嚴(yán)重C采樣點(diǎn)數(shù)越多D頻域分辨率越低10壓電式傳感器目前多用于測(cè)量D 。A靜態(tài)力 B溫度 C速度 D加速度與動(dòng)態(tài)力11 當(dāng)時(shí)，兩信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)呈周期變化，說明兩信號(hào)必定B 。A為周期信號(hào)B含有同頻率的周期成分C為非周期信號(hào)D含有不同頻率的周期成分6濾波器的帶寬越小，表示該濾波器 D 。A建立時(shí)間越短，頻率分辨率越低B建立時(shí)間越長(zhǎng)，頻率分辨率越低C建立時(shí)間越短，頻率分辨率越咼D建立時(shí)間越長(zhǎng)，頻率分辨率越高13. 若、分別為變極距型電容式傳感器極板間的初始極距和極距變化量，為極板面積，在的條件下，該電容傳感器靈敏度近似為D 。A.

45、B.C.D.14. 若瞬變信號(hào)的頻譜為，貝M言號(hào)（其中、均為正實(shí)常數(shù)）的頻譜為A 。ABCD15 .測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的測(cè)定方法包括階躍響應(yīng)試驗(yàn)和A 試驗(yàn)。A頻率響應(yīng)B脈沖響應(yīng)響應(yīng)16.以下C的頻譜為連續(xù)頻譜。A周期矩形脈沖B正弦函數(shù)17.單位脈沖函數(shù)的米樣特性表達(dá)式為ABCD18. 屬于物性型傳感器為 D 。A應(yīng)變式傳感器B電感式傳感器傳感器19. 可以實(shí)現(xiàn)非接觸振動(dòng)測(cè)量的傳感器為A應(yīng)變式傳感器B電感式傳感器C傳遞函數(shù)D任意輸入C矩形窗函數(shù)D周期方波A_。C電容式傳感器D壓電式B或者C 。C電容式傳感器D壓電式傳感器20動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀中相敏檢波電路的作用是B 。A幅值調(diào)制B幅值解調(diào)C頻率解調(diào)D

46、濾波三、計(jì)算題（共30分）1 已知周期矩形脈沖信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)展開式為：，其時(shí)域波形和頻譜如下圖所 示。其中周期矩形脈沖的周期為，脈沖寬度為。 （10分）10. 若ms,，該周期矩形脈沖信號(hào)的帶寬為4000 Hz，譜線間隔為1000 Hz。11. 若矩形脈沖幅度和寬度保持不變，周期變?yōu)闀r(shí)，其帶寬為4000 Hz、譜線間隔為 500 Hz，頻譜最大幅度為0.125。2. 若要求100Hz正弦信號(hào)通過某一階濾波器后，幅值誤差小于 5%,問該一階 濾波器的時(shí)間常數(shù)最大為多少？ 120Hz正弦信號(hào)通過該濾波器后，幅值誤差為多 少？ （6分）解：濾波器作為一階系統(tǒng)，有和對(duì)于同一頻率f，越大，測(cè)量誤差越大

47、，令f =100H z,測(cè)量誤差小于5%，即，求出。所以該濾波器的時(shí)間常數(shù)最大取為。120Hz正弦信號(hào)通過該濾波器時(shí)，有，即幅值誤差為6.972%。3. 某等截面梁（泊松比為0.3）受單向拉力F作用，將靈敏系數(shù)為2.4的四個(gè)應(yīng)變片粘貼在梁上，如下圖所示。（1）請(qǐng)利用粘貼的四片應(yīng)變片組成全橋（繪制電 橋圖），實(shí)現(xiàn)拉力F的測(cè)量。 若供橋電壓為8V，應(yīng)變片R1和R3產(chǎn)生應(yīng)變?yōu)?150卩（1卩壬1 X10-6），問電橋輸出電壓是多少？（8分）解:4利用壓電式傳感器組成加速度測(cè)量系統(tǒng)。其中壓電式傳感器的靈敏度=9.00Pc/g, 它與靈敏度為=0.005V/Pc的電荷放大器聯(lián)接后，接到靈敏度為=20mm

48、/V的示 波器上顯示。試畫出該加速度測(cè)量系統(tǒng)的方框圖，并計(jì)算系統(tǒng)總靈敏度。（6分）解： 被測(cè)物體被測(cè)物體被測(cè)物體被測(cè)物體四.分析應(yīng)用題（20分）1 何為系統(tǒng)不失真測(cè)試條件？根據(jù)右圖所示二階系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性曲線，說明如何選擇二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)及工作頻帶？ （6分）解：不失真測(cè)試條件：幅頻特性為一常數(shù)，相頻特性與頻率成線性的關(guān)系。對(duì)于一個(gè)二階系統(tǒng)來說，在的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的幅頻特性接近一條直線，其幅值變化不超 過10%，但從相頻曲線上看，曲線隨阻尼比的不同劇烈變化。 其中當(dāng)接近于零時(shí)相位為零 此時(shí)可以認(rèn)為是不失真的。 而當(dāng)在范圍內(nèi)時(shí)，相頻曲線可以近似認(rèn)為是一條起自坐標(biāo)系原點(diǎn) 的斜線。2.周期

49、信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)表達(dá)式的物理含義為：周期信號(hào)可以分解成眾多具有不同頻率的諧波 信號(hào)，該周期信號(hào)可以利用傅立葉級(jí)數(shù)中的某幾項(xiàng)之和逼近。下圖為周期方波在不同階次諧波逼近波形，請(qǐng)問，基波頻率為250Hz ，圖 a 逼近中諧波階次更高。（4分）1.5種傳-0.5度 0 幅-1.0試問:（6分）1.50.5-0.5-1.0V 度 0 幅（1）該種傳感器是何種傳感器？（2）圖中分別測(cè)量的是哪些非電量?（3）總結(jié)該種傳感器的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。(c)（a）（ b）答:（ 1）渦流傳感器（2）（ a）測(cè)轉(zhuǎn)速，（b）測(cè)材料的厚度，（c）計(jì)數(shù)（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)4. 已知某位移傳感器的位移測(cè)量值右側(cè)表

50、所列，其擬合直線為，試問:00.00101.85203.45304.92406.22507.37此擬合直線能否滿足線性誤差小于 5%的要求？ （4分）答：根據(jù)已有擬合直線，計(jì)算當(dāng)取不同值時(shí)，對(duì)應(yīng)的值 及誤差為：當(dāng)時(shí)， 對(duì)應(yīng)誤差為-2.2當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)誤差為0.38當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)誤差為0.26當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)誤差為1.256當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)誤差為0.096當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)誤差為-2.084所以，最大誤差出現(xiàn)在當(dāng)時(shí)，此時(shí)誤差線性誤差為，故此擬合直線能滿足線性誤差小于5%的要求。四，（一）填空題1、測(cè)試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依靠它們來2、 傳輸?shù)?。這些物理量就是 ，其中目前應(yīng)用最廣泛的

51、是電信號(hào)。3、 信號(hào)的時(shí)域描述，以為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以為獨(dú)立變量。4、 周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)： ，。5、 非周期信號(hào)包括 信號(hào)和信號(hào)。6、 描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有 、。7、對(duì)信號(hào)的雙邊譜而言， 實(shí)頻譜（幅頻譜）總是對(duì)稱，虛頻譜（相頻譜）總是對(duì)稱。&某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為， 輸入信號(hào)，則輸出信號(hào)的頻率為 ，幅值相位。9、試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有、和。10、 當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關(guān)系為時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為。11、 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 越小。12、 一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有關(guān)系為最佳。13、 屬于能量控制型的傳感器有 等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有等（每個(gè)至少舉例兩個(gè)）。14、 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用 引起的電阻變化，后者利用變化引起的電阻變化。15、 為了提高變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對(duì)測(cè)量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用工作方式。16、 壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式： 放大器和 放大器，后接 放大器時(shí)，