2023年測試技術試題庫帶答案

測試技術考試試題庫（帶答案）一，學院班級姓名學號題號一二三四五六總分得分一、填空（每空1份，共20分）測試技術的基本任務是獲取有用的信息。從時域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)脈沖響應函數(shù)的卷積。信號的時域描述，以時間()為獨立變量；而信號的頻域描述，以頻率或為獨立變量。假如一個信號的最高頻率為50Hz，為了防止在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應當大于100Hz。在橋式測量電路中，根據(jù)其的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋。金屬電阻應變片與半導體應變片的重要區(qū)別在于：前者運用引起的電阻變化，后者運用變化引起的電阻變化。壓電式傳感器是運用某些物質(zhì)的而工作的。帶通濾波器的上下限截止頻率為fc2、fc1，其帶寬B=；若其帶寬為1/3倍頻程則fc2=fc1。屬于能量控制型的傳感器有、等。根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為、、。相關濾波的工作原理是。12測試裝置的動態(tài)特性可以用函數(shù)、函數(shù)和函數(shù)進行數(shù)學描述。選擇題（把對的答案前的字母填在空格上，每題1分，共10分）1—5DBCAB6—10DBDBD不能用擬定的數(shù)學公式表達的信號是信號。A復雜周期B非周期C瞬態(tài)D隨機平穩(wěn)隨機過程必須。A連續(xù)B記錄特性與時間無關C各態(tài)歷經(jīng)D一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是。A固有頻率B阻尼比C時間常數(shù)D靈敏度系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時，對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為。A回程誤差B絕對誤差C相對誤差D非線性誤差電阻應變片的輸入為。A力B應變C速度D加速度用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。A傳遞函數(shù)B互相關函數(shù)C互譜密度函數(shù)D相干函數(shù)為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應選用放大器。A電壓B電荷C微分D積分在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量并且不受油污等介質(zhì)影響的是傳感器。A電容式B壓電式C電阻式D電渦流式信號分析設備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號的頻率，可將磁帶，也可達成分析的目的。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)的階躍響應中，超調(diào)量。A存在，但<5％B存在，但<1C在時間常數(shù)很小時存在D不存在三、判斷題（用√或×表達，在對的的題目相應的括號里填√，反之填×，每題1分，共10分）（×）非周期信號的頻譜是連續(xù)的。（）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。（×）調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。（）渦流傳感器屬于有源傳感器。（）滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測量。（）窗函數(shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（×）恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。（）隨機激振屬于寬帶激振法。（×）壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10.（）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。四、簡答題（每題5分，共30分）已知周期方波的傅立葉級數(shù)展開式為試繪出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點。二階測試裝置的兩個動態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實現(xiàn)不失真測試，如何擬定其取值范圍？何謂不失真測試？實現(xiàn)測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應如何？信號的預解決涉及那些環(huán)節(jié)？為什么在動態(tài)電阻應變儀上除了設有電阻平衡旋鈕外，還設有電容平衡旋鈕？測得兩個同頻正弦信號的相關函數(shù)波形如圖1，問：圖1這一波形是自相關函數(shù)還是互相關函數(shù)？為什么？（2）從波形中可以獲得信號的哪些信息？五、計算題（共14分）（6分）已知低通濾波器的頻率響應函數(shù)為，式中當輸入信號為時，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出（4分）有一信號，初始相角為一隨機變量；試求1）求其自相關函數(shù)；2）擬定其均值和方差。（4分）以阻值，靈敏度的電阻絲應變片與阻值為的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負載電阻無窮大，當應變片的應變?yōu)?000時，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓xx大學200X—200X學年第一學期《傳感器與測試技術》期末考試試卷參考答案學院_年級_考試班級___填空(每空1分，答對得分，答錯不得分，共20分)獲取有用的信息脈沖響應函數(shù)時間()、頻率或100Hz激勵電壓（或工作電壓或橋壓或電源）導體機械形變、半導體電阻率的（或半導體壓阻效應）壓電效應、（或1.26）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，答對任何兩個均得2分調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相同頻相關不同頻不相關/同頻檢測原理傳遞、頻率響應、脈沖響應選擇題（每題1分，答對得分，答錯不得分，共10分）1—5DBCAB6—10DBDBD判斷題（每題1分，答對得分，答錯不得分，共10分）1—5×√×√√6—10√×√×√簡答題（每題5分，共30分）1．（5分）2分頻譜特點：離散性、諧波性、遞減性3分(每答對一個得1分)2．（5分）固有頻率()和阻尼比()3分(每答對一個得1.5分)為了實現(xiàn)不失真,阻尼比()取值0.6~0.8;工作頻率取值小于等于0.582分(每答對一個得1分)3.（5分）輸出y(t)與輸入x(t)滿足關系y(t)=A0x(t-t0),其中A0和t0為常數(shù),則為不失真測試。2分或者用文字描述上述關系，描述對的2分，不完整1分，錯誤不得分。實現(xiàn)不失真測試的測試裝置的幅頻特性為A(ω)=A0=常數(shù)1.5分相頻特性為φ(ω)=1.5分或者用文字表述，表述對的同樣得分。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）如原信號進行調(diào)制，則應先進行解調(diào)（或者解調(diào)）1分5.（5分）動態(tài)電阻應變儀采用的是純電阻交流電橋（1分），即使各橋臂均為電阻，由于導線間存在分布電容（1分），相稱于在各橋臂上并聯(lián)了一個電容，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）互相關函數(shù)，由于是非奇非偶函數(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正弦波振幅乘積的一半1分計算題（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）自相關函數(shù)：1分==1分均值：==01分方差：1分3.（4分）單臂：V2分雙臂：V2分應用題（共16分）1.（6分）轉(zhuǎn)動軸=1\*ROMANI的轉(zhuǎn)動頻率為：2023/60=33.3HZ；1分轉(zhuǎn)動軸=2\*ROMANII的轉(zhuǎn)動頻率為：1500/60=25HZ；1分轉(zhuǎn)動軸=3\*ROMANIII的轉(zhuǎn)動頻率為：600/60=10HZ；1分與實驗測得振紋的頻譜圖比較可知軸=2\*ROMANII上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響最大。3分2．（10分）（1）（6分）測試系統(tǒng)組成框圖：（4分）測試過程（2分）：信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號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簡支梁激振；壓電力傳感器拾取激振力信號，壓電加速度傳感器拾取振動信號，分別經(jīng)電荷放大器放大后送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最后由顯示設備顯示頻率響應函數(shù)。幅頻特性峰值相應的頻率為簡支梁的固有頻率幅頻特性峰值相應的頻率為簡支梁的固有頻率；2分半功率點（或者或者0.707）相應的頻率分別為、；阻尼比如下方法估計：2分規(guī)定能在圖中對的表達，否則酌情扣分。

復習題第一章信號及其描述（一）填空題測試的基本任務是獲取有用的信息，而信息總是蘊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，其中目前應用最廣泛的是電信號。信號的時域描述，以為獨立變量；而信號的頻域描述，以為獨立變量。周期信號的頻譜具有三個特點：，，。非周期信號涉及信號和信號。描述隨機信號的時域特性參數(shù)有、、。對信號的雙邊譜而b，實頻譜（幅頻譜）總是對稱，虛頻譜（相頻譜）總是對稱。（二）判斷對錯題（用√或×表達）各態(tài)歷經(jīng)隨機過程一定是平穩(wěn)隨機過程。（）信號的時域描述與頻域描述包含相同的信息量。（）非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。（）非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱同樣。（）隨機信號的頻域描述為功率譜。（）（三）簡答和計算題求正弦信號的絕對均值μ|x|和均方根值xrms。求正弦信號的均值，均方值，和概率密度函數(shù)p(x)。求指數(shù)函數(shù)的頻譜。求被截斷的余弦函數(shù)的傅立葉變換。求指數(shù)衰減振蕩信號的頻譜。第二章測試裝置的基本特性（一）填空題某一階系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)為，輸入信號，則輸出信號的頻率為，幅值，相位。試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、和。當測試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關系為時，該系統(tǒng)能實現(xiàn)測試。此時，系統(tǒng)的頻率特性為。傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的越小。一個抱負的測試裝置，其輸入和輸出之間應當具有關系為最佳。（二）選擇題不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。（1）靈敏度（2）線性度（3）回程誤差（4）阻尼系數(shù)從時域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)響應的卷積。（1）正弦（2）階躍（3）脈沖（4）斜坡兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為和，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為。（1）（2）（3）（4）一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調(diào)量。（1）存在，但<5％（2）存在，但<1（3）在時間常數(shù)很小時存在（4）不存在忽略質(zhì)量的單自由度振動系統(tǒng)是系統(tǒng)。（1）零階（2）一階（3）二階（4）高階一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是。（1）固有頻率（2）線性度(3)時間常數(shù)（4）阻尼比用階躍響應法求一階裝置的動態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達成穩(wěn)態(tài)值倍所通過的時間作為時間常數(shù)。（1）0.632（2）0.865（3）0.950（4）0.982（三）判斷對錯題（用√或×表達）一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”條件，若用它傳輸一個1000Hz的正弦信號，則必然導致輸出波形失真。（）在線性時不變系統(tǒng)中，當初始條件為零時，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)。（）當輸入信號一定期，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。（）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。（）測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。（）幅頻特性是指響應與激勵信號的振幅比與頻率的關系。（）（四）簡答和計算題什么叫系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關系？測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性各涉及那些？測試裝置實現(xiàn)不失真測試的條件是什么？某測試裝置為一線性時不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為。求其對周期信號的穩(wěn)態(tài)響應。將信號輸入一個傳遞函數(shù)為的一階裝置，試求其涉及瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出的表達式。第三章常用傳感器（一）填空題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（每個至少舉例兩個）。金屬電阻應變片與半導體應變片的物理基礎的區(qū)別在于：前者運用引起的電阻變化，后者運用變化引起的電阻變化。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測量精度的影響，實際應用時經(jīng)常采用工作方式。壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：放大器和放大器，后接放大器時，可不受連接電纜長度的限制。渦流式傳感器的變換原理是運用了金屬導體在交流磁場中的效應。磁電式速度計的靈敏度單位是。壓電式傳感器是運用某些物質(zhì)的而工作的。（二）選擇題電阻應變片的輸入為。（1）力（2）應變（3）速度（4）加速度結構型傳感器是依靠的變化實現(xiàn)信號變換的。（1）自身物理性質(zhì)（2）體積大?。?）結構參數(shù)（4）電阻值不能用渦流式傳感器進行測量的是。（1）位移（2）材質(zhì)鑒別（3）探傷（4）非金屬材料變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成關系。（1）非線性（2）線性（3）反比（4）平方半導體式應變片在外力作用下引起其電阻變化的因素重要是。（1）長度（2）截面積（3）電阻率（4）高通壓電式傳感器輸出電纜長度的變化，將會引起傳感器的產(chǎn)生變化。（1）固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏度（4）壓電常數(shù)在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，并且不受油污等介質(zhì)影響的是傳感器。（1）電容式（2）壓電式（3）電阻式（4）電渦流式自感型可變磁阻式傳感器，當氣隙變化時，其靈敏度與之間的關系是：＝。（1）（2）（3）（4）光電倍增管是運用效應制成的器件。（1）內(nèi)光電（2）外光電（3）光生伏特（4）阻擋層（三）判斷對錯題（用√或×表達）滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（）渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（）壓電加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）（四）簡答和計算題哪些傳感器可選作小位移傳感器？渦流傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其重要優(yōu)點是什么？渦流式傳感器能否測量大位移量？為什么？電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？電渦流傳感器能否測量塑料物體移動的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是什么？應采用什么措施改善，就可以用電渦流傳感器測量了。壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結構上有何不同，為什么？試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。用簡圖說明該傳感器的結構并簡要說明其作用原理；兩個線圈通常應當接在什么電路中？用圖說明如何接法。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：假如極板間距離變化量，電容的變化量是多少？假如測量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度（格／mV）在時，讀數(shù)儀表的變化量為多少？第四章信號調(diào)理、記錄和顯示（一）填空題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。在橋式測量電路中，按照的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。在橋式測量電路中，根據(jù)工作時阻抗參與變化的可將其分為半橋與全橋測量電路。調(diào)幅是指一個高頻的正（余）弦信號與被測信號，使高頻信號的幅值隨被測信號的而變化。信號調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的。調(diào)頻波的解調(diào)又稱為。調(diào)頻是運用信號電壓的控制一個振蕩器，使其輸出為等幅波，而與信號電壓成正比。常用濾波器的上、下截止頻率、的定義為，其帶寬＝，若為倍頻程濾波器與的關系為。RC低通濾波器中RC值愈，則上截止頻率愈低。（二）選擇題設有一電路，是工作橋臂，，，是固定電阻，且。工作時，則電橋輸出電壓（）。為電橋的電源電壓。（1）（2）（3）（4）調(diào)幅過程相稱于在時域中將調(diào)制信號與載波信號。

（1）相乘（2）相除（3）相加（4）相減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)殡娏饕贿x頻裝置，其幅—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）判斷對錯題（用√或×表達）平衡純電阻交流電橋須同時調(diào)整電阻平衡與電容平衡。（）調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。（）帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。（）將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。（）（四）簡答和計算題何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數(shù)應滿足什么條件？交流電橋應滿足什么條件？調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何擬定？相關濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。以阻值，靈敏度的電阻絲應變片與阻值為的固定電阻組成電橋，供橋電壓，若其負載電阻為無窮大，應變片的應變。（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若為調(diào)制信號，為載波，為調(diào)幅波（如圖所示）（1）運用傅里葉變換性質(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。

第五章信號解決初步（一）填空題為了辨認信號類型，常用的信號分析方法有、和。為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、和。在數(shù)字信號解決中，為避免頻率混疊，應使被采樣的模擬信號成為，還應使采樣頻率滿足采樣定理即。假如一個信號的最高頻率為50Hz，為了防止在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應當大于Hz。若x(t)是均值為ux為零的寬帶隨機信號其自相關函數(shù)τ=0時Rx(τ)，τ∞時Rx(τ)。用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。若某一信號的自相關函數(shù)為，則該信號的均方值為=，均方根值為xrms=。最常用的功率譜估計方法為。為信號的沿頻率軸的分布，稱為。巴塞伐爾定理表達在中計算的信號總能量，等于在中計算的信號總能量。（二）判斷對錯題（用√或×表達）頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（）A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（）對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應。（）窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（）互相關函數(shù)是偶實函數(shù)。（）運用系統(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)的頻率響應函數(shù)。（）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）簡答和計算題已知信號，求信號的自相關函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關函數(shù)。相關濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。試根據(jù)一個信號的自相關函數(shù)圖形，討論如何擬定該信號中的常值分量和周期成分。某一系統(tǒng)的輸入信號為x(t)，若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關函數(shù)和輸入—輸出的互相關函數(shù)之間的關系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？應用巴塞伐爾定理求的積分值。第六章振動測試（一）填空題單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動，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。單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動，在相位共振處位移始終落后于激振力度。單自由度系統(tǒng)基礎運動所引起的受迫振動，當激振頻率固有頻率時，質(zhì)量塊和殼體之間的相對運動和基礎振動近于相等。激勵方式分為，，。按所測的振動性質(zhì)可將拾振器分為和。阻抗頭的前端是，后面是測量激振點響應的。壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：、和。機械系統(tǒng)的重要振動參數(shù)是，和。相對法校準傳感器時，經(jīng)國家計量等部門嚴格校準過的傳感器起著“振動標準傳遞”的作用，稱為傳感器。（二）判斷對錯題（用√或×表達）壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）壓電式加速度計手持探針法測振時，加速度計的使用上限頻率最低。（）壓電式加速度計的重量越輕，使用上限頻率越高，靈敏度越低。（）渦流位移傳感器屬于絕對式拾振器。（）低頻激振時，激振器的安裝固有頻率應比激振頻率高3倍以上。（）快速正弦掃描激振屬于寬帶激振法。（）脈沖錘的錘頭越軟，則激勵的頻率范圍越大。（）在振動測試中，測得的激勵和響應之間的相位差涉及了測試系統(tǒng)中所有儀器的相移。（）（三）簡答和計算題對單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動，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)。對單自由度系統(tǒng)基礎位移所引起的受迫振動，分別寫出其相對位移頻響函數(shù)、絕對位移頻響函數(shù)。對于壓電式加速度計，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？對于磁電式絕對速度計，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？如何用實頻曲線估計系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比？畫圖說明。參考答案第一章信號及其描述（一）1、信號；2、時間（t），頻率（f）；3、離散性，諧波性，收斂性；4、準周期，瞬態(tài)非周期；5、均值，均方值，方差；6、偶，奇；（二）1、√；2、√；3、╳；4、╳；5、√；（三）1、，；2、0，，；3、；4、；5、；第二章測試裝置的基本特性（一）1、1/2，，；2、123；3、傅立葉變換法，濾波器法；4、；5、被測量；6、線性；（二）（4）（3）（2）（4）（2）（3）（1）（三）╳√√√╳╳（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，半導體材料的電阻率變化；3、差動；4、電荷，電壓，電荷；5、渦電流；6、mv/(m/s)；7、壓電效應。（二）（2）（3）（4）（2）（3），（3）（4）（4）（2）（三）√√╳╳（四）略第四章信號調(diào)理、解決和記錄（一）1、電壓或電流；2、激勵電壓；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相應的頻率為截止頻率；；，8、大；（二）（1）（1）（3）（2）（4）（三）√╳╳√（四）略第五章信號解決初步（一）1、概率密度函數(shù)，自相關函數(shù)；2、帶通濾波法，傅立葉變換法；3、有限帶寬，；4、100；5、，0；6、相干函數(shù)；7、；8、周期圖法；9、功率密度，能譜；10、時域，頻域；（二）1、╳；2、√；3、√；4、√；5、╳；6、╳；7、╳；（三）1、，；2、；3、同頻相關、不同頻不相關；4、信號的常值分量為其自相關函數(shù)均值的開方，周期成分與其自相關函數(shù)周期成分的頻率相同、幅值成比例關系；5、該系統(tǒng)的作用是使信號幅值不變、相位提前T；6、；第六章振動的測試（一）1、小于，等于，大于；2、90；3、遠大于；4、穩(wěn)態(tài)正弦激振，隨機激振，瞬態(tài)激振；5、相對式，絕對式；6、力傳感器，加速度計；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、╳；2、╳；3、√；4、√；5、╳；6、√；7、√；8、╳；9、√；（三）略二，一、填空題（25分，每空1分）1．時間常數(shù)τ是一階傳感器動態(tài)特性參數(shù)，時間常數(shù)τ越小，響應越快，響應曲線越接近于輸入階躍曲線。2．滿足測試裝置不失真測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。4．信號當時間尺度在壓縮時，則其頻帶變寬其幅值變小。5．當測量較小應變值時，應選用電阻應變效應工作的應變片，而測量大應變值時，應選用壓阻效應工作的應變片，后者應變片阻值的相對變化重要由材料電阻率的相對變化來決定。6．電感式和電容式傳感器常采用差動方式，不僅可提高靈敏度，且能改善或消除非線性。7.電渦流傳感器是運用金屬材料的電渦流效應工作，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量。8．在調(diào)制解調(diào)技術中，將控制高頻振蕩的低頻信號稱為調(diào)制波，載送低頻信號的高頻振蕩信號稱為載波，將通過調(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)速傳感器的測速齒輪的齒數(shù)為20，若測得感應電動勢的頻率為300Hz，則被測軸的轉(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小。12.頻率混疊是由于采樣頻率過低引起的，泄漏則是由于信號截斷所引起的。二、選擇題（15分，每題1.5分）1．離散、周期的時域信號頻譜的特點是（C）的。A非周期、離散 B非周期、連續(xù)C、周期、離散D周期、連續(xù)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（C）。A電阻傳感器 B電感傳感器C光電傳感器D電容傳感器3．變磁通感應式傳感器在測量軸的轉(zhuǎn)速時，其齒盤應采用（B）材料制成。

A金屬 B導磁 C塑料 D導電4．測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為（D）。A精度B靈敏度C精密度D分辨力5．數(shù)字信號的特性是（B）。A時間上離散，幅值上連續(xù) B時間、幅值上都離散C時間上連續(xù)，幅值上量化 D時間、幅值上都連續(xù)6．傳感器靈敏度越高，表達該傳感器（B）。A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．周期信號傅立葉級數(shù)中的各項系數(shù)表達各諧波分量的（C）。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 D轉(zhuǎn)換時間越短9．濾波器的-3dB頻率指輸出信號幅值為輸入信號幅值的（C）時所相應的截止頻率。A B1C D1/210．不能用于材料厚度的非接觸測量的傳感器為（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、帶通和帶阻濾波器。下圖為這些濾波器的幅頻特性，請分別標注出來。并列出4個實際濾波器的重要特性參數(shù)。（6分）(a)帶通(b)高通(c)帶阻(d)低通重要特性參數(shù)（任選4個）：(1)截止頻率(2)帶寬(3)紋波幅度(4)品質(zhì)因子(5)倍頻程選擇性(6)濾波器因數(shù)2．下圖為同一正弦信號分別用相同時寬的矩形窗和漢寧窗截斷后得到的頻譜圖。請指出下面二個頻譜圖分別采用以上哪個窗函數(shù)得到的，并說出這兩種窗函數(shù)的重要特點。（6分）00Fs/2頻率幅度0Fs/2幅度頻率(a)漢寧窗(b)矩形窗答：矩形窗的特點：主瓣比較集中。但旁瓣較高，并有負旁瓣，導致變換中帶進了高頻干擾和泄漏，甚至出現(xiàn)負譜現(xiàn)象。漢寧窗的特點：主瓣較寬，旁瓣較低，衰減速度也較快。但帶寬加寬，使得頻率分辨力下降。3.一階系統(tǒng)受到一個階躍輸入的作用，在2秒時達成輸入最大值的20%，試求：測試系統(tǒng)的時間常數(shù)和當輸出達成最大值的95%時，需多長時間？（6分）解：當輸出達成最大值的95%時，4．下圖為動態(tài)應變儀工作框圖，請指出圖中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，克制或衰減掉其他不需要的成分三、計算題（共36分）1．（9分）求下圖周期性鋸齒波的傅立葉級數(shù)，并繪出其頻譜圖。ttT/2-T/21-10‥‥‥‥‥‥x(t)解：2．（9分）求周期余弦信號的均值、均方值、自相關函數(shù)和自譜。解：均值均方值自相關函數(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，電阻應變片和阻值相同，且靈敏系數(shù)均為2，應變片貼片位置如圖所示。若受拉力作用，問：(1)欲測量拉力的大小，應如何對的組成電橋？請畫出相應的電橋。(2)當供橋電壓，時，輸出電壓是多少（）？解：(1)為了測量力P大小，測試電橋應如下圖所示連接：(2)設R1、R2、R3、R4應變分別為ε1，ε2，ε3，ε4。由于泊松比μ=0.3，故R3、R4的應變ε3=ε4=-με1=-0.3×300=-904．（9分）一個電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑為4mm，工作初始間隙0.3mm，介電常數(shù)為8.85×10-12F/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？(2)若測量電路的靈敏度為100mV/pF，讀數(shù)儀表的靈敏度為5格/mV，當間隙變化量還為2，讀數(shù)儀表達值變化多少格？解：(1)相對面積A=πr2=5.027×10-5m2由于兩極板間距變化引起的電容變化量為：(2)儀表達值變化格數(shù)為：N=5×100×(-?C)=5×100×9.85×10-3=4.9格三，一、填空題（30分，每空1.5分）作為傳感器的核心部件，直接感受被測物理量并對其進行轉(zhuǎn)換的元件稱為敏感元件。在τ為0情況下，自相關函數(shù)值達成最大值。已知某周期信號的周期為0.2s，則該信號的3次諧波分量的頻率為15Hz。周期信號的頻譜具有離散性，諧波性和衰減性。若采樣頻率過低，不滿足采樣定理，則被采樣信號的頻譜會產(chǎn)生頻混現(xiàn)象。在外力作用下，金屬應變式傳感器重要產(chǎn)生幾何尺寸變化，而壓阻式傳感器重要是電阻率發(fā)生變化，兩者都引起電阻值發(fā)生變化。衡量傳感器在同一工作條件下，對同一被測量進行多次連續(xù)測量所得結果之間的不一致限度的指標為反復性。電感式和電容式傳感器常采用差動結構來提高其靈敏度，改善非線性誤差。描述一階系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)是時間常數(shù)，其值越小，則該系統(tǒng)頻帶越寬，響應越快。當壓電式傳感器使用電荷放大器，輸出電壓幾乎不受聯(lián)接電纜長度變化的影響?？够鞛V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系應滿足關系式QUOTE。某信號的自相關函數(shù)為，則該信號的均值為0，均方根值為10。若窗函數(shù)的頻譜為，則時延窗函數(shù)的頻譜為QUOTE。對比可以發(fā)現(xiàn)，時延窗函數(shù)的幅值譜與原窗函數(shù)的相應量相同。二、選擇題（20分，每題1分）1.描述傳感器靜態(tài)特性的指標有D。A幅頻特性B穩(wěn)定期間C動態(tài)范圍D線性度2.下列記錄參數(shù)中，用以描述隨機信號波動范圍的參數(shù)為B。A均值B方差C均方值D概率密度函數(shù)信號的時域描述與頻域描述通過C來建立關聯(lián)。A拉氏變換B卷積C傅立葉變換D相乘4．抱負濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為A。A常數(shù)B零C零或常數(shù)D無法擬定5.假如隔振臺對低頻激勵起不了明顯的隔振作用，但對高頻激勵卻有很好的隔振作用，那么，隔振臺屬于B。A高通濾波器B低通濾波器C帶通濾波器D帶阻濾波器測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為D。A量程B靈敏度C精確度D分辨力已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器的測速齒輪的齒數(shù)為30，若測得感應電動勢的頻率為300Hz，則被測軸的轉(zhuǎn)速為D。A300轉(zhuǎn)/分B480轉(zhuǎn)/分C900轉(zhuǎn)/分D600轉(zhuǎn)/分濾波器的-3dB截止頻率指信號幅值衰減為輸入幅值C相應的頻率。AB1CD1/2對連續(xù)信號進行采樣時，若信號的記錄時間不變，采樣頻率越高，則C。A泄漏誤差越大B頻率混疊越嚴重C采樣點數(shù)越多D頻域分辨率越低10．壓電式傳感器目前多用于測量D。A靜態(tài)力B溫度C速度D加速度與動態(tài)力11．當時，兩信號的互相關函數(shù)呈周期變化，說明兩信號必然B。A為周期信號B具有同頻率的周期成分C為非周期信號D具有不同頻率的周期成分濾波器的帶寬越小，表達該濾波器D。A建立時間越短，頻率分辨率越低B建立時間越長，頻率分辨率越低C建立時間越短，頻率分辨率越高D建立時間越長，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．B．C．D．14．若瞬變信號的頻譜為，則信號(其中、均為正實常數(shù))的頻譜為A。ABCD測試系統(tǒng)動態(tài)特性的測定方法涉及階躍響應實驗和A實驗。A頻率響應B脈沖響應C傳遞函數(shù)D任意輸入響應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)C矩形窗函數(shù)D周期方波17．單位脈沖函數(shù)的采樣特性表達式為A。ABCD18．屬于物性型傳感器為D。A應變式傳感器B電感式傳感器C電容式傳感器D壓電式傳感器19．可以實現(xiàn)非接觸振動測量的傳感器為B或者C。A應變式傳感器B電感式傳感器C電容式傳感器D壓電式傳感器20．動態(tài)電阻應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濾波三、計算題（共30分）1．已知周期矩形脈沖信號的傅立葉級數(shù)展開式為：，其時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）若ms，，該周期矩形脈沖信號的帶寬為4000Hz，譜線間隔為1000Hz。若矩形脈沖幅度和寬度保持不變，周期變?yōu)闀r，其帶寬為4000Hz、譜線間隔為500Hz，頻譜最大幅度為0.125。2．若規(guī)定100Hz正弦信號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間常數(shù)最大為多少？120Hz正弦信號通過該濾波器后，幅值誤差為多少？(6分)解：濾波器作為一階系統(tǒng)，有和對于同一頻率f，越大，測量誤差越大，令f=100Hz,測量誤差小于5%，即，求出。所以該濾波器的時間常數(shù)最大取為。120Hz正弦信號通過該濾波器時，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的四個應變片粘貼在梁上，如下圖所示。(1)請運用粘貼的四片應變片組成全橋（繪制電橋圖），實現(xiàn)拉力F的測量。(2)若供橋電壓為8V，應變片R1和R3產(chǎn)生應變?yōu)?50με（1με＝1×10-6），問電橋輸出電壓是多少？(8分)解：4．運用壓電式傳感器組成加速度測量系統(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/V的示波器上顯示。試畫出該加速度測量系統(tǒng)的方框圖，并計算系統(tǒng)總靈敏度。（6分）被測物體被測物體被測物體被測物體被測物體被測物體四．分析應用題（20分）1．何為系統(tǒng)不失真測試條件？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)動態(tài)特性參數(shù)及工作頻帶？（6分）解：不失真測試條件：幅頻特性為一常數(shù)，相頻特性與頻率成線性的關系。對于一個二階系統(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。其中當接近于零時相位為零，此時可以認為是不失真的。而當在范圍內(nèi)時，相頻曲線可以近似認為是一條起自坐標系原點的斜線。2．周期信號的傅立葉級數(shù)表達式的物理含義為：周期信號可以分解成眾多具有不同頻率的諧波信號，該周期信號可以運用傅立葉級數(shù)中的某幾項之和逼近。下圖為周期方波在不同階次諧波逼近波形，請問，基波頻率為250Hz，圖a逼近中諧波階次更高。（4分）圖(a)圖(b)圖(a)圖(b)1234567-1.5-1.0-0.500.51.01.5幅度/V時間/ms1234567-1.5-1.0-0.500.51.01.5幅度/V時間/ms00891089103．下圖為采用某一種傳感器測量不同的非電量的示意圖。圖中被測物體2均為金屬材料制成，1為傳感器。試問：（6分）（1）該種傳感器是何種傳感器？（2）圖中分別測量的是哪些非電量？（3）總結該種傳感器的兩個優(yōu)點。（a）（b）（c）答：（1）渦流傳感器（2）（a）測轉(zhuǎn)速，（b）測材料的厚度，（c）計數(shù)（3）結構簡樸，使用方便，非接觸測量等優(yōu)點4.已知某位移傳感器的位移測量值右側(cè)表所列，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%的規(guī)定？(4分)答：根據(jù)已有擬合直線，計算當取不同值時，相應的值及誤差為：當時，，相應誤差為-2.2當時，，相應誤差為0.38當時，，相應誤差為0.26當時，，相應誤差為1.256當時，，相應誤差為0.096當時，，相應誤差為-2.084所以，最大誤差出現(xiàn)在當時，此時誤差線性誤差為，故此擬合直線能滿足線性誤差小于5%的規(guī)定。四，（一）填空題1、測試的基本任務是獲取有用的信息，而信息總是蘊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，其中目前應用最廣泛的是電信號。3、信號的時域描述，以為獨立變量；而信號的頻域描述，以為獨立變量。4、周期信號的頻譜具有三個特點：，，。5、非周期信號涉及信號和信號。6、描述隨機信號的時域特性參數(shù)有、、。7、對信號的雙邊譜而言，實頻譜（幅頻譜）總是對稱，虛頻譜（相頻譜）總是對稱。8、某一階系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)為，輸入信號，則輸出信號的頻率為，幅值，相位。9、試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、和。10、當測試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關系為時，該系統(tǒng)能實現(xiàn)測試。此時，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、一個抱負的測試裝置，其輸入和輸出之間應當具有關系為最佳。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（每個至少舉例兩個）。14、金屬電阻應變片與半導體應變片的物理基礎的區(qū)別在于：前者運用引起的電阻變化，后者運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測量精度的影響，實際應用時經(jīng)常采用工作方式。16、壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：放大器和放大器，后接放大器時，可不受連接電纜長度的限制。17、渦流式傳感器的變換原理是運用了金屬導體在交流磁場中的效應。18、磁電式速度計的靈敏度單位是。19、壓電式傳感器是運用某些物質(zhì)的而工作的。20、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。21、在橋式測量電路中，按照的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。22、在橋式測量電路中，根據(jù)工作時阻抗參與變化的可將其分為半橋與全橋測量電路。23、調(diào)幅是指一個高頻的正（余）弦信號與被測信號，使高頻信號的幅值隨被測信號的而變化。信號調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的。24、調(diào)頻波的解調(diào)又稱為。25、調(diào)頻是運用信號電壓的控制一個振蕩器，使其輸出為等幅波，而與信號電壓成正比。26、常用濾波器的上、下截止頻率、的定義為，其帶寬＝，若為倍頻程濾波器與的關系為。27、RC低通濾波器中RC值愈，則上截止頻率愈低。28、為提高靈敏度，磁記錄儀重放磁頭的線圈匝數(shù)應，為補償其微分特性，重放放大器應采用。29、驅(qū)動振動子轉(zhuǎn)動的動力是由被記錄信號電流通過振動子線圈所產(chǎn)生的。為了辨認信號類型，常用的信號分析方法有、和。為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、和。30、在數(shù)字信號解決中，為避免頻率混疊，應使被采樣的模擬信號成為，還應使采樣頻率滿足采樣定理即。31、假如一個信號的最高頻率為50Hz，為了防止在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應當大于Hz。32、若x(t)是均值為ux為零的寬帶隨機信號其自相關函數(shù)τ=0時Rx(τ)，τ∞時Rx(τ)。33、用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。34、若某一信號的自相關函數(shù)為，則該信號的均方值為=，均方根值為xrms=。35、最常用的功率譜估計方法為。36、為信號的沿頻率軸的分布，稱為。37、巴塞伐爾定理表達在中計算的信號總能量，等于在中計算的信號總能量。38、為了辨認信號類型，常用的信號分析方法有、和。39、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、和。40、在數(shù)字信號解決中，為避免頻率混疊，應使被采樣的模擬信號成為，還應使采樣頻率滿足采樣定理即。41、假如一個信號的最高頻率為50Hz，為了防止在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應當大于Hz。42、若x(t)是均值為ux為零的寬帶隨機信號其自相關函數(shù)τ=0時Rx(τ)，τ∞時Rx(τ)。43、用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。44、若某一信號的自相關函數(shù)為，則該信號的均方值為=，均方根值為xrms=。45、最常用的功率譜估計方法為。46、為信號的沿頻率軸的分布，稱為。47、巴塞伐爾定理表達在中計算的信號總能量，等于在中計算的信號總能量。（二）選擇題1、不屬于測試系統(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、從時域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)響應的卷積。（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)的階躍響應中，超調(diào)量。（1）存在，但<5％（2）存在，但<1（3）在時間常數(shù)很小時存在（4）不存在5、忽略質(zhì)量的單自由度振動系統(tǒng)是系統(tǒng)。（1）零階（2）一階（3）二階（4）高階6、一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是。（1）固有頻率（2）線性度(3)時間常數(shù)（4）阻尼比7、用階躍響應法求一階裝置的動態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達成穩(wěn)態(tài)值倍所通過的時間作為時間常數(shù)。（1）0.632（2）0.865（3）0.950（4）0.9828、電阻應變片的輸入為。（1）力（2）應變（3）速度（4）加速度9、結構型傳感器是依靠的變化實現(xiàn)信號變換的。（1）自身物理性質(zhì)（2）體積大?。?）結構參數(shù)（4）電阻值10、不能用渦流式傳感器進行測量的是。（1）位移（2）材質(zhì)鑒別（3）探傷（4）非金屬材料11、變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成關系。（1）非線性（2）線性（3）反比（4）平方12、半導體式應變片在外力作用下引起其電阻變化的因素重要是。（1）長度（2）截面積（3）電阻率（4）高通13、壓電式傳感器輸出電纜長度的變化，將會引起傳感器的產(chǎn)生變化。（1）固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏度（4）壓電常數(shù)14、在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，并且不受油污等介質(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15、自感型可變磁阻式傳感器，當氣隙變化時，其靈敏度與之間的關系是：＝。（1）（2）（3）（4）16、光電倍增管是運用效應制成的器件。（1）內(nèi)光電（2）外光電（3）光生伏特（4）阻擋層17、光敏元件中是直接輸出電壓的。（1）光敏電阻（2）光電阻（3）光敏晶體管（4）光導纖維18、設有一電路，是工作橋臂，，，是固定電阻，且。工作時，則電橋輸出電壓（）。為電橋的電源電壓。（1）（2）（3）（4）19、調(diào)幅過程相稱于在時域中將調(diào)制信號與載波信號。

（1）相乘（2）相除（3）相加（4）相減20、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?1、一選頻裝置，其幅—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22、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）23、為測量和記錄的正弦信號，最佳選用型號的振動子比較合適。（1）FC6－120(2)FC6—120A(3)FC6—400（4）FC6—120024、為了改善重放磁頭的電壓輸出信號，應后續(xù)電路。（1）放大（2）微分放大（3）積分放大（4）頻率調(diào)制25、記錄一基頻為的方波信號，應選用固有頻率的光線示波器振動子。（1）＝（2）（3）（4）>>0.526、伺服式記錄儀的特點是。（1）記錄緩變信號幅值準確性高（2）記錄緩變信號幅值準確性低（3）記錄中頻信號幅值準確性高（4）記錄高頻信號準確性高27、在選用振動子時，除了使阻尼比接近0.7外，應使被測正弦信號的最高頻率振動子的固有頻率。（1）＝（2）>2倍（3）（0.5~0.6）倍（4）<0.1倍（三）判斷對錯題（用√或×表達）1、各態(tài)歷經(jīng)隨機過程一定是平穩(wěn)隨機過程。（）2、信號的時域描述與頻域描述包含相同的信息量。（）3、非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。（）4、非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱同樣。（）5、隨機信號的頻域描述為功率譜。（）6、一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”條件，若用它傳輸一個1000Hz的正弦信號，則必然導致輸出波形失真。（）7、在線性時不變系統(tǒng)中，當初始條件為零時，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)。（）8、當輸入信號一定期，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。（）9、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。（）10、測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。（）11、幅頻特性是指響應與激勵信號的振幅比與頻率的關系。（）12、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（）13、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（）14、壓電加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）15、磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）16、平衡純電阻交流電橋須同時調(diào)整電阻平衡與電容平衡。（）17、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。（）18、帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。（）19、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。（）20、頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（）21、A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（）22、對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應。（）23、窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（）互相關函數(shù)是偶實函數(shù)。（）24、運用系統(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)的頻率響應函數(shù)。（）25、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。（）26、頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（）A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（）27、對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應。（）28、窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（）29、互相關函數(shù)是偶實函數(shù)。（）30、運用系統(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)的頻率響應函數(shù)。（）31、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。（）（四）簡答和計算題1、求正弦信號的絕對均值μ|x|和均方根值xrms。2、求正弦信號的均值，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、求被截斷的余弦函數(shù)的傅立葉變換。5、求指數(shù)衰減振蕩信號的頻譜。6、什么叫系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關系？7、測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性各涉及那些？8、測試裝置實現(xiàn)不失真測試的條件是什么？9、某測試裝置為一線性時不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為。求其對周期信號的穩(wěn)態(tài)響應。10、將信號輸入一個傳遞函數(shù)為的一階裝置，試求其涉及瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出的表達式。11、哪些傳感器可選作小位移傳感器？12、渦流傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其重要優(yōu)點是什么？渦流式傳感器能否測量大位移量？為什么？13、電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？14、電渦流傳感器能否測量塑料物體移動的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是什么？應采用什么措施改善，就可以用電渦流傳感器測量了。15壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結構上有何不同，為什么？16、試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。（1）用簡圖說明該傳感器的結構并簡要說明其作用原理；（2）兩個線圈通常應當接在什么電路中？用圖說明如何接法。17、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）假如極板間距離變化量，電容的變化量是多少？（2）假如測量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度（格／mV）在時，讀數(shù)儀表的變化量為多少？18、何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數(shù)應滿足什么條件？交流電橋應滿足什么條件？19、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？20、抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何擬定？21、相關濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。22、以阻值，靈敏度的電阻絲應變片與阻值為的固定電阻組成電橋，23、供橋電壓，若其負載電阻為無窮大，應變片的應變。（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24、若為調(diào)制信號，為載波，為調(diào)幅波（如圖所示）（1）運用傅里葉變換性質(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。25、已知信號，求信號的自相關函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。26、求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關函數(shù)。27、相關濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。28、試根據(jù)一個信號的自相關函數(shù)圖形，討論如何擬定該信號中的常值分量和周期成分。29、某一系統(tǒng)的輸入信號為x(t)，若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關函數(shù)和輸入—輸出的互相關函數(shù)之間的關系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？30、應用巴塞伐爾定理求的積分值。31、已知信號，求信號的自相關函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。32、求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關函數(shù)。33、相關濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。34試根據(jù)一個信號的自相關函數(shù)圖形，討論如何擬定該信號中的常值分量和周期成分。35某一系統(tǒng)的輸入信號為x(t)，若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關函數(shù)和輸入—輸出的互相關函數(shù)之間的關系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？36應用巴塞伐爾定理求的積分值。五，填空題（20分，每空1分）1.測試技術是測量和實驗技術的統(tǒng)稱。工程測量可分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量。2.測量結果與被測真值之差稱為測量誤差。3.將電橋接成差動方式習以提高靈敏度，改善非線性，進行溫度補償。4.為了補償溫度變化給應變測量帶來的誤差，工作應變片與溫度補償應變片應接在相鄰橋臂上。5．調(diào)幅信號由載波的幅值攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的頻率攜帶信號的信息。6．繪制周期信號的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學表達式是傅氏三角級數(shù)中的各項系數(shù)，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學表達式是傅氏復指數(shù)級數(shù)中的各項系數(shù)。7．信號的有效值又稱為均方根值，有效值的平方稱為均方值，它描述測試信號的強度(信號的平均功率)。8．擬定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點是離散的，后者頻譜特點是連續(xù)的。9.為了求取測試裝置自身的動態(tài)特性，常用的實驗方法是頻率響應法和階躍響應法。10.連續(xù)信號與進行卷積其結果是：。其幾何意義是把原函數(shù)圖像平移至位置處。選擇題（20分，每題2分）1．直流電橋同一橋臂增長應變片數(shù)時，電橋靈敏度將(C)。A．增大B．減少C.不變D.變化不定2．調(diào)制可以當作是調(diào)制信號與載波信號(A)。A相乘B．相加C．相減D.相除3．描述周期信號的數(shù)學工具是(D)。A．相關函數(shù)B．拉氏變換C．傅氏變換D.傅氏級數(shù)4．下列函數(shù)表達式中，(B)是周期信號。A．B．C．5．時域信號的時間尺度壓縮時，則其頻帶的變化為(B)。A．頻帶變窄、幅值增高B．頻帶變寬、幅值壓低C．頻帶變窄、幅值壓低D．頻帶變寬、幅值增高6．非線性度是表達定度曲線(A)的限度。A．偏離其擬合直線B．接近真值C．正反行程的不重合7．一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍(B)。A．越寬B．越窄C．不變8.下列哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（D）A.波登管B．膜片C．波紋管D．電阻應變片9.對于單向應力狀態(tài)的測量，貼應變片時，應變片的方向與主應力方向應當相交成（A）A.0°B．45°C．90°D．30°10．二階裝置引入合適阻尼的目的是（C）。A．使系統(tǒng)不發(fā)生共振B．使得讀數(shù)穩(wěn)定C．獲得較好的幅頻、相頻特性三、簡答題（共30分）1.信號分析和解決必需遵循的原則有哪幾點？（4分）答：①各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應保持一一相應的關系，并盡量不失真；（2’）②盡也許減小或消除各種干擾。（2’）2.周期信號的頻譜具有哪幾個特點？（6分）答：①周期信號的頻譜是離散的。（2’）②每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公約數(shù)。（2’）③各頻率分量的譜線高度表達該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。（2’）3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的對的接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設激勵為，輸出為）。（5分）答：對的的接橋方法如圖所示：（3’）電橋的平衡條件是：（2’）4.有人在使用電阻應變片時，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增長電阻應變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的