中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《測(cè)試技術(shù)》考試試題庫(kù)（帶答案學(xué) 班 學(xué)號(hào)題—二三四五六總得一、填空（每空1份，共20分測(cè)試技術(shù)的基本任務(wù) 獲取有用的信 從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系 脈沖響應(yīng)函 的卷積如果一個(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，采樣率應(yīng)該大 Hz在橋式測(cè)量電路中，根據(jù) 的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者利用 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì) 而工作的 B為1/3倍頻程則fc2 fc1 屬于能量控制型的傳感器 等 、、。 。12測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用函數(shù)、函數(shù)和二、選擇題（把正確答案前的字母填在空格上，每題1分，共10分）5DBCA6—10DBDB 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào) 信號(hào)ABCD 。A連續(xù)BC 。A固有頻 阻尼 時(shí)間常 靈敏系統(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 B絕對(duì)誤 C相對(duì)誤 D非線性誤電阻應(yīng)變片的輸入 A 應(yīng) 速 D加速用于評(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 B互相關(guān)函 C互譜密度函 D相干函 A電 B電 D積 A電容 B壓電 C電阻 D電渦流 A重放速度放 B重放速度放 C重放速度不 D多放幾一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào) A存在，但 B存在，但 C在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在D不存三、判斷題（用√或×表示，在正確的題目對(duì)應(yīng)的括號(hào)里填√，反之填×，每題1分，共（×） ）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同（×） ）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(cè)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(hào)所引起的誤差越（×） ）隨機(jī)激振屬于寬帶激振法（×） ）1。四、簡(jiǎn)答題（530分） 期

波

x(t) sint sin3t sin5t 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，問這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么計(jì)算題（共14分） 分）已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù) 1

， 試求1）求其自相關(guān)函數(shù)；2）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xx大學(xué)200X—200X學(xué)年第一學(xué)期《測(cè)試技術(shù)》期末考試試卷參考答學(xué)院_ 一、填空(每空1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共20分)獲取有用的信脈沖響應(yīng)函tf或激勵(lì)電壓（或工作電壓或橋壓或電源導(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)3fc2fc1 （或32調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)同頻相關(guān)不同頻不相傳遞、頻率響應(yīng)、脈沖響二、選擇題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10分1—5DBCA6—10DBDB三、判斷題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10分 6—102 2．（5分）固有頻率(n)和阻尼比 3分(每答對(duì)一個(gè)得1.5分2分(每答對(duì)一個(gè)得1輸出y(t)與輸入x(t)滿足關(guān)系y(t)=A0x(t-t0),其中A0和t0為常數(shù), 2分或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確2分，不完整1分，錯(cuò)誤不得分。實(shí)幅頻特性為A(ω)=A0=常 1.5相頻特性φ(ω或者用文字表述，表述正確同樣得分電壓幅值調(diào)理（或者放大 1濾波（或者濾去高頻 2直流分量（或者隔直 1

1.5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動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋 ，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互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù) 2頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相 1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 五、計(jì)算題（共14分）1.（6）x(t0.6cos(60t0.5cos(100t45)x1t0.6cos(60tx2t0.5cos(100t45)1111由160，可以得1

1(0.051(0.05 1y1(t)0.60.316cos(60t71.565)0.1896cos(60t由2100，可以得到11(0.051(0.05 1y2(t)0.1960.5cos(100t4578.69)0.098cos(100t由線性系統(tǒng)的疊加性y(t)y1(t)y2(t)0.1896cos(60t71.565)0.098cos(100t22

x(tx(t 1T TTAT0A2 12

TT2x(t)dt=T

10 01A 1AT 方差 2[x(t)x]dt 1 u Ru1Ru1Su12.5100010642.5103 4 分 1 uy2Ru02Ru02Su022.51000 45 2六、應(yīng)用題（共16分1.（6分）轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為：2000/60=33.3HZ；1分轉(zhuǎn)動(dòng)軸II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 1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。32（10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)信號(hào)，分別經(jīng)電荷放大器放大后送入系統(tǒng)，最后由顯示設(shè)備顯示頻率響應(yīng)函數(shù)。（2（412有頻率n；2分12 A或者0.707A）對(duì) 的頻率分別為1、2；阻尼比如下方法估2 2復(fù)習(xí)第一章信號(hào)及其描述（一）填空題 2、信號(hào)的時(shí)域描述 為獨(dú)立變量而信號(hào)的頻域描述 為獨(dú)立變量3、周 4、非周期信號(hào)包 信號(hào) 信號(hào)5、描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù) 6、對(duì)信號(hào)的雙邊譜而b，實(shí)頻譜（幅頻譜）總是 （二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或×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 3x(tAeat(a0t0)00

|t|的傅立葉變換|t|05x(t)eatsint(a0,t0)0第二章測(cè)試裝置的基本特性1（一）填空題11、某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(j)2j

2

，則輸出信y(t)的頻率為 ，幅值y ，相位 3.5s2、試求傳遞函數(shù)分別為 3.5s

的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)3、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有 4、當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出y(t)與輸入x(t)之間的關(guān)系為y(t)A0x(tt0)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H(j) 5 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知 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 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）（3）（4）2 從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系 響應(yīng)的卷積（1）正 （2）階 （3）脈 （4）斜3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為Q1()和Q2()，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特 ()

4、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào) （1）存在，但 （2）存在，但（3）在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在（4）5、忽略質(zhì)量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng) 系統(tǒng)（1）零 （2）一 （3）二 （4）高6、一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù) （1）固有頻率（2）線性度(3)時(shí)間常數(shù)（4）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 （三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或×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 3、當(dāng)輸入信號(hào)x(t)一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出y(t)將完全取決于傳遞函數(shù)H(s)，而與該系統(tǒng) 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 （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H(s) 0.005sx(t)0.5cos10t0.2cos(100t45y(t)

。求其對(duì)周期信5、將信號(hào)cost輸入一個(gè)傳H(s)內(nèi)的輸出y(t)的表達(dá)式

1

的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程第三章常用傳感器（一）填空題1、屬于能量控制型的傳感器有 2、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 3、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 4、壓電式傳感器的測(cè)量電（即前置放大器有兩種形式： 5 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 效應(yīng)6、磁電式速度計(jì)的靈敏度單位 7、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì) 而工作的（二）選擇題1、電阻應(yīng)變片的輸入 （1）力（2）應(yīng) （3）速 （4）加速2、結(jié)構(gòu)型傳感器是依 的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的（1）本身物理性 （2）體積大小（3）結(jié)構(gòu)參 （4）電阻3、不能用渦流式傳感器進(jìn)量的 （1）位 （2）材質(zhì)鑒 （3）探 （4）非金屬材4 變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入， 關(guān)系（1）非線性（2）線 （3）反比（4）平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 （1）長(zhǎng) （2）截面 （3）電阻率（4）高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 產(chǎn)生變化固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏 （4）壓電常7 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 傳感器電容 （2）壓電 （3）電阻 （4）電渦流8、自感型可變磁阻式傳感氣隙變化時(shí)，其靈敏度S與之間的關(guān)系是： 1（1）k

（3） （4）9、光電倍增管是利 效應(yīng)制成的器件內(nèi)光 （2）外光電（3）光生伏特（4）阻擋（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或×表示1滑線變阻器式傳感器不適于微小位移）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）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45 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 試螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)要說明其作用原理兩個(gè)線圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說明如何接7、某電容傳感器（平行極板電容器）r4(mm00.3(mm)，介質(zhì)為空氣。問如果極板間距離變化量1(m)，電容的變化量C是多k1100(mVpFk25（mV）1(m)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 輸出的裝置 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 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) 5、調(diào)頻波的解調(diào)又稱 6、調(diào)頻是利用信號(hào)電壓 控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波， 與號(hào)電壓成正比7、常用濾波器的上、下截止頻率fc1、fc2的定義 ，其帶寬 ，若為倍頻程濾波器fc1與fc2的關(guān)系 8、RC低通濾波器中RC值 ，則上截止頻率愈低（二）選擇題1、設(shè)有一電路，R1是工作橋臂，R2，R3，R4是固定電阻，且R1R2R3R4。工作時(shí)R1R12R1，則電橋輸出電壓ey（ 。e0為電橋的電源電壓。（1）R1

1e1

1e1

1e1 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 （1）相 （2）相 （3）相 （4）相 （1）使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電 （2）使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷海?）使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤?（4）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡?f2f20區(qū)間急劇衰減，這叫（1）低 （2）高 （3）帶 （4）帶5、一帶通濾波器，其中心頻率是

f0-3dB帶寬是B，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q（1）f0 （2）f0 （3）f0 （4）f0（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或×表示 2調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。（）34帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通（（））（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題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？舉例說明其工程應(yīng)用供橋電壓V03V，若其負(fù)載電阻為無窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變2000。求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度求雙臂電橋的輸出電壓及其靈敏6、x(t)為調(diào)制信號(hào)y(t)cos2f0t為載波xm(t為調(diào)幅波（如圖所示利用傅里葉變換性質(zhì)說明調(diào)幅過程的原理畫出載波與調(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 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 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 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 5、若x(t)uxτ=0時(shí) 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x7、若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為Acos()，則該信號(hào)的均方值為2x根值為 9、Sx(f)為信號(hào) 沿頻率軸的分布，X(f)2稱

，均 （二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或×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 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1、已知信號(hào)x(t)A0A1cos(1t1)A2sin(2t2)信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)Rx()，并畫出自功率譜Sx()（雙邊幅值譜2 求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)3 相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用4 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5、某一系統(tǒng)的輸x(t)，若y(t)x(t)相同，輸入的自相關(guān)函Rx()和輸6sinc2t)dt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)，在相位處位移始終于激振力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 4、激勵(lì)方式分 5、按所測(cè)的振動(dòng)性質(zhì)可將拾振器分 6、阻抗頭的前端 ，后面是測(cè)量激振點(diǎn)響應(yīng) 7、壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式： （二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或×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45 如何用實(shí)頻曲線估計(jì)系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比？畫圖說明參考第一章信號(hào)及其描（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，瞬非周期；5、均值，均方值2，方差2；6、偶，奇 （二）1、√；2、√；3、╳；4、╳；5 x 2（三）1 0 2

202

， 3、

a

4 第二章測(cè)試裝置的基本20（一）1、 20被測(cè)量；6（三）╳（四）第三章常用傳感（一12、金屬絲的幾何變形，半導(dǎo)體材料的電阻率變化；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)。（3（4（2（3（3（4（4（2（三）√（四）第四章信號(hào)調(diào)理、處理和記12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12Bfc2fc1fc22fc1，8（三）√（四）第五章信號(hào)處理初Ax4、100；5、2，0；6、相干函數(shù)；7、Ax譜；10、時(shí)域，頻域

；8、周期圖法；9、功率（二）1、╳；2、√；3、√；4、√；5、╳；6、╳；7（三）1、R()A21A 2A2 )；)；x2

2

3、同頻相關(guān)、不同頻不相5、該系統(tǒng)的作用是使信號(hào)幅值不變、相位提前 6、sinc2(t)dt21/2 1/第六章振動(dòng)的測(cè)（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、頻率，阻尼比，振型；9、參考（二）1、╳；2、╳；3、√；4、√；5、╳；6、√；7、√；8、╳；9時(shí)間常數(shù)ττ 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。高頻反射式兩種，其中前者常用于材料厚度的測(cè)量。波。xt12sint，t為單位脈沖函數(shù)，則積分xttπdt12 2為300Hz，則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速為900r/min。RCRC二、選擇題 分，每 離散、周期的時(shí)域信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是（C）A非周期、離 B非周期、連 D周期、連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（B）A金 B導(dǎo) C塑 D導(dǎo)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 B靈敏 C精密 D分辨數(shù)字信號(hào)的特征是（B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。A工作頻帶越 B單位輸入引起的輸出量越C線性范圍越寬 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（C。A相位 B周期 C振幅 D頻率A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則其（BA分辨力越 B轉(zhuǎn)換精度越 C轉(zhuǎn)換速度越 D轉(zhuǎn)換時(shí)間越濾波器的-3dB頻率指輸出信號(hào)幅值為輸入信號(hào)幅值的（C）時(shí)所對(duì)應(yīng)的截2 2/2 2/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分特征參數(shù)。（6分）帶 高 帶 截止頻帶紋波幅品質(zhì)因倍頻濾波器因00頻 頻幅00頻 頻幅幅漢寧 矩形 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）y

t1et

1eτ2τyt

τ x

1eτ1e9e91t9In0.051BC在系統(tǒng)中的作用是什么？（6分答 電 將電阻、電容、電感等參數(shù)變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流輸相敏檢 解低通濾波器三、計(jì)算題（36分．（9分）求下圖周期性鋸齒波xt2 TtT的傅立葉級(jí)數(shù)，并繪 2 1-t0-an T b4T/22tsinntdt T/2tsinn T

T/2cosnt

dt 2

T 2T

0000000

2n cosn

k n2kxt2 t t1sin3t1sin3t1sin5t 0 sin2 π 0nπ π

n 20 40 20 40 2．（9分）求周期余弦信號(hào)xtAcosωtT解：均值lim1Txtdt AcosωtdtT TT T1T 1

T1 2x2

xtdt

Acosωt

cos2ωtTT T 0 自相關(guān)函數(shù)R 1Txtxtt1T ωttA2 d dTT

T 2 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R1、R2、R3和R4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P作用，問：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)的電橋當(dāng)供橋電壓ei2V，12 時(shí)，輸出電壓eo是多（1με1106RR3(2)R1、R2、R3、R4應(yīng)變分別為ε1，ε2，ε3，ε40e10

ΔR3

4ei

1K 4 R4 13003009090220.78mV0.3mm，介電常數(shù)為8.85×1012F/m，試求工作中，若傳感器參與工作的間隙變化量為2μm，電容變化量是變化量還為2μm，讀數(shù)儀表示值變化多少格？ A 8.8510125.027105 3PC2 0.3103 2 (2)儀表示值變化格數(shù)為N=5×100×(-?C)=5×100×9.85×10-3=4.9三敏感元件。 情況下，自相關(guān)函數(shù)值達(dá)到最大值已知某周期信號(hào)的周期為0.2s，則該信號(hào)的3次諧波分量的頻率 Hz周期信號(hào)的頻譜具 離 性 諧 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(hào)的頻譜會(huì)產(chǎn)生 電阻 發(fā)生變化，兩者都引 電阻 發(fā)生變化 結(jié)構(gòu)來提高其靈敏度，改善非線性誤差。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 當(dāng)壓電式傳感器使用電荷 抗混濾波器是一種低通濾波器，其上限截止頻率fc與采樣頻率fs之間 。某信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為Rx()100cos0，則該信號(hào)的均值 均方根值 )的頻譜(

幅值 與原窗函數(shù)描述傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo) A幅頻特 B穩(wěn)定時(shí) C動(dòng)態(tài)范 D線性下列統(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) A均值 B方差 C均方值 D概率密度函信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述通 來建立關(guān)聯(lián)A拉氏變 B卷 C傅立葉變 D相理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性 A常 B C零或常 D無法確 A高通濾波 B低通濾波 C帶通濾波 D帶阻濾波測(cè)試裝置能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化能力，稱 A量 B靈敏 C精確 D分辨為300Hz，則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速為 300轉(zhuǎn)/ 480轉(zhuǎn)/ 900轉(zhuǎn)/ 600轉(zhuǎn)/濾波器的-3dB截止頻率指信號(hào)幅值衰減為輸入幅 對(duì)應(yīng)的頻率2 2/2 2/對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，若信號(hào)的記錄時(shí)間不變，采樣頻率越高，則 A泄漏誤差越頻率混疊越嚴(yán)C采樣點(diǎn)數(shù)越 D頻域分辨率越壓電式傳感器目前多用于測(cè) A靜態(tài) B溫 C速 D加速度與動(dòng)態(tài)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 A為周期信 B含有同頻率的周期成C為非周期信 D含有不同頻率的周期成 A建立時(shí)間越短，頻率分辨率越 B建立時(shí)間越長(zhǎng)，頻率分辨率低C建立時(shí)間越短，頻率分辨率越 D建立時(shí)間越長(zhǎng)，頻率分辨率高若 、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S為極板面積，在1的條件下，該電容傳感器靈敏度近似 A． B． D．

x(tXf，則信號(hào)ax(bt其中a、b均為正實(shí)常數(shù)) A AX Cb X( )C

BX B a D X( ) 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) 試驗(yàn)A頻率響應(yīng) B脈沖響應(yīng) C傳遞函數(shù) 以 的頻譜為連續(xù)頻譜A周期矩形脈 B正弦函 C矩形窗函 D周期方 Ax(t)(tt0)dtx(t0)Cx(t)*(t)x(t)

x(t)*(tt0)x(tt0)D(t)1屬于物性型傳感器 A應(yīng)變式傳感器 B電感式傳感器 C電容式傳感器 可以實(shí)現(xiàn)非接觸振動(dòng)測(cè)量的傳感器 B或者 A應(yīng)變式傳感器 B電感式傳感器 C電容式傳感器 動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀中相敏檢波電路的作用 A幅值調(diào)制 B幅值解調(diào) C頻率解調(diào) D濾波三、計(jì)算題（共30分）00Tn 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T，脈沖寬度為（10分若0.25ms，T1ms，該周期矩形脈沖信號(hào)的帶寬為 Hz， HzHz、譜線間隔為500 Hz，頻譜最大幅度為0.125 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％，問該一階少？(6分)H(s)

H(f)11Hf)0.95，求出5.23104。所以該濾波器的時(shí)間常數(shù)最大取為5.23104。

Hf0.930286.972%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)利用粘貼的應(yīng)變片組成全橋（繪制電橋圖F的測(cè)量。(2)8VR1R3產(chǎn)生應(yīng)變?yōu)?50με（1με＝1×106）(8分)eeiK()eiK( eiK(11)eiK(1)8V2.4150106(10.3) 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Scp=9.00Pc/g，它與靈敏度為SVC=0.005V/Pc的電荷放大器聯(lián)接后，接到靈敏度為SXV=20mm/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S（6分）被測(cè)被測(cè)物被測(cè)物被測(cè)物被測(cè)物SSCPSVCSXV9.0Pc/g0.005V/Pc20mm/V0.9mm/四．分析應(yīng)用題（20分性參數(shù)及工作頻帶？（6分）對(duì)于一個(gè)二階系統(tǒng)來說，在0.3的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的幅頻性接近一條直線，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.6~.8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。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)之和近。下圖為周期方波在不同階次諧波近波形，請(qǐng)問，基波頻率為250Hz，圖a近中諧波階次更高。（4分）5幅度幅度幅度幅度-0 -0-1 -1-1

時(shí)間圖

-1

時(shí)間圖

金屬材料制成，1為傳感器。試問：（6分） （a）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，非接觸測(cè)量等y/xy/x/0值x0時(shí)，y2.226.8x2.2，對(duì)應(yīng)誤差為-x1.85y2.226.8x10.38，對(duì)應(yīng)誤差為0.38x3.45y2.226.8x21.26，對(duì)應(yīng)誤差為0.26x4.92y2.226.8x31.2561.256x6.22y2.226.8x40.0960.096x17.37y2.226.8x47.916-2.084所以，最大誤差出現(xiàn)在當(dāng)x0時(shí)，此時(shí)誤差Lmax線性誤差為L(zhǎng)

100%Y

1004.4%5%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2、傳輸?shù)摹＿@些物理量就 ，其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)3、信號(hào)的時(shí)域描述， 為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述， 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 信號(hào) 信號(hào)6、描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù) 8、某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(j) 2j

x(tsin2

，則輸出信y(t)的頻率為 ，幅值y ，相位 9、試求傳遞函

3.5s0.5

s21.4ns2的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng) 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 10、當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的y(t)與輸入x(t)之間的關(guān)y(t)A0x(tt0時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為H(j) 11、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知 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 關(guān)系為最佳 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。 17、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 效應(yīng)18、磁電式速度計(jì)的靈敏度單位 19、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì) 而工作的20、電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化 輸出的裝置21、在橋式測(cè)量電路中，按 的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋 24、調(diào)頻波的解調(diào)又稱 26、常用濾波器的上、下截止頻率fc1、fc2的定義 ，其帶寬 ，若為倍頻程濾波器fc1與fc2的關(guān)系 ，則上截止頻率愈低 為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有 30、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 31、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 Hz。32x(tuxτ=0時(shí) 33 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x34、若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為Acos()，則該信號(hào)的均方值為2x

，均根值為 35、最常用的功率譜估計(jì)方法 x36、S(f)為信號(hào) 沿頻率軸的分布，X(f)2稱 x 38為了識(shí)別信號(hào)類型常用的信號(hào)分析方法 39、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有 41、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 Hz。42x(tuxτ=0時(shí) 43 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x44、若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為Acos()，則該信號(hào)的均方值為2x

，均根值為 45、最常用的功率譜估計(jì)方法 x46、S(f)為信號(hào) 沿頻率軸的分布，X(f)2稱 x （二）選擇題1 不屬于測(cè)試系統(tǒng)的靜特性（1）靈敏度（2）（3）（4）2、從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系 響應(yīng)的卷積（1）正 （2）階 （3）脈 （4）斜3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為Q1()和Q2()，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特 ()

4、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào) （1）存在，但 （2）存在，但（3）在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在（4）5、忽略質(zhì)量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng) 系統(tǒng)（1）零 （2）一 （3）二 （4）高6、一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù) （1）固有頻率（2）線性度(3)時(shí)間常數(shù)（4） 8、電阻應(yīng)變片的輸入 （1）力（2）應(yīng) （3）速 （4）加速9、結(jié)構(gòu)型傳感器是依 的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的（1）本身物理性 （2）體積大小（3）結(jié)構(gòu)參 （4）電阻10、不能用渦流式傳感器進(jìn)量的 （1）位 （2）材質(zhì)鑒 （3）探 （4）非金屬材11、變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入， 關(guān)系（1）非線性（2）線 （3）反比（4）平12、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 （1）長(zhǎng) （2）截面 （3）電阻率（4）高13、壓電式傳感器輸出電纜長(zhǎng)度的變化，將會(huì)引起傳感器 產(chǎn)生變化（1）固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏 （4）壓電常14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 傳感器（1）電容 （2）壓電 （3）電阻 （4）電渦流15、自感型可變磁阻式傳感器當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度S與之間的關(guān)系是： 1（1）k

（2） （3） （4）16、光電倍增管是利 效應(yīng)制成的器件內(nèi)光 （2）外光電（3）光生伏特（4）阻擋17、光敏元件 是直接輸出電壓的光敏電 （2）光電 （3）光敏晶體 （4）光導(dǎo)纖18、設(shè)有一電路，R1是工作橋臂，R2，R3，R4是固定電阻，且R1R2R3R4。工作時(shí)R1R12R1，則電橋輸出電壓ey（ 。e0為電橋的電源電壓。（1）R1

1e1

1e1

1e1 19、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 （1）相 （2）相 （3）相 （4）相20、電路中鑒頻器的作用 （1）使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電 （2）使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷海?）使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤?（4）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡?1、一選頻裝置，其幅—頻特性f2區(qū)間近于平直，在f20區(qū)間急劇衰減，這叫（1）低 （2）高 （3）帶 （4）帶22、一帶通濾波器，其中心頻率是f0，-3dB帶寬是B，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q等 （1）f0 （2）f0 （3）f0 （4）f023、為測(cè)量和記錄 的正弦信號(hào)，最好選 型號(hào)的振動(dòng)子比較合適 (2)FC6—120A(3)FC6— （4）FC6—24、為了改善重放磁頭的電壓輸出信號(hào)，應(yīng)后 電路（1）放 （2）微分放 （3）積分放大（4）頻率調(diào)25、記錄一基頻為f的方波信號(hào)，應(yīng)選用固有頻率f f的光線示波器振動(dòng)子 （2）2 （3）10 （4）>>0.5 （1）記錄緩變信號(hào)幅值準(zhǔn)確性高（2）（3）記錄中頻信號(hào)幅值準(zhǔn)確性高（4）27在選用振動(dòng)子時(shí)除了使阻尼比接近0.7外應(yīng)使被測(cè)正弦信號(hào)的最高頻率fm 動(dòng)子的固有頻率fn。（1）＝（2）>2倍（3）（0.5~0.6） （4）<0.1（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或×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 6、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（ ）7、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)（ ）8、當(dāng)輸入信號(hào)x(t)一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出y(t)將完全取決于傳遞函數(shù)H(s)，而與該系統(tǒng)物理模型無關(guān) 9、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同 10、測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大 12、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測(cè)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(jì)的靈敏度越高，其工）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(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平（）17、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的18、帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇（（））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(duì)于周期信號(hào)，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應(yīng) 24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) 25、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)一定 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(duì)于周期信號(hào)，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應(yīng) 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(hào)所引起的誤差越小 29、互相關(guān)函數(shù)是偶實(shí)函數(shù) 30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) 31、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)一定 1 （四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題 3x(tAeat(a0,t0)

|t||t|

的傅立葉變換6、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7、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些8、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么9、某測(cè)試裝置為一線性時(shí)不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為H(s)x(t)0.5cos10t0.2cos(100t45y(t)

10.005s

。求其對(duì)周期信號(hào)10、將信號(hào)cost輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為H(s)內(nèi)的輸出y(t)的表達(dá)式11、哪些傳感器可選作小位移傳感器

1

的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在13、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 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16、試螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)要說明其作用原理兩個(gè)線圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說明如何接17、某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑 4(mm)，工作初始極板間距如果極板間距離變化量1(m)，電容的變化量C如果測(cè)量電路的靈敏度k1100(mVpF，讀數(shù)儀表的靈敏度k25（格／mV）在1(m)時(shí)，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(yīng)滿足什么條件？交流電橋應(yīng)滿足什么條件19、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾20、抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定21、相關(guān)濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用22、以阻值R120，靈敏度S2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120的固定電阻組成電橋23、供橋電壓V03V，若其負(fù)載電阻為無窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變2000求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度求雙臂電橋的輸出電壓及其靈敏24、若x(t)為調(diào)制信號(hào)，y(t)cos2f0t為載波，xm(t)為調(diào)幅波（如圖所示利用傅里葉變換性質(zhì)說明調(diào)幅過程的原理畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖Rx(，并畫出自功率譜Sx()（雙邊幅值譜26、求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)27、相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用28、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29、某一系統(tǒng)的輸入信號(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)Rx()和輸Rxy(Rx()Rx(T)，試說明該系統(tǒng)起什么作30sinc2t)dtRx(，并畫出自功率譜Sx()（雙邊幅值譜32、求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)33、相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用試根據(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某一系統(tǒng)的輸入信號(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)Rx()和輸Rxy(Rx()Rx(T，試說明該系統(tǒng)起什么作用五一 填空題（20分，每空1分測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分 靜態(tài)測(cè) 和動(dòng)態(tài)測(cè)量測(cè)量結(jié)果 被測(cè)真 之差稱 測(cè)量誤 補(bǔ)償 補(bǔ)償溫度變化給應(yīng)變測(cè)量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在 ，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù) 信號(hào)的有效值又稱為均方根值，有效值的平方稱 均方值2，它描述測(cè)試信號(hào)的強(qiáng)(信號(hào)的平均功率)確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是離散的，后者頻譜特點(diǎn)是連續(xù)的。為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是頻率響應(yīng)法 階躍響應(yīng)法連續(xù)信號(hào)x(t)與(tt0)進(jìn)行卷積其結(jié)果是：x(t)(tt0)x(tt0)。其幾何意義是把原函數(shù)圖像平移至t0位置處。 二 選擇題（20分，每題2分增．減 C.不變D.變化不A相 描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是(D) x(t)x(t)20eatcos

當(dāng)t當(dāng)t(tx(t)5sin20t10 (t 非線性度是表示定度曲線(A)的程度 越 B．越 C．不下列哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（D） C．波紋 D．電阻應(yīng)變 二階裝置引入合適阻尼的目的是（C使系統(tǒng)不發(fā)生B．使得讀數(shù)穩(wěn)定C．獲得較好的幅頻、相頻特三、簡(jiǎn)答題（共30分信號(hào)分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)？（4分答 各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失真；（2’）周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？（6分）答：①（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)。③各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號(hào)，其諧波幅值總的趨勢(shì)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（2’）現(xiàn)有電阻R1和R2，電感L和電容C答：正確的接橋方法如圖所示：（3’）電橋的平衡條

RRjwL L1 u1 2

R 當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí)，其電阻的相對(duì)變化量 即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這uo

R什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？（5分答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號(hào)（測(cè)試信號(hào)）的控制下，使載波信號(hào)（工作信號(hào)）在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測(cè)量？（5分答：在機(jī)械工程的測(cè)試過程中，常見的參數(shù)測(cè)量有：應(yīng)力的測(cè)量；應(yīng)變的測(cè)量；扭矩的測(cè)量、振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量；聲強(qiáng)測(cè)量；聲發(fā)射測(cè)量；位移的測(cè)量；流量的測(cè)量；壓力的測(cè)量等。（每一種0.5分）四、計(jì)算題（共20分，每小題10分A- 0t2Atx(t)T2

0t T x(t為偶函數(shù)，所以bn0，n12,3a1T/2x(t)dt

T/

2Atdt

4A

t2T20 TT/ T T202T/ 4T/22

2 an

T/

x(t)cosn0tdtT

tcosn0tdtT

(cosn1)4 (n

0 n2,4,0出此得x(t)的三角函數(shù)形式傅里葉級(jí)數(shù)展開x(t)a(acosnt sinnt)A

1cos2n

nTnTna2 A a2 nnarctanbnn畫出x(t)的頻譜如圖所示用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及RRRR' i10103，電橋供橋電壓u3Vi組成橋路時(shí)的輸出電壓uo解：如圖（b）組橋時(shí)的輸出電壓為（5 u R1 R1 RRR2 R R 如圖（c）組橋時(shí)的輸出電壓

1uRu1ku0.03(V 2 RRR' u RRR'R'R2R'R' R 2R2Ru

（5u1Ru0.03(V 2 2 一、填空題（20分，每空1分8、帶通濾波器的中心頻率F=500HZ，負(fù)3分貝點(diǎn)的帶寬B=10HZ，則該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q=（50 將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高靈敏度，改善非線性，進(jìn)行溫度補(bǔ)償。調(diào)幅信號(hào)由載波 幅值攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)則由載波 頻 帶信號(hào)的信息調(diào)幅過程在頻域相當(dāng) 頻率搬 過程，調(diào)幅裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)乘法器測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為 。測(cè)量結(jié)果與被測(cè)真值之差稱為測(cè)量誤差。 x(t的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系 周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)中的n是從0到展開的傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的n是 展開的周期信號(hào)x(t)的傅氏三角級(jí)數(shù)展開式中：an表示余弦分量的幅值 ，bn表示正 ，a0表示直流分量。余弦函數(shù)只 實(shí) 譜圖，正弦函數(shù)只有虛頻譜圖10．單位脈沖函數(shù)(tt0 與在t0點(diǎn)連續(xù)的模擬信號(hào)f(t)的下列積分f(t)(tt0)dtf(t0)。這一性質(zhì)稱 脈沖采 得二、選擇題（20分，每題2分得(a并聯(lián)電 B．串聯(lián)電 C．電橋電要使RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應(yīng)(b)。 A三角函 B．拉氏變 C.傅氏變 D.傅氏級(jí)下列信號(hào)中． 信號(hào)的頻譜是連續(xù)的C.x(t)eat數(shù)字信號(hào)的特征

x(t)5sin30t 時(shí)間上離散、幅值上連 B．時(shí)間、幅值上均離 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)。A.精 B．靈敏 C．精密 D.分辨測(cè)試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是（b。 cA.離散 B.連續(xù) C.隨機(jī)的D.周期該值與系統(tǒng)阻尼率的大?。╞。有 B．無 C．略有關(guān) D．有很大關(guān)fc2fc2

fc2=2=

fc2=2=三、簡(jiǎn)答題（共30分1.測(cè)量按測(cè)量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？（6答：直接測(cè)量——指無需經(jīng)過函數(shù)關(guān)系的計(jì)算，直接通過測(cè)量?jī)x器得到被測(cè)值得測(cè)量。（等精度直接測(cè)量和不等精度直接測(cè)量（2間接測(cè)量——指在直接測(cè)量值的基礎(chǔ)上，根據(jù)已（2）組合測(cè)量——指將直接測(cè)量或間接測(cè)量與被測(cè)量值之間按已知關(guān)系組合成一組方程（函數(shù)關(guān)系），通過解方程組得到被測(cè)值得方（2）（6的程度。一般來說正行程的最大重復(fù)性偏差為Rmax1，反行程的最大重復(fù)性偏差為Rmax2，重復(fù)性誤差取這兩個(gè)最大偏差中的較大者，再以滿量程輸出yfs的百分?jǐn)?shù)表示。rRmax100%（3 遲滯是測(cè)試裝置在正反行程中輸入輸出曲線的不重合程度。rHmax 式中，Hmax是正反行程間，對(duì)于同一輸（3什么是不失真測(cè)試，不失真測(cè)試的條件是什么？（40波形一致。對(duì)上式作傅里葉變換，有Y()Aejt0X()。所以，若要實(shí)現(xiàn)輸出波形不失0真，其幅頻、相頻特性應(yīng)滿足如下條件A()A0 下面四個(gè)圖分別是哪一種濾波器的幅頻曲線特性圖，并說明各自的工作特征。（4答：①低通濾波 ②高通濾波 ③帶通濾波④帶阻濾波

f1f1

f2之間為通頻帶，其它的頻率成分極大地衰減；（1試敘述信號(hào)的采樣和截?cái)嗟倪^程是怎樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)果如何？（5答：采樣就是對(duì)時(shí)間歷程x(t)等距信號(hào)”以計(jì)的分（2）而由因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能對(duì)有限長(zhǎng)的信號(hào)進(jìn)行處理，所以，必須截?cái)噙^長(zhǎng)的信號(hào)時(shí)間歷程x(t)進(jìn)行截?cái)?，即?duì)信號(hào)加窗。所加窗寬為T的矩形窗函數(shù)(t)，其傅里葉變換信號(hào)x(t)s(t)，乘以時(shí)域有限寬矩形窗函數(shù)w(t)；其時(shí)域和頻域數(shù)學(xué)描述為 X(f)S(f)W(f)（（5）電阻式傳感器工作原理：把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種裝置；（2（2）（1）四、計(jì)算題（共20分，每小題10分對(duì)稱方波的波形圖如圖所示。求傅里葉級(jí)數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜解：由圖可知，它是正負(fù)交替的周期信號(hào)。其直流分量為： 0（1’），其脈寬等于（1’）2naEn

sin

2Esin b

2

2；因此，對(duì)稱方波的傅立葉級(jí)數(shù)三角函數(shù)形式為 f(t) cosnw1t (cosw1tw1t5w1t) （3’）(a)(b)R2R3R4R0R1、R2R3、R4為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為R時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。解：圖（a）中，臥式橋的輸出電壓 uuu

R1 u

uR0R

R0uiR0

RR RR

2R

0 圖(b)中，立式橋的輸出電壓uuu R

R u

RR RR

uiR2R2

R

R2R0

u

24R0R2 R12R 0R 由此可知，當(dāng)2R 1時(shí)，得uo2Rui，在忽略了高階無窮小之后，兩電橋的輸 01電壓是一樣的，均為uo2Rui（1’）不同之處是：立式橋由非線性誤差，而臥式橋五、分析題（10分Rx1x2 x1x ()；s2m1關(guān)圖上mRx1x2 x1x ()；s2m1 1、差動(dòng)式變極距式電容傳感器的靈敏度是變極距式傳感器的A倍A、 B、 C、 D、2、信號(hào)有多種類型，從分析域上看，經(jīng)典的分析方法有D_和。A、時(shí)域法，相頻法B、時(shí)域法，幅頻法C、相頻法，幅頻法D、時(shí)域法，頻域法3、壓電式傳感器的轉(zhuǎn)換原理是利用晶體材料的B。A、電阻應(yīng)變效應(yīng)B、壓電效應(yīng)C、電磁感應(yīng)D、霍爾效4B。A、線性度B、靈敏度C、穩(wěn)定性D5、若電容式傳感器在真空中，其覆蓋板面為一圓形，r=20cm，極板間距d=2mm，其電容量為：答案都是錯(cuò)的。A、1.11×10^-9B、1.11×10^-15C、3.27×10^-9D、3.27×10^-6、信息與信號(hào)二者間關(guān)系是C。A、信息與信號(hào)相同B、信息包含信號(hào)C、信息在信號(hào)之中D、信息與信號(hào)無關(guān)7、當(dāng)兩信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)在t0有峰值，表明其中一個(gè)信號(hào)和另一個(gè)信號(hào)時(shí)移t0時(shí)，相關(guān)程度B。A、最低B、最高C、適中D、一般8、傳感器的靈敏度越高，意味著傳感器所能感知的a越小。A、被測(cè)量B、輸出量C、頻率特性D、顯示值9、測(cè)試工作的任務(wù)主要是要從復(fù)雜的信號(hào)中提取(c)A、干擾噪聲信號(hào)B、正弦信號(hào)C、有用信號(hào)D、頻域信號(hào)10、時(shí)域信號(hào)的時(shí)移，則頻譜變化為（D）A、擴(kuò) B、壓 C、不 D、相A、變窄，幅值壓低B、擴(kuò)展，幅值壓低C、擴(kuò)展，幅值增高DA、愈大愈好B、愈小愈好C1/2D1/√2C、A1＇sinw1t+A2＇sinw2tD、A1＇sin（w1t+φ＇１）+A2＇sin（w2t+φ２＇）14、概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號(hào)（B）的信息A、沿頻域分布B、沿幅值域分布C、沿時(shí)域分 D、強(qiáng)度方A、電容式B、壓電式C、電阻式D、電渦流式16fe1～fe2間頻率的信號(hào)通過，應(yīng)采用（B）A、帶阻B、帶 C、高通D、低17fm(C動(dòng)子的固有頻率fnA、等于B、>2倍C、≤（０.５-０.６）D、<０.1A、電壓B、電荷C、微分DA、為周期信號(hào)B、含有周期成份C、為離散信號(hào)D、為非周期信號(hào)A、不變B、丟失C、移相D、一定變?yōu)?0°A、復(fù)雜周期B、瞬態(tài)C、非周期D、隨機(jī)A、接近真值B、偏離其擬合直線CD23（B）A、奇B、偶C、周期D A、鑒頻器B、整流器C、鑒相 B、2C、 D、對(duì)傳感器的輸出信號(hào)盡行檢 A、單臂電橋B、差動(dòng)半橋C、補(bǔ)償電 D、全

28、壓電傳感器所使用的前置放大器在電路中起著很重要的作用，以下說法錯(cuò)誤的是B。A、將傳感器的高阻抗輸入變成低阻抗輸出。B、將傳感器的底阻抗輸入變成高阻抗輸出。29、幅值調(diào)制裝置實(shí)質(zhì)是一個(gè)CＡ、低通濾波器Ｂ、高通濾波器Ｃ、乘法器30、理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為 Ｂ、零Ｃ、零或常數(shù) B.越 不能用渦流式傳感器進(jìn)量的是(D)A.位 B.材質(zhì)鑒 C.探 D.非金屬材設(shè)時(shí)域信號(hào)x(t)的頻譜為X(f)，則時(shí)域信號(hào)（C）的頻譜為X(f＋f0A.x(tt0 B.x(tt0

x(t)ej

壓電式傳感器后面的放大器的主要功能為（CA.阻抗變 B.信號(hào)放 C.阻抗變換和信號(hào)放大D.不確A.加大一 B.減小一 C.不 D.加大兩A.加大一 B.減小一 C.不 D.加大兩二、判斷題1、測(cè)試工作的任務(wù)主要是要從復(fù)雜的信號(hào)中提取有用信息。2、周期信號(hào)各次諧波的頻率只能是基波頻率的整數(shù)倍。(3、一般把控制高頻震蕩波的緩變信號(hào)稱為調(diào)制波，載送緩變信號(hào)的高頻震蕩稱為載波，調(diào)制后的震蕩波稱為已調(diào)波。(T)4、測(cè)量環(huán)節(jié)作為被測(cè)量環(huán)節(jié)的負(fù)載,兩環(huán)節(jié)將保持原來的傳遞函數(shù)。5、一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)具有線性關(guān)系為最佳。6、壓電傳感器的前置放大器的主要作用是對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。7、周期信號(hào)的頻譜是由無限多條離散譜線組成，每一條譜線代表一個(gè)諧波分量。8、當(dāng)τ＝0時(shí)，自相關(guān)函數(shù)值最小值。9、濾波器中，一般規(guī)定幅頻特性值等于1.414A時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率稱為截止頻率。10、用二階系統(tǒng)作測(cè)量裝置時(shí)，為獲得較寬的工作頻率范圍，則系統(tǒng)的阻尼比應(yīng)接近0.707。11、信噪比越大則有用信號(hào)的成分越大,噪聲影響也大。(12、用二階系統(tǒng)作測(cè)量裝置時(shí)，影響幅值測(cè)量誤差大小的參數(shù)有靈敏度。14、周期信號(hào)頻譜具有發(fā)散性、諧波性、離散性。15、對(duì)于電壓放大器來說，當(dāng)改變電纜的型號(hào)尺寸，輸出電壓將不改變。18、差動(dòng)半橋接法的靈敏度是單臂電橋靈敏度的3非周期信號(hào)的頻譜都是連續(xù)的。（傳遞函數(shù)不僅反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程，還反映了系統(tǒng)響應(yīng)的過渡過程。 變間隙式差動(dòng)變壓器是一種電容式傳感器。選擇好的窗函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行截?cái)?，可以減少能量泄漏。 非周期信號(hào)的頻譜一定是離散的。（F瞬態(tài)信號(hào)是能量有限信號(hào)。（T電橋一定處于平衡。（F）測(cè)試系統(tǒng)的靈