/填空（每空1份，共20分）1.測試技術(shù)的基本任務(wù)是獲得有用的信息2.從時域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入和該系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)的卷積。3.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。4.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(yīng)當(dāng)大于100Hz。5.在橋式測量電路中，依據(jù)其激勵電壓（或工作電壓或橋壓或電源）的性質(zhì)，可將其分為直流電橋和溝通電橋。6.金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)分在于：前者利用導(dǎo)體機(jī)械形變引起的電阻變更，后者利用半導(dǎo)體電阻率的（或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)）變更引起的電阻變更。7.壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)而工作的。8.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。9.屬于能量限制型的傳感器有電阻式傳感器、渦電流傳感器電容式傳感器、電感式傳感器等。10.依據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相。11.相關(guān)濾波的工作原理是同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)/同頻檢測原理12測試裝置的動態(tài)特性可以用傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)和脈沖響應(yīng)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）不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號是D信號。A困難周期B非周期C瞬態(tài)D隨機(jī)平穩(wěn)隨機(jī)過程必需B。A連續(xù)B統(tǒng)計特征和時間無關(guān)C各態(tài)歷經(jīng)D一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是C。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。A回程誤差B確定誤差C相對誤差D非線性誤差電阻應(yīng)變片的輸入為B。A力B應(yīng)變C速度D加速度D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相互關(guān)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(yīng)選用B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，符合非接觸測量而且不受油污等介質(zhì)影響的是D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(shè)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B，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D。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、推斷題（用√或×表示，在正確的題目對應(yīng)的括號里填√，反之填×，每題1分，共10分）（F）非周期信號的頻譜是連續(xù)的。（T）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。（F）調(diào)幅波是載波和調(diào)制信號的疊加。（T）渦流傳感器屬于有源傳感器。（T）滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測量。（T）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。（F）恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。（T）隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。（F）壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10.（T）若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數(shù)確定為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)綻開式為試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點。頻譜特點：離散性、諧波性、遞減性3分(每答對一個得1分)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，如何確定其取值范圍？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(yīng)如何？輸出y(t)和輸入x(t)滿足關(guān)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(guān)系，描述正確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，表述正確同樣得分。信號的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)？（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）隔離直流重量（或者隔直）1分（4）如原信號進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)）1分為什么在動態(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？動態(tài)電阻應(yīng)變儀接受的是純電阻溝通電橋（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)了一個電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡（3分）。5分測得兩個同頻正弦信號的相關(guān)函數(shù)波形如圖1，問：圖1這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是相互關(guān)函數(shù)？為什么？從波形中可以獲得信號的哪些信息？（1）相互關(guān)函數(shù)，因為是非奇非偶函數(shù)。2分（2）頻率信息：正弦波形的頻率和此波形頻率相同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分五、計算題（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)輸入信號為時，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出.。令，依據(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（4分）有一信號，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。自相關(guān)函數(shù)：1分==1分均值：==01分方差：（4分）以阻值，靈敏度的電阻絲應(yīng)變片和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，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓單臂：V2分雙臂：V2分復(fù)習(xí)題第一章信號及其描述（一）填空題測試的基本任務(wù)是獲得有用的信息，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(yīng)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：，，。非周期信號包括信號和信號。描述隨機(jī)信號的時域特征參數(shù)有、、。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。（二）推斷對錯題（用√或×表示）各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程確定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（）信號的時域描述和頻域描述包含相同的信息量。（）非周期信號的頻譜確定是連續(xù)的。（）非周期信號幅頻譜和周期信號幅值譜的量綱一樣。（）隨機(jī)信號的頻域描述為功率譜。（）（三）簡答和計算題求正弦信號的確定均值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。其次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(yīng)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(dāng)測試系統(tǒng)的輸出和輸入之間的關(guān)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。一個志向的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)當(dāng)具有關(guān)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)的輸出是輸入和該系統(tǒng)響應(yīng)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(yīng)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）不存在忽視質(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(yīng)法求一階裝置的動態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值倍所經(jīng)過的時間作為時間常數(shù)。（1）0.632（2）0.865（3）0.950（4）0.982（三）推斷對錯題（用√或×表示）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，則必定導(dǎo)致輸出波形失真。（）在線性時不變系統(tǒng)中，當(dāng)時始條件為零時，系統(tǒng)的輸出量和輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。（）當(dāng)輸入信號確定時，系統(tǒng)的輸出將完全取決于傳遞函數(shù)，而和該系統(tǒng)的物理模型無關(guān)。（）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(yīng)和激勵信號的振幅比和頻率的關(guān)系。（）（四）簡答和計算題什么叫系統(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？測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性各包括那些？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(yīng)。將信號輸入一個傳遞函數(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）填空題屬于能量限制型的傳感器有等，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(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)分在于：前者利用引起的電阻變更，后者利用變更引起的電阻變更。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更對測量精度的影響，實際應(yīng)用時常常接受工作方式。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利用了金屬導(dǎo)體在溝通磁場中的效應(yīng)。磁電式速度計的靈敏度單位是。壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。（二）選擇題電阻應(yīng)變片的輸入為。（1）力（2）應(yīng)變（3）速度（4）加速度結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠的變更實現(xiàn)信號變換的。（1）本身物理性質(zhì)（2）體積大小（3）結(jié)構(gòu)參數(shù)（4）電阻值不能用渦流式傳感器進(jìn)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和輸入，成關(guān)系。（1）非線性（2）線性（3）反比（4）平方半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變更的因素主要是。（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更，將會引起傳感器的產(chǎn)生變更。（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，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）電渦流式自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變更時，其靈敏度和之間的關(guān)系是：＝。（1）（2）（3）（4）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）推斷對錯題（用√或×表示）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限制型傳感器（）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和其它位移傳感器比較，其主要優(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(yīng)實行什么措施改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測量了。壓電式加速度傳感器和壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)并簡要說明其作用原理；兩個線圈通常應(yīng)當(dāng)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：假如極板間距離變更量，電容的變更量是多少？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)儀表的變更量為多少？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、電容的變更轉(zhuǎn)化為輸出的裝置。在橋式測量電路中，依據(jù)的性質(zhì)，電橋可分為直流和溝通電橋。在橋式測量電路中，依據(jù)工作時阻抗參和變更的可將其分為半橋和全橋測量電路。調(diào)幅是指一個高頻的正（余）弦信號和被測信號，使高頻信號的幅值隨被測信號的而變更。信號調(diào)幅波可以看作是載波和調(diào)制波的。調(diào)頻波的解調(diào)又稱為。調(diào)頻是利用信號電壓的限制一個振蕩器，使其輸出為等幅波，而和信號電壓成正比。常用濾波器的上、下截止頻率、的定義為，其帶寬＝，若為倍頻程濾波器和的關(guān)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(shè)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)幅過程相當(dāng)于在時域中將調(diào)制信號和載波信號。

（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?）使頻率變更轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兏?）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）推斷對錯題（用√或×表示）平衡純電阻溝通電橋須同時調(diào)整電阻平衡和電容平衡。（）調(diào)幅波是載波和調(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。（）將高通和低通濾波器串聯(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(yīng)滿足什么條件？溝通電橋應(yīng)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？其截止頻率如何確定？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。以阻值，靈敏度的電阻絲應(yīng)變片和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若為調(diào)制信號，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）畫出載波和調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。第五章信號處理初步（一）填空題為了識別信號類型，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)字信號處理中，為避開頻率混疊，應(yīng)使被采樣的模擬信號成為，還應(yīng)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(yīng)當(dāng)大于Hz。若x(t)是均值為ux為零的寬帶隨機(jī)信號其自相關(guān)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(guān)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。巴塞伐爾定理表示在中計算的信號總能量，等于在中計算的信號總能量。（二）推斷對錯題（用√或×表示）頻率辨別力越高，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，可完全避開柵欄效應(yīng)。（）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。（）相互關(guān)函數(shù)是偶實函數(shù)。（）利用系統(tǒng)輸入x(t)和輸出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)。（）若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)確定為1。（）（三）簡答和計算題已知信號，求信號的自相關(guān)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