机械工程测试(题和答案)

习题一

一、填空题:

1.同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是( )的. 2.压电式传感器使用( )放大器,此方法使传输电压几乎不受电缆长度的影响. 3.中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器成为( )滤波器. 4.一阶系统的时间常数为T,被测信号的频率为1/T,则信号经过测试系统后,输出信号与输入信号的相位差为( ). 5.变间距式电容传感器的灵敏度与()成反比,所以适合于微小位移的测量.变面积式电容传感器的灵敏度与( )成反比,所以不适合微小位移的测量. 6.测试系统的静态特性有( )、（ ）、（ ）。 在测试装置中，从调制信号的方法来看，当用12KHZ的交流信号作为电桥的激励电压时，其作用在于生成（ ）波。 7某信号能够用明确的数学关系式来描述，可以准确预计其来任意时刻的值，则该信号称为（ ）。 8可变磁阻式传感器的灵敏度与气隙大小的关系是：气隙越小，灵敏度（ ）。 9从信号的周期性来看，有阻尼衰减的自由震动信号是有（ ）特性的信号。 10数字信号是指明时间和幅值都具有（ ）特性的信号。 11虽然信号可在时域或频域中描述，但是其（ ）是不变的。 12带滤波器的中心频率F=500HZ，负3分贝点的带宽B=10HZ，则该滤波器的品质因数Q=（ ）。 13周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有（ ）和（ ）特性。 14传感器按输入量分，大致有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等类型。 15压电式传感器是利用某些材料的（ ）特性来制作的传感器。 16正弦信号的自相关函数是一个同频的（ ）函数。 17A/D转换是将（ ）信号转换成（ ）信号的装置。 18直流电桥的平衡条件是（ ）。 19磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频带（ ）。 20压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其（ ）发生变化。 21滤波器带宽B和响应建立时间Te的乘积通常选取在BTe=( ). 22当被测量是一个单向向量，要求传感器单向灵敏度（ ），其横向灵敏度（ ）。 23传感器的灵敏度越高，则线性范围就（ ）。 24时域为常数M的信号，其频谱是（ ）。 25各态历经随机过程任一单个样本函数的（ ）平均统计特征等于该过程的（ ）平均统计特征。 26周期信号的频谱具有（ ）特点，瞬变非周期信号的频谱具有（ ）特点。 27一阶系统的动特性参数是（ ），为使动态响应快，该参数（ ）。 28测试系统应包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等五个部分。 29测量装置的特性描述有（ ）态特性描述和（ ）特性描述。 30由信息与信号的关系可知，信号是信息的（ ）。 31根据采样定理，被测信号的频率W1与测试系统的固有频率W2关系是（ ）。 32表示无用信息的信号又称之为（ ）或（ ）。 33从能否用数学公式描述的角度来说，信号可分类为（ ）和（ ）。 34非确定性某信号不能够用（ ）或（ ）来描述，但变化服从（ ）规律。 35信号在时域被压缩，则该信号在频域中的（ ）成分将增加。 36模似信号是指时间和幅值都具有（ ）特性的信号。 37物性型传感器的最大特点是（ ）。

38X（F）为X（T）的频谱，W（F）为矩形窗函数W（T）的频谱，二者时域相乘，则频域可表示为（），该乘积后的信号的频谱为（ ）频谱。

39变间隙式电容式传感器常作成差动的，其主要目的之一是（ ），目的之二是（ ），目的之三是（ ）。 40各态历经平稳随机信号的均值表示信号的（ ）分量；方差表示信号的（ ）。 41描述周期信号的工具是（ ）。 42获得周期性时域信号的频谱用（ ）的数学工具。 43获得非周期时域信号的频谱用（ ）数学工具。 44若测试装置实现不失真测量，则该装置的幅频特性是：A（w)=(),该装置的相频特性是&（W）与W成（ ）或称（ ）关系。 45半导体应变片传感器的工作原理是基于（ ）效应；涡电流式传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁场中的（ ）效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的（ ）效应。 46滤波器的分辨率越高，则测量信号时其响应速度（ ）。 47有一个信号，其数学描述为X（T）=2SIN2T,y信号输入=0。5的某一阶装置后，稳态输出的幅值为（ ）；稳态输出相位滞后为（ ）；输出信号的数学描述为（ ）。

48对二阶系统输入周期信号x(t)=acos(wt+q),则对应的输出信号的频率（ ），输出信号的幅值（ ），输出信号的相位（ ）。 49低通滤器对输入信号的作用是（ ）。 50调幅过程相当于频率的（ ）过程。 51概率密度函数提供随机信号沿（ ）分布的信息。 52单位频宽上的幅值表示的是（ ）函数。 53光线示波器的振子的动特性是（ ）系统的特性。 54时域是实偶函数的信号，其对应的频域函数是（ ）函数。 55时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是（ ）函数。 56频域是虚奇函数的信号，其对应的时域函数是（ ）函数。 57两个信号时域相乘，对应于频域函数是各自频域的（ ）。 58用时域窗来截取连续信号，窗越宽则主瓣（ ）。 59窗函数的优劣大致可从（ ），（ ），（ ）等几个方面来评价。 60窗函数的选择应力求其频谱的（ ）窄些，（ ）小些。 61对周期信号进行（ ）截断，是获得准确频谱的先决条件。 62比较窄的主瓣可以获得较高的（ ），小的旁瓣可以减小（ ）。 63矩形窗函数的（ ）最窄，旁瓣则（ ），泄漏较（ ）。 64当需要获得精确的频谱主峰的（ ），而对幅值的精度要求不高的场合，可以选用（ ）。 65三角窗与矩形窗相比，主瓣宽度为矩形窗的（ ），旁瓣（ ），并且不会出现（ ）。 66汉宁窗的旁瓣明显（ ），因此具有抑制（ ）的作用，但是（ ）较宽，致使（ ）分辨能力较差。 67当测量系统的脉冲响应时，信号随时间的延长而（ ），而许多噪声和误差的影响却是（），所以开始部分的信噪比（ ），随着信号的衰减，信噪比（ ）。 68指数窗的特点无（ ）瓣，但是（ ）瓣较宽，因此（ ）较低。 69压阻效应是指（ ）半导体材料在沿着某一轴向受到（ ）作用时，其（ ）发生变化的现象。 答案

1.存在 2、电荷 3、跟踪 4、-π/4 5、间距的平方、是常数 6、调幅 7、确定性信号 8、越大 9、非调制 10、离散 11、包含的信息 12、50 13、谐波性、收敛 14、位移、力、速度、加速度 15、压电 16、余弦 17、模拟、数字 18、相对两臂阻抗之积相等 19、变窄 20、电阻率 21、5～10 22、高、低 23、小 24、仅发生在W=Q处 25、时间 26、离散、连续 27、时间常数，越小越好 28、传感器，中间变换，传输，数据处理，显示记录 29、静，动态 30、载体 31、2W1<=W2 32、干扰，噪声 33、确定性，非确定性 34、数学公式，图表，统计 35、高频 36、连续 37、灵敏度高 38、X（F）*W（F），连续的 39、提高灵敏度，抗干扰，改善非线性 40、常值，波动分量 41、傅立叶变换 42、傅立叶变换 43、傅立叶变换 44、常数，定常比例，线性 45、压阻，涡电流，压电 46、越慢 47、不变，振荡或衰减，延迟 48、滤除高频成分 49、转移 50、幅值 51、谱密度 52、实偶 53、虚奇 54、实奇 55、相卷积 56、越窄 58、主瓣，旁瓣 59、整周期 60、频率分辩率，泄漏 61、主瓣，较大，大 62、频率，矩形窗 63、1/2，小，负谱 64、小，泄漏，主瓣，频率 65、幅值衰减，恒定的，好，变差 66、旁瓣，主，频率分辩率 67、单晶，压力，阻值

试题二 一.填空题

1-1测试系统通常由__________、_____________、及__________所组成。 1-2信息是被研究对象______的特征，信号则是_______的截体。 1-3测试技术包含了________和_______两方面内容。 1-4测试装置的特性可分为_______特性和________特性。 1-5测试装置的静态特性指标有_______及________等。 1-6引用相对误差为0.5%的仪表，其精度等级为_____级。

1-7某位移传感器测量的最小位移为0.01mm，最大位移为1mm，其动态线性范围（或测量范围）是______dB。 1-8描述测试装置动态特性的数学模型有________。

1-9能用确切数学式表达的信号称为______信号，不能用确切数学表达的信号称为______信号。周期性信号是属于上述的______信号，随机信号是属于________信号。

1-10测试装置以及被测试的系统的结构参数（如装置的质量、弹性刚度、阻尼系数、电感、电容、电阻、比热、热阻等）是不随时间而变化的，称为______系统，且装置或系统的输入输出呈线性关系，则称为_______系统。线性系统最重要的特性就是_______、________及________等。

1-11闭环伺服式传感器较之一般开环式传感器具有高的_______和_______。

1-12将被测物理量转换成与之相对应的、容易传输和处理的信号的装置称之为_________。 1-13测试装置在稳态下，输出信号变化量和输入信号变化量之比称之为装置的____________。 1-14测试装置输出信号的拉氏变换和输入信号的拉氏变换之比称为装置的___________。 1-15测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付里叶变换之比称为装置的_________。

1-16测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应为h(t)，其拉氏变换就是测试装置本身的___________。 1-17测试装置输出波形无失真但有时间延迟t的有失真测试条件是：装置的幅频特性为_______，相频特性为__________；输出波形既不失真又无延迟的条件是：幅频特性为________，相频特性为___________。 1-18半导体应变片工作原理是基于--效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数__________。

1-19压电式传感器有__________、_______等，参量式传感器有________、_______、___________等。 1-20压电式传感器常用的压电材料有_______、________等。

1-21自感式传感器通过改变_______、_______和_______，从而改变线圈的自感量，可将该类传感器分为_________、________和_______。

1-22差动变压器式传感器的工作原理是_______________，故也称其为----传感器。

1-23电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器，主要类型有：极距变化型、__________等。

1-24莫尔条纹移动一个间距Bh，相应于光栅尺移动一个_____________。

1-25为提高光栅式测试系统的分辨率和测得比栅距更小的位移量，经常采用_________技术。 1-26压电式传感器使用_________放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。

1-27利用正电压效应，可制作_______、_______等，利用逆压电效应，可制作________、________等。 1-28动圈磁电式振动传感器，其输出感应电动势e与线圈相对于磁场运动的______成正比，如在测量电路中接入--电路和--电路，还可用来测量振动位移和加速度。

1-29为尽量满足不失真测试条件，光线示波器振子应调整阻尼比￥=______，被测信号频率f与振子固有频率f0之比应选择f/f0<______。

1-30磁带记录仪快慢放将使重放信号的频带_______，慢录快放则使重放信号频带_________。 1-31随机信号x(t)的自相关函数为R

1-33已知x(t)和y(t)为两个周期函数，T为其共同周期，其互相头函数为_______。

1-35采样频率fa,被采样的模拟信号最高频率分量fc,采样定理为__________，实际工作中一般选取__________。

1-36若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信号的频谱会发生________现象。 1-37对连续时域信号作加窗截熠处理，必然会引起频谱的___________现象。

1-39带通滤波器的上截止频率fc1 ,下截止频率fc2,其中心频率fc=__________。

1-40带通滤波器的上截止频率fc2,下截止频率fc1, 若为1/3倍频程滤波器，则fc2与fc1的关系为c2=_________________.

1-41在进行四臂交流电桥设计时，若某两个相对臂接入电阻，为满足电桥平衡条件，另两相对臂中一个用容抗，另一个用

1-42 压电式传感器有两种前置放大器，为____________和_____________.

1-43运算式放大器电路如图3所示，则输出电压ey与电容传感器间隙的关系式为____________. 1-44附加传感器质量将使原被测振动系统的固有频率__________.

1-45已知xn是长度为N的有限长序列，DFT[x(n)]=x(k)，用填零的方法现将长度扩大m倍，该方法可提高频谱分析的频率分辨率_______倍.

1-46 使用电阻应变仪时，想在半桥双臂各并联一片电阻应变片以提高灵敏度，这种做法是_____的（正确或错误）。

1-47如果所测试的信号不随时间变化,这种测试称为_________测试，如果所测试的信号随时间变化很快， 这种测试称为_________测试.

1-48统计特征参数不随时间而变化的随机过程属于_________随机过程。

1-49各态历经（遍历性）随机过程任一单个样本函数的__________平均统计特征等于该过程的__________平均统计特征。

1-50低通滤波器对阶跃响应的建立时间Te与带通B的乘积是___________. 1-51滤波器带宽B和响应建立时间Te的乘积通常选取在BTe=____________.

1-52带通滤波器中心频率f0=500Hz，其一3dB带宽B=10Hz，该滤波器的品质因数Q=________________. 1-53A/D转换器是将_________信号转换成_________信号的装置。

1-54若信号满足y(t)=kx(t)关系，其中k常数，则其互相关系数pxy()=___________.

1-55正弦信号的自相关函数是一个同频的_________函数。

1-56频率不同的两个正弦信号，其互相关函数Rxy()=________________. 1-57同频的正弦函数和余弦函数，其互相关函数Rxy()=______________.

1-58Sx(f)和Sy(f)为系统输入和输出信号的自谱，H(f)为系统频响函数，则满足关系Sy(f)=Sx(f).

1-59Sx(f)为输入信号的自谱，Sy(f)为输出信号的自谱，Sxy(f)为系统频响函数，则满足关系正常Sy(f)=________Sx(f).

1-60中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器称为________滤波器。

1-61若直线光栅栅距W=0.02mm,两光栅线纹交角为0.1度，则莫尔条纹间距Bh=______mm.

1-62对回转误差运动圆图象的数值评定时，常采用正好包容误差运动圆图象的同心圆的半径差作为该误差运动大小的评定值，此法称为__________法。

1-63声波是一定频率范围内的_________在弹性介质中传播的波，低于20Hz的声波称为________波，高于20kHz的声波称为_______波。

1-64声波为p，参考基准声压为p0，则声压级L=_________. 1-65声强不I，参考基准声强为I0，则声强级LI=_________.

1-66经过频率计权网络油测得的声压级特别称为__________,它在噪声测量中经常用到。 1-67声场中某点若有两个声波通过，总声压级永远不会超过较大的声压级____dB. 填空题答案：

1、传感器，中间变换器，记录仪器 2、状态、运动，信息 4、静态，动态 5、灵敏度，非线性度，回程误差 6、0.5 7、40 8、传递函数，频响函数

9、确定性，确定，确定性，非确定性 10、时不变，线性，叠加性，比例特性，频率保持性 11、精度，稳定性 12、传感器 13、灵敏度 14、传递函数 15、频率响应函数 16、频响函数 17、常数，Φ(ω)与ω之间为线性关系，常数，Φ(ω)=0 18、压阻，大 19、压电式，磁电式，

20、石英，钛酸钡 21、间隙δ，导磁截面积A0和线圈匝数，自感型 22、利用电磁感应中的互感现象， 电感23、面积变化型 24、栅距W 25、细分 26、电荷 28、积分，微分 29、0.7,0.5～0.6 30、变窄，加宽 35、fs>=2fc,fs>=5fc 36、混叠 37、泄漏 38、R1R3=R2R4

39、(fc1+fc2)/2,fc2-fc1 42、电荷方方面面器，电压方方面面器 44、降低 46、错误 47、静态，动态 48、半稳 49、集合 51、5～10 52、50 53、模似，数字 55、余弦 56、0 60、跟踪 61、0.2 63、可以，次声，超声 试题三 一、填空题

1 同频的正弦信号和余弦信号，其互相关函数是（ ）。

2 压电式传感器使用（ ）放大器，此方法使传输电压几乎不受电缆长度的影响。

3 一阶系统的时间常数为T，被测信号的频率为1/T，则信号经过测试系统后，输出信号与输入信号的相机关事务管理局差为（ ）。

4 变间距电容传感器的灵敏度与（ ）成反比，所以适合于微小位移的测量。变面积式电容传感器的灵敏度与（ ）成正比，所以不适合微小位移的测量。

5 从信号的周期性来看，有阻尼衰减的自由震动信号是有（ ）特性的信号。 ６ 虽然信号可在时域或频域中描述，但是其（ ）是不变的。

７ 周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有（ ）和（ ）特性。 ８ 正弦信号的自相关函数是一个同频的（ ）函数。

９ 压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其（ ）发生变化。

１０ 各态历经随机过程任一单个样本函数的（ ）平均统计特征等于该过程的（ ）平均统计特征。 １１ 一阶系统的动特性参数是（ ），为使动态响应快，该参数（ ）。

１２ 根据采样定理，被测信号的频率Ｗ１与测试系统的固有频率Ｗ２关系是（ ）。 １３ 信号在时域被压缩，则该信号在频域中的（ ）成份将增加。 二、选择题：

１ 压电式传感器是属于（ ）型传感器。

Ａ 参量型 Ｂ 发电型 Ｃ 电感型 Ｄ 电容型 ２ 低通滤波器的作用是（ ）。

Ａ 滤除低频信号 Ｂ 滤除高频信号 Ｃ 直流变交流 Ｄ 交流变直流 ３ 调幅过程相当于频率的（ ）过程。 Ａ 放大 Ｂ 缩小 Ｃ 转移 Ｄ 消失 ４ 信号在时域的时移，则信号在频域（ ）。

Ａ相移 Ｂ 不变 Ｃ 压缩 Ｄ 放大

５、窗函数在时域变窄，则其频域的频带（ ）。 Ａ 缩小 Ｂ 加宽 Ｃ 不变 Ｄ 不确定 ６ 脉冲函数的频谱是（ ）。

Ａ 均匀谱 Ｂ 非均匀谱 Ｃ 逐渐增高 Ｄ 逐渐降低

７ 信号的时域与频域描述方法是依靠（ ）来确立彼此的关系。 Ａ 拉氏变换 Ｂ 傅氏变换 Ｃ 卷积 Ｄ 相乘

８ 当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（ ）。 Ａ 变大 Ｂ 变小 Ｃ 不变 Ｄ 不定

９ 自感型传感器的两线圈接于电桥的相邻桥臂时，其输出灵敏度（ ）。 A 提高很多倍 B 提高一倍 C 降低一倍 D 降低许多倍 10 极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（ ）。

Ａ 成正比 Ｂ 平方成正比 Ｃ 成反比 Ｄ 平方成反比 三、判断题

1．压电传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ）

2．差动变压器的输出值只能反映铁芯位移的大小，不能反映移动的方向。 （ ） 4．η大时，自相关函数趋于0，则原信号中肯定不含周期成份。（ ） 5、在光栅传感器中，指示光栅的长度、栅距均比标尺光栅短。 （ ） 6．混迭肯定出现在fs/2左右两侧。 （ ）

7．磁带记录器中，记录磁头与重视磁头结构相似，可以相互交替使用。( ） 8．一般地，A/D转换器的位数越高，量化误差越大。 （ ）

9、从时域看，系统的输出就是输入与脉冲响应函数的乘积。（ ） 10、实现不失真测试的条件是：A(ω)=常数，且θ(ω)=ωt。 （ ） 11、压电传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ）

12、平衡电桥最终的输出为零，因此测量误差取决于可调电位器的精度，而与电桥的电源电压无关。（ ） 13、传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。 （ ） 14、一般地，A/D转换器的位数越高，量化误差越大。 （ ）

15、模—数转换过程包括采样、量化和编码，其实质是对时间和幅值的离散化。（ ） 16、在电子设备中对一些敏感导线应远离地线布置。（ ） １7、在屏蔽效能上，屏蔽盒的共盖结构优于分盖结构。（ ） １8、同一导体流经不同电流时阻值不变。（ ） １9、具有离散频谱的信号是周期信号。（ ）

20、半导体应变片是基于应变片发生机械变形引起阻值变化。（ ） 21、、变阻器式传感器常用于非接触测量。（ ）

22、如果信号中含有周期成分，则当η→￥时，Rx(η)呈周期变化。（ ） 24、具有离散频谱的信号一定是周期信号。 （ ） 25、在数字信号处理中，只要一经截断，就不可避免地引起混叠。（ ） 26、滤波器的截止频率就是其通频带的幅值-3dB处的频率。 （ ） 27.一般地，测试装置的灵敏度越高，测量范围越窄，稳定性也越差（ ）

28、模—数转换过程包括采样、量化和编码，其实质是对时间和幅值的离散化。 （ ）

29、压电式传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ）30.一般说来，测试装置的灵敏度越高，测量的范围越窄，稳定性越差。（）

31、混迭肯定出现在fs/2左右两侧。 （ ）

32、再在同一桥臂上，用两个应变片串接可提高电桥灵敏度。 （ ）

33、磁带记录器中，记录磁头与重放磁头结构相似，可以相互交替使用。 （ ） 34、滤波器的中心频率就是其通频带的幅值-3dB处的频率。 （ ） 35、压电式传感器只适宜做动态测量。 （ ）

36、Rx(η)是偶函数，Ry(η)是偶函数，故Sxy(f)是偶函数。（ ） 37.一般地，A/D转换器的位数越高，量化误差越大。（ ） 38．从时域看系统的输出就是输入与脉冲响应函数的乘积。（ ） 39．压电传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ）

40．差动变压器的输出值只能反映铁芯位移的大小，不能反映移动的方向。 （ ） 41．η大时，自相关函数趋于0，则原信号中肯定不含周期成份。 （ ）

71．对一组增益相同的恒带宽比滤波器，其通频带在低频段内 ，频率分辨力 。 72．在压电式传感器测量电路中，前置放大器的主要作用有 、 。 73．对周期信号实行 截断是获得准确频谱的先决条件。

74．在直接纪录式中，磁带的磁化波形易产生非线性畸变，可以采用 技术来解决。 75．避免频率混叠可采取 、 措施。

76．若要求测试装置的输出波形不失真，则其幅频特性应满足 ，相频特性应满足 。

77、对非周期信号，当时间尺度压缩时，频谱的频带 ，幅值 ；当时间尺度扩展时，其频谱 ，幅值 。

78、实现不失真测试的条件是 和 。

79、压电式传感器后常接前置放大器，其作用（1） ，（2） 。当使用 作前置放大器时，其输出的灵敏度与连接传感器的电缆长度无关。

80、常用的数字位移传感器有： 、 、 编码器等。 81、信号处理的目的：（1） ； （2） ； （3） 。 82、自相关函数是 非常有用的手段。

83、计算机的模拟信号输入系统主要由 、 、 及 组成，有的还包含滤波器和数据放大器。

84、减轻负载效应的措施：（1） ； （2） ； （3）

88在《差动变压器式传感器性能实验》中，当铁芯从最上端移至最下端时，初级、次级波形的相位关系的变化过

程 。

89、避免混迭的措施是：（1） ；（2） 。

94．系统的特性在时域可用 函数来描述，在频域可用 描述，在复数域可 函数来描述。

95．设一带通滤波器的下截止频率为fC1，上截止频率为fC2，中心频率为 。 2． 在数字信号处理中，预处理包括：

（1） ；（2） ； （3） ；（4） 。 3 传感器在测试装置中的作用是 和

1、对装置的动态特性进行测试，可用 和 两种方法进行测试。

2、若滤波器下限频率相同时，倍频程滤波器的中心频率是1/3倍频程滤波器中心频率的 倍。 3、压电式传感器的输出须先经过前置放大器处理，此放大电路有 和 两种形式。

4、光纤传感器是以 量的转换为基础，以 传送光信号。

5、互相关函数是 的非常的手段。当x(t)=20cos10t,y(t)=5sin100t时，互相关函数Rxy(η)等于 。

6、旋转变压器是用来测量 量的。

7、模数转换过程实质是对 和 的离散化。

8、二阶系统在ω>ωn段，可用斜率为 的直线来近似。影响二阶系统动态特性的参数是 和 。为获得较为合适的综合特性和较小的误差，这两个参数的取值范围应为 ， 。

10、传感器在测试装置中的作用上 和 。 二、选择题：

1 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，常用（ ）做为解调器。 A 鉴频器 B 整流器 C 鉴相器 D 相敏检波器

2 压电式传感器是个高内阻传感器，因此要求前置放大器的输入阻抗（ ）。 A 很低 B 很高 C 较低 D 较高

3 将信号在时域进行时移，则在频域信号将会（ ）。 A 不变 B 扩展 C 压缩 D 仅有相移

4 光线示波器振子的幅频特性相当于（ ）滤波器的幅频特性。 A 低通 B 高通 C 带通 D 带阻

5 滤波器的截止频率是其幅频特性值等于（ ）时所对应的频率。 A A0/2 B A0/1.414 C A0/3 D a0/4

6 半导体热敏电阻随温度上升，其阻值（ ）。 A 上升 B 下降 C 保持不变 D 变为0

7 动态电阻应变仪由（ ）等环节组成。

A 振荡器 B 放大器 C 电桥 D 相敏检波 E 低通滤波

8 使用涡电流式传感器测量位移时，传感器的灵敏度将因被测物体的（ ）的变化而发生变化。 A 形状 B 材料 C 表面有无裂纹 D 表面清洁度 E 表面有无镀层 三、简答题：

1、直流电桥平衡条件是什么？交流电桥平衡条件是什么？试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外，还需调电容平衡的原因？

2、影响电容式极距变化型传感器灵敏度的因素有哪些？提高其灵敏度可以采取哪些措施，带来什么后果？ 3、已知一周期信号的付氏级数展开式为：X(e)=-10+5cosωt+20cos(2ωt+π/2) 求：（1）该周期信号的均值。 （2）画出该信号的频谱图。

4、下图是利用涡流式传感器测量物体位移的示意图。试问：

（1）如果被测物体是塑料材料制成，此时位移测量是否可行？为什么？

（2）为了能够对该物体的位移进行测量，应采取什么措施？并应考虑些什么？

四、计算题：

1、一压电式力传感器，将它与一只灵敏度Sv可调的电荷放大器联接，然后接到灵敏度为Sx=20mm/v的光线示波器上记录，现知压电式压力传感器灵敏度为Sp=5pc/Pa，该测试系统的总灵敏度为S=0.5mm/Pa，试问： （1）电荷放大器的灵敏度Sv应调为何值(v/Pc)?

（2）用该测试系统测40Pa的压力变化时，光线示波器上光点的移动距离是多少？

2、想用一个时间常数η=0.0005秒为一阶装置作正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，试问： （1）该装置所能测量的正弦信号的最高频率f为何值？

（2）利用该装置测量周期为 0.02秒的正弦信号，其幅值误差将为多少？

3、一测试装置如图所示，R为电阻，C为电容，均为定值，输入X，输出为y。 （1）试求该装置的频响函数H（ω）。

（2）该装置是什么类型的滤波器？如R=350KΩ，C=1000μF，求它的截止频率f?

4、如图用悬臂梁测力P，4片电阻应变片标称阻值均为120Ω应变片灵敏度系数K=2。 （1）全桥测量如何贴片和组桥？（用图说明）

（2）如悬臂梁应变ε=10000*e-6,电桥电压e0=30,则全桥的输出电压ey=?

一、选择题：

1、信号是信息的（ ）。A 载体 B 描述 C 形式 D 数量表示

2、方波信号的谐波频率是基波频率的（ ）。A 偶数倍 B 自然数倍 C 基数倍 D 小数倍 3、工程中常见的周期信号其谐波的幅值随谐波的频率增加而（ ）。 A 不变 B 减小 C 增加 D 不确定 4、截断的方波信号的频谱是（ ）。 A 离散谱 B 连续谱 C 低频谱 D 高频谱

5、下面（ ）的频谱与理想的白噪声频谱相同。 A 低频噪声 B 高频噪声 C 随机噪声 D ζ函数 6、灵敏度越高的测试系统，（ ）。

A 系统越稳定 B 回和误差越小 C 漂移越大 D 非线性误差越小

7、用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数η（ ）。 Ａ 越小越好 Ｂ 越大越好 Ｃ 0.6～0.7之间最好 Ｄ 负值最好 ８、测试系统的传递函数和（ ）

Ａ 具体测试系统的物理结构有关 Ｂ 具体测试系统的物理结构无关 Ｃ 输入信号有关 Ｄ 输出信号有关

９、用二阶系统作测试装置，为使系统响应最快，其固有频率（ ）。 Ａ 越小越好 Ｂ 越大越好 Ｃ 0.6～0.7之间最好 Ｄ 负值最好 １０、用于反馈控制的测试系统其相频特性应满足（ ）。 Ａ －tω Ｂ +tω Ｃ 0 Ｄ 常值

１１、半导体应变片的灵敏度和电阻应变片的灵敏度相比（ ）

Ａ 半导体应变片的灵敏度高 Ｂ 电阻应变片的灵敏试验高 Ｃ 二者相等 Ｄ 不能确定 １２、涡流式位移传感器的输出与被测对象的材料（ ）。 Ａ 无关 Ｂ 不确定 Ｃ 有关 Ｄ 只限于测铜 １３、极距变化型电容传感器的灵敏度与（ ）。

Ａ 极距成正比 Ｂ 极距成反比 Ｃ 极距的平方成正比 Ｄ 极距的平方成反比 １４、压电晶体式传感器其测量电路常采用（ ）。

Ａ 电压放大器 Ｂ 电荷放大器 Ｃ 电流放大器 Ｄ 功率放大器 １５、全桥的各桥臂上各并联一只应变片，其灵敏度（ ）。 Ａ 增加１倍 Ｂ 减小１倍 Ｃ 不确定 Ｄ 不变 １６、调幅波的截波频率至少应是调制波频率的（ ）。 Ａ １倍 Ｂ ２倍 Ｃ ３倍 Ｄ ４倍

１７、滤波器的截止频率是其幅频特性值等于（ ）时所对应的频率。 Ａ Ａ0／２ Ｂ Ａ０／１.４１４ Ｃ Ａ０／３ Ｄ Ａ０／４ １８、为了能从调幅波中恢复出愿被测信号，常用（ ）做为解调器。 Ａ 鉴频器 Ｂ 鉴相器 Ｃ 整流器 Ｄ检波器 １９、抗频混滤波一般采用（ ）滤波器。 Ａ 带通 Ｂ 高通 Ｃ 低通 Ｄ 带阻 一、填空题：

１、频谱图反映了信号的______和_______与_________的关系。

２、二阶系统的固有频率越_________，系统响应赶快影响其超调量的因素是二阶系统的______。 ３、线性度越好的测试系统，测量范围越_______。

４、对于稳定的常系数线性系统，输入一正弦信号，则输出信号的频率与输入信号的频率________，输出输入的幅值比是输入信号的_______函数，并反映在Ｈ(jw)的_____和_______。 ５、用指针式交流电压表测量信号的有效值时，其输出量与_________有关。 ６、随机信号的概率密度函数指__________。

７、数字信号处理中，窗函数的作用是___________。

８、均方差表示信号的______________，方差表示信号的____________。 三、简答题：

１、画出平衡电桥的工作原理图，并简述其工作原理。 ２、求图示周期三角波的傅立叶级数的三角展开式。

３、简述涡流式传感器的工作原理，并画出工作示图。

４、一潜水器携带一种时间常数为２０秒和压力计，并以每秒５米的速度下潜，假设水深每增加１米，潜水器所受压力增加１０公斤，当压力计指示为１０００公斤时，则实际该潜水器受压多少公斤？（要求有详细计算过程） 四、综合题：１、欲测量液体压力可采用电容式，电阻应变式或压电式传感器，请设计你所用的测量方案（包括后读电路）并说明工作原理。（方案用图示）

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