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工程测试技术期末工程测试技术期末考考试题库汇总试题库汇总(全面全面) 绪论绪论 第一章第一章 一、选择题一、选择题 1. 描述周期信号的数学工具是（B） 。 A. 相关函数B. 傅氏级数C. 傅氏变换D. 拉氏变换 2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（C） 。 A. 相位B. 周期C. 振幅D. 频率 3. 复杂的信号的周期频谱是（ A） 。 A. 离散的B. 连续的C. 函数D. sinc 函数 4. 如果一个信号的频谱是离散的。则该信号的频率成分是（C） 。 A. 有限的B. 无限的C. 可能是有限的，也可能是无限的D. 不能确定 5. 下列函数表达式中， （B）是周期信号。 A. 0, 0 0,10cos5 )( t tt tx B.tttx10cos1020sin5)(，)(t C.tetx t 20cos10)( ，)(t D.tttx5cos102sin5)(，)(t 6. 多种信号之和的频谱是（C） 。 A. 离散的B. 连续的C. 随机性的D. 周期性的 7. 描述非周期信号的数学工具是（C） 。 A. 三角函数B. 拉氏变换C. 傅氏变换D. 傅氏级数 8. 下列信号中， （C）信号的频谱是连续的。 A.)3sin()sin()( 21 tBtAtx B.tttx50sin330sin5)( C.tetx t 0 sin)( D.tttx10cos1020sin5)( 9. 连续非周期信号的频谱是（C） 。 A. 离散、周期的B. 离散、非周期的C. 连续非周期的D. 连续周期的 10. 时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（C） 。 A. 不变B. 增加C. 减少D. 变化不定 11. 将时域信号进行时移，则频域信号将会（D） 。 A. 扩展B. 压缩C. 不变D. 仅有移项 12. 已知ttxsin12)(，)(t为单位脉冲函数，则积分 dtttx 2 )(的函数值为 （C） 。 A. 6B. 0C. 12D. 任意值 13. 如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度 （ B） ，则也可以满足分析要求。 A. 放快B. 放慢C. 反复多放几次D. 不能 14. 如果1)(t，根据傅氏变换的（A）性质，则有 0 )( 0 tj ett 。 A. 时移B. 频移C. 相似D. 对称 15. 瞬变信号 x(t)，其频谱 X(f)，则|X(f)|2表示（B） 。 A. 信号的一个频率分量的能量 B. 信号沿频率轴的能量分布密度 C. 信号的瞬变功率 D. 信号的功率 16. 不能用确定函数关系描述的信号是（C ） 。 A. 复杂的周期信号B. 瞬变信号C. 随机信号D. 周期信号 17. 两个函数)( 1 tx和)( 2 tx，把运算式 dttxtx 21 )(称为这两个函数的（ C） 。 A. 自相关函数B. 互相关函数C. 卷积D. 互谱 18. 时域信号的时间尺度压缩时，其频谱的变化为（） 。 A. 频带变窄、幅值增高B. 频带变宽、幅值压低 C. 频带变窄、幅值压低D. 频带变宽、幅值增高 19. 信号 t etx 1)(，则该信号是(C ). A. 简单周期信号B. 随机信号C. 瞬变信号D. 复杂周期信号 20. 数字信号的特性是（ B） 。 A. 时间上离散、幅值上连续B. 时间、幅值上均离散 C. 时间、幅值上都连续D. 时间上连续、幅值上量化 21. 非周期信号的频谱是（A ） A. 连续的B. 离散的C. 基频的整倍数D. 非连续的 22. 信号是信息的（ A） A. 载体B. 描述C. 形式D. 数量表示 23.脉冲函数的频谱是（A ） A. 均匀谱B. 非均匀谱C. 逐渐增高D. 逐渐降低 24. 截断的方波信号的频谱是（ B） A. 离散谱B. 连续谱C. 低频谱D. 高频谱 25. 方波信号的谐波频率是基波频率的（ C） A. 偶数倍B. 自然数倍C. 基数倍D. 小数倍 26.窗函数在时域变窄，则其频域的频带（ B ） A. 缩小B. 加宽C. 不变D. 不确定 27. 下面（D ）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. 函数 28. 信号在时域的时移，则信号在频域（ A） A. 相移B. 不变C. 压缩D. 放大 29. 信号的时域与频域描述方法是依靠（ B）来确立彼此的关系 A. 拉氏变换B. 傅氏变换C. 卷积D. 相乘 30. 各态历经随机过程必须是（ A） A. 平稳随机过程B. 非周期性的 C. 集合平均统计特征随时间周期性变化D. 连续的 31. 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（B） A. 不变B. 减小C. 增加D. 不确定 32. 将信号在时域进行扩展，则信号在频域将（C） A. 不变B. 扩展C. 压缩D. 相移 33. 由几个频率不同的正弦信号合成的周期信号，合成信号的周期是（ A） A. 各信号周期的最小公倍数B. 各信号周期的最大公约数 C. 各信号周期的平均值D. 都不对 二、填空题二、填空题 1.信号可分为确定性信号和随机信号两大类。 2.确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类， 前 者的频谱特点是离散的；。后者的频谱特点是连续 的。 3.将确定行信号中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。 4.工 程 中 常 见 的 周 期 信 号 ， 其 谐 波 幅 值 总 的 趋 势 是 随 谐 波 数 的 增 高 而 减 小 的，因此，没有必要取那些次数过高的谐波分量。 5.信号的有效值的平方称为均方值，它描述测试信号的平均功率。 6.两个时间函数)( 1 tx和)( 2 tx的卷积定义式是。 12 ( )()x txtd 7.连 续 信 号)(tx与 单 位 脉 冲 函 数)( 0 tt 进 行 卷 积 其 结 果 是 ： )()( 0 tttx。 0 ()x tt 8.6. 单位脉冲函数)(t的频谱所有频段上都是等强度的，这种频谱常称为均匀 谱。 9.21. 窗函数)(tw的频谱是 sincf ，则延时后的窗函数) 2 ( tw的频谱应 是。 sin jf ecf 10. 信号当时间尺度在压缩时， 则其频带其幅值。 例如 将磁带记录仪即是例证。展宽；降低；慢录快放 11. 单 位 脉 冲 函 数)(t的 频 谱 为， 它 在 所 有 频 段 上 都 是，这种信号又称。1；等强度；白噪声 12. 余弦函数只有谱图，正弦函数只有谱图。实频；虚频 13. 计算积分值： dtet t )5(。 5 e 14. 两个时间函数 12 ( )( )x tx t和 的卷积定义式是。 12 ( )()x txtd 15. 单 位 脉 冲 函 数)( 0 tt 与 在 0 t点 连 续 的 模 拟 信 号)(tf的 下 列 积 分 ： 0 ( )()f tttdt 。这一性质称为。 )( 0 tf；脉冲采样 16. 已知傅氏变换对)(1f，根据频移性质可知 tfj e 0 2 的傅氏变换为。 0 ()ff 17. 已知傅氏变换对：)()( 11 fXtx和)()( 22 fXtx时，则当)()()( 21 txtxtx时， ( )X f =。 12 ( )( )XfXf 三、名词解释三、名词解释 1. 平稳随机过程 平稳随机过程是指其统计特征参数不随时间而变化的随机过程。 四、计算题四、计算题 1.求下图所示三角波调幅信号的频谱。 （已知图中所示三角波的傅立叶变换为 2 sin() 22 f c ） 解： t f(t) -1 2 2 t 0 cos 图中所示调幅波是三角波与载波 0 cost的乘积。两个函数在时域中的乘积，对应其 在频域中的卷积。 余弦信号频谱为 00 1 ()() 2 ffff 三角波频谱为： 2 sin() 22 f c 则信号 f(t)的频谱为： )( fF 2 00 1 sin() ()() 222 f cffff 22 00 ()() sinsin 422 ffff cc 2. 求被截断的正弦函数 0 sint的傅立叶变换。 Tt Ttt tx 0 ,sin )( 0 解 原函数)(tx可看作是正弦函数ttx 00 sin)(和矩形窗函数)(tw的乘积，即 )()()( 0 twtxtx，其中 Tt Tt tw 0 , 1 )( 又)()()( 000 jX dtetwW tj )()( T T tj dte j ee TjTj )(sin2TcT )()( 2 1 )( 0 WXX )(sin2)()( 2 1 00 TcTj TcTcjT)(sin)(sin 00 3. 求被截断的余弦函数 0 cost如下，求其傅立叶变换。 （9 分） Tt Ttt tx 0 ,cos )( 0 解： 原函数)(tx可看作是余弦函数ttx 00 cos)(和矩形窗函数)(tw的乘积，即 )()()( 0 twtxtx，其中 Tt Tt tw 0 , 1 )( 又)()()( 000 X dtetwW tj )()( T T tj dte T T tj j e j ee TjTj )(sin2TcT )()( 2 1 )( 0 WXX )(sin2)()( 2 1 00 TcT TcTcT)(sin)(sin 00 4. 求指数函数( )(0,0) at x tAeat 的频谱。 解： 2 ( )( ) jft X fx t edt 2 0 atjft Aeedt (2) 0 atjf Aedt (2) 0 1 (2) ajf t Ae ajf 1 2 A ajf 4. 求正弦信号)sin()( 0 txtx的均值 x 和均方值 2 x 。 解： T T x dttx T 0 )( 1 lim T dttx T 0 0 )sin( 1 0 T T x dttx T 0 22 )( 1 lim T dttx T 0 22 0 )(sin 1 T dtt T x 0 2 0 )22cos(1 2 2 2 0 x 5. 求衰减振荡信号 0 ( )cos at x tet ，0, 0ta的频谱。 解：设 1( ) at x te， 20 ( )cosx tt 2 1 0 ( ) atjft Xfeedt (2) 0 ajf t edt 1 2ajf 200 1 ( ) ()() 2 Xfffff 12 ( )( )( )X fXfXf 00 11 * ()() 22 ffff ajf 00 111 22 ()2 ()ajffajff 6. 一时间函数)(tf及其频谱函数)(F如图 1-2 所示，其最高频率为 m 。函数 ttftx 0 cos)()(， （ m 0 ） ，试分别作出)(tx及其频谱函数)(X的图形。分析当 m 0 时，)(X的图形会出现什么情况？ 解：)(tx相当于信号)(tf与t 0 cos的调幅信号，其时域与频域结果如下图所示： bb 图中， （a）为调幅信号波形图，图（b）为调幅信号频谱图。当 m 0 时，两边图形将在 中间位置处发生混叠，导致失真。 7. 图 1-3 所示信号 a（t）及其频谱 A（f） 。试求函数 0 ( )( ) (1 cos2)f ta tf t的傅氏变换 F（f）并画出其图形。 解：由于 0 0 ( )( ) (1 cos2) ( )( ) cos2 f ta tf t a ta tf t 并且)()(fAtaFT, )()( 2 1 )2cos( 000 fffftfFT 所以 00 00 1 ( )( )( ) ()() 2 11 ( )()() 22 F fA fA fffff A fA ffA ff )( fF的频谱图如下图所示： 第二章第二章 一、选择题 2. 测试装置的传递函数 H(s)是装置动态特性在（D）中的描述。 A. 幅值域B. 时域C. 频率域D. 复频域 3. 测试装置的频响函数 H（j）是装置动态特性在（C）中的描述。 A. 幅值域B. 时域C. 频率域D. 复频域 4. 用常系数微分方程描述的系统称为（ D ）系统。 A. 相似B.物理C. 力学D. 线性 5. 下列微分方程中，哪一个是线性系统的数学模型？（B） A. 2 2 5 d ydydx tyx dtdtdt B. 2 2 d ydx y dtdt C. 2 2 105 d ydy yx dtdt D.x dt dx y dt yd 2 2 6. 线性系统的叠加原理表明（A） 。 A. 加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响 B. 系统的输出响应频率等于输入激励的频率 C. 一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数 D. 多个输入信号同时作用于系统所产生的响应，等于各个原信号的响应之和 7. 测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（D） 。 A. 精度B. 灵敏度C. 精密度D. 分辨率 8. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（ B） 。 A. 越宽B. 越窄C. 不变D. 不一定 9. 测试过程中，量值随时间而变化的量称为（ C ） 。 A. 准静态量B. 随机变量C. 动态量D. 静态量 10. 线性装置的灵敏度是（ B ） 。 A. 随机变量B. 常数C. 时间的线性函数D. 时间的非线性函数 11. 若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为 12 ( ),( )H s Hs，则该系统 总的传递函数为（ A） 。若两个环节并联时，则总的传递函数为（B） 。 A. 12 ( )( )H sHsB. 12 ( )( )H sHs C. 12 ( )( )H sHsD. 12 ( )/( )H sHs 12. 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是（ B ） 。 A. 幅频特性B. 相频特性C. 传递函数D. 频率响应函数 13. 时间常数为的一阶装置，输入频率为 1 的正弦信号，则其输出与输入间的相位差 是（A） 。 A. -45B. -90C. -180D. 45 14. 测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ B ） 。 A. 卷积B. 傅氏变换对C. 拉氏变换对D. 微分 15. 时不变线性系统的频率响应函数等于（ B ） 。 A. 系统的正弦输出与正弦输入比 B. 系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比 C. 用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比 D. 系统稳态正弦输出的拉氏变换与正弦输入的啦氏变换之比 16. 对某二阶系统输入周期信号 000 ( )sin()x tAt，则其输出信号将保持（ C） 。 A. 幅值不变，频率、相位改变 B. 相位不变，幅值、频率改变 C. 频率不变，幅值、相位改变 D. 幅值、频率、相位均不变 17. 二阶装置，用相频特性中（）=-90时所对应的频率作为系统的固有频率 n 的估计 值，则值与系统阻尼频率的大小（ B ） 。 A. 有关B. 无关C. 略有关系D. 有很大关系 18. 二阶系统的阻尼率越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（ B ） 。 A. 越大B. 越小C. 不存在D. 无关 19. 二阶装置引入合适阻尼的目的是（C） 。 A. 是系统不发生共振 B. 使得读数稳定 C. 获得较好的幅频、相频特性 D. 使系统稳定 20. 不失真测试条件中，要求幅频特性为（B ） 。 A. 线性B. 常数C. 是频率的函数D. 没有要求 21. 不失真测试条件中，要求幅频特性为（ A） ，而相频特性为（） 。 A. 线性B. 常数C. 是频率的函数D. 没有要求 22.测试装置的频响函数 H(jw)是装置动态特性在（ B）中的描述 A. 幅值域B. 频域C. 复频域D. 时域 23. 测试装置传递函数 H(s)的分母与（ C）有关 A.输入量 x(t)B.输入点的位置 C . 装置结构D.输出点的位置 24.非线性度是表示定度曲线（ B）的程度 A. 接近真值B. 偏离其似合直线 C. 正反行程不重合D. 回程误差 25. 用二阶系统作测试装置，为使系统响应最快，其固有频率（ B） A. 越小越好B. 越大越好C. 0.60.7 之间最好D. 负值最好 26. 测试系统的传递函数和（B） 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 27. 灵敏度越高的测试系统， （ C） A. 系统越稳定B. 回程误差越小C. 漂移越大D. 非线性误差越小 28. 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（B ） A.越小越好B. 越大越好 C.0.60.7 之间最好D. 负值最好 二、填空题 1.H（s）与输入 x(t)及系统的初始状态无关，它只表达系统的。传输 特性 2.一阶装置的时间常数原则上。越小越好 3.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为系统。时不变 4.测试装置的特性可分为特性和特性。 静态特性； 动态特性 5.测试装置的静态特性指标有、和。 灵敏度； 非线性度；回程误差 6.描述测试装置动态特性的数学模型有、等。 微分方程；传递函数；频率响应函数 7.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统， 则称为系统。 若其输入、 输出呈线性关系时，则称为系统。时不变；线性 8.线性系统中的两个最重要的特性是指和。 线形叠加性； 频率保 持性 9.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量y与其输入信号的变化量x之比值，称 为。灵敏度 10. 测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的。传递 函数 11. 测试装置对单位脉冲函数（t）的响应，称为，记为 h（t） ，h（t）的傅氏 变换就是装置的。脉冲响应函数；频率响应函数 12. 满足测试装置不失真测试的频域条件是和。 0 )(AA； )(或幅频特性为常数；相频特性为线性 13. 为了求取测试装置本身的动态特性， 常用的实验方法是和。 阶 跃响应法；频率响应法 14. 二阶系统的主要特征参数有和。固有频率；阻尼比 15. 已知输入信号x（t）=30cos（30t+30） ，这时一阶装置的 A（）=0.87，( ) =-21.7，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）=。26.1cos（30t+8.3） 16. 影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它。时间常数； 越小越好 17. 输入 x （t） ， 输出 y （t） ， 装置的脉冲响应函数 h （t） ， 它们三者之间的关系是。 ( )( )( )y tx th t 三、名词解释三、名词解释 1.分辨力 引起测量装置的输出值产生一个可觉察变化的最小输入量（被测量）变化值称为分辨力。 2.灵敏度 当装置的输入 x 有增量x 变化时，相应的输出 y 有增量y 变化，把y 与x 的比值定 义为灵敏度。 3.线性度 实际特性曲线与参考直线偏离的程度称为线性度。 四、计算题 1. 求周期信号)451000cos(2)( 0 ttx通过传递函数为 0.05 ( ) 0.051 s H s s 的装置后所得 到的稳态响应。 解： 0.005 ( ) 0.0051 s H s s 2 ( ) 1() A ； ) 1 arctan()( 98. 0 )1000005. 0(1 1000005. 0 )1000( 2 A； 0 31.11) 1000005. 0 1 arctan()1000( 稳态响应为 )31.11451000cos(98. 02)( 00 tty )69.331000cos(cos96. 0 0 t 2. 某一阶测量装置的传递函数为 1 0.041s ， 若用这一测量装置测量频率为 2Hz 的正弦信 号，试求其幅度误差。 解： 1 ( ) 0.041 H s s 2 1 ( ) 1( 2) A f f 2 1 (2) 1(0.0422) A =0.894 其幅度误差(10.894)100%=10.6%。 3. 用一个一阶测量装置测量 100Hz 的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于 5，问： 此仪器的时间常数应不大于多少? （7 分） 解： 1 ( ) 1 H s s （1 分） 2 1 ( ) 1( 2) A f f （1 分） 2 1 (100)1 5% 1 (2100) A （2 分） s 4 1023. 5 （3 分） 4. 试求传递函数为 1.5 3.50.5s 和 2 22 41 1.4 n nn ss 的两个环节串联后组成的系统的传递函 数及系统总的灵敏度。 解： 当两环节串联时，系统的总传递函数为： )()()( 21 sHsHsH 22 2 4 . 1 41 5 . 05 . 3 5 . 1 nn n sss )4 . 1)(17( 123 22 2 nn n sss 求当 S=0 时的两传递函数之值 2 22 0 0 411.5 3.0;41 3.50.51.4 n snn s sss 两环节串联后系统的总灵敏度为 S=3.041=123 5. 用图示装置去测周期为 1s， 2s， 5s 的正弦信号， 问幅值误差是多少？ （R=350K， C=1F） 解：根据基尔霍夫定律 因为 1 ( )( )( ) i u ti t dtRi t C 并且 ( ) ( )( ), ( ) o o u t u tRi t i t R 所以有 ( )1 ( )( ) o io u t u tu tdt CR 两边拉氏变换后得 ( ) ( )( ) ( )1 ( ) 1 ( )1 1 o io o i Us U sUs RCs UsRCs H s U sRCs RCs 这是一个高通滤波器，当 36 350 10100.35RC 时 2 0.35 ( ) 0.351 0.35 () 0.351 0.35 ()( ) (0.35 )1 s H s s j H j j H jA 幅值相对误差：11( ) 100% ooo oo XYY rA XX 式中 o X输入信号幅值； o Y输出信号幅值。 当 T=2s 时， 111 1 222 , ()0.91,9%fAr T 当 T=1s 时， 222 , ()0.74,26%Ar 当 T=5s 时， 333 2 , ()0.4,60% 5 Ar 第三章第三章 一、选择题一、选择题 1. 电涡流式传感器是利用什么材料的电涡流效应工作的。 （A） A. 金属导电B. 半导体C. 非金属D. 2 PVF 2. 为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（ B ） 。 A. 电压放大器B. 电荷放大器C. 前置放大器D. 电容放大器 3. 磁电式绝对振动速度传感器的数学模型是一个（B） 。 A. 一阶环节B. 二阶环节C. 比例环节D. 高阶环节 4. 磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应（A）其固有频率。 A. 远高于B. 远低于C. 等于D. 不一定 5. 随着电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度将（ C ） 。 A. 相应减小B. 比例增加C. 保持不变D. 不确定 6. 压电式加速度计，其压电片并联时可提高（B） 。 A. 电压灵敏度B. 电荷灵敏度C. 电压和电荷灵敏度D. 保持不变 7. 调频式电涡流传感器的解调电路是（C） 。 A. 整流电路B. 相敏检波电路C. 鉴频器D. 包络检波电路 8. 压电式加速度传感器的工作频率应该（C ）其固有频率。 A. 远高于B. 等于C. 远低于D. 没有要求 9. 下列传感器中哪个是基于压阻效应的？（B） A. 金属应变片B. 半导体应变片C. 压敏电阻D. 磁敏电阻 10. 压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（B）成正比。 A. 位移B. 速度C. 加速度D. 频率 11. 石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于（ B ）的表面上产生电荷量。 A. 机械轴B. 电轴C. 光轴D. 晶体表面 12. 石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（C） 。 A. 大得多B. 相接近C. 小得多D. 不确定 13. 光敏晶体管的工作原理是基于（B）效应。 A. 外光电B. 内光电C. 光生电动势D. 光热效应 14. 一般来说，物性型的传感器，其工作频率范围（A） 。 A. 较宽B. 较窄C. 较高D. 不确定 15. 金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（ B ）来决定的。 A. 贴片位置的温度变化 B. 电阻丝几何尺寸的变化 C. 电阻丝材料的电阻率变化 D. 电阻丝材料长度的变化 16. 电容式传感器中，灵敏度最高的是（ C ） 。 A. 面积变化型B. 介质变化型C. 极距变化型D. 不确定 17. 极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为（ B ） A. 电容量微小影响灵敏度 B. 灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线性误差 C. 非接触测量 D. 两电容极板之间距离变化小 18. 高频反射式涡流传感器是基于（A）和集肤效应来实现信号的感受和变化的。 A. 涡电流B. 纵向C. 横向D. 压电 19. 压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为（D） 效应。 A. 压电B. 压阻C. 压磁D. 逆压电 20. 下列传感器中，能量转换型传感器是（A） A. 光电式B. 应变片C. 电容式D. 电感式 21.测试工作的任务主要是从复杂的信号中提取（ C） A. 干扰噪声信号B. 正弦信号 C. 有用信息D. 频域信号 22.压电式传感器是属于（ B）型传感器 A. 参量型B. 发电型C. 电感型D. 电容型 23.莫尔条纹光栅传感器是（B ）的 A. 数字脉冲式B. 直接数字编码式 C. 调幅式D.调频式 24.磁电式绝对振动速度传感器的动态数学模型是（C ） A. 一阶环节B. 二阶环节C. 比例环节D. 积分环节 25.电涡流传感器是利用被测（A ）的电涡流效应 A. 金属导电材料B. 非金属材料C. PVF2D. 陶瓷材料 26. 当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（ A） A. 变大B. 变小C. 不变D. 不定 27. 极距变化型电容传感器的灵敏度与（B） 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 28.压电式加速度传感器的工作频率应（ C）其固有频率 A. 远高于B. 等于C. 远低于D. 不确定 29.调频式电涡流传感器的解调电路是（C） A. 电荷放大器B. 相敏检波器C. 鉴频器D. 鉴相器 30.高频反射式电涡流传感器，其等效阻抗分为等效电阻 R 和等效电感 L 两部分，M 为互 感系数。当线圈与金属板之间距离减少时，上述等效参数变化为（ B） A. R 减小，L 不变，M 增大B. R 增大，L 减小，M 增大 C. R 减小，L 增大，M 减小D. R 增大，L 增大，M 增大 31.为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（B） A. 电压放大器B. 电荷放大器C. 相敏检波器D. 鉴相器 32.在测量位移的传感器中，符合非接触式测量且不受油污等介质影响的是（D ）传感 器 A. 电容式B. 压电式C. 电阻式D. 电涡流式 33. 半导体热敏电阻随温度上升，其阻值（B） A. 上升B. 下降C. 保持不变D. 变为 0 34. 为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（ B）放大器 A. 电压B. 电荷C. 微分D. 积分 35. 涡流式位移传感器的输出与被测对象的材料（C ） A. 无关B. 不确定C. 有关D. 只限于测铜 36.磁电式绝对振动速度传感器测振频率应（C ）其固有频率 A. 远高于B. 等于C. 远低于D. 不确定 37.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（ B） A. 提高很多倍B. 提高一倍 C. 降低一倍D. 降低很多倍 38. 变间隙式电容传感器测量位移量时，传感器的灵敏度随（ A）而增大 A. 间隙的减小B. 间隙的增大 C. 电流的增大D. 电压的增大 40.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（ C）成正比 A. 位移B. 速度C. 加速度D. 时间 41.压电式传感器是高阻抗传感器，要求前置放大器的输入阻抗（A ） A. 很大B. 很低C. 不变D. 随意 42. 半导体应变片的灵敏度和电阻应变片的灵敏度相比（ A） A. 半导体应变片的灵敏度高B. 二者相等 C. 电阻应变片的灵敏试验高D. 不能确定 43.若石英晶体沿机轴受到正应力，则会在垂直于（ C）的面上产生电荷 A. 机轴B. 电轴C. 光轴D. 都不 44. 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（ B） A. 很低B. 很高C. 较低D. 较高 45. 极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（ D） A. 成正比B. 平方成正比C. 成反比D. 平方成反比 46. 随电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度（ A） A 相应减小B 比例增加C 保持不变D 不确定 47. 压电式加速度计，其压电片并联可提高（ B） A. 电压灵敏度B. 电荷灵敏度C. 电压和电荷灵敏度 D. 电流灵敏度 48.（ B）的基本工作原理是基于压阻效应 A. 金属应变片B. 半导体应变片C. 压敏电阻D. 压电陶瓷 49. 可变磁阻式电感传感器，当线圈匝数 N 及铁芯截面积0确定后，原始气隙0 越小，则 电感 L（B） A. 越小B. 满足不失真条件 C. 阻抗匹配D. 越大 50. 压电晶体式传感器其测量电路常采用（ B） A. 电压放大器B. 电荷放大器 C. 电流放大器D. 功率放大器 二、填空题二、填空题 1.涡流式传感器的变换原理是利用金属导体在交流磁场中的。 感应电动 势 2.磁电式传感器是把被测物理量转换为的一种传感器。涡电流效应 3.将压电晶体置于外电场中，其几何尺寸也会发生变化，这种效应称之为。 逆压电效应 4.利用电阻随温度变化的特点制成的传感器叫。热电阻传感器 5.可用于实现非接触式测量的传感器有和等。涡流式；电容式 6.电阻应变片的灵敏度 表达式为 / 12 / dR R SE dl l ，对于金属应变片来说： S=，而对于半导体应变片来说 S=。12 ;SSE 7.当测量较小应变值时应选用效应工作的应变片， 而测量大应变值时应选 用效应工作的应变片。压阻效应；应变效应 8.电容器的电容量 0 A C ，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为。 2 0 A d dC S 9.差动变压器式传感器的两个次级线圈在连接时应。反相串接 10. 光电元件中常用的有、和。光敏电阻；光敏晶体管； 光电池 11. 压电传感器在使用放大器时， 其输出电压几乎不手电缆长度变化的影响。 电 荷 12. 超声波探头是利用压电片的效应工作的。逆压电 13. 压电传感器中的压电片并联时可提高灵敏度， 后接放大器。 而串 联时可提高灵敏度，应后接放大器。电荷；电压；电压；电压 14. 电阻应变片的电阻相对变化率是与成正比的。应变值 15. 电容式传感器有、和3 种类型，其中型 的灵敏度最高。面积变化型；极距变化型；介质变化型；极距变化型 16. 霍尔元件是利用半导体元件的特性工作的。霍尔效应 17. 按光纤的作用不同，光纤传感器可分为和两种类型。功能型；传 光型 三、名词解释三、名词解释 1.一块金属板置于一只线圈附近，相互间距为，当线圈中有一高频交变电流i通过时， 便产生磁通。此交变磁通通过邻近金属板，金属板表层上产生感应电流即涡电流，涡 电流产生的磁场会影响原线圈的磁通， 使线圈的阻抗发送变化， 这种现象称为涡流效应涡流效应。 2.某些物质在受到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且内部极化，表面上有电荷出 现，出现电场，当外力去除后，有重新恢复到原来状态，这种现象成为压电效应压电效应。 3.金属材料在发生机械变形时，其阻值发生变化的现象成为电阻应变效应电阻应变效应。 4.将霍尔元件置于磁场中，当相对的两端通上电流时，在另相对的两端将出现电位差，称 为霍尔电势，此现象称为霍尔效应霍尔效应。 5.当激光照射到运动物体时，被物体反射或散射的光频率即多普勒频率发生变化，且多普 勒频率与物体运动速度成比例，这种现象称为多普勒效应多普勒效应。 6.某些半导体元件，当在相对的两端通上电流时，将引起沿电流方向电阻的变化，此现象 称为磁阻效应磁阻效应。 7.传感器传感器是直接作用于被测量，并能按一定规律将被测量转换成同种或别种量值输出的器 件。 8.半导体材料受到光照时，电阻值减小的现象称为内光电效应内光电效应。 9.压阻效应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，其电阻率发生变化的现 象。 10. 在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象称为外光电效应外光电效应。 11. 在光的照射下使物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏打效应光生伏打效应。 四、计算题四、计算题 1. 把灵敏度为 40410-6PCPa 的压电力传感器与一台灵敏度调到 0.226mVPC 的电荷放 大器相接，求其总灵敏度。 解： S40410-6PCPa0.226mVPC 9.1310-5mVPa 2. 进行某次动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为 90.9nC/MPa，将它与增 益为 0.005V/nC 的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台记录仪上，记录仪的灵敏 度为 20mm/V。当压力变化为 3.5MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少。 解： S=90.90.00520mm/ MPa =9.09 mm/ MPa 记录笔在记录纸上的偏移量 9.093.5mm31.82mm 3. 一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径 r=4mm，工作初始间隙 0 0.3dmm，空气 介质，试求： （已知空气介电常数 12 8.85 10/F m ） （1） 通过测量得到的电容变化量为 3 3 10CpF ， 则传感器与工件之间由初始间隙变 化的距离? （2）如果测量电路的放大倍数 1 100/KVpF，读数仪表的灵敏度 2 5S 格/mV，则此 时仪表指示值变化多少格？ 解： （1） ，极距变化型电容传感器灵敏度为： 2 0 AC S 则 C A 0 2 212 12323 004. 011085. 8 )10103()103 . 0( )(61. 0m （2）设读数仪表指示值变化格数为 m，则 3 12 100 5 ( 3 10 )1.5mSSC （格） 4. 有一钢板，原长1lm，钢板弹性模量 11 2 10EPa，使用 BP-3 箔式应变片 R=120， 灵敏度系数 S=2，测出的拉伸应变值为 300。求：钢板伸长量l，应力,/R R及R。 如果要测出 1应变值则相应的/R R是多少？ 解：因为/ l l，则有 64 6117 64 42 1 300 103 100.3() 300 102 106 10 () 2 300 106 10 120 6 107.2 10 ( ) llmmm EPa R S R RR S 如果要测出 1应变值，则 66 2 1 102 10 R S R 第四章第四章 一、选择题一、选择题 1. 在动态测试中，电桥的输出量通常采用（B） 。 A. 电阻量B. 电压量C. 电流量D. 电感量 2. 直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。 A. 增大B. 减少.C. 不变D. 变化不定 3. 为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ C） A. 半桥双臂各串联一片电阻应变片 B. 半桥双臂各并联一片电阻应变片 C. 适当提高电桥的电源电压 D. 增大应变片的初始电阻值 4. 为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成 （ C ） 。 A. 并联电路B. 串联电路C. 电桥电路D. 不确定 6. 电阻应变仪常用交流供桥的原因是（B） 。 A. 为了提高电桥的灵敏度 B. 为了使放大器设计简单及提高抗电源干扰能力 C. 可以使用相敏检波电路 D. 为了提高电路的稳定性 7. 调制可以看成是调制信号与载波信号（A） 。 A. 相乘B. 相加C. 相减D. 相除 8.在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（B） 。 A. 恢复载波信号B. 恢复调制信号的幅值和极性 C. 恢复已调制波D. 恢复调制信号的幅值 9. 用 一 缓 变 的 综 合 信 号( )cos20cos200e tAtBt来 调 制 一 载 波 ( )sin2000 i u tEt，得到的调幅波的频带宽度为（C） 。 A. (1000-10)Hz(100010)Hz B. (1000+100)Hz(1000100)Hz C. (1000100)Hz(1000100)Hz D. (1000-10)Hz(100010)Hz 10. 滤波器的带宽 B 和建立时间 e T的乘积是（A） 。 A. 常数B. 信号频率的函数C. 随机变量D. 信号时间的函数 11. 要使 RC 低通滤波器的通带加宽，则 RC 值应（ B ） 。 A. 增加B. 减少C. 不变D. 不确定 12. 在一定条件下 RC 带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（ A ）而成的。 A. 串联B. 并联C. 串并联D. 叠加 13. 将两个中心频率相同的滤波器串联，可以（ B ） 。 A. 使分析频带扩大 B. 使滤波器的选择性变好，但使相移增加 C. 幅频、相频都得到改善 D. 没有什么变化 14. 理想滤波器的滤波因素（C D ） 。 A. -1B. 0C. 1D. 15. 如甲滤波器2.5，乙滤波器3.5，则滤波器 的选择性（ A ） 。 A. 甲比乙好B. 乙比甲好C. 一样好D. 不能进行比较 16. 滤波器的上、下截止频率为 2c f, 1c f，中心频率 0 f则它们的关系是（ A ） 。 A. 012cc fffB. 12 0 2 cc ff f C. 12 0 2 cc ff f D. 2 21cc ff 17. 滤波器的3dB 频率截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的（C）处的频率。 A.2B. 1C.2/2D. 1/2 18. 重复频率为 1000Hz的方波，经过一截止频率为 2000Hz的理想低通滤波器后的输出量 为（B ） 。 A. 1000Hz的失真的方波B. 1000Hz的正弦波 C. 2000Hz的正弦波D. 不知是什么波形 19. 滤波器的频率分辨力越高，则测量时的响应速度（ B ） 。 A. 越快B. 越慢C. 不变D. 不确定 20. 已知某倍频程数为1的倍频程滤波器的下截止频率为300Hz， 则其上截止频率为 （C ） Hz。 A. 150B. 1000C. 600D. 450 20. 已知某倍频程数为 1 的倍频程滤波器的下截止频率为 300Hz， 则其中心频率为 （B） Hz。 A. 150B. 3002C. 450D. 3003 21. 倍频程滤波器是一种（ D ）滤波器，跟踪滤波器是一种（）滤波器。 A. 高通B. 低通C. 恒带宽D. 恒带宽比 22. 1/3 倍频程滤波器是一种恒带宽比滤波器，因此当分析的频率范围越高时它的分辨率 （ B ） 。 A. 越高B. 越低C. 不随分析频率的变化而变化D. 不确定 23. 抗频混滤波一般采用（C ）滤波器 A. 带通B. 高通C. 低通D. 带阻 24. 滤波器的截止频率是其幅频特性值等于（ B）时所对应的频率 A.A0/2B. A01.414C.A0/3D.A0/4 25. 为了能从调幅波中恢复出愿被测信号，常用（ D）做为解调器 A. 鉴频器B. 鉴相器C. 整流器D. 检波器 26.光线示波器振子的幅频特性相当于（A）滤波器的幅频特性 A. 低通B. 高通C. 带通D. 带阻 27.低通滤波器的作用是（B ） 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 28. 调幅过程相当于频率的（ C）过程 A. 放大B. 缩小C. 转移D. 消失 29.滤波器的截止频率是其幅频特性值等于（B ）时所对应的频率 A.A0/2B.A0