本科信息处理与测试考试复习题

1、 1. 满足狄氏条件的周期信号可以用付氏级数展成正弦信号和的形式。 2. 准周期信号属于非周期信号，因此其频谱是连续的。 × 3. 串联环节总的传递函数等于各组成环节传递函数的乘积。 4. 测试装置的灵敏度越高，其线性范围越大。 × 5. 单位脉冲函数的谱密度恒等于1。 6. 二阶系统的固有频率越高，其可传输的信号频率范围就越宽。 7. 磁电式传感器由于存在运动部分，因此不能用于高频测量。 × 8. 测量小应变时，应选用灵敏度高的金属应变片；测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。 9. 由于霍尔式传感器输出的霍尔电势与控制电流及所处的磁场强度的乘积成正比，因

2、此可用作乘法器。 10. 压电式传感器的电荷灵敏度与外电路（连接电缆、前置放大器）无关，电压灵敏度则受外电路的影响。 11. 任何周期信号都是由频率为基频整数倍的正弦谐波组成的。 12. 串联环节总的传递函数、频响函数、幅频特性及相频特性分别等于各组成环节的传递函数、频响函数、幅频特性及相频特性之积。× 13. 若，则有成立。14. 调幅过程中常使用相敏检波器对调幅波进行解调，目的是为了最大限度地滤除信号中混入的各种干扰成分。× 15. 滤波器的带宽表示其频率分辨力，带宽越小，频率分辨力越高。 16. 为减小共模干扰的影响，设计线路板时各接地点应遵守就近接地的原则。 

3、15; 17. 任何周期信号都由频率为基频整数倍的离散谐波叠加而成 18. 是周期信号。× 19. 传递函数相同的各种 装置，其动态特性均相同。 20. 传统函数反映了系统的输出与输入之间的关系，因此必然和系统的输入有关。× 21. 幅频特性是指响应与激励的幅值比与频率的关系。22. 用差动变压器式电感传感器测量位移时，直接根据其输出就能辨别被测位移的正负极性。× 23. 半导体应变片的灵敏度比金属应变片高，线性和稳定性也比后者好。× 24. 差动螺管式自感传感器与差动变压器式互感传感器的结构相似，都是把被测位移的变化转换成输出电压的变化。×

4、25. 由于线圈可以做得比较轻巧，因此动圈式磁电传感器可以用来测量变化比较快的被测量，而动铁式磁电传感器则不能。×26. 压电式传感器的电荷灵敏度只取决于压电材料本身，而电压灵敏度则还与外电路的电气特性有关。27. 凡频谱离散的信号必为周期信号。× 28. 测试装置的传递函数等于输出信号的拉普拉斯变换与输入信号的拉普拉斯变换之比，因此传递函数与输出、输入信号有关。× 29. 将传感器做成差动式可以提高灵敏度、改善非线性、实现某些补偿。 30. 压电式传感器在后接电荷放大器时，可基本消除电缆电容的影响，而且可以实现对变化缓慢的被测量的测量。 31. 提高滤波器的阶次

5、可以改善其频率选择性。 32. 根据采样定理的要求，数据采集时的采样频率至少应为信号中最高频率成分频率的34倍。 × 1、基本的测试系统由传感器、信号调理电路和显示记录装置三部分组成。 2、 根据信号随时间的变化是否可用明确的数学关系式表示，信号可分为确定性信号和非确定性信号两大类。 3、对周期信号进行频谱分析的数学工具是傅立叶级数，对非周期信号进行频谱分析的数学工具是变换傅立叶。4、已知，则。5、连续信号与进行卷积其结果是： 。其几何意义是 把原函数图像平移至位置处 。6、余弦函数只有 实频 谱图，正弦函数只有 虚频 谱图。7、单位脉冲函数与在点连续的模拟信号的下列积分： 。这一性

6、质称为 脉冲采样。8、测试装置的静态特性指标有非线形度、回程误差和灵敏度；9、二阶系统的主要特征参数有固有频率；阻尼率 和静态灵敏度；。10、影响一阶装置动态特性参数是时间常数，原则上希望它 越小越好。11、具有压电效应的材料称为压电材料，常用的压电材料有石英晶体和压电陶瓷。12、 极距变化型的电容传感器存在着非线形度，为了改善非线形度及提高传感器的灵敏度，通常采用差动连接的形式。13、光电元件中常用的有光敏电阻、光敏晶体管和光电池14、电阻应变片的电阻相对变化率是与应变值成正比的。15、电容式传感器有面积、极距和介质3种类型，其中极距型的灵敏度最高。16、霍尔元件是利用半导体元件的磁敏特性（

7、霍尔效应）特性工作的。17、热电偶中热电势的大小仅与热电极材料的性质、两端点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。18、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2倍。19、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。20、在电介质的极化方向上施加交变电场或电压，它会产生机械变形，当去掉外加电场时，电介质变形随之消失，这种现象称为 逆压电效应 。21、传感器是由敏感元件 与转换元件组成的。22、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。23、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的接触电势构成，另一部分是单一导体的温差电势。24、为了补偿温度变

8、化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻桥臂上。25、调幅信号由载波的幅值携带信号信息，而调频信号则由载波的频率携带信号信息。26、调幅过程在频域相当于频率搬移过程，调幅装置实际上是一个乘法器，典型的调幅装置是电桥。27、调幅波的解调器是相敏检波器，调频波的解调器是鉴频器。28、滤波器因素=15，理想的滤波器的=1；29、带通滤波器的中心频率与上、下截止频率间的关系是30、 电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为电压或电流输出的装置。在桥式测量电路中，根据工作时阻抗参与变化的桥臂数可将其分为半桥与全桥测量电路32、在相关分析中，自相关函数，保留了原信号x（t）的信息，丢

9、失了信息，互相关函数则保留了信息。幅值与频率；相位；幅值、频率、相位差33、自相关函数是一个周期函数，则原信号是一个同频率的周期信号；而自相关函数是一个脉冲信号时，则原信号将是带宽随机噪声或白噪声。34、频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断引起的。35、频率不同的两个正弦信号，其互相关函数= 0 36、同频率的正弦信号和余弦信号，其互相关函数=0。37、 自相关函数能将淹没在噪声中的周期信号提取出来，其频率保持不变，而丢失了相位信息。38、采样定理的表达式是，其目的是为了避免信号在频域内发生混叠现象。混叠发生在频率处。1. 电阻应变片的灵敏度定义为 B 应变片电阻的相对变化与

10、应变之比 2、 已知，则_A_：6 3.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（ d ）。D.分辨率 4.二阶装置引入合适阻尼的目的是（ c ）。C.获得较好的幅频、相频特性5. 为实现不失真测试，在所传输信号的频带内，除应保证幅频特性恒定不变外，相频特性应 C. 与频率保持线性比例关系 6、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。 B、电阻丝几何尺寸的变化 7、不能用涡流式传感器进行测量的是 ( D ) 。 D 非金属材料8、不能采用非接触方式测量的传感器是：（ C ）。 C、热电偶； 9 、变间隙式自感式电感传感器的灵敏度为：，由此可得出结论：（ C

11、 ）C、该传感器的灵敏度是非线性的，但在一定条件下可以使用； 10、在以下几种传感器当中 C 属于自发电型传感器。 C、热电偶 11、 D 的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。 D、热端和冷端的温差12、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是 C 。 C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 13.某电涡流式转速传感器，若齿轮齿数为60，传感器的输出频率为1kHz的正弦信号，被测转速为(C ) C.1000r/min 14、热电偶式温度传感器的工作原理是基于（B） B.热电效应 15.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于（A） A.气敏传感器 16、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该

12、选用（c ） C 变介质型 17、 构成CCD的基本元件是（ d ） D MOS电容器18、压电式加速度计，其压电片并联时可提高（ B）。 B.电荷灵敏度 19、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。 B.电轴 20. 极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为（ B ） B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线形误差 21.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。 D.逆压电22当石英晶体受压时，电荷产生在(B) B与电轴垂直的面上 23. 光电传感器的基本原理是基于物质的（ B ） 光电效应 24、如将

13、变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将(B )。 B、增大为原来的一倍 25. 能够测量大气湿度的传感器称为（ B ） 湿度传感器 26. 为了检测我们生活环境周围的有害的气体的浓度，常采用（ C ）气敏传感器 26. 用来测量一氧化碳、二氧化硫等气体的固体电介质属于（ D ） 气敏传感器27. 可燃气体报警电路中，主要采用（C ）气敏传感器 28. 据光生伏打效应制成的光电器件是（ B ） 光电池 29. 热电偶回路电动势主要包括接触电势和（ D ） 温差电势30电容式液位计属于B B 改变介质型电容式传感器 31、下列传感器，不适合于静态位移测量的是 D D压电式位移传感器32某转动

14、轴上贴有一块磁钢利用霍尔元件与转动轴上磁钢接近产生脉冲的方法测量轴的转速。若霍尔元件数为4 ，传感器输出频率为60 ，则轴的转速为（ B） B 900r / min 33.在动态测试中，电桥的输出量通常采用（ B ）。 B.电压量 34.直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( C )。 C.不变 35.为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ C ） C.适当提高电桥的电源电压 36.调制可以看成是调制信号与载波信号（A）。.相乘 37.在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（B）。 .恢复调制信号的幅值和极性 38.滤波器的带宽B和建立时间的乘积是（ A ）。A.常数 39.在一定条件

15、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 40.理想滤波器的滤波因素（ C）。 C. 141.滤波器的上、下截止频率为，中心频率则它们的关系是（ A ）。A. 42.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。 C./2 43.滤波器的频率分辨力越高，则测量时的响应速度（ B ）。 B. 越慢 44.自相关函数是一个（ B ）函数。 B.偶 45.如果一信号的自相关函数呈现一定周期的不衰减，则说明该信号（ B ）。 B.含有周期分量 46.对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录的时间不变时，则（ C ）。 C.采样点

16、数就越多 47.把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ B ）。 B. 采样间隔太宽 48.已知x（t）和y（t）为两个周期信号，T为共同的周期，其互相关函数的表达式为（ C ）。 C. 49.两个不同频率的简谐信号，其互相关函数为（ C ）。 C.零50.数字信号处理中，采样频率与限带信号最高频率间的关系应为（ B）。 B. 51.两个同频正弦信号的互相关函数是（ C ）。 C. 保留二信号的幅值、频率、相位差信息52.信号x（t）的自功率频谱密度函数是（ B ）。 B. x（t）的自相关函数的傅氏变换 1、 已知周期方波的傅立叶级数展开式为 试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其

17、频谱特点。解： 频谱特点：离散性、谐波性、递减性 2已知某信号的傅里叶级数展开式为 x(t)= sincosn0t 试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值，并绘出其幅值谱图。解：直流分量A00一次谐波分量 A1 二次谐波分量 A20三次谐波分量 A3四次谐波分量 A40五次谐波分量 A5其幅值谱如右图所示。 3. 试述实现不失真测试的条件（包括时域和频域条件）并予以适当的说明。对于一、二阶系统，若所传输信号的最高频率为，则它们的动态特性参数应怎样才能近似实现不失真测试。答：对于一般的测试目的，若输出信号与输入信号之间满足 就称信号的传输是不失真的。这就是时域内实现不失真测试的条件。

18、在所传输信号一定的情况下，测试装置应具有如下的频率特性： 即 测试装置在输入信号频带内对所有频率的成分都应保证幅频特性值为一常数，相频特性值与信号频率成正比。此即实现不失真测试的频域条件对于一阶系统，当时间常数时能基本上满足上述条件。对于二阶系统，当阻尼比同时固有频率时能基本上满足上述条件。4、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s，2s，5s的正弦信号，问幅值误差将是多少？解： 当T=1s时，即，误差为59% 当T=2s时，误差为33% 当T=5s时，误差为8% 5.以阻值R=120，灵敏度S=2的电阻应变片与阻值R=120的固定电阻组成的电桥，供桥电压为3V，并假定负载为

19、无穷大，当应变片的应变值为2和2000时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥的灵敏度。 （：微应变，即 ）解：（1）单臂电桥输出电压。 当应变片为2时， 当应变值为2000时的输出电压为（2）双臂电桥输出电压。当应变片为2时，当应变值为2000时的输出电压为（3）双臂电桥比单臂电桥的电压输出灵敏度提高一倍。6.有一钢板，原长，钢板弹性模量，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，应力及。如果要测出1应变值则相应的是多少？解：因为，则有如果要测出1应变值，则7.一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm，工作初始间

20、隙，空气介质，试求：（1）通过测量得到的电容变化量为，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，读数仪表的灵敏度格/，则此时仪表指示值变化多少格？解：（1）空气介电常数，极距变化型电容传感器灵敏度： 则 （2）设读数仪表指示值变化格数为m，则 （格）8 、用镍铬镍硅(K)热电偶测量温度，已知冷端温度为40，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV，求被测点的温度。 K分度表见题表： 热电动势/mV(参比端温度为0)工作温度K301.203401.611502.02266027.44567027.86768028.28872029.96573030.3887

21、4030.7997503l.214解E(40)=1.611V E(x,40)=29.188V E(x)=E(40)+E(x,40)=30.799V 查表得x=740 9用镍铬-镍硅(K)热电偶测量温度，已知部分K分度表列于上题表，(1)已知冷端温度为40，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV，求被测点的温度。 (2)已知冷端温度为40，用动圈式仪表(机械零点在0)指示值为660，求热端实际温度。解： (1)E(40，0)=1.611 E(t,0)=E(t,40)+E(40，0) =29.188+1.611=30.799 查表t=740°C (2)E（40，0）=1.611 E（660，0）=27.445 E（t,0）=27.445+1.611=29.056 t=697°C10.某电容测微仪的传感器为变间隙式电容传感器，其圆形极板半径，工作初始间隙，问： 工作时，如果传感器的间隙变化m，那么传感器电容量变化多少？ 如果测量电路的灵敏度，记录仪的灵敏度为，当间隙变化m时，记录仪的指示变化多少？解： 变间隙式电容传感器电容量的变化为 根据的结论，有 11、以阻值，灵敏度的电阻丝应变片与阻值为的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻无穷大，当应变片的应变为1000时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压解：单