北京工业大学耿丹学院《工程测试技术》2025-2026学年期末试卷

北京工业大学耿丹学院《工程测试技术》2025-2026学年期末试卷

一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.以下哪种传感器不属于基于压电效应的传感器？（）A.压电式加速度传感器B.压电式压力传感器C.应变片式传感器D.压电式超声波传感器2.对于一阶测量系统，其时间常数τ越小，则系统的响应特性（）。A.越慢B.越快C.不变D.不确定3.调制与解调的作用不包括以下哪一项？（）A.便于信号的传输B.提高信号的抗干扰能力C.实现信号的频谱搬移D.减小信号的幅值4.下列哪种滤波器可以有效抑制50Hz的工频干扰？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器5.某位移传感器的测量范围是0-10mm，线性度为±0.1%，则该传感器在测量5mm位移时的最大测量误差为（）。A.±0.01mmB.±0.005mmC.±0.1mmD.±0.5mm6.热电偶测量温度时，其热电势的大小与以下哪些因素有关？（）A.热电偶的材料B.两端温度差C.热电偶的长度D.A和B7.数字信号处理中，采样频率fs与信号最高频率fmax的关系应满足（）。A.fs<2fmaxB.fs>2fmaxC.fs=fmaxD.无关系8.应变片式传感器测量应变时，其电阻变化主要是由（）引起的。A.温度变化B.外力作用C.光照D.磁场9.以下哪种传感器常用于测量振动的加速度？（）A.电容式传感器B.电感式传感器C.压电式传感器D.霍尔传感器10.传感器的静态特性指标不包括（）。A.线性度B.灵敏度C.固有频率D.迟滞二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选、多选均不得分）1.以下属于传感器动态特性指标的有（）。A.上升时间B.响应时间C.超调量D.线性度E.灵敏度2.常用的信号调理电路有（）。A.放大电路B.滤波电路C.调制解调电路D.电桥电路E.积分电路3.下列哪些因素会影响传感器的精度？（）A.传感器的固有特性B.测量环境C.信号处理方法D.传感器的价格E.传感器的外观尺寸4.对于信号的采样，以下说法正确的是（）。A.采样频率越高，越能准确还原信号B.采样频率过低会导致频谱混叠C.采样频率与信号带宽有关D.采样频率可以任意选取E.采样点数越多越好5.以下哪些传感器属于无源传感器？（）A.应变片式传感器B.压电式传感器C.电感式传感器D.热电偶E.光电传感器三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.传感器的灵敏度越高越好。（）2.一阶系统的阶跃响应不存在超调量。（）3.调制就是将低频信号加载到高频载波上。（）4.带通滤波器只能通过某一频段的信号。（）5.应变片式传感器测量应变时，其电阻变化与应变呈线性关系。（）6.热电偶的热电势只与两端温度有关，与热电偶的材料无关。（）7.数字信号处理中，采样频率越高，计算量越小。（）8.传感器的零点输出为零。（）9.电容式传感器常用于测量压力、位移等物理量。（）10.信号调理电路的作用是将传感器输出的信号进行放大、滤波等处理，以满足后续电路的要求。（）四、简答题（总共3题，每题15分，请简要回答问题）1.请简述传感器的分类方法，并举例说明几种常见类型传感器的工作原理。2.对于一个二阶测量系统，其传递函数为H(s)=ωn²/(s²+2ζωns+ωn²)，请说明ωn和ζ对系统动态响应的影响。3.某温度传感器输出的电压信号范围为0-5V，对应温度范围为0-100℃，现要将其转换为数字信号进行处理，要求分辨率为0.1℃。请设计一个合适的电路方案，并说明其工作原理。五、综合分析题（总共2题，每题20分，请根据所给材料进行分析解答）1.材料：在某工业生产线上，需要对生产的零件尺寸进行精确测量。现采用激光位移传感器进行测量，传感器输出的模拟信号经过调理电路后接入数据采集卡，采集卡将模拟信号转换为数字信号后传输到计算机进行处理。已知激光位移传感器的测量范围为0-50mm，精度为±0.05mm，模拟信号输出范围为0-5V，数据采集卡的分辨率为12位，计算机采用LabVIEW软件进行数据处理。问题：（1）请分析该测量系统的组成部分及其作用。（2）若要测量一个实际尺寸为25mm的零件，采集到的数字信号值为2048，计算此时的测量误差，并分析误差产生的可能原因。（3）为了提高测量精度，可以采取哪些措施？2.材料：在汽车发动机的测试中，需要测量发动机的转速、扭矩、温度等参数。现采用了多种传感器进行测量，其中转速传感器采用磁电式传感器，扭矩传感器采用应变片式传感器，温度传感器采用热电偶。测量得到的数据通过CAN总线传输到车载计算机进行分析处理。问题：（1）请分别简述磁电式转速传感器