2026年10月自考28440测试技术押题及答案（江苏）

绝密★启用前2026年10月自考28440测试技术押题及答案（江苏）一、单项选择题1.属于传感器动态特性指标的是（）A．线性度B．迟滞C．重复性D．阻尼比参考答案：D2.下列哪种描述属于信号的频域描述？（）A．时间波形B．幅频谱图C．幅值概率密度函数D．自相关函数参考答案：B3.一阶测试系统的动态特性参数是（）A．固有频率B．阻尼比C．时间常数D．灵敏度参考答案：C4.压电式传感器的测量电路通常选用（）A．电压放大器B．电荷放大器C．电桥电路D．相敏检波器参考答案：B5.调幅过程中，载波的幅值随被测信号的幅值变化而变化，这种调制方式属于（）A．调频B．调相C．调幅D．脉冲调制参考答案：C6.在数字信号处理中，为避免混叠现象，采样频率必须（）A．等于信号最高频率B．小于信号最高频率的2倍C．大于或等于信号最高频率的2倍D．大于信号最高频率参考答案：C7.下列传感器中，基于压阻效应工作的是（）A．金属电阻应变片B．半导体应变片C．变极距式电容传感器D．涡流传感器参考答案：B8.测试装置的静态特性指标不包括（）A．灵敏度B．线性度C．幅频特性D．回程误差参考答案：C9.下列滤波器中，其幅频特性在截止频率处过渡最为平缓的是（）A．理想滤波器B．一阶RC低通滤波器C．二阶有源滤波器D．带通滤波器参考答案：B10.描述周期信号频谱的数学工具是（）A．傅里叶变换B．傅里叶级数C．拉普拉斯变换D．Z变换参考答案：B11.影响压电传感器低频响应的是（）A．压电常数B．电荷放大器的时间常数C．电缆电容D．压电片厚度参考答案：B12.下列哪个是随机信号的主要特征参数？（）A．均值B．周期C．频率D．初相位参考答案：A13.用于辨别位移方向的解调电路是（）A．二极管检波B．相敏检波C．包络检波D．同步解调参考答案：B14.霍尔元件是基于（）工作的。A．压阻效应B．霍尔效应C．光电效应D．热电效应参考答案：B15.一阶系统的幅频特性为（）A．常数B．与频率成正比C．随频率增加而衰减D．随频率增加而增大参考答案：C16.自相关函数描述的是（）A．两个不同信号之间的关系B．同一信号在不同时刻的依赖关系C．信号的幅值分布D．信号的频率结构参考答案：B17.热电偶的热电势是由（）产生的。A．接触电势和温差电势B．压电效应C．霍尔效应D．光电效应参考答案：A18.电容式传感器中，灵敏度最高的是（）A．变极距式B．变面积式C．变介电常数式D．差动式参考答案：A19.下列传感器中，属于有源传感器的是（）A．电阻应变片B．压电传感器C．电容传感器D．电感传感器参考答案：B20.滤波器的品质因数Q越大，则其（）A．选择性越好B．通带越宽C．截止频率越高D．滤波能力越差参考答案：A21.测试装置的输出与输入之比，称为（）A．灵敏度B．传递函数C．频率响应函数D．不失真条件参考答案：A22.下列哪种窗函数会使频谱泄露最小？（）A．矩形窗B．三角窗C．汉宁窗D．指数窗参考答案：C23.电感式传感器中，用于测量较大位移的是（）A．自感式B．互感式（差动变压器）C．涡流式D．压磁式参考答案：B24.信号概率密度函数的含义是（）A．信号瞬时值落在指定区间内的概率B．信号的平均功率C．信号的自相关D．信号的互相关参考答案：A25.下列属于数字信号处理步骤的是（）A．量化B．调制C．解调D．滤波参考答案：A26.动态测量中，测试装置的输出信号波形与输入信号波形一致的条件是（）A．幅值不失真B．相位不失真C．幅值和相位均不失真D．阻尼比为零参考答案：C27.半导体应变片的优点是（）A．灵敏度高B．温度稳定性好C．线性好D．测量范围大参考答案：A28.理想低通滤波器的通带内，其幅频特性为（）A．常数B．线性增加C．线性减小D．指数衰减参考答案：A29.在相关分析中，自相关函数的最大值出现在（）A．τ=0处B．τ→∞处C．τ<0处D．τ为任意值参考答案：A30.光纤传感器利用的光学原理是（）A．光电效应B．光的全反射C．光干涉D．光的衍射参考答案：B31.下列哪项属于测量装置静态特性指标？（）A．时间常数B．固有频率C．阻尼比D．回程误差参考答案：D32.周期信号频谱的特点是（）A．连续的B．离散的C．随机的D．非周期的参考答案：B33.压电传感器中，压电元件的并联连接方式会（）A．提高电压灵敏度B．提高电荷灵敏度C．提高时间常数D．降低频率响应参考答案：B34.在电桥测量电路中，半桥双臂接法比单臂接法的灵敏度（）A．低一倍B．高两倍C．高一倍D．相同参考答案：C35.滤波器对信号产生相位失真，主要是因为其（）A．相频特性非线性B．幅频特性非线性C．通带过窄D．阻带衰减不够参考答案：A36.磁电式传感器的工作原理是（）A．压电效应B．电磁感应C．霍尔效应D．热电效应参考答案：B37.下列传感器中，测量结果受导线电阻影响较大的是（）A．压电式B．磁电式C．热电偶D．应变式参考答案：D38.信号数字化处理中，量化误差的大小取决于（）A．采样频率B．A/D转换器的位数C．信号频率D．信号的幅值参考答案：B39.实现不失真测试时，测试装置的幅频特性应为（）A．常数B．线性函数C．指数函数D．对数函数参考答案：A40.随机信号的均值描述了信号的（）A．波动程度B．静态分量C．动态分量D．频率结构参考答案：B41.差动变压器式位移传感器输出的信号是（）A．直流电压B．调幅波C．调频波D．脉冲信号参考答案：B42.下列哪个不属于传感器的基本组成部分？（）A．敏感元件B．转换元件C．信号调理电路D．显示记录装置参考答案：D43.一阶系统的传递函数形式为（）A．K/(s^2+2ξωns+ωn^2)B．K/(τs+1)C．K/(s+ωn)D．K*(s+1)/(s^2+2ξωns+ωn^2)参考答案：B44.幅值调制时，已调信号的频谱是原信号频谱的（）A．平移B．压缩C．扩展D．不变参考答案：A45.惯性式测振传感器适用于测量（）A．绝对振动B．相对振动C．应变D．压力参考答案：A46.在应变测量中，温度补偿应变片的作用是（）A．提高灵敏度B．消除温度引起的误差C．提高线性度D．增加测量范围参考答案：B47.下列传感器中，响应时间最短的是（）A．热电偶B．热电阻C．压电传感器D．电容传感器参考答案：C48.互相关函数描述的是（）A．同一信号在不同时刻的相关性B．两个不同信号之间的相关性C．信号的幅值分布D．信号的平均功率参考答案：B49.下列哪种放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点？（）A．电压放大器B．电荷放大器C．功率放大器D．差动放大器参考答案：A50.智能仪器的核心组成部分是（）A．传感器B．微处理器C．显示器D．执行器参考答案：B51.周期信号的强度表述中，峰值是指（）A．信号在一个周期内的平均值B．信号的最大瞬时幅值C．信号的有效值D．信号的方差参考答案：B52.下列关于采样定理的描述，正确的是（）A．采样频率必须等于信号最高频率B．采样频率必须大于信号最高频率的2倍C．采样频率必须小于信号最高频率的2倍D．采样频率与信号频率无关参考答案：B53.自功率谱密度函数表示信号的（）A．幅值随频率的分布B．相位随频率的分布C．能量随频率的分布D．时间随幅值的分布参考答案：C54.激光干涉仪是利用（）原理进行测量的。A．光电效应B．光的干涉C．全反射D．衍射参考答案：B55.下列传感器中，不能用于静态力测量的是（）A．电阻应变片式B．压电式C．电感式D．电容式参考答案：B56.测试系统的脉冲响应函数与传递函数之间是（）A．微分关系B．积分关系C．拉普拉斯变换对D．傅里叶变换对参考答案：C57.为了获得信号的频率成分，常用的分析方法是（）A．时域分析B．幅值域分析C．频域分析D．相关分析参考答案：C58.用于测量转速的传感器是（）A．热电偶B．磁电式传感器C．光电编码器D．应变片参考答案：C59.电桥的灵敏度是指（）A．输出电压与输入电压之比B．输出电压变化量与桥臂电阻变化率之比C．桥臂电阻变化与应变之比D．输入电压与输出电压之比参考答案：B60.下列哪一种不是傅里叶变换的主要性质？（）A．线性性质B．时移性质C．频移性质D．拉普拉斯变换的微分性质参考答案：D61.二阶测试系统的阻尼比取值范围通常为（）A．ξ=0B．0<ξ<1C．ξ=1D．ξ>1参考答案：B62.在调制与解调中，调频波的解调电路称为（）A．鉴频器B．检波器C．鉴相器D．滤波器参考答案：A63.红外探测器的理论基础是（）A．光电效应B．热效应C．光电效应和热效应D．压电效应参考答案：C64.用于测量流量的传感器是（）A．涡轮流量计B．电阻应变片C．热电偶D．压电传感器参考答案：A65.数据采集系统中的核心部件是（）A．传感器B．A/D转换器C．滤波器D．放大器参考答案：B66.静态标定的目的是确定测试装置的（）A．动态特性B．静态特性C．频率特性D．相频特性参考答案：B67.下列传感器中，属于能量控制型的是（）A．压电式B．磁电式C．电阻式D．热电式参考答案：C68.互相关函数的最大值不一定出现在τ=0处，它反映了（）A．两信号的相位差B．两信号的幅值比C．两信号的频率比D．两信号的周期参考答案：A69.在应变电桥中，为了进行温度补偿并提高灵敏度，通常采用（）A．单臂接法B．半桥单臂C．半桥双臂D．全桥接法参考答案：D70.光纤传感器中，利用光纤的弯曲或微弯来调制光强的是（）A．功能型传感器B．非功能型传感器C．光栅传感器D．干涉型传感器参考答案：B71.测试装置的不失真测试条件要求其相频特性为（）A．常数B．过原点的直线C．非线性曲线D．指数曲线参考答案：B72.热电偶的中间导体定律说明（）A．在热电偶回路中接入第三种导体，只要其两端温度相同，则总热电势不变B．热电偶产生的热电势与中间导体材料有关C．热电偶的灵敏度与中间导体有关D．热电偶必须由两种导体组成参考答案：A73.数字信号处理中，截断引起的误差称为（）A．量化误差B．混叠误差C．频谱泄漏D．采样误差参考答案：C74.下列传感器中，频率响应范围最宽的是（）A．电阻应变片B．压电传感器C．电感传感器D．电容传感器参考答案：B75.使用应变片测量应力时，应变片应该粘贴在（）A．试件表面任意位置B．试件中性层C．试件的应力集中区D．试件受力最大处参考答案：D76.虚拟仪器的核心是（）A．数据采集卡B．计算机软件平台C．传感器D．信号调理电路参考答案：B77.下列信号中，属于功率信号的是（）A．矩形脉冲信号B．单位脉冲函数C．周期信号D．指数衰减信号参考答案：C78.相关分析在工程测试中主要用于（）A．滤波B．识别振源C．调制D．放大参考答案：B79.霍尔式传感器可以用于测量（）A．温度B．压力C．磁场强度D．流量参考答案：C80.滤波器的作用是（）A．提取或抑制特定频率成分B．衰减信号C．放大信号D．将信号数字化参考答案：A81.测试系统的动态特性可以用（）来描述。A．线性度B．灵敏度C．传递函数D．回程误差参考答案：C82.周期方波的频谱中，只包含（）A．基波和偶次谐波B．基波和奇次谐波C．直流分量和奇次谐波D．直流分量和偶次谐波参考答案：C83.压电式传感器的前置放大器主要作用是（）A．放大电荷量B．将高阻抗输出变为低阻抗输出C．放大电压D．进行滤波参考答案：B84.电感式传感器中，当铁芯移动时，线圈电感量的变化与铁芯位移（）。A．成线性关系B．成非线性关系C．无关D．成反比参考答案：A85.下列哪种测量方法属于直接测量？（）A．用压力传感器测量压力B．用应变片测量应力C．用热电偶测量温度D．用示波器测量电压参考答案：A86.信号的自相关函数是（）A．奇函数B．偶函数C．非奇非偶D．周期函数参考答案：B87.用于测量振动的惯性式传感器的质量块，其作用是（）A．产生阻尼B．感受惯性力C．作为弹性元件D．作为导向机构参考答案：B88.半导体式气敏传感器是利用（）原理工作的。A．气体在半导体表面的氧化还原反应导致电阻变化B．气体的热导率变化C．气体的电离D．光的吸收参考答案：A89.对测试系统进行动态标定时，激励信号可以是（）A．恒定力B．恒定电流C．恒定电压D．正弦扫频信号参考答案：D90.若信号是确定性的，但不是周期性的，则称为（）A．随机信号B．瞬变非周期信号C．准周期信号D．平稳随机信号参考答案：B91.在测量电路中，采用差动接法的好处是（）A．提高灵敏度，减小非线性B．提高灵敏度，增大非线性C．降低灵敏度，减小非线性D．降低灵敏度，增大非线性参考答案：A92.光敏电阻是基于（）原理工作的。A．内光电效应B．外光电效应C．光生伏特效应D．热释电效应参考答案：A93.智能仪器区别于传统仪器的关键特征是（）A．测量精度高B．具有自动补偿和数据处理功能C．量程范围广D．使用方便参考答案：B94.实际滤波器的截止频率通常定义为幅频特性下降到最大值的（）时所对应的频率。A．0.5倍B．1/√2倍C．0.1倍D．0.9倍参考答案：B95.下列哪种噪声属于系统误差？（）A．随机误差B．过失误差C．仪器未校准引起的误差D．环境温度随机波动参考答案：C96.金属电阻应变片的灵敏系数K主要取决于（）A．材料的压阻系数B．材料的泊松比C．材料的电阻率D．材料的弹性模量参考答案：B97.测试系统的频率响应函数H(jω)是（）的傅里叶变换。A．传递函数B．脉冲响应函数C．阶跃响应函数D．幅频特性参考答案：B98.下列传感器中，常用于测量大位移的是（）A．电容式B．电感式C．电阻应变式D．光栅式参考答案：D99.调幅信号的解调过程实质上是（）A．频率搬移B．幅值放大C．相位调整D．波形整形参考答案：A100.采样保持器在数据采集系统中的作用是（）A．提高采样频率B．保持信号在A/D转换期间不变C．滤除高频噪声D．放大微弱信号参考答案：B101.噪声对测量的影响通常用（）来衡量。A．精密度B．准确度C．精确度D．灵敏度参考答案：C102.下列传感器中，可以直接用于测量非电量的是（）A．应变片B．热电偶C．压电传感器D．光电编码器参考答案：D103.一阶系统的时间常数τ越小，则系统响应（）A．越慢B．越快C．不变D．振荡越剧烈参考答案：B104.用涡流传感器测量位移时，被测物体必须（）A．是导体B．是绝缘体C．是磁性材料D．是非磁性材料参考答案：A105.信号的平均功率可以用（）表示。A．均值B．均方值C．方差D．均方差参考答案：B106.热电偶产生的热电势与（）有关。A．热端温度和冷端温度B．热电极的长度C．热电极的直径D．热电偶的电阻参考答案：A107.为抑制50Hz工频干扰，应选用（）A．低通滤波器B．高通滤波器C．带通滤波器D．带阻滤波器参考答案：D108.自动控制系统中，反馈环节通常采用（）A．开环控制B．前馈控制C．闭环控制D．复合控制参考答案：C109.传感器的分辨率是指（）A．传感器能测量的最大输入量B．传感器能测量的最小输入增量C．传感器的测量范围D．传感器的线性范围参考答案：B110.压电材料的压电常数dij中，下标i和j分别表示（）A．应力方向和电场方向B．电场方向和应力方向C．应变方向和电场方向D．电场方向和应变方向参考答案：A111.在相关分析中，若两个信号完全独立，则其互相关函数为（）A．1B．-1C．0D．常数参考答案：C112.常用的光栅传感器中，莫尔条纹具有（）作用。A．放大位移B．缩小位移C．平均误差D．产生干涉参考答案：A113.测试装置输出信号的傅里叶变换与输入信号的傅里叶变换之比，称为（）A．传递函数B．频率响应函数C．脉冲响应函数D．灵敏度参考答案：B114.下列传感器中，测量电路通常需要采用交流电源的是（）A．电阻应变片B．热电偶C．电容传感器D．压电传感器参考答案：C115.数字滤波与模拟滤波相比，其优点是（）A．无需硬件，灵活性高B．频率响应更高C．功耗更低D．响应速度更快参考答案：A116.测量系统的总误差通常由各环节的误差（）得到。A．代数相加B．绝对值相加C．矢量合成D．均方根合成参考答案：D117.压阻式传感器与应变式传感器的区别在于（）A．前者利用几何尺寸变化，后者利用电阻率变化B．前者利用电阻率变化，后者利用几何尺寸变化C．两者都利用电阻率变化D．两者都利用几何尺寸变化参考答案：B118.在频谱分析中，频谱泄漏现象是由于（）引起的。A．量化B．采样C．截断D．混叠参考答案：C119.热敏电阻的阻值随温度升高而（）A．增大（正温度系数）或减小（负温度系数）B．保持不变C．线性增大D．线性减小参考答案：A120.振动测量中，加速度传感器的质量块（）A．质量越大，频率响应越好B．质量越小，频率响应越好C．质量与频率响应无关D．质量越大，灵敏度越低参考答案：B121.半导体应变片适用于（）A．大应变测量B．小应变测量C．静态测量D．动态测量参考答案：B122.下列哪种传感器在测量时不需要外部电源？（）A．电阻应变片B．电感传感器C．电容传感器D．压电传感器参考答案：D123.FFT（快速傅里叶变换）算法的基础是（）A．傅里叶级数B．Z变换C．拉普拉斯变换D．离散傅里叶变换参考答案：D124.测试装置的输入信号为阶跃信号时，其输出称为（）A．脉冲响应B．频率响应C．阶跃响应D．静态响应参考答案：C125.在应变测量中，若采用半桥接法，且两桥臂的应变符号相反，则输出电压是单臂时的（）倍。A．1B．2C．4D．8参考答案：B126.下列参数中，不属于随机信号完整描述的是（）A．均值B．方差C．概率密度函数D．频谱参考答案：D127.磁电式传感器中，线圈在磁场中运动产生感应电动势，其大小与（）成正比。A．磁场强度和线圈匝数B．运动速度和线圈匝数C．磁场强度和运动速度D．磁场强度、线圈匝数和运动速度参考答案：D128.红外测温仪是根据（）原理工作的。A．光电效应B．热辐射C．热电效应D．压电效应参考答案：B129.在数字信号处理中，增加采样频率可以（）A．减小量化误差B．减小频谱泄漏C．避免混叠D．提高分辨率参考答案：C130.一阶系统的幅频特性在低频段近似为（）A．常数B．ωC．1/ωD．1/√(1+(ωτ)^2)参考答案：A131.光纤传感器中，芯层的折射率（）包层的折射率。A．大于B．等于C．小于D．无关系参考答案：A132.下列哪种传感器属于物性型传感器？（）A．电阻应变片B．电容传感器C．压电传感器D．光栅传感器参考答案：C133.测量噪声时，通常采用（）计权网络来模拟人耳对声音的响应。A．A计权B．B计权C．C计权D．线性参考答案：A134.测试系统的动态范围是指（）A．系统的线性范围B．系统的灵敏度范围C．系统的频率范围D．系统能测量的最大输入与最小输入之比参考答案：D135.自相关函数能将信号中的（）成分突显出来。A．随机噪声B．周期性信号C．非周期信号D．直流分量参考答案：B136.差动变压器式传感器的工作原理是（）A．电阻分压B．变压器原理，互感变化C．电容变化D．涡流效应参考答案：B137.为防止信号在采样后发生混叠，在A/D转换前应加入（）A．低通滤波器B．高通滤波器C．带通滤波器D．带阻滤波器参考答案：A138.半导体传感器的特点是（）A．体积大、灵敏度高B．体积小、灵敏度高、易集成C．体积大、稳定性好D．体积小、灵敏度低参考答案：B139.相敏检波器可以辨别（）A．信号的幅值B．信号的频率C．信号的相位D．信号的类型参考答案：C140.测量仪器的精密度表示测量结果中（）的大小。A．系统误差B．随机误差C．粗大误差D．绝对误差参考答案：B141.在电桥测量中，为了减小温度误差，常采用（）A．串联电阻B．并联电阻C．差动接法D．增加桥压参考答案：C142.激光全息照相可以记录物体的（）A．振幅和相位B．振幅和频率C．频率和相位D．强度和频率参考答案：A143.惯性式振动传感器的固有频率应（）被测振动频率。A．远高于B．远低于C．等于D．任意参考答案：B144.实际电容器不是理想元件，其等效电路需考虑（）A．电阻B．电感C．电阻和电感D．电容参考答案：C145.数据采集系统中，采样频率的选择依据是（）A．信号的幅值B．信号的频率C．A/D转换器的位数D．传感器的灵敏度参考答案：B146.测试装置的灵敏度越高，则其（）A．测量范围越大B．分辨率越低C．对微小信号反应越灵敏D．线性越差参考答案：C147.金属热电阻的测温原理基于（）A．热电效应B．电阻随温度变化C．压阻效应D．霍尔效应参考答案：B148.下列信号中，属于瞬变非周期信号的是（）A．正弦信号B．周期方波C．指数衰减信号D．白噪声参考答案：C149.在二阶系统中，当阻尼比ξ=0时，系统（）A．无振荡B．发散C．衰减振荡D．等幅振荡参考答案：D150.下列传感器中，其测量电路通常采用调幅方式的是（）A．电感传感器B．压电传感器C．热电偶D．霍尔传感器参考答案：A151.滤波器带宽越窄，则其（）A．响应速度越快B．通带增益越大C．频率选择性越好D．阻带衰减越小参考答案：C152.测试系统的重复性误差属于（）A．系统误差B．随机误差C．粗大误差D．相对误差参考答案：B153.光电编码器是一种（）传感器。A．接触式B．非接触式C．电磁式D．电容式参考答案：B154.为了提高测量精度，常采用多次测量取平均的方法来减小（）A．系统误差B．相对误差C．粗大误差D．随机误差参考答案：D155.下列温度传感器中，测量上限温度最高的是（）A．热电阻B．热敏电阻C．热电偶D．集成温度传感器参考答案：C156.测试装置的不失真测试条件要求其幅频特性为常数，相频特性为（）A．常数B．过原点的直线C．非线性D．任意参考答案：B157.在振动测量中，压电式加速度计的输出信号是（）A．电荷B．电压C．电流D．电阻参考答案：A158.滤波器的品质因数Q等于（）A．中心频率与带宽之比B．带宽与中心频率之比C．截止频率与带宽之比D．带宽与截止频率之比参考答案：A159.下列传感器中，利用涡流效应的是（）A．电容传感器B．电感传感器C．电涡流传感器D．磁电传感器参考答案：C160.相干函数用于评价（）A．系统的线性度B．输入信号和输出信号之间的因果性C．信号的平稳性D．系统的灵敏度参考答案：B161.传感器的灵敏度是（）A．输出量与输入量之比B．输入量与输出量之比C．输出量变化量与输入量变化量之比D．输入量变化量与输出量变化量之比参考答案：C162.理想滤波器的过渡带宽度为（）A．0B．1C．∞D．不确定参考答案：A163.压电式传感器的低频响应差，是因为（）A．压电效应只在高频下发生B．电荷泄漏导致低频分量衰减C．传感器固有频率高D．传感器阻尼比小参考答案：B164.自相关函数在τ=0时取（）A．最大值B．最小值C．0D．负值参考答案：A165.光栅传感器中，莫尔条纹的间距与（）有关。A．光栅常数和夹角B．光栅长度C．光栅宽度D．光源强度参考答案：A166.测试技术中，被测量通常指（）A．化学量B．电量C．物理量D．非电量参考答案：D167.阶跃响应法通常用于测定（）系统的动态特性。A．一阶B．二阶C．高阶D．任意阶参考答案：A168.霍尔传感器中，控制电流和磁场方向（）A．平行B．垂直C．成45度角D．无关参考答案：B169.信号平均技术常用于提高信噪比，其理论基础是（）A．信号的确定性B．噪声的随机性C．信号的周期性D．噪声的周期性参考答案：B170.下列传感器中，输入阻抗最高的通常是（）A．电阻应变片B．压电传感器C．电容传感器D．电感传感器参考答案：C171.在数字信号处理中，截断会使信号频谱产生（）A．混叠B．泄漏C．量化误差D．零点漂移参考答案：B172.热电偶测温时，冷端温度补偿的目的是（）A．消除冷端温度变化对热电势的影响B．提高热电势C．降低热电势D．改变热电偶的类型参考答案：A173.测量系统的线性度是指（）A．系统的迟滞B．系统的灵敏度C．系统的重复性D．系统输出与输入成线性关系的程度参考答案：D174.调频波的特点是（）A．幅值恒定，频率随信号变化B．频率恒定，幅值随信号变化C．幅值和频率都随信号变化D．幅值和频率都恒定参考答案：A175.压电陶瓷与石英晶体的主要区别是（）A．前者是天然的，后者是人造的B．前者具有压电效应，后者没有C．前者是人工合成的多晶体，后者是天然单晶体D．前者灵敏度低，后者灵敏度高参考答案：C176.在信号处理中，加窗的目的是（）A．进行滤波B．消除噪声C．提高分辨率D．减少频谱泄漏参考答案：D177.用于测量扭矩的传感器通常采用（）A．应变片B．热电偶C．压电传感器D．磁电传感器参考答案：A178.测试装置的幅频特性表示（）A．输出幅值与频率的关系B．输出相位与频率的关系C．输出幅值与输入幅值之比随频率的变化D．输出相位与输入相位之比随频率的变化参考答案：C179.噪声的功率谱密度描述了噪声的（）A．幅值分布B．频率分布C．时间分布D．相位分布参考答案：B180.下列误差中，属于系统误差的是（）A．读数时的偶然偏差B．仪器零点未校准C．测量人员的粗心D．外界环境干扰参考答案：B181.电感式传感器中，差动接法可以（）A．提高灵敏度，减小非线性B．提高灵敏度，增大非线性C．降低灵敏度，减小非线性D．降低灵敏度，增大非线性参考答案：A182.光电池是利用（）原理将光能转换为电能的。A．外光电效应B．内光电效应C．光生伏特效应D．热释电效应参考答案：C183.测试系统的稳态响应是指（）A．系统在阶跃信号下的输出B．系统在瞬态过程结束后的输出C．系统在脉冲信号下的输出D．系统的初始输出参考答案：B184.在随机信号分析中，各态历经过程是指（）A．时间平均等于集合平均B．时间平均不等于集合平均C．信号是周期性的D．信号是非平稳的参考答案：A185.常用的声级计中，计权网络的作用是（）A．模拟人耳对不同频率声音的敏感度B．放大声音信号C．滤除环境噪声D．校准仪器参考答案：A186.应变片的灵敏系数K是（）A．应变与电阻变化之比B．应变与电阻相对变化之比C．电阻变化与应变之比D．电阻相对变化与应变之比参考答案：D187.霍尔传感器可以测量（）A．电流B．电压C．电阻D．电容参考答案：A188.一阶系统的单位阶跃响应中，当t=τ时，输出达到稳态值的（）A．50%B．63.2%C．86.5%D．95%参考答案：B189.半导体应变片适用于（）测量。A．动态应变B．静态应变C．温度D．压力参考答案：A190.虚拟仪器的硬件平台主要包括（）A．传感器和信号调理电路B．显示器和打印机C．计算机和数据采集卡D．电源和机箱参考答案：C191.在测试系统中，信号放大器的输入阻抗应（）传感器的输出阻抗。A．远大于B．远小于C．等于D．无要求参考答案：A192.数字信号处理的优越性体现在（）A．可直接处理模拟信号B．处理速度快、功耗低C．无需滤波D．处理精度高、灵活性强参考答案：D193.下列传感器中，属于能量转换型的是（）A．电阻应变片B．热电偶C．电容传感器D．电感传感器参考答案：B194.测量结果的精确度是（）的综合反映。A．精密度和准确度B．精密度和灵敏度C．准确度和灵敏度D．线性度和重复性参考答案：A195.光栅传感器中，当主光栅和指示光栅相对移动一个栅距时，莫尔条纹移动（）A．一个栅距B．一个条纹间距C．两个栅距D．半个栅距参考答案：B196.二阶系统的固有频率ωn越高，则其（）A．响应越快B．响应越慢C．振荡越剧烈D．阻尼越大参考答案：A197.热电偶的冷端温度补偿方法有（）A．并联电容法B．串联电阻法C．补偿导线法D．增益调节法参考答案：C198.信号的时域描述与频域描述之间通过（）联系起来。A．拉普拉斯变换B．傅里叶变换C．Z变换D．希尔伯特变换参考答案：B199.在电桥电路中，平衡条件是指（）A．电桥输出电压为零B．电桥输出电压最大C．电桥输入电流为零D．电桥输入电压为零参考答案：A200.智能仪器中的自校准功能可以消除（）A．随机误差B．系统误差C．粗大误差D．所有误差参考答案：B二、填空题1.为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用的放大器是______。参考答案：电荷放大器2.周期信号频谱的特点是离散性、谐波性和______。参考答案：收敛性3.测试装置的静态特性指标包括线性度、灵敏度、回程误差和______。参考答案：重复性4.一阶系统的动态特性参数是______。参考答案：时间常数5.调制分为调幅、调频和______三种方式。参考答案：调相6.数字信号处理中，为避免混叠，采样频率必须满足______。参考答案：采样定理7.压电式传感器的测量电路通常选用______放大器。参考答案：电荷8.差动变压器式位移传感器输出的信号是______波。参考答案：调幅9.滤波器的品质因数Q等于中心频率与______之比。参考答案：带宽10.自相关函数在τ=0时取______值。参考答案：最大11.金属电阻应变片的工作原理是基于______效应。参考答案：应变12.半导体应变片的工作原理是基于______效应。参考答案：压阻13.电桥按工作电源分为直流电桥和______电桥。参考答案：交流14.傅里叶变换建立了信号的______域描述和频域描述之间的联系。参考答案：时15.测试装置的动态特性可以用传递函数、频率响应函数和______函数来描述。参考答案：脉冲响应16.热电偶的热电势由接触电势和______电势组成。参考答案：温差17.霍尔元件是利用______效应制成的磁敏元件。参考答案：霍尔18.智能仪器的核心组成部分是______。参考答案：微处理器（或微型计算机）19.虚拟仪器的核心是______平台。参考答案：计算机软件20.采样保持器在A/D转换期间用于保持______不变。参考答案：采样值21.滤波器的截止频率通常定义为幅频特性下降到最大值的______倍时的频率。参考答案：0.70722.周期信号的强度表述中，______是指信号在一个周期内的最大瞬时幅值。参考答案：峰值23.测试装置的灵敏度是输出量变化量与______变化量之比。参考答案：输入量24.二阶测试系统的动态特性参数是固有频率和______。参考答案：阻尼比25.调幅信号的解调方法有同步解调、包络检波和______检波。参考答案：相敏26.随机信号的主要特征参数有均值、方差和______。参考答案：均方值27.相关分析中，互相关函数描述了两个不同信号之间的______性。参考答案：相关28.自功率谱密度函数表示信号的______随频率的分布。参考答案：功率29.光纤传感器利用光的______原理进行传输。参考答案：全反射30.惯性式测振传感器适用于测量______振动。参考答案：绝对31.应变测量中，为了消除温度影响，常采用______接法。参考答案：差动（或全桥）32.红外探测器的理论基础是光电效应和______效应。参考答案：热33.声级计中的计权网络用来模拟人耳对声音的______响应。参考答案：频率34.测量装置动态标定时，常采用______信号作为输入。参考答案：正弦扫频（或阶跃）35.数字信号处理中，量化误差的大小取决于A/D转换器的______。参考答案：位数36.光栅传感器中，莫尔条纹具有______作用。参考答案：放大37.测试装置的不失真测试条件要求其幅频特性为______，相频特性为线性。参考答案：常数38.热电偶的中间导体定律指出，在热电偶回路中接入第三种导体，只要其两端温度相同，则总热电势______。参考答案：不变39.压电材料的压电常数反映了______与______之间的关系。参考答案：应力；电场（或应变；电场）40.一阶系统的时间常数τ越小，系统响应越______。参考答案：快41.滤波器的带宽越窄，其频率选择性越______。参考答案：好42.在数字信号处理中，截断会导致频谱______现象。参考答案：泄漏43.霍尔传感器中，控制电流和磁场方向应______。参考答案：垂直44.测量结果的精密度反映了______误差的大小。参考答案：随机45.热电偶测温时，______端温度应保持恒定。参考答案：冷（或参考）46.应变片的灵敏系数K是电阻相对变化与______之比。参考答案：应变47.调频波的解调电路称为______。参考答案：鉴频器48.测试系统的动态范围是最大可测输入与______可测输入之比。参考答案：最小49.相干函数用于评价输入信号和输出信号之间的______程度。参考答案：因果（或线性相关）50.智能仪器的自校准功能主要用于消除______误差。参考答案：系统三、名词解释题1.测试技术参考答案：是研究测试方法、测试系统、数据处理和误差分析的一门技术，涉及信号的获取、变换、处理、显示和记录。2.静态测量参考答案：指被测量在测量过程中不随时间变化，或变化极其缓慢，可以忽略其动态影响的测量。3.动态测量参考答案：指被测量随时间快速变化，在测量过程中必须考虑其动态特性的测量。4.传感器参考答案：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。5.线性度参考答案：指测量装置输入、输出之间的关系与理想比例关系（即理想直线）的偏离程度。6.灵敏度参考答案：指测量装置输出量的变化量与输入量的变化量之比，是衡量装置对输入信号反应能力的指标。7.回程误差参考答案：指在相同条件下，被测量值不变，测量装置正行程和反行程输出值之间的最大差值。8.幅频特性参考答案：测试装置在正弦信号激励下，其稳态输出信号的幅值与输入信号的幅值之比随频率变化的函数关系。9.相频特性参考答案：测试装置在正弦信号激励下，其稳态输出信号的相位与输入信号的相位之差随频率变化的函数关系。10.不失真测试参考答案：指测试装置的输出信号波形与输入信号波形完全一致，只是幅值按比例放大、时间按比例延迟的测试条件。11.传递函数参考答案：在线性定常系统中，初始条件为零时，系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。12.频率响应函数参考答案：在正弦信号激励下，系统稳态输出与输入的幅值比和相位差随频率变化的函数，即传递函数在s=jω时的特例。13.脉冲响应函数参考答案：系统对单位脉冲信号的响应，是系统动态特性的时域描述。14.调制参考答案：将缓变信号（调制信号）加载到高频振荡信号（载波）上，使载波的某个参数随缓变信号变化的过程。15.解调参考答案：从已调信号中恢复出原调制信号的过程，是调制的逆过程。16.滤波器参考答案：一种选频装置，允许特定频率范围内的信号通过，同时抑制其他频率成分。17.采样定理参考答案：为了避免信号频谱混叠，采样频率必须大于或等于被采样信号最高频率成分频率的两倍。18.混叠参考答案：当采样频率低于信号最高频率的两倍时，信号的高频成分会叠加到低频成分上，造成频谱畸变的现象。19.频谱泄漏参考答案：在数字信号处理中，对无限长信号进行截断时，其频谱能量会扩散到旁瓣，导致频谱失真。20.量化参考答案：将采样后的离散信号幅值用有限个数值（量化电平）来近似表示的过程。21.相关分析参考答案：在时域中描述两个信号之间或同一信号在不同时刻之间的线性依赖关系，包括自相关和互相关。22.自相关函数参考答案：描述同一信号在不同时刻取值之间的依赖关系的函数，反映了信号的结构特征。23.互相关函数参考答案：描述两个不同信号在不同时刻取值之间的依赖关系的函数，用于确定信号间的时延和相似性。24.功率谱分析参考答案：将信号在频域中进行分析，研究信号的功率（或能量）随频率的分布情况，包括自功率谱和互功率谱。25.压电效应参考答案：某些电介质材料在受到机械力作用发生变形时，其表面会产生电荷，从而实现力-电转换的效应。26.霍尔效应参考答案：当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差的现象。27.光电效应参考答案：物质在光照射下释放出电子或产生电动势的效应，分为外光电效应、内光电效应和光生伏特效应。28.热电效应参考答案：两种不同导体组成闭合回路，当两个接点温度不同时，回路中将产生热电势的现象。29.应变效应参考答案：导体或半导体材料在机械变形时，其电阻值发生变化的物理现象。30.压阻效应参考答案：当半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化的现象。31.电桥参考答案：由电阻、电感、电容等元件组成的电路，其输出电压与桥臂元件参数的相对变化量成正比，常用于测量电路。32.相敏检波参考答案：一种能够根据调制信号相位来辨别信号变化方向（如位移方向）的解调电路。33.智能仪器参考答案：由微处理器控制的，具有自动测量、数据处理、自校准、自诊断等功能的电子测量仪器。34.虚拟仪器参考答案：以计算机为核心，利用软件将计算机硬件资源与仪器硬件模块结合起来，实现传统仪器功能的测试平台。35.惯性式传感器参考答案：利用质量块对振动产生惯性力，通过测量该惯性力来获取被测振动参数的传感器。36.莫尔条纹参考答案：将两块光栅以微小角度重叠时，在垂直于光栅刻线方向产生明暗相间的条纹，具有位移放大作用。37.截止频率参考答案：滤波器幅频特性下降至最大值的0.707倍（-3dB点）时所对应的频率。38.品质因数（Q值）参考答案：滤波器中心频率与带宽之比，用于衡量滤波器的频率选择性。39.测量误差参考答案：测量结果与被测量真值之间的差异，是评价测量准确度的指标。40.系统误差参考答案：在相同条件下多次测量同一量值时，误差的大小和符号保持恒定或按某种规律变化的误差。41.随机误差参考答案：在相同条件下多次测量同一量值时，误差的大小和符号以不可预知的方式变化的误差。42.静态特性参考答案：测量装置在稳态信号（或缓变信号）作用下，其输出与输入之间的关系。43.动态特性参考答案：测量装置在动态信号（随时间快速变化）作用下，其输出与输入之间的关系。44.电阻应变片参考答案：利用应变效应，将机械应变转换为电阻变化的敏感元件。45.热电偶参考答案：利用热电效应，将温度转换为热电势的温度传感器。46.信号调理参考答案：将传感器的输出信号进行放大、滤波、变换等处理，使其适合后续采集、显示和记录的过程。47.频率搬移参考答案：在调制与解调过程中，将信号频谱从一个频段移动至另一个频段的过程。48.采样参考答案：在时间上对连续模拟信号进行离散化抽取的过程，即每隔一定时间间隔获取信号瞬时值。49.量化误差参考答案：由于A/D转换器位数有限，用离散的量化电平来近似表示连续幅值时产生的误差。50.激光全息参考答案：利用激光的干涉和衍射原理，记录物体反射光的振幅和相位信息，从而再现物体三维图像的技术。四、简答题1.金属电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何区别？各有何优缺点？参考答案：（1）金属应变片基于应变效应工作，即电阻变化主要由几何尺寸变化引起；而半导体应变片基于压阻效应工作，即电阻变化主要由电阻率变化引起。（2）金属应变片灵敏度低，通常为2左右；半导体应变片灵敏度高，可达100以上。（3）金属应变片受温度影响小，线性好；半导体应变片受温度影响大，非线性严重。2.简述差动变压器式位移传感器后接相敏检测电路的工作原理。参考答案：相敏检测电路通过鉴别调幅波的相位来辨别位移的方向。差动变压器输出的调幅波经相敏检波后，能输出既反映位移大小又反映位移极性的信号。正位移输出正电压，负位移输出负电压，电压值大小代表位移大小，电压正负代表位移方向。3.什么是测试装置的静态特性？其主要定量指标有哪些？参考答案：静态特性是指测试装置在稳态信号（或变化缓慢）作用下，其输出与输入之间的关系。其主要定量指标包括：线性度、灵敏度、回程误差（迟滞）、重复性、分辨率和阈值等。4.简述一阶测试系统的传递函数及频率响应特性。参考答案：一阶系统的传递函数为H(s)=1/(τs+1)，其中τ为时间常数。其频率响应函数H(jω)=1/(1+jωτ)。幅频特性A(ω)=1/√(1+(ωτ)^2)，相频特性φ(ω)=-arctan(ωτ)。幅频特性随频率增加而衰减，相频特性呈滞后。5.压电传感器为什么需要前置放大器？电荷放大器有何优点？参考答案：压电传感器输出阻抗很高，且输出信号是电荷，为了便于传输和测量，需要前置放大器进行阻抗变换和信号放大。电荷放大器的优点：（1）输出电压与输入电荷量成正比，几乎不受电缆电容变化的影响。（2）可以改善传感器的低频响应。6.简述周期信号频谱的特点。参考答案：（1）离散性：频谱由一系列离散的谱线组成，谱线间隔为基频ω。（2）谐波性：各谱线频率是基频的整数倍。（3）收敛性：谐波幅值随频率增加而总体呈衰减趋势，高频分量幅值较小。7.什么是调制与解调？为什么要进行调制？参考答案：调制是将缓变信号（调制信号）加载到高频载波上，使载波的某个参数（幅值、频率或相位）随缓变信号变化的过程。解调是从已调信号中恢复原调制信号的过程。进行调制的原因：（1）便于信号放大和传输。（2）提高抗干扰能力。（3）实现信号频谱搬移，便于滤波和测量。8.滤波器的理想特性是什么？实际滤波器有哪些主要参数？参考答案：理想滤波器在通带内幅频特性为常数，相频特性为线性；阻带内幅频特性为零，过渡带为零。实际滤波器的主要参数：截止频率、带宽、纹波幅度、品质因数（Q值）、倍频程选择性、滤波器因数等。9.简述相关分析在工程测试中的应用。参考答案：（1）自相关分析可以检测信号中的周期成分，用于故障诊断（如轴承故障）。（2）互相关分析可以确定信号的时延，用于振源识别、流速测量和声学定位等。（3）相关分析可用于提取淹没在噪声中的信号。10.简述霍尔传感器的工作原理及应用。参考答案：工作原理：将霍尔元件置于磁场中，当控制电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上会产生霍尔电动势，其大小与电流和磁感应强度的乘积成正比。应用：磁场测量、电流测量、位移测量、转速测量（与齿轮配合）、乘法运算等。11.测试装置实现不失真测试的条件是什么？参考答案：（1）幅值不失真条件：装置的幅频特性为常数，即A(ω)=K（常数）。（2）相位不失真条件：装置的相频特性为过原点的直线，即φ(ω)=-τ0ω（或线性相位）。两者同时满足时，输出信号与输入信号波形一致。12.电阻应变片测量电路通常采用电桥接法，试说明单臂、半桥和全桥接法的特点。参考答案：（1）单臂接法：仅一个桥臂为应变片，灵敏度最低，存在非线性误差和温度误差。（2）半桥双臂接法：相邻两桥臂为应变片，一拉一压，灵敏度是单臂的2倍，可消除温度误差，非线性减小。（3）全桥接法：四个桥臂均为应变片，灵敏度是单臂的4倍，线性度最好，温度误差完全抵消。13.什么是采样定理？若不满足采样定理会出现什么现象？如何避免？参考答案：采样定理指出：为了避免频谱混叠，采样频率fs必须大于或等于信号最高频率fm的两倍，即fs≥2fm。若不满足，会发生混叠现象，即高频成分折叠到低频段，无法恢复原信号。避免方法：提高采样频率，或在采样前使用低通滤波器（抗混叠滤波器）滤除高于fs/2的频率成分。14.简述压电效应和压阻效应的区别。参考答案：压电效应是指某些电介质在受机械力作用产生变形时，其表面产生电荷的效应，实现力-电荷转换。压阻效应是指半导体材料在受应力作用时，其电阻率发生显著变化的效应，实现力-电阻变化。前者产生的是电荷（或电压），后者产生的是电阻变化。15.简述智能仪器的基本组成和特点。参考答案：智能仪器的基本组成：传感器、信号调理电路、A/D转换器、微处理器（CPU）、存储器、输入输出接口及人机接口。特点：（1）自动测量和数据处理功能。（2）自动校准和自诊断功能。（3）具有数据存储和通信功能。（4）高精度和高可靠性。16.简述虚拟仪器的概念及其构成方法。参考答案：虚拟仪器是以计算机为核心，利用软件将计算机硬件资源与仪器硬件模块（如数据采集卡）结合起来，实现传统仪器功能的测试系统。构成方法：（1）利用通用计算机和标准总线（如PCI、USB）的数据采集卡，配合软件平台（如LabVIEW）构建。（2）利用专用控制器和模块化仪器（如PXI系统）。核心思想是“软件即仪器”。17.简述一阶系统与二阶系统动态特性参数有何不同？参考答案：一阶系统的动态特性参数是时间常数τ，τ越小，系统响应越快。二阶系统的动态特性参数是固有频率ωn和阻尼比ξ。ωn越高，系统响应越快；ξ决定了系统的振荡特性，一般取ξ=0.6~0.8可获得较好的综合性能。18.简述电涡流传感器的基本原理及其应用。参考答案：原理：当高频交变电流通过线圈时，线圈周围产生交变磁场。当被测金属导体靠近时，导体表面产生感应涡流，涡流的磁场反作用于线圈，使线圈阻抗（或电感）发生变化，从而反映导体与线圈之间的距离。应用：位移测量、振动测量、转速测量、材料分选和厚度测量等。19.热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？常用补偿方法有哪些？参考答案：因为热电偶产生的热电势是热端（测量端）和冷端（参考端）温度差的函数。若冷端温度变化，会导致测量误差，因此必须进行冷端补偿。常用方法：（1）补偿导线法。（2）冷端温度恒温法。（3）冷端温度校正法（软件或硬件补偿）。（4）电桥补偿法。20.简述光纤传感器的分类和导光原理。参考答案：分类：光纤传感器主要分为功能型（传感型）和非功能型（传光型）两大类。导光原理：光纤利用光的全反射原理将光波在纤芯中传输。纤芯折射率大于包层折射率，当入射角大于临界角时，光在界面上发生全反射，从而限制在纤芯中向前传播。21.什么是测量误差？系统误差和随机误差各有何特点？参考答案：测量误差是测量结果与被测量真值之间的差异。系统误差：在相同条件下多次测量时，误差大小和符号恒定或按一定规律变化，具有可重复性，可以通过校正来消除。随机误差：在相同条件下多次测量时，误差大小和符号以不可预知的方式变化，服从统计规律，可通过多次测量取平均来减小。22.简述数字信号处理的基本步骤。参考答案：（1）预处理：包括信号放大、滤波（抗混叠）、采样保持等。（2）模数转换（A/D）：将模拟信号转换为数字信号，包括采样、量化、编码。（3）数字信号处理：对数字信号进行滤波、变换（FFT）、相关、功率谱分析等运算。（4）结果显示与记录：将处理结果以数据或图形形式输出。23.简述惯性式测振传感器的工作原理。参考答案：惯性式测振传感器由质量块、弹簧和阻尼器组成。壳体固定在被测物体上，当物体振动时，壳体跟随振动，而质量块由于惯性保持在原位置，使得质量块和壳体之间产生相对运动。测量该相对运动（位移、速度或加速度）即可获得被测物体的振动参数。24.什么是频率响应函数？它与传递函数有何关系？参考答案：频率响应函数是系统在正弦信号激励下，稳态输出与输入的幅值比和相位差随频率变化的函数，记为H(jω)。关系：频率响应函数是传递函数H(s)在s=jω时的特例（即系统的稳态响应），是传递函数在虚轴上的取值。25.简述光电传感器的分类及其工作原理。参考答案：光电传感器基于光电效应工作，分为三类：（1）外光电效应：光照射下，电子逸出物质表面（如光电管、光电倍增管）。（2）内光电效应：光照射下，物质电阻率变化（如光敏电阻）。（3）光生伏特效应：光照射下，PN结产生电动势（如光电池、光电二极管）。26.简述电桥平衡条件及其在测量中的作用。参考答案：电桥平衡条件是指电桥输出端电压为零时，相对桥臂的阻抗乘积相等（对于直流电桥：R1*R4=R2*R3）。在测量中，初始时调整电桥至平衡状态。当被测参数使某一桥臂阻值变化时，电桥失去平衡，输出电压变化量与被测参数变化量相关，从而实现非电量到电压信号的转换。27.简述自相关函数的主要性质。参考答案：（1）自相关函数是偶函数，Rx(τ)=Rx(-τ)。（2）在τ=0处取最大值，等于信号的均方值Rx(0)=ψ^2。（3）当τ→∞时，若信号不含周期成分，Rx(τ)→μ_x^2（均值的平方）。（4）自相关函数保留了信号的幅值信息，丢失了相位信息。28.简述应变测量中温度补偿的方法。参考答案：（1）桥路补偿法：采用半桥或全桥接法，使温度变化引起的电阻变化相互抵消。（2）补偿片法：在被测件上粘贴工作片，在不受力的补偿块上粘贴补偿片，两者接入相邻桥臂。（3）热敏电阻补偿：在电桥中串联热敏电阻，利用其阻值随温度变化来抵消误差。29.简述激光干涉仪的工作原理。参考答案：激光干涉仪利用光的干涉原理。由激光器发出的光束经分光镜分为两束，一束为测量光，另一束为参考光。两束光分别经反射镜反射后汇合产生干涉条纹。当测量光路的光程随被测位移变化时，干涉条纹会发生移动，通过计数条纹移动数目即可测得位移量。30.简述测试系统动态标定的常用方法。参考答案：（1）阶跃响应法：输入阶跃信号，测量系统的阶跃响应曲线，由曲线分析动态参数（适用于一阶系统）。（2）频率响应法：输入不同频率的正弦信号，测量系统输出的幅值和相位，绘制幅频和相频特性曲线。（3）脉冲响应法：输入窄脉冲信号，测量脉冲响应，通过傅里叶变换得到频率响应。31.简述滤波器的分类及各类特点。参考答案：按处理信号类型分：模拟滤波器和数字滤波器。按选频特性分：低通、高通、带通、带阻滤波器。按元件类型分：无源滤波器（RC、LC）和有源滤波器（含放大器）。特点：无源滤波器简单可靠，但带载能力差；有源滤波器体积小、性能好，但需电源。32.简述相关分析中互相关函数的工程应用。参考答案：（1）确定信号传输的时延：如管道泄漏点定位、声速测量。（2）振源识别：通过比较振动源信号与响应信号的互相关，判断振源。（3）故障诊断：检测信号通过系统前后的变化。（4）流速测量：利用流动噪声的互相关计算流速。33.半导体传感器有哪些优点？并列举几种常见类型。参考答案：优点：体积小、重量轻、灵敏度高、响应速度快、易于集成化和智能化。常见类型：霍尔传感器、磁敏电阻、热敏传感器、气敏传感器、湿敏传感器、固态图像传感器（CCD/CMOS）等。34.简述红外测试系统的基本组成和工作原理。参考答案：红外测试系统由光学系统、红外探测器、信号放大处理电路和显示记录装置组成。工作原理：被测物体的红外辐射经光学系统聚焦到红外探测器上，探测器将红外辐射转换为电信号（基于光电效应或热效应），再经放大处理，最后由显示器或记录仪显示测量结果（如温度分布）。35.简述差动变压器式传感器的工作原理。参考答案：差动变压器式传感器是一种互感式电感传感器。它由初级线圈和两个次级线圈组成，次级线圈反相串联。铁芯随被测位移移动时，改变了两侧磁路的磁阻，导致两个次级线圈的互感量变化，输出电压与铁芯位移成比例（在中间位置输出为零）。输出电压的幅值反映位移大小，相位反映位移方向。36.什么是测试系统的动态特性？常用的数学描述方法有哪些？参考答案：动态特性是指测试系统在动态信号（随时间快速变化）激励下，其输出与输入之间的数学关系，反映系统对变化量的跟踪能力。常用的数学描述方法：传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数、阶跃响应函数。37.简述多通道数据采集系统的组成。参考答案：多通道数据采集系统通常由以下部分组成：（1）传感器阵列。（2）信号调理电路（放大、滤波、隔离）。（3）多路模拟开关（用于通道切换）。（4）采样保持器。（5）A/D转换器。（6）控制器（或计算机）。（7）记录与显示设备。38.简述自功率谱密度函数的物理意义及其与自相关函数的关系。参考答案：自功率谱密度函数Sx(f)表示信号功率（或能量）在频域上的分布情况，即信号中各频率成分的功率大小。关系：自功率谱密度函数是自相关函数的傅里叶变换，即Sx(f)=F[Rx(τ)]。两者互为傅里叶变换对，分别从频域和时域描述信号的特征。39.简述磁电式传感器的工作原理及输出特性。参考答案：磁电式传感器基于电磁感应原理工作。线圈在永久磁铁产生的磁场中运动，切割磁力线产生感应电动势，其大小与运动速度成正比，与磁感应强度和线圈匝数成正比。输出特性：输出电压与相对运动速度成正比，因此适用于测量振动速度，也可通过积分得到位移。40.在使用传感器时，应考虑哪些选用原则？参考答案：（1）与被测对象和测量条件相适应（如尺寸、重量）。（2）满足灵敏度、线性度、量程等性能指标要求。（3）频响特性满足被测信号的频率范围。（4）对被测对象的影响小（负载效应小）。（5）环境适应性好（温度、湿度、振动等）。（6）可靠性高、成本低、易于安装校准。41.简述理想滤波器和实际滤波器的区别。参考答案：理想滤波器在通带内幅频特性平坦（常数），相频特性线性，阻带内衰减为无穷，过渡带宽度为零。实际滤波器无法达到理想性能，通带内存在起伏，阻带衰减有限，过渡带不为零，且相频特性通常呈非线性。42.热电偶的热电势由哪两部分组成？各自的产生机理是什么？参考答案：热电偶的热电势由接触电势和温差电势两部分组成。接触电势：两种不同导体接触时，由于自由电子密度不同，在接触面产生扩散，形成热电势，与接触温度成正比。温差电势：在同一导体两端温度不同时，由于电子动能不同，高温端电子向低温端扩散，形成电势差。43.简述振动测试系统的组成。参考答案：振动测试系统通常由以下部分组成：（1）振动传感器（加速度计、速度计或位移计）。（2）信号调理器（电荷放大器、积分器）。（3）数据采集或记录设备（示波器、磁带记录仪、计算机）。（4）分析仪器（频谱分析仪、滤波器）或软件。（5）显示输出设备（打印机、绘图仪）。44.什么是测量仪器的分辨率和阈值？两者有何区别？参考答案：分辨率：仪器在测量范围内所能分辨的最小输入变化量（或最小示值变化）。阈值：仪器能产生可观测输出变化的最小输入量。区别：分辨率通常指仪器显示或读数的最小增量，是示值分辨率；阈值指能引起输出变化的最小实际输入量，是灵敏度的极限。两者概念不同，但数值上有时相同。45.简述光纤传感器中功能型和非功能型的区别。参考答案：功能型（传感型）光纤传感器：光纤本身既是传光介质，又是敏感元件。被测量通过改变光纤的特性（相位、偏振等）来调制光信号。非功能型（传光型）光纤传感器：光纤仅用作传光介质，敏感元件在外部，光纤把光传输到敏感元件或接收从敏感元件返回的光（如光强调制型）。46.在测试系统中，为什么要进行信号放大？对放大器有何要求？参考答案：原因：传感器输出的信号通常非常微弱（毫伏级或微伏级），且可能带有噪声，必须放大到A/D转换器或显示设备所需的电平。对放大器的要求：（1）输入阻抗高，以减少对传感器的影响（负载效应）。（2）增益可调且稳定。（3）线性好，失真小。（4）共模抑制比高，噪声低。（5）频带宽，满足信号频率要求。47.简述应变片在电桥中的接法对测量灵敏度和温度补偿的影响。参考答案：（1）单臂接法：灵敏度最低，无温度补偿能力。（2）半桥单臂（相邻臂为补偿片）：有温度补偿，灵敏度为单臂的1倍。（3）半桥双臂（两臂均为工作片，一拉一压）：灵敏度是单臂的2倍，有温度补偿，非线性减小。（4）全桥接法：灵敏度是单臂的4倍，温度补偿最好，线性最好。48.什么是频谱分析？周期信号和非周期信号的频谱有何不同？参考答案：频谱分析是将时域信号通过傅里叶变换转换为频域信号，以研究信号的频率结构和幅值分布。周期信号频谱是离散的，由基波和谐波组成，仅包含基频整数倍频率分量。非周期信号频谱是连续的，包含整个频率范围内的分量。49.简述压电传感器的等效电路及其测量电路特点。参考答案：压电传感器等效为一个电荷源Q与一个电容Ca并联，或等效为一个电压源Ua与电容Ca串联（均为高阻抗源）。测量电路特点：必须采用高输入阻抗的放大器（电压放大器或电荷放大器），以防电荷泄漏导致低频分量衰减。电荷放大器能克服电缆电容影响。50.机械工程测试技术中，常用的物理量测量方法有哪些？（至少列举5类）参考答案：（1）位移测量：如光栅、电容、电感、涡流传感器。（2）振动测量：如压电加速度计、磁电速度计。（3）应变与力测量：如电阻应变片、测力环。（4）温度测量：如热电偶、热电阻。（5）压力与流量测量：如压阻式压力传感器、涡轮流量计。（6）声学测量：如声级计、声发射传感器。五、综合应用题1.某压电式压力传感器的灵敏度为80pC/Pa，如果它的电容量为1nF，试确定传感器在输入压力为1.4Pa时的输出电压。参考答案：解：当传感器受压力1.4Pa时，所产生的电荷：Q=80pC/Pa×1.4Pa=112pC=112×10⁻¹²C输出电压为：U=Q/C=(112×10⁻¹²)/(1×10⁻⁹)=0.112V2.已知一阶测试系统的传递函数H(s)=1/(0.1s+1)，试求系统的时间常数τ和频率响应函数H(jω)，并计算当ω=10rad/s时的幅值A(ω)和相位φ(ω)。参考答案：解：由传递函数H(s)=1/(τs+1)，可知τ=0.1s。频率响应函数H(jω)=1/(1+jωτ)=1/(1+j0.1ω)。当ω=10rad/s时：H(j10)=1/(1+j1)幅值A(10)=1/√(1^2+1^2)=1/√2≈0.707相位φ(10)=-arctan(1)=-45°3.有一电阻应变片，灵敏系数K=2，R=120Ω，若其沿轴向受应变ε=1000με(1με=10⁻⁶)，求该应变片的电阻变化ΔR和相对变化ΔR/R。若将其接入单臂电桥，桥压U=5V，求电桥输出电压Uo。参考答案：解：应变ε=1000×10⁻⁶=0.001电阻相对变化ΔR/R=K×ε=2×0.001=0.002电阻变化ΔR=0.002×120=0.24Ω单臂电桥输出电压（忽略非线性，按线性近似）：Uo=(1/4)×(ΔR/R)×U=(1/4)×0.002×5=0.0025V=2.5mV4.周期方波的傅里叶级数展开式为x(t)=(4A/π)[sinωt+(1/3)sin3ωt+(1/5)sin5ωt+...]，请描述其频谱特点。参考答案：解：x(t)=(4A/π)[sinωt+(1/3)sin3ωt+(1/5)sin5ωt+...]频谱特点：（1）离散性：谱线位于基频ω的奇数倍频处（ω,3ω,5ω...）。（2）谐波性：只包含奇次谐波，不含偶次谐波和直流分量。（3）收敛性：谐波幅值按1/n(n=1,