湖南科技大学潇湘学院机设专业工程检测考点

1、第一节第一节 信号的分类与描述信号的分类与描述第三节第三节 瞬变非周期信号与连续频谱瞬变非周期信号与连续频谱第四节第四节 随机信号随机信号第二节第二节 周期信号与离散频谱周期信号与离散频谱1、信号一般分为、信号一般分为 和和 两类。两类。 2、信号的描述方法常用的有信号的描述方法常用的有 和和 两种。两种。3、周期信号用、周期信号用 展开到频域描述；展开到频域描述； 瞬变非周期信号用瞬变非周期信号用 展开到频域描述。展开到频域描述。4、周期信号频谱的特点是、周期信号频谱的特点是 ； 瞬变非周期信号频谱的特点是瞬变非周期信号频谱的特点是 。5、已知时域信号、已知时域信号x(t)，其傅里叶变换是，

2、其傅里叶变换是 。6、sin2f0t的傅里叶变换是的傅里叶变换是 ； cos2f0t的傅里叶变换是的傅里叶变换是 。第第1 1章章 习习 题题 dtetxfXftj 2)()()()(212sin000ffffjtf 一、填空题一、填空题确定性信号确定性信号随机信号随机信号时域描述时域描述频域描述频域描述傅里叶级数傅里叶级数傅里叶变换傅里叶变换离散性、谐波性、收敛性离散性、谐波性、收敛性连续性连续性)()(212cos000fffftf 二、判断题（用二、判断题（用或表示）或表示） 1、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ ）2、非周期信号

3、的频谱一定是连续的。（、非周期信号的频谱一定是连续的。（ ）3、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ ） 第第1 1章章 习习 题题三、单选题三、单选题1、描述周期信号的数学工具是（、描述周期信号的数学工具是（ B ）A.相关函数相关函数 B.傅氏级数傅氏级数 C.拉氏级数拉氏级数 D.傅氏变化傅氏变化2、已知、已知( )10sin, ( )x ttt 为单位冲击函数，则积分为单位冲击函数，则积分( ) ()d2x ttt的函数值为（的函数值为（ C ）A. 5 B. 0 C. 10 D. 任意值任意值第第1 1章章 习习 题题004(

4、 )4TAtx tTAt四、分析计算题四、分析计算题1、已知信号如图所示：、已知信号如图所示：第第1 1章章 习习 题题求其傅立叶级数的三角函数展开和复指数函数展开式，求其傅立叶级数的三角函数展开和复指数函数展开式，并作出各自的频谱图。并作出各自的频谱图。第第1 1章章 习习 题题解：解：(1)三角函数的傅立叶级数三角函数的傅立叶级数00( ),22TTx t在一个周期，表达式为000000-24( )4442TTAtTTx tAtTTAt /20/21( )d0TTax ttT有：第第1 1章章 习习 题题(1)/2/20/2/4/4/2000/2/4/42( )cosd222cosdcos

5、dcosd4( 1)1,3,54sin202,4,6nTnTTTTTTTax tnt tTAnt tAnt tAnt tTTTAnAnnnn/20/22( )sind0TnTbx tnt tT第第1 1章章 习习 题题22,arctannnnnnnnaAababnA003054A43A45A第第1 1章章 习习 题题解：解：(2)复指数形式的傅立叶级数复指数形式的傅立叶级数0( )(0, 1, 2,)jntnnx tc en 0000224422442201( )1(22)(2)TjntnTTTTjntjntjntTTTjnjnjnjncx t edtTAedtedtedtTAeeeeT jn

6、第第1 1章章 习习 题题0(1)/24sin()12sin()22( 1)1, 3, 5.2sin202, 4, 6.nnnAncT jnjjnAnnnn 021( )sin2jntnnx tennc0003032A23A2、已知信号如图所示：、已知信号如图所示： 求其傅立叶变换，并作出频谱图。求其傅立叶变换，并作出频谱图。0cos( )0ttTx ttT四、分析计算题四、分析计算题第第1 1章章 习习 题题0( )( )cos(2)x tw tf t图1-26 被截断的余弦函数ttT-TT-Tx(t)w(t)1001-1解：解：w(t)为矩形脉冲信号为矩形脉冲信号 ( )2 sinc(2)

7、W fTTf002201cos(2)2jf tjf tf tee002211( )( )( )22jf tjf tx tw t ew t e 根据频移特性和叠加性得：根据频移特性和叠加性得： 000011( )()()22sinc2()sinc2()X fW ffW ffTT ffTT ff被截断余弦函数的频谱就是将矩形脉冲的频谱一分被截断余弦函数的频谱就是将矩形脉冲的频谱一分为二，各向左右移动为二，各向左右移动f0，幅值减小一半。，幅值减小一半。五、简答题五、简答题1、信号有哪些分类？、信号有哪些分类？第第1 1章章 习习 题题第第1 1章章 习习 题题2、什么是什么是信号的时域描述信号的时

8、域描述和和频域描述频域描述？两者？两者有何区别？有何区别？解解:直接观测或记录到的信号，一般是以时间为独立变量的，直接观测或记录到的信号，一般是以时间为独立变量的，称其为时域描述。信号时域描述能反映信号幅值随时间的称其为时域描述。信号时域描述能反映信号幅值随时间的变化关系，而不能明确信号的频率组成关系。把信号的时变化关系，而不能明确信号的频率组成关系。把信号的时域描述通过适当方法可变成信号的频域描述域描述通过适当方法可变成信号的频域描述,频率描述是以频率描述是以频率为独立变量的信号。频率为独立变量的信号。3、什么是时间尺度改变特性？其对测试、什么是时间尺度改变特性？其对测试工作工作有何意义？有

9、何意义？解解:时域压缩，频域扩展，幅值降低；时域压缩，频域扩展，幅值降低；时域扩展，频域压缩，时域扩展，频域压缩， 幅值升高。幅值升高。时域压缩，提高了处理信号的效率。但频域时域压缩，提高了处理信号的效率。但频域 信号频带加宽，对仪器设备通频带的要求也提高了。反信号频带加宽，对仪器设备通频带的要求也提高了。反 过来，过来，时域扩展，处理信号的效率会下降，但频域信号时域扩展，处理信号的效率会下降，但频域信号 频带变窄，对仪器设备通频带的要求也降低了。频带变窄，对仪器设备通频带的要求也降低了。第第1 1章章 习习 题题4、什么是时移特性？它反映了什么规律？、什么是时移特性？它反映了什么规律？5、简

10、述单位脉冲函数的采样性质和卷积性质。、简述单位脉冲函数的采样性质和卷积性质。p33,p34 020()( )jftx ttX f e信号在时域中平移，频域中幅频谱不变，相频谱（相位）信号在时域中平移，频域中幅频谱不变，相频谱（相位）会变化。会变化。( )0(0) ( ),00( )f ttfttx tx t如果 函数与某一连续函数相乘，显然其乘积仅在处为其余各点（）之乘积均为 。函数和 函数的卷积结果，就是在 函数的坐标位置上简单地将（ ）重新作图。6、什么是各态历经随机过程？、什么是各态历经随机过程？答：若平稳随机过程任一样本函数的时间平均统计特性等于答：若平稳随机过程任一样本函数的时间平均

11、统计特性等于该过程的集合平均统计特性，则称该该过程的集合平均统计特性，则称该 随机过程是各态历经随机过程是各态历经的（遍历性）。的（遍历性）。业工程检测业工程检测考点考点第一节第一节 概述概述第三节第三节 测量装置的动态特性测量装置的动态特性第四节第四节 测试装置对任意输入的影响测试装置对任意输入的影响第五节第五节 实现不失真测量的条件实现不失真测量的条件第二节第二节 测量装置的静态特性测量装置的静态特性第六节第六节 测量装置动态特性的测量测量装置动态特性的测量第七节第七节 负载效应负载效应第八节第八节 测量装置的抗干扰测量装置的抗干扰业工程检测业工程检测考点考点一、填空题一、填空题 1、线性

12、系统在时域可用、线性系统在时域可用 方程描述。方程描述。 2、测试装置动态特性在频域用、测试装置动态特性在频域用 描述。描述。 3、频率响应函数的实验测定法是、频率响应函数的实验测定法是 。 4、测试系统特性的时域、频域和复数域可分别用、测试系统特性的时域、频域和复数域可分别用 、 、 来描来描述述。来来来来来描述来描述。正弦输入法正弦输入法频率响应函数频率响应函数常系数线性微分常系数线性微分脉冲响应函数脉冲响应函数h(t)频率响应函数频率响应函数H()习习 题题传递函数传递函数H(s)业工程检测业工程检测考点考点二、二、判断对错题（用判断对错题（用或表示）或表示） 1、传递函数相同的各种装置

13、，其动态特性均相同。（、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（ ） 2、幅频特性是指、幅频特性是指系统系统输出与输入信号的幅值比与频率的关输出与输入信号的幅值比与频率的关 系。（系。（ ） 3、相频特性是指、相频特性是指系统系统输出与输入信号的相位比与频率的关输出与输入信号的相位比与频率的关 系。系。 （ ） 业工程检测业工程检测考点考点三三、单项选择单项选择题题 1、传感器的静态特性中，输出量的变化与引起此变化的输、传感器的静态特性中，输出量的变化与引起此变化的输 入量的变化量之比，称为入量的变化量之比，称为（ ） A.线性度线性度 B.灵敏度灵敏度 C.稳定性稳定性 D.回程误差回程

14、误差 2、关于传递函数的特点，下列叙述不正确的是。（、关于传递函数的特点，下列叙述不正确的是。（ ） A.与具体的物理结构无关与具体的物理结构无关 B.反映系统的传输和响应特性反映系统的传输和响应特性 C.与输入有关与输入有关 D.反映了测试系统的特性反映了测试系统的特性BC业工程检测业工程检测考点考点四四、分析计算题分析计算题1、某测试装置为一线性系统，其传递函数为：、某测试装置为一线性系统，其传递函数为： 求其对周期信号求其对周期信号的稳态响应的稳态响应y(t)。 1005. 01)( ssH( )0.5cos100.2cos(10045 )x ttt线性线性系统系统具有叠加性和频率保持特

15、性。具有叠加性和频率保持特性。业工程检测业工程检测考点考点解：解：已知已知 则：则： 即：即： ssH005. 011)( 005. 011)(jH )005. 0arctan()( 2)005. 0(11)( A111y ( )cos(10)tYt令，222y ( )cos(100)tYt业工程检测业工程检测考点考点11121()(10)0.4990.51(0.005 10)YAAY22221()(100)0.1790.21 (0.005 100)YAAY1110()arctan(0.005 10)2.86 。22-(-45 )arctan(0.005 100)71.57 。业工程检测业工程

16、检测考点考点12( )( )( )0.499cos(102.86 )0.179cos(10071.57 )y ty ty ttt业工程检测业工程检测考点考点四四、分析计算题分析计算题2、一个一阶系统在测一个一阶系统在测100Hz正弦信号时要求幅值误差不超正弦信号时要求幅值误差不超 过过5%，则其时间常数应取多少？若该装置测，则其时间常数应取多少？若该装置测200Hz信号信号 时其幅值误差和相位差各是多少？时其幅值误差和相位差各是多少？2=11( )arctan()1 ()AA 解：幅值误差为（ ）对一阶系统，幅频特性和相频特性为（ ）=业工程检测业工程检测考点考点22245%=0.05-11-

17、0.051()1()-1=0.1080.95110.1080.1085.23 1022 100Af当，即要求（1 （ ） 0.05时，有，有业工程检测业工程检测考点考点2424200Hz1= -1()1=1-12200 5.23 10=16.4%=-arctan(-2)=-arctan(2 3.14 200 5.23 10 )=-33.4f 当系统做信号测试时，有：1（）（ ）业工程检测业工程检测考点考点四四、分析计算题分析计算题3、设某力传感器可作为二阶系统处理。已知传感器的固有、设某力传感器可作为二阶系统处理。已知传感器的固有 频率为频率为800Hz，阻尼比为，阻尼比为0.14，问使用该传

18、感器测频率，问使用该传感器测频率 为为400Hz正弦力时，其幅值比和相位差各是多少？若将正弦力时，其幅值比和相位差各是多少？若将 阻尼比改为阻尼比改为0.7，则幅值比和相位差作何变化？则幅值比和相位差作何变化？业工程检测业工程检测考点考点22222222=400 2800 2=0.5,1(400)1411.3110.54 0.140.5nnnnA 按题意，当，时，0.14，有：业工程检测业工程检测考点考点22( )arctan10.571(2)=0.7(400)0.975( )43.03nnA 当时，可得相位差业工程检测业工程检测考点考点五五、简答题简答题1、什么是线性系统的频率保持特性？有何

19、意义？、什么是线性系统的频率保持特性？有何意义？答：答：线性系统输出信号的频率与输入信号的频率保持一致。线性系统输出信号的频率与输入信号的频率保持一致。 对测试工作的意义：对测试工作的意义： 由此即可判断出输出信号中只有与输入信号频率相同由此即可判断出输出信号中只有与输入信号频率相同的的 部分才是由输入信号引起的输出，其它部分则可以认部分才是由输入信号引起的输出，其它部分则可以认为为 是干扰信号引起的输出从而加以排除。是干扰信号引起的输出从而加以排除。2、测试装置的静态特性包括哪些？、测试装置的静态特性包括哪些？答：测试装置静态特性描述指标答：测试装置静态特性描述指标:(1)线性度线性度,(2

20、)灵敏度灵敏度,(3)回回 程误差程误差,(4)分辨率分辨率,(5)零点漂移和灵敏度漂移零点漂移和灵敏度漂移业工程检测业工程检测考点考点五五、简答题简答题3、如何测定测试装置的频率响应函数？、如何测定测试装置的频率响应函数？ 答：依次用不同频率的正弦信号通过系统，测出系统输出答：依次用不同频率的正弦信号通过系统，测出系统输出信号与输入信号的幅值和相位。则对某一个频率，输出信号与输入信号的幅值和相位。则对某一个频率，输出与输入信号的幅值比就是该频率对应的幅频特性，输出与输入信号的幅值比就是该频率对应的幅频特性，输出 与输入信号的相位差就是该频率对应的相频特性。与输入信号的相位差就是该频率对应的相

21、频特性。业工程检测业工程检测考点考点五五、简答题简答题4、一阶系统中的时间常数对系统有何意义？、一阶系统中的时间常数对系统有何意义？ 答：答：一阶测试装置时间常数反应了系统响应速度，决定了系一阶测试装置时间常数反应了系统响应速度，决定了系 统的工作频率范围。统的工作频率范围。5、影响二阶系统动态特性的参数有哪些？对系统有何意？、影响二阶系统动态特性的参数有哪些？对系统有何意？答：二阶系统动态特性的参数主要有固有频率和阻尼比，答：二阶系统动态特性的参数主要有固有频率和阻尼比，外外 界频率接近或等于系统固有频率时，系统会发生共振现界频率接近或等于系统固有频率时，系统会发生共振现 象；象；固有频率决

22、定二阶测试装置的工作频率范围，阻尼固有频率决定二阶测试装置的工作频率范围，阻尼 比决定了误差的大小。比决定了误差的大小。业工程检测业工程检测考点考点五五、简答题简答题6、测试装置实现不失真测试的条件是什么？、测试装置实现不失真测试的条件是什么？0000( )( )()(y tx ty tA x ttAt答：如果测试装置输出和输入 ( )满足、 都是常值），则称该装置实现了不失真测试。其幅频特性为一常值，相频特性与频率呈线性关系。业工程检测业工程检测考点考点第一节第一节 常用传感器分类常用传感器分类第四节第四节 磁电、压电与热电式传感器磁电、压电与热电式传感器第五节第五节 光电传感器光电传感器第

23、二节第二节 机械式传感器及仪器机械式传感器及仪器第六节第六节 光纤传感器光纤传感器第七节第七节 半导体传感器半导体传感器第八节第八节 红外测试系统红外测试系统第九节第九节 激光测试传感器激光测试传感器第十节第十节 传感器的选用原则传感器的选用原则第三节第三节 电阻、电容与电感式传感器电阻、电容与电感式传感器业工程检测业工程检测考点考点第第3 3章章 习习 题题 一、填空题一、填空题 1 1、金属电阻应变片的工作原理是、金属电阻应变片的工作原理是 。 半导体应变片的工作原理是半导体应变片的工作原理是 。 2 2、电感式传感器的工作原理是、电感式传感器的工作原理是 ， 它又可分为它又可分为 和和

24、两种。两种。3 3、电容式传感器分为、电容式传感器分为 、 和和 。4 4、对非线性传感器采用、对非线性传感器采用 来改善其性能。来改善其性能。5 5、压电式传感器的工作原理是、压电式传感器的工作原理是 。6 6、光纤传感器由、光纤传感器由 、 和和 3 3层组成层组成。 应变效应应变效应压阻效应压阻效应电磁感应电磁感应自感型自感型互感型互感型极距变化型极距变化型面积变化型面积变化型介质变化型介质变化型差动型差动型压电效应压电效应芯子芯子包层包层保护层保护层业工程检测业工程检测考点考点二、选择题二、选择题D1 1、压电式传感器目前多用于测量（、压电式传感器目前多用于测量（ ）A.A.静态的力静

25、态的力 B.B.动态的力动态的力 C.C.速度速度 D.D.加速度与动态的力加速度与动态的力. .2 2、能够感受湿度的电容式传感器属于（、能够感受湿度的电容式传感器属于（ ）的电容传感器）的电容传感器A.A.相对面积相对面积 B.B.极距极距 C.C.介质介质 D.D.参数参数3 3、电涡流效应中，线圈阻抗的变化与（、电涡流效应中，线圈阻抗的变化与（ ）有关）有关A.A.线圈和金属板间的距离线圈和金属板间的距离 B.B.被测物体的材料被测物体的材料 C.C.涡流的大小涡流的大小 D.D.线圈所通电流的大小线圈所通电流的大小 4 4、光电池能把太阳能直接转换为电能，是基于（、光电池能把太阳能直

26、接转换为电能，是基于（ ）A.A.霍尔效应霍尔效应 B.B.压电效应压电效应 C.C.内光电效应内光电效应 D.D.光生伏打效应光生伏打效应 CAD业工程检测业工程检测考点考点三、三、简答题简答题1、请阐述传感器的多种分类方法、请阐述传感器的多种分类方法？答：（答：（1）按被测物理量的不同，可分为位移传感器、力传按被测物理量的不同，可分为位移传感器、力传感器、温度传感器等；（感器、温度传感器等；（2）按传感器工作原理不同，可）按传感器工作原理不同，可分为机械式传感器、电气传感器、光学式传感器等；（分为机械式传感器、电气传感器、光学式传感器等；（3）按信号变换特征可分为物性传感器和结构型传感器；

27、（按信号变换特征可分为物性传感器和结构型传感器；（4）按敏感元件与被测对象之间的能量关系，可分为能量转按敏感元件与被测对象之间的能量关系，可分为能量转换型和能量控制型；（换型和能量控制型；（5）按输出信号，可分为模拟式和）按输出信号，可分为模拟式和数字式。数字式。业工程检测业工程检测考点考点三、三、简答题简答题2、为什么压电传感器适于动态测量、为什么压电传感器适于动态测量？答：由于压电式传感器的输出信号是很微弱的电荷，而且答：由于压电式传感器的输出信号是很微弱的电荷，而且传传 感器本身内阻很大，输出能量微弱，只有在其上加交感器本身内阻很大，输出能量微弱，只有在其上加交变变 力，电荷才能得到补充

28、，并给测量电路一定的电流，力，电荷才能得到补充，并给测量电路一定的电流，故压电传感器一般只做动态测量。故压电传感器一般只做动态测量。业工程检测业工程检测考点考点三、三、简答题简答题3、什么是热电式传感器，其转换机理是什么、什么是热电式传感器，其转换机理是什么？ 答：热电式传感器是把被测量转换为电量变化的一种装答：热电式传感器是把被测量转换为电量变化的一种装 置，其变换是基于金属的热电效应，按照变换方式的置，其变换是基于金属的热电效应，按照变换方式的 不同，可分为热电偶与热电阻传感器。不同，可分为热电偶与热电阻传感器。业工程检测业工程检测考点考点三、三、简答题简答题4、和电类传感器相比，光纤传感

29、器有哪些优点、和电类传感器相比，光纤传感器有哪些优点？答：（答：（1）本质防爆，适合于易燃、易爆等危险物品检测；）本质防爆，适合于易燃、易爆等危险物品检测； （2）对电绝缘，适合于高电压场合检测；）对电绝缘，适合于高电压场合检测； （3）无感应性，适合于强电磁场干扰环境下检测。）无感应性，适合于强电磁场干扰环境下检测。5、传感器选用的基本原则是什么，请举一例说明。、传感器选用的基本原则是什么，请举一例说明。答：选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、答：选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、 稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。 例

30、如电阻应变式传感器，湿度会影响其绝缘性，温度例如电阻应变式传感器，湿度会影响其绝缘性，温度 会影响其零漂。会影响其零漂。业工程检测业工程检测考点考点第一节 电桥第三节 滤波器第四节 信号的放大第五节 测试信号的显示与记录第二节 调制与解调业工程检测业工程检测考点考点第第4 4章章 习习 题题 一、填空题一、填空题 1 1、电桥电桥按所采用激励电源类型分为按所采用激励电源类型分为 和和 两种两种。2 2、在调制解调技术中，将被调制的低频信号称为、在调制解调技术中，将被调制的低频信号称为 ，高，高 频振荡信号称为频振荡信号称为 。3 3、RCRC低通滤波器的低通滤波器的RCRC越越 ，则上截至频率

31、越高。，则上截至频率越高。4 4、调幅波可以看作载波与调制波的、调幅波可以看作载波与调制波的 。5 5、理想滤波器在通带内的幅频特性应为、理想滤波器在通带内的幅频特性应为 ，相频特性的，相频特性的 斜率为斜率为 。6 6、将频率的变化复原为原来电压幅值的变化称为、将频率的变化复原为原来电压幅值的变化称为 。 直流电桥直流电桥调制波调制波交流电桥交流电桥载载 波波低低乘积乘积常数常数常值常值鉴频鉴频业工程检测业工程检测考点考点二、选择题二、选择题C1 1、电路中鉴频的作用是（、电路中鉴频的作用是（ ）A.A.使高频电压转变成直流电压使高频电压转变成直流电压 B.B.使电感量转变成电压量使电感量转

32、变成电压量. .C.C.使频率变换转换成电压变化使频率变换转换成电压变化 C.C.使频率转换成电流使频率转换成电流2 2、电桥这种测量电路的作用是把传感器的参数变化变为（、电桥这种测量电路的作用是把传感器的参数变化变为（ ） 的输出。的输出。A.A.电阻电阻 B.B.电容电容 C.C.电压或电流电压或电流 D.D.电荷电荷3 3、载波频率为、载波频率为f f0 0, ,调制信号的最高频率为调制信号的最高频率为f fm m，两者关系为（，两者关系为（ ）A. A. f f0 0 = =f fm m B. B. f f0 0 f fm m C. C. f fm m f f0 0 D. D. f fm m f f0 0 4 4、电容传感器如果采用调频测量电路，此时传感器电容是振荡、电容传感器如果采用调频测量电路，此时传感器电容是振荡器（器（ ）的一部分。）的一部分。A.A.负载负载 B.B.隔直电路隔直电路 C.C.谐振电路谐振电路 D.D.反馈回路反馈回路 CBC业工程检测业工程检测考点考点三、三、简答题简答题1 1、信号调理和转换在测试系统中的作用是什么、信号调理和转换在测试系统中的作用是什么？p127p1272 2、什么是幅值调制，解调的方法有哪些、什么是幅值调制，解调的方法有哪些？p133p1333