江苏师范大学连云港校区《测试技术》习题集

1、机械工程测试技术基础练习题集练习题一、选择题1测试技术的发展趋势为：A.智能化、集成化、高灵敏化、数字化 B.智能化、集成化、微小化、数字化C.集成化、高灵敏化、微小化、数字化 D.智能化、高灵敏化、微小化、数字化2描述非周期信号的数学工具是A.三角函数 B.拉氏变换C.傅氏变换 D.傅氏级数3连续非周期信号的频谱是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4一阶测试系统与二阶测试系统的瞬态响应之间最重要的差别是A. 在阻尼状态下，二阶系统具有衰减正弦振荡，而一阶系统不存在B.在欠阻尼状态下，一阶系统具有衰减正弦振荡，而二阶系统不存在C.在欠阻尼状态下，二阶系统具

2、有衰减正弦振荡，而一阶系统不存在D.以上说法均不正确5输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是A. 幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数6传感器的静态特性指标之一是A.幅频特性B.相频特性C.稳定时间D.线性度7.无源传感器又称为型传感器A.能量控制B.能量转换C.能量供给D.能量消耗8压电传感器的前置放大器的主要作用是A.把传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出B.把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出C.专感器的输出信号进行滤波D.对传感器的输出信号进行解调9 电路中鉴频的作用A.使高频电压转变为直流电压 B.使电感量转变为电压量C.使频率变化转变为电压变化 D.使频率转换成电

3、流10 被测结构应变一定时，可以采用何方法使电桥输出增大A.多贴片 B.使4个桥臂上都是工作应变片C.交流测量电桥 D.电阻值较小的应变片11若采样信号频谱中的最高频率为，则根据采样定理，采样频率应选择为A.小于 B. 等于 C. 小于 D. 大于12 正弦信号的自相关函数为A. B. C. D.13构成现代信息的3大支柱是A. 纳米技术、计算机技术、检测技术否 B.多媒体技术、测量技术、通信技术C.传感器技术、计算机技术、通信技术 D.超导技术、传感技术、通信技术14瞬变信号的频谱为，则表示的是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.信号的瞬时功率 D.信号的均方值

4、15数字信号的特征是A. 时间上离散，幅值上连续 B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上均连续 D.时间上连续，幅值上量化16半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的效应是A.压阻效应B.应变效应C.霍尔效应D.光电效应17半导体应变片的灵敏度随什么的不同而不同A.半导体材料B.杂质浓度C.载荷的大小 D.半导体尺寸18电涡流效应中，线圈阻抗的变化与什么有关A.线圈和金属板间的距离B.被测物体的材料C.涡流的大小D.线圈所通电流的大小19 用电桥进行测量时，可采用零测法和偏差测量法，其中零测法具有何特点。A.测量精度较低 B.测量速度较快C.适于测量动态值 D.适于测量静态值20电桥这种测量电

5、路的作用是把传感器的参数变化变为什么输出。A.电阻 B.电容 C.电压或电流 D.电荷21差动半桥接法的灵敏度是单臂电桥灵敏度的多少倍。A.1/2 B.1 C.2 D.322在测试装置中，常用（510kHz）的交流作为电桥电路的激励电压，当被测量为动态量时，该电桥的输出波形为什么波A.调频波 B.非调幅波 C.调幅波 D.与激励频率相同的等幅波23把连续时间信号进行离散化时产生混叠的重要原因是A. 记录时间太长 B. 采样间隔太宽 C. 记录时间太短 D. 采样间隔太窄24已知信号的自相关函数为，则该信号的均方值为A. B. C. D.25仪器结构不完善所引起的误差属于A. 引用误差 B.随机

6、误差 C.过失误差 D.系统误差26时域信号持续时间延长，则频域中高频成分将A不变 B.增加C.减少 D.变化不确定27将时域信号进行转移，则频域信号将会A. 扩展 B压缩C不变 D仅有相移28造成线性测试系统产生失真两种因素是A. 幅值失真，相位失真 B.幅值失真，频率失真C.线性失真，相位失真 D.线性失真，频率失真29下列对负载效应的表达错误的是A. 测量环节作为被测量环节的负载，接到测试系统时，连接点的状态将发生改变B.测量环节作为被测量环节的负载，两环节将保持原来的传递函数C.测量环节作为被测量环节的负载，整个测试系统传输特性将发生变化D.负载效应是指，测量环节与被测量环节相连时对测

7、量结果的影响30用一阶系统作为测试系统，为了获得较佳的工作性能，其时间常数应A. 尽量大B.尽量小C.根据系统特性而定D.无穷大31能够感受湿度的电容式传感器属于哪种变的电容传感器A.相对面积B.极距C.介质D.参数32霍尔元件所产生的霍尔电势取决于A.霍尔元件材料B元件尺寸C元件所在磁场的磁感应强度D杂质浓度33下列不属于能量转换型传感器的是A.压电式传感器B.磁电式传感器 C.热电偶传感器 D.电容式传感器34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中的哪一部分A.负载 B. 隔直电路 C.谐振电路 D.反馈电路35 只使在f1f2间频率的信号通过，应采用何种滤波器。A.带阻

8、 B.带通 C.高通 D.低通36 相干函数的取值在什么范围A. +1与-1 B. 0与+1 C. -1与0 D.任意取值37下列哪个参数可以反映测试系统的随机误差的大小A. 灵敏度 B.重复性 C.滞后量 D.线性度38傅里叶级数中的各项系数表示谐波分量的A. 相位 B周期C振幅 D.频率39传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为A. 线性度B.灵敏度C.稳定性D.回程误差40用二阶系统作为测量装置时，影响复制测量误差大小的参数有A. 时间常数B.灵敏度C.固有频率和阻尼度D.回程误差41传感器的输出量对于随时间变化大的输入量的响应特性称为传感器的何特性。A.

9、幅频B.相频C.输入输出D.静态42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 B.反映测试系统的传输和响应特性C.与输入有关 D.只反映测试系统的特性43电阻应变式传感器是利用金属的将被测机械量转换成A.电阻应变效应，电阻变化B.压电效应，电压变化C.热电效应，电流变化D.热阻效应，电阻变化44压电式传感器目前多用于测量A.静态的力B.动态的力C.速度D.加速度与动态的力45 低通滤波器的截止频率是幅频特性值等于何时所对应的频率（为时对应的幅频特性值）。A. B. C. D. 46一选频装置，其幅频特性在f1f2之间平直，而在0f1及f2的这两段均受到极大衰减，该选频装置

10、是何类型的滤波器。A. 高通 B.低通 C.带通 D.带阻47 在测试的结果分析中，相关是变量之间的A.线性关系 B. 函数关系 C.物理联系 D. 近似关系48 若采样信号频谱中的最高频率为，则根据采样定理，采样频率应选择为A.小于 B. 等于 C. 小于 D. 大于二、填空题周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是 的。均方值x2表示的是信号的强度，它与均值x、方差x2的关系是 。 测试信号调理电路主要有 、 、 。测试系统的静态特性指标有 、 、 。灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的 。传感器按信号变换特性可分为 、 。7和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量

11、符合 、 的变化，才能使输出有最大值。8信号分析的过程主要包括： 、 。9系统动态特性在时域可用 来描述，在复数域可用 来描述，在频域可用 来描述。10高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对信号有放大作用。11动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 。12压控振荡器的输出电压是方波信号，其 与输入的控制电压成线性关系。13调频波的解调又称，其解调电路称为。14滤波器的通频带宽和响应时间成关系。15滤波器的频率分辨力主要由其决定。16带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1）而成（fc2> fc1）。17测试系统的线性度和滞后度

12、是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。18、测试信号中的最高频率为，为了避免发生混叠现象，时域中的采样间隔应小于 。19电感式传感器也称为 传感器，它是利用 原理将被测物理量转换成线圈 和 的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化，从而实现非电量到电量的转换。20电容式传感器有 型、 型和 型3种类型，其中 型灵敏度最高。21非周期信号可分为瞬变非周期信号和 信号。22用于制作压电传感器的常用压电材料是 和 。2测试系统的静态特性指标有 、 、 。2测试系统的组成类型大体分为 和 。25测试装置对单位脉冲函数的响应称为 ，记为h(t)，h(t)的傅里叶变换就是装置的 。2和差特性的主要

13、内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合 、 的变化，才能使输出有最大值2信号分析的过程主要包括： 、 。2动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 。2在数据采集系统中，常采用放大器。30根据载波受调制的参数的不同，调制可分为、。31压控振荡器的输出电压是方波信号，其 与输入的控制电压成线性关系。32调频波的解调电路称为。33滤波器的频率分辨力主要由其决定。34决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。35在电桥测量电路中，由于电桥接法不同，输出的电压灵敏度也不同， 接法可以获得最大的输出。36用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越。37如信号的自相关函

14、数为Acos，则其均方值x2=。38低通滤波器对阶跃响应的建立时间Te带宽B成、，或者说它们之间的乘机是。39测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。40频率不同的两个正弦信号，其互相关函数为 。4周期信号的频谱是 的，而非周期信号的频谱是连续的。42周期信号可按三角函数分解成下列形式：，其中， ， ， 。43使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称 。 44信号可分为确定性信号和 ，也可分为模拟信号和 。45滤波器的品质因素Q与带宽B 的关系是 。46金属应变片是根据 原理工作的。47当把石英等晶体置于电场中，其几何尺寸将发生变化，这种由于外电场作用

15、导致物质机械变形的现象称为 。48矩形窗函数的频谱是 函数。 49两个时域函数、的卷积定义为 。50信号经截断后，其带宽将变为 ，因此，无论采样频率多高，将不可避免地发生 ，从而导致 。51、测试系统的静态特性指标有 、 、 。 52、半导体应变片是根据 原理工作的。53、根据载波受调制的参数的不同，调制可分 、 、 。54测试装置的结构参数不随时间而变化的系统称为 系统。若输入和输出呈线性关系，则称为 系统。55测试系统动态特性参数的测试方法为 。56测试系统动态不失真测试的频率响应特性条件为 。57理想测试系统的特性为 。58电桥的分类方法有很多种，按 可分为直流电桥和交流电桥；按 可分为

16、平衡电桥和不平衡电桥；按 可分为单臂电桥、差动电桥和全臂电桥。59 RC微分电路实际上是一种 滤波器，而RC积分电路实际上是一种 滤波器。60 当时，信号的自相关函数值为 ，它也等于信号的 。61函数的频谱是 谱。 62使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称 。 63对于实际滤波器，滤波器因数范围一般是。64传感器按结构可分为 、 等。65已知傅氏变换对和，当时，= 。66周期信号与瞬变信号都可以用 来表示。周期量的频谱和瞬态量的频谱区别在于：前者是 ，后者是 。周期量的幅值谱的纵坐标表示各次 ，瞬态量的幅值谱的纵坐标表示 。67高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共

17、模信号有抑制作用，对信号有放大作用。68滤波器的频率分辨力主要由其决定。69对于理想滤波器，滤波器因数。70电感式传感器常可分为 、 等。71灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的 。72调幅波可以看作载波与调制波的 。73动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 。74调频波的解调电路称为。75滤波器的通频带宽和响应时间成关系。76输入x(t)、输出y(t)、装置的脉冲响应函数h(t)，它们三者的关系是 。77测试装置的动态特性在时域中用 描述，在频域中用描述 。78块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理

18、制作的传感器称 传感器。这种传感器只能测量 物体。79带通滤波器的通带越窄，则其选择性越 。但对于已定带宽的滤波器，过长的测量时间是 。80在同频检测技术中，两信号的频率与相关关系可用 、 来进行概括。三、判断题1传感器技术、计算机技术与通信技术一起构成了现代信息的三大支柱。2凡频谱是离散的信号必然是周期信号。3系统的传递函数、分别为响应与激励的拉氏变换，表明将随的减小而增大。4测试装置的相频特性表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。5测试装置能进行不失真测试的条件是：其幅频特性为常数，相频特性为零。6传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的被测量越小。7传感器的响应特性必须在所测

19、频率范围内努力保持不失真测试条件。8 一阶RC低通滤波器，当电阻R增大时，滤波器上限截止频率将会减小。 9滤波器的带宽表示其频率分辨率，带宽越窄分辨率越高。 10对一个具有有限频谱（）的连续信号采样，若满足，采样后得到的输出信号就能恢复为原来的信号（为采样时间间隔）。 11用一阶系统作测试系统，为了获得较佳的工作性能，其时间常数应尽量大。12用二阶系统作测试装置时，为获得较宽的工作频率范围，系统的阻尼比应接近于0.707。13满足狄氏条件的周期信号可以用傅里叶级数展成余弦信号和的形式。14周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱也是离散的。15霍尔元件所产生的霍尔电势取决于元件所在磁场的磁感应

20、强度。16.在压电式传感器中，为了提高灵敏度，往往采用多片压电芯片构成一个压电组件。17.半导体式传感器是磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器及色敏传感器等。18 交流电桥的输出信号经放大后，直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了。 19交流电桥可测静态应变，也可测动态应变。 20 互相关函数的最大值一定在处。 21在间接测量中，只要直接测量的相对误差小，间接测量的误差也就一定小。22负载效应指测量环节与被测量环节相连时对测量结果的影响。23幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。24 对一个具有有限频谱（）的连续信号采样，若满足，采样后得到的输出信号就能恢复为原来的信号（为采样时间

21、间隔）。 25选择好的窗函数对信号进行截取，可以达到能量不泄露的目的。 26金属应变片与半导体应变片在工作原理上都是利用金属形变引起电阻的变化。27测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片；测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。28压电式传感器是利用某些物质的压阻效应而工作的。29 一般把控制高频振荡波的缓变信号称为调制波，载送缓变信号的高频振荡称为载波，调制后的振荡波称为已调波。 30 调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数，使其按被测信号的规律变化，以利于信号的放大与传输。 31非周期信号是周期为无穷大的周期信号。32周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的整数倍。

22、33各系统串联时，总传递函数等于各组成系统传递函数之积。34传递函数表征了系统的传递特性，并反映了物理结构。因此，凡传递函数相同的系统，其物理结构必然相同。35传感器的响应特性必须在所测频率范围内努力保持不失真测试条件。36传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为线性度。37在电桥测量电路中，由于电桥接法不同，输出的电压灵敏度也不同，差动半桥接法可以获得最大的输出。 38将应变片贴于不同的弹性元件上，就可以实现对力、压力、位移等物理量的测量。39 互相关函数是在频域中描述两个信号相似程度的函数。 40相关函数和相关系数一样，都可以用它们数值的大小来衡量两函数的相关

23、程度。 四、简答题1什么是测试？说明测试系统的构成及各组成部分的作用。2说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？3选用传感器的原则是什么？4 信号处理有哪些主要方法？各方法的主要内容是什么？5应变片的灵敏系数与电阻丝(敏感栅）的灵敏系数有何不同？为什么？ 6什么是测试？简述测试技术的含义。7说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？8简述调幅波的特点。9传递函数与频率响应函数之间有何关系？二者有何特点？10电容式传感器有哪些优缺点？说明其主要应用场合以及使用中应注意的问题。11说明测试系统的构成及各组成部分的作用。12说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？1

24、3交流电桥达到平衡时必须满足的条件是什么？如何来实现交流电桥的平衡？14简要说明如何求解测试装置动态特性的数学描述的3个函数，它们之间有何内在关系？15 为了符合采样定理，使信号在做数字处理时不发生混叠，可采取哪些措施？16描述各态历经随机信号的主要特征参数有哪些？17什么是调制和解调？其作用是什么？18简述信号不失真条件。19何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可测哪些物理量？请举出三个例子说明。20 相关分析在工程上有那些应用？五、分析与计算题1已知信号x(t)=e-t (t0)，(1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。(2) 求x(t)的自相关函数Rx () 。

25、 2一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙0 =0.3mm，（1）工作时如果传感器的工作间隙变化=±2m，求电容的变化量。（2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在=±2m时，读数仪表的指示值变化多少格？（0 = 8.85×10-12 F/m） 3已知RC低通滤波器的R=1K，C=1MF，当输入信号x= 100sin1000t时，求输出信号y 。 4在使用灵敏度为80nC/MPa的压电式力传感器进行压力测量时，首先将它与增益为5mV/nC的电荷放大器相连，电荷放大器接到灵敏度为25mm/V的笔记记录仪上，试求该

26、压力测试系统的灵敏度。当记录仪的输出变化30mm时，压力变化为多少？5周期信号的傅氏级数：（1）.画出单边幅度谱和相位谱；（2）.画出双边幅度谱和相位谱。（3）.求前三次谐波的功率之和（傅氏级数以cos函数作为基）6已知周期方波信号的傅氏级数： 试（1）画出信号f（t）的幅度谱（2）以cos形式表示时的相位谱(3) 以sin形式表示时的相位谱。7. 已知描述系统的微分方程：求系统函数和系统的冲激响应。8、磁电式速度传感器线圈平均直径D=25mm，气隙磁感应强度B=6000Gs，如传感器的灵敏度S=600mv/cm/s，则工作线圈匝数应为多少？9、已知调幅波xm(t)(100 + 30 cost

27、 +20 cos3t )cosct ，其中f c =10KHz，f=500Hz 。试求：（1）xm(t)所包含的各分量的频率和幅值。（2）绘出调制信号与调幅波的频谱。 10.有一金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R= 120 ,设工作时其应变为1200，问是多少？若将此应变片与2V直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？11试求传递函数为和的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。12已知某霍尔传感器的激励电流I=3A，磁场的磁感应强度B=5×10-3T，导体薄片的厚度d=2mm，霍尔常数Rh=0.5，试求薄片导体产生的霍尔电势Uh的大小。13 已知调幅波xa(t)

28、=(100+30cosWt+20cos3Wt)coswct，其中fc=10kHz，fW=500Hz。试求：1）xa(t)所包含的各分量的频率及幅值；2）绘出调制信号与调幅波的频谱。14有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度？说明为什么？1）半桥双臂各串联一片；2）半桥双臂各并联一片。15图3.3（a)所示为汽车变速箱正常工作时的功率频谱，图 3.3(b) 所示为汽车变速箱上测取的振动加速度信号经功率谱分析处理后所得的实际功率频谱，试分析该变速箱的工作状态。16试计算一阶低通RC滤波器的频率特性函数。17画出

29、x3(t)=10Sin(2·3·t+/6) +5Sin(2·2·t+/3)（1）单边频谱；（2）双边幅度频谱。18有一电阻应变片（见图），其灵敏度Sg2，R120W。设工作时其应变为1000me，问DR？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？1.5V19现有四个电路元件:电阻R1、R2，电感L和电容C，拟接成四臂交流电桥，试画出能满足电桥平衡的正确接桥方法，并写出该电桥的平衡条件。20. 电感传感器（自感型）(以气隙变化式)为例的灵敏度与哪些因素

30、有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取这些措施会带来什么样后果？练习题答案 一、选择题1.B 2. C 3. C 4. C 5. B 6. D 7. A 8. B 9. C 10. B 11. D 12. B13.C 14. B 15. B 16. A 17. A 18. A 19. D 20. C 21. C 22. C 23. B 24. B25.A 26. C 27. D 28. A 29. B 30. B 31. C 32. C 33. D 34. C 35. B 36. B37.B 38. C 39. B 40. C 41. C 42. C 43. A 44. D 45. B 46.

31、 C 47. A 48. D二、填空题：1、 连续2、 3、电桥、放大、调制解调电路4、非线性度、灵敏度、回程误差 5、斜率 6、组合型、一体化型7、相邻相反 相对相同 8、信号分析、信号处理9、传递函数、频率函数、脉冲响应函数10、差模11、分布电容 12、频率 13、鉴频、鉴频器 14、反比 15、带宽B 16、串联17、系统、随机 18、0.005 19、电磁 阻式，电磁感应自感系数，互感系数 20、面积型、极 距和介质；极 距21、非周期 22、石英晶体和压电陶瓷 23、灵敏度、非线形度、回程误差 24、组合型 一体化型 25、脉冲响应函数 ， 频率响应函数 26、相邻相反 相对相同2

32、7、信号加工、信号变换，提取又有信号的过程 28、分布电容 29、程序控制 30、调幅、调频、调相 31、鉴频 32、鉴频器33、带宽B 34、信频程选择性 35、全臂 36、长 37、A 38、反比；常数 39、串联 40、0 41、离散 42、43、滤波器 44、随机、数字 45、46、（正）应变效应 47、逆压电效应 48、 49.、 50、无限宽 ， 混叠 ， 误差 。51、 非线性度、灵敏度、回程误差 52.、压阻效应53、调幅、调频、调相54、时不变；线性目 55、稳态响应法、脉冲响应法和阶跃响应法 。56、 A(w)=和或 。57、理想测试系统的特性为叠加性、比例特性、微分特性、

33、积分特性和频率保持性。58、不同的电桥电源 ； 工作方式 ； 被测电阻的接入方式59、 高通 ； 低通 60、 最大值 ， 均方值 。61.均匀谱 62滤波器 63. （1，5） 64.结构型、物性型 65. 。66. 频谱；离散的，连续的。谐波的幅值，频谱密度。 67、差模 68. 带宽 69. 1 70.自感式、互感式71. 斜率 72、 73.分布电容 74.鉴频器 75.反比 76 。77 微分方程，频率响应函数 。78电涡流；金属。79 好 。不必要的 。80 同频一定相关 、 相关一定同频 三、判断题1. 2. × 3. × 4. × 5. ×

34、; 6. × 7. 8. 9. 10. ×11. × 12. 13. 14. × 15. 16. 17. × 18. ×19. 20. ×21. ×22. 23. 24. × 25. × 26. × 27. 28. ×29. 30. 31. 32. 33. × 34. × 3 5. 36. × 37. × 38. 39. × 40. ×四、问答题1、 答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过

35、程，也是获取信息的过程。（1） 测量对象（2） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。（3） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。（4） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（5） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。2、答：相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的

36、阻值变化，E是由电阻率的变化引起的阻值变化。不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=E，SE。各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。3、基本原则是：选用的传感器其性能应当与被测信号的性质相匹配。（1）静态特性方面：a、应使被测量的变化范围在传感器的线性范围以内，并保证线性误差在允许范围内；b、传感器的分辨率（力）从数据上应小于测量要求的分辨率（力）c、满足实际要求的条件下，精度不宜过高。4、（1

37、）频谱分析法:研究信号的频域构成。（2）相关分析法:研究信号在不同时刻的相似性和关联性。（3）功率谱分析法:从频域中提供相关法分析说能提供的所有信息。5、（1）一般情况下，应变片的灵敏系数小于电阻丝的灵敏系数。（2）原因是：当应变片粘贴于弹性体表面或者直接将应变片粘贴于被测试件上时，由于基底和粘合剂的弹性模量与敏感栅的弹性模量之间有差别等原因，弹性体或试件的变形不可能全部均匀地传递到敏感栅。另外还有丝栅转角及接线的影响。6、答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。（6） 测量对象（7） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它

38、直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。（8） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。（9） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（10） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。7、答：相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的阻值变化，E是由电阻率的变化引起的阻值变化。不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/

39、R(1+2H)，S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=E，SE。各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。8、特点有： （1） 当调制信号x(t)>0时，调幅波xm (t)与载波y(t)同频同相，其幅值的大小与x(t)的大小有关；x(t) y(t)（2） 当x(t)<0时，xm (t)与载波y(t) 同频反相，其幅值大小仍与x(t)的大小有关；（3） 调幅波是一高频，但其包洛线和调制信号x(t)相似，其副值受x(t)变化的影响，y(t)的频率越高，即波形越宽，

40、相似程度越好。9、传递函数是在复数域中描述和考察系统的特性，与在时域中用微分方程来描述和考察系统的特性相比有许多优点。频率响应函数在频域中描述和考察系统特性的。与传递函数相比，频率响应函数易通过实验来建立，且其物理概念清楚，利用它和传递函数的关系，极易求出传递函数。 在系统传递函数已经知道的情况下，令中s的实部为零，即便可以求得频率响应函数。 10、优点：温度稳定性好、结构简单、适应性强、动态响应好；缺点：可以实现非接触测量、具有平均效应、输出阻抗高、负载能力差、寄生电容影响大、输出特性非线性等。电容传感器作为频响宽、应用广、非接触测量的一种传感器，在位移、压力、厚度、物位、湿度、振动、转速、

41、流量及成分分析的测量等方面得到了广泛的应用。使用时要注意保护绝缘材料的绝缘性能；消除和减小边缘效应；消除和减小寄生电容的影响；防止和减小外界的干扰。11.答（11） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。（12） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。（13） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（14） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。12.答：相同之处在于：都是将被测量的变

42、化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的阻值变化，E是由电阻率的变化引起的阻值变化。不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=E，SE。各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。13答：两个条件：相对两臂阻抗之模的乘机应相等，并且它们的阻抗角之和也必须相等。实现：电阻平衡，电容平衡。14答：对系统的微分方程做拉氏变换

43、，传递函数为输出和输入的拉氏变换之商，另拉氏变换中的a=0即可求得频率响应函数，对传递函数进行拉氏反变换就可求得脉冲响应函数。它们之间的关系分别是拉氏变换对和傅立叶变换对关系。15 答:（1）提高采样频率；（2）降低信号中的最高频率。16. 答：1)均值、方差和均方值；2)概率密度函数；3)自相关函数；4)功率谱密度函数。17调制：就是使一个信号的某些参数在另一个信号的控制下而发生变化的过程。解调：从已调制波中恢复出调制信号的过程。作用：调制的目的：使缓变信号便于放大和输出。解调的目的：恢复原信号。18答：对一个测试装置，其输出y(t)和输入x(t)满足 y(t)=A0x(t-0)。式中A0、

44、0 均为常量。则，即实现不失真测量的基本条件为A()= A0 =常数，()=-019答：霍尔（Hall）效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过薄片时，则在垂直于电流和磁场方向的两侧面上将产生电位差，这种现象称为霍尔效应，产生的电位差称为霍尔电势。霍尔效应产生的机理（物理本质）：在磁场中运动的电荷受到磁场力FL（称为洛仑兹力）作用，而向垂直于磁场和运动方向的方向移动，在两侧面产生正、负电荷积累。应用举例：电流的测量，位移测量，磁感应强度测量，力测量；计数装置，转速测量（如计程表等），流量测量，位置检测与控制，电子点火器，制做霍尔电机无刷电机等。20答:应用相关分析可以辨识不同类别的信号、

45、有效地检测出信号中有无周期成分、线性定位和相关测速测距；还可以分析复杂信号的频谱、在混有周期成分的信号中提取特定的频率成分等。五、分析与计算题1、x(f)= x(t) e-j2ftdt=- e(-j2f-1)=则x(f)= (f)=-arctg(2f)频谱图如下：(2) Rx()=x(t)x(t+)dt=e=e-2.解：（1）S=- =-4.94×10-9F/m 当=2Hm时， =S=-4.94×10-9F/m×（2×10-6m） =-+9.88×10-15F（2）读取仪表的变化格数为： 9.88×10-15×1012S1S

46、2=9.88×10-3×100×5 =4.94（格）3.解：低通滤波器的截止频率Wc2=2fc2=2而输入信号Hx=100sin100t的频率Wx=1000HzWc2 ，所以低通滤波器相当于积分器，Hy=10-9 =10-10sin（1000t-900）4解：（1）求解串联系统的灵敏度。 （2）求压力值。 5解：（1）（2）（3）6解：（1）wCn2E/p2E/3p2E/5pw13w15w102E/7p7w1（2）wj nppw13w15w107w1（3）wj np/25p/2w13w15w107w17. 解：直接写出系统函数为进行拉普拉斯反变换，得到系统的冲激响应为常用指数函数拉普拉斯变换对：8.解：磁感应传感器的灵敏度S=WRl,所以 线圈匝数 W =S/ Rl,有B=6000GS=0.6T=0.6VS/m2 v=D=25mm,S=600mv/cm/s=0.6v/10-2m/s=25