2021年江苏大学机械工程测试技术期末试题库汇总

绪论第一章一、选取题1.描述周期信号数学工具是（）。A.有关函数B.傅氏级数C.傅氏变换D.拉氏变换2.傅氏级数中各项系数是表达各谐波分量（）。A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂信号周期频谱是（）。A.离散B.持续C.δ函数D.sinc函数4.如果一种信号频谱是离散。则该信号频率成分是（）。A.有限B.无限C.也许是有限，也也许是无限D.不能拟定5.下列函数表达式中，（）是周期信号。B.，C.，D.，6.各种信号之和频谱是（）。A.离散B.持续C.随机性D.周期性7.描述非周期信号数学工具是（）。A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数8.下列信号中，（）信号频谱是持续。A.B.C.D.9.持续非周期信号频谱是（）。A.离散、周期B.离散、非周期C.持续非周期D.持续周期10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中高频成分（）。A.不变B.增长C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（）。A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知，为单位脉冲函数，则积分函数值为（）。A.6B.0C.12D.任意值13.如果信号分析设备通频带比磁带记录下信号频带窄，将磁带记录仪重放速度（），则也可以满足分析规定。A.放快B.放慢C.重复多放几次D.不能14.如果，依照傅氏变换（）性质，则有。A.时移B.频移C.相似D.对称15.瞬变信号x(t)，其频谱X(f)，则|X(f)|2表达（）。A.信号一种频率分量能量B.信号沿频率轴能量分布密度C.信号瞬变功率D.信号功率16.不能用拟定函数关系描述信号是（）。A.复杂周期信号B.瞬变信号C.随机信号D.周期信号17.两个函数和，把运算式称为这两个函数（）。A.自有关函数B.互有关函数C.卷积D.互谱18.时域信号时间尺度压缩时，其频谱变化为（）。A.频带变窄、幅值增高B.频带变宽、幅值压低C.频带变窄、幅值压低D.频带变宽、幅值增高19.信号，则该信号是().A.简朴周期信号B.随机信号C.瞬变信号D.复杂周期信号20.数字信号特性是（）。A.时间上离散、幅值上持续B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上都持续D.时间上持续、幅值上量化21.非周期信号频谱是（）A.持续B.离散C.基频整倍数D.非持续

22.信号是信息（）A.载体B.描述C.形式D.数量表达23.脉冲函数频谱是（）A.均匀谱B.非均匀谱C.逐渐增高D.逐渐减少

24.截断方波信号频谱是（）A.离散谱B.持续谱C.低频谱D.高频谱25.方波信号谐波频率是基波频率（）A.偶数倍B.自然数倍C.基数倍D.小数倍26.窗函数在时域变窄，则其频域频带（）

A.缩小B.加宽C.不变D.不拟定27.下面（）频谱与抱负白噪声频谱相似A.低频噪声B.高频噪声C.随机噪声D.σ函数28.信号在时域时移，则信号在频域（）

A.相移B.不变C.压缩D.放大29.信号时域与频域描述办法是依托（）来确立彼此关系

A.拉氏变换B.傅氏变换C.卷积D.相乘30.各态历经随机过程必要是（）A.平稳随机过程

B.非周期性C.集合平均记录特性随时间周期性变化D.持续

31.工程中常用周期信号其谐波幅值随谐波频率增长而（）A.不变B.减小C.增长D.不拟定32.将信号在时域进行扩展，则信号在频域将（）A.不变B.扩展C.压缩D.相移33.由几种频率不同正弦信号合成周期信号，合成信号周期是（）A.各信号周期最小公倍数B.各信号周期最大公约数C.各信号周期平均值D.都不对二、填空题信号可分为和两大类。拟定性信号；随机信号拟定性信号可分为和两类，前者频谱特点是。后者频谱特点是。周期信号；非周期信号；离散；持续将拟定行信号中那些不具备周期重复性信号称为。非周期信号工程中常用周期信号，其谐波幅值总趋势是随谐波次数增高而，因而，没有必要取那些次数过高谐波分量。减小信号有效值平方称为，它描述测试信号平均功率。均方值两个时间函数和卷积定义式是。持续信号与单位脉冲函数进行卷积其成果是：。6.单位脉冲函数频谱所有频段上都是等强度，这种频谱常称为。均匀谱21.窗函数频谱是，则延时后窗函数频谱应是。信号当时间尺度在压缩时，则其频带其幅值。例如将磁带记录仪即是例证。展宽；减少；慢录快放单位脉冲函数频谱为，它在所有频段上都是，这种信号又称。1；等强度；白噪声余弦函数只有谱图，正弦函数只有谱图。实频；虚频计算积分值：。两个时间函数卷积定义式是。单位脉冲函数与在点持续模仿信号下列积分：。这一性质称为。；脉冲采样已知傅氏变换对，依照频移性质可知傅氏变换为。已知傅氏变换对：和时，则当时，=＿＿＿。三、名词解释1.平稳随机过程平稳随机过程是指其记录特性参数不随时间而变化随机过程。四、计算题tf(t)-1求tf(t)-1解：图中所示调幅波是三角波与载波乘积。两个函数在时域中乘积，相应其在频域中卷积。余弦信号频谱为三角波频谱为：则信号f(t)频谱为：2.求被截断正弦函数傅立叶变换。解原函数可看作是正弦函数和矩形窗函数乘积，即，其中又3.求被截断余弦函数如下，求其傅立叶变换。（9分）解：原函数可看作是余弦函数和矩形窗函数乘积，即，其中又4.求指数函数频谱。解：4.求正弦信号均值和均方值。解：5.求衰减振荡信号，频谱。解：设，6.一时间函数及其频谱函数如图1-2所示，其最高频率为。函数，（），试分别作出及其频谱函数图形。分析当时，图形会浮现什么状况？解：相称于信号与调幅信号，其时域与频域成果如下图所示：图中，（a）为调幅信号波形图，图（b）为调幅信号频谱图。当时，两边图形将在中间位置处发生混叠，导致失真。7.图1-3所示信号a（t）及其频谱A（f）。试求函数傅氏变换F（f）并画出其图形。解：由于并且,因此频谱图如下图所示：第二章一、选取题2.测试装置传递函数H(s)是装置动态特性在（）中描述。A.幅值域B.时域C.频率域D.复频域3.测试装置频响函数H（jω）是装置动态特性在（）中描述。A.幅值域B.时域C.频率域D.复频域4.用常系数微分方程描述系统称为（）系统。A.相似B.物理C.力学D.线性5.下列微分方程中，哪一种是线性系统数学模型？（）A.B.C.D.6.线性系统叠加原理表白（）。A.加于线性系统各个输入量所产生响应过程互不影响B.系统输出响应频率等于输入勉励频率C.一定倍数原信号作用于系统所产生响应，等于原信号响应乘以该倍数D.各种输入信号同步作用于系统所产生响应，等于各个原信号响应之和7.测试装置能检测输入信号最小变化能力，称为（）。A.精度B.敏捷度C.精密度D.辨别率8.普通来说，测试系统敏捷度越高，其测量范畴（）。A.越宽B.越窄C.不变D.不一定9.测试过程中，量值随时间而变化量称为（）。A.准静态量B.随机变量C.动态量D.静态量10.线性装置敏捷度是（）。A.随机变量B.常数C.时间线性函数D.时间非线性函数11.若测试系统由两个环节串联而成，且环节传递函数分别为，则该系统总传递函数为（）。若两个环节并联时，则总传递函数为（）。A.B.C.D.12.输出信号与输入信号相位差随频率变化关系就是（）。A.幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数13.时间常数为τ一阶装置，输入频率为正弦信号，则其输出与输入间相位差是（）。A.-45°B.-90°C.-180°D.45°14.测试装置脉冲响应函数与它频率响应函数间关系是（）。A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分15.时不变线性系统频率响应函数等于（）。A.系统正弦输出与正弦输入比B.系统稳态正弦输出傅氏变换与正弦输入傅氏变换之比C.用虚指数函数表达系统稳态正弦输出与正弦输入之比D.系统稳态正弦输出拉氏变换与正弦输入啦氏变换之比16.对某二阶系统输入周期信号，则其输出信号将保持（）。A.幅值不变，频率、相位变化B.相位不变，幅值、频率变化C.频率不变，幅值、相位变化D.幅值、频率、相位均不变17.二阶装置，用相频特性中（ω）=-90°时所相应频率ω作为系统固有频率预计值，则值与系统阻尼频率ξ大小（）。A.关于B.无关C.略关于系D.有很大关系18.二阶系统阻尼率ξ越大，则其对阶越输入时响应曲线超调量（）。A.越大B.越小C.不存在D.无关19.二阶装置引入适当阻尼目是（）。A.是系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好幅频、相频特性D.使系统稳定20.不失真测试条件中，规定幅频特性为（）。A.线性B.常数C.是频率函数D.没有规定21.不失真测试条件中，规定幅频特性为（），而相频特性为（）。A.线性B.常数C.是频率函数D.没有规定22.测试装置频响函数H(jw)是装置动态特性在（）中描述A.幅值域B.频域C.复频域D.时域23.测试装置传递函数H(s)分母与（）关于A.输入量x(t)B.输入点位置C.装置构造D.输出点位置24.非线性度是表达定度曲线（）限度A.接近真值B.偏离其似合直线C.正反行程不重叠D.回程误差25.用二阶系统作测试装置，为使系统响应最快，其固有频率（）A.越小越好B.越大越好C.0.6～0.7之间最佳D.负值最佳26.测试系统传递函数和（）A.详细测试系统物理构造关于B.详细测试系统物理构造无关C.输入信号关于D.输出信号关于27.敏捷度越高测试系统，（）A.系统越稳定B.回程误差越小C.漂移越大D.非线性误差越小28.用一阶系统作测试装置，为了获得最佳工作性能，其时间常数τ（）

A.越小越好B.越大越好C.0.6～0.7之间最佳D.负值最佳二、填空题H（s）与输入x(t)及系统初始状态无关，它只表达系统。传播特性一阶装置时间常数τ原则上。越小越好测试装置构造参数是不随时间而变化系统，则称为系统。时不变测试装置特性可分为特性和特性。静态特性；动态特性测试装置静态特性指标有、和。敏捷度；非线性度；回程误差描述测试装置动态特性数学模型有、、等。微分方程；传递函数；频率响应函数测试装置构造参数是不随时间而变化系统，则称为系统。若其输入、输出呈线性关系时，则称为系统。时不变；线性线性系统中两个最重要特性是指和。线形叠加性；频率保持性测试装置在稳态下，其输出信号变化量与其输入信号变化量之比值，称为。敏捷度测试装置输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置。传递函数测试装置对单位脉冲函数δ（t）响应，称为，记为h（t），h（t）傅氏变换就是装置。脉冲响应函数；频率响应函数满足测试装置不失真测试频域条件是和。；或幅频特性为常数；相频特性为线性为了求取测试装置自身动态特性，惯用实验办法是和。阶跃响应法；频率响应法二阶系统重要特性参数有和。固有频率；阻尼比已知输入信号x（t）=30cos（30t+30°），这时一阶装置A（ω）=0.87，=-21.7°，则该装置稳态输出表达式是：y（t）=。26.1cos（30t+8.3°）影响一阶装置动态特性参数是，原则上但愿它。时间常数τ；越小越好输入x（t），输出y（t），装置脉冲响应函数h（t），它们三者之间关系是。三、名词解释1.辨别力引起测量装置输出值产生一种可察觉变化最小输入量（被测量）变化值称为辨别力。2.敏捷度当装置输入x有增量Δx变化时，相应输出y有增量Δy变化，把Δy与Δx比值定义为敏捷度。3.线性度实际特性曲线与参照直线偏离限度称为线性度。四、计算题1.求周期信号通过传递函数为装置后所得到稳态响应。解：；；稳态响应为2.某一阶测量装置传递函数为，若用这一测量装置测量频率为2Hz正弦信号，试求其幅度误差。解：=0.894其幅度误差(1－0.894)×100%=10.6%。3.用一种一阶测量装置测量100Hz正弦信号，如果规定振幅测量误差不大于5％，问：此仪器时间常数应不不不大于多少?（7分）解：（1分）（1分）（2分）（3分）4.试求传递函数为和两个环节串联后构成系统传递函数及系统总敏捷度。解：当两环节串联时，系统总传递函数为：求当S=0时两传递函数之值两环节串联后系统总敏捷度为S=3.0×41=1235.用图示装置去测周期为1s，2s，5s正弦信号，问幅值误差是多少？（R=350Kω，C=1μF）解：依照基尔霍夫定律由于并且因此有两边拉氏变换后得这是一种高通滤波器，当时幅值相对误差：式中——输入信号幅值；——输出信号幅值。当T=2s时，当T=1s时，当T=5s时，第三章一、选取题1.电涡流式传感器是运用什么材料电涡流效应工作。（）A.金属导电B.半导体C.非金属D.2.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出敏捷度影响，可采用（）。A.电压放大器B.电荷放大器C.前置放大器D.电容放大器3.磁电式绝对振动速度传感器数学模型是一种（）。A.一阶环节B.二阶环节C.比例环节D.高阶环节4.磁电式绝对振动速度传感器测振频率应（）其固有频率。A.远高于B.远低于C.等于D.不一定5.随着电缆电容增长，压电式加速度计输出电荷敏捷度将（）。A.相应减小B.比例增长C.保持不变D.不拟定6.压电式加速度计，其压电片并联时可提高（）。A.电压敏捷度B.电荷敏捷度C.电压和电荷敏捷度D.保持不变7.调频式电涡流传感器解调电路是（）。A.整流电路B.相敏检波电路C.鉴频器D.包络检波电路8.压电式加速度传感器工作频率应当（）其固有频率。A.远高于B.等于C.远低于D.没有规定9.下列传感器中哪个是基于压阻效应？（）A.金属应变片B.半导体应变片C.压敏电阻D.磁敏电阻10.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动（）成正比。A.位移B.速度C.加速度D.频率11.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于（）表面上产生电荷量。A.机械轴B.电轴C.光轴D.晶体表面12.石英晶体压电系数比压电陶瓷（）。A.大得多B.相接近C.小得多D.不拟定13.光敏晶体管工作原理是基于（）效应。A.外光电B.内光电C.光生电动势D.光热效应14.普通来说，物性型传感器，其工作频率范畴（）。A.较宽B.较窄C.较高D.不拟定15.金属丝应变片在测量构件应变时，电阻相对变化重要由（）来决定。A.贴片位置温度变化B.电阻丝几何尺寸变化C.电阻丝材料电阻率变化D.电阻丝材料长度变化16.电容式传感器中，敏捷度最高是（）。A.面积变化型B.介质变化型C.极距变化型D.不拟定17.极距变化型电容传感器适当于测量微小位移量是由于（）A.电容量微小影响敏捷度B.敏捷度与极距平方成反比，间距变化大则产生非线性误差C.非接触测量D.两电容极板之间距离变化小18.高频反射式涡流传感器是基于（）和集肤效应来实现信号感受和变化。A.涡电流B.纵向C.横向D.压电19.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（）效应。A.压电B.压阻C.压磁D.逆压电20.下列传感器中，能量转换型传感器是（）A.光电式B.应变片C.电容式D.电感式21.测试工作任务重要是从复杂信号中提取（）A.干扰噪声信号B.正弦信号C.有用信息

D.频域信号22.压电式传感器是属于（）型传感器A.参量型B.发电型C.电感型D.电容型

23.莫尔条纹光栅传感器是（）A.数字脉冲式B.直接数字编码式C.调幅式D.调频式24.磁电式绝对振动速度传感器动态数学模型是（）A.一阶环节B.二阶环节C.比例环节D.积分环节25.电涡流传感器是运用被测（）电涡流效应A.金属导电材料B.非金属材料C.PVF2D.陶瓷材料26.当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（）

A.变大B.变小C.不变D.不定27.极距变化型电容传感器敏捷度与（）A.极距成正比B.极距成反比C.极距平方成正比D.极距平方成反比28.压电式加速度传感器工作频率应（）其固有频率A.远高于B.等于C.远低于D.不拟定29.调频式电涡流传感器解调电路是（）A.电荷放大器B.相敏检波器C.鉴频器D.鉴相器30.高频反射式电涡流传感器，其等效阻抗分为等效电阻R和等效电感L两某些，M为互感系数。当线圈与金属板之间距离δ减少时，上述等效参数变化为（）A.R减小，L不变，M增大B.R增大，L减小，M增大C.R减小，L增大，M减小D.R增大，L增大，M增大31.为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出敏捷度影响，可采用（）A.电压放大器B.电荷放大器C.相敏检波器D.鉴相器32.在测量位移传感器中，符合非接触式测量且不受油污等介质影响是（）传感器A.电容式

B.压电式

C.电阻式

D.电涡流式33.半导体热敏电阻随温度上升，其阻值（）A.上升B.下降C.保持不变D.变为034.为使电缆长短不影响压电式传感器敏捷度，应选用（）放大器A.电压

B.电荷

C.微分

D.积分35.涡流式位移传感器输出与被测对象材料（）A.无关B.不拟定C.关于D.只限于测铜36.磁电式绝对振动速度传感器测振频率应（）其固有频率A.远高于B.等于C.远低于D.不拟定37.自感型传感器两线圈接于电桥相邻桥臂时，其输出敏捷度（）A.提高诸多倍B.提高一倍C.减少一倍D.减少诸多倍38.变间隙式电容传感器测量位移量时，传感器敏捷度随（）而增大A.间隙减小B.间隙增大C.电流增大D.电压增大40.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动（）成正比A.位移B.速度C.加速度D.时间41.压电式传感器是高阻抗传感器，规定前置放大器输入阻抗（）A.很大B.很低C.不变D.随意42.半导体应变片敏捷度和电阻应变片敏捷度相比（）A.半导体应变片敏捷度高B.两者相等C.电阻应变片敏捷实验高D.不能拟定43.若石英晶体沿机轴受到正应力，则会在垂直于（）面上产生电荷A.机轴B.电轴C.光轴D.都不44.压电式传感器是个高内阻传感器，因而规定前置放大器输入阻抗（）A.很低B.很高C.较低D.较高45.极距变化型电容式传感器，其敏捷度与极距（）A.成正比B.平方成正比C.成反比D.平方成反比46.随电缆电容增长，压电式加速度计输出电荷敏捷度（）A相应减小B比例增长C保持不变D不拟定47.压电式加速度计，其压电片并联可提高（）A.电压敏捷度B.电荷敏捷度C.电压和电荷敏捷度D.电流敏捷度48.（）基本工作原理是基于压阻效应A.金属应变片B.半导体应变片C.压敏电阻D.压电陶瓷49.可变磁阻式电感传感器，当线圈匝数N及铁芯截面积Ａ0拟定后，原始气隙δ0越小，则电感L（）A.越小B.满足不失真条件C.阻抗匹配D.越大

50.压电晶体式传感器其测量电路常采用（）A.电压放大器B.电荷放大器C.电流放大器D.功率放大器二、填空题涡流式传感器变换原理是运用金属导体在交流磁场中。感应电动势磁电式传感器是把被测物理量转换为一种传感器。涡电流效应将压电晶体置于外电场中，其几何尺寸也会发生变化，这种效应称之为。逆压电效应运用电阻随温度变化特点制成传感器叫。热电阻传感器可用于实现非接触式测量传感器有和等。涡流式；电容式电阻应变片敏捷度表达式为，对于金属应变片来说：S=，而对于半导体应变片来说S=。当测量较小应变值时应选用效应工作应变片，而测量大应变值时应选用效应工作应变片。压阻效应；应变效应电容器电容量，极距变化型电容传感器其敏捷度表达式为。差动变压器式传感器两个次级线圈在连接时应。反相串接光电元件中惯用有、和。光敏电阻；光敏晶体管；光电池压电传感器在使用放大器时，其输出电压几乎不手电缆长度变化影响。电荷超声波探头是运用压电片效应工作。逆压电压电传感器中压电片并联时可提高敏捷度，后接放大器。而串联时可提高敏捷度，应后接放大器。电荷；电压；电压；电压电阻应变片电阻相对变化率是与成正比。应变值ε电容式传感器有、和3种类型，其中型敏捷度最高。面积变化型；极距变化型；介质变化型；极距变化型霍尔元件是运用半导体元件特性工作。霍尔效应按光纤作用不同，光纤传感器可分为和两种类型。功能型；传光型三、名词解释一块金属板置于一只线圈附近，互相间距为，当线圈中有一高频交变电流通过时，便产生磁通。此交变磁通通过邻近金属板，金属板表层上产生感应电流即涡电流，涡电流产生磁场会影响原线圈磁通，使线圈阻抗发送变化，这种现象称为涡流效应。某些物质在受到外力作用时，不但几何尺寸发生变化，并且内部极化，表面上有电荷浮现，浮现电场，当外力去除后，有重新恢复到本来状态，这种现象成为压电效应。金属材料在发生机械变形时，其阻值发生变化现象成为电阻应变效应。将霍尔元件置于磁场中，当相对两端通上电流时，在另相对两端将浮现电位差，称为霍尔电势，此现象称为霍尔效应。当激光照射到运动物体时，被物体反射或散射光频率即多普勒频率发生变化，且多普勒频率与物体运动速度成比例，这种现象称为多普勒效应。某些半导体元件，当在相对两端通上电流时，将引起沿电流方向电阻变化，此现象称为磁阻效应。传感器是直接作用于被测量，并能按一定规律将被测量转换成同种或别种量值输出器件。半导体材料受到光照时，电阻值减小现象称为内光电效应。压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化现象。在光照作用下，物体内电子从物体表面逸浮现象称为外光电效应。在光照射下使物体产生一定方向电动势现象称为光生伏打效应。四、计算题1.把敏捷度为404×10-6PC／Pa压电力传感器与一台敏捷度调到0.226mV／PC电荷放大器相接，求其总敏捷度。解：S＝404×10-6PC／Pa×0.226mV／PC＝9.13×10-5mV／Pa2.进行某次动态压力测量时，所采用压电式力传感器敏捷度为90.9nC/MPa，将它与增益为0.005V/nC电荷放大器相连，而电荷放大器输出接到一台记录仪上，记录仪敏捷度为20mm/V。当压力变化为3.5MPa时，记录笔在记录纸上偏移量是多少。解：S=90.9×0.005×20mm/MPa=9.09mm/MPa记录笔在记录纸上偏移量9.09×3.5mm＝31.82mm3.一电容测微仪，其传感器圆形极板半径r=4mm，工作初始间隙，空气介质，试求：（已知空气介电常数）（1）通过测量得到电容变化量为，则传感器与工件之间由初始间隙变化距离（2）如果测量电路放大倍数，读数仪表敏捷度格/，则此时仪表批示值变化多少格？解：（1），极距变化型电容传感器敏捷度为：则（2）设读数仪表批示值变化格数为m，则（格）4.有一钢板，原长，钢板弹性模量，使用BP-3箔式应变片R=120Ω，敏捷度系数S=2，测出拉伸应变值为300με。求：钢板伸长量，应力及。如果要测出1με应变值则相应是多少？解：由于，则有如果要测出1με应变值，则五、综合题设计一台检测钢丝绳断丝仪器（用原理图表达），并简述其原理。答：运用霍尔元件来检测钢丝绳断丝状况，其原理图如下图所示：其工作原理为：铁心对钢丝绳局部磁化，当有断丝时，在断口处浮现漏磁场，霍尔元件通过此磁场时，将其转换为一种脉动电压信号。对此信号作滤波、A/D转换后，进入计算机分析，辨认出断丝根数及位置。请画出动态电阻应变仪原理框图，简述其工作原理，并绘出出图中各点波形。答：动态电阻应变仪工作原理为：试件在外力作用下变形，贴在它上面电阻应变片产生相应电阻变化。振荡器产生高频正弦信号z(t)，作为电桥工作电压，电桥输出为信号x(t)与载波信号z(t)乘积，即调制信号xm(t)，此信号经交流放大后进行相敏检波，由振荡器供应检波信号与电桥工作电压同频、同相位。相敏检波成果再进行低通滤波，得到与原信号极性相似、但经放大了信号。最后，该信号被显示或输入后续设备。欲测量液体静压，拟采用电容式传感器，试绘出可行方案原理图，并简述其测量原理。答：弹性膜片与另一金属板构成一电容，如图所示，在压力作用下，弹性膜片发生变形，使电容极距发生变化，从而引起电容量变化。电容器接于具备直流极化电压电路中，电容变化有高阻值电阻R转换为电压变化。电压输出与膜片位移速度成正比，从而可测量液体压力。欲测量液体动压，拟采用电感式传感器，试绘出可行方案原理图，并简述其测量原理。答：P弹性体P弹性体P电桥P电桥放大相敏检波低通显示记录振荡器21应变片膜片答：系统原理框图如图所示。电阻应变片贴于平膜片上，在压力P作用下，膜片发生变形，致使应变片也发生相应变形从而引起电阻变化，应变片置于电桥中，作为电桥桥臂，从而带来电桥输出电压变化。振荡器产生高频正弦信号，作为电桥工作电压，电桥输出为信号与载波信号乘积，即调制信号，此信号经交流放大后进行相敏检波，由振荡器供应检波信号与电桥工作电压同频、同相位。相敏检波成果再进行低通滤波，得到与原信号极性相似、但经放大了信号p(t)。最后，该信号被显示或输入后续设备。P放大P放大相敏检波显示记录21压电晶体2.金属膜前置放大P答：压电晶体在压力P作用下，由于发生机械变形而使两金属膜极板上集聚数量相等、极性相反电荷，形成电势差。由于该输出电压很薄弱，且压电传感器自身内阻很大，因而将此输出电压信号先通过高输入阻抗低输出阻抗前置放大器放大，再通过普通放大器放大和相敏检波后，输入显示仪表或记录器进行显示或记录。欲测量液体静压，拟采用机械式传感器，试绘出可行方案原理图，并简述其测量原P波登管P波登管连杆机构齿轮指针xφ答：运用波登管弹性来测量液体静压力，其原理框图如图所示。液体从波登管受压端进入管内，使波登管在压力P作用下发生变形，并在其末端产生与被测压力P呈近似线性关系位移x，此位移量被与波登管末端相连曲柄连杆机构转换成角度，并被与之相连齿轮副放大，最后由与齿轮副相连指针批示出压力大小。有一批涡轮机叶片，需要检测与否有裂纹，试绘出可行方案原理图，并简述其测量原理。答：运用涡流传感器来检测叶片裂纹，其原理框图如图所示。将涡轮机叶片放置在由涡流传感器和电容C构成谐振回路中，则谐振回路频率f将随间隙δ变化而变化，让涡轮机叶片沿与传感器线圈垂直方向（普通为水平方向，如图所示）通过传感器磁场，当裂纹处通过时，谐振频率将发生变化。振荡器提供稳定高频信号电源，当谐振回路谐振频率与该频率相似时，输出电压最大，当谐振频率因裂纹而变化时，与电源频率失谐，输出信号幅值也随δ变化而变化，相称于一种被δ调制调幅波，经放大、检波和滤波后，就可以得知涡轮机叶片裂纹信息。HhHhx1x2运算器LC谐振回路振荡器放大检波滤波LC谐振回路振荡器放大检波滤波R输出R答：可采样涡流传感器，原理图如图所示，系统工作原理为：差动式测厚，将两涡流传感器分别置于被测钢板上下两边，位置固定，间隔为H，设被测钢板厚度为h，两涡流传感器与被测钢板距离分别为x1和x2，涡流传感器和电容C构成谐振回路，则回路频率f将随间隙变化而变化，使其输出电压幅值也随之变化，经放大、检波和滤波后，可得被测距离x1和x2，将它们输入运算器中进行如下运算，即可实时监测钢板厚度：如何运用光纤来测量声压？绘出可行方案压力图，并简述其测量原理。答：运用马赫曾德尔干涉仪原理检测光纤内发生声-光相位调制，如图所示，激光源光束通过度光镜后来，其一通过长螺卷状检测光纤。检测光纤在外界声压作用下，使通过其中光束产生相位变化、随后当它与另一路通过参照光纤(亦呈螺卷状)参照光束进行叠加，并由光电管转换为电信号，经恰当解决，便可获得光相位变化和相应声压值。如何运用电容式传感器来测量微小振动物体振幅？绘出可行方案压力图，并简述其测量原理。答：可运用极距变化型电容传感器原理来测量振动物体振幅，其原理框图如图所示。传感器电容是振动器谐振回路一某些，当被测物发生振动时，传感器电容也随之变化，从而使振动频率发生变化，频率变化经鉴频器变为电压变化，再通过放大后即可输出或显示被测振幅大小。有各种传感器均可进行转速测量，试举出其中两种，并分别简述其测量原理。答：（a）（b）（c）（1）涡流传感器，其工作原理为（如图a所示）：将带有凹口或突起旋转体与被测件同轴安装，涡流传感器置于一边，传感器线圈接入LC振荡回路，以回路振荡频率f作为输出量。当凹口或突起转至涡流传感器处时，由于间距δ变化，引起线圈电感变化，从而使振荡频率f发生变化，相称于原振荡频率f经被测频率f（a）（b）（c）（2）磁阻式传感器，其工作原理为（如图b所示）：将将带有凹口或突起旋转体与被测件同轴安装，磁阻式传感器置于旋转体一边，当凹口或突起转至传感器处时，变化磁路磁阻，引起磁力线削弱或增强，使线圈产生感应电动势，其频率即为被测件频率，从而可得其转速。（3）霍尔传感器，其工作原理为（如图c所示）：将将带有凹口或突起旋转体与被测件同轴安装，霍尔元件和旋转体同置于磁场中，当凹口或突起转至霍尔元件处时，引起磁场变化，霍尔元件将其转换为一种脉动电压信号，此脉动信号频率即为被测件转动频率，从而可得被测件转速。要测量一钢板厚度，可用哪些传感器？试举出其中两种，并分别简述其测量原理。答：Hhx1x2（a）（1）涡流传感器，其工作原理为（如图a所示）：差动式测厚，将两涡流传感器分别置于被测钢板上下两边，位置固定，间隔为H，设被测钢板厚度为h，两涡流传感器测得其与被测钢板距离分别为Hhx1x2（a）（b）（2）气动式传感器，其工作原理与涡流传感器类似（如图b所示），也可用差动式测厚：将气动量仪两个测头分别置于被测件上下两边，设两测头之间间隔为H，被测件厚度为h，两气动测头测得其与被测件之间距离分别为x1和x2，则被测钢板厚度为为：（b）调频振荡器调频振荡器限幅鉴频放大输出答：系统原理图如图所示，其工作原理为：将带有凹口或突起旋转体与被测件同轴安装，霍尔元件和旋转体同置于磁场中，当凹口或突起转至霍尔元件处时，引起磁场变化，霍尔元件将其转换为一种脉动电压信号，此脉动信号频率即为被测件转动频率，用调频振荡器输出频率作为调制信号对其进行调制，再经鉴频和放大后，可得被测件频率，从而可得其转速。HhHhx1x2运算器LC谐振回路振荡器放大检波滤波LC谐振回路振荡器放大检波滤波R输出R答：运用差动式测厚原理，系统原理图如图所示，其工作原理为：将两涡流传感器分别置于被测钢板上下两边，位置固定，间隔为H，设被测钢板厚度为h，两涡流传感器与被测钢板距离分别为x1和x2，涡流传感器和电容C构成谐振回路，则回路频率f将随间隙变化而变化，使其输出电压幅值也随之变化，经放大、检波和滤波后，可得被测距离x1和x2，将它们输入运算器中进行如下运算，即可实时监测钢板厚度：为什么电容式传感器易受干扰？如何减小干扰？答：(1)传感器两极板之间电容很小，仅几十个μμF，小甚至只有几种μμF。(2)而传感器与电子仪器之间连接电缆却具备很大电容，如屏蔽线电容最小l米也有几种μμF，最大可达上百个μμF。这不但使传感器电容相对变化大大减少，敏捷度也减少，更严重是电缆自身放置位置和形状不同，或因振动等因素，都会引起电缆自身电容较大变化，使输出不真实，给测量带来误差。(3)解决办法，一种办法是运用集成电路，使放大测量电路小型化，把它放在传感器内部，这样传播导线输出是直流电压信号，不受分布电容影响;(4)另一种办法是采用双屏蔽传播电缆，恰当减少分布电容影响。由于电缆分布电容对传感器影响，使电容式传感器应用受到一定限制。第四章一、选取题1.在动态测试中，电桥输出量普通采用（）。A.电阻量B.电压量C.电流量D.电感量2.直流电桥同一桥臂增长应变片数时，电桥敏捷度将()。A.增大B.减少.C.不变D.变化不定3.为提高电桥敏捷度，可采用办法是（）A.半桥双臂各串联一片电阻应变片B.半桥双臂各并联一片电阻应变片C.恰当提高电桥电源电压D.增大应变片初始电阻值4.为了保证明现极距变化型差动电容传感器差动工作，传感器两个电容应当连接成（）。A.并联电路B.串联电路C.电桥电路D.不拟定6.电阻应变仪惯用交流供桥因素是（）。A.为了提高电桥敏捷度B.为了使放大器设计简朴及提高抗电源干扰能力C.可以使用相敏检波电路D.为了提高电路稳定性7.调制可以当作是调制信号与载波信号（）。A.相乘B.相加C.相减D.相除8.在调幅信号解调过程中，相敏检波作用是（）。A.恢复载波信号B.恢复调制信号幅值和极性C.恢复已调制波D.恢复调制信号幅值9.用一缓变综合信号来调制一载波，得到调幅波频带宽度为（）。A.(1000-10)～(1000＋10)B.–(1000+100)～(1000＋100)C.(1000－100)～(1000＋100)D.–(1000-10)～(1000＋10)10.滤波器带宽B和建立时间乘积是（）。A.常数B.信号频率函数C.随机变量D.信号时间函数11.要使RC低通滤波器通带加宽，则RC值应（）。A.增长B.减少C.不变D.不拟定12.在一定条件下RC带通滤波器事实上是低通滤波器与高通滤波器（）而成。A.串联B.并联C.串并联D.叠加13.将两个中心频率相似滤波器串联，可以（）。A.使分析频带扩大B.使滤波器选取性变好，但使相移增长C.幅频、相频都得到改进D.没有什么变化14.抱负滤波器滤波因素（）。A.-1B.0C.1D.15.如甲滤波器2.5，乙滤波器3.5，则滤波器选取性（）。A.甲比乙好B.乙比甲好C.同样好D.不能进行比较16.滤波器上、下截止频率为,，中心频率则它们关系是（）。A.B.C.D.17.滤波器—3dB频率截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值（）处频率。A.B.1C./2D.1/218.重复频率为1000方波，通过一截止频率为抱负低通滤波器后输出量为（）。A.1000失真方波B.1000正弦波C.正弦波D.不知是什么波形19.滤波器频率辨别力越高，则测量时响应速度（）。A.越快B.越慢C.不变D.不拟定20.已知某倍频程数为1倍频程滤波器下截止频率为300，则其上截止频率为（）。A.150B.1000C.600D.45020.已知某倍频程数为1倍频程滤波器下截止频率为300，则其中心频率为（）。A.150B.300C.450D.30021.倍频程滤波器是一种（）滤波器，跟踪滤波器是一种（）滤波器。A.高通B.低通C.恒带宽D.恒带宽比22.1/3倍频程滤波器是一种恒带宽比滤波器，因而当分析频率范畴越高时它辨别率（）。A.越高B.越低C.不随分析频率变化而变化D.不拟定23.抗频混滤波普通采用（）滤波器A.带通B.高通C.低通D.带阻24.滤波器截止频率是其幅频特性值等于（）时所相应频率

A.A0/2B.A0／1.414C.A0/325.为了能从调幅波中恢复出愿被测信号，惯用（）做为解调器A.鉴频器B.鉴相器C.整流器D.检波器26.光线示波器振子幅频特性相称于（）滤波器幅频特性A.低通B.高通C.带通D.带阻27.低通滤波器作用是（）

A.滤除低频信号B.滤除高频信号C.直流变交流D.交流变直流28.调幅过程相称于频率（）过程

A.放大B.缩小C.转移D.消失29.滤波器截止频率是其幅频特性值等于（）时所相应频率A.A0/2B.A0/1.414C.A0/330.调幅波是（）A.载波幅值随调制信号频率而变B.载波幅值随调制信号幅值而变C.载波频率随调制信号幅值而变D.载波幅值随调制信号相位而变31.调幅波截波频率至少应是调制波频率（）A.１倍B.２倍C.３倍D.４倍

32.为了能从调幅波中较好地恢复出原被测信号，惯用（）作为解调器A.鉴相器B.整流器C.鉴频器D.变压器33.一选频装置，其幅频特性在f1~f2区间急剧衰减（f2>f1）,在0~f1和f2~∞之间近于平直，这叫（）滤波器A.低通

B.高通C.带通

D.带阻34.为了能从调幅波中较好地恢复出原被测信号，惯用（）做为解调器A.鉴频器B.整流器C.鉴相器D.相敏检波器35.电路中鉴频器作用是（）A.使高频电压转变成直流电B.使电感量转变为电压量

C.使频率变化转变成电压变化D.使频率转化成电流36.调幅信号经解调后必要通过（）A.高通滤波器B.低通滤波器C.相敏检波器D.鉴频器37.全桥各桥臂上各并联一只应变片，其敏捷度（）A.增长１倍B.减小１倍C.不拟定D.不变38.记录磁带快录慢放，放演信号频谱带宽（）A.变窄，幅值压低

B.扩展，幅值压低

C.扩展，幅值增高D.变窄，幅值增高39.调频波是（）A.截波幅值随调制信号频率而变B.截波幅值随调制信号幅值而变C.截波频率随调制信号幅值而变D.截波幅值随调制信号相位而变二、填空题同步解调过程中“同步“是指在解调过程中所乘载波信号与调制时载波信号具备相似。频率和相位截止频率指幅频特性值等于时所相应频率点。-3dB对于具备极性或方向性被测量，经调制后来要想对的地恢复原有信号波形，必要采用办法。相敏检波带通滤波器中心频率与上、下截止频率间关系是。所谓调幅过程在频域相称于过程。频谱搬移调幅信号由载波携带信号信息，而调频信号则由载波携带信号信息。幅值；频率调制有、、和三种类型，将调制高频振荡缓变信号称为，载送缓变信号高频振荡称为，经调制后高频振荡波称为。调幅；调频；调相；调制波；载波；已调波调幅过程在频域相称于＿＿＿过程，调幅装置事实上是一种，典型调幅装置是。频率搬移；乘法器；电桥调幅波解调器是，调频波解调器是。相敏检波器；鉴频器调幅波通过相敏检波后，既能恢复信号电压，又能反映其。幅值；极性带通滤波器中心频率与上、下截止频率、间关系是。带通滤波器通带越窄，则其选取性越。好用下列三种滤波器组分别邻接成谱分析仪：（A）倍频程滤波器，（B）1/10倍频程滤波器，（C）1/3倍频程滤波器。若覆盖频率范畴一定，则频率辨别率最高。B三、名词解释1.调制调制是指运用被测缓变信号来控制或变化高频振荡波某个参数（幅值、频率或相位），使其按被测信号规律变化，以利于信号放大与传播。2.截止频率输出幅值衰减为原信号幅值0.707时所相应频率称为截止频率。由于20lg0.707=-3dB，故截止频率又称为-3dB点。4.解调是指从已调制信号中恢复出原低频调制信号过程。四、计算题1.以阻值R=120Ω，敏捷度S=2电阻应变片与阻值R=120Ω固定电阻构成电桥，供桥电压为3V，并假定负载为无穷大，当应变片应变值为2με和με时，分别求出单臂、双臂电桥输出电压，并比较两种状况下电桥敏捷度。（με：微应变，即10-6）解（1）单臂电桥输出电压。当应变片为2με时，当应变值为με时输出电压为（2）双臂电桥输出电压。①当应变片为2με时，②当应变值为με时输出电压为（3）双臂电桥比单臂电桥电压输出敏捷度提高一倍。2.用电阻应变片接成全桥，测量某一构件应变，已知其变化规律为：，如果电桥勉励电压，试求此电桥输出信号频谱。画出频谱图。解：全桥时，电桥输出电压为：，k为常数，应变片敏捷度及电桥接法关于。则其频谱如下图所示。第五章一、选取题1.两个正弦信号间存在下列关系：（）A.同频有关，不同频也有关B.同频有关，不同频不有关C.同频不有关，不同频有关D.同频不有关，不同频也不有关2.自有关函数是一种（）函数。A.奇B.偶C.非奇非偶D.三角3.如果一信号自有关函数呈现一定周期不衰减，则阐明该信号（）。A.均值不为0B.具有周期分量C.是各态历经D.不具有周期分量4.正弦信号自有关函数是（），余弦函数自有关函数是（）。A.同频余弦信号B.脉冲信号C.偶函数D.正弦信号5.经测得某信号有关函数为一余弦曲线，则其（）是正弦信号（）。A.也许B.不也许C.必然D.自有关函数6.对持续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号记录时间不变时，则（）。A.泄漏误差就越大B.量化误差就越小C.采样点数就越多D.频域上辨别率就越低7.把持续时间信号进行离散化时产生混叠重要因素是（）。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8.若有用信号强度、信噪比越大，则噪声强度（）。A.不变B.越大C.越小D.不拟定9.A/D转换器是将（）信号转换成（）信号装置。A.随机信号B.模仿信号C.周期信号D.数字信号10.两个同频方波互有关函数曲线是（）。A.余弦波B.方波C.三角波D.正弦波11.已知x（t）和y（t）为两个周期信号，T为共同周期，其互有关函数表达式为（）。A.B.C.D.12.两个不同频率简谐信号，其互有关函数为（）。A.周期信号B.常数C.零D.非周期信号13.数字信号解决中，采样频率与限带信号最高频率间关系应为（）。A.B.C.D.14.正弦信号自有关函数为（）。A.B.C.D.15.函数自