机械工程测试技术基础 习题及答案汇 熊诗波 第1-9章

绪论判断题测试技术基本概念测试包含了试验和测量两个方面.(√)测量的目的是获取被测对象的物理参数。(√)金属零件探伤、桥梁应力测定、机床振动强度检测都属于测试（√）信息蕴含于信号之中,人类获取信息需要借助于信号的传播。(√)信息本身不是物质,不具有能量,是不可度量的抽象量,但信息的传递要依靠能量。（√）测量基础知识——量与量纲把加速度传感器放置到齿轮箱上,在实际运动的过程中测取振动信号属于静态测试。（×）无需经过函数关系的计算,直接通过测量仪器获取被测对象的量值的测量为直接测量（√）用水银温度计测量温度属于直接测量。（×）用标准直尺测量物体的长度属于直接测量。（√）连续热轧钢板的长度、厚度可以通过直接测量获取（×）长度的量纲基本单位为米（√）测量基础知识——测量误差测试系统的重复性误差是由随机误差引起的。(√)某试样经三次平行测定，得MgO平均含量为28.2%，若真实含量为28.0%，则28.2%-28.0%=0.2%为绝对误差（√）准确度高，一定需要精密度高；（√）分析工作中，要求分析误差为零；（×）精密度高，系统误差一定小；（×）选择题测试技术基本概念测试工作的主要任务是从复杂信号中提取（C）干扰信号正弦信号有用信号频域信号下列属于测试工作的为（AB）（多选）A地质勘探B机床转速监测C身高记录D工件尺寸记录信息与信号二者间的关系是（C）相同信息包含信号信息在信号中无关下列属于测试工作基本环节的为（ABCD）（多选）采集信号调理信号传输信号输出信号测试系统通常由（ABCD）所组成。（多选）传感器信号调理系统信号转换系统信号处理测量基础知识——量与量纲下列不属于间接测量的有（A）用千分尺测外径用光学比较仪测外径用内径百分表测内径用游标卡尺测两孔中心距高测量精度的目的出发，应选用的测量方法为（B）直接测量间接测量绝对测量接触测量在分析过程中，通过（A）可以减少随机误差对分析结果的影响。A、增加平行测定次数B、作空白试验C、对照试验D、校准仪器下列论述中正确的是：（A）A、准确度高，一定需要精密度高；B、精密度高，准确度一定高；C、精密度高，系统误差一定小；D、分析工作中，要求分析误差为零以下属于我国法定计量单位的为（A）AmolBmol/LCgDm/s测量基础知识——测量误差下列情况所引起的误差中，不属于系统误差的是（A    ）A、移液管转移溶液之后残留量稍有不同B、称量时使用的砝码锈蚀C、滴定管刻度未经校正D、以失去部分结晶水的硼砂作为基准物质标定盐酸下列有关随机误差的论述中不正确的是（B）A、随机误差是随机的；B、随机误差的数值大小，正负出现的机会是均等的；C、随机误差在分析中是无法避免的；D、随机误差是由一些不确定的偶然因素造成的分析测定中出现的下列情况，何种属于随机误差?(A)A、某学生几次读取同一滴定管的读数不能取得一致B、某学生读取滴定管读数时总是偏高或偏低；C、甲乙学生用同样的方法测定，但结果总不能一致；D、滴定时发现有少量溶液溅出。下列情况引起的误差不是系统误差的是（C）A、砝码被腐蚀；B、试剂里含有微量的被测组分；C、重量法测定SiO2含量时试液中硅酸沉淀不完全；D、天平的零点突然有变动有关提高分析准确度的方法，以下描述正确的是（B）。A、增加平行测定次数，可以减小系统误差；B、作空白试验可以估算出试剂不纯带来的误差C、回收试验可以判断分析过程是否存在随机误差D、通过对仪器进行校准减免随机误差第二章信号及其描述判断题信号的分类与描述信号可分为确定性信号和随机信号，也可分为模拟信号和数字信号。（√）非周期信号可分为瞬变信号和准周期信号。（√）有阻尼衰减自由振动信号是瞬变信号。（√）为准周期信号。（×）实际上获得的测试信号不是一种单一的信号,可能是多种信号的叠加,如周期信号叠加有随机信号。（√）离散信号是数字信号（×）周期信号的傅里叶级数展开所有周期信号都是功率信号（√）信号的时域描述和频域描述包含不同的信息量。（×）单边频谱的幅值是双边频谱幅值的2倍。（√）平均功率可以用来描述周期信号的强度。（√）周期信号的频谱具有离散性，谐波性和衰减性。（√）瞬变非周期信号的傅里叶变换非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系。（×）傅里叶变换只适用于非周期信号，不适用于周期信号（×）非周期信号的频谱是离散的。（×）所有非周期信号都是能量信号。（×）信号的时域描述与频域描述通过傅里叶变换来建立关联。（√）傅里叶变换的主要性质信号的频谱中的高频分量越多，表示该信号在时域中变化越快。（√）当信号在时间尺度上压缩时，其频谱频带加宽，幅值增高。（×）若瞬变信号x(t)的频谱为X(f)，则信号ax(bt)（a,b均为正实常数）的频谱为（√）记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽变窄、幅值增高。（√）两函数的傅里叶变换的乘积等于它们卷积后的傅里叶变换。（√）典型信号的频谱凡频谱是离散的信号必然是周期信号。（×）δ函数的频谱是均匀谱。（√）周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。（×）周期矩形脉冲的频谱为连续频谱。（×）正弦函数的傅里叶变换只有虚频谱。（√）随机信号的特征参数及其估计自相关函数的傅里叶变换是自功率谱密度函数。（√）概率密度函数是在空间域上对信号的描述。（√）相关函数是在时间域上对信号的描述。（√）功率谱密度函数是在频率域上对信号的描述。（√）自相关函数一定是偶函数（√）自相关函数最大值发生在原点。（√）自相关函数和互相关函数图形都是对纵坐标对称的图。（×）两个不同频的正弦函数的互相关函数为余弦函数。（×）当时延无限大时，周期信号的自相关函数仍然是同原函数相同周期的函数。（√）选择题信号的分类与描述图中所示信号为（D）复杂周期信号非平稳随机信号准周期信号瞬变信号不能用确定的数学公式表达的信号是（D）信号。复杂周期非周期瞬态随机信号的表达式为，则该信号是（C）周期信号随机信号瞬变信号准周期信号数字信号的特点是（B）时间上离散，幅值上连续时间、幅值上均离散时间、幅值上均连续时间上连续、幅值上量化描述周期信号的数学工具是（B）相关函数傅里叶级数拉氏变换傅里叶变换周期信号的傅里叶级数展开傅里叶级数中各项系数是表示各谐波分量的（C）相位周期振幅频率图中周期性非对称方波的傅里叶级数为（A）C.D.正弦信号的均方根值为（B）B.C.0D.周期信号截断后的频谱必是（A）的连续离散连续非周期离散周期复杂周期信号的频谱是（A）离散的连续的函数sinc函数瞬变非周期信号的傅里叶变换瞬变信号x(t)，其频谱X(f)，则表示（B）信号的一个频率分量的能量信号沿频率轴的能量分布密度信号的瞬变功率信号的概率密度描述非周期信号的数学工具是（C）三角函数拉氏变换傅里叶变换傅里叶级数以下（C）的频谱为连续频谱A周期矩形脉冲B正弦函数C矩形窗函数D周期方波指数函数的频谱为（A）ABCD指数衰减振荡函数的频谱为（A）ABCD傅里叶变换的主要性质设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（C）的频谱为X(f+fo)A.B.C.D.将时域信号进行时移，则频域信号将会（D）扩展压缩不变仅有相移两个函数和，把运算称为这两个函数的（C）自相关函数互相关函数卷积概率密度函数如果，根据傅里叶变换的（A）性质，则有时移频移相似对称时域信号的时间尺度压缩时，其频谱的变化为（B）频带变窄、幅值增高频带变宽、幅值降低频带变窄、幅值降低频带变宽、幅值增高典型信号的频谱单位脉冲函数的采样特性表达式为（A）ABCD图中矩形脉冲信号的傅里叶积分变换为（A）图中截断的余弦函数的傅里叶变换为（A）随机信号的特征参数及其估计在时域中计算的信号总能量，等于在频域中计算的信号（C）自功率谱积分平均功率总功率互功率谱积分设信号x(t)的自功率谱密度函数为常数，则其自相关函数为（B）常数脉冲函数正弦函数零设各态历经随过程x(t)的均值为，标准差为，则其自相关函数的最大值为（B）A．B.C.D.设各态历经随过程x(t)和y(t)的均值为、，标准差为、，则其互相关函数的最大值为（B）A．B.C.D.下列统计参数中，用以描述随机信号波动范围的参数为（B）均值方差均方值概率密度函数第三章测试装置的基本特性第三章判断题任何测量系统均具有叠加性和比例性。（×）伯德图和奈奎斯特图均是在频率研究系统特性的。（√）最大超调量主要用来说明系统的相对稳定性。（√）热电偶、液柱式温度计一般均可认为是一阶系统。（√）一阶系统时间常数越小，系统得到稳定值的时间越长。（×）判断题答案：（×）（√）（√）（√）（×）选择题1、（D）不属于测试系统的静特性。A.灵敏度B.线性度C.回程误差D.阻尼系数2、两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为（B）A.B.C.D.3、一阶系统的阶跃响应中，超调量（D）A.存在，但<5%B.存在，但<1C.在时间常数很小时存在D.不存在4、用阶跃相应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值（A）倍所经过的时间作为时间常数。A.0.632B.0.865C.0.950D.0.9825、从时域上看，系统的输出是输入与该系统（C）响应的卷积。A.正弦B.阶跃C.脉冲D.斜坡6、一阶系统的动态特性参数是（C）。A.固有频率B.线性度C.时间常数D.阻尼比7、忽略质量的单自由度振动系统是（B）系统。A.零阶B.一阶C.二阶D.高阶选择题答案：1.D2.B3.D4.A5.C6.C7.B 第三章知识点习题知识点1：测试装置的静态特性1、（D）不属于测试系统的静态特性。A.灵敏度B.线性度C.回程误差D.阻尼系数2、测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（D）（有问题）A．精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率3、一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围通常会（B）A．越宽B.越窄C.不变4、线性装置的灵敏度是（B）A．随机变量B.常数C.时间的线性函数D.时间的非线性函数5、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（D）A.回程误差B.稳定值C.线性度D.灵敏度判断题测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（×）一个理想的测试装置，其输入和输出之间应具有很好的线性关系。（）静态特性的测定是一种特殊的测试，通过选择经过校准的标准静态量作为系统输入，求出其输入、输出特性曲线。（√）输入量与输出量量纲相同时，灵敏度是放大倍数。（√）测量装置输入、输出之间的关系与理想比例常数（即理想直线）的偏离程度称为线性度。（√）知识点2：传递函数、频响函数、脉冲响应函数及其关系选择题1、从时域上看，系统的输出是输入与该系统（C）响应的卷积。A.正弦B.阶跃C.脉冲D.斜坡2、为的函数，反映了测试系统在各个频率正弦信号激励下的稳态响应特性，称之为（A）。A.频率响应函数B.相频特性C.脉冲响应函数D.传递函数3、两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为（B）。A.B.C.D.4、测试装置的传递函数的分母与（C）有关。A.输入量B.输入点的位置C.装置的结构D.输出量5、测试装置的频响函数是装置动态特性在（C）中的描述。A.幅值域B.时域C.频率域D.复数域判断题系统的传递函数，、分别为响应与激励的拉式变换，表明将随的减小而增大。（×）幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（√）系统传递函数是系统输出和输入两者拉普拉斯变换之比。（×）频率响应函数是描述系统的简谐输入和相应的稳态输出之间的关系。（√）系统的脉冲响应函数是，对系统施加的激励信号为，则系统的响应为。（×） 知识点3：一阶系统特性及其图形描述选择题1、一阶系统的阶跃响应中，超调量（D）A.存在，但<5%B.存在，但<1C.在时间常数很小时存在D.不存在2、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值的（A）倍所经过的时间作为时间常数。A.0.632B.0.865C.0.950D.0.9823、一阶系统的动态特性参数是（C）。A.固有频率B.线性度C.时间常数D.阻尼比4、忽略质量的单自由度振动系统是（B）系统。A.零阶B.一阶C.二阶D.高阶5、时间常数为的一阶装置，输入频率为的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（A）。A.-45oB.-90oC.-180oD.0o判断题热电偶、液柱式温度计一般均可认为是一阶系统。（√）一阶系统时间常数越小，系统达到稳定值的时间越长。（×）伯德图和奈奎斯特图均是在频域研究系统特性的。（√）对于一阶系统，时间常数越大，响应越快。（×）一阶系统的伯德图可以用一条折线来近似描述，这条折线在ω<1/τ段为A(ω)=1的水平线。（√） 知识点4：二阶系统特性及其图形描述1.对某二阶系统输入周期信号，则其输出信号将保持（C）。A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变C.频率不变，幅值、相位改变D.都改变2.二阶系统的阻尼ζ越大，则其对阶跃输入时的响应曲线超调量（B）。A.越大B.越小C.不存在D.无关3.二阶装置引入合适阻尼的目的是（C）。A.系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性4、下面哪个参数是反映二阶系统动态特性的参数？（C）A.灵敏度系数B.时间常数C.阻尼系数D.放大系数5、下面是四个不同传感器的输入/输出时间方程，请问哪一个传感器是二阶系统？（D）A.B.C.D.判断题用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，系统的阻尼比应接近于0.707.（√）对于二阶系统，当时，有。（×）用二阶系统作测量装置时，影响幅值测量误差大小的参数有灵敏度。（√）影响二阶系统动态特性的参数是固有频率和阻尼比。（√）二阶系统是一个振荡环节。（√） 知识点5：实现不失真测量的条件不失真测试条件中，要求幅频特性为（B）。A.线性B.常数C.是频率的函数D.是幅值的函数不失真测试条件中，要求相频特性为（A）。A.线性B.常数C.是频率的函数D.是幅值的函数3.对于一阶系统，时间常数（C）。A．时间常数越小，响应越慢，近于满足不失真测试条件的通频带越宽。B.时间常数越小，响应越快，近于满足不失真测试条件的通频带越窄。C.时间常数越小，响应越快，近于满足不失真测试条件的通频带越宽。D.时间常数越大，响应越快，近于满足不失真测试条件的通频带越宽。4、对于二阶系统（A）。A.<0.3n段，较小，且与近似线性；A()变化不超过10%，用于测试时，波形失真很小。B.<0.3n段，较大，且与近似线性；A()变化不超过10%，用于测试时，波形失真很小。C.<0.3n段，较小，且与近似线性；A()变化不超过10%，用于测试时，波形失真很大。D.<0.3n段，较大，且与近似线性；A()变化不超过10%，用于测试时，波形失真很小。5.选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是（D）。A.阻抗匹配B.增大输出量C.减小输出量D.接近不失真条件判断题A()不等于常数时所引起的失真称为幅值失真。（√）传感器的幅频特性为常数，则传感器进行信号的波形测量时就不会失真。（×）对于所有的二阶传感器，总是希望其固有频率越高越好。（×）传感器实现波形测试不失真的条件是：传感器的幅频特性和相频特性均是常数。（×）为了改善一阶传感器的动态特性，可以增大其时间常数。（×）不失真测试条件要求测试系统静态放大倍数为常数，且不存在相位差。（√）知识点6：测量系统动态特性参数的测量频率特性的测试，下列叙述正确的是（D）。A.输出量增加到初始输入信号幅值，即可得A()和。B．通常对测试装置施加峰值为20%量程左右的阶跃信号。C．正弦信号的频率自足够高的频率开始，以减量方式逐点减少到较低频率。D.通常对测试装置施加峰值为20%量程左右的正弦信号。2.一阶系统的阶跃响应达到输入的63.2%时，所对应的时间为(B)。A.1.5B.C.63.2%D.23.传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性，动态特性好的传感器（B）A.其测量的绝对误差与仪表的满量程之比小B.其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线一致或相近C．其输出量中与被测输入量无关的变化小D.其动态数学模型可以用线性常系数微分方程来表示4.提高二阶系统的固有频率，可以扩大系统的工作（A）范围。A.频率B.阻尼C.相位D.幅值5一阶系统动态特性参数的确定，叙述错误的是（B）。根据一阶系统对单位阶跃输入信号的响应y(t)，可以得到t与ln(1-y(t))的关系式，t与ln(1-y(t))成线性关系。根据测量所得的y(t)值作出ln(1-y(t))-t曲线，即可由其斜率确定时间常数。用A()或不可求出时间常数。用A()或即可求出时间常数。将阶跃响应曲线达到其最终稳态值的63.2%所经过的时间作为时间常数。判断题：传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（√）对测量装置本身动态特性的测量方法主要包括频率响应法和阶跃响应法。（√）二阶装置，用相频特性中=-90o时所对应的频率作为系统的固有频率n的轨迹值，则值与系统阻尼频率ζ的大小有很大关系。（×）用二阶系统做测试装置，为使系统影响最快，其固有频率越小越好。（×）在测试时，应根据系统可能存在的最大超调量来选择阶跃输入的幅值，超调量大时，应适当选用较小的输入幅值。（√）知识点7：系统负载效应与抗干扰措施如果传递函数为H(s)和Y(s)的两个系统进行串联后不存在负载效应，则串联后的系统共的传递函数为（C）。A.H(s)+Y(s)B.H(s)-Y(s)C.H(s)Y(s)D.H(s)/Y(s)5对于电压输出的环节，减轻负载效应的办法不包括以下（A）种方法。A.降低后续环节（负载）的输入阻抗B.在原来两个相联接的环节之中，插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器，以便一方面减小从前面环节吸取能量，另一方面在承受后一环节（负载）后又能减小电压输出的变化，从而减轻总的负载效应C.使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前环节吸取能量。例如用电位差计测量电压等D.提高后续环节（负载）的输入阻抗实际测试工作中，测试系统和被控对象会产生相互作用，测试装置构成被测对象的负载。（√）信道干扰的种类不包括以下哪种（D）A.信道通道元器件噪声干扰B.信号通道中信号的窜扰C.长线传输干扰D.电源干扰4、供电系统常采用的几种抗干扰措施不包括（C）。A.交流稳压源B.隔离稳压源C.高通滤波器D.独立功能块单独供电3、干扰窜入测量装置的主要途径不包括以下哪种？（D）A.电磁干扰B.信道干扰C.电源干扰D.光谱干扰Xx常用的接地方式包括以下几种：单点接地、串联接地、多点接地、模拟地和数字地。（√）判断题4.输入阻抗越小，对电源的负载效应越轻。（×）5.测量系统和被测对象之间/测量系统内部各环节之间互相联接时，两者总是存在能量交换和相互影响的。以致系统的传递函数不再是各组成环节传递函数的叠加（如并联时）或连乘（如串联时）。（√）第四章常用传感器与敏感元件第一节传感器定义及其分类一、选择题1.下列属于按传感器工作原理分类的是(A)。A.化学型传感器 B.应变式传感器C.热电式传感器 D.压电式传感器2.通常传感器包含了变换元件和(C)两个组成部分。A.放大电路 B.数据采集电路C.敏感元件 D.滤波元件3.传感器按其敏感的工作原理，可以分为化学型、物理型和(C)三大类。A.电子型 B.材料型C.生物型 D.薄膜型4.传感器按被测物理量的不同，可以分为位移传感器、力传感器和(B)等。A.机械式传感器 B.温度传感器C.电器式传感器 D.光学式传感器5.传感器的两个主要功能是：检测和(A)。A.转换 B.测量 C.感知 D.信号调节二、判断题1.化学传感器与人类的嗅觉器官类似。(错误)2.所有传感器必须具有辅助能源。(错误)3.传感器是能感受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。(正确)4.同一被测量可用不同转换原理实现探测，利用不同的物理法则、化学反应或生物效应可以制作出不同工作原理的传感器。(正确)5.传感器可分为物理型传感器、化学传感器和结构型传感器。(错误)第二节电阻式传感器原理一、选择题1.电阻式传感器是一种把被测量转换为(C)的传感器。A.电容变化 B.电量变化 C.电阻变化 D.电场变化2.电阻式传感器按工作原理可分为变阻器式和(A)两类。A.电阻应变式 B.热敏式 C.光敏式 3.变阻式传感器的缺点是容易受电阻丝(B)的限制。A.长度 B.直径 C.材料 D.颜色4.电阻应变式传感器可用于测量(A、B、C、D)等参数。A.应变 B.力 C.位移 D.加速度5.电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式和(B)两类。A.有机材料应变式 B.半导体应变式 C.复合材料应变式 D.塑料应变式二、判断题1.常用变阻式传感器有直线位移型、角位移型和非线性型等。(正确)2.电阻应变式传感器是将被测非电量转变成电阻值,通过测量电阻值达到测量非电量的目的。(正确)3.变阻式传感器仅适用于直线和转动两种被测量。(错误)4.变阻式传感器仅适用于直线和转动两种被测量。(错误)5.相比电阻应变式传感器，变阻式传感器的测量精度高、动态响应好。(错误)第二节电容式传感器原理一、选择题1.根据电容式传感器的工作原理可把电容式传感器分为(A、B、D)类型。A.变极距型 B.变面积型 C.变长度型 D.变介质型2.电容式传感器按位移的形式分为(A、C)类型。A.线位移 B.面积 C.角位移 D.长度3.电容式传感器按位移的(B)。A.动态响应高，灵敏度低 B.动态响应高，灵敏度高C.动态响应低，灵敏度低 D.动态响应低，灵敏度高4.以下关于电容式传感器说法正确的是(C)。A.电容式传感器不能用于非接触测量 B.电容式传感器测量精度不受温度影响C.适当提高激励电源的频率可以减小电容式传感器漏电阻的影响 D.以上说法都不正确5.如将变面积型电容式传感器接成差动形式，则其灵敏度将(B)。A.保持不变 B.增大一倍 C.减小一倍 D.增大两倍二、判断题1.电容式传感器不能用于非接触测量。(错误)2.电容式传感器通常用来测量交流电流。(错误)3.用电容式传感器测量固体或者液体物位时，应该选用空气介质变间隙式。(错误)4.当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离增加时，将引起传感器的灵敏度增加。(错误)5.电容式传感器采用差动连接的目的是提高灵敏度。(正确)第二节电感式传感器原理一、选择题1.电感式传感器由哪三部分组成：(A、B、C)。A.振荡器 B.放大输出电路 C.开关电路 D.激励源2.电感式传感器的常用测量电路不包括(C)。A.交流电桥 B.变压器式交流电桥C.脉冲宽度调制电路 D.谐振式测量电路3.差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有(B)。A.直流电桥 B.变压器式交流电桥C.差动相敏检波电路 D.运算放大电路4.下列说法正确的是(D)。A.差动整流电路可以消除零点残余电压，但是不能判断衔铁的位置 B.差动整流电路可以判断衔铁的位置，但不能判断运动的方向C.相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向 D.相敏检波电路可以判断位移的大小，也可以判断位移的方向5.电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是(C)。A.衔铁上、下位移时，输出电压相位相反 B.衔铁上、下位移时，输出电压随衔铁的位移而变化C.根据输出的指示可以判断位移的方向 D.当衔铁位移中间位置时，电桥处于平衡状态二、判断题1.电感式传感器可用于非金属测量对象。(错误)2.电感式传感器按照转换方式的不同，可分为自感式和互感式两种。(正确)3.互感型传感器的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化。(正确)4.差动变压器式传感器输出的电压是交流量，如用交流电压表指示，则输出值只能反应铁芯位移的大小，而不能反应移动的极性。(正确)5.电感式传感器不可以用于非接触式测量。(错误)第三节磁电式传感器原理一、选择题1.下列不属于霍尔元件基本特性参数的是(D)。A.控制极内阻 B.不等位电阻C.寄生直流电动势 D.零点残余电压2.磁电式传感器测量电路中引入积分电路是为了测量(A)。A.位移 B.速度C.加速度 D.光强3.为了提高磁电式加速度传感器的频响范围，一般通过下列哪种措施实现(D)。A.减小弹簧片的刚度 B.增加磁铁的质量C.减小系统的阻尼力 D.提高磁感应强度4.霍尔电势与(C)成反比。A.激励电流 B.磁感应强度C.霍尔器件宽度 D.霍尔器件长度5.制造霍尔元件的半导体材料中，目前用的较多的是锗、锑化铟、砷化铟，原因是这些(D)。A.半导体材料的霍尔常数比金属的大 B.半导体中电子迁移率比空穴高C.半导体材料的电子迁移率比较大 D.N型半导体材料较适宜制造灵敏度较高的霍尔元件二、判断题1.霍尔元件的灵敏度与元件的长度和载流子的浓度有关。(错误)2.磁电式传感器有温度误差，通常用电磁分路进行补偿。(错误)3.磁电式传感器是半导体传感器，是基于电磁感应的一类传感器。(正确)4.霍尔传感器的灵敏度与霍尔系数成正比而与霍尔片宽度成反比。(错误)5.通过磁电作用将被测量转换为电信的传感器成为磁电式传感器。(正确)第三节压电式传感器原理一、选择题1.对石英晶体，下列说法正确的是(A)。A.沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也没有电荷产生 B.沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但会有电荷产生C.沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但没有电荷产生 D.沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也会有电荷产生2.石英晶体和压电陶瓷的压电效应对比正确的是(B)。A.压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性也比石英晶体好B.压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性不如石英晶体好C.石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性也比压电陶瓷好 D.石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性不如压电陶瓷好3.两个压电元件相并联与单片时相比说法正确的是(D)。A.并联时输出电压不变，输出电容式单片时的一半B.并联时输出电压不变，电荷量增加了两倍C.并联时电荷量增加了两倍，输出电容为单片时两倍D.并联时电荷量增加了一倍，输出电容为单片时的两倍4.两个压电元件相串联与单片时对比说法正确的是(A)。A.串联时输出电压增大一倍，电荷量与单片时相同B.串联时输出电压不变，电荷量与单片时相同C.串联时电荷量增加了一倍，电容量不变D.串联时电荷量增加了一倍，电容量为单片时的一半5.用于厚度测量的压电陶瓷器件利用了(D)原理。A.磁阻效应 B.正压电效应C.压阻效应 D.逆压电效应二、判断题1.压电式传感器通常用来测量动态或瞬态参量。(正确)2.石英晶体在沿电轴x方向的力作用下会产生逆向压电效应。(错误)3.石英晶体在沿机械轴y方向的力作用下会产生横向压电效应。(正确)4.压电石英晶体表面上产生的电荷密度与作用在晶片上的压力成正比。(正确)5.压电石英传感器比压电陶瓷传感器灵敏度高。(错误)第三节热电式传感器原理一、选择题1.热电偶可以测量(C)。A.电压 B.压力 C.温度 D.热电势2.热电偶的基本组成部分是(B)。A.保护管 B.热电极 C.绝缘管 D.接线盒3.为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的冷端补偿方法不包括(D)。A.补偿导线法 B.电桥补偿法 C.冷端恒温法 D.差动放大法4.热电偶测温时(D)。A.需要正向电压 B.需要反向电压 C.正反电压都可以 D.不需要加电压5.温度传感器是一种将温度转换为(D)变化的装置。A.电流 B.电阻 C.电压 D.电量二、判断题1.测量端失去电子的热电极为正极，得到电子的热电极为负极。(正确)2.热电偶冷端温度不等于20℃，但能保持恒定不变的情况，可采用修正法。(错误)3.采用热电偶测温与其他感温元件一样，是通过热电偶与被测介质之间的温度交换。(错误)4.采用三线制接法可以减小引线电阻变化产生的测量误差。(正确)5.用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是直流电桥。(正确)第四节光电效应一、选择题1.在光电效应实验室中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的(C)。A.强度 B.照射时间 C.频率 D.光子数目2.用频率f的光照射光电管阴极，发生了光电效应。下列说法正确的是(AD)。A.增大入射光的强度，光电流增大 B.减小入射光的强度，光电效应现象消失 C.改用频率小于f的光照射，一定不会发生光电效应 D.改用频率大于f的光照射，光电子的最大初动能变大3.可以被电场加速的是(B)。A.光子 B.光电子 C.X射线 D.无线电波4.关于光电效应叙述正确的是(BD)。A.金属的逸出功与入射光的频率成正比 B.饱和光电流与入射光强度有关 C.用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大 D.光电效应几乎是瞬时发生的5.关于光电效应的规律，下列说法中正确的是(BD)。A.发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度,则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多 B.光电子的最大初动能跟入射光强度成正比 C.发生光电效应的反应时间一般都大于10-7s D.只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生二、判断题1.光的波粒二象性是光与宏观概念中的波与粒子很相似。(错误)2.光的波粒二象性才是对光的本性的正确认识。(正确)3.发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大。(正确)4.光子的能量由光的强度所决定。(错误)5.对于某种金属，无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应。(正确)第四节光电器件一、选择题1.热效应较大的光是(C)。A.紫光 B.红光 C.红外 D.紫外2.硅光电二极管与硅光电池比较，前者(A)。A.掺杂浓度低 B.电阻率低 C.零偏工作 D.光敏面积大3.在光电倍增管中，产生光电效应的是(A)。A.阴极 B.阳极 C.倍增极 D.玻璃窗4.半导体中不存在(D)。A.PN结 B.PIN结 C.肖特基结 D.光电结5.任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都小于1，称为(B)。A.黑体 B.灰体 C.黑洞 D.绝对黑体二、判断题1.光源的光谱频率分布应与光电探测器件光谱相应相匹配。(正确)2.光电倍增管的增益由外加的总电压决定，与阳极电压无关。(错误)3.光电导器件可以测量交变光照，必须加偏压才能工作。(正确)4.光敏电阻的光电流对光照强度有一定的响应时间。(正确)5.光电倍增管所加电压越稳定越好，可以减少由倍增系数的波动引起的测量误差。(正确)第四节光电传感器一、选择题1.下列光电器件是根据外光电效应做出的是(B)。A.光电池 B.光电管 C.光敏电阻 D.光敏二极管2.下列光电器件是根据内光电效应做出的是(C)。A.光电管 B.光电池 C.光敏电阻 D.光敏二极管3.光敏电阻的相对灵敏度与入射光波长的关系称为(C)。A.伏安特性 B.光照特性 C.光谱特性 D.频率特性4.光敏电阻的特性是(C)。A.有光照时亮电阻很大 B.无光照时暗电阻很小 C.一定波长范围的光照时亮电流很大 D.无光照时暗电流很大5.(C)构成光电式传感器最主要的部件。A.光源 B.光电通路 C.光电器件 D.测量电路二、判断题1.光电传感器一般由光源、光电通路和光电元件三部分组成。(正确)2.光电传感器能够将光量的变化转换为电量的变化，其基本原理就是光电效应。(正确)3.红外传感器是用来检测物体红外辐射的敏感器件。所谓红外辐射就是红外光，红外光是太阳光谱的一部分，其波长范围为10000μm。(错误)4.把光电池当作传感器时，应把它看作电压源。(错误)5.光敏电阻的性能好，灵敏度高，是指给定工作电压下亮电阻大。(错误)第五节CCD图像传感器一、选择题1.CCD由阵列形式在衬底材料上的金属-氧化物-半导体电容器组成，具有(ABC)功能。A.光生电荷 B.积蓄电荷 C.转移电荷 D.产生电信号2.CCD传感器中的电极结构按所加电压的相数不可能为：(A)。A.一相 B.二相 C.三相 D.四相3.通过脉冲电压的变化，半导体表面会形成不同存贮电子的势阱，假如右边产生更深的势阱，左边形成阻挡电势势阱，则电荷(A)作定向运动。A.自左向右 B.自右向左 C.不确定4.若CCD器件的摄像区和传输区未分开，则在持续光照作用下，电荷会发生重叠，在显示器中出现(B)现象。A.锐化 B.模糊 C.亮斑 D.暗斑5.面阵型CCD图像器件的感光单元呈二维矩阵排列，能检测二维平面图像。按传输和读出方式可分为(ABC)。A.行传输 B.帧传输 C.行间传输二、判断题1.CCD传感器从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。(正确)2.CCD基本功能是电荷的转移和电荷的存储。(正确)3.CCD仅进行信号电荷的传输和存储，不会产生电荷。(错误)4.CCD电荷耦合器件是以电压或电流作为信号进行传输。(错误)5.CCD信号电荷的输出方式主要分为电压和电流两种。(正确)第五节CMOS图像传感器及其应用一、选择题1.下列描述CMOS传感器优点错误的是：(D)。A.动态范围宽 B.功耗低 C.易于规模生产 D.低照度好2.下列(C)不属于CMOS成像过程中的信号。A.电压 B.电流 C.电荷3.成像质量比较高的是(A)图像传感器。A.CCD B.CMOS4.相同尺寸下，(A)图像传感器的分辨率高。A.CCD B.CMOS5.在象素尺寸相同的情况下，(B)传感器的灵敏度要低。A.CCD B.CMOS二、判断题1.CCD传感器的速度比CMOS传感器快。(错误)2.CMOS成像器件的灵敏度低，是因为像素部分面积被用来制作放大器等线路。(正确)3.根据CCD和CMOS传感器的优缺点，CMOS不可能超越CCD。(错误)4.CMOS传感器具有成品率高、集成度高、功耗小、价格低等特点。(正确)5.CMOS采用地址访问方式读取，速度高。(正确)第七章测量仪器与数字接口第一节信号采集系统的组成原理一、选择题1.满足傅立叶级数收敛条件时，周期信号的平均功率(D)。A.大于各谐波分量平均功率之和 B.小于各谐波分量平均功率之和C.不等于各谐波分量平均功率之和 D.等于各谐波分量平均功率之和2.连续周期信号的频谱有(D)。A.连续性、周期性 B.连续性、收敛性C.离散性、周期性 D.离散性、收敛性3.过采样的好处包括：(ABCD)。A.简化抗混叠滤波器的设计要求 B.提高系统信噪比C.减少噪声在有用信号的带宽 D.抑制镜像4.下列信号的分类方法不正确的是(A)：A.数字信号和离散信号 B.确定信号和随机信号C.周期信号和非周期信号 D.因果信号和反因果信号5.根据采样定理，最低采样频率必须是信号最高频率的(2)倍。A.1 B.2 C.3 D.4二、判断题1.信号的调理不包括放大。(错误)2.电流-电压的转换最简单的方法是串联精密电阻。(正确)3.A/D转换器的分辨率通常用位(bit)作为单位。(正确)4.卷积的方法之适用于线性时不变系统的分析。(正确)5.奇函数加上直流后，傅立叶级数仍含有正弦分量。(正确)第二节测量仪器的数字接口一、选择题1.(D)是一种串行总线规范，它支持热插拔，最多可连接127个设备。A.RS-232C B.IEEE1394 C.SCSI D.USB2.RS-485的逻辑0以两线间的电压差为(B)表示。A.-(2~6)V B.+(2~6)V C.+(5~15)V D.-(5~15)V3.下列哪种接口不属于串行接口。(D)A.USB B.RS-232C C.RS-485 D.PCI4.GPIB总线上最多允许连接(A)个器件。A.14 B.15 C.16 D.175.测量仪器中的I/O设备一般通过I/O接口与各自的控制器连接，下列(D)不属于I/O接口。A.并行口 B.串行口 C.USB口 D.电源插口二、判断题1.与RS-485类似，RS-232C支持多点通讯。(错误)2.RS-232C的传输距离比RS-485短。(正确)3.USB线缆的最长传输距离只有30m。(正确)4.BNC接口是指同轴电缆接口，BNC接口用于75欧同轴电缆连接用，提供收（RX）、发（TX）两个通道，它用于平衡信号的连接。(错误)5.RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。(正确)第八章智能仪器与虚拟仪器第一节智能仪器与虚拟仪器一、选择题1.智能仪器中具有的功能特点包括：(ABCD)。A.具有自测功能B.具有数据处理功能C.具有人机对话能力D.具有可程控功能2.下列总线中传输距离最长的是：(B)。A.RS-232 B.RS-485 C.USB D.IEEE13943.一个3位半的A/D转换器的分辨率相当于(C)位的二进制A/D转换器。A.13 B.12 C.11 D.104.数据采集系统一般包括：(A)。A.传感器、调理电路、数据采集电路B.传感器、调理电路、数据存储单元C.传感器、数据存储单元、数据采集电路D.调理电路、数据存储单元、数据采集电路5.下列哪种说法是错误的(B)。A.虚拟仪器采用的是面向对象和可视化编程技术B.在程序运行的过程中波形的可见性是不可以改变的C.在LabVIEW中，VI程序的运行是数据流驱动的D.在创建子程序时，可以使用连线工具给前面板的控制器和指示器分配端口二、判断题1.智能仪器中的噪声和干扰是因果关系，干扰是噪声之因，噪声是干扰之果。(错误)2.RS485采用差动传输，其最大传输距离可达1200米。(正确)3.虚拟仪器的关键部件是硬件。(错误)4.智能仪器的结构有两种基本类型：微机内嵌式和微机扩展式。(正确)5.在LabVIEW中，框图程序是由节点、端口和连线组成的可执行代码。(正确)第五章信号的调理与记录第一节直流电桥测量电路单选：电桥按（A）可分为直流电桥和交流电桥。电源性质B.工作桥臂为电阻C.工作桥臂为电容D.平衡状态半桥双臂连接电桥电路的灵敏度为（B）Ue/4B.Ue/2C.UeD.2Ue电桥这种测量电路的作用是把传感器的参数变化变为（C）的输出。电阻B.电容C.电压或电流D.电荷若相邻两桥臂电阻（C），所产生的输出电压的变化将相互抵消。反向变化B.同比变化C.同向变化D反比变化（D）接法可以获得最大的灵敏度。半桥单臂B.半桥双臂C.直流电桥D.全桥判断：在半桥双臂连接和全桥连接中，布置检测电路和设计元件时需保证相邻元件随被测量变化大小相等极性相同。（×）若相邻两桥臂电阻反向变化（即两电阻一个增大一个减小），所产生的的输出电压的变化将相互叠加。（√）半桥双臂连接中一般有两个相对桥臂的阻值随被测量变化。（×）若相邻两桥臂电阻反向变化，所产生的输出电压的变化将相互抵消。（×）温度等环境因素变化引起电阻的同向变化时不会引起输出变化。（√）第二节放大电路单选：放大电路应该具有的性能不包括：（B）高共模抑制能力B.低输入阻抗，低输出阻抗C.足够的放大倍数D.低温漂、低噪声、低失调电压和电流当信号发生变化ΔUi时，以下对于P、N端对地信号变化表达式有误的是（B）共模信号ΔUP=ΔUiB.共模信号ΔUN=-ΔUiC.差模信号ΔUP=ΔUi/2D.差模信号ΔUN=-ΔUi/2以下不属于妨碍信号在放大器中准确传输和放大的噪声信号的是（D）供电电源噪声B.电磁辐射C.器件内载流子热运动D.环境低频振动对温漂和共模干扰抑制较好的基本放大电路为：（A）差分放大器B.反相放大器C.同相放大器D.共模差动放大器以下哪种放大器的增益可为1并作为电压跟随器：（）差分放大器B.反相放大器C.同相放大器D.共模差动放大器判断：放大电路输入阻抗是指从输入端看进去，内部电路对外等效的阻抗值。（√）如果输入电阻Ri较大，则传感器需要更大的驱动能力。（×）对电压输出的放大器，输出电阻太小会造成输出信号的失真。（×）温漂是温度引起的静态工作点、0点等放大器工作状态的变化。（√）差分放大器元件性能对称度与温度变化无关。（×）第三节滤波器单选：截止频率是指幅频特性值衰减到（C）时所对应的频率点。A0B.A0/2C.A0/√2D.√2A0由高通滤波器和低通滤波器复合可以构成（A）滤波器。带通B.无源RCC.有源D.LC根据滤波器的选频方式，可将滤波器分为以下哪四种（B）无源、有源、带通、带阻B.低通、高通、带通、带阻C.无源、有源、低通、高通D.无源、低通、高通、带阻4.有源滤波器具有（）dB倍频程的下降带，阻带中有高于（D）dB的衰减。A.6080B.6090C.9060D.80605.提高滤波器的品质因子Q，可以减小滤波器的（B）。A.带宽B.相对带宽C.纹波幅度D.倍频程选择性判断：滤波器的品质因素定义为带宽B与中心频率f0之比。（×）带宽表示滤波器分离信号中相邻频率成分的能力。（√）频率变化一个倍频程的衰减量越快则滤波器选择性越差。（×）带通滤波器具有矩形的幅频特性和线性的相频特性。（×）纹波幅度δ值应越小越好。（√）第四节调制与解调单选：根据调制（B）的不同，调制可以分为幅值调制、频率调制和相位调制。对象B.参数C.变量D.特性对传感器转换所得低频微弱信号采用交流放大器放大处理前需要对信号进行（C）滤波B.筛选C.调制D.解调同步解调方法对调幅波处理后，信号波形的幅值将（B）减小为原来的1/4B.减小为原来的一半C.保持不变D.变为原来的2倍应用包络检波法，在调制前先需对调制信号进行直流偏置，这是因为（C）包络检波会引起部分信号失真B.包络检波不能处理正电压值C.包络检波会引起相位信息丢失D.包络检波不能处理交流信号5.关于相敏检波与整流检波，（A）是正确的。A.整流检波必须对调制信号施加偏置电压B.相敏检波与整流检波都必须对调制信号施加偏置电压C.相敏检波与整流检波都不必对调制信号施加偏置电压D.相敏检波必须对调制信号施加偏置电压判断：解调是指从已调制信号中恢复出原高频调制信号的过程。（×）对信号进行调制有时是为了方便传输信号。（√）相敏检波可以检出原信号的幅值和频率。（×）直接调频式测量是将被测参数的变化直接转换为振荡频率变化的过程。（√）同步解调是指在解调过程中所乘的载波信号与调制时的载波信号具有相同的频率和幅值。（×）第六章信号初步处理第一节数字信号初步处理选择：数字信号预处理过程中提高信号信噪比的方法是（B）电压幅值调理B.滤波C.隔离直流分量D.解调A/D转换的基本步骤为（C）截断-量化-编码-采样保持B.采样保持-截断-量化-编码C.截断-采样保持-量化-编码D.截断-采样保持-编码-量化3.经过模数转换后的信号输入数字信号处理器或计算机进行运算，其步骤不包括（D）A.去除趋势项B.数字滤波C.数据分析D.解调信号4.离散非周期谱是由（B）经过傅里叶变换得到。A.连续非周期信号B.连续周期信号C.离散非周期信号D.离散周期信号5.为保证从信号采样后的离散时间信号无失真地恢复原始连续时间信号，采样频率至少是信号最高频率的（B）A.0.5倍B.两倍C.三倍D.四倍6.（A）是把连续频谱变成离散频域序列的过程。A.频域采样B.时域周期延拓C.整周期截断D.时域采样判断：数字信号的预处理过程中均需要隔离信号中的直流分量并进行解调。（×）A/D转换的保持过程要求在模数转换开始时将信号电平保持住并进行采样。（×）A/D转换过程中截断、采样和DFT计算都会引起信号失真或误差。（√）采样间隔太小或过大都会出现混叠现象。（×）由于A/D转换器的位数有限，A/D转换器的输出只能表达一系列具有一定间隔的电平。（√）第二节相关分析及应用选择：以下自相关函数在τ趋向正无穷时不会衰减的是（D）正弦函数和窄带随机信号的自相关函数正弦函数加随机信号和窄带随机信号的自相关函数窄带随机信号和宽带随机信号的自相关函数正弦函数和正弦函数加随机信号的自相关函数以下对互相关函数性质描述正确的是（C）互相关函数是偶函数B.互相关函数是奇函数C.互相关函数既非奇函数也非偶函数D.以上均不正确3.两个正弦信号的互相关函数是一个（B）A.正弦信号B.余弦信号C.正切信号D.以上均不正确4.以下关于互相关函数性质描述正确的是（A）A.两个同频率周期信号的互相关函数仍为同频率的周期信号。B.两个同频率周期信号的互相关函数为不同频率周期信号。C.两个同频率周期信号的互相关函数的相位同时等量平移。D.两个同频率周期信号的互相关函数的相位相同。5.自相关函数描述信号的某时刻值与（C）一定时间τ后的值之间的相互关系。A.提前B.间隔C.延时D.重复判断：统计学中用相关系数来描述两个随机变量x，y之间的相关性，其值小于等于1。（×）周期信号的自相关函数仍然为同频率的周期信号，但丢失了原周期信号的相位信息。（√）从汽车加速度的时域波形可以直接看出车身振动可能含有某一周期振动信号。（×）两个不同频率的周期信号的互相关函数仍为不同频率的周期信号。（×）互相关函数可以保留原信号的幅值、频率和初相位信息。（√）第三节功率谱分析及其应用选择：