机减工程测试技术基础五在式颗 试题 填空题 1,同频的正弦信号和余弦信号，其相互相关函数是()的 2.压电式传感器使用()放大器，此方法使传输电压几乎 不受电缆长度的影响 中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波 器成为()滤波器 一阶系统的时间常数为T,被测信号的频率为1/T,则 信号经过测试系统后，输出信号与输入信号的相位差为 变间距式电容传感器的灵敏度 与()成反比 ,所以适合 微小位移的测量变面积式电容传感器的灵敏度与( 成反比，所以不适合微小位移的测量·6.测试系统的静 态特性有()、()、()。 在测试装置中，从调制信号的方法来看，当用12KHZ的 交流信号作为电桥的激励电压时，其作用在于生成( 某信号能够用明确的数学关系式来描述，可以准确预 计其来任意时刻的值，则该信号称为()。 可变磁阻式传感器的灵敏度与气隙大小的关系是：气 隙越小 灵敏度() 从信号的周期性来看，有阻尼衰减的自由震动信号是 ）特性的信号。 10数字信号是指明时间和幅值都具有()特性的信号。 11虽然信号可在时域或频域中描述，但是其( )是不 变的 12带滤波器的中心频率F=500HZ, 负3分贝点的带宽 B=10HZ, 则该滤波器的品质因数Q= 13周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有() 和()特性。 14传感器按输入量分，大致有()、()、()、() 等类型 15压电式传感器是利用某些材料的( )特性来制作的 传感器。 16正弦信号的自相关函数是一个同频的()函数。 17A/D转换是将()信号转换成()信号的装置 18直流电桥的平衡条件是( 19磁带记录仪快录慢放将使重放信号的颜带( 20 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()发生变化。 21滤波器带宽B和响应建立时间Te的乘积通常选取在
机械工程测试技术基础五套试题 试题一 一 . 填空题 : 1 . 同频的正弦信号和余弦信号 , 其相互相关函数是 ( ) 的 . 2 . 压电式传感器使用 ( ) 放大器 , 此方法使传输电压几乎 不受电缆长度的影响 . 3 . 中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波 器成为 ( ) 滤波器 . 4 . 一阶系统的时间常数为 T , 被测信号的频率为 1/T, 则 信 号 经 过 测 试 系 统 后 , 输 出 信 号 与 输 入 信 号 的 相 位 差 为 ( ). 5 . 变 间 距 式 电 容 传 感 器 的 灵 敏 度 与 ( ) 成 反 比 , 所 以 适 合 于微小位移的测量 . 变面积式电容传感器的灵敏度与 ( ) 成反比 , 所 以 不 适 合 微 小 位 移 的 测 量 . 6 . 测 试 系 统 的 静 态特性有 ( ) 、（ ）、（ ）。 在测试装置中，从调制信号的方法来看，当用 12KHZ 的 交流信号作为电桥的激励电压时，其作用在于生成（ ） 波 。 7 某信号能够用明确的数学关系式来描述，可以准确预 计其来任意时刻的值，则该信号称为（ ）。 8 可变磁阻式传感器的灵敏度与气隙大小的关系是：气 隙越小，灵敏度（ ）。 9 从信号的周期性来看，有阻尼衰减的自由震动信号是 有 （ ）特性的信号。 1 0 数 字 信 号 是 指 明 时 间 和 幅 值 都 具 有（ ）特 性 的 信 号 。 1 1 虽然信号可在时域或频域中描述，但是其（ ）是不 变的。 1 2 带滤波器的中心 频 率 F=500HZ ， 负 3 分贝点的带宽 B=10HZ ，则该滤波器的品质因数 Q = （ ）。 1 3 周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有（ ） 和 （ ）特性。 1 4 传感器按输入量分，大致有（ ）、（ ）、（ ）、（ ） 等类型。 1 5 压电式传感器是利用某些材料的（ ）特性来制作的 传感器。 1 6 正弦信号的自相关函数是一个同频的（ ）函数。 17A/D 转换是将（ ）信号转换成（ ）信号的装置。 1 8 直流电桥的平衡条件是（ ）。 1 9 磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频带（ ）。 2 0 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（ ）发生变化。 2 1 滤波器带宽 B 和 响 应 建 立 时 间 T e 的 乘 积 通 常 选 取 在
BTe=(). 22当被测量是一个单向向量，要求传感器单向灵敏度 其横向灵敏度 23传感器的灵敏度越高，则线性范围就() 24时域为常数M的信号，其频谱是()。 25各态历经随机过程任一单个样本函数的()平均统 计特征等于该过程的()平均统计特征 26周期信号的频谱具有()特点，瞬变非周期信号的 谱具有 特 27一阶系统的动特性参数是()，为使动态响应快，该 参数( 28测试系统应包括()、()、()、()、()等五个 部分 测量装置的特性描述有(）态特性描述和( )特 性描述。 30由信息与信号的关系可知，信号是信息的( 31根据采样定理，被测信号的频率W1与测试系统的固 有领率W2关系是( 2表示无用信息的信号又称之为()或( 33 从能否用数学公式描述的角度来说，信号可分类为 )和 34非确定性某信号不能够用()或()来描述，但 变化服从()规律。 35信号在时域被压缩，则该信号在频域中的()成分 将增加 36模似信号是指时间和幅值都具有(）特性的信号。 37物性型传感器的最大特点是( 38X(F)为X(T)的频谱，W(F)为矩形窗函数W(T) 者时域相乘 则频域可表示为()，该乘积 谱。 39变间隙式电容式传感器常作成差动的，其主要目的之 ),目的之二是( ),目的之三是( 40各态历经平稳随机信号的均值表示信号的()分量： 方差表示信号的( 43获得非周期时域信号的频谱用()数学工具。 44 若测试装置实现不失真测量，则该装置的幅频特性 是：A (罗)=()，该装置的相频特性是&(W)与W成() 或称 45半导 体应变片传感器的工作原理是基于 效应 涡电流式传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁 场中的()效应：压电式传感器的工作原理是利用某 些材料的()效应
BTe=( ). 2 2 当 被 测 量 是 一 个 单 向 向 量 ， 要 求 传 感 器 单 向 灵 敏 度 （ ）， 其 横 向 灵 敏 度 （ ）。 2 3 传感器的灵敏度越高，则线性范围就（ ）。 2 4 时域为常数 M 的信号，其频谱是（ ）。 2 5 各态历经随机过程任一单个样本函数的（ ）平均统 计特征等于该过程的（ ）平均统计特征。 2 6 周期信号的频谱具有（ ）特点，瞬变非周期信号的 频谱具有（ ）特点。 2 7 一 阶 系 统 的 动 特 性 参 数 是（ ）， 为 使 动 态 响 应 快 ， 该 参数（ ）。 2 8 测试系统应包 括 （ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ） 等 五 个 部分。 2 9 测 量 装 置 的 特 性 描 述 有 （ ） 态 特 性 描 述 和 （ ） 特 性描述。 3 0 由信息与信号的关系可知，信号是信息的（ ）。 3 1 根据采样定理，被测信号的频率 W 1 与测试系统的固 有频率 W 2 关系是（ ）。 3 2 表示无用信息的信号又称之为（ ）或（ ）。 3 3 从 能 否 用 数 学 公 式 描 述 的 角 度 来 说 ， 信 号 可 分 类 为 （ ）和（ ）。 3 4 非 确 定 性 某 信 号 不 能 够 用 （ ）或（ ） 来 描 述 ， 但 变化服从（ ）规律。 3 5 信号在时域被压缩，则该信号在频域中的（ ）成分 将增加。 3 6 模似信号是指时间和幅值 都具有（ ）特性的信号。 3 7 物性型传感器的最大特点是（ ）。 38X （ F ） 为 X （ T ）的频谱， W （ F ）为矩形窗函数 W （ T ） 的 频 谱 ， 二 者 时 域 相 乘 ， 则 频 域 可 表 示 为 （ ）， 该 乘 积 后的信号的频谱为（ ）频谱。 3 9 变 间 隙 式 电 容 式 传 感 器 常 作 成 差 动 的 ，其 主 要 目 的 之 一是（ ）， 目 的 之 二 是 （ ）， 目 的 之 三 是 （ ）。 4 0 各 态 历 经 平 稳 随 机 信 号 的 均 值 表 示 信 号 的（ ）分 量 ； 方差表示信号的（ ）。 4 1 描述周期信号的工具是（ ）。 4 2 获得周期性时域信号的频谱用（ ）的数学工具。 4 3 获得非周期时域信号的频谱用（ ）数学工具。 4 4 若 测 试 装 置 实 现 不 失 真 测 量 ， 则 该 装 置 的 幅 频 特 性 是 ： A（ w ） =(), 该装置的相频特性是 & （ W ） 与 W 成 （ ） 或称（ ）关系。 4 5 半导体应变片传感器的工作原理是基于（ ）效应； 涡电流式传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁 场中的（ ） 效 应 ； 压 电 式 传 感 器 的 工 作 原 理 是 利 用 某 些材料的（ ）效应
46滤波器的分辨率越高，则测量信号时其响应速度()。 47有一个信号 ,其数学描述为X(T)=2S1N2T,y信号输 入=0.5的某一阶装置后， 稳态输出的幅值为 态输出相位滞后为 输出信号的数学描述为( 48对 二阶系统输入周期信号x(t)=acos（wt+q),则对应 的输出信号的频率()，输出信号的幅值( ),输出信 号的相位 过程。 51概率密度函数提供随机信号沿( 分布的信息。 52单位频宽上的幅值表示的是()函数。 53光线示波器的振子的动特性是()系统的特性。 54时域是实偶函数的信号，其对应的须域函数是() 函数 55时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是() 函数。 56频域是虚奇函数的信号，其对应的时域函数是() 函数。 57两个信号时域相乘，对应于频域函数是各自频域的 58用时域窗来截取连续信号，窗越宽则主瓣( 59窗函数的优劣大致可从()，()，()等几个方面 来评价。 60窗函数的选择应力求其频谱的()窄些，()小些 61对周期信号进行()截断，是获得准确频谱的先决 条件。 62比较窄的主瓣可以获得较高的()，小的旁瓣可以减 63矩形窗函数的()最窄，旁瓣则()，泄漏较()。 64当需要获得精确的频谱主峰的( ),而对幅值的精度 要求不高的场合， 可以选用 6 三角窗与矩形窗相比，主瓣宽度为矩形窗的()，旁 瓣( ),并且不会出现() 66汉宁窗的旁瓣明显()，因此具有抑制()的作用 但是 )拉 致使()分辨能力较差 67当测量系统的脉冲响应时，信号随时间的延长而( 而许多噪声和误差的影响却是()，所以开始部分的信 噪比( ),随着信号的衰减，信噪比()。 68指数窗的特点无()瓣，但是(）瓣较宽，因此 )较低 69压阻效应是指()半导体材料在沿着某一轴向受到 )作用时，其()发生变化的现象。 选择题 1.压电式传感器是属于()型传感器
4 6 滤 波 器 的 分 辨 率 越 高 ，则 测 量 信 号 时 其 响 应 速 度（ ）。 4 7 有 一 个 信 号 ， 其 数 学 描 述 为 X（ T ） =2SIN2T,y 信号输 入 = 0 。 5 的某一阶装置后，稳态输出的幅值为（ ）； 稳 态输出相位滞后为（ ）； 输 出 信 号 的 数 学 描 述 为 （ ）。 4 8 对二阶系统输入周期信号 x(t)=acos(wt+q), 则对应 的输出信号的频率（ ）， 输 出 信 号 的 幅 值 （ ）， 输 出 信 号的相位（ ）。 4 9 低通滤器对输入信号的作用是（ ）。 5 0 调幅过程相当于频率的（ ）过程。 5 1 概率密度函数提供随机信号沿（ ）分布的信息。 5 2 单位频宽上的幅值表示的是（ ）函数。 5 3 光线示波器的振子的动特性是（ ）系统的特性。 5 4 时域是实偶函数的信号，其对应的频域函数是（ ） 函数。 5 5 时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是（ ） 函数。 5 6 频域是虚奇函数的信号，其对应的时域函 数是（ ） 函数。 5 7 两 个 信 号 时 域 相 乘 ， 对 应 于 频 域 函 数 是 各 自 频 域 的 （ ）。 5 8 用时域窗来截取连续信号，窗越宽则主瓣（ ）。 5 9 窗函数的优劣大致可从（ ），（ ），（ ） 等 几 个 方 面 来评价。 6 0 窗 函 数 的 选 择 应 力 求 其 频 谱 的（ ） 窄 些 ，（ ） 小 些 。 6 1 对周期信号进行（ ）截断，是获得准确频谱的先决 条件。 6 2 比 较 窄 的 主 瓣 可 以 获 得 较 高 的（ ），小 的 旁 瓣 可 以 减 小 （ ）。 6 3 矩 形 窗 函 数 的 （ ） 最 窄 ， 旁 瓣 则 （ ）， 泄 漏 较 （ ）。 6 4 当 需 要 获 得 精 确 的 频 谱 主 峰 的（ ），而 对 幅 值 的 精 度 要求不高的场合，可以选用（ ）。 6 5 三 角 窗 与 矩 形 窗 相 比 ，主 瓣 宽 度 为 矩 形 窗 的（ ）， 旁 瓣 （ ）， 并 且 不 会 出 现 （ ）。 6 6 汉 宁 窗 的 旁 瓣 明 显（ ）， 因 此 具 有 抑 制 （ ） 的 作 用 ， 但是（ ）较宽，致使（ ）分辨能力较差。 6 7 当 测 量 系 统 的 脉 冲 响 应 时 ，信 号 随 时 间 的 延 长 而（ ）， 而 许 多 噪 声 和 误 差 的 影 响 却 是 （ ）， 所 以 开 始 部 分 的 信 噪比（ ）， 随 着 信 号 的 衰 减 ， 信 噪 比 （ ）。 6 8 指 数 窗 的 特 点 无 （ ） 瓣 ， 但 是 （ ） 瓣 较 宽 ， 因 此 （ ）较低。 6 9 压阻效应是指（ ）半导体材料在沿着某一轴向受到 （ ）作用时，其（ ）发生变化的现象。 二、选择题 1 . 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 2.低通滤波器的作用是( 滤除低類信号 ,B滤除高频信号C直流变交流 D交流变直流 3.调幅过程相当于频率的( )过程 A放大B缩小C转移D消失 4.信号在时域的时移 则信号在频域( 相移 B不变 C压缩 n动 5.窗函数在时域变窄 则 域的频带( A缩小B加宽C不变D不确定 6.脉冲函数的频谱是( A均匀遵B非均匀谱C逐渐增高D逐渐降低 7,信号的时域与频域描述方法是依靠( )来确立彼此 的关系 A拉氏变换B傅氏变换C卷积D相乘 8.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 9.自感型传感器的两线圈接手电桥的相邻桥臂时，其输 出灵敏度 提高很多倍B提高一倍C降低一倍D降低 很多倍 10.极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距() A成正比B方成正比C成反比D平方成反比 11.为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，常用 )作为解调器 A鉴相器B整流器C鉴频器D变压器 12,压电式传感器是高阻抗传感器，要求前置放大器的 输入阻抗( A很大B很低C不变D随意 13,将信号在时域进行扩展， 信号在频域将( A不变B扩展C压缩D相移 14.光线示波器的振子的幅频特性相当于()滤波 器的幅频特性。 A低通B高通C带通D带阻 15.信号的时域与频域描述方法是依靠()来确立彼此 的关系 A拉氏变换B傅氏变换C卷积D相乘 16.变间隙式电容传感器测量位移量时，传感器的灵敏 度随()而增大。 A间暗的减小 B间隙的增大C电流的增大D 电压的增大 三、问答题 1.简述不平衡电桥的工作原理，并画出工作原理图。[参 考答案1
A 参量型 B 发电型 C 电感型 D 电容型 2 . 低通滤波器的作用是（ ） 。 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 3 . 调幅过程相当于频率的（ ）过程 A 放 大 B 缩 小 C 转 移 D 消 失 4 . 信号在时域的时移，则信号在频域（ ） A 相 移 B 不 变 C 压 缩 D 放 大 5 . 窗函数在时域变窄，则其频域的频带（ ） A 缩 小 B 加 宽 C 不 变 D 不确定 6 . 脉冲函数的频谱是（ ） A 均匀谱 B 非均匀谱 C 逐渐增高 D 逐渐降低 7 . 信号的时域与频域描述方法是依靠（ ）来确立彼此 的关系。 A 拉氏变换 B 傅氏变换 C 卷 积 D 相 乘 8 . 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 9 . 自感型传感器的两线圈接于电桥的相邻桥 臂 时 ， 其 输 出灵敏度（ ） 。 A 提高很多倍 B 提高一倍 C 降低一倍 D 降 低 很多倍 10. 极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（ ） A 成正比 B 方成正比 C 成反比 D 平方成反比 11. 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，常用 （ ）作为解调器。 A 鉴相器 B 整流器 C 鉴频器 D 变压器 12. 压电式传感器是高阻抗传感器，要求前置放大器的 输入阻抗（ ） 。 A 很 大 B 很 低 C 不 变 D 随 意 13. 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 14. 光线示波器的振子的幅频特性相当于（ ）滤波 器的幅频特性。 A 低 通 B 高 通 C 带 通 D 带 阻 15. 信号的时域与频域描述方法是依靠（ ） 来 确 立 彼 此 的关系。 A 拉氏变换 B 傅氏变换 C 卷 积 D 相 乘 16. 变间隙式电容传感器测量位移量时，传感器的灵敏 度随（ ）而增大。 A 间隙的减小 B 间隙的增大 C 电流的增大 D 电压的增大 三、问答题 1 . 简 述 不 平 衡 电 桥 的 工 作 原 理 ，并 画 出 工 作 原 理 图 。[ 参 考答案 ]
2.比较极距变化型与面积变化型电容传感器的灵敏度。 「参老答室 请利用欧拉公式推导正弦函数的实频图与虚频图。 [参考答 4.已知 个周期性三角波，其周期为T,当t=0时峰值 为A,画出该波的频谱图。[参考答案1 5.简述交流电桥的平衡条件。[参考答案1 6画出直流电桥的全桥接法 说明其优点 「参若答空】 > 简述选用传感器的原 [参考答案 8.直流电桥 衡的条件是什么？交流电桥平衡的条件 是什么？「参考答案 9.影响电容式极距变化型传感器灵敏度的因素有哪 些？为提高其灵敏度可以采取什么措施？「参考答案] 画出平衡电桥的工作原理图， 并简述平衡电桥的工 11.阐述实现不失真测量的条件。 12.利用互相关函数的性质设计一个测试系统，来测量 输送带的运动速度，要求按非接触测量。画出系统工作 原理图 并简要论述工作原理 3.画出相关滤波的工作原理图，并简要论述其工作原 四、计算题： 1、某个信号的付氏展开式为 x(t)=20-10c0s(wt)-4c0s(3t-/2),画出其频谱图 2量 时间常数 001 秒的 阶装置对正弦信号进行测 要求振幅误差在5/100以内，求该装置能够测量的 正弦信号的最高频率。 3、用具有 ·阶特性的仪表测量阶跃输入信号，已知τ =0.2秒，阶跃幅度为229（伏） 求：当信号命入为0.2 秒， 0.4少 0.8秒的时刻， 该仪表的读数 计算正弦信号x()=3sinw的绝对均值和均方根值。 5 ·阶系统测量100赫兹的正弦信号，要求振幅误差 在5/100以内，求该系统的时间常数的取值范围。 6、画出幅值为A,周期为T的方波的频谱图。 7 将信号coswt输入时间常数的t的 阶装置后，求 输出的表达式 8、 潜水员携带一种时间常数为4秒的一阶深度计潜 水 以5米/秒的速度下潜，假设水深每增加1米潜水 员承受的水压增加20公斤，问：当深度计显示10米时 潜水员实际承受的水压为多大 已知 个周期信号的傅立叶级数展开式为 x（t)=10=5 coswt-10cos(3wt+/2),画出该信号的幅频图 和相频图。 10、x(t)=10+sin5t信号，输入时间常数为T=0.1秒的
2 . 比较极距变化型与面积变化型电容传感器的灵敏度。 [ 参考答案 ] 3 . 请利用欧拉公式推导正弦函数的实频图与虚频图。 [ 参考答案 ] 4 . 已知一个周期性三角波，其周期为 T ， 当 t=0 时峰值 为 A ，画出该波的频谱图。 [ 参考答案 ] 5 . 简 述交流电桥的平衡条件。 [ 参考答案 ] 6 . 画出直流电桥的全桥接法，说明其优点。 [ 参考答案 ] 7 . 简述选用传感器的原则。 [ 参考答案 ] 8 . 直流电桥平衡的条件是什么？交流电桥平衡的条件 是什么？ [ 参考答案 ] 9 . 影响电容式极距变化型传感器灵敏度的因素有哪 些？为提高其灵敏度可以采取什么措施？ [ 参考答案 ] 10. 画出平衡电桥的工作原理图，并简述平衡电桥的工 作原理。 11. 阐述实现不失真测量的条件。 12. 利用互相关函数的性质设计一个测试系统，来测量 输送带的运动速度，要求按非接触测量。画出系统工作 原理图，并简要论述工作原理。 13. 画出相关滤波的工作原理图，并简要论述其工作原 理 。 四、计算题： 1 、某个信号的付氏展开式为 x(t)=20 - 10cos(wt) - 4cos(3wt - @/2), 画出其频谱图。 2 、时间常数为 0.001 秒的一阶装置对正弦信号进行测 量，要求振幅误差在 5/100 以 内 ， 求 该 装 置 能 够 测 量 的 正弦信号的最高频率。 3 、用具有一阶特性的仪表测量阶跃输入信号，已知τ =0.2 秒 ， 阶 跃 幅 度 为 229（ 伏 ）， 求 ： 当 信 号 输 入 为 0.2 秒 ， 0.4 少 ， 0.8 秒的时刻，该仪表的读数。 4 、 计 算 正 弦 信 号 x(t)=3sinwt 的绝对均值和均方根值。 5 、一阶系统测量 100 赫兹的正弦信号，要求振幅误差 在 5/100 以内，求该系统的时间常数的取值范围。 6 、画出幅值为 A ，周期为 T 的方波的频谱图。 7 、将信号 coswt 输入时间常数的τ的一阶装置后，求 输出的表达式。 8 、一潜水员携带一种时间常数为 4 秒的一阶深 度计潜 水，以 5 米 / 秒的速度下潜，假设水深每增加 1 米潜水 员承受的水压增加 2 0 公 斤 ，问 ：当 深 度 计 显 示 1 0 米时， 潜水员实际承受的水压为多大。 9 、已知一个周期信号的傅立叶级数展开式为： x(t)=10=5coswt - 10cos(3wt+/2), 画出该信号的幅频图 和相频图。 1 0 、 x(t)=10+sin5t 信号，输入时间常数为τ =0.1 秒 的
一阶装置，求稳态拾入和稳态输出的均值 11 ·压电式传感器的灵敏度为5PC/PA 与电荷放大器 接 后再接到灵敏度为 30MM/V的光线 示波器 系统的总的灵敏度为0.5M/PA:求：1，电荷放大器的灵 敏度应调节为多少？2.当该系统测量40PA的压力变化 时，计算光线示波器的光点位移。3.画出该测量系统 的框 说明极距变化型电容传感器采用比例运算放大电路 得到输出电压©y与位移量成线性关系原理。画图表示， 文字论述 13、 差动型变磁阻式电感传感器在使用时，常把两个线 烟接在 个电桥中 这样有什么好处， 画出申感电桥的 接线图。 此时输出电压不能反映被测量的量的方向， 时再加入 14、 片的灵敏度为4，各片的电阻变化量的绝对值相同，供 桥电压为5V,当输出为6毫伏时，求各个应变片的电阻 变化量的绝对值 一阶 阶系统对阶跃输入的响应（求系统的传 参考P50) 16 用全桥测量电路测量悬臂梁某一截面的表面应变 (外力施加于悬臂梁的末端)，给出应变片布局的示意 画出测量电路图 7、正弦函数信号x(t)=x0(sin(t+中)）的均值、均方值 和 概率密度函数 18、 用 ,个时间常数为0.35秒的一阶装置去测量周期 分别为1秒，2秒和5秒的正弦信号，问幅值误差分别 为多少？ 19、 说明威武阶装置的阻尼比常取在0.6-0.7的原因 20 已知 的力传感器 固有频率为800HZ, 阻尼比 为0.14，用此传感器来测量400HZ的正弦变化力时，求： (1):A(⊙)和Φ(o):(2):若该装置的阻尼比为0.7， 求此时的A(w)和中（ω） 22、利用互相头性质设计一个测量装置，用来测量高压 石油管道或高压天燃气管道的损坏和泄漏位置 试题二 填空题 1-1测试系统通常由 及 所组成。 1-2信息是被研究对象 _的特征，信号则是 的截体
一阶装置，求稳态输入和稳态输出的均值。 1 1 、 一 压 电 式 传 感 器 的 灵 敏 度 为 5PC/PA ， 与 电 荷 放 大 器 连接，后再接到灵敏度为 30MM/V 的光线示波器上，该 系统的总的灵敏度为 0.5MM/ P A 。 求 ： 1 . 电荷放大器的灵 敏度应调节为多少？ 2 . 当该系统测量 40PA 的压力变化 时，计算光线示波器的光点位移。 3 . 画出该 测量系统 的框图。 1 2 、 说 明 极 距 变 化 型 电 容 传 感 器 采 用 比 例 运 算 放 大 电 路 得到输出电压 e y 与位移量成线性关系原理。画图表示， 文字论述。 1 3 、差动型变磁阻式电感传感器在使用时，常把两个线 圈接在一个电桥中，这样有什么好处，画出电感电桥的 接线图。此时输出电压不能反映被测量的量的方向，这 时再加入什么环节就可以测量方向。 1 4 、用同规格的金属丝式应变片组成全电桥电路，应变 片的灵敏度为 4 ，各片的电阻变化 量的绝对值相同，供 桥电压为 5 V ， 当 输 出 为 6 毫 伏 时 ， 求 各 个 应 变 片 的 电 阻 变化量的绝对值。 1 5 、求一阶、二阶系统对阶跃输入的响应（求系统的传 递函序）。（参考 P50 ） 。 1 6 、用全桥测量电路测量悬臂梁某一截面的表面应变 （外力施加于悬臂梁的末端），给出应变片布局的示意 图，画出测量电路图。 1 7 、正 弦 函 数 信 号 x(t)=x0(sin(wt+ φ ) 的 均 值 、均 方 值 、 和概率密度函数。 1 8 、用一个时间常数为 0.35 秒的一阶装置去测量周期 分别为 1 秒 ， 2 秒 和 5 秒的正弦信号，问幅值误差分别 为多少？ 1 9 、 说 明 威 武 阶 装 置 的 阻 尼 比 常 取 在 0.6 - - 0.7 的原因。 2 0 、已知二阶的力传感器，固有频率为 800HZ ，阻尼比 为 0.14 ，用 此 传 感 器 来 测 量 400HZ 的 正 弦 变 化 力 时 ，求 ： (1):A（ ω ） 和 Φ （ ω ） ;(2): 若该装置的阻尼比为 0.7 ， 求此时的 A （ω）和Φ（ω）。 2 2 、利用互相头性质设计一个测量装置，用来测量高压 石油管道或高压天燃气管道的损坏和泄漏位置。 试题二 一 . 填空题 1 - 1 测试系统通常由 _ 、 _ 、 及 _ 所组成。 1 - 2 信息是被研究对象 _ 的 特 征 ，信 号 则 是 _ 的截体
1-3测试技术包含了 和 两方面内容。 4测试装置的特性可分为 特性和 性 1-5测试装置的静态特性指标有 等 1-6引用相对误差为0.5%的仪表，其精度等级为 级 1-7某位移传感器测量的最小位移为0.01mm,最大位移 为1m 其动态线性范围 、8描述测装处长或测量模型有 1-9能用确切数学式表达的信号称为 信号，不能 用确切数学表达的信号称为」 号。周期性信号是 于上述的」 信号，随机信号是属于 号 10测试装置以及被测试的系统的结构参数（如装置的 质量、弹性刚度、阻尼系数、电感、电容、电阻、比热 热阻等)是不随时间而变化的，称为 系统，且装费 置或系统的输入输出呈线性关系，则称为 系统 线性系统最重要的特性就是 及 1-11闭环伺服式传感器较之一般开环式传感器具有高 ·12将被测物理量转换成与之相对应的、容易传输和处 理的信号的装置称之为 1-13测试装置在稳态下，输出信号变化量和输入信号变 化量之比称 为装置 测试装置输出信号的拉氏变换和输入信号的拉氏 变换之比称为装置的 1-15 测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付 里叶变换之比称为装置的 1-16测试装置对单位脉冲函数8(t)的响应为h(t), 其拉氏变换就是测试装置本身的 1-17测试装置输出波形无失真但有时间延迟t的有失真 测试条件是：装置的幅频特性为 相频特性为 -；输出波形既不失真又无延迟的条件是：幅 频特性为 相烦特性为 18半导体应变片工作原理是基于-效应，它的灵敏系 数比金属应变片的灵敏系数 1-19压电式传感器有 等，参量式 传感器有 1-20压电式传感器常用的压电材料有 21自感式传感器通过改变 从而改变线圈的自感量，可将该类传感器分 和
1 - 3 测试技术包含了 _ 和 _ 两方面内容。 1 - 4 测 试 装 置 的 特 性 可 分 为 _ 特 性 和 _ 特 性 。 1 - 5 测试装置的静态特性指标有 _ 及 _ 等 。 1 - 6 引用相对误差为 0.5% 的仪表，其精度等级为 _ 级 。 1 - 7 某位移传感器测量的最小位移为 0.01mm ， 最 大 位 移 为 1mm ，其动态线性范围（或测量范围）是 _dB 。 1 - 8 描述测试装置动态特性的数学模型有 _ 。 1 - 9 能用确切数学式表达的信号称为 _ 信号，不能 用 确 切数学表达的信号称为 _ 信 号 。 周 期 性 信 号 是 属于上述的 _ _ _ _ _ _ 信 号 ， 随 机 信 号 是 属 于 _ _ _ _ _ _ _ _ 信 号 。 1 - 1 0 测 试 装 置 以 及 被 测 试 的 系 统 的 结 构 参 数（ 如 装 置 的 质 量 、 弹 性 刚 度 、 阻 尼 系 数 、 电 感 、 电 容 、 电 阻 、 比 热 、 热阻等）是不随时间而变化的，称为 _ 系统，且装 置或系统的输入输出呈线性关系，则称为 _ 系统。 线 性 系 统 最 重 要 的 特 性 就 是 _ _ _ _ _ _ _ 、 _ 及 _ 等 。 1 - 1 1 闭 环 伺 服 式 传 感 器 较 之 一 般 开 环 式 传 感 器 具 有 高 的 _ 和 _ 。 1 - 1 2 将被测物理 量 转 换 成 与 之 相 对 应 的 、容 易 传 输 和 处 理的信号的装置称之为 _ 。 1 - 1 3 测 试 装 置 在 稳 态 下 ，输 出 信 号 变 化 量 和 输 入 信 号 变 化量之比称之为装置的 _ 。 1 - 1 4 测 试 装 置 输 出 信 号 的 拉 氏 变 换 和 输 入 信 号 的 拉 氏 变换之比称为装置的 _ 。 1 - 1 5 测 试 装 置 输 出 信 号 的 付 里 叶 变 换 和 输 入 信 号 的 付 里叶变换之比称为装置的 _ 。 1 - 1 6 测试装置对单位脉冲函数δ（ t ）的响应为 h(t) ， 其拉氏变换就是测试装置本身的 _ 。 1 - 1 7 测试装置输出波形无失真但有时间 延 迟 t 的 有 失 真 测 试 条 件 是 ： 装 置 的 幅 频 特 性 为 _ ， 相 频 特 性 为 _ ；输出波形既不失真又无延迟的条件是：幅 频特性为 _ ，相频特性为 _ 。 1 - 1 8 半导体应变片工作原理是基于 - - 效 应 ，它 的 灵 敏 系 数比金属应变片的灵敏系数 _ 。 1 - 1 9 压电式传感器有 _ 、 _ 等，参量式 传感器有 _ 、 _ 、 _ 等 。 1 - 2 0 压电式传感器常用的压电材料有 _ _ _ _ _ _ _ 、 _ 等 。 1 - 2 1 自 感式传感器通过改变 _ 、 _ 和 _ ， 从 而 改 变 线 圈 的 自 感 量 ， 可 将 该 类 传 感 器 分 为 _ 、 _ 和 _
1-22差动变压器式传感器的工作原理是 故也称其为-传感器 23电容武传感器是将被测量的变化转换成电容量变 化的一种传感器，主要类型有：极距变化型、 等。 1-24莫尔条纹移动一个间距B,相应于光栅尺移动 1-25为提高光栅式测试系统的分辨率和测得比栅距更 小的位移量 经常采用 技术。 1-26压电式传感器使用 放大器时，输出电压 几乎不受联接电缆长度变化的影响。 1-27利用正电压效应，可制作 等，利 用逆压电效应 可制作 1-28动圈磁电式振动传感器， 其输出感应电动势与线 圈相对于磁场运动的 成正比，如在测量电路中接 电路和 电路，还可用来测量振动位移和加速度。 1-29为尽量满足不失真测试条件，光线示波器振子应调 整阻尼比￥= 被测信号率 与振子固有频率 f0之比应选择f/f0< 30磁带记录仪快慢放将使重放信号的频带_」 慢录快放则使重放信号频带 1-31随机信号x(t)的自相关函数为R 1-32 1-33已知x(t)和y(t)为两个周期函数，T为其共同周 期，其互相头函数为 1-34 1-35采样烦率fa,被采样的模拟信号最高频率分量fc 采样定理为 实际工作中一般选取 1-36若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信 号的频谱会发生 现象。 1-37对连续时域信号作加窗截熠处理，必然会引起频谱 现象 1-38 1-39带通滤波器的上截止率fc1，,下截止频率fc2 其中心频率fc= 1-40带通滤波器的上截止频率fc2,下截止频率fc1 若为1/3倍频程滤波器，则fc2与fc1的关系为 1-41在进行四臂交流电桥设计时，若某两个相对臂接入 电阻，为满足电桥平衡条件，另两相对臂中一 个用容抗， 另 个用 1-42压电式传感器有两种前置放大器，为 和
1 - 2 2 差 动 变 压 器 式 传 感 器 的 工 作 原 理 是 _ ，故也称其为 - 传感器。 1 - 2 3 电 容 式 传 感 器 是 将 被 测 量 的 变 化 转 换 成 电 容 量 变 化 的 一 种 传 感 器 ，主 要 类 型 有 ：极 距 变 化 型 、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 等 。 1 - 2 4 莫尔条纹移动一个间距 B h ，相应于光栅尺移动一 个 _ 。 1 - 2 5 为 提 高 光 栅 式 测 试 系 统 的 分 辨 率 和 测 得 比 栅 距 更 小 的位移量，经常采用 _ 技术。 1 - 2 6 压电式传感器使用 _ 放大器时，输出电压 几乎不受联接电缆长度变化的影响。 1 - 2 7 利用正电压效应，可制作 _ 、 _ 等 ， 利 用逆压电效应，可制作 _ 、 _ 等 。 1 - 2 8 动 圈 磁 电 式 振 动 传 感 器 ，其 输 出 感 应 电 动 势 e 与 线 圈相对于磁场运动的 _ 成 正 比 ， 如 在 测 量 电 路 中 接 入 - - 电路和 - - 电路，还可用来测量振动位移和加速度。 1 - 2 9 为 尽 量 满 足 不 失 真 测 试 条 件 ，光 线 示 波 器 振 子 应 调 整阻尼比￥ =_ ，被测信号 频 率 f 与振子固有频率 f 0 之比应选择 f/f0<_ 。 1 - 3 0 磁带记录仪快慢放将使重放信号的频带 _ ， 慢录快放则使重放信号频带 _ 。 1 - 3 1 随机信号 x(t) 的自相关函数为 R 1 - 3 2 1 - 3 3 已 知 x(t) 和 y(t) 为两个周期函数， T 为其共同周 期，其互相头函数为 _ 。 1 - 3 4 1 - 3 5 采样频率 fa, 被采样的模拟信号最高频率分量 fc, 采样定理为 _ ， 实 际 工 作 中 一 般 选 取 _ 。 1 - 3 6 若 采 样 频 率 过 低 ，不 满 足 采 样 定 理 ，则 采 样 离 散 信 号的频谱会 发 生 _ 现象。 1 - 3 7 对 连 续 时 域 信 号 作 加 窗 截 熠 处 理 ，必 然 会 引 起 频 谱 的 _ 现象。 1 - 3 8 1 - 3 9 带通滤波器的上截止频率 fc1 , 下截止频率 fc2, 其中心频率 fc=_ 。 1 - 4 0 带 通 滤 波 器 的 上 截 止 频 率 fc2, 下 截 止 频 率 f c 1 , 若 为 1/3 倍频程滤波器，则 fc2 与 fc1 的关系为 fc2=_. 1 - 4 1 在 进 行 四 臂 交 流 电 桥 设 计 时 ，若 某 两 个 相 对 臂 接 入 电 阻 ，为 满 足 电 桥 平 衡 条 件 ，另 两 相 对 臂 中 一 个 用 容 抗 ， 另一个用 _. 1 - 42 压 电 式 传 感 器 有 两 种 前 置 放 大 器 ， 为 _ 和 _
1-43运算式放大器电路如图3所示，则输出电压ey与 由容传成器间隙的关系式为 1-44附加传感器质量将使原被测振动系统的固有须率 1-45已知xn是长度为N的有限长序列 DFT[x(n)]=x(k),用填零的方法现将长度扩大m倍，该 方法可提高频谐分析的频率分辨率 倍 6使用电阻应变仪时， 想在半桥双臂各并联一片电 阻应变片以提高灵敏度，这种做法是 的（正确或 错误) 1-47如果所测试的信号不随时间变化，这种测试称为 测试，如果所测试的信号随时间变化很快， 这种测试称 测试 1-48统计特征参数不随时间而变化的随机过程属于 随机过程。 1-49各态历经（遍历性）随机过程任一单个样本函数的 平均统计特征等于该过程的 均统计特征 1-50低通滤波器对阶跃响应的建立时间Te与带通B的 乘积是 1-51滤波器带宽B和响应建立时间Te的乘积通常选取 在BTe= 1-52带通滤波器中心频率f0=500Hz,其一3dB带宽 B=10Hz,该滤波器的品质因数Q=」 一信号转换成 信 1-54若信号满足y(t)=kx(t)关系，其中k常数，则其 互相关系数pxy()= 1-55正弦信号的自相关函数是一个同频的 函 1-56频率不同的两个正弦信号，其互相关函数 Rxy()= 1-57同频的正弦函数和余弦函数，其互相关函数 R x y () 1-58Sx(f)和Sy(f)为系统输入和输出信号的自谱，H(f) 为系统频响函数，则满足关系Sy(f)=Sx(f) 1-59Sx(f)为输入信号的自谱，Sy(f)为输出信号的自 谱，Sxy(f)为系统频响函数，则满足关系正常 Sy(f)= _Sx(f). 1-60中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤 波器称为 滤波器 1-61若直线光栅栅距W=0.02mm,两光栅线纹交角为0.1 度，则莫尔条纹间距Bh= mm. 1一62对回转误差运动圆图象的数值评定时，常采用正好
1 - 4 3 运算式放大器电路如图 3 所示，则输出电压 e y 与 电容传感器间隙的关系式为 _. 1 - 4 4 附 加 传 感 器 质 量 将 使 原 被 测 振 动 系 统 的 固 有 频 率 _. 1 - 4 5 已 知 x n 是长度为 N 的 有 限 长 序 列 ， DFT[x(n)]=x(k) ，用填零的方法现将长度扩大 m 倍，该 方法可提高频谱分析的频率分辨率 _ 倍 . 1 - 46 使 用 电 阻 应 变 仪 时 ， 想 在 半 桥 双 臂 各 并 联 一 片 电 阻 应 变 片 以 提 高 灵 敏 度 ， 这 种 做 法 是 _ _ _ _ _ 的 （ 正 确 或 错 误 ）。 1 - 4 7 如果所测试的信号不随时间变化 , 这种测试称为 _ 测 试 ， 如 果 所 测 试 的 信 号 随 时 间 变 化 很 快 ， 这种测试称为 _ 测 试 . 1 - 4 8 统 计 特 征 参 数 不 随 时 间 而 变 化 的 随 机 过 程 属 于 _ 随机过程。 1 - 4 9 各 态 历 经 （ 遍 历 性 ） 随 机 过 程 任 一 单 个 样 本 函 数 的 _ 平 均 统 计 特 征 等 于 该 过 程 的 _ 平 均统计特征。 1 - 5 0 低通滤波器对阶跃响应的建立时间 T e 与带通 B 的 乘积是 _. 1 - 5 1 滤波器带宽 B 和 响 应 建 立 时 间 T e 的乘积通 常选取 在 BTe=_. 1 - 5 2 带 通 滤 波 器 中 心 频 率 f 0 = 5 0 0 H z ， 其 一 3dB 带 宽 B=10Hz ，该滤波器的品质因数 Q=_. 1 - 53A/D 转换器是将 _ 信号转换成 _ 信 号的装置。 1 - 5 4 若信号满足 y(t)=kx(t) 关系，其中 k 常数，则其 互相关系数 pxy()=_. 1 - 5 5 正弦信号的自相关函数是一个同频的 _ 函 数 。 1 - 5 6 频 率 不 同 的 两 个 正 弦 信 号 ， 其 互 相 关 函 数 Rxy()=_ _. 1 - 5 7 同频的正弦函数和余弦函数，其互相关函数 Rxy()=_. 1 - 58Sx(f) 和 Sy(f) 为系统输入和输出信号的自谱，H(f) 为系统频响函数，则满足关系 Sy(f)=Sx(f). 1 - 59Sx(f) 为 输 入 信 号 的 自 谱 ， Sy(f) 为 输 出 信 号 的 自 谱 ， Sxy(f) 为 系 统 频 响 函 数 ， 则 满 足 关 系 正 常 Sy(f)=_Sx(f). 1 - 6 0 中 心 频 率 能 自 动 跟 随 某 参 考 信 号 频 率 而 变 化 的 滤 波器称为 _ 滤波器。 1 - 6 1 若直线光栅栅距 W=0.02mm, 两光栅线纹交角为 0 . 1 度，则莫尔条纹间距 Bh=_mm. 1 - 6 2 对 回 转 误 差 运 动 圆 图 象 的 数 值 评 定 时 ，常 采 用 正 好
包容误差运动圆图象的同心圆的半径差作为该误差运 动大小的评定值，此法称为 -63声波是 法 定频率范围内的 在弹性介质中 传播的波，低于20Hz的声波称为-波，高于20kHz 的声波称为 波。 1-64声波为p,参考基准声压为p0,则声压级 1= 1-65声强不1，参考基准声强为10，则声强级 1-66经过频率计权网络油测得的声压级特别称为 它在噪声测量中经常用到。 1-67声场中某点若有两个声波通过，总声压级永远不会 超过较大的声压级 dB. 单项选择题 2-1测试装置传递函数H(s)的分母与 有关。 A输入量X(t)B输入点的位置C装置结构 2-2非线性度是表示定度曲线 的程度 A接近真值B偏离其似合直线C正反行程不重合 2-3测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在 中的描述。 A幅值域B频域C复频域 2-4电涡流传感器是利用被测 的电涡流效应。 A金属导电材料B非金属材料CPVF2 2-5为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵 敏度的影响 可采用 A电压放大器B电荷放大器C相做检波器 2-6磁电式绝对振动速度传感器的动态数学模型是 A一阶环节B二阶环节C比例环节 2-7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 2-8随电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵 敏度」 A相应减小B比例增加C保持不变 2-9压电式加速度计 其压电片并联可提高 A电压灵敏度B电荷灵敏度 C电压和电荷灵敏度 2-10调频式电涡流传感器的解调电路是 A电荷放大器B相敏检波器C鉴频器 2-11压电式加速度传感器的工作频率应 其固有频 率 A远高 B等于 远低于 2-12 的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 2-13莫尔条纹光栅传感器是 的
包容误差运动圆图象的同心圆的半径差作为该误差运 动大小的评定值，此法称为 _ 法 。 1 - 6 3 声波是一定频率范围内的 _ 在弹性介质中 传 播 的 波 ，低 于 20Hz 的声波称为 _ 波 ，高 于 20kHz 的声波称为 _ 波 。 1 - 6 4 声波为 p ， 参 考 基 准 声 压 为 p 0 ， 则 声 压 级 L=_. 1 - 6 5 声强不 I ， 参 考 基 准 声 强 为 I 0 ， 则 声 强 级 LI=_. 1 - 6 6 经过频率 计 权 网 络 油 测 得 的 声 压 级 特 别 称 为 _, 它在噪声测量中经常用到。 1 - 6 7 声 场 中 某 点 若 有 两 个 声 波 通 过 ，总 声 压 级 永 远 不 会 超过较大的声压级 _dB. 二、单项选择题 2 - 1 测试装置传递函数 H(s) 的分母与 _ 有关。 A 输入量 x(t) B 输入点的位置 C 装置结构 2 - 2 非线性度是表示定度曲线 _ 的程度。 A 接近真值 B 偏离其似合直线 C 正反行程不重合 2 - 3 测试装置的频响函数 H(jw) 是装置动态特性在 _ 中的描述。 A 幅值域 B 频 域 C 复频域 2 - 4 电涡流传感器是利用被测 _ 的电涡流效应。 A 金属导电材料 B 非金属材料 C PVF2 2 - 5 为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵 敏度的影响，可采用 _. A 电压放大器 B 电荷放大器 C 相敏检波器 2 - 6 磁电式绝对振动速度传感器的动态数学模型是 _. A 一阶环节 B 二阶环节 C 比例环节 2 - 7 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 2 - 8 随电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵 敏 度 _. A 相应减小 B 比例增加 C 保持不变 2 - 9 压电式加速度计，其压电片并联可提高 _. A 电压灵敏度 B 电荷灵敏度 C 电压和电荷灵敏度 2 - 1 0 调频式电涡流传感器的解调电路是 _. A 电荷放大器 B 相敏检波器 C 鉴频器 2 - 1 1 压 电 式 加 速 度 传 感 器 的 工 作 频 率 应 _ 其固有频 率 。 A 远高于 B 等 于 C 远低于 2 - 12_ 的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 2 - 1 3 莫尔条纹光栅传感器是 _ 的