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1、緒論第一章 一、選擇題1. 描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是（ B ）。 A. 相關(guān)函數(shù) B. 傅氏級數(shù) C. 傅氏變換 D. 拉氏變換2. 傅氏級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)是表示各諧波分量的（ C ）。 A. 相位 B. 周期 C. 振幅 D. 頻率3. 復(fù)雜的信號的周期頻譜是（ A ）。A. 離散的 B. 連續(xù)的 C. 函數(shù) D. sinc函數(shù)4. 如果一個(gè)信號的頻譜是離散的。則該信號的頻率成分是（C ）。A. 有限的 B. 無限的 C. 可能是有限的，也可能是無限的 D. 不能確定5. 下列函數(shù)表達(dá)式中，（ B ）是周期信號。A.B. ，C. ，D. ，6. 多種信號之和的頻譜是（C）。A. 離散的 B.

2、連續(xù)的C. 隨機(jī)性的D. 周期性的7. 描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是（C）。A. 三角函數(shù) B. 拉氏變換C. 傅氏變換 D. 傅氏級數(shù)8. 下列信號中，（C）信號的頻譜是連續(xù)的。A. B. C. D. 9. 連續(xù)非周期信號的頻譜是（C）。A. 離散、周期的 B. 離散、非周期的 C. 連續(xù)非周期的 D. 連續(xù)周期的10. 時(shí)域信號，當(dāng)持續(xù)時(shí)間延長時(shí)，則頻域中的高頻成分（C）。A. 不變 B. 增加 C. 減少 D. 變化不定11. 將時(shí)域信號進(jìn)行時(shí)移，則頻域信號將會(huì)（D）。A. 擴(kuò)展 B. 壓縮 C. 不變 D. 僅有移項(xiàng)12. 已知 ，為單位脈沖函數(shù)，則積分的函數(shù)值為（ C ）。A. 6 B

3、. 0 C. 12 D. 任意值13. 如果信號分析設(shè)備的通頻帶比磁帶記錄下的信號頻帶窄，將磁帶記錄儀的重放速度（ B ），則也可以滿足分析要求。A. 放快 B. 放慢 C. 反復(fù)多放幾次 D. 不能14. 如果，根據(jù)傅氏變換的（ A ）性質(zhì)，則有。A. 時(shí)移 B. 頻移 C. 相似 D. 對稱15. 瞬變信號x(t)，其頻譜X(f)，則|X(f)|2表示（ B ）。A. 信號的一個(gè)頻率分量的能量 B. 信號沿頻率軸的能量分布密度C. 信號的瞬變功率D. 信號的功率16. 不能用確定函數(shù)關(guān)系描述的信號是（ C ）。A. 復(fù)雜的周期信號 B. 瞬變信號 C. 隨機(jī)信號 D. 周期信號17. 兩個(gè)

4、函數(shù)和，把運(yùn)算式稱為這兩個(gè)函數(shù)的（ C ）。 A. 自相關(guān)函數(shù) B. 互相關(guān)函數(shù) C. 卷積 D. 互譜18. 時(shí)域信號的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，其頻譜的變化為（ ）。A. 頻帶變窄、幅值增高 B. 頻帶變寬、幅值壓低C. 頻帶變窄、幅值壓低 D. 頻帶變寬、幅值增高19. 信號 ，則該信號是( C ).A. 簡單周期信號 B. 隨機(jī)信號 C. 瞬變信號 D. 復(fù)雜周期信號20. 數(shù)字信號的特性是（ B ）。A. 時(shí)間上離散、幅值上連續(xù) B. 時(shí)間、幅值上均離散C. 時(shí)間、幅值上都連續(xù) D. 時(shí)間上連續(xù)、幅值上量化21. 非周期信號的頻譜是（ A ） A. 連續(xù)的 B. 離散的 C. 基頻的整倍數(shù) D

5、. 非連續(xù)的22. 信號是信息的（ A ）A. 載體 B. 描述 C. 形式 D. 數(shù)量表示23.脈沖函數(shù)的頻譜是（ A ）A. 均勻譜 B. 非均勻譜 C. 逐漸增高 D. 逐漸降低24. 截?cái)嗟姆讲ㄐ盘柕念l譜是（ B ）A. 離散譜 B. 連續(xù)譜 C. 低頻譜 D. 高頻譜25. 方波信號的諧波頻率是基波頻率的（ C ）A. 偶數(shù)倍 B. 自然數(shù)倍 C. 基數(shù)倍 D. 小數(shù)倍26. 窗函數(shù)在時(shí)域變窄，則其頻域的頻帶（ B ） A. 縮小 B. 加寬 C. 不變 D. 不確定27. 下面（ D ）的頻譜與理想的白噪聲頻譜相同A. 低頻噪聲 B. 高頻噪聲 C. 隨機(jī)噪聲 D. 函數(shù)28. 信

6、號在時(shí)域的時(shí)移，則信號在頻域（A ） A. 相移 B. 不變 C. 壓縮 D. 放大29. 信號的時(shí)域與頻域描述方法是依靠（ B ）來確立彼此的關(guān)系 A. 拉氏變換 B. 傅氏變換 C. 卷積 D. 相乘30. 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程必須是（ A ）A. 平穩(wěn)隨機(jī)過程 B. 非周期性的C. 集合平均統(tǒng)計(jì)特征隨時(shí)間周期性變化 D. 連續(xù)的31. 工程中常見的周期信號其諧波的幅值隨諧波的頻率增加而（ B ）A. 不變 B. 減小 C. 增加 D. 不確定32. 將信號在時(shí)域進(jìn)行擴(kuò)展，則信號在頻域?qū)ⅲ?C ）A. 不變 B. 擴(kuò)展 C. 壓縮 D. 相移33. 由幾個(gè)頻率不同的正弦信號合成的周期信號，合成

7、信號的周期是（ A ）A. 各信號周期的最小公倍數(shù) B. 各信號周期的最大公約數(shù)C. 各信號周期的平均值 D. 都不對二、填空題1. 信號可分為 和 兩大類。確定性信號；隨機(jī)信號2. 確定性信號可分為 和 兩類，前者的頻譜特點(diǎn)是 。后者的頻譜特點(diǎn)是 。周期信號；非周期信號；離散的；連續(xù)的3. 將確定行信號中那些不具有周期重復(fù)性的信號稱為 。非周期信號4. 工程中常見的周期信號，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而 的，因此，沒有必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。減小5. 信號的有效值的平方稱為 ，它描述測試信號的平均功率。均方值6. 兩個(gè)時(shí)間函數(shù)和的卷積定義式是 。7. 連續(xù)信號與單位脈沖函數(shù)進(jìn)

8、行卷積其結(jié)果是： 。8. 6. 單位脈沖函數(shù)的頻譜所有頻段上都是等強(qiáng)度的，這種頻譜常稱為 。均勻譜9. 21. 窗函數(shù)的頻譜是，則延時(shí)后的窗函數(shù)的頻譜應(yīng)是 。10. 信號當(dāng)時(shí)間尺度在壓縮時(shí)，則其頻帶 其幅值 。例如將磁帶記錄儀 即是例證。展寬；降低；慢錄快放11. 單位脈沖函數(shù)的頻譜為 ，它在所有頻段上都是 ，這種信號又稱 。1；等強(qiáng)度；白噪聲12. 余弦函數(shù)只有 譜圖，正弦函數(shù)只有 譜圖。實(shí)頻；虛頻13. 計(jì)算積分值： 。 14. 兩個(gè)時(shí)間函數(shù)的卷積定義式是 。 15. 單位脈沖函數(shù)與在點(diǎn)連續(xù)的模擬信號的下列積分： 。這一性質(zhì)稱為 。 ；脈沖采樣16. 已知傅氏變換對，根據(jù)頻移性質(zhì)可知的傅氏

9、變換為 。17. 已知傅氏變換對：和時(shí)，則當(dāng)時(shí)，=。 三、名詞解釋1. 平穩(wěn)隨機(jī)過程平穩(wěn)隨機(jī)過程是指其統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)不隨時(shí)間而變化的隨機(jī)過程。四、計(jì)算題tf(t)-11. 求下圖所示三角波調(diào)幅信號的頻譜。（已知圖中所示三角波的傅立葉變換為）解：圖中所示調(diào)幅波是三角波與載波 的乘積。兩個(gè)函數(shù)在時(shí)域中的乘積，對應(yīng)其在頻域中的卷積。 余弦信號頻譜為 三角波頻譜為：則信號f(t)的頻譜為： 2. 求被截?cái)嗟恼液瘮?shù)的傅立葉變換。 解原函數(shù)可看作是正弦函數(shù)和矩形窗函數(shù)的乘積，即，其中 又 4. 求指數(shù)函數(shù)的頻譜。解： 5. 求衰減振蕩信號，的頻譜。解：設(shè)， 6. 一時(shí)間函數(shù)及其頻譜函數(shù)如圖1-2所示，其最

10、高頻率為。函數(shù)，（），試分別作出及其頻譜函數(shù)的圖形。分析當(dāng)時(shí)，的圖形會(huì)出現(xiàn)什么情況？解：相當(dāng)于信號與的調(diào)幅信號，其時(shí)域與頻域結(jié)果如下圖所示：圖中，（a）為調(diào)幅信號波形圖，圖（b）為調(diào)幅信號頻譜圖。當(dāng)時(shí)，兩邊圖形將在中間位置處發(fā)生混疊，導(dǎo)致失真。7. 圖1-3所示信號a（t）及其頻譜A（f）。試求函數(shù)的傅氏變換F（f）并畫出其圖形。解：由于 并且 ,所以的頻譜圖如下圖所示： 第二章 一、選擇題2. 測試裝置的傳遞函數(shù)H(s)是裝置動(dòng)態(tài)特性在（ D ）中的描述。 A. 幅值域 B. 時(shí)域 C. 頻率域 D. 復(fù)頻域3. 測試裝置的頻響函數(shù)H（j）是裝置動(dòng)態(tài)特性在（ C ）中的描述。 A. 幅值域

11、B. 時(shí)域 C. 頻率域 D. 復(fù)頻域4. 用常系數(shù)微分方程描述的系統(tǒng)稱為（ D ）系統(tǒng)。 A. 相似 B.物理 C. 力學(xué) D. 線性5. 下列微分方程中，哪一個(gè)是線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型？（ B ） A. B. C. D. 6. 線性系統(tǒng)的疊加原理表明（ A ）。 A. 加于線性系統(tǒng)的各個(gè)輸入量所產(chǎn)生的響應(yīng)過程互不影響 B. 系統(tǒng)的輸出響應(yīng)頻率等于輸入激勵(lì)的頻率 C. 一定倍數(shù)的原信號作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的響應(yīng)，等于原信號的響應(yīng)乘以該倍數(shù) D. 多個(gè)輸入信號同時(shí)作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的響應(yīng)，等于各個(gè)原信號的響應(yīng)之和7. 測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為（ D ）。 A. 精度 B. 靈敏度 C.

12、 精密度 D. 分辨率8. 一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，其測量范圍（ B ）。 A. 越寬 B. 越窄 C. 不變 D. 不一定9. 測試過程中，量值隨時(shí)間而變化的量稱為（ C ）。 A. 準(zhǔn)靜態(tài)量 B. 隨機(jī)變量 C. 動(dòng)態(tài)量 D. 靜態(tài)量10. 線性裝置的靈敏度是（ B ）。 A. 隨機(jī)變量 B. 常數(shù) C. 時(shí)間的線性函數(shù) D. 時(shí)間的非線性函數(shù)11. 若測試系統(tǒng)由兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成，且環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)分別為 ，則該系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)為（ ）。若兩個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)時(shí)，則總的傳遞函數(shù)為（ ）。 A. B. C. D.12. 輸出信號與輸入信號的相位差隨頻率變化的關(guān)系就是（ B ）。A. 幅頻特性

13、B. 相頻特性 C. 傳遞函數(shù) D. 頻率響應(yīng)函數(shù)13. 時(shí)間常數(shù)為的一階裝置，輸入頻率為 的正弦信號，則其輸出與輸入間的相位差是（ A ）。 A. -45 B. -90 C. -180 D. 4514. 測試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是（ B ）。 A. 卷積 B. 傅氏變換對 C. 拉氏變換對 D. 微分15. 時(shí)不變線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)等于（ B ）。 A. 系統(tǒng)的正弦輸出與正弦輸入比 B. 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出的傅氏變換與正弦輸入的傅氏變換之比 C. 用虛指數(shù)函數(shù)表示系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出與正弦輸入之比 D. 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正弦輸出的拉氏變換與正弦輸入的啦氏變換之比16. 對某二階

14、系統(tǒng)輸入周期信號 ，則其輸出信號將保持（ C ）。 A. 幅值不變，頻率、相位改變 B. 相位不變，幅值、頻率改變 C. 頻率不變，幅值、相位改變 D. 幅值、頻率、相位均不變17. 二階裝置，用相頻特性中（）=-90時(shí)所對應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率的估計(jì)值，則值與系統(tǒng)阻尼頻率的大?。?B ）。 A. 有關(guān) B. 無關(guān) C. 略有關(guān)系 D. 有很大關(guān)系18. 二階系統(tǒng)的阻尼率越大，則其對階越輸入的時(shí)的響應(yīng)曲線超調(diào)量（ B ）。 A. 越大 B. 越小 C. 不存在 D. 無關(guān)19. 二階裝置引入合適阻尼的目的是（ C ）。 A. 是系統(tǒng)不發(fā)生共振 B. 使得讀數(shù)穩(wěn)定 C. 獲得較好的幅頻、相頻

15、特性D. 使系統(tǒng)穩(wěn)定20. 不失真測試條件中，要求幅頻特性為（ B ）。 A. 線性 B. 常數(shù) C. 是頻率的函數(shù) D. 沒有要求21. 不失真測試條件中，要求幅頻特性為（ ），而相頻特性為（ ）。 A. 線性 B. 常數(shù) C. 是頻率的函數(shù) D. 沒有要求22. 測試裝置的頻響函數(shù)H(jw)是裝置動(dòng)態(tài)特性在（ B ）中的描述A. 幅值域 B. 頻域 C. 復(fù)頻域 D. 時(shí)域23. 測試裝置傳遞函數(shù)H(s)的分母與（ C ）有關(guān) A. 輸入量x(t) B. 輸入點(diǎn)的位置C . 裝置結(jié)構(gòu) D. 輸出點(diǎn)的位置24. 非線性度是表示定度曲線（ B ）的程度A. 接近真值 B. 偏離其似合直線 C.

16、 正反行程不重合 D. 回程誤差25. 用二階系統(tǒng)作測試裝置，為使系統(tǒng)響應(yīng)最快，其固有頻率（ B ）A. 越小越好 B. 越大越好 C. 0.60.7之間最好D. 負(fù)值最好26. 測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和（ B ） A. 具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)有關(guān) B. 具體測試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)無關(guān)C. 輸入信號有關(guān) D. 輸出信號有關(guān)27. 靈敏度越高的測試系統(tǒng)，（ C ）A. 系統(tǒng)越穩(wěn)定 B. 回程誤差越小 C. 漂移越大 D. 非線性誤差越小28. 用一階系統(tǒng)作測試裝置，為了獲得最佳的工作性能，其時(shí)間常數(shù)（ B ） A. 越小越好 B. 越大越好C. 0.60.7之間最好 D. 負(fù)值最好二、填空題1. H（s

17、）與輸入x(t)及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無關(guān)，它只表達(dá)系統(tǒng)的 。傳輸特性2. 一階裝置的時(shí)間常數(shù)原則上 。越小越好3. 測試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時(shí)間而變化的系統(tǒng)，則稱為 系統(tǒng)。時(shí)不變4. 測試裝置的特性可分為 特性和 特性。靜態(tài)特性；動(dòng)態(tài)特性5. 測試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)有 、 和 。靈敏度；非線性度；回程誤差6. 描述測試裝置動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型有 、 、 等。微分方程；傳遞函數(shù)；頻率響應(yīng)函數(shù)7. 測試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時(shí)間而變化的系統(tǒng)，則稱為 系統(tǒng)。若其輸入、輸出呈線性關(guān)系時(shí)，則稱為 系統(tǒng)。時(shí)不變；線性8. 線性系統(tǒng)中的兩個(gè)最重要的特性是指 和 。線形疊加性；頻率保持性9. 測試裝置在穩(wěn)態(tài)下，其輸出

18、信號的變化量與其輸入信號的變化量之比值，稱為 。靈敏度10. 測試裝置的輸出信號拉氏變換與輸入信號拉氏變換之比稱為裝置的 。傳遞函數(shù)11. 測試裝置對單位脈沖函數(shù)（t）的響應(yīng)，稱為 ，記為h（t），h（t）的傅氏變換就是裝置的 。脈沖響應(yīng)函數(shù)；頻率響應(yīng)函數(shù)12. 滿足測試裝置不失真測試的頻域條件是 和 。；或幅頻特性為常數(shù)；相頻特性為線性13. 為了求取測試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是 和 。階躍響應(yīng)法；頻率響應(yīng)法14. 二階系統(tǒng)的主要特征參數(shù)有 和 。固有頻率；阻尼比15. 已知輸入信號 x（t）=30cos（30t+30）， 這時(shí)一階裝置的A（）=0.87， =-21.7，則該裝置

19、的穩(wěn)態(tài)輸出表達(dá)式是：y（t）= 。26.1cos（30t+8.3）16. 影響一階裝置動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 ，原則上希望它 。時(shí)間常數(shù)；越小越好17. 輸入x（t），輸出y（t），裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)h（t），它們?nèi)咧g的關(guān)系是 。三、名詞解釋1.分辨力引起測量裝置的輸出值產(chǎn)生一個(gè)可覺察變化的最小輸入量（被測量）變化值稱為分辨力。2.靈敏度當(dāng)裝置的輸入x有增量x變化時(shí)，相應(yīng)的輸出y有增量y變化，把y與x的比值定義為靈敏度。3.線性度實(shí)際特性曲線與參考直線偏離的程度稱為線性度。四、計(jì)算題1. 求周期信號通過傳遞函數(shù)為的裝置后所得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。解： ； ； 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為 2. 某一階測量裝置的傳遞函數(shù)為

20、，若用這一測量裝置測量頻率為2Hz的正弦信號，試求其幅度誤差。解： =0.894 其幅度誤差(10.894)100%=10.6%。 3. 用一個(gè)一階測量裝置測量100Hz的正弦信號，如果要求振幅的測量誤差小于5，問：此儀器的時(shí)間常數(shù)應(yīng)不大于多少? （7分）解： （1分） （1分） （2分） （3分）4. 試求傳遞函數(shù)為和的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)及系統(tǒng)總的靈敏度。解：當(dāng)兩環(huán)節(jié)串聯(lián)時(shí)，系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)為： 求當(dāng)S=0時(shí)的兩傳遞函數(shù)之值 兩環(huán)節(jié)串聯(lián)后系統(tǒng)的總靈敏度為S=3.041=123 5. 用圖示裝置去測周期為1s，2s，5s的正弦信號，問幅值誤差是多少？（R=350K，C=1F）解

21、：根據(jù)基爾霍夫定律因?yàn)?并且 所以有 兩邊拉氏變換后得這是一個(gè)高通濾波器，當(dāng)時(shí)幅值相對誤差：式中 輸入信號幅值； 輸出信號幅值。當(dāng)T=2s時(shí)，當(dāng)T=1s時(shí)，當(dāng)T=5s時(shí)，第三章 一、選擇題1. 電渦流式傳感器是利用什么材料的電渦流效應(yīng)工作的。（ A ）A. 金屬導(dǎo)電 B. 半導(dǎo)體 C. 非金屬 D. 2. 為消除壓電傳感器電纜分布電容變化對輸出靈敏度的影響，可采用（ B ）。A. 電壓放大器 B. 電荷放大器 C. 前置放大器 D. 電容放大器3. 磁電式絕對振動(dòng)速度傳感器的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)（ B ）。A. 一階環(huán)節(jié) B. 二階環(huán)節(jié) C. 比例環(huán)節(jié) D. 高階環(huán)節(jié)4. 磁電式絕對振動(dòng)速度傳感器的

22、測振頻率應(yīng)（ A ）其固有頻率。A. 遠(yuǎn)高于 B. 遠(yuǎn)低于 C. 等于 D. 不一定5. 隨著電纜電容的增加，壓電式加速度計(jì)的輸出電荷靈敏度將（ C ）。A. 相應(yīng)減小 B. 比例增加 C. 保持不變 D. 不確定6. 壓電式加速度計(jì)，其壓電片并聯(lián)時(shí)可提高（ B ）。A. 電壓靈敏度 B. 電荷靈敏度 C. 電壓和電荷靈敏度 D. 保持不變7. 調(diào)頻式電渦流傳感器的解調(diào)電路是（ C ）。A. 整流電路 B. 相敏檢波電路 C. 鑒頻器 D. 包絡(luò)檢波電路8. 壓電式加速度傳感器的工作頻率應(yīng)該（ C ）其固有頻率。A. 遠(yuǎn)高于 B. 等于 C. 遠(yuǎn)低于 D. 沒有要求9. 下列傳感器中哪個(gè)是基于

23、壓阻效應(yīng)的？（ B ）A. 金屬應(yīng)變片 B. 半導(dǎo)體應(yīng)變片 C. 壓敏電阻 D. 磁敏電阻10. 壓電式振動(dòng)傳感器輸出電壓信號與輸入振動(dòng)的（ B ）成正比。A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 頻率11. 石英晶體沿機(jī)械軸受到正應(yīng)力時(shí)，則會(huì)在垂直于（ B ）的表面上產(chǎn)生電荷量。A. 機(jī)械軸 B. 電軸 C. 光軸 D. 晶體表面12. 石英晶體的壓電系數(shù)比壓電陶瓷的（ C ）。A. 大得多 B. 相接近 C. 小得多 D. 不確定13. 光敏晶體管的工作原理是基于（ B ）效應(yīng)。A. 外光電 B. 內(nèi)光電 C. 光生電動(dòng)勢 D. 光熱效應(yīng)14. 一般來說，物性型的傳感器，其工作頻率范圍（

24、 A ）。A. 較寬 B. 較窄 C. 較高 D. 不確定15. 金屬絲應(yīng)變片在測量構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，電阻的相對變化主要由（ B ）來決定的。A. 貼片位置的溫度變化 B. 電阻絲幾何尺寸的變化C. 電阻絲材料的電阻率變化D. 電阻絲材料長度的變化16. 電容式傳感器中，靈敏度最高的是（ C ） 。A. 面積變化型 B. 介質(zhì)變化型 C. 極距變化型 D. 不確定17. 極距變化型電容傳感器適宜于測量微小位移量是因?yàn)椋˙ ）A. 電容量微小影響靈敏度 B. 靈敏度與極距的平方成反比，間距變化大則產(chǎn)生非線性誤差C. 非接觸測量D. 兩電容極板之間距離變化小18. 高頻反射式渦流傳感器是基于（ A ）

25、和集膚效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)信號的感受和變化的。 A. 渦電流 B. 縱向 C. 橫向 D. 壓電19. 壓電材料按一定方向放置在交變電場中，其幾何尺寸將隨之發(fā)生變化，這稱為（ D ）效應(yīng)。A. 壓電 B. 壓阻 C. 壓磁 D. 逆壓電20. 下列傳感器中，能量轉(zhuǎn)換型傳感器是（ A ）A. 光電式 B. 應(yīng)變片 C. 電容式 D. 電感式21. 測試工作的任務(wù)主要是從復(fù)雜的信號中提?。?C ）A. 干擾噪聲信號 B. 正弦信號C. 有用信息 D. 頻域信號22. 壓電式傳感器是屬于（ B ）型傳感器A. 參量型 B. 發(fā)電型 C. 電感型 D. 電容型23. 莫爾條紋光柵傳感器是（ B ）的 A. 數(shù)字

26、脈沖式 B. 直接數(shù)字編碼式 C. 調(diào)幅式 D. 調(diào)頻式24. 磁電式絕對振動(dòng)速度傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是（ C ） A. 一階環(huán)節(jié) B. 二階環(huán)節(jié) C. 比例環(huán)節(jié) D. 積分環(huán)節(jié)25. 電渦流傳感器是利用被測（ A ）的電渦流效應(yīng)A. 金屬導(dǎo)電材料 B. 非金屬材料 C. PVF2 D. 陶瓷材料26. 當(dāng)電阻應(yīng)變片式傳感器拉伸時(shí)，該傳感器電阻（ A ） A. 變大 B. 變小 C. 不變 D. 不定27. 極距變化型電容傳感器的靈敏度與（ D ） A. 極距成正比 B. 極距成反比C. 極距的平方成正比 D. 極距的平方成反比28. 壓電式加速度傳感器的工作頻率應(yīng)（ C ）其固有頻率A. 遠(yuǎn)

27、高于 B. 等于 C. 遠(yuǎn)低于 D. 不確定29.調(diào)頻式電渦流傳感器的解調(diào)電路是（ C ）A. 電荷放大器 B. 相敏檢波器 C. 鑒頻器 D. 鑒相器30. 高頻反射式電渦流傳感器，其等效阻抗分為等效電阻R和等效電感L兩部分，M為互感系數(shù)。當(dāng)線圈與金屬板之間距離減少時(shí)，上述等效參數(shù)變化為（ B ） A. R減小，L不變，M增大 B. R增大，L減小，M增大 C. R減小，L增大，M減小 D. R增大，L增大，M增大31. 為消除壓電傳感器聯(lián)接電纜分布電容變化對輸出靈敏度的影響，可采用（ B ） A. 電壓放大器 B. 電荷放大器 C. 相敏檢波器 D. 鑒相器32.在測量位移的傳感器中，符合

28、非接觸式測量且不受油污等介質(zhì)影響的是（ D ）傳感器A. 電容式 B. 壓電式 C. 電阻式 D. 電渦流式33. 半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度上升，其阻值（ B ）A. 上升 B. 下降 C. 保持不變 D. 變?yōu)?34. 為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用（ B ）放大器A. 電壓 B. 電荷 C. 微分 D. 積分35. 渦流式位移傳感器的輸出與被測對象的材料（ C ） A. 無關(guān) B. 不確定 C. 有關(guān) D. 只限于測銅37. 自感型傳感器的兩線圈接于電橋的相鄰橋臂時(shí)，其輸出靈敏度（ B ）A. 提高很多倍 B. 提高一倍 C. 降低一倍 D. 降低很多倍38. 變間隙式電容傳

29、感器測量位移量時(shí)，傳感器的靈敏度隨（ A ）而增大A. 間隙的減小 B. 間隙的增大 C. 電流的增大 D. 電壓的增大40. 壓電式振動(dòng)傳感器輸出電壓信號與輸入振動(dòng)的（ C ）成正比A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 時(shí)間41. 壓電式傳感器是高阻抗傳感器，要求前置放大器的輸入阻抗（ A ）A. 很大 B. 很低 C. 不變 D. 隨意42. 半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度和電阻應(yīng)變片的靈敏度相比（ A ）A. 半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度高 B. 二者相等C. 電阻應(yīng)變片的靈敏試驗(yàn)高 D. 不能確定43. 若石英晶體沿機(jī)軸受到正應(yīng)力，則會(huì)在垂直于（ C ）的面上產(chǎn)生電荷A. 機(jī)軸 B. 電軸 C.

30、光軸 D. 都不44. 壓電式傳感器是個(gè)高內(nèi)阻傳感器，因此要求前置放大器的輸入阻抗（ B ）A. 很低 B. 很高 C. 較低 D. 較高45. 極距變化型電容式傳感器，其靈敏度與極距（ D ）A. 成正比 B. 平方成正比 C. 成反比 D. 平方成反比46. 隨電纜電容的增加，壓電式加速度計(jì)的輸出電荷靈敏度（ A ）A 相應(yīng)減小 B 比例增加 C 保持不變 D不確定47. 壓電式加速度計(jì)，其壓電片并聯(lián)可提高（ B ）A. 電壓靈敏度 B. 電荷靈敏度 C. 電壓和電荷靈敏度 D. 電流靈敏度48.（ B ）的基本工作原理是基于壓阻效應(yīng)A. 金屬應(yīng)變片 B. 半導(dǎo)體應(yīng)變片 C. 壓敏電阻 D

31、. 壓電陶瓷49. 可變磁阻式電感傳感器，當(dāng)線圈匝數(shù)N及鐵芯截面積0確定后，原始?xì)庀?越小，則電感L（ B ）A. 越小 B. 滿足不失真條件 C. 阻抗匹配 D. 越大50. 壓電晶體式傳感器其測量電路常采用（ B ）A. 電壓放大器 B. 電荷放大器C. 電流放大器 D. 功率放大器二、填空題1. 渦流式傳感器的變換原理是利用金屬導(dǎo)體在交流磁場中的 。感應(yīng)電動(dòng)勢2. 磁電式傳感器是把被測物理量轉(zhuǎn)換為 的一種傳感器。渦電流效應(yīng)3. 將壓電晶體置于外電場中，其幾何尺寸也會(huì)發(fā)生變化，這種效應(yīng)稱之為 。逆壓電效應(yīng)4. 利用電阻隨溫度變化的特點(diǎn)制成的傳感器叫 。熱電阻傳感器5. 可用于實(shí)現(xiàn)非接觸式測

32、量的傳感器有 和 等。渦流式；電容式6. 電阻應(yīng)變片的靈敏度 表達(dá)式為，對于金屬應(yīng)變片來說：S= ，而對于半導(dǎo)體應(yīng)變片來說S= 。7. 當(dāng)測量較小應(yīng)變值時(shí)應(yīng)選用 效應(yīng)工作的應(yīng)變片，而測量大應(yīng)變值時(shí)應(yīng)選用 效應(yīng)工作的應(yīng)變片。壓阻效應(yīng)；應(yīng)變效應(yīng)8. 電容器的電容量，極距變化型的電容傳感器其靈敏度表達(dá)式為 。 9. 差動(dòng)變壓器式傳感器的兩個(gè)次級線圈在連接時(shí)應(yīng) 。反相串接10. 光電元件中常用的有 、 和 。光敏電阻；光敏晶體管；光電池11. 壓電傳感器在使用 放大器時(shí)，其輸出電壓幾乎不手電纜長度變化的影響。電荷12. 超聲波探頭是利用壓電片的 效應(yīng)工作的。逆壓電13. 壓電傳感器中的壓電片并聯(lián)時(shí)可提

33、高 靈敏度，后接 放大器。而串聯(lián)時(shí)可提高 靈敏度，應(yīng)后接 放大器。電荷；電壓；電壓；電壓14. 電阻應(yīng)變片的電阻相對變化率是與 成正比的。應(yīng)變值15. 電容式傳感器有 、 和 3種類型，其中 型的靈敏度最高。面積變化型；極距變化型；介質(zhì)變化型；極距變化型16. 霍爾元件是利用半導(dǎo)體元件的 特性工作的。霍爾效應(yīng)17. 按光纖的作用不同，光纖傳感器可分為 和 兩種類型。功能型；傳光型三、名詞解釋1. 一塊金屬板置于一只線圈附近，相互間距為，當(dāng)線圈中有一高頻交變電流通過時(shí)，便產(chǎn)生磁通。此交變磁通通過鄰近金屬板，金屬板表層上產(chǎn)生感應(yīng)電流即渦電流，渦電流產(chǎn)生的磁場會(huì)影響原線圈的磁通，使線圈的阻抗發(fā)送變化

34、，這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。2. 某些物質(zhì)在受到外力作用時(shí)，不僅幾何尺寸發(fā)生變化，而且內(nèi)部極化，表面上有電荷出現(xiàn)，出現(xiàn)電場，當(dāng)外力去除后，有重新恢復(fù)到原來狀態(tài)，這種現(xiàn)象成為壓電效應(yīng)。3. 金屬材料在發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象成為電阻應(yīng)變效應(yīng)。4. 將霍爾元件置于磁場中，當(dāng)相對的兩端通上電流時(shí)，在另相對的兩端將出現(xiàn)電位差，稱為霍爾電勢，此現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。5. 當(dāng)激光照射到運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，被物體反射或散射的光頻率即多普勒頻率發(fā)生變化，且多普勒頻率與物體運(yùn)動(dòng)速度成比例，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。6. 某些半導(dǎo)體元件，當(dāng)在相對的兩端通上電流時(shí)，將引起沿電流方向電阻的變化，此現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。7. 傳

35、感器是直接作用于被測量，并能按一定規(guī)律將被測量轉(zhuǎn)換成同種或別種量值輸出的器件。8. 半導(dǎo)體材料受到光照時(shí)，電阻值減小的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。9. 壓阻效應(yīng)是指單晶半導(dǎo)體材料在沿某一軸向受到外力作用時(shí)，其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。10. 在光照作用下，物體內(nèi)的電子從物體表面逸出的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。11. 在光的照射下使物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢的現(xiàn)象稱為光生伏打效應(yīng)。四、計(jì)算題 3. 一電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑r4mm，工作初始，如果間隙變化量時(shí)，電容變化量是多少（真空中介電常數(shù)為0=-8.8510-12F/m）。解：電容傳感器的靈敏度 F/m F/m F/mpF 4. 一電容測微儀，其傳感器

36、的圓形極板的半徑r=4mm，工作初始間隙，空氣介質(zhì)，試求：（已知空氣介電常數(shù)）（1）通過測量得到的電容變化量為，則傳感器與工件之間由初始間隙變化的距離（2）如果測量電路的放大倍數(shù)，讀數(shù)儀表的靈敏度格/，則此時(shí)儀表指示值變化多少格？解：（1），極距變化型電容傳感器靈敏度為： 則 （2）設(shè)讀數(shù)儀表指示值變化格數(shù)為m，則 （格） 4. 有一電阻應(yīng)變片其靈敏度S=2，R120，設(shè)工作時(shí)其應(yīng)變?yōu)?000，問R？設(shè)將此應(yīng)變片接成如圖所示的電路，試求：應(yīng)變片mA5V1）無應(yīng)變時(shí)電流表示值；2）有應(yīng)變時(shí)電流表示值；3）電流表指示值相對變化量。解： 1） 2） 3） 5. 有一鋼板，原長，鋼板彈性模量，使用BP

37、-3箔式應(yīng)變片R=120，靈敏度系數(shù)S=2，測出的拉伸應(yīng)變值為300。求：鋼板伸長量，應(yīng)力及。如果要測出1應(yīng)變值則相應(yīng)的是多少？解：因?yàn)椋瑒t有如果要測出1應(yīng)變值，則五、綜合題1 設(shè)計(jì)一臺(tái)檢測鋼絲繩斷絲的儀器（用原理圖表示），并簡述其原理。答：利用霍爾元件來檢測鋼絲繩的斷絲情況，其原理圖如下圖所示：其工作原理為：鐵心對鋼絲繩局部磁化，當(dāng)有斷絲時(shí)，在斷口處出現(xiàn)漏磁場，霍爾元件經(jīng)過此磁場時(shí)，將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)脈動(dòng)的電壓信號。對此信號作濾波、A/D轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入計(jì)算機(jī)分析，識別出斷絲根數(shù)及位置。2 請畫出動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀的原理框圖，簡述其工作原理，并繪出出圖中各點(diǎn)波形。答：動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀的工作原理為：試件在外

38、力作用下變形，貼在它上面的電阻應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的電阻變化。振蕩器產(chǎn)生高頻正弦信號z(t)，作為電橋的工作電壓，電橋輸出為信號x(t)與載波信號z(t)的乘積，即調(diào)制信號xm(t)，此信號經(jīng)交流放大后進(jìn)行相敏檢波，由振蕩器供給的檢波信號與電橋工作電壓同頻、同相位。相敏檢波的結(jié)果再進(jìn)行低通濾波，得到與原信號極性相同、但經(jīng)放大了的信號。最后，該信號被顯示或輸入后續(xù)設(shè)備。3 欲測量液體的靜壓，擬采用電容式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：彈性膜片與另一金屬板組成一電容，如圖所示，在壓力的作用下，彈性膜片發(fā)生變形，使電容的極距發(fā)生變化，從而引起電容量的變化。電容器接于具有直流極化電壓的

39、電路中，電容的變化有高阻值電阻R轉(zhuǎn)換為電壓變化。電壓輸出與膜片位移速度成正比，從而可測量液體壓力。4 欲測量液體的動(dòng)壓，擬采用電感式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：P彈性體采樣差動(dòng)變壓器式傳感器，如圖所示。彈性體在壓力作用下發(fā)生變形，推動(dòng)與之相連的差動(dòng)變壓器的銜鐵在線圈內(nèi)運(yùn)動(dòng)，由于引起線圈互感的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢差，此電勢差經(jīng)交流放大、相敏檢波、濾波等處理后輸出，輸出量反映壓力的大小。P電橋放大相敏檢波低通顯示記錄振蕩器211 應(yīng)變片2 膜片5 欲測量液體的動(dòng)壓，擬采用電阻應(yīng)變式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。電阻應(yīng)變片貼于

40、平膜片上，在壓力P的作用下，膜片發(fā)生變形，致使應(yīng)變片也發(fā)生相應(yīng)的變形從而引起電阻變化，應(yīng)變片置于電橋中，作為電橋的橋臂，從而帶來電橋輸出電壓的變化。振蕩器產(chǎn)生高頻正弦信號，作為電橋的工作電壓，電橋輸出為信號與載波信號的乘積，即調(diào)制信號，此信號經(jīng)交流放大后進(jìn)行相敏檢波，由振蕩器供給的檢波信號與電橋工作電壓同頻、同相位。相敏檢波的結(jié)果再進(jìn)行低通濾波，得到與原信號極性相同、但經(jīng)放大了的信號p(t)。最后，該信號被顯示或輸入后續(xù)設(shè)備。P放大相敏檢波顯示記錄211. 壓電晶體 2. 金屬膜前置放大P6 欲測量液體的動(dòng)壓，擬采用壓電式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：壓電晶體在壓力P作

41、用下，由于發(fā)生機(jī)械變形而使兩金屬膜極板上集聚數(shù)量相等、極性相反的電荷，形成電勢差。由于該輸出電壓很微弱，且壓電傳感器本身內(nèi)阻很大，因此將此輸出電壓信號先經(jīng)過高輸入阻抗低輸出阻抗的前置放大器放大，再經(jīng)過一般放大器放大和相敏檢波后，輸入顯示儀表或記錄器進(jìn)行顯示或記錄。7 欲測量液體的靜壓，擬采用機(jī)械式傳感器，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原P波登管連桿機(jī)構(gòu)齒輪指針x理。答：利用波登管的彈性來測量液體的靜壓力，其原理框圖如圖所示。液體從波登管的受壓端進(jìn)入管內(nèi)，使波登管在壓力P的作用下發(fā)生變形，并在其末端產(chǎn)生與被測壓力P呈近似線性關(guān)系的位移x，此位移量被與波登管末端相連的曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成角度，

42、并被與之相連的齒輪副放大，最后由與齒輪副相連的指針指示出壓力的大小。8 有一批渦輪機(jī)葉片，需要檢測是否有裂紋，試?yán)L出可行方案的原理圖，并簡述其測量原理。答：利用渦流傳感器來檢測葉片裂紋，其原理框圖如圖所示。將渦輪機(jī)葉片放置在由渦流傳感器和電容C組成的諧振回路中，則諧振回路的頻率f將隨間隙的變化而改變，讓渦輪機(jī)葉片沿與傳感器線圈垂直的方向（一般為水平方向，如圖所示）通過傳感器磁場，當(dāng)裂紋處經(jīng)過時(shí)，諧振頻率將發(fā)生變化。振蕩器提供穩(wěn)定的高頻信號電源，當(dāng)諧振回路的諧振頻率與該頻率相同時(shí)，輸出電壓最大，當(dāng)諧振頻率因裂紋而變化時(shí)，與電源頻率失諧，輸出信號的幅值也隨的變化而變化，相當(dāng)于一個(gè)被調(diào)制的調(diào)幅波，經(jīng)

43、放大、檢波和濾波后，就可以得知渦輪機(jī)葉片的裂紋信息。Hhx1x2運(yùn)算器LC諧振回路振蕩器放大檢波濾波LC諧振回路振蕩器放大檢波濾波R輸出R9 在軋鋼過程中，需檢測薄板的厚度，可采樣何種傳感器？試簡述其工作原理。答：可采樣渦流傳感器，原理圖如圖所示，系統(tǒng)的工作原理為：差動(dòng)式測厚，將兩渦流傳感器分別置于被測鋼板的上下兩邊，位置固定，間隔為H，設(shè)被測鋼板厚度為h，兩渦流傳感器與被測鋼板距離分別為x1和x2，渦流傳感器和電容C組成諧振回路，則回路頻率f將隨間隙的變化而改變，使其輸出電壓幅值也隨之變化，經(jīng)放大、檢波和濾波后，可得被測距離x1和x2，將它們輸入運(yùn)算器中進(jìn)行如下運(yùn)算，即可實(shí)時(shí)監(jiān)測鋼板厚度：1

44、0 如何利用光纖來測量聲壓？繪出可行方案的壓力圖，并簡述其測量原理。答：利用馬赫曾德爾干涉儀原理檢測光纖內(nèi)發(fā)生的聲-光相位調(diào)制，如圖所示，激光源光束經(jīng)過分光鏡以后，其一通過長螺卷狀的檢測光纖。檢測光纖在外界聲壓作用下，使經(jīng)過其中的光束產(chǎn)生相位變化、隨后當(dāng)它與另一路經(jīng)過參考光纖(亦呈螺卷狀)的參考光束進(jìn)行疊加，并由光電管轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚恚憧色@得光相位變化和相應(yīng)的聲壓值。11 如何利用電容式傳感器來測量微小振動(dòng)物體的振幅？繪出可行方案的壓力圖，并簡述其測量原理。答：可利用極距變化型電容傳感器的原理來測量振動(dòng)物體的振幅，其原理框圖如圖所示。傳感器電容是振動(dòng)器諧振回路的一部分，當(dāng)被測物發(fā)生

45、振動(dòng)時(shí)，傳感器的電容也隨之改變，從而使振動(dòng)頻率發(fā)生變化，頻率的變化經(jīng)鑒頻器變?yōu)殡妷鹤兓俳?jīng)過放大后即可輸出或顯示被測振幅的大小。12 有多種傳感器均可進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量，試舉出其中的兩種，并分別簡述其測量原理。答：（a）（b）（c）（1）渦流傳感器，其工作原理為（如圖a所示）：將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝，渦流傳感器置于一邊，傳感器線圈接入LC振蕩回路，以回路的振蕩頻率f作為輸出量。當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至渦流傳感器處時(shí)，由于間距的變化，引起線圈電感變化，從而使振蕩頻率f發(fā)生變化，相當(dāng)于原振蕩頻率f經(jīng)被測頻率fx調(diào)制，通過鑒頻器后即可得被測頻率，從而得到被測轉(zhuǎn)速。（2）磁阻式傳感器，其工作原理

46、為（如圖b所示）：將將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝，磁阻式傳感器置于旋轉(zhuǎn)體一邊，當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至傳感器處時(shí)，改變磁路的磁阻，引起磁力線減弱或增強(qiáng)，使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，其頻率即為被測件的頻率，從而可得其轉(zhuǎn)速。（3）霍爾傳感器，其工作原理為（如圖c所示）：將將帶有凹口或突起的旋轉(zhuǎn)體與被測件同軸安裝，霍爾元件和旋轉(zhuǎn)體同置于磁場中，當(dāng)凹口或突起轉(zhuǎn)至霍爾元件處時(shí)，引起磁場變化，霍爾元件將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)脈動(dòng)電壓信號，此脈動(dòng)信號的頻率即為被測件的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，從而可得被測件的轉(zhuǎn)速。13 要測量一鋼板的厚度，可用哪些傳感器？試舉出其中的兩種，并分別簡述其測量原理。答：Hhx1x2（a）（1）渦流傳感器，其工作原理為（如圖a所示）：差動(dòng)式測厚，將兩渦流傳感器分別置于被測鋼板的上下兩邊，位置固定，間隔為H，設(shè)被測鋼板厚度為h，兩渦流傳感器測得其與被測鋼板距離分別為x1和x2，則被測鋼板的厚度為為：（b）（2）氣動(dòng)式傳感器，其工作原理與渦流傳感器類似（如圖b所示），也可用差動(dòng)式測厚：將氣動(dòng)量儀的兩個(gè)測頭分別置于被測件的上下兩邊，設(shè)兩測頭之間的間隔為H，被測件厚度為h，兩氣動(dòng)測頭測得其與被測件之間距離分別為x1和x2，則被測鋼板