測試技術考試試題庫（帶答案）

學院__________班級_____________姓名_________學號______

題號—二三四五-1^總分

得分

一、填空（每空1份，共20分）

1.測試技術的基本任務是獲得有用的信息。

2.從時域看，系統的輸出是其輸入與該系統脈沖響應函數的卷積.

3.信號的時域描述，以_時間（/）為獨立變量；而信號的頻域描述，以頻率/或（。）為獨

立變量。

4.假如一個信號的最高頻率為50Hz,為了防止在時域采樣過程中出現混疊現象，采樣頻

率應當大于100Hz。

5.在橋式測量電路中，依據其的性質，可將其分為直流電橋與溝通電橋。

6.金屬電阻應變片與半導體應變片的主要區分在于：前者利用

引起的電阻變更，后者利用變更引起的電阻變更。

7.壓電式傳感器是利用某些物質的而工作的。

8.帶通濾波器的上下限截止頻率為fc2、fc”其帶寬B=；若其帶寬

為1/3倍頻程則fc2=fci。

9.屬于能量限制型的傳感器有、等。

10依據載波受調制的參數不同，調制可分為、、o

11相關濾波的工作原理是。

12測試裝置的動態特性可以用___________________函數、__________________函數和

函數進行數學描述。

二、選擇題（把正確答案前的字母填在空格上，每題1分，共10分）

1—5DBCAB

6—10DBDBD

1.不能用確定的數學公式表達的信號是信號。

A困難周期B非周期C瞬態D隨機

2.平穩隨機過程必需。

A連續B統計特征與時間無關C各態歷經D統加恃征等于時間平均

3.一階系統的動態特性參數是。

A固有頻率B阻尼比C時間常數D靈敏度

4.系統在全量程內，輸入量由小到大及由大到小時，對于同一個輸入量所得到的兩個數值

不同的輸出量之間的最大差值稱為。

A回程誤差B肯定誤差C相對誤差D非線性誤差

5.電阻應變片的輸入為。

A力B應變C速度D加速度

6.用于評價系統的輸出信號和輸入信號之間的因果性。

A傳遞函數B相互關函數C互譜密度函數D相干函數

7.為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應選用放大器。

A電壓B電荷C微分D積分

8.在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量而且不受油污等介質影響的是傳感器。

A電容式B壓電式C電阻式D電渦流式

9.信號分析設備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號的頻率，可將磁帶,

也可達到分析的目的。

A重放速度放快B重放速度放慢C重放速度不變D多放幾次

10.一階系統的階躍響應中，超調量________。

A存在，但＜5%B存在，但＜1C在時間常數很小時存在D不存在

三、推斷題(用J或X表示，在正確的題目對應的括號里填J,反之填X,每題1分，共

10分)

1.(X)非周期信號的頻譜是連續的。

2.()傳遞函數相同的各種裝置，其動態特性均相同。

3.(X)調幅波是載波與調制信號的疊加。

4.()渦流傳感器屬于有源傳感器。

5.()滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測量。

6.()窗函數頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。

7.(X)恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。

8.()隨機激振屬于寬帶激振法。

9.(X)壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。

10.()若系統是完全線性的，則輸入輸出的相干函數肯定為1。

四、簡答題(每題5分，共30分)

1.已知周期方波的傅立葉級數綻開式為

/、卬.1.。1.c、

尤?)=——sin<yor+-sin3?y0Z+—sin56vor+■??

萬［35)

試繪出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點.

2.二階測試裝置的兩個動態特性參數是什么？為了實現不失真測試，如何確定其取值范

圍？

3.何謂不失真測試？實現測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應如何？

4.信號的預處理包括那些環節？

5.為什么在動態電阻應變儀上除了設有電阻平衡旋鈕外，還設有電容平衡旋鈕?

6.測得兩個同頻正弦信號的相關函數波形如圖1,問：

(1)這一波形是自相關函數還是相互關函數？為什么？

(2)從波形中可以獲得信號的哪些信息？

五、計算題(共14分)

1.(6分)已知低通濾波器的頻率響應函數為

H(⑼=—J—,式中r=0.05s

1+jcor

當輸入信號為x?)=0.6cos(60f)+0.5cos(100，—45°)時，求濾波器的穩態輸出y⑺

2.(4分)有一信號x(7)=Acosicot+(p),初始相角8為一隨機變量；

試求1)求其自相關函數；2)確定其均值和方差。

3.(4分)以阻值R=120Q,靈敏度S=2.5的電阻絲應變片與阻值為120Q的固定電阻

組成電橋，供橋電壓為4V,并假定負載電阻無窮大，當應變片的應變為1000時，

分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓

xx高校200X—200X學年第一學期

《傳感器與測試技術》期末考試試卷參考答案

學院年級考試班級______

一、填空(每空1分，答對得分，答錯不得分，共20分)

1.獲得有用的信息

2.脈沖響應函數

3.時間(f)、頻率/或3)

4.100Hz

5.激勵電壓（或工作電壓或橋壓或電源）

6.導體機械形變、半導體電阻率的（或半導體壓阻效應）

7.壓電效應

8.fc2-fci>V2（或1.26）

9.電阻式傳感器、渦電流傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等，答對任何兩

個均得2分

10.調幅、調頻、調相

11.同頻相關不同頻不相關/同頻檢測原理

12.傳遞、頻率響應、脈沖響應

二、選擇題（每題1分，答對得分，答錯不得分，共10分）

1—5DBCAB

6—10DBDBD

三、推斷題（每題1分，答對得分，答錯不得分，共10分）

1-5XVXVV

6—10VXVXV

四、簡答題（每題5分，共30分）

1.（5分）

2分

頻譜特點：離散性、諧波性、遞減性3分（每答對一個得1分）

2.（5分）

固有頻率（?！埃┖妥枘岜龋↗）3分（每答對一個得1.5分）

為了實現不失真,阻尼比（J）取值0.6~0.8;工作頻率取值小于等于0.58。“

2分（每答對一個得1分）

3.（5分）

輸出y（t）與輸入x（t）滿意關系y（t）=A°x（t-t。），其中A。和t。為常數，

則為不失真測試。2分

或者用文字描述上述關系，描述正確2分，不完整1分，錯誤不得分。

實現不失真測試的測試裝置的

幅頻特性為A（3）=A。=常數1.5分

相頻特性為0（。）=-（）01.5分

或者用文字表述，表述正確同樣得分。

4.（5分）

（1）電壓幅值調理（或者放大）1分

分

（2）濾波（或者濾去高頻）2

分

（3）隔離直流重量（或者隔直）1

（4）如原信號進行調制，則應先進行解調（或者解調）1分

5.（5分）

動態電阻應變儀采納的是純電阻溝通電橋（1分），即使各橋臂均為電阻，由于

導線間存在分布電容(1分)，相當于在各橋臂上并聯了一個電容，因此，除了電阻平

衡外，還須有電容平衡(3分)。5分

其它的表述酌情給分。

6.(5分)

(1)相互關函數，因為是非奇非偶函數。2分

(2)頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同1分

相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位1分

幅值信息：此波形的振幅是兩個正弦波振幅乘積的一半1分

五、計算題(共14分)

1.(6分)%(z)=0.6cos(60/)+0.5cos(100r-45°)

o

令王⑺=0.6cos(60r),x2(t)=0.5cos(100r-45)

依據線性系統頻率保持性和幅頻相頻特性

A(o)=/I-------，0(口)=-tan(加)

由例=60,可以得到：

A(?y,)=]1==0.3161分

41+(0.05x60)2

(pg)--arctg{T(D)=—arctg(0.05x60)=—71.56501分

y⑺=0.6xO.316cos(60z-71.565°)=0.1896cos(60/-71.565°)

由32=100，可以得到：

A(<y,)=/1==0.1961分

71+(0.05x100)2

(plc2)=-arctg(ia))=-arctg(0.05x100)=-78.6901分

y2(t)=0.196x0.5cos(10045°-78.69°)=0.098cos(100r-123.69°)

由線性系統的疊加性可得

y(t)=y⑺+y2(t)=0.1896cos(60z-71.565°)+0.098cos(100r-123.69°)

2分

2.(4分)自相關函數：Rx(r)=limy-x(t+T)dt1分

1rT

二lim—J。Acos@/+0)?Acos依?+匯)+(p)]dt

屋

=—COS(6OT)1分

均值：4=x?)力二，j,Acos@/+°)力=01分

21「為A2

方差：^/=—f7i[X0-AA^—1分

；022

3.(4分)單臂：

u=—?=-—-??=LSsu。」x2.5x1000x10-6x4=2.5x10-3

>v4R°4R°4°4v2

雙臂：

-6-3

u=—.u=1--M=-Sai()=-X2.5X1000X10X4=5X10V2分

'2R°2R°2°2

六、應用題（共16分）

1.（6分）轉動軸I的轉動頻率為：2000/60=33.3HZ；1分

轉動軸II的轉動頻率為：1500/60=25HZ；1分

轉動軸HI的轉動頻率為：600/60=10HZ；1分

與試驗測得振紋的頻譜圖比較可知軸II上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影

響最大。3分

2.（10分）

（1）（6分）

測試系統組成框圖：（4分）

壓電加速度傳感耕

用電力傳感弄

測試過程（2分）：信號發生器產生的信號由功率放大器放大后傳送給激振器，激振器通過

壓電式力傳感器對簡支梁激振；壓電力傳感器拾取激振力信號，壓電加速度傳感器拾取振動

信號，分別經電荷放大器放大后送入數據采集系統，最終由顯示設備顯示頻率響應函數。

(2)(4分)

幅頻特性峰值4。對應的頻率為簡支梁的固

有頻率CDn；2分

半功率點（或者專

A?；蛘?.7074）對應

的頻率分別為叼、g；阻尼比如下方法估

計：

①〉一①]

2分

要求能在圖中正確表示，否則酌情扣分。

復習題

第一章信號及其描述

（-）填空題

1、測試的基本任務是獲得有用的信息，而信息總是蘊涵在某些物理量之中，并依靠它們來

傳輸的。這些物理量就是，其中目前應用最廣泛的是電信號。

2、信號的時域描述，以為獨立變量；而信號的頻域描述，以為獨立變量。

3、周期信號的頻譜具仃三個特

4、靠周期信號包括‘信號和‘信號。

5、描述隨機信號的時域特征參數有、、。

6、對信號的雙邊譜而b,實頻譜（幅頻譜）總是對稱，虛頻譜（相頻譜）總是對

稱。

（二）推斷對錯題（用J或X表示）

1、各態歷經隨機過程肯定是平穩隨機過程。（）

2、信號的時域描述與頻域描述包含相同的信息量。（）

3、非周期信號的頻譜肯定是連續的。（）

4、非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。（）

5、隨機信號的頻域描述為功率譜。（）

（三）簡答和計算題

I、求正弦信號X”）=x0sincot的肯定均值U岡和均方根值Xrmso

2、求正弦信號小）=/5抽（創+9）的均值〃「均方值憶.2,和概率密度函數p（x）。

3、求指數函數尤（f）=Ae-a'ka>Oj30）的頻譜。

4、求被截斷的余弦函數x（t）=4cos6V°I”<丁的傅立葉變換。

0\t^T

5、求指數衰減振蕩信號x"）=e"sina）ot（a>（）J>0）的頻譜。

其次章測試裝置的基本特性

（一）填空題

1、某一階系統的頻率響應函數為一，輸入信號光（f）=sinL,則輸出信號

2jco+12

y（，）的頻率為。=,幅值y=,相位。=o

2

2、試求傳遞函數分別為I'和丁------巴------的兩個環節串聯后組成的系統的

3.5s+0.55+\A（OnS+CDn"

總靈敏度。

3、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、

和O

4、當測試系統的輸出y（。與輸入x（f）之間的關系為）"）=A）x。-?。r，該系統能實現

測試。此時，系統的頻率特性為。

5、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的越小。

6、一個志向的測試裝置，其輸入和輸出之間應當具有關系為最佳。

（二）選擇題

1、不屬于測試系統的靜特性。

（1）靈敏度（2）線性度（3）回程誤差（4）阻尼系數

2,從時域上看，系統的輸出是輸入與該系統響應的卷積。

（1）正弦（2）階躍（3）脈沖⑷斜坡

3、兩環節的相頻特性各為。|（。）和。2（。），則兩環節串聯組成的測試系統，其相頻特性

為。

⑴。⑵23）+0,3）（3）當（⑼經⑼—4）0（。）—23）

。1（助+。2儂）

4、一階系統的階躍響應中，超調量__________。

（1）存在，但＜5%（2）存在，但＜1

（3）在時間常數很小時存在（4）不存在

5、忽視質量的單自由度振動系統是系統。

（1）零階（2）一階（3）二階（4）高階

6、一階系統的動態特性參數是o

（1）固有頻率（2）線性度（3）時間常數（4）阻尼比

7、用階躍響應法求一階裝置的動態特性參數,可取輸出值達到穩態值倍所經過的

時間作為時間常數。

（1）0,632（2）0.865（3）0.950（4）0.982

（三）推斷對錯題（用J或X表示）

1、一線性系統不滿意“不失真測試”條件，若用它傳輸一個1000Hz的正弦信號，則必定

導致輸出波形失真。（）

2、在線性時不變系統中，當時始條件為零時，系統的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為

傳遞函數。（）

3、當輸入信號x（f）肯定時，系統的輸出y（。將完全取決于傳遞函數H（s）,而與該系統

的物理模型無關。（）

4、傳遞函數相同的各種裝置，其動態特性均相同。（）

5、測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。（）

6、幅頻特性是指響應與激勵信號的振幅比與頻率的關系。（）

（四）簡答和計算題

1、什么叫系統的頻率響應函數？它和系統的傳遞函數有何關系？

2、測試裝置的靜態特性和動態特性各包括那些？

3、測試裝置實現不失真測試的條件是什么？

4、某測試裝置為一線性時不變系統，其傳遞函數為“（$）=——1——。求其對周期信號

0.0055+1

x（r）=0.5cosl0r+0.2cos（100r-45°）的穩態響應yQ）。

5、將信號COS"輸入一個傳遞函數為"（$）=」一的一階裝置，試求其包括瞬態過程在

1+TS

內的輸出y（f）的表達式。

第三章常用傳感器

（一）填空題

1、屬于能量限制型的傳感器有等，屬于能量轉換型的傳

感器有等（每個至少舉例兩個）。

2、金屬電阻應變片與半導體應變片的物理基礎的區分在于：前者利用引起的電阻

變更，后者利用變更引起的電阻變更。

3、為了提高變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變更對測量精度的影

響，實際應用時經常采納_________工作方式。

4、壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：放大器和放

大器，后接放大器時，可不受連接電纜長度的限制。

5、渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導體在溝通磁場中的效應。

6、磁電式速度計的靈敏度單位是。

7、壓電式傳感器是利用某些物質的而工作的。

（-）選擇題

1、電阻應變片的輸入為。

（1）力（2）應變（3）速度（4）加速度

2、結構型傳感器是依靠的變更實現信號變換的。

（1）本身物理性質（2）體積大?。?）結構參數（4）電阻值

3、不能用渦流式傳感器進行測量的是o

（1）位移（2）材質鑒別（3）探傷（4）非金屬材料

4、變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成關系。

（1）非線性（2）線性（3）反比（4）平方

5、半導體式應變片在外力作用下引起其電阻變更的因素主要是。

（1）長度（2）截面積（3）電阻率（4）高通

6、壓電式傳感器輸出電纜長度的變更，將會引起傳感器的產生變更。

（1）固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏度（4）壓電常數

7、在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量,而且不受油污等介質影響的是傳感器。

（1）電容式（2）壓電式（3）電阻式（4）電渦流式

8、自感型可變磁阻式傳感器，當氣隙5變更時，其靈敏度S與5之間的關系是：S

（1）k-（2）kS（3）k"2（4）-k8-2

8

9、光電倍增管是利用效應制成的器件。

（1）內光電（2）外光電（3）光生伏特（4）阻擋層

（三）推斷對錯題（用J或X表示）

1、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（）

2、渦流式傳感器屬于能量限制型傳感器（）

3、壓電加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）

4、磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）

（四）簡答和計算題

1、哪些傳感器可選作小位移傳感器？

2、渦流傳感器測量位移與其它位移傳感器比較,其主要優點是什么？渦流式傳感器能否測

量大位移量？為什么？

3、電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？

4、電渦流傳感器能否測量塑料物體移動的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是

什么？應實行什么措施改進，就可以用電渦流傳感器測量了。

5、壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結構上有何不同，為什么？

6、試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。

（1）用簡圖說明該傳感器的結構并簡要說明其作用原理；

（2）兩個線圈通常應當接在什么電路中？用圖說明如何接法。

7、某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑/'=4（〃?也），工作初始極板間距離

=0.3（wn）,介質為空氣。問：

（1）假如極板間距離變更量Ab=±1（〃〃。，電容的變更量AC是多少？

（2）假如測量電路的靈敏度占=100（mV/p/），讀數儀表的靈敏度&=5（格/

mV）在△3=±1（〃加）時，讀數儀表的變更量為多少？

第四章信號調理、記錄和顯示

（-）填空題

1、電橋的作用是把電感、電阻、電容的變更轉化為輸出的裝置。

2、在橋式測量電路中，依據的性質，電橋可分為直流和溝通電橋。

3、在橋式測量電路中，依據工作時阻抗參加變更的可將其分為半橋與全橋測

量電路。

4、調幅是指一個高頻的正（余）弦信號與被測信號，使高頻信號的幅值隨被測信

號的而變更。信號調幅波可以看作是載波與調制波的。

5、調頻波的解調又稱為。

6、調頻是利用信號電壓的限制一個振蕩器，使其輸出為等幅波，而與信

號電壓成正比。

7、常用濾波器的上、下截止頻率。2的定義為，其帶寬6

=,若為倍頻程濾波器力?與fc2的關系為。

8、RC低通濾波器中RC值愈,則上截止頻率愈低。

（二）選擇題

1、設有一電路，叫是工作橋臂，R2,%，七是固定電阻，且叫=&=尺3=&。工

作時叫則電橋輸出電壓分。（）。e0為電橋的電源電壓。

A7?,\R.AT?,2A/?,

(1)e(2)---e()(3)e(4)

~4&~o°2g°~~a

2、調幅過程相當于在時域中將調制信號與載波信號。

（1）相乘（2）相除（3）相加（4）相減

3、電路中鑒頻器的作用是。

（1）使高頻電壓轉變成直流電壓（2）使電感量轉變為電壓量

（3）使頻率變更轉變為電壓變更（4）使頻率轉變為電流

4,一選頻裝置，其幅一頻特性在人—8區間近于平直，在f2f0區間急劇衰減，這叫

濾波器。

（1）低通（2）高通（3）帶通（4）帶阻

5、一帶通濾波器，其中心頻率是力），-3dB帶寬是5,則濾波器的品質因數。等

于o

⑴人+8（2）f0-B⑶f°B（4）fjB

（三）推斷對錯題（用J或X表示）

1、平衡純電阻溝通電橋須同時調整電阻平衡與電容平衡。（）

2、調幅波是載波與調制信號的疊加。（）

3、帶通濾波器的波形因數2值越大，其頻率選擇性越好。（）

4、將高通與低通濾波器串聯可獲得帶通或帶阻濾波器。（）

（四）簡答和計算題

1、何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡,橋臂參數應滿意什么條件？溝通電橋應滿意什么條

件？

2、調幅波的解調方法有哪幾種？

3、抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定？

4、相關濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。

5、以阻值R=12（）Q,靈敏度S=2的電阻絲應變片與阻值為120Q的固定電阻組成電橋,

供橋電壓匕=3丫，若其負載電阻為無窮大，應變片的應變￡=2000〃￡。

（1）求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度。

（2）求雙臂電橋的輸出電壓及其靈敏度

6、若x（f）為調制信號，y（f）=cos2班f為載波，為調幅波（如圖所示）

（1）利用傅里葉變換性質說明調幅過程的原理。

（2）畫出載波與調幅波的雙邊頻譜圖。

第五章信號處理初步

(―)填空題

1、為了識別信號類型，常用的信號分析方法有、

和。

2、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、

和O

3、在數字信號處理中，為避開頻率混疊，應使被采樣的模擬信號成為,

還應使采樣頻率滿意采樣定理即。

4、假如一個信號的最高頻率為50Hz,為了防止在時域采樣過程中出現混疊現象，采樣頻

率應當大于Hzo

5、若x(t)是均值為5為零的寬帶隨機信號其自相關函數T=0時

Rx(T),Tf8時Rx(T)。

6、用于評價系統的輸出信號和輸入信號之間的因果性。

7、若某一信號的自相關函數為Acos@r),則該信號的均方值為匕/=,均方

根值為Xrms=。

8、最常用的功率譜估計方法為。

9、S")為信號的沿頻率軸的分布，|X(7)『稱為。

10、巴塞伐爾定理表示在中計算的信號總能量，等于在中計算的信號總能

量。

(-)推斷對錯題(用J或X表示)

1、頻率辨別力越高，則泄漏誤差越小。()

2、A/D轉換器的位數越多，則量化誤差越小。()

3、對于周期信號，經整周期采樣后，可完全避開柵欄效應。()

4、窗函數頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小八)

5、相互關函數是偶實函數。()

6、利用系統輸入x(t)與輸出y(t)的自功率譜密度函數，可求該系統的頻率響應函數。

()

7、若系統是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數肯定為1?()

(三)簡答和計算題

1、已知信號X。)=A)+Acos(69,r+0)+asin(<y2r+/)，求信號的自相關函數

&?),并畫出自功率譜&(0)(雙邊幅值譜)。

2、求頻率相同的單位方波和正弦波的相互關函數。

3、相關濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。

4、試依據一個信號的自相關函數圖形，探討如何確定該信號中的常值重量和周期成分。

5、某一系統的輸入信號為x(t),若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關函數&.?)和輸

入一輸出的相互關函數/?”?)之間的關系為尺?)=7?.v(r+T)，試說明該系統起什么

作用？

6、應用巴塞伐爾定理求「sin力的積分值。

J—CO

第六章振動測試

(一)填空題

1、單自由度系統質量塊受力所引起的受迫振動，位移共振頻率系統固有頻率，速度

共振頻率系統固有頻率，加速度共振頻率系統固有頻率。

2、單自由度系統質量塊受力所引起的受迫振動，在相位共振處位移始終落后于激振力

度。

3、單自由度系統基礎運動所引起的受迫振動，當激振頻率固有頻率時，質量塊和殼

體之間的相對運動和基礎振動近于相等。

4、激勵方式分為,，o

5、按所測的振動性質可將拾振器分為和0

6、阻抗頭的前端是,后面是測量激振點響應的。

7、壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：、

和0

8、機械系統的主要振動參數是,和。

9、相對法校準傳感器時，經國家計量等部門嚴格校準過的傳感器起著“振動標準傳遞”的

作用，稱為傳感器。

（-）推斷對錯題（用J或X表示）

1、壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）

2、磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）

3、壓電式加速度計手持探針法測振時，加速度計的運用上限頻率最低。（）

4、壓電式加速度計的重量越輕，運用上限頻率越高，靈敏度越低。（）

5、渦流位移傳感器屬于肯定式拾振器。（）

6、低頻激振時，激振器的安裝固有頻率應比激振頻率高3倍以上。（）

7、快速正弦掃描激振屬于寬帶激振法。（）

8、脈沖錘的錘頭越軟，則激勵的頻率范圍越大。（）

9、在振動測試中，測得的激勵和響應之間的相位差包括了測試系統中全部儀器的相移。

（）

（三）簡答和計算題

1、對單自由度系統質量塊受力所引起的受迫振動，分別寫出其位移頻響函數、速度頻響函

數、加速度頻響函數。

2、對單自由度系統基礎位移所引起的受迫振動，分別寫出其相對位移頻響函數、肯定位移

頻響函數。

3、對于壓電式加速度計，畫出其工作原理圖，并說明為什么其上限頻率取決于固有頻率？

4、對于磁電式肯定速度計，畫出其工作原理圖，并說明為什么其下限頻率取決于固有頻

率？

5、如何用實頻曲線估計系統的固有頻率和阻尼比？畫圖說明.

參考答案

第一章信號及其描述

（-）1、信號；2、時間（t）,頻率（f）；3、離散性，諧波性，收斂性;4、準周期，瞬態

非周期；5、均值〃一均方值〃「，方差cr，；6、偶，奇；

（二）1、V；2、V；3、X;4、X;5、J；

（三）1、也，華；2、0,空，-------1------:3、---；4、

71722cos（函+夕）a+j2M

Tsinc((24+69)T)+Tsinc((2^f一g)T)；①。_______

0a2一4乃2/2—為2+J4確

其次章測試裝置的基本特性

(-)1、1/2,1/V2,一45°；2、123；3、傅立葉變換法，濾波器法；4、4^一M。；5、

被測量；6、線性；

。(4)(3)(2)(4)(2)(3)(1)

(三)XVVVXX

(四)略

第三章常用傳感器

(-)1、電阻、電感、電容、渦流；壓電、磁電；2、金屬絲的幾何變形，半導體材料的電

阻率變更；3、差動；4、電荷，電壓，電荷；5、渦電流；6、mv/(m/s)；7、壓電

效應。

(二)(2)⑶(4)(2)(3),(3)(4)(4)(2)

(三…VXX

(四)略

第四章信號調理、處理和記錄

(一)1、電壓或電流；2、激勵電壓；3、橋臂數；4、相乘，相乘；5、鑒頻；6、幅值，頻

率；7、幅頻特性曲線降為最大值的‘;歷倍時對應的頻率為截止頻率；

B=f,.「九;人2=2/“，8、大；

。(1)(1)(3)(2)(4)

(H)VXXV

(四)略

第五章信號處理初步

(一)1、概率密度函數，自相關函數;2、帶通濾波法，傅立葉變換法;3、有限帶寬，，＞2力,；

4、100；5、b/,0；6、相干函數；7、8、周期圖法；9、功率密度，能

譜；10、時域，頻域；

(二)1、X;2、J；3、J；4、J；5、X；6、X;7、X；

.9.2

2A4

(三)1>/?x(r)=A[~+-^-cos69]r4--^—cosey2r,

A2A2

Sx(69)=H-—電)+3(<0)+助)]H———CD?)+8(<60+①?)];

2、/?rv(r)=—sin；

71

3、同頻相關、不同頻不相關;

4、信號的常值重量為其自相關函數均值的開方，周期成分與其自相關函數周期成分

的頻率相同、幅值成比例關系；

5、該系統的作用是使信號幅值不變、相位提前T；

6、/[sine"/）]，=/=》；

第六章振動的測試

（-）1、小于，等于，大于；2、90；3、遠大于；4、穩態正弦激振，隨機激振，瞬態激振;

5、相對式，肯定式；6、力傳感器，加速度計；7、電荷放大器，電壓放大器；8、

固有頻率，阻尼比，振型；9、參考。

。1、X;2、義；3、J；4、J；5、X;6、J；7、J；8、X;9、V；

（三）略

一、填空題（25分，每空1分）

1.時間常數T是二二階傳感器動態特性參數，時間常數T越小，響應越快，

響應曲線越接近于輸入階躍曲線。

2.滿意測試裝置不失真測試的頻域條件是幅頻特性為一常數和相頻特性與頻率

成線性關系。

3.電荷放大器常用做生曳傳感器的后續放大電路，該放大器的輸出電壓與傳感

器產生的電荷量成正比,與電纜引線所形成的分布電容無關。

4.信號當時間尺度在壓縮時，則其頻帶變寬其幅值變小。

5.當測量較小應變值時，應選用電阻應變效應工作的應變片,而測量大應變值

時，應選用匡里效應工作的應變片，后者應變片阻值的相對變更主要由材料曳

阻率的相對變更來確定。

6.電感式和電容式傳感器常采納差動方式，不僅可提高靈敏度,且能改善或消

退非線性。

7.電渦流傳感器是利用上鼠材料的電渦流效應工作，可分為低頻透射式和

高頻反射式兩種,其中前者常用于材料厚度的測量。

8.在調制解調技術中，將限制高頻振蕩的低頻信號稱為調制波，載送低頻信

號的高頻振蕩信號稱為載波，將經過調制過程所得的高頻振蕩波稱為已調制

波。

9.已知x（f）=12sinM,必）為單位脈沖函數，則積分匚加）3，—

10.已知霍爾式轉速傳感器的測速齒輪的齒數為20,若測得感應電動勢的頻率

為300Hz,則被測軸的轉速為900r/min。

11.RC低通濾波器中的RC值越大，則其上限截止頻率越小。

12.頻率混疊是由于采樣頻率過低引起的,泄漏則是由于信號截斷所引起

的。

二、選擇題（15分，每題1.5分）

1.離散、周期的時域信號頻譜的特點是（C）的。

A非周期、離散B非周期、連續C、周期、離散D周期、連續

2.按傳感器能量源分類，以下傳感器不屬于能量限制型的是（C）0

A電阻傳感器B電感傳感器C光電傳感器D電容傳感器

3.變磁通感應式傳感器在測量軸的轉速時，其齒盤應采納（B）材料制成。

A金屬B導磁C塑料D導電

4.測試裝置能檢測輸入信號的最小變更實力，稱為（D）。

A精度B靈敏度C精密度D辨別力

5.數字信號的特征是（B）o

A時間上離散，幅值上連續B時間、幅值上都離散

C時間上連續，幅值上量化D時間、幅值上都連續

6.傳感器靈敏度越高，表示該傳感器（B）。

A工作頻帶越寬B單位輸入引起的輸出量越大

C線性范圍越寬D允許的輸入量越大

7.周期信號傅立葉級數中的各項系數表示各諧波重量的（C）0

A相位B周期C振幅D頻率

8.A/D轉換器的位數越多，則其（B）0

A辨別力越低B轉換精度越高C轉換速度越快D轉換時間越短

9.濾波器的-3dB頻率指輸出信號幅值為輸入信號幅值的（C）時所對應的截

止頻率。

AV2B1CV2/2D1/2

10.不能用于材料厚度的非接觸測量的傳感器為（C）。

A渦流式B電容式C壓電式D光電式

三、簡答題（24分）

1.依據濾波器的選頻作用，一般將濾波器分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器。

下圖為這些濾波器的幅頻特性，請分別標注出來。并列出4個實際濾波器的主要

特征參數。（6