2017华工检测技术与信号处理作业答案

一. 判断题【】1. 磁电式速度传感器是利用电磁感应原理。

对【】2. 测量正确度描述了测量结果中粗大误差大小的程度。

错【】3. 确定信号中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。

对【】4. 当一个空气微粒偏离其平衡位置时，就有一个压力的临时增加，据此可描述声强为功率面积。

错【】5. 应变片式位移传感器是将位移量转换为应变量。

对二. 单向选择1.通过与国家基准对比或校准来确定量值单位的为 B 。

A.国家基准(B) 副基准 C.计量基准 D.企业基准2.下列不属于量值的是 D 。

A. 2mB.30kgC.4sD. A3.同一量多次测量时，误差的正负号和绝对值以不可预知的方式变换称为 B 。

A.系统误差B.随机误差C.相对误差D.绝对误差4. D 中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。

A.离散信号B.阶跃信号C.不确定信号D.确定信号5.周期信号的强度可用峰值、 C 、有效值、和平均功率来描述。

A.真值B.均值C.绝对均值D.均方根值6.信号的时域描述是就 B 而言。

A.频率B.时间C.周期D.振幅7.测量装置的静态特性包括线性度、灵敏度、回程误差、 C 等。

A.传递函数B.频率响应函数C.分辨力D.脉冲响应函数8. D 晶体，当受到外力作用时，不会产生压电效应。

A. 石英B. 钛酸钡C. 锆钛酸铅D.硫酸钙9.在抗干扰设计时，将各单元电路的地点顺序连接在一条公共的地线上称为D 。

A.多点接地B.单点接地C.并连接地D.串联接地10.传递函数H(S)与 A 及系统的初始状态无关。

A.输入x(t)B.装置的传输特性C.装置的结构11.电容传感器变换原理不包括 B 。

A. 变面积B. 变温度C. 变极距D.变介质12.低通滤波器允许其截至频率 A 的频率成分通过。

A. 以下B. 以上C. 两个区间范围以内D. 两个区间范围以外13.在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象称为 C 。

A. 光生伏打效应B. 内光电效应C. 外光电效应D.光电池效应14.自相关函数为 B 。

2-8 进行某次动态压力测量时，所用的压电式力传感器的灵敏度为Mpa ，将它与增益为0. 005V/nC 的电荷放大器相联，而电荷放大器的输出接到一台笔记式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V 。

试计算这个测量系统的总灵敏度，又当压力变化为时，记录笔在记录纸上的位移量是多少？ 解： 总灵敏度MPa mm V mm nC V MPa nC k k k k /09.9/20/005.0/9.900302010=⨯⨯=⨯⨯= 记录的位移=mm 8.3109.95.3=⨯。

2-9求周期信号X(t)=+(100t-045)通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的装置后所得到的稳态响应。

解： 因题设装置的频率响应函数为 jwjw jw H 005.01111)(+=+=τ 此装置对所给输入信号X(t),按线形迭加性和频率保持特性 )()()(21t X t X t X +=其中 0105.010cos 5.0)(1111===X =θ 即w t t X︒-===X ︒-=451002.0)45100cos(2.0)(2222θ 即w t t X 应分别有下列之增益和相移，并保持其频率，即 ︒-∠=⨯⨯+=86.299.010005.011)(11j jw H增益 相移︒862.2 ︒-∠=⨯⨯+=56.2689.0100005.011)(22j jw H增益 相移︒-56.26()[]︒--⨯+︒-⨯=56.2645100cos 2.089.0)86.210cos(5.099.0)(t t t y=)56.71100cos(18.0)86.210cos(49.0︒-+︒-t t从本例可以看出，一阶装置具有对较高频率输入的“抑制”作用。

2-10用一个一阶系统作100Hz 正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内, 则时间常数应取多少？若用该系统测试50Hz 信号，问次此时的振幅误差和相角误差是多少？ 1)s s f j H μπωτπππωωτωτω523)(10233.5)200(108.0108.020*********.0195100)(%5)(111%10011)(422222=⨯===∴=⨯===⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴≤+-=⨯-=∂- 又　2) /411242209)1023.5100(%3.1)1023.5100(111%100)(1111005022︒≈⨯⨯-=-==⨯⨯+-=⨯+-==⨯==----πωτϕπωτδπππωtg tg f2-13设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。

第一章习题：一、填空题1、电量分为和，如电流、电压、电场强度和电功率属于；而描述电路和波形的参数，如电阻、电容、电感、频率、相位则属于。

2、传感器输出的经过加工处理后，才能进—步输送到记录装置和分析仪器中。

3、现代科学认为，、、是物质世界的三大支柱。

4、与三大支柱相对应，现代科技形成了三大基本技术，即、、。

5、传感技术是人的的扩展和延伸；通信技术是人的的扩展和延伸；计算机技术是人的的延伸。

6、、、技术构成了信息技术的核心。

二、简答题1、举例说明信号测试系统的组成结构和系统框图。

2、举例说明传感技术与信息技术的关系。

3、分析计算机技术的发展对传感测控技术发展的作用。

4、分析说明信号检测与信号处理的相互关系。

三、参考答案（－）填空题1、电能量、电参量、电能量、电参量2、电信号、信号调理电路3、物质、能量、信息4、新材料技术、新能源技术和信息技术5、感官（视觉、触觉）功能、信息传输系统(神经系统)、信息处理器官(大脑)功能6、传感、通信和计算机第二章习题：一、填空题1、确定性信号可分为和两类。

2、信号的有效值又称为，它反映信号的。

3、概率密度函数是在域，相关函数是在域，功率谱密度是在域上描述随机信号。

4、周期信号在时域上可用、和参数来描述。

5、自相关函数和互相关函数图形的主要区别是。

6、因为正弦信号的自相关函数是同频率的，因此在随机噪声中含有时，则其自相关函数中也必然含有，这是利用自相关函数检测随机噪声中含有的根据。

7、周期信号的频谱具有以下三个特点：_________、________、_________。

8、描述周期信号的数学工具是__________；描述非周期信号的数学工具是________。

9、同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是的。

10、信号经典分析方法是和。

11、均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望，反映了信号变化的，均方值反映信号的。

12、奇函数的傅立叶级数是，偶函数的傅立叶级数是。

华中科技大学工程测试与信息处理(08009650)作业及答案1 请给出3种家用电器中的传感器及其功能。

洗衣机：水位传感器冰箱：温度传感器彩电：亮度传感器热水器：温度传感器空调：温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。

重力传感器、三维陀螺仪、GPS、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。

3 系统地提出（或介绍）你了解的（或设想的）与工程测试相关的某一（小）问题。

考虑通过本门课程的学习，你如何来解决这一问题。

（注意：本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联，即通过本课程的学习，给出详细具体可行的解决方案）第二章普通作业1请写出信号的类型1)简单周期信号2)复杂周期信号3)瞬态信号准周期信号4)平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章 信号分析基础 测试题1. 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 . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 02)(π 2. 周期信号截断后的频谱必是（A ）的。

A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。

A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。

A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。

A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为（A ） 。

A )(d )()(00t x t t t t x =-⎰∞∞-δ B )()(*)(00t t x t t t x -=-δC )()(*)(t x t t x =δD 1)(⇔t δ2.6 思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。

解答提示：峰值9.5V，负峰值-9.5V，双峰值19V，均值0V。

1、间接测量:测量几个被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测量的数值。

2、系统误差:指误差变化规律服从某一确定规律的误差。

3、灵敏度:迟滞特性表明仪表在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输入——输出曲线不重合的程度。

4、迟滞:迟滞特性表明仪表在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输入——输出曲线不重合的程度。

5、绝对压力:指直接作用于容器或物体表面的压力，即物体承受的实际压力，其零点为绝对真空，符号为PABS（ABS为下标）。

二、简答题:1、检测与测量的区别解答：检测主要包括检验和测量两方面的含义。

检验是分辨出被测参数量值所归属的某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或现象是否存在。

测量是把被测未知量与同性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数，并用数字表示这个倍数的过程。

2、产生系统误差的常见原因有哪些?产生系统误差的常见原因有：仪器误差、环境误差（影响误差）、理论误差与方法误差和人员误差。

3、标准电极定律的实用价值是什么?如果两种导体A、B分别与第三种导体C组成热电偶产生的热电动势已知，则由这两个导体A、B组成热电偶产生的热电动势可由下式计算：这里采用的电极称为标准热电极，在实际应用中，一般标准热电极材料为纯铂。

这是因为铂易得纯态，物理化学性质稳定，熔点较高。

由于采用了标准电极，大大方便了热电偶的选配工作，只要知道了一些材料与标准热电极相配的热电动势，就可以用上述定律求出任何两种材料配成热电偶的热电动势。

1、按公式求圆柱体体积,若已知r约为4cm,h约为10cm,要使体积的相对误差等于2%,试问r 和h的测量的误差应为多少?2、用镍铬一镍硅热电偶测量炉温,如果热电偶在工作时的冷端温度为30ºC,测得的热电势指示值为33.6mV,求被测炉温的实际值?四、查资料,简述一种温度测量应用的例子。

(应用背景,工作原理,参考文献,字数在1000字以上)一、热敏电阻在测控系统和电子设备中,常常需要用到各种温度参数。

一、判断题(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”)1．压电传感器的电压灵敏度及电荷灵敏度不受外电路的影响。

(√) 2．将传感器做成差动式可以提高灵敏度、改善非线性、实现某些补偿。

( √ ) 3．压电式传感器在后接电荷放大器时，可基本消除电缆电容的影响，而且可以实现对变化缓慢的被测量的测量。

(√) 4．只要保证两组相对桥臂阻抗大小之积相等这一条件，就可使直流电桥及交流电桥达到平衡。

(×) 5．磁电式传感器由于存在运动部分，因此不能用于高频测量。

(×) 6．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属应变片；测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。

(√) 7．由于霍尔式传感器输出的霍尔电势与控制电流及所处的磁场强度的乘积成正比，因此可用作乘法器。

(√) 8．压电式传感器的电荷灵敏度与外电路（连接电缆、前置放大器）无关，电压灵敏度则受外电路的影响。

( √ ) 9．用差动变压器式电感传感器测量位移时，直接根据其输出就能辨别被测位移的正负极性。

(×) 10．半导体应变片的灵敏度比金属应变片高，线性和稳定性也比后者好。

(×) 11．差动螺管式自感传感器与差动变压器式互感传感器的结构相似，都是把被测位移的变化转换成输出电压的变化。

(×)12．由于线圈可以做得比较轻巧，因此动圈式磁电传感器可以用来测量变化比较快的被测量，而动铁式磁电传感器则不能。

(×) 13．压电式传感器的电荷灵敏度只取决于压电材料本身，而电压灵敏度则还与外电路的电气特性有关。

(√) 14．测量小应变时，应选用金属丝应变片，测量大应变时，应选用半导体应变片。

( × ) 15．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。

(√) 16．作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度场的材料上。

数字信号处理习题解答 第二章 数据采集技术基础2.1 有一个理想采样系统，其采样角频率Ωs =6π，采样后经理想低通滤波器H a (j Ω)还原，其中⎪⎩⎪⎨⎧≥Ω<Ω=Ωππ30321)(，，j H a 现有两个输入，x 1(t )=cos2πt ，x 2(t )=cos5πt 。

试问输出信号y 1(t )，y 2(t )有无失真？为什么？分析：要想时域采样后能不失真地还原出原信号，则采样角频率Ωs 必须大于等于信号谱最高角频率Ωh 的2倍，即满足Ωs ≥2Ωh 。

解：已知采样角频率Ωs =6π，则由香农采样定理，可得 因为x 1(t )=cos2πt ，而频谱中最高角频率πππ32621=<=Ωh ，所以y 1(t )无失真；因为x 2(t )=cos5πt ，而频谱中最高角频率πππ32652=>=Ωh ，所以y 2(t )失真。

2.2 设模拟信号x (t )=3cos2000πt +5sin6000πt +10cos12000πt ，求：（1） 该信号的最小采样频率；（2） 若采样频率f s =5000Hz ，其采样后的输出信号； 分析：利用信号的采样定理及采样公式来求解。

○1采样定理 采样后信号不失真的条件为：信号的采样频率f s 不小于其最高频率f m 的两倍，即f s ≥2f m○2采样公式 )()()(s nT t nT x t x n x s===解：（1）在模拟信号中含有的频率成分是f 1=1000Hz ，f 2=3000Hz ，f 3=6000Hz∴信号的最高频率f m =6000Hz由采样定理f s ≥2f m ，得信号的最小采样频率f s =2f m =12kHz （2）由于采样频率f s =5kHz ，则采样后的输出信号⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛====n n n n n n n n n n n f n x nT x t x n x s s nTt s522sin 5512cos 13512cos 10522sin 5512cos 35112cos 105212sin 5512cos 3562cos 10532sin 5512cos 3)()()(πππππππππππ 说明：由上式可见，采样后的信号中只出现1kHz 和2kHz 的频率成分，即kHzf f f kHzf f f ss 25000200052150001000512211======，，若由理想内插函数将此采样信号恢复成模拟信号，则恢复后的模拟信号()()t t t f t f t y ππππ4000sin 52000cos 132sin 52cos 13)(21-=-=可见，恢复后的模拟信号y (t ) 不同于原模拟信号x (t )，存在失真，这是由于采样频率不满足采样定理的要求，而产生混叠的结果。

1 请给出3种家用电器中的传感器及其功能。

洗衣机：水位传感器冰箱：温度传感器彩电：亮度传感器热水器：温度传感器空调：温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。

重力传感器、三维陀螺仪、GPS、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。

3 系统地提出（或介绍）你了解的（或设想的）与工程测试相关的某一（小）问题。

考虑通过本门课程的学习，你如何来解决这一问题。

（注意：本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联，即通过本课程的学习，给出详细具体可行的解决方案）第二章普通作业1请写出信号的类型1)简单周期信号2)复杂周期信号3)瞬态信号准周期信号4)平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章 信号分析基础 测试题1. 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 . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. tf j e t x 02)(π 2. 周期信号截断后的频谱必是（A ）的。

A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。

A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。

A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。

A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为（A ） 。

A )(d )()(00t x t t t t x =-⎰∞∞-δ B )()(*)(00t t x t t t x -=-δC )()(*)(t x t t x =δD 1)(⇔t δ2.6 思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。

解答提示：峰值9.5V ，负峰值-9.5V ，双峰值19V ，均值0V 。

周期=0.06/3.5S2) 绘出信号的时域波形)502cos()(10t e t x t ⋅⋅⋅=⋅-解答提示：3) 为什麽能用自相关分析消去周期信号中的白噪声信号干扰。

第一章绪论第二章信号及其描述随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对9题。

第三章测试装置的基本特性随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对10题。

答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：8.(单选题) 测量装置中的地线是所有电路公共的零电平参考点，相应接地方式不包括（）。

（A）单点接地（B）级联接地（C）串联接地（D）多点接地答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：9.(单选题) 不失真测量条件中，与之间的非线性关系所引起失真称为（）。

（A）幅值失真（B）频率失真（C）相位失真（D）谐波失真答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：10.(单选题) 线性度计算中理想直线可以是（）。

（A）任意直线（B）拟合直线（C）中线（D）最小二乘直线答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：第四章常用传感器与敏感元件随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对10题。

1.(单选题) 光谱仪利用的工作原理是基于（）。

（A）物质的热释电效应（B）光电效应（C）压电效应（D）开普勒效应答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：2.(单选题) 光电脉冲式位移传感器工作时，可将机械位移转换成数量的（）。

（A）电压（B）电流（C）电脉冲（D）电荷量答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：3.(单选题) 电容传感器变换原理不包括（）。

参考答案：B问题解析：10.(单选题) 涡流传感器特点是线性范围（）、灵敏度（）、频率范围（）、抗干扰能力（）、不受油污等介质影响以及非接触式测量等。

《检测技术》部分习题答案第2章2-1 二阶系统的频率特性受阻尼比ξ的影响较大。

分析表明，ξ越小，系统对输入扰动容易发生超调和振荡，对使用不利。

在ξ=0.6-0.7时，系统在宽广的频率范围内由于幅频特性和相频特性而引起的失真小，系统可以获得较为合适的综合特性。

比如二阶系统在单位阶跃激励下时，如果阻尼比ξ选择在0.6-0.7范围内，则最大超调量不超过10%，且当误差允许在(5-2)%时趋于“稳态”的调整时间也最短。

2-2 频率特性是指测试系统反映出来的输出与输入幅值之比和两者之相位差是输入频率的函数的这样一个特性。

当测试系统的输入为正弦信号时，将该信号的输出与输入之比定义为频响函数。

工作频带是指测试装置的适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置的测试结果均能保证达到其它相关的性能指针。

2-3 不失真测试要求测试系统的输出波形和输入波形精确相一致，只是幅值相对增大和时间相对延迟。

而实际的测试系统很难做到无限频带上完全符合不失真测试的条件，即使测取一个理想的三角波，在某一频段范围内，也难以完全理想地实现不失真测试。

三角波呈周期性变化，其测试装置的非线性度必然引起波形的畸变，导致输出失真。

由此只能努力使波形失真限制在一个允许的误差范围内，即做到工程意义上的不失真测量。

2-4 系统的总灵敏度为：90×0.005×20=9mm/Mpa 偏移量为：9×3.5=31.5mm2-5 由 ，得用该装置测量频率为50Hz 的正弦信号时， ，即幅值误差为1.3%相角差为：2-6()[]()()t10t 1000/t 2e 39.0t 40cos 05.0t 40sin 01.0t 4cos 34.0t 4sin 86.0e 39.096.75t 40sin 048.080.21t 4sin 93.0sin et sin )(1A )t (y ---+-+-=+-+-=-++=ϕϕωωττk ()()()()ωτϕωϕωωωωarctan a e t sin a 1)t (y s a s 1s Y 22at 2222-=++++=++=-注：设输入t Asin )t (x ω=2-7 由得输入信号的频率范围是：2-8 环节一的灵敏度为： 1.5/5=0.3 环节二的灵敏度为： 41故串联后的灵敏度为：0.3×41=12.32-9 由测量频率为400Hz 变化的力参量时 : 若装置的阻尼比为0.7，则:2-10第5章5-1 单侧厚度测量利用X射线在被测物体表面反射的强度与被测件的材料有关，且随被测件厚度的增大而增大的原理。

第二章测试系统2-2 解释下列概念：频率特性、频响函数和工作频带解：频率特性是指测试系统反映出来的输出与输入幅值之比和两者之间相位差是输入频率的函数的特性。

频响函数是指系统稳态输出量的付立叶变换与输入量的付立叶变换之比。

（参见教材P11页）或者频响函数是指当测试系统的输入为正弦信号时，将该信号的输出与输入之比。

工作频带是指测试装置的适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置的测试结果均能保证达到其它相关的性能指标。

（或P25工作频率范围）2-4 某动压力测量时，所采用的压电式压力传感器的灵敏度为90.0nC/MPa，将它与增益为0.005V/nC的电荷放大器相连，然后将其输出送入到一台笔式记录仪，记录仪的灵敏度为20mm/V，试计算系统的总灵敏度。

又当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？解：系统总灵敏度为：90.0×0.005×20=9mm/MPa当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量为：3.5×9=31.5mm2-5 用某一阶装置测量频率为100Hz 的正弦信号，要求幅值误差限制在5%以内，问其时间常数应取多少？如果用具有该时间常数的同一装置测量频率为50Hz 的正弦信号，试问此时的幅值误差和相角差分别为多少？解：（1）根据一阶系统的幅频特性可知：%51)(111)(A 2≤-+=-τωω，即%5)(1112≤+-τω将Hz f ππω0022==代入上式，可解得：41023.5-⨯≤τ （2）用该装置测量频率为50Hz 的正弦信号时：013.01)(111)(A 2=-+=-τωω，故幅值差为1.3%相角差： 3.9)arctan()(-=-=τωωφ2-6 设用一个时间常数为1s .0=τ的一阶装置测量输入为t t t x 40sin 2.04sin )(+=的信号，试求其输出)(t y 的表达式。

设静态灵敏度K=1。

解：根据一阶系统的幅频特性2)(1K )(A τωω+=、相频特性)arctan()(τωωφ-=以及静态灵敏度K=1， 将数据代入，可得：)96.7540sin(048.0)8.214sin(93.0)4arctan 40sin(1712.0)4.0arctan 4sin(16.11)( -+-=-⋅+-=t t t t t y2-8 两环节的传递函数分别为)55.3/(1.5+s 和)4.1/(412n n 22n ωωω++s s ，试求串联后所组成装置的灵敏度。

Chapter 0 绪论0－1．举例说明什么是测试？答：(1) 测试例子：为了确定一端固定的悬臂梁的固有频率，我们可以采用锤击法对梁进行激振，再利用压电传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。

（2）结论：由本例可知：测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段—激振、拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息的过程。

0－2. 测试技术的任务是什么？答：测试技术的任务主要有:通过模型试验或现场实测，提高产品质量；通过测试，进行设备强度校验，提高产量和质量；监测环境振动和噪声，找振源，以便采取减振、防噪措施；通过测试，发现新的定律、公式等；通过测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。

0－3. 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要部分的作用。

答：（1）测试系统方框图如下。

（2）各部分的作用如下：●传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；●信号的调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；●信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算、滤波和分析；●信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮。

●模数（A/D）转换和数模（D/A）转换是进行模拟信号与数字信号相互转换，以便用计算机处理。

0－4．测试技术的发展动向是什么?传感器向新型、微型、智能型方向发展；测试仪器向高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格发展；参数测量与数据处理向计算机为核心发展。

Chapter 1 信号分类与表述1－1．求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式），画出|cn|-ω和ϕ-ω图。

解：(1)方波的时域描述为：(2) 从而：1－2．求正弦信号的绝对均值和均方根值。

解(1)(2)1－3．求符号函数和单位阶跃函数的频谱。

解：(1)因为不满足绝对可积条件，因此，可以把符合函数看作为双边指数衰减函数：其傅里叶变换为：(2)阶跃函数：Chapter 2 信号分析与处理2－1．已知信号的自相关函数，求该信号的均方值。

检测与信号处理技术复习题及答案模拟试卷1： 一、名词解释：1、相对误差2、静态误差3、准确度4、灵敏度5、线性度 二、简答题：1、请指出下列误差属于哪类误差（系统误差、随机误差、粗大误差） （1）用一块普通万用表测量同一电压，重复测量15次后所得结果的误差。

（2）观测者抄写记录时错写了数据造成的误差。

（3）在流量测量中，流体温度、压力偏离设计值造成的流量误差。

2、中间导体定律和标准电极定律的实用价值是什么？ 3、在不平衡电桥设计时要注意哪些问题？ 三、计算题：1、测量某电路的电流22.5I mA =，电压12.6U V =，测量的标准差分别为0.5I mA σ=，0.1U V σ=，求所耗功率P UI =及其标准差P σ。

2、欲用电子计数器测量2000x f Hz =的频率，采用测频（选用闸门时间1s ）和测周期（选用100s μ时标信号）两种方法，试计算由1N ∆=±误差而引起的测频误差。

3、用节流装置测量流量，配接一差压变送器，设其测量范围为0～10000Pa ，对应输出信号为4～20mA ，相应的流量为0～320m 3/h 。

求输出信号为16mA 时，差压是多少？相应的流量是多少？模拟试卷1答案： 一、名词解释：1、相对误差：绝对误差与真值的比值，通常用百分数表示。

2、静态误差：测量过程中，被测量随时间变化缓慢或基本不变时的测量误差。

3、准确度：说明仪表的指示值有规律地偏离被测量真值的程度，准确度反映了测量结果中系统误差的影响程度。

4、灵敏度：它表征仪表在稳态下输出增量对输入增量的比值。

它是静态特性曲线上相应点的斜率。

5、线性度：仪表的静态输入——输出校准（标定）曲线与其理论拟合直线之间的偏差。

二、简答题：1、请指出下列误差属于哪类误差（系统误差、随机误差、粗大误差） （1）用一块普通万用表测量同一电压，重复测量15次后所得结果的误差。

（2）观测者抄写记录时错写了数据造成的误差。

地大《检测与信号处理技术》在线作业二
一、单选题（共15 道试题，共30 分。

）
1. 关于模拟法的特点描述错误的()。

A. 简单
B. 经济
C. 目前在有些场合仍然被采用
D. 它是目前最好的测量频率的方法
正确答案：D
2. 根据电测量方法的不同，可将弹性压力传感器划分为()。

A. 电位器式压力传感器
B. 电感式压力传感器
C. 电容式压力传感器
D. 以上全对
正确答案：D
3. 哪些属于浮力式液位计的优点()。

A. 结构简单
B. 直观可靠
C. 对于外界温度、湿度、压力等因素影响较小
D. 以上全对
正确答案：D更多试题及答案+扣二九七九一三九六八四$
4. 不符合热电阻测温的特点的有()。

A. 测量必须借助外加电源
B. 测量时，将电流加入热电阻，通过测量电阻两端的电压，推导出电阻值
C. 感温部分是很小的焊点，所以一般测量的是某点的温度
D. 感温部分的尺寸比较大，一般测出的是该空间的平均温度。

正确答案：C
5. 文氏电桥测频法描述错误的是()。

A. 测量精确度大约是正负（0.5~1）%
B. 在高频时，测量精确度大大降低
C. 在低频时，测量精确度大大降低
D. 这种测频法仅适用于10khz以下的音频范围。

正确答案：C
6. 铜电阻的特点描述错误的是()。

《测试技术与信号处理》习题答案第二章 信号分析基础1、请判断下列信号是功率信号还是能量信号： （1）)()(10cos 2∞<<-∞=t e t x t π （2）)()(||10∞<<-∞=-t et x t【解】（1）该信号为周期信号，其能量无穷大，但一个周期内的平均功率有限，属功率信号。

（2）信号能量：⎰∞∞-==101)(2dt t x E ，属于能量信号。

2、请判断下列序列是否具有周期性，若是周期性的，请求其周期。

)8()(π-=n j e n x【解】设周期为N ，则有：8)88()()(N jNn j en x e N n x ⋅==+-+π若满足)()(n x N n x =+，则有1)8/sin()8/cos(8/=-=-N j N ejN即：k N π28/=，k N π16=，k = 0，1，2，3，… N 不是有理数，故序列不是周期性的。

3、已知矩形单脉冲信号x 0(t)的频谱为X 0(ω)=A τsinc(ωτ/2) ，试求图示三脉冲信号的频谱。

【解】三脉冲信号的时域表达式为：)()()()(000T t x t x T t x t x -+++=根据Fourier 变换的时移特性和叠加特性，可得其频谱：)]cos(21)[2(sin )()()()(000T c A e X X e X X T j T j ωωττωωωωωω+=++=-4、请求周期性三角波（周期为T ，幅值为0—A ）的概率分布函数F(x)与概率密度函数p(x) 。

【解】在一个周期T 内，变量x (t )小于某一特定值x 的时间间隔平均值为：T Ax t i =∆ 取n 个周期计算平均值，当∞→n 时，可有概率分布函数：AxnT t n x F i n =∆=∞→lim)( 概率密度函数：Adx x dF x p 1)()(==5、请求周期性方波的自相关函数。

（设周期为T ，幅值为0—A ）t-T【解】对周期函数，可取一个周期求自相关函数，但由于函数的不连续性，必须分段积分，如图：当2/0T ≤≤τ时（图a ）])()()()([1)()(1)(222020⎰⎰⎰⎰⎰----⋅-+-⋅-+-⋅+⋅=+=T T T T TT T Tx Adt A dt A A dt A A Adt A T dt t x t x T R ττττττ 即：)41()(2TA R x ττ-=当T T ≤≤τ2/时（图b ）])()()()([1)(23232/2/0⎰⎰⎰⎰-----⋅-+⋅-+⋅+-⋅=T T TT T T T x dt A A Adt A Adt A dt A A T R τττττ即：)43()(2TA R x ττ--=第三章 信息论基础知识1、某装置的正常工作温度保持在35—40℃之间。

1 请给出3种家用电器中的传感器及其功能。

洗衣机：水位传感器 冰箱：温度传感器 彩电：亮度传感器 热水器：温度传感器 空调：温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。

重力传感器、三维陀螺仪、GPS 、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。

3 系统地提出（或介绍）你了解的（或设想的）与工程测试相关的某一（小）问题。

考虑通过本门课程的学习，你如何来解决这一问题。

（注意：本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联，即通过本课程的学习，给出详细具体可行的解决方案）第二章 普通作业1请写出信号的类型1) 简单周期信号2) 复杂周期信号3) 瞬态信号准周期信号4) 平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章 信号分析基础 测试题1. 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.2. 周期信号截断后的频谱必是（A ）的。

A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。

A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。

A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。

A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为（A ） 。

A )(d )()(00t x t t t t x =-⎰∞∞-δ B )()(*)(00t t x t t t x -=-δC )()(*)(t x t t x =δD 1)(⇔t δ思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。

解答提示：峰值，负峰值，双峰值19V ，均值0V 。

周期=2) 绘出信号的时域波形解答提示：3) 为什麽能用自相关分析消去周期信号中的白噪声信号干扰。

如何在噪声背景下提取信号中的周期信息，简述其原理解答提示：根据自相关函数的性质：周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不保留原信号的相位信息；随机噪声信号的自相关函数将随 t 的增大快速衰减。