《工程测试与信号处理》作业习题

电子科技大学电子科大16秋《工程测试与信号处理》在线作业1一、单选题（共19 道试题，共95 分。

）1. 低频透射式涡流传感器不能够用于（）。

A. 材料厚度测量B. 材质鉴别C. 探伤D. 位移测量正确答案：2. 单位冲激函数的频谱为（）。

A. 0B. 1C. 2D. 不存在正确答案：3. 利用（）制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。

A. 外光电效应B. 压电效应C. 内光电效应D. 光生伏特效应正确答案：4. 变磁阻式磁电传感器又称为（）传感器．A. 动铁式B. 动圈式C. 变磁通式D. 变磁芯式正确答案：5. 当传播时只受地面的反射而其他方面不受任何阻碍，则称为（）。

A. 自由声场B. 半自由声场C. 扩散声场D. 均匀声场正确答案：6. 描述了信号现在值与未来值之间依赖关系的函数是（）。

A. 自相关函数B. 联合概率密度函数C. 相干函数D. 互相关函数7. 频率低于20Hz的声音称为（）。

A. 次声B. 可听声C. 超声D. 特超声正确答案：8. 从已调波中恢复出调制信号的过程称为（）。

A. 解调B. 调制C. 检波D. 调幅正确答案：9. 人耳可听到的声音，称为（）。

A. 次声B. 可听声C. 超声D. 特超声正确答案：10. 常见的记录仪分为显性记录仪和（）。

A. 电位差记录仪B. 隐性记录仪C. 笔式记录仪D. X－Y函数记录仪正确答案：11. 下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是（）A. 位移量B. 湿度C. 烟雾浓度D. 速度正确答案：12. 螺管型电感传感器按照其工作原理应属于（）传感器．A. 差动变压器式B. 互感式C. 自感式D. 涡流式正确答案：13. 下列哪项是定度的方法（）。

A. 比较法B. 直接法C. 间接法D. 标准法正确答案：14. 下列不属于磁电式传感器分类的是（）。

B. 变磁阻式C. 动芯式D. 动铁式正确答案：15. 下列哪项是常用的弹性压力敏感元件（）。

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 BC D2.6 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。

原始信号做自相关后噪声部分快速衰减，而周期信号部分保留。

⼯程测试与信号处理课课后作业答案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90.9nC/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3.5Mpa 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)=0.5cos10t+0.2cos(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0.9987 相移?862.2 ?-∠=??+=56.2689.0100005.011)(22j jw H增益0.8944 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?≈??-=-==??+-=?+-==?==----πωτ?πωτδπππωtg tg f2-13设某⼒传感器可作为⼆阶振荡系统处理。

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 ） 。

)(0t t x -)(0t t x +t f j e t x 02)(π-t f j e t x 02)(πA )(d)()(t xttttx=-⎰∞∞-δB )()(*)(ttxtttx-=-δC )()(*)(t xtt x=δ D 1)(⇔tδ2.6 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。

《工程测试与信号处理》复习题一、填空题1、信号的时域描述，以为独立变量，信号的频域描述，以为独立变量，信号的时频域描述，以为自变量。

2、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有和等。

3、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化。

4、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用工作方式。

5、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。

6、电桥的作用是把、、的变化转化为或输出的装置。

7、调频是利用信号电压的控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而与信号电压成正比。

8、RC低通滤波器中RC值愈，则上截止频率愈低。

9、如果一个信号的最高频率为100Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于 Hz。

10、按所测的振动性质可将拾振器分为和。

11、测试技术是测量和实验技术的统称。

工程测量可分为和。

周期信号的频谱是的，而非周期信号的频谱是的。

12、均方值Ψx2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差σx2的关系是。

13、为了度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在桥臂上。

14、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的，描述了系统的能力。

15、调频波的解调又称，其解调电路称为。

16、非周期信号可分为和。

17、使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称。

18、金属应变片是根据原理工作的；半导体应变片是根据原理工作的。

19、周期信号频谱特点是，非周期信号频谱特点是。

20、调幅信号由载波的携带信号的信息，而调频信号则由载波的携带信号的信息。

二、选择题1、（）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、电阻应变片的输入为（）。

A、力B、应变C、速度D、加速度。

3、在测量位移的传感器中，符合非接触测量，且不受油污等介质影响的是（）传感器。

第一章习题1.描述周期信号频谱的数学工具是（ ）。

.A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。

A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。

A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。

则该信号的频率成分是（ ）。

A.有限的B.无限的C.可能是有限的，也可能是无限的5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。

A. .5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是（ ）。

A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的７.描述非周期信号的数学工具是（ ）。

A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数８.下列信号中，（ ）信号的频谱是连续的。

A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sin50x t t t =+ C.0()sin at x t e t ω-=⋅９.连续非周期信号的频谱是（ ）。

A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ ）。

A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ ）。

A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知()12sin ,(x t t t ωδ= ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为（ ）。

A ．6 B.0 C.12 D.任意值13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（ ），则也可以满足分析要求。

A.放快 B.放慢 C.反复多放几次14.如果1)(⇐⇒t δ，根据傅氏变换的（ ）性质，则有0)(0t j e t t ωδ-⇔-。

工程测试与信号处理考试题1.什么是信号处理？简要解释信号处理的基本概念。

2.请列举出至少三种常见的模拟信号。

3.数字信号与模拟信号有什么区别？举例说明。

4.什么是采样频率？为什么在信号处理中需要进行采样？5.解释傅里叶变换的作用，并描述其在信号处理中的应用。

6.请简述滤波器在信号处理中的作用和种类。

7.什么是信噪比？如何计算信噪比？8.描述一下时域和频域分析在信号处理中的区别和应用。

9.什么是功率谱密度？如何通过信号的功率谱密度评估信号的频率特性？10.什么是自相关函数和互相关函数？它们在信号处理中的作用是什么？11.请解释频谱分析的原理和步骤。

12.简要介绍数字滤波器的设计原则和常见设计方法。

13.什么是峰值信噪比？它在图像处理中有何应用？14.请说明数字信号处理在实时控制系统中的应用。

15.解释有限脉冲响应滤波器（FIR滤波器）和无限脉冲响应滤波器（IIR滤波器）的区别。

16.描述快速傅里叶变换（FFT）的原理和优点。

17.简述自适应滤波器在噪声抑制中的作用及其应用场景。

18.什么是信号的采样定理？为什么需要满足采样定理？19.请解释小波变换（Wavelet Transform）在信号处理中的作用和优势。

20.描述数字信号处理器（DSP）的特点和应用领域。

21.请解释模拟信号的采样和重构过程，并阐述采样频率的选择原则。

22.简述数字滤波器在语音信号处理中的应用。

23.什么是时频分析？请举例说明时频分析方法的应用。

24.描述卷积操作在信号处理中的作用和意义。

25.请解释数字信号处理中的抽取和插值过程，并说明其应用场景。

26.简要介绍数字滤波器的设计流程和常见设计工具。

27.解释信号的采样误差和量化误差，并说明其影响因素。

28.什么是脉冲响应？如何通过脉冲响应评估滤波器的性能？29.简述自适应滤波器在噪声消除中的原理和优势。

30.请解释数字信号处理在通信系统中的应用。

31.简要介绍数字信号处理在图像处理中的应用。

专升本《工程测试与信息处理》一、（共75题,共150分）1. 一阶系统的阶跃响应中，超调量( )。

（2分）A.存在，但C.在时间常数很小时存在 D.不存在.标准答案：D2. 二阶欠阻尼振动系统的幅频特性曲线中，幅值最高处的频率（）。

（2分）A.等于系统固有频率B.大于系统固有频C.小于系统固有频D.与系统固有频率无确定关系.标准答案：A3. 基于( )类型的传感器是从被测对象以外的辅助能源向传感器提供能量使其工作,称为能量控制型传感器. （2分）A.压电效应式B.热电效应C.光生电动势效应D.磁阻效应.标准答案：D4. 压电式传感器是个高内阻传感器,因此要求前置放大器的输入阻抗( )。

（2分）A.很低B.很高C.较低D.较高.标准答案：B5. 测量不能直接接触的高温物体温度，可采用（）温度传感器。

（2分）A.热电偶B.亮度式C.半导体三极管D.半导体二极管.标准答案：B6. 电容式湿度传感器只能测量（）湿度。

（2分）A.相对B.绝对C.任意D.水分.标准答案：A7. 电涡流式传感器激磁线圈的电源是（）。

（2分）A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流.标准答案：C8. 在霍尔元件的主要指标中，K H是指（）灵敏度。

（2分）A.磁B.电阻C.电流D.电势.标准答案：A9. 描述非周期信号的数学工具是( )。

（2分）A.三角函数 B.拉氏变换 C.傅氏变换 D.傅氏级数.标准答案：C10. 时域信号持续时间压缩，则频域中低频成分（）。

（2分）A.不变B.增加C.减少D.变化不定.标准答案：B11. Sinc(t)是（）信号（2分）A.周期B.时限C.能量D.功率.标准答案：D12. 若周期信号x(t)的周期为T，则其基波角频率为（）（2分）A.B.C.D..标准答案：A13. 已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足（）（2分）A.B.C.D..标准答案：D14. 模拟信号在进行A/D转换前，通常要先进行低通滤波，目的是（）。

第二章综合作业1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。

周期T=1/f= 频率f 峰值P 双峰值P P-P2) 绘出信号的时域波形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？周期信号顾名思义,是周期性出现的,?而白噪声是包含了所有的频率,没有周期性.?而求自相关实际上是看信号的不同部分的相似程度,当然得到的结果就只剩下周期性部分.?白噪声得到抑制?)502cos()(10t e t x t ⋅⋅⋅=⋅-π如果想在噪声背景下提取有用信息，根据线性系统的频率保持性，只要用于激振频率相同的信号进行互相关（不必用时移(＝0）处理，就可以得到由激振而引起的响应幅值和相位信息。

这种处理方法叫做相关滤波。

它是利用互相关函数同频相关、不同频不相关的性质来达到滤波效果的。

4) 简述相关测速、相关测距的原理？相关测速是利用随机过程理论中的互相关原理测量速度。

它是基于信号采集技术与传感器技术发展起来的一种现代测速方法,与传统测速方法相比,它抗干扰能力更强,能在复杂的干扰条件下准确测量信息体速度,互相关法的抗干扰能力明显优于传统方法, 并且信息体形状不再影响测速精度。

因此,相关测速在现代有着多方面的应用。

比如:飞机，船舶，汽车等交通工具相对于地球的速度；轧机钢带相对于某一固定点的速度；二相（多相）流体中，非连续相对于管壁的速度等等。

从原理上讲，任何在物体运动方向上一定距离处布置的两个传感器，只要它们能够检拾到标记物体的某种信号（一般为随机信号），那么，物体的运动速度都可以用互相关的原理加以测定。

5) 求周期为T，幅值为A的方波信号的自相关函数？6) 从下面的幅值谱中读出信号的主要频率成分。

7) 已知信号绘出信号的实频－虚频谱、幅值—相位谱和功率谱。

t t t t x 3002cos 32002cos 51002sin )(πππ++=。

电子科大15春《工程测试与信号处理》在线作业2答案
15春《工程测试与信号处理》在线作业2
一、单选题（共19 道试题，共95 分。

）
1. 下面属于压电单晶体的是（）。

A. 电气石
B. 钛酸钡
C. 锆钛酸铅
D. 铌镁酸铅
正确答案：A
2. 通带内信号的幅值和相位都不失真，阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器是（）。

A. 理想滤波器
B. 实际滤波器
C. 有源滤波器
D. 无源滤波器
正确答案：A
3. 下列物理量中可以用高分子膜湿度传感器来测量的是（）
A. 气体水分
B. 气体湿度
C. 气体浓度
D. 气体成分
正确答案：C
4. 下列哪项是声级计的校准方法（）。

A. 直接法
B. 间接法
C. 置换法
D. 比较法
正确答案：C
5. 如果声波在声场中收到边界的多次反射，使得声场中各点的声
压相同，则称为（）
A. 自由声场
B. 半自由声场
C. 扩散声场
D. 均匀声场
正确答案：C
6. 常见的记录仪分为显性记录仪和（）。

A. 电位差记录仪
B. 隐性记录仪
C. 笔式记录仪。

《工程测试与信号处理》复习题一、填空题1、信号的时域描述，以为独立变量，信号的频域描述，以为独立变量，信号的时频域描述，以为自变量。

2、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有和等。

3、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化。

4、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用工作方式。

5、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。

6、电桥的作用是把、、的变化转化为或输出的装置。

7、调频是利用信号电压的控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而与信号电压成正比。

8、RC低通滤波器中RC值愈，则上截止频率愈低。

9、如果一个信号的最高频率为100Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于 Hz。

10、按所测的振动性质可将拾振器分为和。

11、测试技术是测量和实验技术的统称。

工程测量可分为和。

周期信号的频谱是的，而非周期信号的频谱是的。

12、均方值Ψx2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差σx2的关系是。

13、为了度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在桥臂上。

14、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的，描述了系统的能力。

15、调频波的解调又称，其解调电路称为。

16、非周期信号可分为和。

17、使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称。

18、金属应变片是根据原理工作的；半导体应变片是根据原理工作的。

19、周期信号频谱特点是，非周期信号频谱特点是。

20、调幅信号由载波的携带信号的信息，而调频信号则由载波的携带信号的信息。

二、选择题1、（）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、电阻应变片的输入为（）。

A、力B、应变C、速度D、加速度。

3、在测量位移的传感器中，符合非接触测量，且不受油污等介质影响的是（）传感器。

电子科技16秋《工程测试与信号处理》在线作业2 辅导资料————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：16秋《工程测试与信号处理》在线作业2一、单选题（共 19 道试题，共 95 分。

）1. 下列哪项不是声级计的组成部分（）。

. 函数发生器. 传声器. 放大器. 检波器正确答案：2. 下列哪项是噪声的物理度量（）。

. 声压. 音色. 音调. 声响正确答案：3. 人耳可听到的声音，称为（）。

. 次声. 可听声. 超声. 特超声正确答案：4. （）所记录的信号不能在记录介质上直接观察到，需要通过其他仪器设备才能显示出来。

. 显性记录仪. 隐性记录仪. 电位差记录仪. 笔式记录仪正确答案：5. 下列哪项不是噪声测量应注意的问题（）。

. 测量部位的选取. 声级计的选取. 测量时间的选取. 干扰的排除正确答案：6. 利用（）制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。

. 外光电效应. 压电效应. 内光电效应. 光生伏特效应正确答案：7. 表示两个信号之间依赖关系的相关统计量是（）。

. 自相关函数. 联合概率密度函数. 相干函数. 互相关函数正确答案：8. 当传播时不受任何阻碍、无反射存在，则称为（）。

. 自由声场. 半自由声场. 扩散声场. 均匀声场正确答案：9. 常见的记录仪分为显性记录仪和（）。

. 电位差记录仪. 隐性记录仪. 笔式记录仪. X－Y函数记录仪正确答案：10. 声波的频率高到超过人耳听觉范围的频率极限，人们觉察不到的声波，称为（）。

. 次声. 可听声. 超声. 特超声正确答案：11. 摄氏温标的单位是（）。

. 摄氏度. 开尔文. 华氏度. 度正确答案：12. 把信号变成适于数字处理的形式是（）。

. 模数转换. 数模转换. 信号调理. 数字信号分析正确答案：13. 光纤传光原理的基础，是光的（）。

专升本《工程测试与信息处理》一、（共75题,共150分）1. 一阶系统的阶跃响应中，超调量( )。

（2分）A.存在，但C.在时间常数很小时存在 D.不存在.标准答案：D2. 二阶欠阻尼振动系统的幅频特性曲线中，幅值最高处的频率（）。

（2分）A.等于系统固有频率B.大于系统固有频C.小于系统固有频D.与系统固有频率无确定关系.标准答案：A3. 基于( )类型的传感器是从被测对象以外的辅助能源向传感器提供能量使其工作,称为能量控制型传感器. （2分）A.压电效应式B.热电效应C.光生电动势效应D.磁阻效应.标准答案：D4. 压电式传感器是个高内阻传感器,因此要求前置放大器的输入阻抗( )。

（2分）A.很低B.很高C.较低D.较高.标准答案：B5. 测量不能直接接触的高温物体温度，可采用（）温度传感器。

（2分）A.热电偶B.亮度式C.半导体三极管D.半导体二极管.标准答案：B 6. 电容式湿度传感器只能测量（）湿度。

（2分）A.相对B.绝对C.任意D.水分.标准答案：A7. 电涡流式传感器激磁线圈的电源是（）。

（2分）A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流.标准答案：C8. 在霍尔元件的主要指标中，K H是指（）灵敏度。

（2分）A.磁B.电阻C.电流D.电势.标准答案：A9. 描述非周期信号的数学工具是( )。

（2分）A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数.标准答案：C10. 时域信号持续时间压缩，则频域中低频成分（）。

（2分）A.不变B.增加C.减少D.变化不定.标准答案：B11. Sinc(t)是（）信号（2分）A.周期B.时限C.能量D.功率.标准答案：D12. 若周期信号x(t)的周期为T，则其基波角频率为（）（2分）A.B.C.D..标准答案：A13. 已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足（）（2分）A.B.C.D..标准答案：D14. 模拟信号在进行A/D转换前，通常要先进行低通滤波，目的是（）。

电子科技大学22春“机械设计制造及其自动化”《工程测试与信号处理》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.把信号变成适于数字处理的形式是()。

A.模数转换B.数模转换C.信号调理D.数字信号分析参考答案：C2.()所记录的信号不能在记录介质上直接观察到，需要通过其他仪器设备才能显示出来。

A.显性记录仪B.隐性记录仪C.电位差记录仪D.笔式记录仪参考答案：B3.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于()的表面上产生电荷量。

A.机械轴B.电轴C.光轴D.对称轴参考答案：B4.二阶装置引入合适阻尼的目的是()。

A.使系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性D.使系统稳定5.光纤传光原理的基础，是光的()。

A.散射B.折射C.干涉D.全反射参考答案：D6.当光敏元件加一定电压时，光电流与光敏元件上光照度正之间的关系，称为()。

A.温度特性B.光谱特性C.光照特性D.伏安特性参考答案：C7.联合概率密度函数表示两个随机信号同时落入某一指定范围内的概率。

()A.正确B.错误参考答案：B8.摄氏温标的单位是()。

A.摄氏度B.开尔文C.度D.华氏度参考答案：AA.0B.1C.2D.不存在参考答案：B10.表示两个信号之间依赖关系的相关统计量是()。

A.自相关函数B.联合概率密度函数C.相干函数D.互相关函数参考答案：D11.下面属于压电单晶体的是()。

A.锆钛酸铅B.铌镁酸铅C.钛酸钡D.电气石参考答案：D12.高于超声频率上限的超高频声波称为()。

A.次声B.可听声C.超声D.特超声参考答案：D13.下列不属于传感器组成部分的是()。

A.敏感元件D.放大元件参考答案：D14.下列哪种滤波器用作频谱分析仪中的选频装置 ()。

A.高通滤波器B.带阻滤波器C.带通滤波器D.低通滤波器参考答案：C15.下面属于压电单晶体的是()。

A.电气石B.钛酸钡C.锆钛酸铅D.铌镁酸铅参考答案：A16.位移、温度、力传感器属于按照()分类的传感器。

一、 在信号的分析中常用傅立叶变换作为数学工具进行频域分析，已知某信号x(t)，写出其FT 的公式并说明其物理意义。

（8分）二、 能实现位移的非接触式测量的传感器有哪些（列出三种）？什么是接近开关？常用的接近开关有哪些？（8分）三、 试就测量振动加速度、振动速度和振动位移各举一例常用的传感器，并说明各自的工作原理及如何选用。

（8分）四、 简述差动变压器的工作原理，说明它属于结构型还是物性型的传感器、适宜测量什么物理量。

画出其原理示意图及输出特性图。

（8分）五、 热电偶是工程中常用的一种温度传感器。

请用公式表达热电偶的中间温度定则。

用热电偶测温时需不需要进行冷端温度补偿，为什么？常用的有哪些补偿方法，（8分）六、 在信号的模数转换及利用计算机进行数字信号处理（如离散傅里叶变换DFT ）过程中主要存在哪些误差因素？什么是频混现象？如何避免？ 什么是量化误差？如何减小量化误差？（8分）七、 某应变片称重传感器，其弹性体为实心圆柱体，直径D=10cm ，材料弹性模量E=205×109 N//m 2，用它称50吨重物体，若用金属箔式应变片沿轴向粘贴，应变片的灵敏度S=2，R=120Ω，问单个应变片的电阻变化和电阻变化率多少？（10分）八、（10分） 已知调幅波)2)(cos 2cos 300100()(t f t f t x c a ππΩ+=其中Hz f kHz f c 500,10==Ω试求：（1） 调幅波)(t x a 所包含的各分量的频率及幅值。

（2） 指出调制信号、载波及调幅波的频率九、（16分）（1）系统实现不失真测试的条件是什么？（2）想用一个一阶系统()ss H τ+=11作100Hz 正弦信号的测量，若要求限制误差在5%以内，则时间常数τ应取多少？若用该系统测50Hz 的正弦信号，问此时的幅值误差和相角差是多少？十、（16分）（1）电参量式传感器如应变片的测量电路常采用电桥，利用电桥的不平衡输出来测量桥臂的变化，说明直流电桥的输出特性（和差特性）及其作用。

16.设一带通滤波器的下截止频率为1c f ，
2c f ，试求：
1)该带通滤波器的中心频率？
2)当下截止频率相同时，倍频程滤波器的中心频率是1/3倍频程滤波器的中心频率的多少倍？
17.有一电容测微仪，其传感器的圆形极板半径r=4mm,工作初始间隙δ0＝0.3mm ，
试问（1）工作时如果传感器的工作间隙变化Δδ＝±1µm 时，则电容变化量是多少？（2）如果测量电路灵敏度s 1=100mV/pF,读数仪表灵敏度s 2=5格/mV,在Δδ=±1µm 时,读数仪表的指示值变化多少格(ε0=8.85×10-12F/m)?
18.用压电式加速度传感器和电荷放大器测量振动加速度，如果加速度传感器的灵敏度为80pC/g ，电荷放大器的灵敏度为20mV/pC ，当振动加速度为5g 时，电荷放大器的输出电压为多少？此电荷放大器的反馈电容为多少？
19.下图为某电位器式位移传感器的检测电路。

供桥电压V U i 12=，Ω=k R 100，
AB 为线性电位计，总长度150mm ，总电阻为30k Ω，C 点为电刷位置。

试求： 1)输出电压为V U 00=时，位移x ＝？
2)当位移x 的变化范围在10～140mm 时，输出电压的变化范围是多少？
20.有一个应变式力传感器弹性元件为实心圆柱，直径D ＝40mm ，测轴向拉压力时，
在其轴向和周向各贴两片应变片（灵敏度系数S=2），组成全桥电路，桥压为10V 。

已知材料的弹性模量Pa E 11100.2⨯=，泊松比3.0=ν，试求该力传感器的灵敏度，单位用kN V /μ表示。

一、填空题（每空1分，共20分）１、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是 的。

3、两个时域函数1()x t 、2()x t 的卷积定义为 。

5、测试系统的静态特性指标有 、 、 。

6、滤波器的频率分辨力主要由其 决定。

7、对于理想滤波器，滤波器因数λ＝ 。

8、半导体应变片是根据 原理工作的。

9、传感器按工作原理可分为 、 、 、 等。

10、石英等晶体沿一定方向施加外力使之变形时，晶体内产生极化，使得表面出现电荷，形成电场。

当外力去掉时，表面又重新回复到原来不带电状态，这种现象称为 。

11、根据载波受调制的参数的不同，调制可分 、 、 。

一、填空（1×20）1.连续3. 12()()x t x t d ττ-⎰5. 非线性度、灵敏度、回程误差6. 带宽7.18. 压阻效应9.应变式、电容式、电感式、压电式、（或热电式等）10.正压电效应11.调幅、调频、调相12磁阻式、电涡流式、（或差动变压器式）2、δ函数的频谱是 谱。

3、周期信号可按三角函数分解成下列形式：)cos cos ()(0010t n b t n a a t x n n n ωω++=∑∞=，其中，0a = ，n a = ，n b = 。

4、使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称 。

5、信号可分为确定性信号和 ，也可分为模拟信号和 。

6、滤波器的品质因素Q 与带宽B 的关系是 。

7、对于实际滤波器，滤波器因数λ范围一般是 。

8、金属应变片是根据 原理工作的。

9、传感器按结构可分为 、 等。

11、根据滤波器的选频作用分，滤波器可分为 、 、 、 。

12．信号分析的手段主要有 、 等。

2.均匀谱 ;sin )(;cos )(;)(2/2/022/2/022/2/10⎰⎰⎰---===T T T n T T Tn T T Ttdt n t x b tdt n t x a dt t x a ωω4．滤波器5．随机、数字6. 0f Q B =7. （1，5）8．应变效应9.结构型、物性型 11.低通、高通、带通、带阻12．相关分析、功率谱密度分析一、填空题（每空0.5分，共15分）２、均方值Ψx 2表示的是信号的强度，它与均值μx 、方差σx 2的关系是 。