3、某信号x?t?的幅值频谱如下图。试画出当采样频率fs分别为1)2500Hz，2) 2200Hz，3) 1500Hz时离散信号x?n??在0～fN之间的幅值频谱。
4、 已知某信号的截频fc＝125Hz，现要对其作数字频谱分析，频率分辨间隔?f＝1Hz。问：1)采样间隔和采样频率应满足什么条件？2)数据块点数N应满足什么条件？3)原模拟信号的记录长度T＝?
5、信号从连续到离散的过程中会出现哪些误差，怎样减少和避免这些误差。
0 200 800 题图 5-5
1200 f Hz
A(f) 2 2.80 1.80 第六章 传感器原理与测量电路
习题
（一）填空题
1、 属于能量控制型的传感器有 等，属于能量转换型的传
感器有 等（每个至少举例两个）。
2、 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。
3、 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。
4、 压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式： 放大器和 放
大器，后接 放大器时，可不受连接电缆长度的限制。
5、 涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的 效应。 6、 磁电式速度计的灵敏度单位是 。 7、 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。 （二）选择题
1、 电阻应变片的输入为 。
（1）力 （2） 应变 （3）速度 （4）加速度 2、 结构型传感器是依靠 的变化实现信号变换的。
（1）本身物理性质 （2）体积大小 （3）结构参数 （4）电阻值 3、 不能用涡流式传感器进行测量的是 。
（1）位移 （2）材质鉴别 （3）探伤 （4）非金属材料 4、 变极距面积型电容传感器的输出与输入，成 关系。 （1）非线性 （2）线性 （3）反比 （4）平方
5、 半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是 。 （1）长度 （2）截面积 （3）电阻率 （4）高通
6、 压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的 产生变化。 （1）固有频率 （2）阻尼比 （3）灵敏度 （4）压电常数
7、 在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是 传感器。 （1）电容式 （2）压电式 （3）电阻式 （4）电涡流式
8、 自感型可变磁阻式传感器，当气隙?变化时，其灵敏度S与?之间的关系是：S＝ 。 （1）k1? （2）k? （3）k??2 （4）?k??2
9、 光电倍增管是利用 效应制成的器件。
（1）内光电 （2）外光电 （3）光生伏特 （4）阻挡层 10、光敏元件中 是直接输出电压的。
（1）光敏电阻 （2）光电阻 （3）光敏晶体管 （4）光导纤维
11、下列传感器属于发电型位移传感器的是（ ）。
A.电阻式位移传感器 B.电容式位移传感器 C.电感式位移传感器 D.磁电式位移传感器 12、测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ ）
A．容栅型 B．变极距型 C．变介质型 D． 变极板面积型 13、在光栅式位移传感器中，为了分辨小于栅距W的位移量，必须采用（ ）。
A． 放大电路 B． 辨向电路 C． 微分电路 D． 细分电路 14、可用作测量小位移的传感器有（ ）。
A．电涡流传感器 B．感应同步器 C．光栅 D．磁尺
15、压电传感器是高内阻传感器，因此，要求前置放大器的输入阻抗（ ）。
A．很高 B.较高 C．很低 D．较低 16、半导体应变片的工作原理是基于（ ）。
A. 压磁效应 B. 压电效应 C. 压阻效应 D. 霍尔效应
（三）判断对错题（用√或×表示）
1、 滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。（ ） 2、 涡流式传感器属于能量控制型传感器（ ）
3、 压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（ ） 4、 磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（ ） （四）简答和计算题
1、 哪些传感器可选作小位移传感器？
2、 涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么？涡流式传感器能否测
量大位移量？为什么？
3、 电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？
4、 电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移？若能测量理由是什么？不能测量理由是
什么？应采取什么措施改进，就可以用电涡流传感器测量了。 5、 压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同，为什么？ 6、 试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。
（1） 用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理； （2） 两个线圈通常应该接在什么电路中？用图说明如何接法。
7、 某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径r?4(mm)，工作初始极板间距离
?0?0.3(mm)，介质为空气。问：
（1） 如果极板间距离变化量????1(?m)，电容的变化量?C是多少？
(mVpF)，读数仪表的灵敏度k2?5（格／（2） 如果测量电路的灵敏度k1?100mV）在????1(?m)时，读数仪表的变化量为多少？ 8、 选用传感器的基本原则是什么？ 9、 什么是物性型传感器?
10、什么是压电效应？
11、为什么压电式加速度传感器要使用高输入阻抗电荷放大器？
12、什么是结构型传感器?
第7、8、9章 振动、力等测试
1、对某齿轮箱状态进行振动监测，试进行方案设计，包括振动传感器的选择、调理电路、数据采集、处理分析等。
2、在圆柱弹性元件上下表面各帖一片应变片R1和R2，如图35，在拉、弯联合作用下，应变片应如何正确接电桥才能测定拉力F和弯矩力P，试画出接桥图，并分析如何消除拉力和弯矩力间的相互干扰。
3、用压电式加速度传感器和电荷放大器测量某机器的振动。已知，传感器的灵敏度为100pC／g，电荷放大器的反馈电容C＝O.01μF，测得输出电压的峰值Uom＝0.4V。振动频率为100Hz。
①求机器振动加速度的最大值Am/s2 ②假定振动为正弦波，求振动速度v(t)； ③求振动幅度的最大值X。
4、试设计用两个同型号的热电偶测量：①两点间温度之和；②两点间温度之差；③两点平均温度的测温线路。
5、圆柱形弹性元件，在拉、弯联合作用下，见下图，应变片应如何布片和正确接电桥才能测定拉力P和弯矩M，并有消除拉力和弯矩间的相互干扰？试画出布片图与接桥图。
6、一电涡流测振仪测量某主轴的轴向振动。已知，传感器的灵敏度为15mV/mm，最大线性范围6mm。现将传感器安装在主轴右侧，见图a。用记录仪记录振动波形，见图b。问：
①传感器与被检测金属的安装距离l为多少毫米时，可得到较好的测量效果？
②轴向振幅的最大值A为多少？ ③主轴振幅的基频?是多少？
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