山东科技大学泰山科技学院2012—2013学年第一学期
《工程测试与信号处理》考试试卷（A卷）
班级 姓名 学号
一、名词解释（每个2分，共10分） 题号 一 二 三 四 五 总得分 评卷人 审核人 得分 1.智能传感器2.CCD图像传感器3.调制与解调4.干扰5.频谱 二、判断题（每题1分，共20分）
1.涡流传感器可以做非金属物体的接近开关。 （ ） 2.极距变化型电容传感器做成差动型，可以提高其灵敏度，改善其线性特性。 （ ） 3.功能性温度光纤传感器的光纤仅起传光作用。 （ ） 4.一阶测试装置的时间常数越大，则系统的响应速度越快。 （ ） 5.调幅波可以看作是载波与调制信号的迭加。 （ ）
6. 二阶欠阻尼系统固有圆频率为?n，阻尼比为?，在阶跃响应的瞬态过程中作衰减振荡，其振荡周期?d与?n和?的关系
为
?n1?2?2??d。 （ ）
7.变磁通式磁电式传感器测量轴的转速时，其齿轮应该用导磁材料制成。 （ ） 8.电容式传感器可以测液位。 （ ） 9.滤波器的品质因子可以反映过渡带衰减的快慢。 （ ） 10.对线性测试系统输入一周期性方波信号，则稳态输出仍为周期方波，且频率不变。 （ ） 11.选用仪器仪表时，应尽量选在
1以下范围内使用，这样可以避免产生较大的相对误差。（ ） 312.幅频特性是描述信号中各频率分量的幅值与频率的关系。 （ ） 13.双绞线可以抑制静电干扰。 （ ）
14.为使采样后的信号能不失真地恢复成原来的连续信号，采样频率至少大于信号最高频率的2倍，这就是采样定理。 （ ）
15.信号截断所带来的能量泄漏是完全有害的。 （ ） 16.信号在时域里扩展，则在频域里也扩展。 （ ） 17.金属热电阻的测温范围相比半导体热敏电阻要窄一些。 （ ） 18.电位器式传感器测位移时可达到比较高的精度，且动态性能也比较好。 （ ） 19.光电管是基于内光电效应工作的光电器件。 （ ） 20.霍尔元件可以检测钢丝绳断丝的位置和根数。 （ ） 三、简答题（每题4分，共40分） 1.简述光栅位移传感器的原理和优缺点。
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2.画出测试系统的框图，并扼要说明各部分的功用？
3.简述测试系统的不失真测试条件。二阶系统的动态特性参数应如何选择？为什么？ 4.比较应变式和压电式加速度传感器的结构，工作原理和应用的异同点。
5.为了保证热电偶正常工作，电极和结点应满足的条件是什么？为什么要对冷端温度进行补偿？ 6.周期信号的频谱与瞬变信号的频谱有何不同？举例说明？ 7.自相关函数和互相关函数的定义式及物理意义是什么？
8.在电阻应变测量中，作为温度补偿片的作用是什么？对其有何要求？ 9.压电式超声波传感器常常既作为发声器又作为接收器，试说明其工作原理。
10.涡流式传感器测量位移与其他位移传感器比较，其主要优点是什么?涡流传感器能否测量大位移量?为什么? 四、计算题（每题5分，共20分）
x(t)?x(t?nT0)??T0??A0?t????2x(t)?????A?T0?t?0???21.有一周期性矩形波信号?，求此信号的傅里叶级数三角函数展开式并画出其幅频谱图和相频
谱图。
2.求周期信号
x(t)?10cos10t通过一时间常数为0.5秒的一阶装置后所得到的稳态响应。
3.用一阶测试系统去测量10Hz的正弦信号时，若要求幅值误差不大于5%，该一阶系统的时间常数应该取多大？
4.等截面悬臂梁在力P和弯矩M分别作用下产生的应变为
?P =10000×10-6，
?M=1000×10-6，电桥电阻R1=R2=R3=R4=R=120Ω，灵敏度系数K=2，供桥电压Us=12V。求：
①?RP=？，?RM=？
②力和弯矩同时作用，采用双臂电桥工作，测弯除拉且可实现温度补偿时，如何布片组桥？画出布片图和电桥图并计算输出电压。
③力和弯矩同时作用，采用双臂电桥工作，测拉除弯，如何布片组桥？画出布片图和电桥图并计算输出电压。能否实现温度补偿？
M
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五、分析题（每题5分，共10分）
1.如图所示为电容式测厚仪用于金属带材轧制过程中厚度的在线检测，试分析其工作过程。
2.如图所示为感应同步器在点位控制系统中的应用，试分析其工作过程。
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