传感与测试技术复习题
一、填空题:
1. 测量的最基本的形式是 比较 ,测量可分为 直接 和 间接测量 两类。 2. 复杂周期信号展开为三角函数形式的傅立叶级数时,An表示谐波分量的 幅值 。 3. 信号x(t)=x01sin5t+x02cos(100t+450),则该信号的周期T= 2?/5 。
4. 频率不同的两个正弦信号,其互相关函数等于 0 。
5. 在相关分析中,自相关函数保留了原信号的 幅值 和 频率 信息,互相关函数保留了原信号的 幅值 、频率 和 相位差 信息。
26. 已知某信号的自相关函数Rx(?)?100cos50??,则该信号的均方值?x ? 100 。
7. 随机信号的均值μx、方差σx2、均方值ψx2之间的关系是 ψx2 = σx2 + μx2 。 8. 若信号x(t)的傅立叶变换是X(f),则x(kt)的傅立叶变换是X?f/k?/k。
9. 复杂周期信号展开为三角函数形式的傅立叶级数时,a0表示 直流 分量,an表示 余弦 分量,bn表示 正弦 分量。
10. 当信号的时间尺度压缩时,则其频带 展宽 ,幅值 降低 。
11. 求周期信号、非周期信号频谱的数学方法分别是 傅里叶级数 和 傅里叶积分。 12. 周期信号、非周期信号频谱的主要差别是 离散与连续 。 13. 信号x(t)的均值?x表示信号中的 直流 分量。 14. 周期信号的频谱具有的特点是 离散性 、 谐波性 和 收敛性 。
15. 信号的互相关函数Rxy(?)的峰值偏离原点位置?0,反映时延?0时相关程度 最高 。 16. 当时延τ=0时,信号的自相关函数Rx(0)= ?x。
17. 若信号满足x(?t)?x(t),则其傅立叶级数中只有 余弦 项。
18. 测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统,则称为 时不变 系统。
19. 测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的 传递函数 。 20. 测试装置在稳态下,其输出信号的变化量?y与其输入信号的变化量?x之比值,称为 灵敏度。
21. 已知某位移传感器,当输入量?x=10mm,其输出电压变化量?y=50mV,则其平均灵敏度为 5mV/mm 。
22. 某测温系统由铂电阻温度传感器、电桥和记录仪三个环节组成,其灵敏度分别为0.4Ω/℃、0.02V/Ω、20mm/V,则该测温系统的灵敏度 0.16mm/ ℃ 。 23. 二阶系统的动态性能参数为 阻尼比 和 固有频率 。
24. 影响一阶装置动态特性参数是 时间常数 ,原则上希望它越 小 越好。
225. 某测量系统的动态微分方程为30dy?3y?1.5?10?5x,式中y为输出电压(V),x为输dx?6入压力(Pa),则该系统的静态灵敏度为5?10,时间常数为 10 。
26. 传感器的 敏感元件 是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件。 27. 传感器的 转换元件 的作用是将敏感元件输出的非电量转换成电信号。 28. 金属电阻应变片的工作原理是基于金属导体的 应变效应 。 29. 热电偶式温度传感器的工作原理是基于导体的 热点效应 。 30. 传感器一般由 转换元件和 敏感元件两部分组成。
31. 导体a、b组成热电偶,当引入第三个导体时,只要保持其两端温度相同,对总电动势无影响,此结论称为 中间导体定律。
32. 电桥按采用电源不同分为 直流 和 交流 电桥。
33. 交流电桥的平衡条件是 对臂阻抗模之积相等,对臂阻抗相角之和相等。 34. 直流电桥的平衡条件是 对臂电阻的乘积相等 。
35. 电桥按被测电阻的接入方式不同分为 单臂、差动 和 全臂 电桥。
36. 中间转换电路是将传感器的输出信号转换成易于测量和处理的 数字 信号。 37. 幅度调制的过程在频域是 调制信号频谱与载波信号频谱 卷积的运算。 38. 幅度调制的过程在时域是 调制信号与载波信号 相乘的运算。 39. 滤波器带宽定义为 上下截止频率之间的频率范围 。
40. 带通滤波器的中心频率f0与上截止频率fc2、下截止频率fc1间的关系是f0?fc1fc2。
41. 建立滤波器正确工作状态所需的上升时间与滤波器的 带宽 成反比。
42. 滤波器因数的含义是滤波器幅频特性值为–60dB处的带宽和 -3dB 处的带宽之比。 43. RC低通滤波器的RC值 越大 ,则截止频率越低。 44. RC低通滤波器的RC值越大,则截止频率 越低 。
45. 用下列三种滤波器组分别连接成频谱分析仪:(1)倍频程滤波器;(2)1/10倍频程滤波器;(3)1/3倍频程滤波器。若覆盖频率范围一定,则(2)组频率分辨率最高。 46. 滤波器分离信号中相邻频率成分的能力称为 频率分辨力 。 47. 无源RC低通滤波器的截止角频率ω0= 1/RC 。
48. 中心频率和带宽之比称为带通滤波器的 品质因数 。
49. 当输入信号角频率ω=ω0(固有角频率)时,无源RC低通滤波器的A(ω)= 0.707 。 50. 测试信号中的最高频率为100Hz,为了避免发生混叠,时域中的采样间隔应小于 1/200s。 51. 信号经截断后,其带宽将变为 无限大,因此无论采样频率多高,都将产生 混叠,从而导致误差。
52. 影响一阶装置动态特性参数是 时间常数,原则上希望它越小越好。
53. 测试装置的频率响应函数为H(j?),则H(j?)|表示的是 幅频特性 ,它是 频率特性 的函数。 二、选择题
1.描述周期信号的数学工具是( B ),描述非周期信号的数学工具是( C )。
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( C )。
A.相位 B.周期 C.振幅 D.频率 3.复杂周期信号的频谱是( A )。
A.离散的B.连续的 C.δ函数 D.sinc函数 4.将时域信号进行时移,则频域信号将会( D )。 A.扩展 B.压缩 C.不变 D.仅有移相 5.不能用确定函数关系描述的信号是( C )。
A.复杂周期信号 B.瞬变信号 C.随机信号 D.周期信号 6.时域信号的时间尺度压缩时,则其频谱的变化为( B )。
A.频带变窄、幅值增高 B.频带变宽、幅值压低 C.频带变窄、幅值压低 D.频带变宽、幅值增高 7.信号 x(t)?1?e?t/?,则该信号是( C )。
A.周期信号 B.随机信号 C.瞬变信号 D.复杂周期信号
8.数字信号的特征是( B )。
A.时间上离散、幅值上连续 B.时间、幅值上均离散 C.时间、幅值上都连续 D.时间上连续、幅值上量化 9.测试装置的频响函数H(j?)是装置动态特性在( C )中描述。
A.幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域
10.如若测试系统由两个环节串联而成,且环节的传递函数分别为 H1(s)和H2(s),则该系统总的传递函数为( C )。若两个环节并联时,则总的传递函数为( A )
A.H1(s)?H2(s) B.H1(s)?H2(s) C.H1(s)H2(s) D.H1(s)/H2(s) 11.时间常数为τ的一阶装置,输入频率为1/τ的正弦信号,则其输出与输入间的相位差是( A )。
A.-45° B.-90° C.-180° D.0° 12.对某二阶系统输入周期信号x(t)?Asin(?t??),则输出( C )
A.幅值不变,频率、相位改变 B.相位不变,幅值、频率改变
C.频率不变,幅值、相位改变 D.频率、幅值、相位皆不变
?13.已知x(t)?12sin?t,?(t)为单位脉冲函数,则积分
???x(t)??(t??)dt的函数值为2?( C )。
A.6 B. 0 C.12 D.任意值
14.如果?(t)?1,根据傅氏变换的( A )性质,则有?(t?t0)?eA. 时移 B.频移 C.相似 D.对称 15. 半导体应变片主要是利用半导体材料的( B )
A.形变 B.电阻率的变化 C.弹性模量的变化 D.泊松比的变化 16.直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度将( C )。
A.增大 B.减小 C.不变 D.变化不定 17.将两个中心频率相同的滤波器串联,可以( B )。
A.使分析频带扩大 B.使滤波器的选择性变好,但使相移增加 C.幅频、相频都得到改善 D.幅频、相频都不改善
?j?t0。
18.在一定条件下RC带通滤波器可看成是低通滤波器与高通滤波器( A )而成的。
A.串联 B.并联 C.串并联 D.叠加 19.理想滤波器的滤波因素λ=( C )。
A.-1 B.0 C.1 D.5 20.倍频程滤波器是一种( D )滤波器。
A.高通 B.低通 C.恒带宽 D.恒带宽比 21.自相关函数是一个( B )函数。
A.奇 B.偶 C.非奇非偶 D.三角
22.如果一信号的自相关函数呈现一定周期的不衰减,则说明该信号( B )。 A.均值不为零 B.含有周期分量 C.是各态历经的 D.是随机的 23.正弦信号的自相关函数是( A ),余弦信号的自相关函数是( C )。 A.同频余弦信号 B.脉冲信号 C.偶函数 D.正弦信号 24.把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是( B )。
A.记录时间太长 B.采样间隔太宽 C.记录时间太短 D.采样间隔太窄 25.两个不同频的简谐信号,其互相关函数为( C )。 A.周期信号 B.常数 C.零 D.不确定
26.正弦信号 x(t)?x0sin(?t??) 的自相关函数为( A )
2222x0x0x0x0cos?? B.sin?? C.cos2?? D.cos(????) A.2222xco?s(?t? 的自相关函数为()27.余弦信号 x(t)?0 B )
2222x0x0x0x0sin?? B.cos?? C.cos2?? D.cos(????) A.222228.检测的任务是从复杂的信号中提取(C)。
A.正弦信号 B.频域信号 C.有用信息 D.噪声信号 29.传感器的灵敏度高,表明该传感器( C )。
A.工作频带宽 B.线性范围宽 C.单位输入引起的输出大 D.允许的输入量大 30.单臂直流电桥的非线性误差=( A )。
A.
?R?R B. C.0 D.? 2R4R31.仅使频率fc1~fc2之间的信号通过,应采用( D )滤波器。
A.带阻 B.低通 C.带通 D.高通
32.在A/D转换器中,若被采样模拟信号的最高频率分量为fm,则采样频率fS应( D )。 A.= fm B.> fm C.< fm D.>2 fm 33.概率密度函数提供了随机信号( B )的信息。
A.沿频率轴分布 B.沿幅值域分布 C.沿时域分布 D.沿强度分布
34.响应时间通常规定为,从干扰发生起到被调参数进入稳定值的( C )范围内并不再越出时为止所经历的时间。
A.10% B.1% C.5% D.15%
35.电桥按( C )分类可分为直流电桥和交流电桥。
A.被测电阻的接入方式 B.工作方式
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