华中科技大学工程测试与信息处理(08009650) 作业及答案教程文件

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 . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 0

2)(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 -=-δ

C )()(*)(t x t t x =δ

D 1)(⇔t δ

2.6 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=0.06/3.5S

2) 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。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。

4) 简述相关测速、相关测距的原理？

解答提示：利用两个传感器，做互相关分析。互相关曲线上的最大点表明了两个传感器测量信号之间的时间延迟，已知两个传感器之间的距离则可以算出信号的传播速度(例如声音)；已知信号的传播速度(例如超声波)，则可以测出距离。

5) 求周期为T，幅值为A的方波信号的自相关函数？

解答提示：

t

A

T

1

6) 从下面的幅值谱中读出信号的主要频率成分。

解答提示： 1、55Hz,2V 2、110Hz, 1V

3、130Hz,4V

4、175Hz, 2.2V

7) 已知信号

绘出信号的实频－虚频谱、幅值—相位谱和功率谱。

解答提示：

虚频谱 实频谱

幅值谱 相位谱

t

t t t x 3002cos 32002cos 51002sin )(πππ++=0 2 4 f 100 200 300 2π

0 2 4 f

100 200 300 0 2 4 f 100 200 300 0

f

100 200 300

功率谱

第3章传感器原理及应用基础--普通作业1

1. 电阻应变片的输入为（B）。

A力 B 应变C速度D加速度

2. 结构型传感器是依靠（C）的变化实现信号变换的。

A本身物理性质B体积大小C结构参数D电阻值

3. 不能用涡流式传感器进行测量的是（D）。

A位移B材质鉴别C探伤D非金属材料

4. 变极距面积型电容传感器的输出与输入，成（B）关系。

A非线性B线性C反比D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（C）。

A长度B截面积C电阻率D高通

6. 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（D）传感器。A电容式B压电式C电阻式D电涡流式

7．用电涡流传感器探测金属零件表面裂纹，则电涡流传感器是( D )式的。

A互感和高频反射B自感和低频投射C互感和低频投射D自感和高频反射

8．压电式传感器目前多用于测量（D）。

A 静态力

B 温度

C 速度

D 加速度与动态力

第3章传感器原理及应用基础--普通作业2

1.热电偶可以测量（C ）。

A 压力

B 电压

C 温度

D 热电势

2.属于传感器动态特性指标的是（ D ）。

A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率

3.下列测力传感器中，属于发电型测力传感器的是（ B ）。

A．自感式传感器B．磁电感应式传感器C．电容式传感器D．应变式传感器4.在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象称（B ）。

Ａ．光电效应B．光生伏特效应C．内光电效应D．外光电效应