测量技术与信号处理考试

测量技术与信号处理考试

一、判断题（对者打√，错者打 ╳ ；每小题1分，共10分）

1、磁电式传感器由于存在运动部分，因此不能用于高频测量。 （ × ）

2、传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。 （ √ ）

3、半导体应变片的灵敏度比金属应变片高，线性和稳定性也比后者好。 （ × ）

4、平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征。 （ × ）

5、滤波器的带宽表示其频率分辨率，带宽越窄分辨率越高。 （ √ ）

6、由周期信号相互叠加的信号必为周期信号。 （ × ）

7、压电式传感器的电荷灵敏度与外电路（连接电缆、前置放大器）无关，电压灵敏度则受外电路的影。

（ √ ）

8、调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数，使其按被测信号的规律变化，以利

于信号的放大与传输。 （ √ ）

9、如果采样频率不能满足采样定理，就会引起频谱混叠。 （ √ ）

10、理想脉冲信号的频谱为常数，这样的频谱称为均匀谱或者白色谱。

（√ ）

二、单项选择题（每小题2分，共20分）

1、低通滤波器的截止频率是幅频特性值等于( B )时所对应的频率（0A 为0 f 时对应的幅频特性

值）。

A ．2/0A

B ．2/0A

C ．3/0A

D ．4/0A

2、在同步调制与解调中要求载波（ B ）。

A ．同频反相

B ．同频同相

C ．频率不同、相位相同

D ．频率不同、相位相反

3、周期信号在时域内按时间间隔T s 采样后，其频谱将具有（ A ）特征。

A. 周期、离散

B. 非周期、离散

C. 周期、连续

D. 非周期、连续

4、自相关函数是τ的偶函数，互相关函数是τ的( B )。

A. 奇函数

B. 非奇非偶函数

C. 偶函数

D. 既奇又偶函数

5、A/D 转换器是将（ B ）信号转换成（ D ）信号的装置。

A ．随机信号

B ．模拟信号

C ．周期信号

D ．数字信号

6、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（ A ）。

A ．1℃

B ．0.5℃

C ．2℃

D ．20℃

7、测量信号经过频率调制后，所得到的调频波的频率是随（ A ）而变化的。

A ．信号频率

B ．信号幅值

C ．信号相位

D ．信号与载波间的频率差

8、在光作用下，使物体的内部产生定向电动势的现象，称（ A ）效应。

A ．内光电；

B ．外光电；

C ．热电；

D ．阻挡层光电

9、用二阶系统作为测试装置时，影响幅值测量误差大小的参数有（ C ）。

A ．时间常数；

B ．灵敏度；

C ．固有频率和阻尼度；

D ．回程误差。

10、在一测试系统中，被测信号频率为1000Hz ，幅值为4V ，另有两干扰信号分别为2000Hz ，8V 和500Hz ，

2V ，则利用（ C ）提取有用信号。

A ．叠加性；

B ．比例性；

C ．频率保持性；

D ．幅值保持性。

三、填空题（每空1分 共20分）

1、惯性式测振传感器构成振幅计、速度计、加速度计的条件分别是（ n ωω>> ）、（ n ωω>> ）和

（ n ωω<< ）。

2、测试装置的静态特性指标主要有（ 线性度 ）、灵敏度、（ 回程误差 ）等。

3、测量误差是指（测量值与其真值之间 ）的差值，有系统误差、（ 随机误差 ）和（ 粗大误差 ）3类。

4、已知某倍频程滤波器的下截止频率为300Hz ，则其上截止频率为（ 600 ）Hz ，其中心频率为

（ 2300 ）。

5、周期信号的频谱是通过对其进行（ 傅立叶级数分解 ）得到的，一般具有谐波性、离散性、衰减性等

特点。非周期信号的频谱则是通过对其进行（ 傅立叶变换 ）得到的。

6、模拟信号通过采样、（ 量化 ）和编码可以成为数字信号。

7、传感器的作用是感受被测量并将其转换成便于进一步处理的电量或电参数，它通常由（ 敏感 ）元件

和（ 转换 ）元件两部分组成。

8、频率混叠是由于（ 采样频率过低 ）引起的，泄漏是由于（ 信号截断 ）引起的。

9、两光栅在沿着刻线的垂直方向作相对移动时，（ 莫尔 ）条纹在刻线方向移动。

10、测试系统应包括传感器、（中间变换）、传输、（数据处理）、显示记录等五个部分。

四、（10分）选用传感器的一般原则有哪些？

参考答案：

1）灵敏度: 传感器的量程范围是和灵敏度是紧密相关的。传感器的灵敏度并非越高越好，根据被测

量要求来选取。 （2分）

2）线性范围：为了保证测量的精确度，传感器必须在线性区域内工作。 （2分）

3）响应特性：传感器的响应特性必须在所测频率范围内尽量保持不失真。但实际传感器的响应总有

一迟延，但迟延时间越短越好。 （2分）

4）稳定性：经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。为了保证稳定性，在选用传感器之

前，应对使用环境进行调查，以选择合适的传感器类型。 （2分）

5）精确度：表示传感器的输出与被测量的对应程度。传感器的精确度也并非愈高愈好，因为还要考

虑到经济性。 （2分）

传感器在实际测试条件下的工作方式，也是选用传感器时应考虑的重要因素。

1、简要叙述测试系统的组成及各部分的作用。

参考答案：（要点）

测试系统包括被测物体、传感器（将被测信息转换成某种电信号的器件。它包括敏感器和转换器两

部分。信号调理装置（信号的调理环节是把来自传感器的信号转换成更适合进一步传输处理的形式。这

种信号的转换，多数是电信号之间的转换。如幅值放大，将阻抗的变化转换成电压的变化或频率的变化

等等。信号显示、记录装置、激励装置(有些信息可以在被测对象处于自然状态时所表现出的物理量中显

现出来，而有些信息如固有频率却无法显现或显现的不明显。在后一种情况下，需要通过激励装置作用

于被测对象，使之产生出我们要获取的信息)

五、（10分）某信号的时域表达式如下t A t A A t x 003sin 2sin 2)(ωπ

ωπ--=，问： （1）该信号属于哪类信号(周期或非周期)？(2分)

（2）当该信号通过一理想带通滤波器，该滤波器的1)(=ωA ，带宽70=B Hz ，中心频率500=f Hz ，

画出该滤波器输出波形的幅频谱(4分)，

（3）并求出滤波器输出波形的平均值为多少(已知该信号基频500=f Hz) (4分)？

参考答案：

（1）非周期信号 （2分）

（2）由于该滤波器的带宽70=B Hz ，中心频率500=f Hz ，则该滤波器的上截止频率

2c f =50+70/2=85(Hz)，下截至频率为1c f =50-70/2=15(Hz)。信号x (t)有3个频率成分：0Hz ，50Hz 和3

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