测量技术基础试题-附解析-北京工业大学.

北京工业大学测量技术基础试题（附解析）一、单项选择题1 传感器的静态特性指标之一有[ ] A 幅频特性 B 线性度 C 相频特性 D 阶跃特性2 半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的[ ] A 压阻效应 B 应变效应 C 霍尔效应 D 光电效应3 传感器的组成部分中，直接感受被测物理量的是[ ] A 转换元件 B 敏感元件 C 转换电路 D 放大元件4 在下列传感器中，将被测物理量的变化量直接转化为电荷变化量的是[ ] A 压电式传感器 B 电容式传感器 C 自感式传感器 D 电阻式传感器5 若瞬变信号()t x 的傅立叶变换为()f X ，则信号()⎪⎭⎫⎝⎛=3t x t y 的频谱为[ ]A ()⎪⎭⎫ ⎝⎛=331f X f YB ()⎪⎭⎫ ⎝⎛=33f X f YC ()()f X f Y 331=D ()()f X f Y 33= 6 一阶系统的动态特性参数是[ ] A 固有频率 B 线性度 C 时间常数 D 阻尼比 7 连续非周期信号的频谱是[ ]A 离散、周期的B 离散、非周期的C 连续、非周期的D 连续、周期的 8 调制可以看成是调制信号与载波信号[ ] A 相乘 B 相加 C 相减 D 相除9 滤波器的-3dB 频率即截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的[ ]处的频率。

A 2B 1C 2/2D 1/210 对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录时间不变时，则[ ] A 泄漏误差就越大 B 量化误差就越小 C 采样点数就越多 D 频域上的分辨率就越低 11 数字信号的特征是[ ] A 时间上连续幅值上离散 B 时间上离散幅值上连续 C 时间上和幅值上都连续D 时间上和幅值上都离散12测量装置的频率特性为()ωA 和()ωϕ，当它们满足[ ]条件时，输出波形与输入波形将相似而无失真。

A ()1=ωA ,()0=ωϕB ()=ωA 常量，()=ωϕ常量C ()1=ωA ,()1=ωϕD ()=ωA 常量，()ωωϕ0t -=(0t 为时间延迟) 13下列统计参数用以描述随机信号的强度或平均功率的为[ ] A 均值 B 方差 C 均方值 D 概率密度函数14 已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足[ ] A ()1>τρxy B ()1=τρxy C ()10<<τρxy D ()0=τρxy二、填空题1、周期信号频谱的特点是 ， 和 。

2、电容式和电感式传感器常用差动式结构，其作用是提高 ，减少 。

3、热电偶的热电势由 和 组成。

为了保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须保持冷端温度 。

4、构成固态图象传感器的核心是 。

5、各态历经随机过程的单一样本函数的时间平均和所有样本某时刻的 一致。

6、在测试技术中，一般根据工作中电阻值参与变化的桥臂数分为 、 和 等电桥。

7、在对信号进行截断时，为减少 ，常选用合适的窗函数。

8、金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为 。

9、在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响。

这一结论被称为热电偶的________定律。

三、判断题(对的打√，错的打⨯)1传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的被测量越小。

( )2由传递函数为()S H 1和()S H 2两个环节并联组成的测试系统，其总的传递函数为()()S H S H 21。

( )3横向效应是因为金属电阻丝在受外力时，圆弧段产生应变与直线产生的应变相反，从而使电阻值减小的现象。

( )4调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频震荡波的某个参数。

使其按被测信号的规律变化，以利于信号的放大与传输。

( )5各态历经随机过程必定是平稳随机过程，但是平稳随机过程不一定是各态历经的。

( ) 6转换元件把敏感元件的输出转换成电路参量，是传感器必不可少的组成部分。

( ) 7 数字信号幅值是连续的，而时间是离散的。

( )8光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的亮电阻，此时流过的电流称为光电流。

( )四、计算题1某一测量装置的传递函数为11+s τ，用该系统做100Hz 正弦信号的测量，如果要求限制振幅误差在5%以内，则时间常数τ应取多少?若用具有该时间常数的同一系统做50Hz 正弦信号的测试，问此时振幅误差和相角差是多少?2 一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r =4mm ，工作初始间隙d 0=0.3mm ，空气介质，空气介电常数ε为F/m 1085.812-⨯，试求(1) 通过测量得到电容变化量为pF 1033-⨯-=∆C ，则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离=∆d ?(2) 通过测量电路的放大倍数K 1=100V/pF ，读数仪表的灵敏度S 2=5格/mV ，则此时仪表指示值变化多少格?3 已知周期信号)(t x 的傅立叶级数展开式为t n n t x n 01cos 3)1(2sin n 313)(ωπ∑∞=-+=，求直流分量及1～5次谐波的幅值，作出幅频谱。

测量技术基础试题解析一、单项选择题1 传感器的静态特性指标之一有[ B ] A 幅频特性 B 线性度 C 相频特性 D 阶跃特性2 半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的[ A ] A 压阻效应 B 应变效应 C 霍尔效应 D 光电效应3 传感器的组成部分中，直接感受被测物理量的是[ B ] A 转换元件 B 敏感元件 C 转换电路 D 放大元件4 在下列传感器中，将被测物理量的变化量直接转化为电荷变化量的是[ B ] A 压电式传感器 B 电容式传感器 C 自感式传感器 D 电阻式传感器5 若瞬变信号()t x 的傅立叶变换为()f X ，则信号()⎪⎭⎫⎝⎛=3t x t y 的频谱为[ D ]A ()⎪⎭⎫ ⎝⎛=331f X f YB ()⎪⎭⎫ ⎝⎛=33f X f YC ()()f X f Y 331=D ()()f X f Y 33= 6 一阶系统的动态特性参数是[ C ] A 固有频率 B 线性度 C 时间常数 D 阻尼比 7 连续非周期信号的频谱是[ B ]A 离散、周期的B 离散、非周期的C 连续、非周期的D 连续、周期的 8 调制可以看成是调制信号与载波信号[ C ] A 相乘 B 相加 C 相减 D 相除9 滤波器的-3dB 频率即截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的[ C ]处的频率。

A 2 B 1C 2/2D 1/210 对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录时间不变时，则[ C ] A 泄漏误差就越大 B 量化误差就越小 C 采样点数就越多 D 频域上的分辨率就越低 11 数字信号的特征是[ D ] A 时间上连续幅值上离散 B 时间上离散幅值上连续 C 时间上和幅值上都连续D 时间上和幅值上都离散12测量装置的频率特性为()ωA 和()ωϕ，当它们满足[ D ]条件时，输出波形与输入波形将相似而无失真。

A ()1=ωA ,()0=ωϕB ()=ωA 常量，()=ωϕ常量C ()1=ωA ,()1=ωϕD ()=ωA 常量，()ωωϕ0t -=(0t 为时间延迟) 13下列统计参数用以描述随机信号的强度或平均功率的为[ C ] A 均值 B 方差 C 均方值 D 概率密度函数14 已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关，则该二信号的互相关系数满足[ D ] A ()1>τρxy B ()1=τρxy C ()10<<τρxy D ()0=τρxy二、填空题1、周期信号频谱的特点是 频谱离散 ， 每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是诸分量频率的公约数 和 各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角 。

2、电容式和电感式传感器常用差动式结构，其作用是提高 传感器的灵敏度 ，减少 非线性误差 。

3、热电偶的热电势由 接触电动势 和 温差电动势 组成。

为了保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须保持冷端温度 固定不变 。

4、构成固态图象传感器的核心是 电荷耦合器件 。

5、各态历经随机过程的单一样本函数的时间平均和所有样本某时刻的 集合平均统计 一致。

6、在测试技术中，一般根据工作中电阻值参与变化的桥臂数分为 单臂电桥 、 半桥和 全桥 等电桥。

7、在对信号进行截断时，为减少 泄漏 ，常选用合适的窗函数。

8、金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为 霍尔效应 。

9、在热电偶中，当引入第三个导体时，只要保持其两端的温度相同，则对总热电动势无影响。

这一结论被称为热电偶的 中间导体 定律。

三、判断题(对的打√，错的打⨯)1传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的被测量越小。

( ⨯ )2由传递函数为()S H 1和()S H 2两个环节并联组成的测试系统，其总的传递函数为()()S H S H 21。

( ⨯ )3横向效应是因为金属电阻丝在受外力时，圆弧段产生应变与直线产生的应变相反，从而使电阻值减小的现象。

( ⨯ )4调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频震荡波的某个参数。

使其按被测信号的规律变化，以利于信号的放大与传输。

(√ )5各态历经随机过程必定是平稳随机过程，但是平稳随机过程不一定是各态历经的。

( √ )6转换元件把敏感元件的输出转换成电路参量，是传感器必不可少的组成部分。

( √ ) 7 数字信号幅值是连续的，而时间是离散的。

( ⨯ )8光敏电阻在某一光照下的阻值，称为该光照下的亮电阻，此时流过的电流称为光电流。

( √ )四、计算题1某一测量装置的传递函数为11+s τ，用该系统做100Hz 正弦信号的测量，如果要求限制振幅误差在5%以内，则时间常数τ应取多少?若用具有该时间常数的同一系统做50Hz 正弦信号的测试，问此时振幅误差和相角差是多少? 解：（1）由一阶系统幅频误差公式得：1()15%A ω-=≤将2100628ωπ=⨯=带入上式可解得：0.00052τ≤所以要使振幅误差在5%以内时间常数应取0.00052 （2）当该系统做50Hz 正弦信号的测试时,振幅误差为：1()17.29%A ω-==相交差为:B A yx =-⋅平均平均()arctan()9.273ϕωτω=-=-2 一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r =4mm ，工作初始间隙d 0=0.3mm ，空气介质，空气介电常数ε为F/m 1085.812-⨯，试求(1) 通过测量得到电容变化量为pF 1033-⨯-=∆C ，则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离=∆d ?(2) 通过测量电路的放大倍数K 1=100V/pF ，读数仪表的灵敏度S 2=5格/mV ，则此时仪表指示值变化多少格?解：（1）传感器的灵敏度k 为：20Sk εδ=2126222038.85 1.5533(4)10101010(0.3)10SC k πεδδδ----⨯⨯⨯∴∆=∆=∆=⨯=⨯-⨯⨯2126222038.85 1.5533(4)10101010(0.3)10SC k πεδδδ----⨯⨯⨯∴∆=∆=∆=⨯=⨯-⨯⨯（2）此时仪表的指示值变化的格数为：1212 1.55310057.8()y k C k k k k δ±∆=±∆=±∆=±⨯⨯=±格 1212 1.55310057.8()y k C k k k k δ±∆=±∆=±∆=±⨯⨯=±格3 已知周期信号)(t x 的傅立叶级数展开式为t n n t x n 01cos 3)1(2sin n313)(ωπ∑∞=-+=，求直流分量及1～5次谐波的幅值，作出幅频谱。