传感器与测试技术

2.概率密度函数提供了随机信号（ 2 ）的信息。
（ 1）沿概率轴分布 （2）沿幅值域分布 （3）沿时域分布 （ 4）沿强度分布
3.若时域信号为 x( t) y( t) ，则频域信号为（
3
）。
（ 1） X ( f ) Y ( f ) （ 2） X ( f ) Y( f ) （3） X ( f ) * Y ( f ) （ 4） X ( f ) Y ( f )
为了避免迭混以便采样后仍能准确地恢复原信号，采样频率
f s 必须大于信号最
高频率 fc 的两倍，即 fs 2 fc 。
在实际工作中，一般采样频率应选为被处理信号中最高频率的 2.56 倍。（4 分）
四 计算题（每题 10 分，共 2 题，合计 20 分） 1、一线性系统，其传递函数为 H ( s) 1 ，当输入信号为 x(t ) 1 Ts
5.两个压电元件的并联
适用于测量以电荷为输出的场合。
6.频率比为
2 的两个频率之间的频段称为倍频程。
7.频率调制是用调制信号去控制 载波信号 的频率，使其随被测量变化。
8.理想线性系统的输入与输出的相关系数为 1 ，相干函数数值为
1。
9.为了测得扭矩 T，一般都要把单个应变计贴在与轴线成
450 的方向上。
1) 输出信号与输入信号的幅值比为常数； 2) 输出信号处处滞后于输入信号 同一时值。
在频域， Y ( ) A0 X ( ) e j t0 （3 分）
1) 输入信号中所含各频率成分的幅值通过系统时的增益是常数， 即幅频特性 曲线是一与横坐标平行的直线；
2) 输入信号中所含各频率成分的相角在通过系统时产生与频率成正比的滞
时的重复
8.用力锤激振时，激振频率取决于（ 1 ）。
（ 1）锤头的硬度；（2）锤头的质量；（ 3）敲击的速度；（4）敲击的加速度
9.磁电式绝对振动速度传感器测振频率应（
1 ）其固有频率。
（ 1） 远高于；（2）等于；（ 3）远低于；（ 4）低于 10.调幅信号经过解调后必须经过（ 2 ）。 （ 1）带通滤波器；（2）低通滤波器；（ 3）高通滤波器；（4）带阻滤波器 11.脉冲函数 δ(t)的频谱 Δ（f)( 2 ). （ 1）仅在 f=0 处有极大值 ；（ 2）在所有的频段上等强度； （ 3）具有有限带宽频段上等强度； （4）仅在 f=0 处有极小值 12.若直线光栅栅距为 0.01mm，两光栅线纹交角为 0.1 °，则莫尔条纹间距约为 （3） mm。 （ 1） 1 ；（2）10 ；（ 3） 6 ； （4）0.1 三 问答题（共计 6 题，任选 4 题，每题 6 分，合计 24 分） 1.实现不失真测试的时域和频域条件是什么？ 答：在时域， y(t) A0 x(t t0 ) （3 分）
指针将发生偏转，这一现象称为温差电效应，通常称为热电效应。 （2 分）
5.简述莫尔条纹位移放大作用特性。
答：在光栅副中 ,由于 θ角很小（ sin
），可得到近似关系 B W ，明显看
出莫尔条纹具有放大作用 ,其放大倍数为 K B W 1 。（ 4 分）
（图（ 2
分）
6.在数据采集中，如何避免迭混？ 答：由于在时域上不恰当地选择采样的时间间隔而引起高低频之间彼此混淆的现 象称为 迭混 。（2 分）
后，即相频特性曲线是一通过原点并具有负斜率的直线。 2.为什么压电式传感器通常用来测量动态信号？ 答：由于不可避免地存在电荷泄漏， 利用压电式传感器测量静态或准静态量值时，
必须采取措施使电荷从压电元件经测量电路的漏失减小到足够小的程度； 而作动
态测量时， 电荷可以不断补充， 从而供给测量电路一定的电流， 所以压电式传感
4.可变气隙式电容传感器的灵敏度 S 与气隙长度 δ有关， δ ( 2 ) ，灵敏度高。
（1）越大
（2）越小
（3）不变
（ 4）与 δ无关
5.将 x(t) A sin(2t ) 和 y(t ) B sin( 5t ) 两个信号叠加，其合成信号 x(t) y(t ) 是
（ 3 ）。
（1）角频率为 2 的周期信号；（2）角频率为 5 的周期信号；（3）准周期信号
（4）随机信号
6.下列第（ 2 ）组传感器较适合于测量旋转轴的转速。
（1）电涡流、电阻应变、电容 （ 2）磁电感应、电涡流、光电
（3）电阻应变、霍尔、磁电式 （ 4）压电、霍尔、电感式
7.线性度是表示标定曲线 ( 2
) 的程度。
（ 1）接近真值；（ 2）偏离其拟合直线；（ 3） 正反行程不重合；（4）在多次测量
x0 sin 2πf 0t
时，求：（ 1） Rx ( ) ；（2） Sx( f ) ；（3） Sy ( f ) ；（4） Sxy ( f ) 。解：（1）
器适宜作动态测量。
3.右图是用涡流传感器测量物体位移的示意图。 如果被测物体是橡胶的， 用涡流
传感器直接测量是否可行？为什么？采取何种措施可以测量？
答：不行。（ 2 分）涡流传感器的变换原理是利用金属导体在交流磁场中的涡流
效应。当金属板置于变化着的磁场中时， 或者在磁场中运动时， 才在金属板上产
生涡流。橡胶是非金属材料，不能产生涡流。 （2 分）
采取措施可以在橡胶表面覆盖一层金属材料。 （2 分） 4.试述热电偶测温工作原理。 答：热电偶工作原理是基于物体的热电效应。 （2 分）由 A 、B 两种不同的导体
两端相互紧密地接在一起，组成一个闭合回路。 （2 分）当 1、2 两接点的温度不
等（ T ＞ T0 ）时，回路中就会产生电势，从而形成电流，串接在回路中的电流表
传感器与测试技术 一 填空题（每空 1 分，共计 12 分） 1.若随机过程的统计特征不随时间变化，则称之为
平稳 随机过程。
t 2.若 x(t)的傅里叶变换是 X（f），则 x( 2 )的傅里叶变换是
2X（2f） 。
3.若线性系统的输入为某一频率的简谐信号，则其稳态响应必是
同频率 的简
谐信号。
4.用一阶系统作测量装置， 为了获得较佳的工作性能， 其时间常数 τ应越小越好 。
10.电荷 放大器的优点是其灵敏度与电缆长度无关，而且有较低的下限频
率。
Hale Waihona Puke Baidu
11.一个理想窗函数应该具有
较大 旁瓣谱峰渐进衰减速度。
二． 单项选择题（每题 2 分，共计 24 分）
1.信号中若含有周期成分，则当
时， Rx ( ) 呈（ 4 ）变化。
（1）衰减
（2）非周期
（3）2 倍周期性
（4）同频周期性