汽車測試技術(shù)

復習題庫專業(yè)（班級）一、選擇題（每小題2分，共10分）非周期信號的頻譜是（a）連續(xù)的非周期信號的頻譜是（a）連續(xù)的B.離散的周期信號的自相關(guān)函數(shù)必為（A周期偶函數(shù)C.周期奇函數(shù)C.基頻的整數(shù)倍D.脈沖函數(shù)）非周期偶函數(shù)D.非周期奇函數(shù)已知函數(shù)x(t)的傅里葉變換為X(f)A.2X(B.1X(21)

'333，則函數(shù)y（t）=2x（3t）的傅里葉變換為（B）C.ZXif）D.2X（f）3將電阻應(yīng)變片貼在（c）上，就可以分別做成測力、位移、加速度等參數(shù)的傳感器。質(zhì)量塊B.導體C.彈性元件D.機器組件一階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是（d）線性度B.固有頻率C.阻尼比D.時間常數(shù)某周期偶函數(shù)f（t），其傅立葉級數(shù)中（A）A7.8.不含正弦分量B不含余弦分量C一階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是（d）A.線性度B.固有頻率利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，A7.8.不含正弦分量B不含余弦分量C一階系統(tǒng)的動態(tài)表征參數(shù)是（d）A.線性度B.固有頻率利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，僅有奇次諧波分量D僅有偶次諧波分量C.阻尼比為使其靈敏度高、非線性誤差?。–）D.時間常數(shù)兩個橋臂都應(yīng)當用大電阻值工作應(yīng)變片兩個橋臂都應(yīng)當用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)兩個橋臂應(yīng)當分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片兩個橋臂應(yīng)當分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片屬于傳感器動態(tài)特性指標的是（D）重復性B.線性度C.靈敏度D.帶寬按照工作原理分類，固體圖象式傳感器屬于（A）B.電容式傳感器D.磁電式傳感器B.電容式傳感器D.磁電式傳感器壓電式傳感器不屬于二階系統(tǒng)的動態(tài)動特性指標的是（a）--3線性度B.固有頻率C.阻尼比D.帶寬下列描述不正確的（b）--3周期信號可以展開無數(shù)個諧波信號之和形式非周期信號不可以展開無數(shù)個諧波信號之和形式周期信號譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整數(shù)倍非周期信號的譜線是連續(xù)的不屬于熱電偶定律的（d）--3中間導體定律B.中間溫度定律C.參考電極定律，D.和差特性在測量電路中，一般使用（b）熱敏電阻進行溫度補償，以提高精度。--3

PTC正溫度系數(shù)B.NTC負溫度系數(shù)C.CTR臨界溫度系數(shù)汽車上的磁致伸縮式爆震傳感器，屬于(c)類型傳感器--3A.光電式B.電容式C.變磁阻式d.壓電式對傳感器抗干擾措施描述不正確的(b)A.消除或抑制干擾源b.降低傳感器的回程誤差C.削弱接收電路對干擾的敏感性d.破壞干擾途徑脈沖響應(yīng)函數(shù)h(t)、傳遞函數(shù)H(s)和頻率響應(yīng)函數(shù))的關(guān)系描述不正確的(d)A.h(t)與H(s)是一對拉氏變換對B.h(t)與H(3)一對傅里葉變換對C.H(?)是H(s)在s=j3一種特例D.他們都是測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性數(shù)學描述同相放大器電壓跟隨器描述不正確的(d)A.對于低頻信號增益近似為1B.具有較高的輸入阻抗和降低的輸出阻抗C.常做阻抗匹配變換器和擴流作用D.同相端、反向端容易引入差模干擾一階慣性環(huán)節(jié)的頻率特性描述不正確(a)相位角4(3)在(-90°,-180°C)范圍變換時間常數(shù)T越小，頻率響應(yīng)特性越好其bode圖在/>1/演可用-20db/10倍頻斜率直線近似表示刃=1/點稱轉(zhuǎn)折頻率已知函數(shù)x(t)=t,則函數(shù)x(t)的拉氏變換(c)A?S+1E.SC.—D.—一階慣性環(huán)節(jié)的頻率特性描述不正確(a)A.一階慣性環(huán)節(jié)的頻率特性描述不正確(a)A.B.C.D.相位角4(3)在(-90C,-180C)范圍變換時間常數(shù)t越小，頻率響應(yīng)特性越好其bode圖在?>1/t段可用-20db/10倍頻斜率直線近似表示非周期信號的頻譜特性描述不正確(c)A.B.C.D.13.?=1非周期信號的頻譜特性描述不正確(c)A.B.C.D.13.(-)x(t(-)x(t)=Asin9t+Asin\31t，B.A.x(t)=Asin(①t+(p)C.x(tj=4sin0.5①t+Asin①t+4sin2①tD.x(t)=e-1sinwt14.15.A.B.C.D.傅里葉三角函數(shù)形式的頻譜與復指數(shù)函數(shù)形式頻譜描述不正確的(d14.15.A.B.C.D.復指數(shù)形式的雙邊相位譜為奇函數(shù)。復指數(shù)形式的雙邊幅值譜為奇函數(shù)。自相關(guān)函數(shù)描述不正確的(C)周期信號的自相關(guān)函數(shù)仍為同頻率的周期函數(shù)。自相關(guān)函數(shù)在T=0時為最大值。保留了原正弦信號的幅值、頻率和相位信息。D.自相關(guān)函數(shù)為偶函數(shù)。1.函數(shù)（tMQ）的傅里葉變換為（:b)11A.]3B.C.j(d+1jco16.3217.信號的功率譜密度函數(shù)描述不正確（c）A.功率譜密度函數(shù)從頻率角度研究平穩(wěn)隨機過程的方法B-自譜密度函數(shù)反應(yīng)信號幅值的平方C-自譜密度函數(shù)可以得出系統(tǒng)的相頻特性互譜密度函數(shù)與互相關(guān)函數(shù)是一對傅里葉變換對互感傳感器的互感M影響因素表述不正確（c）。A.一、二次線圈的匝數(shù)B.真空（空氣）的磁導率C.電流強度D.導磁截面面積在電阻應(yīng)變片靈敏度公式，S=（1+2g）+XE中，人代表（b）A.材料泊松比B.材料的壓阻系數(shù)C.材料彈性模量D.應(yīng)力下述一般不能進行傳感器溫度補償?shù)氖牵╠）A.電橋法B.熱敏電阻法C.負反饋及自補償D.高精度溫度傳感器周期信號的頻譜描述錯誤的是（a）A.連續(xù)的B.離散的C.基頻的整數(shù)倍D.衰減性函數(shù)x（t）=錯誤!未找到引用源。，的拉氏變換為（d）TOC\o"1-5"\h\z2.函數(shù)Ht）=e-3t（t^O）的傅里葉變換為（）卜A.—B.31COC.——D.#3Jjo>j（o+3無損探傷一般使用的什么原理（A）A.渦流效應(yīng)B.應(yīng)變效應(yīng)C.霍爾效應(yīng)D.光電效應(yīng)陶瓷生產(chǎn)中的泥料水分含量測試一般采用那類傳感器（c）A.霍爾傳感器B.光電傳感器C.電容式傳感器D.熱電偶互相關(guān)函數(shù)描述不正確的是（b）A.在T=T0時刻取得最大值B.偶函數(shù)同頻相關(guān)，不同頻不相關(guān)兩個獨立的隨機信號，均值為零時，R（t）=0；xy不屬于傳感器動態(tài)特性靜態(tài)指標的是（A）A.超調(diào)量B.靈敏度C.非線性度D.分辨力函數(shù)x（t）=錯誤!未找到引用源。，的拉氏變換為（B）?11SA,SE.C.—D.一叫S十1S2二階慣性測試系統(tǒng)描述不正確的（c）系統(tǒng)頻率好壞主要取決于系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比設(shè)計系統(tǒng)時，一般使阻尼比<1二階系統(tǒng)的伯德圖可用折線來近似。在3<0.5約段，A（間可用0dB水平線近似。在^>2^n段，可用斜率為-20dB/10倍頻直線來近似"在仞靠近/格間，M）隨頻率變化而劇烈變化，而且阻尼比掘小，這種變化越劇烈。傅里葉三角函數(shù)形式的頻譜與復指數(shù)函數(shù)形式頻譜描述不正確的（c）復指數(shù)函數(shù)形式的頻譜為雙邊譜，三角函數(shù)形式的頻譜為單邊譜。兩種頻譜各諧波幅值之間是2陪關(guān)系。復指數(shù)形式的雙邊相位譜為偶函數(shù)。復指數(shù)形式的雙邊幅值譜為偶函數(shù)。利用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小（C）兩個橋臂都應(yīng)當用大電阻值工作應(yīng)變片兩個橋臂都應(yīng)當用兩個工作應(yīng)變片串聯(lián)兩個橋臂應(yīng)當分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片兩個橋臂應(yīng)當分別用應(yīng)變量變化相同的工作應(yīng)變片下列為準周期信號的（C）A.x（t）=Asin（（Dt+（p）B.x（t）=Asin0.5①t+Asin①t+Asin2①tC.x（t）=Asin9t+Asin（31）D.x（t）=e-1sin（t半導體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率（b）A.上升B.迅速下降C.保持不變D.歸零（c）傳感器可用于醫(yī)療上-50°C?150°C之間的溫度測量。A.金屬輻射式B.熱電偶C.半導體9015三極管D.比色計相對金屬應(yīng)變片，半導體應(yīng)變片具有（a）等優(yōu)點。A.靈敏度高B.溫度穩(wěn)定性好C.可靠性高D.接口電路復雜為何霍爾元件都比較薄，而且長寬比一般為2：1（C）A.制作成本低B.穩(wěn)定性好C.元件越薄，靈敏度系數(shù)越大不屬于傳感器動態(tài)特性時域指標的是（c）A.超調(diào)量B.響應(yīng)時間C.帶寬D.時間常數(shù)電渦流傳感器描述不正確的（d）即可進行接觸測量又可實現(xiàn)非接觸測量可進行以位移為基本量的機械參數(shù)測量可進行以被測體的電導率為基本量的物理性質(zhì)參測量不能進行溫度的測量對金屬應(yīng)變片的測量電路非線性誤差描述不正確的（b）采用差動電橋可以減小或消除非線性誤差相對誤差與橋臂比成正比關(guān)系恒流源電橋比恒壓源電橋的非線性誤差小提高橋臂比、并適當提高供橋電壓，可以減小非線性誤差函數(shù)y（t）=錯誤!未找到引用源。，則其拉氏變換Y（s）為）為（c）A.-B.3sC..—D..-3s+3s金屬應(yīng)變片和半導體應(yīng)變片主要區(qū)別描述錯誤的(a)金屬應(yīng)變片主要利用壓阻效應(yīng)金屬應(yīng)變片主要利用導體幾何尺寸變換引起電阻變化半導體應(yīng)變片主要利用電阻率變化引起電阻變化半導體應(yīng)變片相比金屬應(yīng)變片的靈敏度高，但非線性誤差大。、填空題(每小題2分，共20分)傅里葉級數(shù)通常有復指數(shù)函數(shù)形式和三角函數(shù)形式兩種展開形式。交流電橋各橋臂的復阻抗分別為Z1,Z2,Z3,Z4，各阻抗的相位角分別為巾］虬虬標,若電橋平衡條件為zi/z4=z2/z3,那么相位平衡條件應(yīng)為e廣e3=e2+e4熱敏電阻.一般可分為正溫度系數(shù)、負溫度系數(shù)、臨界溫度系數(shù)三種類型。在電阻應(yīng)變片公式，dR/R=(1+2g)￡+XE￡中，在電阻應(yīng)變片公式，dR/R=(1+2g)￡+XE￡中，入代表材料壓阻系數(shù)E代表材料的彈性模量。測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標主要有非線性度、靈敏度、分辨力、回程誤差和漂移等:其中產(chǎn)生漂移的主要原因有儀器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)變化和周圍環(huán)境變化對輸出的影響。在光線作用下光電子逸出物體表面現(xiàn)象叫外光電效應(yīng),利用該現(xiàn)象制成的元件有光電管、光電倍增管：在北線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變現(xiàn)象叫內(nèi)光電效應(yīng)。變氣隙式自感傳感器，當街鐵移動靠近鐵芯時，鐵芯上的線圈電感增加,這類傳感器適合測量較小位移的測量。熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢是由兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電勢組成。渦流傳感器的高頻線圈等效阻抗與金屬板的電阻率、磁導率、線圈的激磁頻率及線圈與金屬板的距離等有關(guān)。周期函數(shù)的頻譜具有周期性、諧波性和收斂性等性質(zhì)。集成化、多維化、多功能化、智能化等已成汽車傳感器的發(fā)展趨勢。傳感器是能把外界非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件和裝詈，通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。若隨機信號x(t)、y(t)的均值都為零，當t一8時，它們的互相關(guān)函數(shù)R(t)=_0一。固態(tài)圖像傳感器是利用光敏單元的將投射到光敏單元上的光學圖像。光電阻的主要參數(shù)有暗電阻、高電阻、光電流等。電容傳感器主要有變面積型、變極距型、變介電常數(shù)型等幾種，其中除變極距型外，其他類型靈敏度是常數(shù)。電磁感應(yīng)式輪速傳感器轉(zhuǎn)子是齒圈，定子為感應(yīng)頭。熱電偶1的三大定律為中間導體定律、中間溫度定律、參考電極定律。AsiA''3T^的傅里葉三角函數(shù)形式級數(shù)中的余弦an=0的信號稱為模擬信號。傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置。通常傳感器由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。測量系統(tǒng)動態(tài)時域評價指標有時間常數(shù)、上升時間、響應(yīng)時間、超調(diào)量等。常見硬件濾波器有等幾種類型。測量系統(tǒng)動態(tài)特性的常見數(shù)學描述函數(shù)有頻率響應(yīng)函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)、傳遞函數(shù)?；魻栞喼G傳感器電子線路一般有運算放大器、施密特觸發(fā)電路、輸出放大幾部分組成。變磁阻式傳感器主要有電感式和磁電式兩種形式。采用變壓器、光電耦合器隔離等抗干擾手段主要是從破壞破壞干擾途徑的角度進行抑制干擾。AcoA'^ST口的傅里葉三角函數(shù)形式級數(shù)中的正弦分量幅值bn=0。Acos（3t）和Asin\/3T，的互相關(guān)函數(shù)R^=0。模擬信號進過采樣和量化后，須經(jīng)過編碼才能稱為數(shù)字信號。測量系統(tǒng)的靜態(tài)產(chǎn)生漂移的主要原因有儀器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)變化和周圍環(huán)境變化對輸出的影響。使產(chǎn)生干擾的電氣設(shè)備遠離檢測裝置抗干擾手段引主要是從消除或抑制干擾源的角度進行抑制干擾。在用全橋進行應(yīng)變測量時，相鄰橋臂的電阻同向變化，產(chǎn)生的輸出電壓變化將相互抵消;傳感型（功能型）光纖傳感器應(yīng)該選用單模光纖，傳輸型光纖傳感器應(yīng)選用多模光纖。評價系統(tǒng)動態(tài)特性的頻域指標主要有頻帶寬度和有關(guān)相位要求。電容式壓力傳感器是變極距或間隙型的。組成準周期信號的諧波分量中總有兩個信號的頻率比為。評價傳感器動態(tài)特性常用指標時間常數(shù)、響應(yīng)時間、帶寬、超調(diào)量、上升時間等在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變現(xiàn)象叫內(nèi)光電效應(yīng)，這類元件有光敏電阻。常使用負溫度系數(shù)的熱敏電阻進行測量系統(tǒng)的溫度補償。頻帶寬度（簡稱帶寬），是指幅頻特性誤差為±5%或±2%（或其它規(guī)定）范圍的頻率。函數(shù)錯誤!未找到引用源。拉氏變換為錯誤!未找到引用源。光導纖維導光按其傳輸模式可分為單模和多模兩種。Pt100代表0°C，鉑電阻傳感器的阻值為100歐姆。干擾抑制的方法主要有：消除或抑制干擾源、破壞干擾途徑、削弱接收電路對干擾的敏感性測試系統(tǒng)一般由激勵裝詈、傳感器、信號調(diào)理、控制與反饋、顯示等壓電式傳感器前置放大器電路的主要用途1）把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出；2）把傳感器的微弱信號進行放大。有光電管、光電倍增管是利用外光電效應(yīng)制成的元件;光敏電阻是利用內(nèi)光電效應(yīng)而制成的器件。幅值、變量均離散的信號稱為數(shù)字信號傅里葉變換是時域和頻率之間的橋梁，而拉氏變換是時域和復數(shù)域之間的橋梁。信號調(diào)制主要有調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相等三種類型TOC\o"1-5"\h\z測量裝置輸出信號失真形式非線性失真、幅頻失真、相頻失真。差動變壓器式傳感器零點殘余電壓產(chǎn)生的主要原因有二次線圈結(jié)構(gòu)不對稱、一次線圈銅損電阻、鐵芯材料不均、線圈間分布分容等。兩種不同類型的金屬導體，導體兩端分別接在一起構(gòu)成閉合回路，當兩個結(jié)點溫度不等有溫差時，回路里會產(chǎn)生熱電勢，形成電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)傅里葉級數(shù)三角形式An和復指數(shù)形式的Cn的關(guān)系為。電橋電路進行溫度補償主要是利用電橋的和差特性。電阻應(yīng)變式傳感器的主要類型有金屬應(yīng)變片和半導體應(yīng)變片兩種。測量系統(tǒng)產(chǎn)生漂移的主要原因有儀器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)變化和周圍環(huán)境變化對輸出的影響。二階系統(tǒng)的頻率特性好壞主要取決于固有頻率和阻尼比外光電效應(yīng)是指在光線作用下光電子逸出物體表面現(xiàn)象；內(nèi)光電效應(yīng)是指在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變現(xiàn)象。磁阻效應(yīng)是指_將一載流導體詈于外磁場中，其電阻也會隨磁場變化的現(xiàn)象傅里葉復指數(shù)形式的雙邊幅值譜為偶函數(shù)，相位譜為奇一函數(shù)。光纖傳光主要利用光的全發(fā)射。測量系統(tǒng)產(chǎn)生漂移的主要原因有儀器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)變化和周圍環(huán)境變化對輸出的影響。Cu50代表0°。，銅電阻傳感器的阻值為50歐姆。熱電偶冷端補償主要有0°C冷端恒溫法、計算修正法、補償導線法、電橋補償法等。在使用應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小，兩個橋臂應(yīng)當分別用應(yīng)變量變化相反的工作應(yīng)變片這是利用電橋的和差特性。對于一階慣性測量系統(tǒng)，一般時間常數(shù)越小，頻響特性越好。固態(tài)圖像傳感器是利用光敏單元的光電轉(zhuǎn)換功能將投射到光敏單元上的光學圖像轉(zhuǎn)換成電信號“圖像“。傅里葉復指數(shù)形式的雙邊幅值譜為偶函數(shù)，相位譜為J函數(shù)。磁敏式傳感器是通過磁電作用將磁信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。常用的抗干擾技術(shù)有屏蔽、接地、浮置、濾波、隔離技術(shù)等測試技術(shù)研究的主要內(nèi)容：測量原理、測量方法、測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理。描述隨機信號的主要特征參數(shù)有均值、方差、均方值、概率密度函數(shù)、相關(guān)函數(shù)、功率譜密度函數(shù)等測量中利用電橋進行非線性補償和溫度補償是利用電橋的和差特性。電磁感應(yīng)式輪諫傳感器轉(zhuǎn)子是齒圈，定子為感應(yīng)頭。指材料在承受應(yīng)變時，其幾何尺寸發(fā)生變化而導致發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為應(yīng)變效應(yīng);指材料在承受應(yīng)變時，其自身電阻率發(fā)生變化而導致電阻發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為壓阻效應(yīng)。周期信號頻譜的諧波性是指每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整數(shù)倍上，基波頻率是諸諧波頻率的公約數(shù)，相鄰譜線間隔均等壓電式傳感器的前置放大器主要有：電壓放大器和電荷放大器兩種形式。磁敏式傳感器是通過磁電作用將磁信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。干擾抑制主要從：消除或抑制干擾源、破壞干擾途徑和削弱接收電路對干擾的敏感性三個方面考慮。測試系統(tǒng)一般由激勵裝置、傳感器、信號調(diào)理、控制與反饋、顯示等幾部分組成。面積變化型電容傳感器在理想情況下靈敏度為常數(shù)，與極距變化型相比，靈敏度較低，誦常適用于較大宜線位移及角位移的測量。磁阻效應(yīng)除了與材料有關(guān)外，還與磁阻器件的幾何形狀及尺寸相關(guān)，在恒定磁感應(yīng)強度下，磁敏電阻的長和寬的比越小，電阻率的相對變化越大?？捎米鬏斎?、輸出隔離的是有光、超聲波、無線電波和電磁等方式。在隔離放大電路中采用的隔離方式主要有電磁（變壓器、電容）耦合和光電耦合。兩種不同材料的導體組成一個閉合回路，若兩接點的溫度不同，則在該回路中將會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。在設(shè)計二階系統(tǒng)時，一般使其阻尼比上1，固有角頻率3荏少大于被測信號頻率3的3-5倍。變面積式自感傳感器，當銜鐵移動使磁路中空氣縫隙的面積增大時，鐵心上線圈的電感量增大，其自感匚和面積A之間成線性關(guān)系。常采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻進行測量系統(tǒng)的溫度補償。測量系統(tǒng)常用脈沖相應(yīng)函數(shù)、傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)三種數(shù)學描述函數(shù)反應(yīng)其動態(tài)特性。三、簡答題（每小題6分，共30分）1）簡述自相關(guān)函數(shù)定義及其特性。P26自相關(guān)函數(shù)是時域中特性的平均度量，用來描述信號在一個時刻的取值與另一時刻取值的依賴關(guān)系。t=0時，自相關(guān)函數(shù)即信號均方值自相關(guān)函數(shù)在t=0時為最大值；自相關(guān)函數(shù)為偶函數(shù)；周期信號的自相關(guān)函數(shù)仍為同頻率的周期函數(shù)，其幅值與原周期函數(shù)的幅值有關(guān)，但丟失相位信息。簡述周期信號的自相關(guān)函數(shù)特性.同上簡述互相關(guān)函數(shù)定義及其特性?；ハ嚓P(guān)函數(shù)是處理兩個不同信號之間的相似性問題，描述一個信號的取值對另外一個信號的依賴程度。不是偶函數(shù)；R(t)=R(-t)；在t=t0時刻取得最大值，氣反映兩信號時移的大小，相關(guān)程度最高；范圍與均值、方差有關(guān)：叩-。。<R(t)<gg+。。；xyxyxyxyxy兩個獨立的隨機信號，均值為零時，R(t)=0；xy同頻相關(guān)，不同頻不相關(guān)；測量裝置輸出信號失真形式及不失真測量的條件。P51非線性失真：測量裝置的工作非線性引起的；幅頻失真：測量裝置對輸入的各諧波分量具有不同幅值比或放大倍數(shù)(A(⑦)手常數(shù))所引起的失真；相頻失真:測量裝置對輸入的各諧波分量引起不協(xié)調(diào)的相位移S3)與⑦不成線性關(guān)系)所引起的失真。⑴K=°A(b)=c^(b)=-t①簡述常見硬件濾波器的類型,并指出實際濾波器的主要特性參數(shù)。P74低通、高通、帶通、帶阻。理想濾波器是不存在的，實際濾波器幅頻特性中通帶和阻帶間沒有嚴格界限，存在過渡帶。截止頻率帶寬B品質(zhì)因素Q紋波幅度d倍頗程選擇性濾波器因素入簡述測量系統(tǒng)的動態(tài)特性定義及其常見數(shù)學描述函數(shù)。P45測試系統(tǒng)的動態(tài)特性是指測試系統(tǒng)對激勵(輸入)的響應(yīng)(輸出)特性。頻率響應(yīng)函數(shù)是在頻率域中描述系統(tǒng)特性的。傳遞函數(shù)：實在復數(shù)域中描述系統(tǒng)特性。脈沖響應(yīng)函數(shù)是對系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性的一種時域描述。簡述測量系統(tǒng)動態(tài)特性的常見三種數(shù)學描述函數(shù)的相互關(guān)系。在復頻域用傳遞函數(shù)H(s)來描述；拉氏變換在頻域用頻率響應(yīng)函數(shù)H(/)描述；傅里葉變換在時域可用微分方程、階躍響應(yīng)函數(shù)和脈沖響應(yīng)函數(shù)。其中脈沖響應(yīng)函數(shù)h(t)、頻域響應(yīng)函數(shù)H?)、傳遞函數(shù)H(s)之間存在一一對應(yīng)關(guān)系；h(t)和傳遞函數(shù)H(s)是一對拉普拉斯變換對；h(t)和頻率響應(yīng)函數(shù)H(/)是一對傅里葉變換對。傅里葉級數(shù)三角函數(shù)形式和復指數(shù)形式的主要區(qū)別？復指數(shù)函數(shù)形式的頻譜為雙邊譜(①從-8到+8)，三角函數(shù)形式的頻譜為單邊譜(①從0到+8)；_兩種頻譜各諧波幅值之間存在如下關(guān)系：°」=Co=a0雙邊幅值譜為偶函數(shù)，雙邊相位譜為奇函數(shù)。一般周期函數(shù)的復指數(shù)傅里葉展開式的實頻譜總是偶對稱的，虛頻譜總是奇對稱的三角函數(shù)展開復指數(shù)展廠常值分量皿=q復指數(shù)常量Co=/余弦分重幅值a=2C^nMJt.復數(shù)的實部c,=a/2正弦分景幅值b=nnJ復數(shù)C的虛部C=-b(2振幅A=2\C\n1n1復數(shù)C.的模C=A/2nn相角6=arct^(aib)相角億=arag(-bn/q)簡述測試系統(tǒng)的組成及各部分功能。傳感器：將被測信息轉(zhuǎn)換成某種電信號的器件。信號的調(diào)理環(huán)節(jié)：把來自傳感器的信號轉(zhuǎn)換成更適合進一步傳輸和處理的形式。信號處理環(huán)節(jié)：對調(diào)理好的信號進行各種運算和分析。信號記錄、顯示：將處理好的信號以便于觀察和分析的形式顯示或存儲。反饋和控制環(huán)節(jié)：用于閉環(huán)控制。激勵裝置：作用與被測對象，使之產(chǎn)生有用并載于其中的信號。簡述線性定常系統(tǒng)的特性P42.疊加特性:.比例特性:.微分特性:

積分特性：頻率保持特性:1)sj代入拉普拉斯變換簡述頻率響應(yīng)函數(shù)的求法。1)sj代入拉普拉斯變換…、b（加）m+b（加）m-1+...+b（加）+bH（①）=m-110a（加）n+a（加）n-1+...+a（加）+a2)輸出y(t)的傅里葉變換Y(s)和輸入刈1)的傅里葉變換X(^)之比3)通過輸入、輸出功率譜密度函數(shù)分析h(Ay{f)y(f)x*(f)七V、)yy/—T113)⑷實驗法(掃頻法)巾殉^5⑵簡述HQ--1一階系統(tǒng)的對數(shù)頻率特性T+1當3T<<1時，A(?)~1;當3T>>1時，A(G一0；在E/z處，A(-)為0.707(-3db)，相角滯后-45；一階系統(tǒng)伯德圖可用一條折線近似描述，在?<1/t段A(?)=1，在?>1/r段^-20db/10倍頻斜率直線；1/丁點稱轉(zhuǎn)折頻率。簡述一階慣性測試系統(tǒng)的頻率特性同上簡述周期信號的頻譜特性并解釋。(⑴離散性周期信號的頻譜是由離散的譜線組成只在n%(n=0,±1,±2,....)離散點上取值，每一條譜線表示一個正弦分量。⑵諧波性每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整數(shù)倍上，基波頻率是諸諧波頻率的公約數(shù)，相鄰譜線間隔均等，為、。(3)收斂性各頻率分量的譜線高度與對應(yīng)諧波的幅值成正比。常見的周期信號幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而減小。簡述非周期信號的頻譜特性。與周期信號相似，非周期信號也可分解為許多不同頻率分量的諧波和；基頻無限小，包含了從08的所有頻率分量。頻譜具有連續(xù)性和衰減性|X⑹)|與|Cn|量綱不同。|Cn|具有與原信號幅值相同的量綱，/X⑹)|是單位頻寬上的幅值，頻譜密度函數(shù)。"非周期信號頻域描述的基礎(chǔ)是傅里葉變換。16）傳感器選用原則。（與傳感器有關(guān)的技術(shù)指標：量程、精度、穩(wěn)定度、響應(yīng)特性等與測量條件有關(guān)的因素：測量的目的、范圍、精度要求、時間等與使用環(huán)境有關(guān)的因素：安裝現(xiàn)場條件、環(huán)境條件（濕溫度、振動等）、傳輸距離等與購買和維修有關(guān)的因素：價格、備件、服務(wù)與維修、保修、交貨等。17）簡述內(nèi)、外光電效應(yīng)并舉應(yīng)用實例（在光線作用下光電子逸出物體表面現(xiàn)象叫外光電效應(yīng)，利用該現(xiàn)象制成的元件有光電管、光電倍增管；在光線作用下使材料內(nèi)部電阻率改變現(xiàn)象叫內(nèi)光電效應(yīng)，這類元件有光敏電阻。18）簡述熱電偶的工作原理及常見結(jié)構(gòu)形式。答：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng)，就是當不同材料的導體組成一個閉合回路時，若兩個結(jié)點的溫度不同，那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。兩點間的溫差越大，產(chǎn)生的電動勢就越大。引入適當?shù)臏y量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。19）簡述熱電偶冷端補償?shù)姆椒?。冷端恒溫法補償導線法計算修正法電橋補償法20）解釋熱電偶的三大定律。中間導體定律：將由A、B兩種導體組成的熱電偶的冷端（T0端）斷開而接入的三種導體C后，只要冷、熱端的T0、T保持不變，則回路的總熱電勢不變。41%「<=>"=7<7T>中間溫度定律：測量端溫度為T，自由端溫度為T0，中間溫度為T「^QE（T,T0）的熱電勢等于E（「二）和￡（T「T0）的熱電勢代數(shù)和?！?H"參考電極定律：如果兩種導體A、B分別與第三種導體C所組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢是已知的，則這兩種導體所組成的熱電偶的熱電勢也是已知的TOC\o"1-5"\h\zAABT<>馬=『/>r9—r<<〉CB仁C21）簡述熱電偶的熱電勢組成和三大定律熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢是由兩種導體的接觸電勢和單一導體的溫差電勢組成。中間導體定律、中間溫度定律、參考電極定律22）差動變壓器式傳感器零點殘余電壓產(chǎn)生的主要原因P109差動變壓器式傳感器零點殘余電壓產(chǎn)生的主要原因有二次線圈結(jié)構(gòu)不對稱、一次線圈銅損電阻、鐵芯材料不均、線圈間分布電容等。23）簡述金屬電阻應(yīng)變片和半導體應(yīng)變片的主要區(qū)別P8724）簡述霍爾效應(yīng)及霍爾電動勢影響因素。答：一塊半導體薄片置于磁感應(yīng)強度為B的磁場（磁場方向垂直于薄片）中，當有電流I流過時，電子受到洛侖茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。結(jié)果在半導體的后端面上電子有所積累。而前端面缺少電子，因此后端面帶負電，前端面帶正電，在前后端面形成電場，該電場產(chǎn)生的力阻止電子繼續(xù)偏轉(zhuǎn)當兩力相平衡時，電子積累也平衡，這時在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電場，相應(yīng)的電勢稱為霍爾電勢Uh。主要影響因素：材料材質(zhì)、形狀、電流大小和磁場強度有關(guān)。25）簡述霍爾效應(yīng)及霍爾輪速傳感器電子線路組成。霍爾輪速傳感器電子線路一般由霍爾元件、放大器電路、施密特觸發(fā)電路和輸出級等幾部分組成?；魻栐敵龅暮练罢倚盘柦?jīng)過運算放大器變成伏級信號，經(jīng)過施密特觸發(fā)器后變成標準的方波信號，然后送至輸出級放大輸出。26）壓電式傳感器的前置放大器的作用是什么？電壓式與電荷式前置放大器各有何特點？P144答：1）把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出；2）把傳感器的微弱信號進行放大。電壓放大器將壓電式傳感器的高輸出阻抗經(jīng)放大器變換為低阻抗輸出，并將微弱的電壓信號進行適當放大。對低頻或靜態(tài)參數(shù)由于放電效應(yīng)的影響，測試失真較大；增加放電時間常數(shù)，可能會導致干擾增強及電壓靈敏度下降。電荷放大器是一種具有深度電容負反饋的高增益運算放大器，當開環(huán)增益倍數(shù)足夠大、輸入阻抗足夠高時，電荷放大器的輸出電壓正比于傳感器上的電荷和作用與傳感器上的力，與電路參數(shù)、被測力的頻率基本無關(guān)。可實現(xiàn)對高頻、低頻乃至靜態(tài)參數(shù)的不失真測量，且輸出基本不受電纜電容影響，但電路較復雜，成本較高。27）壓電式傳感器的電壓式與電荷式前置放大器各有何特點同上28）Pt100和Cu50各代表什么傳感器？分析熱電阻傳感器測量電橋之三線、四線連接法的主要作用。分別代表0°C時伯電阻熱電式傳感器（100Q）,0°C時銅電阻熱電式傳感器（50Q）.熱電阻傳感器測量電橋之三線、四線連接法的主要作用是消除在熱電阻安裝的地方與儀表相距遠時，環(huán)境溫度變化時其連接導線電阻也變化所造成的測量誤差。29）簡述較小和消除應(yīng)變片直流電橋測量的非線性誤差。?相鄰橋臂的電阻同向變化，產(chǎn)生的輸出電壓變化將相互抵消；?相鄰橋臂的電阻反向變化，產(chǎn)生的輸出電壓變化將相互迭加；30）簡述如何利用電橋?qū)?yīng)變式傳感器測量時進行溫度補償。P6031）直流電橋非線性誤差補償方法P6032）簡述電容傳感器的類型并說出其脈沖調(diào)寬電路的優(yōu)點。變面積型、極距或間隙型、變介質(zhì)型。脈寬電路優(yōu)點：?差動脈沖調(diào)寬電路能適用于任何差動式電容傳感器，并具有理論上的線性特性；?該電路采用直流電源，電壓穩(wěn)定度高，不存在穩(wěn)頻、波形純度的要求，也不需要相敏檢波與解調(diào)等；?對元件沒有線性要求；?經(jīng)低通濾波器可輸出較大的直流電壓，對輸出矩形波的純度要求也不高。33）簡述電容傳感器的脈沖調(diào)寬電路的優(yōu)點°（P132）同上34）簡述渦流效應(yīng)并說出渦流傳感器高頻線圈的等效阻抗7的影響因素。P113渦電流效應(yīng)：金屬板置于一個線圈附近，相互間距成，當線圈中有高頻交變電流i通過時，產(chǎn)生交變磁通饑此磁通通過鄰近金屬板，金屬板表層產(chǎn)生感應(yīng)電流，稱為渦電流或渦流。渦流傳感器的高頻線圈等效阻抗與金屬板的電阻率、磁導率、線圈的激磁頻率及線圈與金屬板的距離等有關(guān)。35）試列出你所學過的不同工作原理傳感器哪些可用于非接觸式測量，哪些用于接觸式測量，測量何種物理量？（各N3種）答：非接觸式測量：a）熱電式傳感器：測量溫度b）光纖傳感器：測量光信號c）核輻射傳感器：測量核輻射粒子接觸式測量：a）電位器式壓力傳感器：測量壓力b）應(yīng)變片式電阻傳感器：測量電阻值c）應(yīng)變式扭矩傳感器：測量扭矩36）光導纖維導光的原理是什么？按其傳輸模式分為哪兩種類型？傳感型（功能型）和傳輸型光纖傳感器按照其特點應(yīng)該選用哪種光纖？答：光導纖維工作的基礎(chǔ)是光的全內(nèi)反射，當射入的光線的入射角大于纖維包層間的臨界角時，就會在光纖的接口上產(chǎn)生全內(nèi)反射，并在光纖內(nèi)部以后的角度反復逐次反射，直至傳遞到另一端面。按其傳輸模式可分為單模和多模兩種。傳感型（功能型）光纖傳感器應(yīng)該選用單模光纖，傳輸型光纖傳感器應(yīng)選用多模光纖。37）簡述互感現(xiàn)象及互感的影響因素由一個線圈中電流發(fā)生變化而使其它線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象?；ジ蠱的影響因素有線圈匝數(shù)、空氣磁導率、導磁截面面積、間隙等38）下圖為某測試系統(tǒng)的對階躍信號的時域響應(yīng)曲線，請對圖T、tr、ts、A1進行解釋。39）簡述測試系統(tǒng)動態(tài)特性時域指標?P50

時間常數(shù)t：當輸入產(chǎn)生階躍變化時，輸出信號從初始值變化到63.2%所需的時間。t越小，傳感器的響應(yīng)速度越快。延時時間td：二階傳感器輸出達到穩(wěn)定值的50%所需的時間。上升時間t：二階傳感器輸出達到穩(wěn)定值的90%所需的時間。建立時間（響應(yīng)時間）ts：二階傳感器輸出進入穩(wěn)態(tài)值規(guī)定范圍之內(nèi)所需的時間。峰值時間tp：二階傳感器輸出響應(yīng)曲線達到第一個峰值所需的時間。超調(diào)量op:輸出超過穩(wěn)定值的最大量。op=A1/y（8）X100%衰減比d：二階傳感器輸出響應(yīng)曲線第一個峰值與第二個峰值之比，即A1/A2。40）寫出平行極板電容器的電容量C的影響因素，并寫出電容式傳感器的種類?！嚯x，極距變化型傳感器A—面積，面積變化型傳感器￡—介質(zhì)，介質(zhì)變化型傳感器￡—真空介電常數(shù)0四、計算題（每小題10分，共20分）用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計相連接。在某時刻，從電位差計測得熱電勢為-1.19mv,此時電位差計所處的環(huán)境溫度為15°C，試求該時刻溫箱的溫度是多少度？鐐銘-鐐硅熱電偶分度表測量端溫0123456789度C熱八、、電動勢(mv)-20-0.77-0.81-0.84-0.88-0.92-0.96-0.99-1.03-1.07-1.10-10-0.39-0.43-0.47-0.51-0.55-0.59-0.62-0.66-0.70-0.74-0-0.00-0.04-0.08-0.12-0.16-0.20-0.23-0.27-0.31-0.35+00.000.040.080.120.160.200.240.280.320.36+100.400.440.480.520.560.600.640.680.720.76+200.800.840.880.920.961.001.041.081.121.162.用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量某低溫箱溫度，把熱電偶直接與電位差計相連接。在某時刻，從電位差計測得熱電勢為1.2mv，此時電位差計所處的環(huán)境溫度為-5C，試求該時刻溫箱的溫度是多少度？如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時R1受拉，R4受壓，AR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時，橋路失去平衡，這時，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-(E/2)(AR/R)o2RAR_E4R2-AR2R4=R-ARUcd_Ucb-Udb_R+AR+RE-R-AR+RE=EAR略去ar的二次項，即可得Ucd=--?節(jié)1、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時R1受拉，R4受壓，AR=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時，橋路失去平衡，這時，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-(E/2)(AR/R)o12RAR_E4R2-AR2R1為應(yīng)變片其余為外接電阻，R1增量為△R1=3.5Q時輸出U0=?oR1、R2是應(yīng)變片，感受應(yīng)變極性大小相同其余為電阻，電壓輸出U0=?oR1、R2感受應(yīng)變極性相反，輸出U0=?oR1、R2、R3、R4都是應(yīng)變片，對臂同性，鄰臂異性，電壓輸出U0=?。4R43500部=。岫

1.如圖所示一直流應(yīng)變電橋，Ue=4V，R1=R2=R3=R4=350Q求：^為應(yīng)變片其余為外接電阻，％增量為△R1=3.5Q時，求電壓輸出u0=?，并寫出電橋類型。。其余為電阻，求％、r2是應(yīng)變片，感受應(yīng)變大小相同、極性相反電壓輸出U0=?，并寫出電橋類型。其余為電阻，求求電壓輸出U0=?，K、R2、R3、R4都是應(yīng)變片，對臂同性，鄰臂異性，求電壓輸出U0=?，寫出如圖所示的電橋靈敏度S，并敘述電橋的和差特性。試繪出下列周期三角波信號的頻譜。L、，2x(t)dt—-T0。T-牛一2A八北AJ(A——L、，2x(t)dt—-T0。T-牛一2A八北AJ(A——t)dt—T02x(t)=<■2A

A+—tT0A-竺ta=—\T012x(t)cosn①tdt=—['

nT-T0/2—4.nnsin2n2兀2T0/2x(t)cosn①tdt我2i

b=—JnT0T0/2x(t)sinnwtdt=0-T0/20，八_A,4A了1八.兀x(t)-—+—/」—sin(n①t+—(n=1,3,5,)n=11.三角成諾J</)霜/4J</)霜/4只f相位頻譜圖j4(/)0Z)/2.復指數(shù)頻譜在-九處;1二"2〔"12C,=\22叫=714在ASt：d]_1_-義臼￡/實頻圖」[21C.IT-J&E主雙邊幅頻圖J12j2f虛頻圖-箕在-九處;1二"2〔"12C,=\22叫=714在ASt：d]_1_-義臼￡/實頻圖」[21C.IT-J&E主雙邊幅頻圖J12j2f虛頻圖-箕4~Ja白4雙邊相頻圖11.已知某信號的傅里葉級數(shù)展開式為='-試求該信號的直流分量、第一至第五次諧波分量的幅值，并繪出其幅值譜圖。

直流分量Ao=O一次諧波分量人產(chǎn)竺z二次諧波分量A2—0三次諧波分量&=竺答扣圖求正弦函數(shù)血)=~vinSF的自相關(guān)函數(shù)，并簡述自相關(guān)函數(shù)特性。答扣圖^\dt=塑①R(r)=—jr0x2sinQt+甲)sinLo(t+t)+^]/t00令wt+^\dt=塑①nRG)=2-j2"sin9sinG+wt》9=號coswtT=0時，自相關(guān)函數(shù)即信號均方值自相關(guān)函數(shù)在T=0時為最大值；自相關(guān)函數(shù)為偶函數(shù)；周期信號的自相關(guān)函數(shù)仍為同頻率的周期函數(shù)，其幅值與原周期函數(shù)的幅值有關(guān)，但丟失相位信息。設(shè)有兩個周期信號x(t)=x0sin(et+0)和y(t)=y0sin(3t+0-W)，求其互相關(guān)函數(shù)，并寫出互相關(guān)函數(shù)的特性。RG)=limj—x(t)y(t+T)dt=—jTxsin(wt+9)sinlw(t+t)+9-中dt?T*0—00=^xycosCwt一中)互相關(guān)函數(shù)描述一個信號的取值對另一個信號的依賴程度，具有以下性質(zhì):不是偶函數(shù)；R(t)=R(-t)；在T=T。時刻取得最大值，T0反映兩信號時移的大小，相關(guān)程度最高；范圍與均值、方差有關(guān)：叩-。。＜R(t)m叩+。。；xyxyxyxyxy兩個獨立的隨機信號，均值為零時，R(t)=0；xy同頻相關(guān)，不同頻不相關(guān)；設(shè)有兩個周期信號x(t)=x0sin(ot+9)和y(t)=y0sin(錯誤!未找到引用源。et+W)，求其互相關(guān)函數(shù)，并寫出互相關(guān)函數(shù)的特性。R0=liml冗。)(t+扁xyt—3T0T—3=lim上\TxR0=liml冗。)(t+扁xyt—3T0T—3=lim上\TxysinT—3T0000根據(jù)三角函數(shù)正交性得出+1)+^nR(r)=0畫出Ts1的一階系統(tǒng)的伯德圖及頻率特性當3T＜＜1時，A(3)m1;當皿＞