机械工程测试技术试卷1,有答案

第五章 信号处理初步

（一）填空题

1、 为了识别信号类型，常用的信号分析方法有 概率密度函数 、和 自相关函数 。

2、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 带通滤波法 、 傅立叶变换法

和 有限带宽 。

3、 在数字信号处理中，为避免频率混叠，应使被采样的模拟信号成为 fs?2fh ，还应使采样频率满足采样定理即 。

4、 如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频

率应该大于100Hz。 5、 若x(t)是均值为ux为零的宽带随机信号其自相关函数τ=0时Rx(τ) ?x ，τ?∞时Rx(τ) 0 。

6、 相干函数 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

7、 若某一信号的自相关函数为Acos(??)，则该信号的均方值为?x= A,A ，均方根值为xrms= 。

8、 最常用的功率谱估计方法为 周期图法 。

9、 Sx(f)为信号的功率密度 沿频率轴的分布，X(f)称为 能谱 。

10、巴塞伐尔定理表示在 时域中计算的信号总能量，等于在 频域中计算的信号总能量。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 频率分辨力越高，则泄漏误差越小。（ ╳ ） 2、 A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。（ √ ） 3、 对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。（ √ ）

4、 窗函数频谱的主峰瓣宽度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。

（ √ ）

5、 互相关函数是偶实函数。（ ╳ ）

6、 利用系统输入x(t)与输出y(t)的自功率谱密度函数，可求该系统的频率响应函数。

（╳ ）

7、 若系统是完全线性的，则输入-输出的相干函数一定为1。（╳ ） （三）简答和计算题

(1t??1)?A2sin?(2t??2)，求信号的自相关函数1、 已知信号x(t)?A0?A1cos?222Rx(?)，并画出自功率谱Sx(?)（双边幅值谱）。 AARx(?)?A0?1cos?1??2cos?2?，

22222AASx(?)?A0?1??(???1)??(???1)??2??(???2)??(???2)?；

44222

2、 求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数。

Rxy(?)?2?sin??；

3、 相关滤波器的基本原理是什么？举例说明其工程应用。 同频相关、不同频不相关

4、 试根据一个信号的自相关函数图形，讨论如何确定该信号中的常值分量和周期成分。

信号的常值分量为其自相关函数均值的开方，周期成分与其自相关函数周期成分的频率相同、幅值成比例关系；

5、 某一系统的输入信号为x(t)，若输出y(t)与输入x(t)相同，输入的自相关函数Rx(?)和输

入—输出的互相关函数Rxy(?)之间的关系为Rx(?)?Rx(??T)，试说明该系统起什么作用？该系统的作用是使信号幅值不变、相位提前T； 6、 应用巴塞伐尔定理求7、

????sinc(t)dt??22?????sinc2(t)dt的积分值。

1/2??1/2?1df??；

参考答案

第一章 信号及其描述

（一）1、信号；2、时间（t），频率（f）；3、离散性，谐波性，收敛性；4、准周期，瞬态

非周期；5、均值?x，均方值?x，方差?x；6、偶，奇；

（二）1、√；2、√；3、╳；4、╳；5、√； （三）1、

22

2x0?，

x0xA1；2、0，0，；3、；4、

2?xcos(?t??)a?j2?f2024Tsinc?(2?f??0)T??Tsinc?(2?f??0)T?； 5、2； 222a?4?f??0?j4?fa?

第二章 测试装置的基本特性

（一）1、1/2，1/2，?45?；2、123；3、傅立叶变换法，滤波器法；4、A0e被测量；6、线性；

（二）（4）（3）（2）（4）（2）（3）（1） （三）╳ √ √ √ ╳ ╳ （四）略

?j?t0；5、

第三章 常用传感器

（一）1、电阻、电感、电容、涡流；压电、磁电；2、金属丝的几何变形，半导体材料的电

阻率变化；3、差动；4、电荷，电压，电荷；5、涡电流；6、mv / (m/s)；7、压电效应。

（二）（2）（3）（4）（2）（3），（3）（4）（4）（2） （三）√ √ ╳ ╳ （四）略

第四章 信号调理、处理和记录

（一）1、电压或电流；2、激励电压；3、桥臂数；4、相乘，相乘；5、鉴频；6、幅值，频

率；7、幅频特性曲线降为最大值的12倍时对应的频率为截止频率；

B?fc2?fc1；fc2?2fc1，8、大；

（二）（1）（1）（3）（2）（4） （三）√ ╳ ╳ √ （四）略

第五章 信号处理初步

（一）1、概率密度函数，自相关函数；2、带通滤波法，傅立叶变换法；3、有限带宽，fs?2fh；

4、100；5、?x，0；6、相干函数；7、A,A；8、周期图法；9、功率密度，能谱；10、时域，频域；

（二）1、╳；2、√；3、√；4、√；5、╳；6、╳；7、╳；

2

AA（三）1、Rx(?)?A0?1cos?1??2cos?2?，

22222AASx(?)?A0?1??(???1)??(???1)??2??(???2)??(???2)?；

442222、Rxy(?)?2?sin??；

3、同频相关、不同频不相关；

4、信号的常值分量为其自相关函数均值的开方，周期成分与其自相关函数周期成分的频率相同、幅值成比例关系；

5、该系统的作用是使信号幅值不变、相位提前T； 6、

????sinc2(t)dt??2?1/2??1/2?1df??；

第六章 振动的测试

（一）1、小于，等于，大于；2、90；3、远大于；4、稳态正弦激振，随机激振，瞬态激振；

5、相对式，绝对式；6、力传感器，加速度计；7、电荷放大器，电压放大器；8、固有频率，阻尼比，振型；9、参考。

（二）1、╳；2、╳；3、√；4、√；5、╳；6、√；7、√；8、╳；9、√； （三）略

河北科技大学200X——200X学年第一学期

《传感器与测试技术》期末考试试卷

学院 班级 姓名 学号 题号 得分 一 二 三 四 五 六 总分 一、填空（每空1份，共20分）

1． 测试技术的基本任务是 获取有用的信息

1． 。

2． 从时域看，系统的输出是其输入与该系统 获取有用的信息 的卷积。

2． 信号的时域描述，以 脉冲响应函数

3． 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。

4． 如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频

率应该大于 Hz。

5． 在桥式测量电路中，根据其 的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。

6． 金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用

引起的电阻变化，后者利用 变化引起的电阻变化。 7． 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。

8． 带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1，其带宽B = ；若其带宽

为1/3倍频程则fc2 = fc1。

9． 属于能量控制型的传感器有 、 等。

10 根据载波受调制的参数不同，调制可分为 、 、 。 11 相关滤波的工作原理是 。

12 测试装置的动态特性可以用 函数、 函数和

函数进行数学描述。

3． 获取有用的信息 4． 脉冲响应函数

5． 时间(t)、频率f或(?) 6． 100Hz

7． 激励电压（或工作电压或桥压或电源）

8． 导体机械形变、半导体电阻率的（或半导体压阻效应） 9． 压电效应

10． fc2?fc1 、32（或1.26）

11． 电阻式传感器、涡电流传感器、电容式传感器、电感式传感器等，答对任何两

个均得2分

12． 调幅、调频、调相

13． 同频相关不同频不相关/同频检测原理 14． 传递、频率响应、脉冲响应

二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分） 1． 不能用确定的数学公式表达的信号是 信号。 A 复杂周期 B 非周期 C 瞬态 D 随机 2． 平稳随机过程必须 。

A 连续 B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均 3． 一阶系统的动态特性参数是 。

A 固有频率 B 阻尼比 C 时间常数 D 灵敏度

4． 系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值

不同的输出量之间的最大差值称为 。