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1、华南农业大学期末考试试卷（A卷）2008 学年第2学期 考试科目：测控技术基础考试类型：（闭卷）考试时间： 120 分钟学号 姓名 年级专业 题号一二三四五总分得分评阅人一、填空题 (每空1分，共22分)1. 周期方波信号的傅里叶级数的复指数函数展开式中，以关系作图称为 幅频 图，以关系作图称为 相频 图。2. 测试装置的静态特性指标有 线性度 、 灵敏度 和回程误差等。3. 时间常数是的一阶装置，输入频率为的正弦信号，其输出与输入间的相位差是 -45 。4. 满足测试装置不失真测试的频域条件是 幅频特性为常数 和 相频特性为线性 。5.电容器的电容量，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为：
2、 ，为了改善非线性度及提高传感器的灵敏度，通常采用 差动 的型式。6. 压电式传感器一般用于 动 态量测量。7. 差动变压器式传感器的两个次级线圈在连接时应该 反极性串接 。8. 石英晶体的稳定性比压电陶瓷 好 ，但压电常数比压电陶瓷 小 。9 在热电偶回路中接入第三种材料的导线，只要第三种导线的两端温度 相同 ，第三种导线的引入不会影响热电偶的热电动势。10. 光敏电阻是基于 内光电 效应的光电器件，光电池是基于 光生伏特 效应的光电器件。11. 带通滤波器的通带越窄，其选择性越 好 ，响应速度越 慢 。12. 将电桥接成差动方式可以提高 灵敏度 ，改善非线性，进行 温度 补偿。13. 用下
3、列3中滤波器组分别邻接成谱分析仪：（A）倍频程滤波器；（B）1/10倍频程滤波器；（C）1/3倍频程滤波器。若覆盖频率范围一定，则 B 组频率分辨力最高， A 组所使用的滤波器最少。二、选择题（每题2分，10题共20分）1. 利用d 函数的采样性质，( A )A 1 B 0.5 C 0 D -0.52. 将时域信号进行时移，则频域信号将会（ D ）A 扩展 B 压缩 C 不变 D 仅有相移3. 在进行四臂交流电桥设计时，若某两个相对臂接入电阻，为满足电桥平衡条件，另两相对臂中一个用电容，另一个应该用（ C ）。A 电阻 B 电容 C 电感 D 不确定4. 为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出
4、灵敏度的影响，可采用（ C ）放大器。A 电压 B 电流 C 电荷 D 电源5. 电涡流传感器是利用（A ）材料的电涡流效应工作的。A、金属导电 B、半导体 C、非金属 D、6. 为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ C ）。A 半桥双臂各串联一片电阻应变片 B 半桥双臂各并联一片电阻应变片C 适当提高电桥的电源电压 D 增大应变片的初始电阻值7. 为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在（ A ）桥臂上。A 相邻 B 相对 C 相同 D 都不对8. 在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（ B ）。A 恢复载波信号 B 恢复调制信号的幅值和极性C 恢复已调制波
5、 D 恢复调制信号的幅值9. 要使RC低通滤波器的通带加宽，则RC值应（ B ）。A 增加 B 减少 C 不变 D 都不对10. 已知某倍频程滤波器的下截至频率为300Hz，则其上截至频率为（ C ）Hz，其中心频率为（ D ）HzA B C D E F G H 三、判断题(每题1分，10题共10分，正确的打“”，错误的打“”）1. 复杂周期信号的频谱是连续的。（）2. 记录磁带快录慢放，则放演信号的带宽变窄，对后续处理设备的通频带要求降低。（ ）3. 当系统输入信号为，系统的单位脉冲响应函数为，则系统对该输入的时域响应表达式为。（）4影响一阶装置动态特性的参数是时间常数，原则上希望它越小越好
6、。（ ）5. 霍尔传感器可以在无磁场的情况下工作。（）6. 一般希望光敏电阻的暗电阻最大、亮电流越小越好。（ ）7. 光波在光纤中的传播是以全反射的方式进行的。（ ）8. 调幅信号由载波的频率携带信号的信息。（）9. 的滤波器的选择性比的滤波器好。（ )10. 倍频程滤波器是一种恒带宽比滤波器，因此当分析的频率范围越高时它的分辨力越好。（）四、简答题（3道题，共18分）1. 简述电阻应变片中，金属电阻应变片与半导体电阻应变片的主要区别。（6分）答：金属电阻应变片：工作原理是基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现
7、象。 其灵敏度较小。半导体应变片：工作原理是基于半导体材料的压阻效应。即某些半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。 灵敏度很高。2. 简述热电偶工作的两个条件。（6分）一、两种不同的导体或半导体连成闭合回路；二、两个接点温度不同。3. 简述什么是霍尔效应。答案：给磁场中的N型半导体薄片上通以电流I，由于N型半导体的载流子为电子，因此电子将沿与电流相反的方向运动。由于洛仑磁力的作用，电子发生偏转，一侧形成电子累积，另一侧形成正电荷累积，于是元件的横向便形成了电场。该电场阻止电子继续向侧面偏移，当电子所受电场力与洛仑兹力相等时，电子的累积达到动态平衡。这时在两端横面之间建立
8、的电场称为霍尔电场，相应的电势称为霍尔电势。，采用改变B或I或同时改变两者，达到将被测参数转换成电压量的变换。五、计算题（3道题，共30分）1. (1)低通滤波器的幅频特性如图（a）所示，其相频特性。若输入如图所示的方波信号，试求滤波器的输出。（8分）解:由图示的幅频特性可知,当输入信号频率为1时,其幅值将衰减为原值的2/3;当信号频率时,其幅值将衰减为零. 由图示方波信号可知其周期T=1,并且其展开式为基波频率为三次谐波频率为: .由此可见,方波信号经该滤波器以后,其输出将只包含有直流分量E/2和基波分量,并且基波幅值被衰减为原来的2/3,输出表达式为2. 以阻值R=120。灵敏度S=2的电
9、阻丝应变片与阻值为120的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻无穷大，当应变片的应变为2时，求出单臂、双臂、和全桥电桥的输出电压，并比较三种情况下电桥的灵敏度。（）（8分）答案：单臂：双臂：全桥：三种情况下电桥的灵敏度逐渐提高一倍。3. 若为调制信号，为载波信号，试用傅里叶变换性质和幅频图说明调幅过程和同步解调过程的原理。若时将会出现什么情况？（ 为原信号中的最高频率）。 （14分）答案：调幅过程就是将调制信号（测试信号）与载波（高频信号）相乘，由傅立叶变换的性质知：在时域中两个信号相乘，则对应在频域中这两个信号进行卷积，即由脉冲函数的卷积性质知：一个函数与单位脉冲函数卷积的结果，
10、就是将其图形由坐标原点平移至该脉冲函数处。即调制后的结果就相当于把原信号的频谱图形由原点平移至载波频率处，幅值减半。用已调制波再与原载波信号相乘一次 ，以复现原信号的频谱的过程称为同步解调法，根据傅里叶变换性质可得：若用一个低通滤波器滤去中心频率为的高频成分，那么将可以复现原信号的频谱（幅值减小为一半），若用放大处理来补偿幅值减小，可得到原调制信号。若，在调幅的频率搬移过程中，会使已调幅波与原信号频谱产生重叠，从而引起失真。华南农业大学期末考试试卷（A卷）2008 学年第1学期 考试科目：测控技术基础考试类型：（闭卷） 考试时间： 120 分钟学号 姓名 年级专业 题号一二三四五总分得分评阅人
11、一、 填空题 (每题2分，10题共20分)1、对事物实施测量必须满足两个条件：一是被测量必须有明确的定义；二是测量标准必须通过协议事先确定。2、在工程测试实践中，大多数检测系统属于线性时不变系统，这种系统的叠加性 和 频率保持性 在测试中具有重要意义。3、在发光二极管LED的光谱特性中，峰值波长决定发光颜色；峰的宽度决定颜色的纯度。4、已知矩形窗函数的脉宽为t，幅值为A，该函数的频谱为：（ ）5、机械振动测试工作中的许多工程问题，往往可以用由弹簧-阻尼器-质量块构成的单自由度模型来描述 。 6、根据傅里叶变换的性质知：信号的持续时间与信号占有的频带宽成反比。7、半导体应变片传感器的工作原理是基
12、于压阻效应；霍尔式传感器的工作原理是基于霍尔效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的压电效应。8、周期信号的频谱具有三个特点： 离散性、谐波性和收敛性。9、已知三角波傅氏级数展开式为： 则其频率成分为 ，各频率的振幅为 ；10、变极距型电容传感器灵敏度是初始极板间距的函数，随被测量而变化，因此该类传感器通常采用差动式结构，以改善传感器的灵敏度和线性。二、 选择题（将合适的选择项填入括号内，每题2分，15题共30分）1、信号在时域的时移，则信号在频域（ A ）。 A、 相移 B、 不变 C、 压缩 D 、放大2、通常所说的传感器核心组成部分是指：（ B ）A、 敏感元件和传感元件 B、敏感元
13、件和转换元件C、转换元件和调理电路 D、敏感元件、调理电路和电源3、对某一阶系统输入周期信号，则其稳态输出信号将保持（ C ）。频率保持性A、幅值不变，频率、相位可能改变； B、相位不变，幅值、频率可能改变；C、频率不变，幅值、相位可能改变； D、幅值、相位、频率都改变4、下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是：（C）A、光敏二极管 B、硅光电池 C、光电管 D、光导管5、不能采用非接触方式测量的传感器是：（ C ）。A、霍尔传感器；B、光电传感器；C、热电偶；D、涡流传感器6、恒带宽滤波器的带宽与其中心频率0_B_A比值为常数 B无关 C成反比 D成正比7、测力传感器的静态标定最主要的目的是：确定( A )、灵敏度和( B )。A、标定曲线； B、各向交叉干扰度；C、固有频率； D、阻尼比8、压电加速度计固定在试件上承受振动
