一、填空題（每空1分，共15分）
1. 如果所測試的信號隨時(shí)間周期變化或變化很快，這種測試稱為________測試。
2. 確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測非電量（或電量）的_______和標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)。
3. 渦流傳感器的線圈與被測物體的距離減小時(shí)，互感系數(shù)M將________.
4. 半導(dǎo)體應(yīng)變片以壓阻效應(yīng)為主，它的靈敏度系數(shù)為金屬應(yīng)變片的________倍。
5. 測量準(zhǔn)靜態(tài)力信號時(shí)，要求電荷放大器的輸入阻抗________1012（Ω）。
6. 周期信號展開為傅立葉級數(shù)后，其中A0表示直流分量的幅值，An表示________分量的幅值。
7. 當(dāng)τ→∞時(shí)，信號x（t）的自相關(guān)函數(shù)Rx（τ）呈周期性變化，說明該信號為________.
8. LCD是液晶顯示器，是一種________功耗器件。
9. A/D卡的轉(zhuǎn)換速率表示________.
10. 在電橋測量中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同，________接法可以得到靈敏度輸出。
11. 一階有源低通濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)，主要缺點(diǎn)是________.為克服該缺點(diǎn)，可采用二階或二階以上有源低通濾波器。
12. 絕對濕度給出了水分在空間的具體含量，而相對濕度給出了大氣的________程度，它比絕對濕度使用更廣泛。
13. 氧化型氣體吸附到N型半導(dǎo)體氣敏元件上，將使截流子數(shù)目減少，從而使材料的電阻率________.
14. 半導(dǎo)體溫度傳感器以P-N結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ)。二極管感溫元件利用P-N結(jié)在恒定電流下，其________與溫度之間的近似線性關(guān)系實(shí)現(xiàn)。
15. 圖像處理的主要目的是________.
二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號碼填在題后的括號內(nèi)。每小題1分，共15分）
1. 為了抑制干擾，常采用的電路有（ ）
A. A/D轉(zhuǎn)換器 B. D/A轉(zhuǎn)換器 C. 變壓器耦合 D. 調(diào)諧電路
2. 選擇二階裝置的阻尼比ζ=0.707，其目的是（ ）。
A. 阻抗匹配 B. 增大輸出量 C. 減小輸出量 D. 接近不失真條件
3. 自相關(guān)函數(shù)一定是（ ）函數(shù)。
A. 偶 B. 奇 C. 周期 D. 隨機(jī)
4. 用脈沖錘激振時(shí)，為了獲得較寬的激振頻率，可（ ）
A. 增加敲擊力 B. 增加錘頭硬度
C. 增大錘重 D. 減小沖擊力
5. 記錄磁帶慢錄快放，放演信號的頻寬將（ ）
A. 擴(kuò)展，幅值減小 B. 變窄，幅值減小
C. 幅值增大 D. 變窄，幅值增大
6. 無源RC低通濾波器從（ ）兩端引出輸出電壓。
A. 電阻R B. 電容C C. 運(yùn)算放大器 D. 電感L
7. 人工視覺系統(tǒng)圖像處理中，對像素信息進(jìn)行編碼的作用是（ ）
A. 濾去噪聲 B. 傳輸和存儲信息
C. 圖像增強(qiáng) D. 圖像分割
8. 載波頻率為f0，調(diào)制信號的頻率為fm，兩者的關(guān)系為（ ）
A. f0=fm B. f0>fm C. f0》fm D. f0《fm
9. 測量不能直接接觸的高溫物體溫度，可采用（ ）溫度傳感器。
A. 熱電偶 B. 亮度式 C. 半導(dǎo)體三極管 D. 半導(dǎo)體二極管
10. 電容式濕度傳感器只能測量（ ）濕度。
A. 相對 B. 絕對 C. 任意 D. 水分
11. 由于熱電光導(dǎo)攝像管的信號比可見光弱一個(gè)數(shù)量級，必須采用（ ）的前置放大器。
A. 信噪比高 B. 信噪比低 C. 穩(wěn)定性低 D. 靈敏度很小
12. 電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為（ ）的輸出。
A. 電阻 B. 電容 C. 電壓 D. 電荷
13. 通常采用的壓力敏感元件有（ ）
A. 柱形彈性元件 B. 環(huán)形彈性元件 C. 梁形彈性元件 D. 波登管
14. 壓電式加速度傳感器是（ ）信號的傳感器。
A. 適于測量任意 B. 適于測量直流
C. 適于測量緩變 D. 適于測量動態(tài)
15. 對于電渦流傳感器的諧振測位移電路，當(dāng)無金屬導(dǎo)體靠近時(shí)，其輸出電壓（ ）
A. B. 最小 C. 隨機(jī)變化 D. 中間點(diǎn)
三、問答題（每小題5分，共30分）
1. 試畫出低通、高通、帶通、帶阻的幅頻特性，并標(biāo)出半功率點(diǎn)。
2. 一般計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)的基本組成包括哪些主要環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的作用是什么？
3. 壓電式加速度傳感器和壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么？
4. 試述如何利用自相關(guān)函數(shù)判斷隨機(jī)噪聲中是否包含有正弦波周期信號？
5. 如何消除熱敏電阻阻溫特性的非線性？熱敏電阻的測溫范圍一般是多少？
6. 差動型變磁阻式電感傳感器在使用時(shí)常把兩個(gè)線圈接在電橋的兩個(gè)相鄰橋臂中，試問：電橋需接入何種激勵(lì)電壓？該電橋的輸出電壓是何波形？
四、計(jì)算題（每小題8分，共24分）
1. 磁柵式位移傳感器采用空間相位差為的兩個(gè)靜態(tài)磁頭來測量位移，其輸出電動勢為E=Usin，磁尺剩磁信號的波長為1mm.求：
（1）若E=7sin（100t+0.48π）伏，此時(shí)所測得的位移量S；
（2）在一個(gè)測量周期內(nèi)，此傳感器所能測量得的位移量。
2. 一電渦流測振儀測量某主軸的軸向振動。已知：傳感器的靈敏度為15（mV/μm），線性范圍為6（μm）。現(xiàn)將傳感器安裝在主軸右側(cè)。如圖a所示。用 記錄儀記錄振動波形，如圖b所示，問：傳感器與被測金屬的安裝距離L為多少微米時(shí)，可得到較好的測量效果？軸向振動的振幅A為多少？
3. 壓電式加速度傳感器與電荷放大器聯(lián)接，電荷放大器又與函數(shù)記錄儀聯(lián)接。已知：傳感器的電荷靈敏度kq=100（pC/g），反饋電容Cf=0.01（μF），被測加速度a=0.5g.求：
（1）電荷放大器的輸出電壓是多少？電荷放大器的靈敏度是多少？
（2）若函數(shù)記錄儀的靈敏度kg=2mm/mV，求測量系統(tǒng)總靈敏度k0.
五、應(yīng)用題（每小題8分，共16分）
1. 試選擇一種傳感器，設(shè)計(jì)測量車床主軸轉(zhuǎn)速的原理方案，并作簡要說明。
2. 一汽車司機(jī)座的振動較大，試設(shè)計(jì)測試方案尋找振源。
（1）給出可能的振源；
（2）列出測試方案框圖，并作簡要說明；
（3）給出判斷方法及判斷原則。
1. 如果所測試的信號隨時(shí)間周期變化或變化很快，這種測試稱為________測試。
2. 確定靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵是選用被測非電量（或電量）的_______和標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)。
3. 渦流傳感器的線圈與被測物體的距離減小時(shí)，互感系數(shù)M將________.
4. 半導(dǎo)體應(yīng)變片以壓阻效應(yīng)為主，它的靈敏度系數(shù)為金屬應(yīng)變片的________倍。
5. 測量準(zhǔn)靜態(tài)力信號時(shí)，要求電荷放大器的輸入阻抗________1012（Ω）。
6. 周期信號展開為傅立葉級數(shù)后，其中A0表示直流分量的幅值，An表示________分量的幅值。
7. 當(dāng)τ→∞時(shí)，信號x（t）的自相關(guān)函數(shù)Rx（τ）呈周期性變化，說明該信號為________.
8. LCD是液晶顯示器，是一種________功耗器件。
9. A/D卡的轉(zhuǎn)換速率表示________.
10. 在電橋測量中，由于電橋接法不同，輸出電壓的靈敏度也不同，________接法可以得到靈敏度輸出。
11. 一階有源低通濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)，主要缺點(diǎn)是________.為克服該缺點(diǎn)，可采用二階或二階以上有源低通濾波器。
12. 絕對濕度給出了水分在空間的具體含量，而相對濕度給出了大氣的________程度，它比絕對濕度使用更廣泛。
13. 氧化型氣體吸附到N型半導(dǎo)體氣敏元件上，將使截流子數(shù)目減少，從而使材料的電阻率________.
14. 半導(dǎo)體溫度傳感器以P-N結(jié)的溫度特性為理論基礎(chǔ)。二極管感溫元件利用P-N結(jié)在恒定電流下，其________與溫度之間的近似線性關(guān)系實(shí)現(xiàn)。
15. 圖像處理的主要目的是________.
二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號碼填在題后的括號內(nèi)。每小題1分，共15分）
1. 為了抑制干擾，常采用的電路有（ ）
A. A/D轉(zhuǎn)換器 B. D/A轉(zhuǎn)換器 C. 變壓器耦合 D. 調(diào)諧電路
2. 選擇二階裝置的阻尼比ζ=0.707，其目的是（ ）。
A. 阻抗匹配 B. 增大輸出量 C. 減小輸出量 D. 接近不失真條件
3. 自相關(guān)函數(shù)一定是（ ）函數(shù)。
A. 偶 B. 奇 C. 周期 D. 隨機(jī)
4. 用脈沖錘激振時(shí)，為了獲得較寬的激振頻率，可（ ）
A. 增加敲擊力 B. 增加錘頭硬度
C. 增大錘重 D. 減小沖擊力
5. 記錄磁帶慢錄快放，放演信號的頻寬將（ ）
A. 擴(kuò)展，幅值減小 B. 變窄，幅值減小
C. 幅值增大 D. 變窄，幅值增大
6. 無源RC低通濾波器從（ ）兩端引出輸出電壓。
A. 電阻R B. 電容C C. 運(yùn)算放大器 D. 電感L
7. 人工視覺系統(tǒng)圖像處理中，對像素信息進(jìn)行編碼的作用是（ ）
A. 濾去噪聲 B. 傳輸和存儲信息
C. 圖像增強(qiáng) D. 圖像分割
8. 載波頻率為f0，調(diào)制信號的頻率為fm，兩者的關(guān)系為（ ）
A. f0=fm B. f0>fm C. f0》fm D. f0《fm
9. 測量不能直接接觸的高溫物體溫度，可采用（ ）溫度傳感器。
A. 熱電偶 B. 亮度式 C. 半導(dǎo)體三極管 D. 半導(dǎo)體二極管
10. 電容式濕度傳感器只能測量（ ）濕度。
A. 相對 B. 絕對 C. 任意 D. 水分
11. 由于熱電光導(dǎo)攝像管的信號比可見光弱一個(gè)數(shù)量級，必須采用（ ）的前置放大器。
A. 信噪比高 B. 信噪比低 C. 穩(wěn)定性低 D. 靈敏度很小
12. 電橋測量電路的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉(zhuǎn)為（ ）的輸出。
A. 電阻 B. 電容 C. 電壓 D. 電荷
13. 通常采用的壓力敏感元件有（ ）
A. 柱形彈性元件 B. 環(huán)形彈性元件 C. 梁形彈性元件 D. 波登管
14. 壓電式加速度傳感器是（ ）信號的傳感器。
A. 適于測量任意 B. 適于測量直流
C. 適于測量緩變 D. 適于測量動態(tài)
15. 對于電渦流傳感器的諧振測位移電路，當(dāng)無金屬導(dǎo)體靠近時(shí)，其輸出電壓（ ）
A. B. 最小 C. 隨機(jī)變化 D. 中間點(diǎn)
三、問答題（每小題5分，共30分）
1. 試畫出低通、高通、帶通、帶阻的幅頻特性，并標(biāo)出半功率點(diǎn)。
2. 一般計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)的基本組成包括哪些主要環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的作用是什么？
3. 壓電式加速度傳感器和壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么？
4. 試述如何利用自相關(guān)函數(shù)判斷隨機(jī)噪聲中是否包含有正弦波周期信號？
5. 如何消除熱敏電阻阻溫特性的非線性？熱敏電阻的測溫范圍一般是多少？
6. 差動型變磁阻式電感傳感器在使用時(shí)常把兩個(gè)線圈接在電橋的兩個(gè)相鄰橋臂中，試問：電橋需接入何種激勵(lì)電壓？該電橋的輸出電壓是何波形？
四、計(jì)算題（每小題8分，共24分）
1. 磁柵式位移傳感器采用空間相位差為的兩個(gè)靜態(tài)磁頭來測量位移，其輸出電動勢為E=Usin，磁尺剩磁信號的波長為1mm.求：
（1）若E=7sin（100t+0.48π）伏，此時(shí)所測得的位移量S；
（2）在一個(gè)測量周期內(nèi)，此傳感器所能測量得的位移量。
2. 一電渦流測振儀測量某主軸的軸向振動。已知：傳感器的靈敏度為15（mV/μm），線性范圍為6（μm）。現(xiàn)將傳感器安裝在主軸右側(cè)。如圖a所示。用 記錄儀記錄振動波形，如圖b所示，問：傳感器與被測金屬的安裝距離L為多少微米時(shí)，可得到較好的測量效果？軸向振動的振幅A為多少？
3. 壓電式加速度傳感器與電荷放大器聯(lián)接，電荷放大器又與函數(shù)記錄儀聯(lián)接。已知：傳感器的電荷靈敏度kq=100（pC/g），反饋電容Cf=0.01（μF），被測加速度a=0.5g.求：
（1）電荷放大器的輸出電壓是多少？電荷放大器的靈敏度是多少？
（2）若函數(shù)記錄儀的靈敏度kg=2mm/mV，求測量系統(tǒng)總靈敏度k0.
五、應(yīng)用題（每小題8分，共16分）
1. 試選擇一種傳感器，設(shè)計(jì)測量車床主軸轉(zhuǎn)速的原理方案，并作簡要說明。
2. 一汽車司機(jī)座的振動較大，試設(shè)計(jì)測試方案尋找振源。
（1）給出可能的振源；
（2）列出測試方案框圖，并作簡要說明；
（3）給出判斷方法及判斷原則。