2017华工检测技术与信号处理作业答案
检测技术与信号处理,平时作业2020秋华工答案
一. 判断题【】1. 磁电式速度传感器是利用电磁感应原理。
对【】2. 测量正确度描述了测量结果中粗大误差大小的程度。
错【】3. 确定信号中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。
对【】4. 当一个空气微粒偏离其平衡位置时，就有一个压力的临时增加，据此可描述声强为功率面积。
错【】5. 应变片式位移传感器是将位移量转换为应变量。
对二. 单向选择1.通过与国家基准对比或校准来确定量值单位的为 B 。
A.国家基准(B) 副基准 C.计量基准 D.企业基准2.下列不属于量值的是 D 。
A. 2mB.30kgC.4sD. A3.同一量多次测量时，误差的正负号和绝对值以不可预知的方式变换称为 B 。
A.系统误差B.随机误差C.相对误差D.绝对误差4. D 中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。
A.离散信号B.阶跃信号C.不确定信号D.确定信号5.周期信号的强度可用峰值、 C 、有效值、和平均功率来描述。
A.真值B.均值C.绝对均值D.均方根值6.信号的时域描述是就 B 而言。
A.频率B.时间C.周期D.振幅7.测量装置的静态特性包括线性度、灵敏度、回程误差、 C 等。
A.传递函数B.频率响应函数C.分辨力D.脉冲响应函数8. D 晶体，当受到外力作用时，不会产生压电效应。
A. 石英B. 钛酸钡C. 锆钛酸铅D.硫酸钙9.在抗干扰设计时，将各单元电路的地点顺序连接在一条公共的地线上称为D 。
A.多点接地B.单点接地C.并连接地D.串联接地10.传递函数H(S)与 A 及系统的初始状态无关。
A.输入x(t)B.装置的传输特性C.装置的结构11.电容传感器变换原理不包括 B 。
A. 变面积B. 变温度C. 变极距D.变介质12.低通滤波器允许其截至频率 A 的频率成分通过。
A. 以下B. 以上C. 两个区间范围以内D. 两个区间范围以外13.在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象称为 C 。
A. 光生伏打效应B. 内光电效应C. 外光电效应D.光电池效应14.自相关函数为 B 。
工程测试和信号处理课后答案
2-8 进行某次动态压力测量时，所用的压电式力传感器的灵敏度为Mpa ，将它与增益为0. 005V/nC 的电荷放大器相联，而电荷放大器的输出接到一台笔记式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V 。
试计算这个测量系统的总灵敏度，又当压力变化为时，记录笔在记录纸上的位移量是多少？ 解： 总灵敏度MPa mm V mm nC V MPa nC k k k k /09.9/20/005.0/9.900302010=⨯⨯=⨯⨯= 记录的位移=mm 8.3109.95.3=⨯。
2-9求周期信号X(t)=+(100t-045)通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的装置后所得到的稳态响应。
解： 因题设装置的频率响应函数为 jwjw jw H 005.01111)(+=+=τ 此装置对所给输入信号X(t),按线形迭加性和频率保持特性 )()()(21t X t X t X +=其中 0105.010cos 5.0)(1111===X =θ 即w t t X︒-===X ︒-=451002.0)45100cos(2.0)(2222θ 即w t t X 应分别有下列之增益和相移，并保持其频率，即 ︒-∠=⨯⨯+=86.299.010005.011)(11j jw H增益 相移︒862.2 ︒-∠=⨯⨯+=56.2689.0100005.011)(22j jw H增益 相移︒-56.26()[]︒--⨯+︒-⨯=56.2645100cos 2.089.0)86.210cos(5.099.0)(t t t y=)56.71100cos(18.0)86.210cos(49.0︒-+︒-t t从本例可以看出，一阶装置具有对较高频率输入的“抑制”作用。
2-10用一个一阶系统作100Hz 正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内, 则时间常数应取多少？若用该系统测试50Hz 信号，问次此时的振幅误差和相角误差是多少？ 1)s s f j H μπωτπππωωτωτω523)(10233.5)200(108.0108.020*********.0195100)(%5)(111%10011)(422222=⨯===∴=⨯===⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴≤+-=⨯-=∂- 又 2) /411242209)1023.5100(%3.1)1023.5100(111%100)(1111005022︒≈⨯⨯-=-==⨯⨯+-=⨯+-==⨯==----πωτϕπωτδπππωtg tg f2-13设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。
信号处理与测试技术习题及答案
第一章习题：一、填空题1、电量分为和，如电流、电压、电场强度和电功率属于；而描述电路和波形的参数，如电阻、电容、电感、频率、相位则属于。
2、传感器输出的经过加工处理后，才能进—步输送到记录装置和分析仪器中。
3、现代科学认为，、、是物质世界的三大支柱。
4、与三大支柱相对应，现代科技形成了三大基本技术，即、、。
5、传感技术是人的的扩展和延伸；通信技术是人的的扩展和延伸；计算机技术是人的的延伸。
6、、、技术构成了信息技术的核心。
二、简答题1、举例说明信号测试系统的组成结构和系统框图。
2、举例说明传感技术与信息技术的关系。
3、分析计算机技术的发展对传感测控技术发展的作用。
4、分析说明信号检测与信号处理的相互关系。
三、参考答案（－）填空题1、电能量、电参量、电能量、电参量2、电信号、信号调理电路3、物质、能量、信息4、新材料技术、新能源技术和信息技术5、感官（视觉、触觉）功能、信息传输系统(神经系统)、信息处理器官(大脑)功能6、传感、通信和计算机第二章习题：一、填空题1、确定性信号可分为和两类。
2、信号的有效值又称为，它反映信号的。
3、概率密度函数是在域，相关函数是在域，功率谱密度是在域上描述随机信号。
4、周期信号在时域上可用、和参数来描述。
5、自相关函数和互相关函数图形的主要区别是。
6、因为正弦信号的自相关函数是同频率的，因此在随机噪声中含有时，则其自相关函数中也必然含有，这是利用自相关函数检测随机噪声中含有的根据。
7、周期信号的频谱具有以下三个特点：_________、________、_________。
8、描述周期信号的数学工具是__________；描述非周期信号的数学工具是________。
9、同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是的。
10、信号经典分析方法是和。
11、均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望，反映了信号变化的，均方值反映信号的。
12、奇函数的傅立叶级数是，偶函数的傅立叶级数是。
华中科技大学工程测试与信息处理(08009650) 作业及答案教案资料
华中科技大学工程测试与信息处理(08009650)作业及答案1 请给出3种家用电器中的传感器及其功能。
洗衣机：水位传感器冰箱：温度传感器彩电：亮度传感器热水器：温度传感器空调：温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。
重力传感器、三维陀螺仪、GPS、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。
3 系统地提出（或介绍）你了解的（或设想的）与工程测试相关的某一（小）问题。
考虑通过本门课程的学习，你如何来解决这一问题。
（注意：本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联，即通过本课程的学习，给出详细具体可行的解决方案）第二章普通作业1请写出信号的类型1)简单周期信号2)复杂周期信号3)瞬态信号准周期信号4)平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章 信号分析基础 测试题1. 设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（C ）的频谱为X(f ＋fo ）。
A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 02)(π 2. 周期信号截断后的频谱必是（A ）的。
A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。
A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。
A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为（A ） 。
A )(d )()(00t x t t t t x =-⎰∞∞-δ B )()(*)(00t t x t t t x -=-δC )()(*)(t x t t x =δD 1)(⇔t δ2.6 思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。
解答提示：峰值9.5V，负峰值-9.5V，双峰值19V，均值0V。
检测与信号处理技术考核题
1、间接测量:测量几个被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测量的数值。
2、系统误差:指误差变化规律服从某一确定规律的误差。
3、灵敏度:迟滞特性表明仪表在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输入——输出曲线不重合的程度。
4、迟滞:迟滞特性表明仪表在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输入——输出曲线不重合的程度。
5、绝对压力:指直接作用于容器或物体表面的压力，即物体承受的实际压力，其零点为绝对真空，符号为PABS（ABS为下标）。
二、简答题:1、检测与测量的区别解答：检测主要包括检验和测量两方面的含义。
检验是分辨出被测参数量值所归属的某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或现象是否存在。
测量是把被测未知量与同性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数，并用数字表示这个倍数的过程。
2、产生系统误差的常见原因有哪些?产生系统误差的常见原因有：仪器误差、环境误差（影响误差）、理论误差与方法误差和人员误差。
3、标准电极定律的实用价值是什么?如果两种导体A、B分别与第三种导体C组成热电偶产生的热电动势已知，则由这两个导体A、B组成热电偶产生的热电动势可由下式计算：这里采用的电极称为标准热电极，在实际应用中，一般标准热电极材料为纯铂。
这是因为铂易得纯态，物理化学性质稳定，熔点较高。
由于采用了标准电极，大大方便了热电偶的选配工作，只要知道了一些材料与标准热电极相配的热电动势，就可以用上述定律求出任何两种材料配成热电偶的热电动势。
1、按公式求圆柱体体积,若已知r约为4cm,h约为10cm,要使体积的相对误差等于2%,试问r 和h的测量的误差应为多少?2、用镍铬一镍硅热电偶测量炉温,如果热电偶在工作时的冷端温度为30ºC,测得的热电势指示值为33.6mV,求被测炉温的实际值?四、查资料,简述一种温度测量应用的例子。
(应用背景,工作原理,参考文献,字数在1000字以上)一、热敏电阻在测控系统和电子设备中,常常需要用到各种温度参数。
测试技术与信息处理第章习题与答案
一、判断题(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”)1．压电传感器的电压灵敏度及电荷灵敏度不受外电路的影响。
(√) 2．将传感器做成差动式可以提高灵敏度、改善非线性、实现某些补偿。
( √ ) 3．压电式传感器在后接电荷放大器时，可基本消除电缆电容的影响，而且可以实现对变化缓慢的被测量的测量。
(√) 4．只要保证两组相对桥臂阻抗大小之积相等这一条件，就可使直流电桥及交流电桥达到平衡。
(×) 5．磁电式传感器由于存在运动部分，因此不能用于高频测量。
(×) 6．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属应变片；测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。
(√) 7．由于霍尔式传感器输出的霍尔电势与控制电流及所处的磁场强度的乘积成正比，因此可用作乘法器。
(√) 8．压电式传感器的电荷灵敏度与外电路（连接电缆、前置放大器）无关，电压灵敏度则受外电路的影响。
( √ ) 9．用差动变压器式电感传感器测量位移时，直接根据其输出就能辨别被测位移的正负极性。
(×) 10．半导体应变片的灵敏度比金属应变片高，线性和稳定性也比后者好。
(×) 11．差动螺管式自感传感器与差动变压器式互感传感器的结构相似，都是把被测位移的变化转换成输出电压的变化。
(×)12．由于线圈可以做得比较轻巧，因此动圈式磁电传感器可以用来测量变化比较快的被测量，而动铁式磁电传感器则不能。
(×) 13．压电式传感器的电荷灵敏度只取决于压电材料本身，而电压灵敏度则还与外电路的电气特性有关。
(√) 14．测量小应变时，应选用金属丝应变片，测量大应变时，应选用半导体应变片。
( × ) 15．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。
(√) 16．作为温度补偿的应变片应和工作应变片作相邻桥臂且分别贴在与被测试件相同的置于同一温度场的材料上。
信号处理-习题(答案)【方案】.doc
数字信号处理习题解答 第二章 数据采集技术基础2.1 有一个理想采样系统，其采样角频率Ωs =6π，采样后经理想低通滤波器H a (j Ω)还原，其中⎪⎩⎪⎨⎧≥Ω<Ω=Ωππ30321)(，，j H a 现有两个输入，x 1(t )=cos2πt ，x 2(t )=cos5πt 。
试问输出信号y 1(t )，y 2(t )有无失真？为什么？分析：要想时域采样后能不失真地还原出原信号，则采样角频率Ωs 必须大于等于信号谱最高角频率Ωh 的2倍，即满足Ωs ≥2Ωh 。
解：已知采样角频率Ωs =6π，则由香农采样定理，可得 因为x 1(t )=cos2πt ，而频谱中最高角频率πππ32621=<=Ωh ，所以y 1(t )无失真；因为x 2(t )=cos5πt ，而频谱中最高角频率πππ32652=>=Ωh ，所以y 2(t )失真。
2.2 设模拟信号x (t )=3cos2000πt +5sin6000πt +10cos12000πt ，求：（1） 该信号的最小采样频率；（2） 若采样频率f s =5000Hz ，其采样后的输出信号； 分析：利用信号的采样定理及采样公式来求解。
○1采样定理 采样后信号不失真的条件为：信号的采样频率f s 不小于其最高频率f m 的两倍，即f s ≥2f m○2采样公式 )()()(s nT t nT x t x n x s===解：（1）在模拟信号中含有的频率成分是f 1=1000Hz ，f 2=3000Hz ，f 3=6000Hz∴信号的最高频率f m =6000Hz由采样定理f s ≥2f m ，得信号的最小采样频率f s =2f m =12kHz （2）由于采样频率f s =5kHz ，则采样后的输出信号⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛====n n n n n n n n n n n f n x nT x t x n x s s nTt s522sin 5512cos 13512cos 10522sin 5512cos 35112cos 105212sin 5512cos 3562cos 10532sin 5512cos 3)()()(πππππππππππ 说明：由上式可见，采样后的信号中只出现1kHz 和2kHz 的频率成分，即kHzf f f kHzf f f ss 25000200052150001000512211======，，若由理想内插函数将此采样信号恢复成模拟信号，则恢复后的模拟信号()()t t t f t f t y ππππ4000sin 52000cos 132sin 52cos 13)(21-=-=可见，恢复后的模拟信号y (t ) 不同于原模拟信号x (t )，存在失真，这是由于采样频率不满足采样定理的要求，而产生混叠的结果。
华中科技大学工程测试与信息处理(08009650) 作业及答案教程文件
1 请给出3种家用电器中的传感器及其功能。
洗衣机：水位传感器冰箱：温度传感器彩电：亮度传感器热水器：温度传感器空调：温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。
重力传感器、三维陀螺仪、GPS、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。
3 系统地提出（或介绍）你了解的（或设想的）与工程测试相关的某一（小）问题。
考虑通过本门课程的学习，你如何来解决这一问题。
（注意：本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联，即通过本课程的学习，给出详细具体可行的解决方案）第二章普通作业1请写出信号的类型1)简单周期信号2)复杂周期信号3)瞬态信号准周期信号4)平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章 信号分析基础 测试题1. 设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（C ）的频谱为X(f ＋fo ）。
A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. tf j e t x 02)(π 2. 周期信号截断后的频谱必是（A ）的。
A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。
A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。
A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为（A ） 。
A )(d )()(00t x t t t t x =-⎰∞∞-δ B )()(*)(00t t x t t t x -=-δC )()(*)(t x t t x =δD 1)(⇔t δ2.6 思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。
解答提示：峰值9.5V ，负峰值-9.5V ，双峰值19V ，均值0V 。
周期=0.06/3.5S2) 绘出信号的时域波形)502cos()(10t e t x t ⋅⋅⋅=⋅-解答提示：3) 为什麽能用自相关分析消去周期信号中的白噪声信号干扰。
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一. 判断题
【】1. 磁电式速度传感器是利用电磁感应原理。
对
【】2. 测量正确度描述了测量结果中粗大误差大小的程度。
错
【】3. 确定信号中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。
对
【】4. 当一个空气微粒偏离其平衡位置时，就有一个压力的临时增加，据此可描述声强为功率面积。
错
【】5. 应变片式位移传感器是将位移量转换为应变量。
对
二. 单向选择
1.通过与国家基准对比或校准来确定量值单位的为 B 。
A.国家基准(B) 副基准 C.计量基准 D.企业基准
2.下列不属于量值的是 D 。
A. 2m
B.30kg
C.4s
D. A
3.同一量多次测量时，误差的正负号和绝对值以不可预知的方式变换称为 B 。
A.系统误差
B.随机误差
C.相对误差
D.绝对误差
4. D 中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。
A.离散信号
B.阶跃信号
C.不确定信号
D.确定信号
5.周期信号的强度可用峰值、 C 、有效值、和平均功率来描述。
A.真值
B.均值
C.绝对均值
D.均方根值
6.信号的时域描述是就 B 而言。
A.频率
B.时间
C.周期
D.振幅
7.测量装置的静态特性包括线性度、灵敏度、回程误差、 C 等。
A.传递函数
B.频率响应函数
C.分辨力
D.脉冲响应函数
8. D 晶体，当受到外力作用时，不会产生压电效应。
A. 石英
B. 钛酸钡
C. 锆钛酸铅
D.硫酸钙
9.在抗干扰设计时，将各单元电路的地点顺序连接在一条公共的地线上称为
D 。
A.多点接地
B.单点接地
C.并连接地
D.串联接地
10.传递函数H(S)与 A 及系统的初始状态无关。
A.输入x(t)
B.装置的传输特性
C.装置的结构
11.电容传感器变换原理不包括 B 。
A. 变面积
B. 变温度
C. 变极距
D.变介质
12.低通滤波器允许其截至频率 A 的频率成分通过。
A. 以下
B. 以上
C. 两个区间范围以内
D. 两个区间范围以外
13.在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象称为 C 。
A. 光生伏打效应
B. 内光电效应
C. 外光电效应
D.光电池效应
14.自相关函数为 B 。
A. 奇函数
B. 偶函数
C. 非奇非偶函数
15.回转轴径向运动误差测量时，有时不必测量总的径向运动误差，而只将一只传感器置于
该方向来检测，这种方式称为 D 测量法。
A.轴向
B. 径向
C. 双向
D. 单向
三. 概念解释题
1.线性度:
仪表的静态输入——输出校准（标定）曲线与其理论拟合直线之间的偏差。
2.测量精密度 :
对某一稳定的被测量在相同的规定的工作条件下，由同一测量者，用
同一仪表在相当短的时间内连续重复测量多次，其测量结果的不一致程度，不一致程度愈小，说明测量仪表越精密，精密度反映测量结果中随机误差的影响程度。
四. 简答题
1.简述数字信号预处理的步骤。
首先预处理；然后A/D转换；计算机或专用的信号处理机；最后运算结果显示打印等.
2.何谓光电效应。
答：当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象即为光电效应。
五、分析题
1.设3次测量直径值（M）分别为：3.2、3.1、3.3，若只考虑随机误差，求被测值的平均值和平均值的标准偏差。
答;被测值的平均值等于（3.2+3.1+33）/3,等于3.2.
平均值的标准偏差是S = Sqr(∑(xn-x拨)^2 /(n-1)
公式中∑代表总和，x拨代表x的算术平均值，^2代表二次方，Sqr代表平方根
x拨= (3.2+3.1+3.3)/3 = 9.6/3 = 3.3
S^2 = [(3.2-3.2)^2+(3.1-3.2)^2+(3.3-3.2)^2]/(3-1) =0
标准偏差S = Sqr(0) = 0。