检测与信号处理技术考核题
测试技术与信息处理试题题库
测量技术基础试题一、填空题（25分，每空1分）1．时间常数τ是 一 阶传感器动态特性参数，时间常数τ越 小 ，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。
2．满足测试装臵不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。
3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。
4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变 宽 其幅值变 小 。
5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。
6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。
7. 电涡流传感器是利用 金属 材料的电涡流效应工作，可分为低频 透射 式和高频 反射 式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。
8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为 调制波 ，载送低频信号的高频振荡信号称为 载波 ，将经过调制过程所得的高频振荡波称为 已调制波 。
9．已知()t t x ωsin 12=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()⎰∞+∞-⎪⎭⎫⎝⎛-⋅dt t t x ωδ2π= 12 。
10．已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz ，则被测轴的转速为900r/min 。
11. RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越小。
12. 频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。
二、选择题（15分，每题1.5分）1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（C ）的。
A非周期、离散B非周期、连续C、周期、离散D周期、连续2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（C ）。
A 电阻传感器B 电感传感器C 光电传感器D 电容传感器3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（B ）材料制成。
机电信息检测与处理技术试卷(2)
一、填空题（每空0.5分，共15分）1、非周期信号可分为瞬变非周期信号和信号。
２、均方值Ψx2表示的是信号的，它与均值μx、方差σx2的关系是。
３、测试系统的静态特性指标有、、。
４、测试系统的组成类型大体分为和。
５、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于。
６、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合、的变化，才能使输出有最大值７、信号分析的过程主要包括：、。
８、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在。
９、在数据采集系统中，常采用放大器。
10、根据载波受调制的参数的不同，调制可分为、、。
11、压控振荡器的输出电压是方波信号，其与输入的控制电压成线性关系。
12、调频波的解调电路称为。
13、滤波器的频率分辨力主要由其决定。
14、决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。
15、带通滤波器可由低通滤波器（f c2）和高通滤波器（f c1）而成（f c2> f c1）。
16、用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越。
17、如信号的自相关函数为Acosωτ，则其均方值Ψx2= 。
18、低通滤波器对阶跃响应的建立时间T e带宽B成、，或者说它们之间的乘机是。
19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。
二、问答题（共30分）１、什么是测试？简述测试技术的含义。
（10分）２、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分）３、简述调幅波的特点。
（10分）三、计算题（共55分）１、已知信号x(t)=e-t (t≥0)，(1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。
(2) 求x(t)的自相关函数R x (τ) 。
（10分）2、求周期信号x(t)＝cos10t + sin (100t－45° ) 通过时间常数为0.005s的一阶系统的输出信号。
（10分）3、磁电式速度传感器线圈平均直径D=25mm，气隙磁感应强度B=6000Gs，如传感器的灵敏度S=600mv/cm/s，则工作线圈匝数应为多少？（7分）4、已知调幅波x m(t)＝(100 + 30 cosΩt +20 cos3Ωt )cosωc t ，其中f c =10KHz，fΩ=500Hz 。
信息检测与信号处理习题2含答案
第二章习题一、选择题2.非线性度是表示定度曲线（ ）的程度。
A.接近真值B.偏离其拟合直线C.正反行程的不重合3.测试装置的频响函数H （j ω）是装置动态特性在（ ）中的描述。
A ．幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域5.下列微分方程中（ ）是线性系统的数学模型。
A.225d y dy dx t y x dt dt dt ++=+ B. 22d y dx y dt dt+= C.22105d y dy y x dt dt -=+ 6.线性系统的叠加原理表明（ ）。
A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（ ）。
A.精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率8.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（ ）。
A.越宽B. 越窄C.不变10.线性装置的灵敏度是（ ）。
A.随机变量B.常数C.时间的线性函数12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是系统的（ ）。
A.幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数13.时间常数为τ的一阶装置，输入频率为 1ωτ=的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ ）。
A.-45° B-90° C-180°14.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ ）。
A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分16.对某二阶系统输入周期信号 000()sin()x t A t ωϕ=+，则其输出信号将保持（）。
A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变C.频率不变，幅值、相位可能改变18.二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（）。
A.越大B.越小C.不存在D.无关19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（）。
A.是系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性20.不失真测试条件中，要求幅频特性为（），而相频特性为（）。
中国地质大学《检测与信号处理技术》在线作业二答卷
地大《检测与信号处理技术》在线作业二-0008 试卷总分:100 得分:100一、单选题 (共 15 道试题,共 30 分)1. 非接触式测温仪表特点描述错误的是()。
A. 检测部分与被测对象不直接接触B. 不破坏原有温场C. 便于对运动物体测量D. 容易破坏原有温场答案:D2.哪些不是电磁流量计的优点()。
A. 响应速度快B. 应用范围广C. 动态范围不受限制D. 以上全对答案:D3.文氏电桥测频法描述错误的是()。
A. 测量精确度大约是正负（0.5~1）%B. 在高频时，测量精确度大大降低C. 在低频时，测量精确度大大降低D. 这种测频法仅适用于10khz以下的音频范围。
答案:C4.哪些属于电容式压力传感器的优点()。
A. 灵敏度高B. 动态响应快C. 非线性较严重D. 内部没有较明显的位移元件，寿命长答案:C5.热电偶基本原理描述错误的是()。
A. 两电极材料相同，输出电动势为零B. 两接点温度相同，输出电动势为零C. 两接点温度相同，输出电动势为无穷大答案:C6.弹性压力传感器的特点描述正确的是()。
A. 结构简单B. 测量范围大、精度高C. 线性特性较好D. 以上全对答案:D7.常用的弹性压力敏感器有()。
A. 弹簧管B. 波纹管C. 膜片与膜盒D. 以上全对答案:D8.哪些属于超声波流量计的主要优点()。
A. 均为线性特性B. 可以实现非接触测量C. 精度很高答案:C9.关于模拟法的特点描述错误的()。
A. 简单B. 经济C. 目前在有些场合仍然被采用D. 它是目前最好的测量频率的方法答案:D10.关于计数法的优点描述错误的是()。
A. 测量精度高、速度快B. 操作简便C. 它是目前最好的测量频率的方法D. 测量效果不如模拟法答案:D11.关于AD590性能特点描述正确的是()。
A. 二端器件B. 精度高C. 工作电压范围宽D. 以上全对答案:D12.选择流量计须考虑()。
A. 测量条件B. 仪表价格C. 管道尺寸D. 以上全对答案:D13.哪些不属于超声波物位传感器的缺点()。
测试技术与信号处理总习题
测试技术与信号处理总习题一、是非题１．动态特性好的传感器应具有很短的瞬态响应时间和很窄的频率响应特性。
（×）２．幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。
（√）３．一阶系统的时间常数越小越好。
（√）４．二阶系统固有频率ωn越小越好。
（×）５．二阶系数的固有频率ωn越大，可测量的信号频率范围就越宽。
（√）６．信号通过一阶系统后的幅值减小，相位滞后。
（√）７．传感器的相频特性φ(jω)表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。
（×）８．能完成参量感受和转换的装置称之为传感器。
（√）９．传感器的灵敏度与量程呈反比。
（√）１０．为提高测试精度，传感器的灵敏度越高越好。
（×）１１．传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。
（√）１２．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。
（×）１３．根据压电效应，在压电材料的任何一个表面施加力，均会在相应的表面产生电荷。
（×）１４．压电式加速度传感器由于产生的是静电荷，且本身内阻很大，故不能用普通电表测量。
（√）１５．用差动变压器式电感传感器作位移测量时，根据其输出就能辨别被测位移的方向的正负极性。
（√ ）１６．变间隙式电容或电感传感器，只要满足△d<<="">１７．由同一材料构成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。
（√ ）１８．用热电偶测温时，冷端温度的改变对测量结果是有影响的。
（√ ）１９．直流电桥的平衡条件是R1R3＝R2R4。
其电桥灵敏度是供桥电源的函数。
（√ ）２０．交流电桥达到平衡时条件必须满足4321z z z z =，4321φφφφ+=+。
（×）２１．交流电桥可测静态应变，也可测动态应变。
（√）２２．调频波是频率不变，幅值也不变的已调波。
（× ）２３．电压放大器的连接电缆长度发生变化时，仪器的灵敏度不发生变化。
信息检测与信号处理习题含答案
第五章习题一、选择题1.两个正弦信号间存在下列关系：同频（ ）相关，不同频（ ）相关。
A.一定B.不一定C.一定不2.自相关函数是一个（ ）函数。
A.奇B.偶C.非奇非偶D.三角A.同频余弦信号B.脉冲信号C.偶函数D.正弦信号6.对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录的时间不变时，则（ ）。
A.泄漏误差就越大B.量化误差就越小C.采样点数就越多D. 频域上的分辨率就越低7.把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ ）。
A.记录时间太长B. 采样间隔太宽C. 记录时间太短D. 采样间隔太窄8.若有用信号的强度、信噪比越大，则噪声的强度（ ）。
A.不变B.越大C.越小D.不确定9.A/D 转换器是将（ ）信号转换成（ ）信号的装置。
A.随机信号B. 模拟信号C.周期信号D.数字信号12.两个不同频率的简谐信号，其互相关函数为（ ）。
A.周期信号B.常数C.零13.数字信号处理中，采样频率s f 与限带信号最高频率h f 间的关系应为（ ）。
A. s h f f =B.2s h f f >C.s h f f <D.0.7s h f f =14.正弦信号0()sin()x t x t ωϕ=+的自相关函数为（ ）。
A. 20sin x ωτB.20cos 2x ωτ C .202x sin ωτ D.20cos x ωτ 17.数字信号的特征是（ ）。
A.时间上离散，幅值上连续B.时间、幅值上都离散C. 时间上连续，幅值上量化D.时间、幅值上都连续18.两个同频正弦信号的互相关函数是（ ）。
A.保留二信号的幅值、频率信息B.只保留幅值信息C. 保留二信号的幅值、频率、相位差信息19.信号x （t ）的自功率频谱密度函数是()x S f （ ）。
A. x （t ）的傅氏变换B. x （t ）的自相关函数()x R τ的傅氏变换C.与x （t 的幅值谱Z （f ）相等二、填空题1.在相关分析中，自相关函数()x R τ，保留了原信号x （t ）的＿＿＿信息，丢失了＿＿＿信息，互相关函数()xy R τ则保留了＿＿＿信息。
地大《检测与信号处理技术》在线作业一答案
地大《检测与信号处理技术》在线作业一-0011试卷总分:100 得分:100一、单选题(共15 道试题,共30 分)1.热电偶基本原理描述错误的是()。
A.两电极材料相同，输出电动势为零B.两接点温度相同，输出电动势为零C.两接点温度相同，输出电动势为无穷大答案:C2.哪些不属于靶式流量计的特点()。
A.结构简单B.结构复杂C.安装维护方便D.不易堵塞答案:B3.关于AD590性能特点描述正确的是()。
A.精度高B.工作电压范围宽C.以上全对D.二端器件答案:C4.哪些属于浮力式液位计的优点()。
A.结构简单B.直观可靠C.对于外界温度、湿度、压力等因素影响较小D.以上全对答案:D5.哪些属于超声波流量计的主要优点()。
A.精度很高B.均为线性特性C.可以实现非接触测量答案:A6.常用的弹性压力敏感器有()。
A.膜片与膜盒B.波纹管C.弹簧管D.以上全对答案:D7.选择流量计须考虑()。
B.测量条件C.仪表价格D.以上全对答案:D8.不属于负温度系数热敏电阻NTC的优点的是()。
A.非线性严重，需线性化处理B.连接导线的阻值几乎对测温没有影响C.温度系数高答案:A9.谐振法测频法描述错误的是()。
A.测量精确度大约是正负（0.5~1）%B.测量精确度大约是正负（0.25~1）%C.常作为频率粗测手段D.常作为某些仪器的附属测频部件答案:A10.铜电阻的特点描述错误的是()。
A.精度较高B.精度较低C.易于氧化D.价格便宜答案:A11.哪些不属于转子流量计的优点()。
A.结构复杂B.工作可靠C.压力损失小D.仪表的尺寸小答案:A12.哪些属于电容式压力传感器的优点()。
A.非线性较严重B.灵敏度高C.动态响应快D.内部没有较明显的位移元件，寿命长答案:A13.哪些不是电磁流量计的优点()。
A.应用范围广B.响应速度快C.动态范围不受限制答案:D14.关于模拟法的特点描述错误的()。
A.经济B.简单C.目前在有些场合仍然被采用D.它是目前最好的测量频率的方法答案:D15.符合热电偶测温的特点的有()。
地大《检测与信号处理技术》在线作业二[60800]
![地大《检测与信号处理技术》在线作业二[60800]](https://img.taocdn.com/s3/m/16a4ac6002d276a201292e7c.png)
D.热电阻感温部分的尺寸较大，通常约几十毫米长，它测出的是该空间的平均温度。热电偶的热端 是很小的焊点，它测出的是该点的温度。 答案：ABCD
9.哪些不属于靶式流量计的特点()。 A.结构复杂 B.结构简单 C.安装维护方便 D.不易堵塞 答案：A
10.差压式流量计特点描述不准确的是()。 A.测量方法复杂 B.工作可靠 C.适应性强 D.使用寿命长 答案：A
11.弹.测量范围大、精度高 C.线性特性较好 D.以上全对 答案：D
6.哪些属于电阻应变片的结构()。 A.敏感栅 B.基底 C.覆盖层 D.以上全对 答案：D
7.谐振法测频法描述错误的是()。 A.测量精确度大约是正负(0.25~1)% B.常作为频率粗测手段 C.常作为某些仪器的附属测频部件 D.测量精确度大约是正负(0.5~1)%
答案：D
8.关于模拟法的特点描述错误的()。 A.简单 B.经济 C.目前在有些场合仍然被采用 D.它是目前最好的测量频率的方法 答案：D
地大《检测与信号处理技术》在线作业二
一、单选题 1.哪些不属于转子流量计的优点()。 A.结构复杂 B.仪表的尺寸小 C.工作可靠 D.压力损失小 答案：A
2.热电偶基本原理描述错误的是()。 A.两电极材料相同，输出电动势为零 B.两接点温度相同，输出电动势为零 C.两接点温度相同，输出电动势为无穷大 答案：C
12.关于热敏电阻的类型和特点描述错误的是()。 A.负温度系数热敏电阻NTC是一种连续作用的温度传感器 B.PTC型热敏电阻是一种位式温度传感器 C.CTR型热敏电阻也是一种位式温度传感器 D.以上全不对 答案：D
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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。
测量温度的方法很多,可以采用专用的测温芯片或者利用热电偶和热敏电阻实现。
但是要实时测量设备的环境工作温度,采用热敏电阻具有简单实用,最小限度的更改设备电路的优势。
热敏电阻的主要优点是电阻温度系数大,灵敏度高,响应速度快,能进行精密温度测量。
NTC热敏电阻是一种氧化物的烧结体,具有负温度系数,与金属热电阻相比,电阻温度系数大,灵敏度约为金属热电阻的10倍,结构简单,电阻率小,适于动态测量。
热敏电阻与电阻串并联组成的电路具有温度灵敏度高、电路简单、价格便宜等优点,在测试和自动控制领域得到广泛应用。
二、NTC热敏电阻的热电温度特性分析
1、温度特性方程热敏电阻的温度特性可用下面经验公式表示:
(1)其中,RT—温度为T时的热敏电阻阻值;
R0—温度为常温时的热敏电阻阻值,一般常取T0为20℃;
B—热敏电阻材料常数,B=1365ln
由式(1)可以看出,阻值变化与温度变化为指数关系,随温度升高,热敏电阻阻值迅速下降,灵敏度高是热敏电阻测温的主要优点。
2、热电特性
热敏电阻在其自身温度变化1℃时,电阻值的相对变化量称为热敏电阻的温度系数,其值为:
(2)
由式(2)可以看出,NTC热敏电阻的温度系数是负值,且与温度变化有关。
温度越低,温度系数越大,灵敏度越高,所以NTC热敏电阻常用于低温测量。
三、热敏电阻的测温方法
测量的基本原理是通过检测热敏电阻的电气参数来间接测量温度,使用一个热敏电阻Rt、一个分压电阻R0和一个a/d来完成温度检测。
热敏电阻和分压电阻形成分压电路,热敏电阻随着温度变化而变化,电压也就随着变化。
所以只要得到电压值,就可以得出热敏电阻的阻值。
由于要测量的是温度而不是热敏电阻的阻值,为此还需确定热敏电阻的阻值Rt和需要检测的温度T之间的关系。
由Rt的两个表达式相等可得:等式两端分别取以e为底的对数,整理
可得温度的计算公式为:
T=KLn(R0*Kc)*KLn(t)
但NTC热敏电阻存在严重的热电非线性,对它的非线性误差进行补偿或进行线性化处理是扩大其测量范围和提高测量精度的首要问题。
主要缺点是热电特性非线性现象严重,使用时必须进行线性补偿四、使用方式:
1比较器比较法
采用比较器比较法,但比较粗糙,适用于简单控制。
如果对温度控制要求比较
简单,可以做一个简单的二值化电路,利用比较器来实现。
当电压高于某一个阈值时,置成高电平;电压低于某一个阈值时,置成低电平。
可以完成简单的温度控制。
但是对于不同的热敏电阻需要采用不同的阈值,要根据电阻的特性或者做试验确定。
2模数转换法
采用数模转换法,应用查表法或公式计算,可获得较精确的温度数据,当需要较精确的温度数据时,又有相应的资源支持时,可采用模数转换器配合单片机来实现。
应用查表法或公式计算来得到温度数据。
为了得到高的测量精度,计算热电偶实际温度测量值时要用其热电动势分度表数据进行插值计算。
插值计算方法通常采用线性插值和样条插值。
查表法是一种分段线性插值法,它是根据精度要求对反非线性曲线进行分段,分段越多,线性化精度越高,分段后用若干段折线逼近曲线,
将折点坐标值存入数据表中,测量时,首先要明确对应输入被测温度T的输出量热敏电阻阻值R是在哪一段,然后根据那一段直线的斜率进行线性插值,从而求出被测温度。
实际应用当中,具体分成几段,可根据精度要求和系统复杂程度综合分析。
3模数转换+计算机
采用模数转换+计算机,可获得精确的温度数据,如果需要更为精确的温度数据时,可将a/d转换器的数据直接输入计算机来计算获得温度数据。
现在计算机运算速度很快,温度还原可以用软件实现。
由于C 语言相对于汇编语言的最大优点就是数学计算程序简单,并有丰富的库函数可以调用,所以用软件实现是最理想的选择。
通过实验得到在不同温度下的热敏电阻的阻值,作为分立点的坐标值,在通过曲线修正方式得到修正公式的参数。
按照上面的公式推论,热敏电阻随温度变化呈以e为底的指数关系变化,所以按照这个关系进行公式推导。
曲线修正可借助Excel软件来实现。
实验结果表明,上述方法测温误差在1℃以内,平均可达到0.5℃,如果电源采用专用模块,分压电阻采用精密电阻,测温误差会更小。