天津大学《机械工程测试技术基础（主干课程）》期末考试必备题集

奥鹏期末考核

148864–天津大学《机械工程测试技术基础（主干课程）》奥鹏期末考试题库合集

单选题：
（1）描述非周期信号的数学工具是（ ）。
A.三角函数
B.拉氏变换
C.傅氏级数
D.傅氏变换
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（2）时域信号x(t)二阶导数的傅里叶变换是（ ）。
A.122()()jfXf?
B.1 22 ()()fXf
C.(j2f)2X(f)
D.(2f)2X(f)
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（3）概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律（ ）。
A.时间域
B.频率域
C.幅值域
D.复数域
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（4）测试装置的传递函数H(S)的分母与（ ）有关。
A.输入量x(t)
B.输出量y(t)
C.输入点的位置
D.装置的结构
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（5）无论二阶系统的阻尼比如何变化，当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时，该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为（ ）。
A.0
B.90
C.180
D.不定值
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（6）差动式电感传感器和差动式电容传感器具有（ ）的特点。
A.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍
B.灵敏度和非线性度都降低了
C.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了若干
D.灵敏度提高了若干，非线性度降低了一倍
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（7）
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（8）为使压电式传感器的灵敏度不受电缆长短的影响，应选用（ ）放大器。
A.电压
B.比例
C.电荷
D.差动
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（9）常用于对调幅波解调的装置是（ ）。
A.乘法器
B.滤波器
C.鉴频器
D.相敏检波器
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（10）数字信号的特征是（ ）。
A.时间上连续幅值上离散
B.时间上离散幅值上连续
C.时间上和幅值上都连续
D.时间上和幅值上都离散
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（11）已知模拟量的最大幅值为5V，现要求A/D转换器的输出最大误差≤0.5mV，应选用下列哪一种A/D转换器（ ）。
A.8位
B.10位
C.12位
D.16位
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（12）恒带宽比滤波器(信频程滤波器)的带宽B与中心频率fn（ ）。
A.比值为常数
B.无关
C.成正比
D.成反比
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（13）一选频装置，其幅频特性在f1～f2区间急剧衰减(f2>f1)，在0～f1和f2～∞之间近乎平直，这叫（ ）滤波器。
A.低通
B.高通
C.带通
D.带阻
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（14）电荷放大器是一个（ ）放大器。
A.高增益，带电阻反馈的运算
B.低增益，带电容反馈的运算
C.高增益，带电容反馈的运算
D.高增益的电桥
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（15）二阶装置的动态特性参数是它的（ ）。
A.时间常数
B.传递函数H(s)
C.固有频率和阻尼比
D.功率谱
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（16）通常采用的弹性式压力敏感元件有（ ）三类。
A.波登管、膜片和双金属片
B.八角环、膜片和波纹管
C.波登管、螺形簧和C形簧
D.波登管、膜片和波纹管
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（17）压电晶体式测力仪（ ）。
A.刚度大，灵敏度高、频率响应宽但稳定性不良
B.刚度大，灵敏度高、稳定性好、但频率响应不宽
C.刚度好，灵敏度高、稳定性好、频率响应宽
D.刚度好，灵敏度低、稳定性不良、频率响应宽
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（18）
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（19）磁电式传感器是把被测物理量转换为（ ）的一种传感器。
A.磁阻变化量
B.电荷量
C.电感变化量
D.感应电动势
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（20）矩形波信号是（ ）。
A.非周期信号
B.随机信号
C.周期信号
D.能量有限信号
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（21）带阻滤波器的作用是（ ）。
A.滤除低频信号
B.滤除高频信号
C.直流变交流信号
D.衰减一定频带范围的信号
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（22）时域信号的时间尺度扩展时，其频谱的变化为（ ）。
A.频带变窄，幅值增高
B.频带变宽，幅值压低
C.频带变窄，幅值压低
D.频带变宽，幅值增高
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（23）在下列传感器中，将被测物理量的变化量直接转化为电压变化量的是（ ）。
A.压电式传感器
B.电阻应变式传感器
C.差动变压器式电感传感器
D.机械式传感器
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（24）工程中常见的周期信号其谐波的幅值随谐波的频率增加而（ ）。
A.不变
B.减小
C.增加
D.变化不定
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（25）动态应变仪中，被测应变通过电阻应变片调制电桥输出为调幅波，经放大、相敏检波后，为取出所测信号需要（ ）。
A.低通滤波
B.高通滤波
C.带通滤波
D.同步解调
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（26）某线性系统输入余弦信号,则其输出信号将保持（ ）。
A.幅值、频率、相位不变
B.相位不变、幅值、频率改变
C.频率不变、幅值、相位改变
D.相位、频率不变、幅值改变
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（27）
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（28）为抑制噪声，对于脉冲响应信号，应选用（ ）。
A.三角窗
B.矩形窗
C.汉宁窗
D.指数窗
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（29）
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（30）线性系统的输出信号与输入信号的幅值比随频率变化的关系为（ ）。
A.辐频特性
B.相频特性
C.传递函数
D.频率响应函数
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（31）低通滤波器的作用是（ ）。
A.滤除低频信号
B.滤除高频信号
C.直流变交流
D.交流变直流
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（32）
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（33）
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（34）高通滤波器的作用是（ ）。
A.滤除低频信号
B.滤除高频信号
C.直流变交流
D.交流变直流
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（35）正弦信号x(t)=x0sin(t+)的自相关函数为( )。
A.x0 2sin??
B.x02 2 cos??
C.x02 2 sin??
D.x02cos??
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（36）采用采样频率对信号采样后,得到N个的离散信号x(n),则经过离散傅立叶变换(DFT)得到频谱X(k)的频率间隔为( )。
A.
B.
C.
D.
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（37）信号,式称为两个信号的( )。
A.卷积
B.互相关函数
C.相关系数
D.傅立叶变换
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（38）信号是( )。
A.瞬变信号
B.随机信号
C.周期信号
D.瞬变周期信号
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（39）函数是()。
A.周期信号
B.随机信号
C.瞬变信号
D.功率信号
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（40）测量臂的电阻变化为的单臂直流电桥,四个桥臂基本电阻为,电桥的输入电压为,电桥的输出电压可简化为( )。
A.
B.
C.
D.
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（41）一阶测试系统的时间常数为,其工作频率与时间常数关系应为( )。
A.小于
B.等于
C.大于
D.小于
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（42）谐波信号是( )。
A.非周期信号
B.随机信号
C.周期信号
D.能量有限信号
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（43）函数的频谱为( B )。
A.函数
B.1
C.函数
D.0
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（44）
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（45）系统的输入为,系统的脉冲响应函数为,系统的输出为( )。
A.
B.
C.
D.
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填空题：
（1）电感式传感器是被测量转换为##变化的一种装置，其变化是基于##原理。
1、
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2、
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（2）

（3）差动变压器式电感传感器利用电磁感应中的##现象，差动变压器的输出电压是##流量。
1、
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2、
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（4）随机信号的概率密度函数是提供了随机信号的##分布的信息。
1、
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（5）不能准确预测未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号为##信号，其具有某些##特征，可以用##方法由其过去估计其未来。
1、
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2、
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3、
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（6）高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对##信号有放大作用。
1、
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（7）压电式传感器是一个具有一定电容的##源，电荷放大器可作为其前置放大器对传感器的输出电荷进行放大。电荷放大器的输出电压与传感器的
##成正比，与传感器输入电缆的分布电容无关。
1、
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2、
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（8）周期信号的频谱是##的，每条谱线只出现在基波频率的##上，基波频率是诸分量频率的##，各频率分量的谱线高度表该谐波的##或##。工程中常见的周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而##的。
1、
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2、
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（9）滤波器的频率分辨力主要由其##决定。
1、
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（10）调制过程中，当被控制的量为高频振荡信号的幅值时，称为##；当被控制的量为高频振荡信号的频率时，称为##。
1、
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2、
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（11）对于理想滤波器，滤波器因数＝##。
1、
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（12）一阶测试系统的##决定了该测试系统的适用频率范围。
1、
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（13）二阶系统的参数##是确定其工作频率范围的依据。
1、
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（14）灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的##。
1、
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（15）调频波的解调电路称为##。
1、
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（16）采用相敏检波时，对调制信号不必加直流偏置，就可以由调幅波恢复出原调制信号的##和##。
1、
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2、
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（17）

（18）、测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为##和##。
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2、
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（19）变阻器器式传感器亦称为电位计式传感器，它通过改变电位器奥鹏期末考核触头位置，实现##转换为##的变化。
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（20）机械式传感器的惯性大，固有频率低，适于测量##信号。
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（21）将电桥接成差动方式可以提高##，改善非线性，进行##补偿。
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（22）介质变化型电容传感器利用介质的##常数变化将被测量转换为电量的一种传感器，可测量电解质的液位或某些材料的温度、湿度和厚度等。
1、
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（23）为了##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##桥臂上。
1、
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（24）信号基本运算放大电路有##放大电路、##放大电路。
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（25）电感式传感器按照变换方式，可分为##型和##型。
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（26）调幅信号由载波的##携带信号的信息，而调频信号则由载波的##携带信号的信息。
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（27）极距变化型电容传感器的灵敏度与极距的平方成##比，其优点是
可以进行动态非接触式测量。面积变化型电容传感器的优点是输出与输入成
##关系，与极距变化型相比，灵敏度较##，适于较大直线位移及角位移测量。
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（28）电荷放大器的输出电压与传感器的##成正比，与传感器输入电缆的##无关。
1、
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（29）确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是##，后者频谱特点是##。
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（30）系统的相干函数可评价系统的输入信号和输出信号的##。若相干函数等于##，表示输出信号与输入信号不相干。当相干函数等于##，表示输出信号与输入信号完全相干。
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（31）在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征，这样的平稳随机过程称为##随机过程。
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（32）电容式传感器根据电容器的变化参数，可分为##、##和##三种类型。
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（33）涡电流传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁场中##效应进行动态非接触测量的。
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（34）压电式传感器若采用##进行信号的放大，放大器的输出电压与电缆的分布电容无关。
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（35）信号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的##。
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（36）时域中的##为在噪声背景下提取有用信息的提供途径。
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（37）采用周期图法进行互功率谱估计，为##偏估计，需要进行##来减少随机误差。
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（38）霍尔位移传感器是利用半导体的##效应进行测量的。
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（39）在调制中高频振荡信号称为##，控制高频振荡的低频信号为##。
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（40）电阻应变片式传感器是一种把##变化转换为##变化的传感器。
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（41）电桥是将电阻、电感、电容等参数的变化变为##输出的一种测量电路，在测试中常用的电桥连接形式有##、##和##连接。
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（42）金属丝电阻应变片和半导体应变片的主要区别在于：金属丝电阻应变片利用##引起电阻的变化，半导体应变片利用##引起电阻的变化。
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（43）

（44）霍尔元件是一种半导体##转换元件，利用半导体的##进行位移、速度和加速度等的测量。
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（45）影响二阶系统动态特性的参数为##和##。
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（46）

（47）金属电阻应变片其工作原理是基于应变片发生##时，其电阻值发生变化；半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的##效应。
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（48）直流电桥的四个桥臂的电阻为,则直流电桥的平衡条件为##。
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（49）若信号的傅氏变换为,则的傅氏变换为##。
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（50）若以频率为的余弦信号作为载波,对信号进行调幅。设信号的傅氏变换为,则调幅波的傅氏变换等于##。
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（51）一阶测试系统的时间常数为,其幅频特性##,相频特性##。
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（52）

（53）

（54）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##。
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（55）线性定常系统的幅频特性为,相频特性为,则系统的频率特性##。
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（56）影响二阶系统动态特性的参数是##和##。其中##是确定二阶系统的工作频率范围的依据。
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（57）二阶系统的固有频率为,阻尼比为,当激励频率时,##;幅频特性当时,##;幅频特性当时,##。
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（58）

（59）信号,,(),则的互相关函数##。
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（60）直流电桥的激励电压,桥臂电阻,,则电桥的灵敏度为##。
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（61）

（62）随机信号的自相函数为 ,则其自功率谱密度函数##。
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（63）采样后的1024个离散信号的时间间隔为秒,则经过离散傅立叶变换得到频谱的频率间隔为##。
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（64）周期为(单位为s)矩形波频谱的基波频率为##rad/s,其频谱是##的,其谐波频率的幅值随谐波的次数增高而##的。
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（65）对于线性系统若已知输入的自功率谱密度函数为,系统的幅频特性为,则输出的自功率谱密度函数为##。
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（66）对于一阶系统,当激励频率远小于时,其幅频特性接近于##。
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（67）已知系统的传递函数为,可以将##代入,便可以求得系统的频率响应函数。
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（68）若信号的傅氏变换为,则的傅氏变换为##。
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（69）若线性系统输入的傅里叶变换为,系统的频率响应函数为,则系统输出的傅里叶变换=##。
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计算题：
（1）试计算一阶低通RC滤波器的频率特性函数,并推导出滤波器的截止频率。
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,,

（2）
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（3）二阶系统的传递函数,求:(1)固有频率 ,阻尼比;(2);(3)静态增益。
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（4）
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（5）下图所示的直流电桥,,和为初值为120?应变片,其灵敏度为2.3。(a)当电桥平衡时,求电阻的电阻值。(b)当应变片受到1000微应变(拉应变),应变片受到1000微应变(压应变)时,求电桥的输出电压。
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(b)

（6）求指数函数的频谱。
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（7）信号输入秒的一阶装置,求稳态输出信号的(a)幅值A;(b)相角;(c)表达式y(t)。
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（8）有一电阻应变片其灵敏度,设工作时其应变为。设将此应变片接成图中所示电路,求:(1) QUOTE 无应变时电流表示值;(2)有应变时电流表示值;(3)电流表示值相对变化量。
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（9）一电容传感器,其圆形极板r = 4mm,工作初始间隙0 =0.3mm,(1)工作时如果传感器的工作间隙变化=2m,求电容的变化量。(2)如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF,读数仪表灵敏度S2=5格/mv,在=2m时,读数仪表的指示值变化多少格?(0 = 8.8510-12 F/m)
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∴当=2Hm时,
=S?=-4.9410-9F/m(210-6m)=-+9.8810-15F
(2)读取仪表的变化格数为:
9.8810-151012S1?S2=9.8810-31005=4.94(格)

（10）用时间常数为0.35s的一阶装置去猜测量周期分别为5s的正弦信号,问幅值误差是多少?
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幅值误差为: QUOTE

（11）输入信号,经过时间常数秒的一阶低通滤波器,求滤波器的输出信号。
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简答题：
（1）电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？
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（2）信号分析和处理必须遵循的原则有哪几点？
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（3）简述同步解调的基本原理。
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（4）选用传感器的基本原则是什么？
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（5）简述金属丝电阻应变片和半导体应变片的主要区别。
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（6）给出滤波器的品质因数定义。
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（7）
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（8）简述周期信号的频谱特点。
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（1）周期信号的频谱是离散的；
（2）每条谱线只出现在基波频率的整数倍数上，基波频率是各分量频率的公约数；
（3）各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。

（9）简述幅值调制的基本原理。
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（10）
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（11）简述相敏检波的特点。
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（12）给出各态历经随机信号的自相关函数和自功率谱密度函数定义。
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自功率谱密度函数的定义:

（13）
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（14）简述装置不失真测试的频域条件。
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（15）、简述实际滤波器的基本参数。
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(1)截止频率:幅频特性值等于所对应的频率;
(2)带宽:上下两截止频率之间的频率范围;
(3)品质因数:中心频率与带宽之比;
(4)纹波幅度:滤波器的通频带内幅频特性最大变化量;
(5)倍频程选择性:指在上截止频率和2倍上截止频率之间,或者在下截止频率与0.5倍下截止频率之间幅频特性的衰减量;
(6)滤波器因数:用滤波器幅频特性的-60dB带宽与-3dB带宽的比值。

（16）给出滤波器的截止频率定义。
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（17）简述幅值解调的基本原理。
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