《檢測(cè)技術(shù)與信號(hào)處理》平時(shí)作業(yè)-華南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院

《檢測(cè)技術(shù)與信號(hào)處理》平時(shí)作業(yè)華南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院一.單項(xiàng)選擇題根據(jù)敏感元件與被測(cè)對(duì)象之間的能量關(guān)系，傳感器也可分為D。A.接觸型和非接觸型B.能量遞增型和能量遞減型C.物性型和結(jié)構(gòu)型D.能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型下列不屬于量值的是D。A.2mB.30kgC.4sD.A同一量多次測(cè)量時(shí)，誤差的正負(fù)號(hào)和絕對(duì)值以不可預(yù)知的方式變換稱為B。A.系統(tǒng)誤差B.隨機(jī)誤差C.相對(duì)誤差D.絕對(duì)誤差以下關(guān)于壓電式壓力傳感器描述不正確的是B。A.主要用于動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量B.較低分辨率C.固有頻率高D.較高靈敏度周期信號(hào)的強(qiáng)度可用峰值、C、有效值、和平均功率來(lái)描述。A.真值B.均值C.絕對(duì)均值D.均方根值互相關(guān)函數(shù)，當(dāng)時(shí)呈現(xiàn)最大值，時(shí)移反映和之前的D時(shí)間。A.滯后B.超前C.校正D.補(bǔ)償測(cè)量裝置的靜態(tài)特性包括線性度、靈敏度、回程誤差、C等。A.傳遞函數(shù)B.頻率響應(yīng)函數(shù)C.分辨力D.脈沖響應(yīng)函數(shù)B晶體，當(dāng)受到外力作用時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)。A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫酸鈣在抗干擾設(shè)計(jì)時(shí)，將各單元電路的地點(diǎn)順序連接在一條公共的地線上稱為D。A.多點(diǎn)接地B.單點(diǎn)接地C.并連接地D.串聯(lián)接地A/D轉(zhuǎn)換器的量化誤差與二進(jìn)制位數(shù)D。A.無(wú)關(guān)B.不確定C.成正比D.成反比電容傳感器變換原理不包括B。A.變面積B.變溫度C.變極距D.變介質(zhì)低通濾波器允許其截至頻率A的頻率成分通過(guò)。A.以下B.以上C.兩個(gè)區(qū)間范圍以內(nèi)D.兩個(gè)區(qū)間范圍以外在光照作用下，物體內(nèi)的電子從物體表面逸出的現(xiàn)象稱為C。A.光生伏打效應(yīng)B.內(nèi)光電效應(yīng)C.外光電效應(yīng)D.光電池效應(yīng)磁介質(zhì)上的剩磁經(jīng)過(guò)B轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。A.磁光B.磁電C.光電D.電磁單晶半導(dǎo)體材料在某一軸向受到外力作用時(shí)，其B發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。A.電壓B.電阻率C.電流D.電阻二、簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述光纖傳感器的工作原理？答：光纖傳感器由光源、入射光纖、出射光纖、光調(diào)制器、光探測(cè)器以及解調(diào)制器組成。其基本原理是將光源的光經(jīng)入射光纖送人調(diào)制區(qū)，光在調(diào)制區(qū)內(nèi)與外界被測(cè)參數(shù)相互作用，使光的光學(xué)性質(zhì)(如強(qiáng)度、波長(zhǎng)、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化而成為被調(diào)制的信號(hào)光，再經(jīng)出射光纖送入光探測(cè)器、解調(diào)器而獲得被測(cè)參數(shù)。什么是采樣定理？答：模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)來(lái)

(A/D)變換轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱為采樣，信號(hào)采樣后其頻譜產(chǎn)生了周期延拓，每隔一個(gè)自采樣頻率fs，重復(fù)出現(xiàn)一次。為保證采樣后信號(hào)制導(dǎo)的頻譜形狀不失真，采樣頻率必須大于信號(hào)中最高頻率成分的兩倍，這稱之為采樣定理。簡(jiǎn)述數(shù)字信號(hào)預(yù)處理的步驟。答：（1）預(yù)處理：解調(diào)、輸入放大（或衰減）、抗頻混濾波、隔直流分量；（2）信號(hào)采集：將預(yù)處理后的模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并存入到指定位置，核心是A/D轉(zhuǎn)換器；（3）分析計(jì)算：對(duì)采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和計(jì)算；（4）顯示記錄：在屏幕上顯示、打印機(jī)打印、繪圖儀繪圖、轉(zhuǎn)存在磁盤(pán)等。何謂光電效應(yīng)。答：光電效應(yīng)是指光線照射在金屬表面時(shí),金屬中有電子逸出的現(xiàn)象,稱為光電效應(yīng)。簡(jiǎn)述二階系統(tǒng)的特性？答：二階系統(tǒng)控制系統(tǒng)按數(shù)學(xué)模型分類時(shí)的一種形式.是用數(shù)學(xué)模型可表示為二階線性常微分方程的系統(tǒng).二階系統(tǒng)的解的形式,可由對(duì)應(yīng)傳遞函數(shù)W(s)的分母多項(xiàng)式P(s)來(lái)判別和劃分.P(s)的一般形式為變換算子s的二次三項(xiàng)代數(shù)式。簡(jiǎn)述滑線電阻式位移傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。答：滑線電阻式位移傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、輸出大、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但由于觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)有機(jī)械摩擦，其使用壽命受限、分辨率較低、輸出信號(hào)噪聲大、不宜用于頻率較高時(shí)的動(dòng)態(tài)測(cè)量。金屬應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何不同？答：電阻知絲應(yīng)變片的工作原理是利用導(dǎo)體形變引起阻值的變化（金屬應(yīng)變效應(yīng)）；而半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用半導(dǎo)體電阻率變化引起電阻的變化（壓阻效應(yīng)）。金屬應(yīng)道變片的優(yōu)點(diǎn)包括：制作方便，溫度穩(wěn)定性和可重復(fù)性好等；主要缺版點(diǎn)：靈敏度低，橫向效應(yīng)等；半導(dǎo)體應(yīng)變片的優(yōu)點(diǎn)包括：靈敏度高，機(jī)械滯后小，橫向權(quán)效應(yīng)小和體積小等；主要缺點(diǎn)：溫度穩(wěn)定性差、靈敏度系數(shù)非線性大。什么是物性型傳感器?什么是結(jié)構(gòu)型傳感器？答：物性型傳zd感器是利用物質(zhì)定律構(gòu)成的，如胡克定律、歐姆定律等。物質(zhì)定律是表示物質(zhì)某種客觀性質(zhì)的法則。這種法則，大多數(shù)是以物質(zhì)本身的常數(shù)形式給出。這些常數(shù)的大小，決定了傳感器的主要性能。因此，物理型傳感器的性能隨材料的不同而異。例如，光電管就是物理型傳感器，它利用了物質(zhì)法則中的外光電效應(yīng)。顯然，其特性與涂覆在電極上的材料有著密切的關(guān)系。又如，所有半導(dǎo)體版?zhèn)鞲衅?，以及所有利用各種環(huán)境變化而引起的金屬、半導(dǎo)體、陶瓷、合金等特性能變化的傳感器，都屬于物性型傳感器。結(jié)構(gòu)型傳感器是利用物理學(xué)中場(chǎng)的定律構(gòu)成的，包括動(dòng)力場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)定律，電磁場(chǎng)的電磁定律等。物理學(xué)中的定律一般是以方程式給出權(quán)的。對(duì)于傳感器來(lái)說(shuō)，這些方程式也就是許多傳感器在工作時(shí)的數(shù)學(xué)模型。這類傳感器的特點(diǎn)是傳感器的工作原理是以傳感器中元件相對(duì)位置變化引起場(chǎng)的變化為基礎(chǔ)，而不是以材料特性變化為基礎(chǔ)。調(diào)頻與調(diào)幅信號(hào)有什么相同之處？有何不同之處？答：調(diào)制又分為三種：調(diào)幅，調(diào)頻和調(diào)相。調(diào)幅用AM表示，調(diào)頻用FM表示，調(diào)相擁PM表示，這個(gè)我們?cè)诼?tīng)廣播的時(shí)候就可以在上面找到AM.FM的標(biāo)志。它的基本原理是，將要傳送的調(diào)制信號(hào)（這里我們以話音信號(hào)為例）從低頻率搬移到高頻，使它能通過(guò)電離層反射進(jìn)行傳輸，在遠(yuǎn)距離接收端我們用適當(dāng)?shù)慕庹{(diào)裝置再把原信號(hào)不失真的恢復(fù)出來(lái)，就達(dá)到了傳輸話音低頻信號(hào)的目的。例如調(diào)幅，我們不可能直接傳送話音，我們先用一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置將話音信號(hào)（也就是人說(shuō)的話）轉(zhuǎn)換成振幅平緩變化的電壓信號(hào)，這就是我們要傳輸?shù)男盘?hào)，叫做調(diào)制信號(hào)，然后將調(diào)制信號(hào)與一個(gè)高頻率的信號(hào)在一個(gè)相乘器里相乘，再經(jīng)過(guò)一個(gè)加法電路，就會(huì)得到一高頻率的信號(hào)，它的包絡(luò)（所謂包絡(luò)就是連接周期信號(hào)每個(gè)周期內(nèi)波峰的假想線）隨著調(diào)制信號(hào)幅度的變化而變化，我們把這個(gè)高頻信號(hào)叫做載波，把已經(jīng)調(diào)制好的信號(hào)叫調(diào)幅波。就是說(shuō)，我們要傳輸?shù)脑捯粜盘?hào)已經(jīng)包含在了調(diào)幅波中，換句話，就是我們把調(diào)制信號(hào)從低頻搬移到了高頻，以便利用電離層傳播。這樣我們通過(guò)發(fā)射裝置將已調(diào)信號(hào)發(fā)射出去，在接收端接收信號(hào)后，通過(guò)解調(diào)裝置恢復(fù)出原信號(hào)，在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換裝置將電壓信號(hào)恢復(fù)成人的普通話音，就實(shí)現(xiàn)的兩地之間兩個(gè)人的通話目的，這也是短波通信電臺(tái)的基本原理。我們?cè)賮?lái)看調(diào)頻，有了上面的知識(shí)做基礎(chǔ)，我們就不難理解調(diào)頻的原理，調(diào)頻，就是載波的頻率隨著話音信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）幅度的變化而變化，話音信號(hào)幅度大，載波的頻率相應(yīng)