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专升本《工程测试与信息处理》试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题

1.测量结果与被测量真值之差称为()。

A.精度B.准确度C.误差D.灵敏度

2.在测量系统中，输出量与输入量成线性关系的范围称为()。

A.精度B.线性度C.灵敏度D.分辨率

3.下列哪种传感器属于接触式传感器？()

A.光电传感器B.霍尔传感器C.电容传感器D.超声波传感器

4.根据采样定理，为了不失真地恢复模拟信号，采样频率必须大于信号最高频率成分的()倍。

A.2B.5C.10D.20

5.在模拟信号转换为数字信号的过程中，造成量化误差的主要原因是()。

A.采样不精确B.量化单位有限C.传输干扰D.A/D转换器精度有限

6.用于测量微小位移的传感器，通常要求其具有较高的()。

A.精度B.灵敏度C.线性度D.稳定性

7.在信号调理电路中，滤波器的主要作用是()。

A.放大信号B.隔离信号C.改变信号幅度D.滤除特定频率成分

8.测量系统的时间响应特性，主要描述的是系统对()的响应。

A.静态输入B.动态输入C.随机输入D.稳态输入

9.若一个测量结果的相对误差为±0.5%，则其绝对误差约为真值的()。

A.±0.005B.±0.05C.±0.5D.无法确定

10.数字信号处理相比模拟信号处理的主要优点之一是()。

A.抗干扰能力强B.成本低C.易于实现非线性处理D.以上都是

二、填空题

1.测试系统一般由________、______、______和________四部分组成。

2.随机误差通常具有________、______、______和________等统计特性。

3.传感器是将________的非电量转换为________的检测装置。

4.常用的信号调理包括________、______、______和________等功能。

5.A/D转换器的主要技术指标有________、______和________等。

三、简答题

1.简述测量误差的来源主要有哪些？

2.解释什么是传感器的灵敏度，并说明其物理意义。

3.什么是采样定理？不满足采样定理会带来什么后果？

4.简述电桥电路在传感器信号调理中的应用及其优点。

四、计算题

1.某温度测量系统，其满量程为-50℃至+150℃，设计精度为±0.5℃。求该系统在+100℃时的最大绝对误差和最小绝对误差。

2.对一个信号进行采样，已知信号的最高频率成分f_m=10kHz。为满足采样定理要求，采样频率f_s至少应取多大？如果采样频率选为12kHz，能否不失真地还原该信号？

五、综合应用题

某工程需要测量振动频率在20Hz至2kHz范围内的振动信号。现有两种传感器可供选择：

(1)速度传感器，量程0-10m/s2，频率响应范围10Hz至5kHz，精度等级B级。

(2)加速度传感器，量程0-20g（1g=9.8m/s2），频率响应范围1Hz至10kHz，精度等级A级。

请根据测试需求，分析选择哪种传感器更合适？并简要说明理由。同时，若选择该传感器，信号调理时通常需要考虑哪些环节？

试卷答案

一、选择题

1.C

2.B

3.B

4.A

5.B

6.B

7.D

8.B

9.D

10.A

二、填空题

1.传感器、信号调理装置、记录显示装置、辅助设备

2.对称性、单峰性、有界性、随机性

3.一定物理量、电信号

4.放大、滤波、线性化、转换

5.分辨率、转换精度、转换速率

三、简答题

1.解析思路:回答测量误差的来源是基础知识。通常从输入端和测量系统本身两方面考虑。

答：测量误差的来源主要包括：①测量人员误差（如读数错误、操作不当等）；②测量仪器误差（如仪器精度有限、零点漂移等）；③测量环境误差（如温度、湿度、振动等外界因素影响）；④测量方法误差（如近似计算、方法选择不当等）；⑤随机误差（由多种微小因素随机影响引起）。

2.解析思路:理解灵敏度的定义，即输入变化引起输出的变化量，并说明其表示传感器对输入敏感程度。

答：传感器的灵敏度是指传感器输出量变化量Δy与引起该变化的输入量变化量Δx之比，通常表示为S=Δy/Δx。其物理意义在于表示传感器对被测量输入