科目名称：传感与检测技术

适用专业：机械工程学硕、机械专硕

一、考试要求

传感与检测技术适用于学院机械工程学科硕士研究生招生专业课考试。主要考查传感与检测技术的基本理论、概念和方法，包括信号的基本分析方法、测试系统特性、传感器原理、机械系统参量传感和测试方法等，能用所学知识构建机械系统测试系统并解决相关技术问题。

二、考试形式

待定。

三、考试内容

（一）测试及传感技术的基本概念

1．什么叫测试技术

2．什么叫传感技术

3．传感及测试技术的作用和意义

（二）测试的基本方法

1．测量的基本方法

2．静态测试与动态测试的概念

3．测试系统的基本构成

（三）信号的基本概念

1．信号和信息的概念及它们之间的关系

2．信号的数学描述方法

3．信号的分类

4．基本概念

确定性信号和随机信号

周期信号、准周期信号、非周期信号

研究周期信号的意义

复杂周期信号和简单周期信号

连续信号和离散信号

模拟信号与数字信号

时域信号与频域信号

（四）信号的时域描述及运算

1．信号波形的概念

2．常见典型信号的时域表达式、关键参数及波形

直流信号、阶跃信号、斜坡、谐波信号、矩形脉冲信号、周期方波信号、周期锯齿波信号、周期三角波信号、单位冲激信号（单位脉冲信号）、周期冲激信号（周期脉冲信号），抽样信号（SA信号/SINC信号）等。

3．信号常见的时域运算及波形变化

数乘、反相、相加、相乘、展缩、积分、微分等。

卷积函数的定义、物理意义及应用。

（五）信号的频域描述（频谱分析）

1.信号频谱分析的作用和信号频谱的物理意义

2．周期信号的傅里叶级数展开及三角频谱（单边谱）

3．周期信号的指数函数展开及复频谱（双边谱）

4．周期信号的频谱的特点，两种展开方式之间的关系

5.非周期信号的频谱分析的方法（傅里叶变换）

傅里叶变换的由来，傅里叶变换的基本性质，非周期瞬变信号频谱的特点，典型非周期信号的傅里叶变换（单位冲激信号、矩形脉冲信号等），周期信号的傅里叶变换及特点。

（六）随机信号处理基础

1.功率谱分析

功率谱分析的应用，功率谱密度函数的概念和性质。

2.相关分析

相关性的基本概念，相关函数的定义和概念，自相关函数和互相关函数的波形、性质和应用。

（七）数字信号处理基础

1．数字信号的获取（模拟信号的时域采样和量化）

采样定理，采样量化后得到的信号的频谱？频谱混叠现象产生的原因（用傅里叶变换的性质解释采样定理），消除混叠现象的方法，采样频率和量化单位对所得数字信号的影响。

2．信号截断及频谱能量泄漏

为什么要把信号进行截断？信号截断的后果，产生频谱泄漏现象的原因，能否消除？减小泄漏的方法。

3.数字信号的频谱分析

为什么要进行频域采样和量化，频域采样对时域波形的影响。

离散傅氏变换DFT的基本概念，什么是FFT？它们有什么关系?

（八）测试系统的特性

1．有关线性系统的基本概念和性质

2．对测试系统的基本要求

3．测试系统的静态特性及参数

4．测试系统的动态特性及参数

5．测试系统的传递函数和频响特性

传递函数和频响函数的定义和物理意义，两者之间的关系。频响函数和信号频谱之间的关系（或测试系统频响特性对信号采集和处理的影响）。

6．测试系统不失真的条件及理想的频响特性

7．实际测试系统的频响特性

一阶和二阶系统的重要参数，它们的频响特性和近似不失真频率范围，如何扩大它们的不失真范围？

8．滤波器的基本概念

（九）传感器的基本概念

1．传感器的基本概念

2．传感器的分类

3．传感器的技术要求

静态参数，动态参数

（十）常用传感器的工作原理及应用

1．电阻传感器

2．电感传感器

3．电容传感器

4．压电传感器

5．磁电传感器

6.磁敏传感器

四、参考书目

《测试技术基础》.王三武，丁毓峰.北京大学出版社，2020年8月第3版。

其他注意事项：考生需要携带圆规、直尺、三角板等绘图工具，以及无编程无存储无记忆功能的计算器。