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1、第一章习题1.描述周期信号频谱的数学工具是（ ）。 .A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。 A.相位 B.周期 C.振幅 D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。A离散的 B.连续的 C.函数 D.sinc函数 4.如果一个信号的频谱是离散的。则该信号的频率成分是（ ）。A.有限的 B.无限的 C.可能是有限的，也可能是无限的 5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。A. B.C.6.多种信号之和的频谱是（）。A. 离散的 B.连续的C.随机性的D.周期性的.描述非周期信号的数学工具是（）。A.三角函数 B.拉氏变换C.
2、傅氏变换 D.傅氏级数.下列信号中，（）信号的频谱是连续的。A. B.C.连续非周期信号的频谱是（）。A.离散、周期的 B.离散、非周期的 C.连续非周期的 D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（）。A.不变 B.增加 C.减少 D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（）。A.扩展 B.压缩 C.不变 D.仅有移项12.已知 为单位脉冲函数，则积分的函数值为（ ）。A6 B.0 C.12 D.任意值13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（ ），则也可以满足分析要求。 A.放快 B.放慢 C.反复多放几次14.如
3、果，根据傅氏变换的（ ）性质，则有。A.时移 B.频移 C.相似 D.对称15.瞬变信号x（t），其频谱X（f），则X（f）表示（ ）。A. 信号的一个频率分量的能量 B.信号沿频率轴的能量分布密度C.信号的瞬变功率16.不能用确定函数关系描述的信号是（ ）。A.复杂的周期信号 B.瞬变信号 C.随机信号17.两个函数，把运算式称为这两个函数的（ ）。 A.自相关函数 B.互相关函数 C.卷积18.时域信号的时间尺度压缩时，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.频带变窄、幅值压低 D.频带变宽、幅值增高19.信号 ，则该信号是( ).A.周期信号 B.随机信号
4、C. 瞬变信号20.数字信号的特性是（ ）。A.时间上离散、幅值上连续 B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上都连续 D.时间上连续、幅值上量化二、填空题1. 信号可分为 和 两大类。2. 确定性信号可分为 和 两类，前者的频谱特点是。后者的频谱特点是。3. 信号的有效值又称为，有效值的平方称为，它描述测试信号的强度4. 绘制周期信号x（t）的单边频谱图，依据的数学表达式是，而双边频谱图的依据数学表达式是。5. 周期信号的傅氏三角级数中的n是从到展开的。傅氏复指数级数中的n是从到展开的。6. 周期信号x（t）的傅氏三角级数展开式中：表示，表示，表示，表示，表示,表示。7. 工程中常见的周期信号
5、，其谐波分量幅值总是随谐波次数n的增加而的，因此，没有必要去那些高次的谐波分量。8. 周期方波的傅氏级数：周期三角波的傅氏级数：，它们的直流分量分别是和。信号的收敛速度上，方波信号比三角波信号。达到同样的测试精度要求时，方波信号比三角波信号对测试装置的要求有更宽的。9. 窗函数（t）的频谱是，则延时后的窗函数的频谱应是。10. 信号当时间尺度在压缩时，则其频带其幅值。11. 单位脉冲函数的频谱为，它在所有频段上都是，这种信号又称。12. 余弦函数只有谱图，正弦函数只有谱图。13. 因为为有限值时，称为信号。因此，瞬变信号属于，而周期信号则属于。14. 计算积分值：。15. 两个时间函数的卷积定
6、义式是。16. 连续信号x（t）与单位脉冲函数进行卷积其结果是：。其几何意义是：。17. 单位脉冲函数与在点连续的模拟信号的下列积分：。这一性质称为。18. 已知傅氏变换对：1和，根据频移性质可知的傅氏变换为。19. 已知傅氏变换对：时，则=。20. 非周期信号，时域为x（t），频域为，它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是：=，x（t）= 。一、1.B 2.C 3.A 4.C 5.B 6.C 7.C 8.C 9.C 10.C11.D 12.C 13.B 14.A 15.B 16.C 17.C 18.B 19.C 20.B1.确定性信号；随机信号 2.周期信号；非周期信号；离散的；连续的3.
7、均方根值；均方值 4. 傅氏三角级数中的各项系数（等 ）傅氏复指数级数中的各项系数（）。 5.0；+；+6. 余弦分量的幅值；正弦分量的幅值；直流分量；- n次谐波分量的幅值；-n次谐波分量的相位角；-n次谐波分量的角频率7.衰减 8.A；A/2；更慢；工作频带 9. 10.展宽；降低；慢录快放11. 1；等强度；白噪声 12. 实频；虚频 13.能量有限；能量有限；功率有限 14.15. 16.；把原函数图象平移至 位置处 17. ；脉冲采样 18. 19.20. 三、计算题1. 三角波脉冲信号如图1-1所示，其函数及频谱表达式为图1-1 求：当时，求的表达式。第二章 习题2.非线性度是表示
8、标定曲线（ ）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）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. B. C.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（
9、）。 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.时间常数为的一阶装置，输入频率为 的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ ）。 A.-45 B-90 C-18014.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 ，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
10、率不变，幅值、相位可能改变 18.二阶系统的阻尼率越大，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（ ）。 A.线性 B.常数 C.是频率的函数3.测试装置的静态特性指标有、和。4.某位移传感器测量的最小位移为0.01mm，最大位移为1mm，其动态线性范围是dB。5.描述测试装置动态特性的函数有、等。6.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为系统。若其输入、输出呈线性关系时，
11、则称为系统。7.线性系统中的两个最重要的最基本的特性是指和。8.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量与其输入信号的变化量之比值，称为，如果它们之间的量纲一致，则又可称为。9.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的。10.测试装置对单位脉冲函数（t）的响应，称为记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的。11.满足测试装置不失真测试的频域条件是和。12.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和。13.测试装置的动态特性在时域中用描述，在频域中用描述。14.二阶系统的主要特征参数有、和。15.已知输入信号 x（t）=30cos（30t+30）， 这时一阶装置的A（）=
12、0.87， =-21.7，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）= 。16.影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它。17. 动圈式检流计是一个转子弹簧系统，是一个二阶系统，此二阶系统的工作频率范围是。18.输入x（t），输出y（t），装置的脉冲响应函数h（t），它们三者之间的关系是。19.测试装置的频率响应函数为H（j），则H（j）表示的是，H（j）表示的是，它们都是的函数。20.信号x（t）=，输入=0.5的一阶装置，则该装置的稳态输出幅值A= ，相位滞后=。21.一个时间常数=5s的温度计，插入一个以15/min速度线形降温的烘箱内，经半分钟后取出，温度计指示值为90，这时，烘箱内的实际温
13、度应为。1.C 2.B 3.C 4.D 5.B 6.A 7.D 8.B 9.C 10.B 11.B ，A 12.B 13.A 14.B 15.B 16.C 17.B 18.B 19.C 20.B；A3.灵敏度；非线性度；回程误差 4.40 5.微分方程；传递函数；频率响应函数6.定常（时不变）；线形 7.可叠加性；频率保持性 8.灵敏度；放大倍数9.传递函数 10.脉冲响应函数；频率响应函数 11.幅频特性为常数；相频特性为线形12.阶越响应法；频率响应法 13.微分方程；频率响应函数 14.静态灵敏度；固有频率；阻尼率15. 26.1cos（30t+8.3） 16.时间常数；越小越好 17.
14、18. ；卷积关系 19.输出与输入的幅值比（幅频特性）；输出与输入的相位差（相频特性）；频率 20. 21. 88.75例1. 现有指针式电流计4只，其精度等级和量程分别为2.5级100、2.5级200、1.5级100、1.5级1mA，被测电流为90时，用上述4只表测量，分别求出可能产生的最大相对误差（即标称相对误差），并说明为什么精度等级高的仪表测量误差不一定小，仪表的量程应如何选择。解：4块表的相对误差分别为仪表量程选择应使仪表示值在满足量程的1/3以上。第三章 习题1.电涡流式传感器是利用（ ）材料的电涡流效应工作的。 A.金属导体 B.半导体 C.非金属 D.2.为消除压电传感器电缆
15、分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（ ）。 A.电压放大器 B. 电荷放大器 C.前置放大器3.磁电式振动速度传感器的数学模型是一个（ ）。A. 一阶环节 B.二阶环节 C.比例环节4. 磁电式振动速度传感器的测振频率应（ ）其固有频率。 A.远高于 B.远低于 b C.等于5. 压电式加速度计，其压电片并联时可提高（ ）。A.电压灵敏度 B.电荷灵敏度 C.电压和电荷灵敏度6.下列传感器中（ ）是基于压阻效应的。A.金属应变片 B.半导体应变片 C.压敏电阻7.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（ ）成正比。A.位移 B.速度 C.加速度8.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直
16、于（ ）的表面上产生电荷量。A.机械轴 B.电轴 C.光轴9.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（ ）。A.大得多 B.相接近 C.小得多10.光敏晶体管的工作原理是基于（ ）效应。A.外光电 B.内光电 C.光生电动势11.一般来说，物性型的传感器，其工作频率范围（ ）。A.较宽 B.较窄 C.不确定12.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（ ）来决定的。A.贴片位置的温度变化 B. 电阻丝几何尺寸的变化 C.电阻丝材料的电阻率变化13.电容式传感器中，灵敏度最高的是（ ） 。A.面积变化型 B.介质变化型 C.极距变化型14.高频反射式涡流传感器是基于（ ）和（ ）的效应来实
17、现信号的感受和变化的。 A.涡电流 B.纵向 C.横向 D.集肤15.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为（ ）效应。A.压电 B.压阻 C.压磁 D.逆压电1.可用于实现非接触式测量的传感器有和等。2.电阻应变片的灵敏度 表达式为，对于金属应变片来说：S=，而对于半导体应变片来说S=。3.具有的材料称为压电材料，常用的压电材料有和。4.当测量较小应变值时应选用效应工作的应变片，而测量大应变值时应选用效应工作的应变片。5.电容器的电容量，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为：。6. 极距变化型的电容传感器存在着非线性度，为了改善非线性度及提高传感器的灵敏度，通
18、常采用的形式。7.差动变压器式传感器的两个次级线圈在连接时应。8.光电元件中常用的有、和。9.不同的光电元件对于不同波长的光源，其灵敏度是。10.发电式传感器有、等，而参量式的传感器主要是、和等。11.压电传感器在使用放大器时，其输出电压几乎不受电缆长度变化的影响。12.超声波探头是利用压电片的效应工作的。13.电阻应变片的电阻相对变化率是与成正比的。14.电容式传感器有、和3种类型，其中型的灵敏度最高。15 按光纤的作用不同，光纤传感器可分为和两种类型。例 .磁电式振动速度传感器的弹簧刚度K=3200N/m，测得其固有频率，欲将减为，则弹簧刚度应为多少？能否将此类结构传感器的固有频率降至1H
19、z或更低？解：（1） 所以 即 （2）若将固有频率降低至1Hz，则。为降低传感器的固有频率，则必须使活动质量块m加大，或降低弹簧K的刚度，使其在重力场中使用时会产生较大的静态变形，结构上有困难。例10.有一霍尔元件，其灵敏度把它放在一个梯度为的磁场中，如果额定控制电流是20mA，设霍尔元件在平衡点附近作0.01mm摆动，问输出电压可达到多少毫伏？解：霍尔元件的输出电势例11.设计利用霍尔元件测量转速的装置，并说明其工作原理。解：设计装置如下图所示。当凸轮接近霍尔元件时，磁路磁阻减小，磁通变大；而在接近齿凹时，磁阻增大，磁通和磁感应强度减小。从而在霍尔元件的输出端产生脉冲变化的霍尔电势，经整形电
20、路后产生记数脉冲，如下图，这样每经过一个齿，便产生一个记数脉冲。可测量被测轴转速。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）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. B. C.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
21、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.时间常数为的一阶装置，输入频率为 的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ ）。 A.-45 B-90 C-18014.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
22、某二阶系统输入周期信号 ，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（ ）。 A.线形 B.常数 C.是频率的函数二、填空题3.测试装置的静态特性指标有、和。4.某位移传感器测量的最小位移为0.01mm，最大位移为1mm，其动态线性范围是
23、dB。5.描述测试装置动态特性的函数有、等。6.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为系统。若其输入、输出呈线性关系时，则称为系统。7.线性系统中的两个最重要的最基本的特性是指和。8.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量与其输入信号的变化量之比值，称为，如果它们之间的量纲一致，则又可称为。9.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的。10.测试装置对单位脉冲函数（t）的响应，称为记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的。11.满足测试装置不失真测试的频域条件是和。12.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和。13.测试装置的动态特性在时域中用描述，在频
24、域中用描述。14.二阶系统的主要特征参数有、和。15.已知输入信号 x（t）=30cos（30t+30）， 这时一阶装置的A（）=0.87， =-21.7，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）= 。16.影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它。17. 动圈式检流计是一个转子弹簧系统，是一个二阶系统，此二阶系统的工作频率范围是。18.输入x（t），输出y（t），装置的脉冲响应函数h（t），它们三者之间的关系是。19.测试装置的频率响应函数为H（j），则H（j）表示的是，H（j）表示的是，它们都是的函数。20.信号x（t）=，输入=0.5的一阶装置，则该装置的稳态输出幅值A= ，相位滞后=。21
25、.一个时间常数=5s的温度计，插入一个以15/min速度线形降温的烘箱内，经半分钟后取出，温度计指示值为90，这时，烘箱内的实际温度应为。参考答案二、填空题3.灵敏度；非线性度；回程误差4.405.微分方程；传递函数；频率响应函数6.定常（时不变）；线形7.可叠加性；频率保持性8.灵敏度；放大倍数9.传递函数10.脉冲响应函数；频率响应函数11.幅频特性为常数；相频特性为线形12.阶越响应法；频率响应法13.微分方程；频率响应函数14.静态灵敏度；固有频率；阻尼率15. 26.1cos（30t+8.3）16.时间常数；越小越好17.18. ；卷积关系19.输出与输入的幅值比（幅频特性）；输出与
26、输入的相位差（相频特性）；频率20.21. 88.75典型例题例1.求周期信号x（t）=0.5cos10t+0.2cos（100t-45），通过传递函数为 的装置后得到的稳态响应。解：设.式中，当系统有输入时，则输出为，且式中， ，同样可求得当输入为时，有输出为，且此装置对输入信号x（t）具有线形叠加性。系统输出的稳态响应为：例2.用一个具有一阶动态特性的测量仪表（=0.35s），测量阶跃信号，输入由25单位跳变到240单位，求当t=0.35s，0.7s，2s时的仪表示值分别为多少？解：一阶装置的单位阶跃输入时的响应为当输入由跳变至单位时，输出响应表达式为所以，t=0.35s时，仪表示值为；t
27、=0.7s时，仪表示值为；t=2s时，仪表示值为。例3.图示RC电路中，已知C=0.01F，若的幅值为100，频率为10kHz，并且输出端 的相位滞后30，求此时的R应为何值，输出电压幅值为多少？解：该RC电路为一阶系统，并且=RC，则有当滞后于时，则有由于 输出的幅值为:第四章习题一、选择题1.在动态测试中，电桥的输出量通常采用（ ）。A.电阻量 B.电压量 C.电流量 D.电感量2.直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。A.增大 B.减少 .C.不变 D.变化不定3.为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ ）A.半桥双臂各串联一片电阻应变片B.半桥双臂各并联一片电阻应变片C.适
28、当提高电桥的电源电压D.增大应变片的初始电阻值4.为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成（ ）。A.并联电路 B.串联电路 C.电桥电路5.交流电桥的供桥电压频率为，输出信号最高频率为。它们之间的关系应满足（ ）。A. B. C. D. 6.电阻应变仪常用交流供桥的原因是（）。.为了提高电桥的灵敏度.为了使放大器设计简单及提高抗电源干扰能力.可以使用相敏检波电路.调幅可以看成是调制信号与载波信号（）。.相乘 .相加 .相减 .相除.在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（）。.恢复载波信号.恢复调制信号的幅值和极性.恢复已调制波.恢复调制信号的幅值.用一缓
29、变的综合信号来调制一载波，得到的调幅波的频带宽度为（）。.（1000-10）（100010）.-（1000+100）（1000100）. （1000100）（1000100）10.要使RC低通滤波器的通带加宽，则RC值应（ ）。A.增加 B.减少 C.不变11.在一定条件下RC带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（ ）而成的。A.串联 B.并联 C.串并联 D.叠加12.滤波器的上、下截止频率为，中心频率则它们的关系是（ ）。A. B. C.13.滤波器的3dB频率截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的（ ）处的频率。A. B.1 C./2 D.1/214 重复频率为1000的方波，经过一
30、截止频率为2000的理想低通滤波器后的输出量为（ ）。A.1000的失真的方波 B.1000的正弦波C.2000的正弦波 D.不知是什么波形15. 光线示波器的振子的固有频率越高，其电流灵敏度（ ）。A. 越高 B. 越低 C.不变16.为了用分析仪或计算机进行测试数据的处理，再现记录实验数据，则应选用（ ）。A.光线示波器 B.伺服式记录仪 C.磁带记录仪 D.阴极射线示波器 二、填空题1.交流供桥的应变仪电桥，在压应变时，假如已调波与载波相同，则在拉应变时，已调波与载波，因而可利用作比较基准进行。2.将电桥接成差动方式可以提高，改善，进行补偿。3.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作
31、应变片与温度补偿应变片应接在桥臂上。4.调幅信号由载波的携带信号信息，而调频信号则由载波的携带信号信息。5.调制有、和三种类型，将调制高频振荡的缓变信号称为，载送缓变信号的高频振荡称为，经调制后的高频振荡波称为。6.调幅过程在频域相当于过程，调幅装置实际上是一个，典型的调幅装置是。7.调幅波经过相敏检波后，既能恢复信号电压的，又能反映其。8.RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限频带越。10.带通滤波器的中心频率与上、下截止频率间的关系是。11.RC微分电路实际上是一种滤波器，而RC积分电路实际上是一种滤波器 。例1.有人使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以
32、提高灵敏度。试问，在半桥双臂上各串联一片的情况下，是否可以提高灵敏度？为什么？答：不能提高灵敏度。因为半桥双臂时，其输出电压为 当两桥臂各串联电阻应变片时，其电阻的相对变化量为 即仍然没有发生变化，故灵敏度不变。要提高灵敏度只能将双臂电桥改为全桥联接。这时例2.下图中所示为两支流电桥，其中图（a）称为卧式桥，图（b）称为立式桥，且。为应变片，为固定电阻。试求在电阻应变片阻值变化为时，两电桥的输出电压表达式并加以比较。解：图（a）中，卧式桥的输出电压为 图（b）中，立式桥的输出电压为 由此可知，当时，得，在忽略了高阶无穷小之后，两电桥的输出电压是一样的，均为，不同之处是：立式桥有非线形误差，而卧式桥没有，所以卧式桥更精确。例3.用电阻应变片接成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为：，如果电桥的激励电压，试求此电桥的输出信号频谱。画出频谱图。解：全桥时，电桥输出电压为：，k为常数，应变片的灵敏度及电桥的接法有关。则其频谱如下图所示。
