测试技术章节习题(附答案)

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各章节习题(后附答案)第一章信号及其描述(一)填空题1、测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。这些物理量就是,其中目前应用最广泛的是电信号。2、信号的时域描述,以为独立变量;而信号的频域描述,以为独立变量。3、周期信号的频谱具有三个特点:,,。4、非周期信号包括信号和信号。5、描述随机信号的时域特征参数有、、。6、对信号的双边谱而b,实频谱(幅频谱)总是对称,虚频谱(相频谱)总是对称。(二)判断对错题(用√或×表示)1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。()2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。()3、非周期信号的频谱一定是连续的。()4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。()5、随机信号的频域描述为功率谱。()(三)简答和计算题1、求正弦信号txtxsin)(0的绝对均值μ|x|和均方根值xrms。2、求正弦信号)sin()(0txtx的均值x,均方值2x,和概率密度函数p(x)。3、求指数函数)0,0()(taAetxat的频谱。4、求被截断的余弦函数TtTtttx||0||cos)(0的傅立叶变换。5、求指数衰减振荡信号)0,0(sin)(0tatetxat的频谱。第二章测试装置的基本特性(一)填空题1、某一阶系统的频率响应函数为121)(jjH,输入信号2sin)(ttx,则输出信号)(ty的频率为,幅值y,相位。2、试求传递函数分别为5.05.35.1s和2224.141nnnss的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。3、为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有、和。4、当测试系统的输出)(ty与输入)(tx之间的关系为)()(00ttxAty时,该系统能实现测试。此时,系统的频率特性为)(jH。5、传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的越小。6、一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有关系为最佳。(二)选择题1、不属于测试系统的静特性。(1)灵敏度(2)线性度(3)回程误差(4)阻尼系数2、从时域上看,系统的输出是输入与该系统响应的卷积。(1)正弦(2)阶跃(3)脉冲(4)斜坡3、两环节的相频特性各为)(1Q和)(2Q,则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为。(1))()(21QQ(2))()(21QQ(3))()()()(2121QQQQ(4))()(21QQ4、一阶系统的阶跃响应中,超调量。(1)存在,但5%(2)存在,但1(3)在时间常数很小时存在(4)不存在5、忽略质量的单自由度振动系统是系统。(1)零阶(2)一阶(3)二阶(4)高阶6、一阶系统的动态特性参数是。(1)固有频率(2)线性度(3)时间常数(4)阻尼比7、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数,可取输出值达到稳态值倍所经过的时间作为时间常数。(1)0.632(2)0.865(3)0.950(4)0.982(三)判断对错题(用√或×表示)1、一线性系统不满足“不失真测试”条件,若用它传输一个1000Hz的正弦信号,则必然导致输出波形失真。()2、在线性时不变系统中,当初始条件为零时,系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。()3、当输入信号)(tx一定时,系统的输出)(ty将完全取决于传递函数)(sH,而与该系统的物理模型无关。()4、传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同。()5、测量装置的灵敏度越高,其测量范围就越大。()6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。()(四)简答和计算题1、什么叫系统的频率响应函数?它和系统的传递函数有何关系?2、测试装置的静态特性和动态特性各包括那些?3、测试装置实现不失真测试的条件是什么?4、某测试装置为一线性时不变系统,其传递函数为1005.01)(ssH。求其对周期信号)45100cos(2.010cos5.0)(tttx的稳态响应)(ty。5、将信号tcos输入一个传递函数为ssH11)(的一阶装置,试求其包括瞬态过程在内的输出)(ty的表达式。第三章常用传感器(一)填空题1、属于能量控制型的传感器有等,属于能量转换型的传感器有等(每个至少举例两个)。2、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于:前者利用引起的电阻变化,后者利用变化引起的电阻变化。3、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响,实际应用时常常采用工作方式。4、压电式传感器的测量电路(即前置放大器)有两种形式:放大器和放大器,后接放大器时,可不受连接电缆长度的限制。5、涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的效应。6、磁电式速度计的灵敏度单位是。7、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。(二)选择题1、电阻应变片的输入为。(1)力(2)应变(3)速度(4)加速度2、结构型传感器是依靠的变化实现信号变换的。(1)本身物理性质(2)体积大小(3)结构参数(4)电阻值3、不能用涡流式传感器进行测量的是。(1)位移(2)材质鉴别(3)探伤(4)非金属材料4、变极距面积型电容传感器的输出与输入,成关系。(1)非线性(2)线性(3)反比(4)平方5、半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是。(1)长度(2)截面积(3)电阻率(4)高通6、压电式传感器输出电缆长度的变化,将会引起传感器的产生变化。(1)固有频率(2)阻尼比(3)灵敏度(4)压电常数7、在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是传感器。(1)电容式(2)压电式(3)电阻式(4)电涡流式8、自感型可变磁阻式传感器,当气隙变化时,其灵敏度S与之间的关系是:S=。(1)1k(2)k(3)2k(4)2k9、光电倍增管是利用效应制成的器件。(1)内光电(2)外光电(3)光生伏特(4)阻挡层(三)判断对错题(用√或×表示)1、滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。()2、涡流式传感器属于能量控制型传感器()3、压电加速度计的灵敏度越高,其工作频率越宽。()4、磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。()(四)简答和计算题1、哪些传感器可选作小位移传感器?2、涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较,其主要优点是什么?涡流式传感器能否测量大位移量?为什么?3、电涡流传感器除了能测量位移外,还能测量哪些非电量?4、电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移?若能测量理由是什么?不能测量理由是什么?应采取什么措施改进,就可以用电涡流传感器测量了。5、压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同,为什么?6、试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。(1)用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理;(2)两个线圈通常应该接在什么电路中?用图说明如何接法。7、某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径)(4mmr,工作初始极板间距离)(3.00mm,介质为空气。问:(1)如果极板间距离变化量)(1m,电容的变化量C是多少?(2)如果测量电路的灵敏度)(1001pFmVk,读数仪表的灵敏度52k(格/mV)在)(1m时,读数仪表的变化量为多少?第四章信号调理、记录和显示(一)填空题1、电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为输出的装置。2、在桥式测量电路中,按照的性质,电桥可分为直流和交流电桥。3、在桥式测量电路中,根据工作时阻抗参与变化的可将其分为半桥与全桥测量电路。4、调幅是指一个高频的正(余)弦信号与被测信号,使高频信号的幅值随被测信号的而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的。5、调频波的解调又称为。6、调频是利用信号电压的控制一个振荡器,使其输出为等幅波,而与信号电压成正比。7、常用滤波器的上、下截止频率1cf、2cf的定义为,其带宽B=,若为倍频程滤波器1cf与2cf的关系为。8、RC低通滤波器中RC值愈,则上截止频率愈低。(二)选择题1、设有一电路,1R是工作桥臂,2R,3R,4R是固定电阻,且4321RRRR。工作时1112RRR,则电桥输出电压ye()。0e为电桥的电源电压。(1)0114eRR(2)0112eRR(3)011eRR(4)0112eRR2、调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号。(1)相乘(2)相除(3)相加(4)相减3、电路中鉴频器的作用是。(1)使高频电压转变成直流电压(2)使电感量转变为电压量(3)使频率变化转变为电压变化(4)使频率转变为电流4、一选频装置,其幅—频特性在2f区间近于平直,在02f区间急剧衰减,这叫滤波器。(1)低通(2)高通(3)带通(4)带阻5、一带通滤波器,其中心频率是0f,-3dB带宽是B,则滤波器的品质因数Q等于。(1)Bf0(2)Bf0(3)Bf0(4)Bf0(三)判断对错题(用√或×表示)1、平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。()2、调幅波是载波与调制信号的叠加。()3、带通滤波器的波形因数值越大,其频率选择性越好。()4、将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。()(四)简答和计算题1、何谓电桥平衡?要使直流电桥平衡,桥臂参数应满足什么条件?交流电桥应满足什么条件?2、调幅波的解调方法有哪几种?3、抗混滤波器的作用是什么?它选用何种滤波器?其截止频率如何确定?4、相关滤波器的的基本原理是什么?举例说明其工程应用。5、以阻值120R,灵敏度2S的电阻丝应变片与阻值为120的固定电阻组成电桥,供桥电压VV30,若其负载电阻为无穷大,应变片的应变2000。(1)求单臂电桥的输出电压及其灵敏度。(2)求双臂电桥的输出电压及其灵敏度6、若)(tx为调制信号,tfty02cos)(为载波,)(txm为调幅波(如图所示)(1)利用傅里叶变换性质说明调幅过程的原理。(2)画出载波与调幅波的双边频谱图。第五章信号处理初步(一)填空题1、为了识别信号类型,常用的信号分析方法有、和。2、为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有、和。3、在数字信号处理中,为避免频率混叠,应使被采样的模拟信号成为,还应使采样频率满足采样定理即。4、如果一个信号的最高频率为50Hz,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于Hz。5、若x(t)是均值为ux为零的宽带随机信号其自相关函数τ=0时Rx(τ),τ∞时Rx(τ)。6、用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。7、若某一信号的自相关函数为)cos(A,则该信号的均方值为2x=,均方根值为xrms=。8、最常用的功率谱估计方法为。9、)(fSx为信号的沿频率轴的分布,2)(fX称为。10、巴塞伐尔定理表示在中计算的信号总能量,等于在中计算的信号总能量。(二)判断对错题(用√或×表示)1、频率分辨力越高,则泄漏误差越小。()2、A/D转换器的位数越多,则量化误差越小。()3、对于周期信号,经整周期采样后,可完全避免栅栏效应。()4、窗函数频谱的主峰瓣宽度越窄,旁瓣幅度越小,用其截取信号所引起的误差越小。()5、互相关函数是偶实函数。()6、利用系统输入x(t)与输出y(t)的自功率谱密度函数,可求该系统的频率响应函数。()7、若系统是完全线性的,则输入-输出的相干函数一定为1。()(三)简答和计算题1、已知信号)sin()cos()(2221110tAtAAtx,求信号的自相关函数)(xR,并画出自功率谱)(xS(双边幅值谱)。2、求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数。3、相关滤波器的基本原理是什么?举例说明其工程应用。4、试根据一个信号的自相关函数图形,讨论如何确定该信号中的常值分量和周期成分。5、某一系统的输入信号为x(t),若输出y(t)与输入x(t)相同,输入的自相关函数)(xR和输入—输出的互相关函数)(xyR之间的关系为)()(TRRxx,试说明该系统起什么

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