测试技术试题2

一、选择题（每小题2分，共20分）1、傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（C）。A.相位B.周期C.振幅D.频率2.两个函数)(1tx和)(2tx，把运算式dttxtx21)(称为这两个函数的（C）。A.自相关函数B.互相关函数C.卷积D.互谱3、用常系数微分方程描述的系统称为（D）系统。A.相似B.物理C.力学D.线性4、线性系统的叠加原理表明（A）。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D.多个输入信号同时作用于系统所产生的响应，等于各个原信号的响应之和5、一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（B）。A.越宽B.越窄C.不变D.不一定6、二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶跃输入的时的响应曲线超调量（B）。A.越大B.越小C.不存在D.无关7、不失真测试条件中，要求幅频特性为（B）。A.线性B.常数C.是频率的函数D.没有要求8、调频式电涡流传感器的解调电路是（C）。A.整流电路B.相敏检波电路C.鉴频器D.包络检波电路9、压电式加速度传感器的工作频率应该（C）其固有频率。A.远高于B.等于C.远低于D.没有要求10、在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（B）。A.恢复载波信号B.恢复调制信号的幅值和极性C.恢复已调制波D.恢复调制信号的幅值二、填空题（每空1分，共20分）1、信号的有效值的平方称为均方值，它描述测试信号的平均功率。2、单位脉冲函数)(t的频谱为1，它在所有频段上都是等强度。3、已知傅氏变换对：)()(11fXtx和)()(22fXtx时，则当)()()(21txtxtx时，()Xf=＿12()()XfXf＿＿。得分阅卷老师4、测试装置的静态特性指标有灵敏度、非线性度和回程误差。5、描述测试装置动态特性的数学模型有微分方程、传递函数、频率响应函数等。6、压电传感器在使用电荷放大器时，其输出电压几乎不受电缆长度变化的影响。7、电阻应变片的电阻相对变化率是与应变值成正比的。8、电容式传感器有面积变化型、极距变化型和介质变化型3种类型，其中极距变化型型的灵敏度最高。9、同步解调过程中的“同步“是指在解调过程中所乘的载波信号与调制时的载波信号具有相同的频率和相位。10、对周期信号进行整周期截断，这是获得准确频谱的先决条件。11、频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断引起的。三、简答分析题（每小题10分，共40分）1、用传递函数为的一阶测量装置进行周期信号测量。若将幅度误差限制在5%以下，试求所能测量的最高频率成分。此时的相位差是多少？解：（1）已知一阶系统误差公式。（5分）（2）解得w=131.47（5分）2、求周期信号)451000cos(2)(0ttx通过传递函数为0.05()0.051sHss的装置后所得到的稳态响应。（遇到开根号或三角函数运算，可不用算出数值，保留整式）得分阅卷老师解：0.005()0.0051sHss2()1()A；)1arctan()(98.0)1000005.0(11000005.0)1000(2A；031.11)1000005.01arctan()1000(稳态响应为)31.11451000cos(98.02)(00tty)69.331000cos(cos96.00t3、以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要部分的作用。答：（1）测试系统方框图如下：（5分）（2）各部分的作用如下：传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号的调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算、滤波和分析；信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮。模数（A/D）转换和数模（D/A）转换是进行模拟信号与数字信号相互转换，以便用计算机处理。（5分）4、有多种传感器均可进行转速测量，试举出其中的两种，并分别简述其测量原理。答:（1）涡流传感器，其工作原理为（如图a所示）：将带有凹口或突起的旋转体与被测件同轴安装，涡流传感器置于一边，传感器线圈接入LC振荡回路，以回路的振荡频率f作为输出量。当凹口或突起转至涡流传感器处时，由于间距δ的变化，引起线圈电感变化，从而使振荡频率f发生变化，相当于原振荡频率f经被测频率fx调制，通过鉴频器后即可得被测频率，从而得到被测转速。（2）磁阻式传感器，其工作原理为（如图b所示）：将将带有凹口或突起的旋转体与被测件同轴安装，磁阻式传感器置于旋转体一边，当凹口或突起转至传感器处时，改变磁路的磁阻，引起磁力线减弱或增强，使线圈产生感应电动势，其频率即为被测件的频率，从而可得其转速。（3）霍尔传感器，其工作原理为（如图c所示）：将将带有凹口或突起的旋转体与被测件同轴安装，霍尔元件和旋转体同置于磁场中，当凹口或突起转至霍尔元件处时，引起磁场变化，霍尔元件将其转换为一个脉动电压信号，此脉动信号的频率即为被测件的转动频率，从而可得被测件的转速。得分阅卷老师（a）（b）（c）四、综合题（共20分）1.以阻值R=120Ω，灵敏度S=2的电阻应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成的电桥，供桥电压为3V，并假定负载为无穷大，当应变片的应变值为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥的灵敏度。（με：微应变，即10-6）解:（1）单臂电桥输出电压。①当应变片为2με时，661414122103310()4oiiRuuRSuV(5分)②当应变值为2000με时的输出电压为63122000103310()4ouV（5分）（2）双臂电桥输出电压。①当应变片为2με时，661212122103610()2oiiRuuRSuV（3分）②当应变值为2000με时的输出电压为63122000103610()2ouV（2分）（3）双臂电桥比单臂电桥的电压输出灵敏度提高一倍。（5分）