测试技术复习资料(第二章)

第二章一、选择题2.测试装置的传递函数H(s)是装置动态特性在（D）中的描述。A.幅值域B.时域C.频率域D.复频域3.测试装置的频响函数H（jω）是装置动态特性在（C）中的描述。A.幅值域B.时域C.频率域D.复频域4.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5.下列微分方程中，哪一个是线性系统的数学模型？（B）A.225dydydxtyxdtdtdtB.22dydxydtdtC.22105dydyyxdtdtD.xdtdxydtyd226.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7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（D）。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（B）。A.越宽B.越窄C.不变D.不一定9.测试过程中，量值随时间而变化的量称为（C）。A.准静态量B.随机变量C.动态量D.静态量10.线性装置的灵敏度是（B）。A.随机变量B.常数C.时间的线性函数D.时间的非线性函数11.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为12(),()HsHs，则该系统总的传递函数为（）。若两个环节并联时，则总的传递函数为（）。A.12()()HsHsB.12()()HsHsC.12()()HsHsD.12()/()HsHs12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是（B）。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τ的一阶装置，输入频率为1的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（A）。A.-45°B.-90°C.-180°D.45°14.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（B）。A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分15.时不变线性系统的频率响应函数等于（B）。A.系统的正弦输出与正弦输入比B.系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比C.用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比D.系统稳态正弦输出的拉氏变换与正弦输入的啦氏变换之比16.对某二阶系统输入周期信号000()sin()xtAt，则其输出信号将保持（C）。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、相位改变D.幅值、频率、相位均不变17.二阶装置，用相频特性中（ω）=-90°时所对应的频率ω作为系统的固有频率n的估计值，则值与系统阻尼频率ξ的大小（B）。A.有关B.无关C.略有关系D.有很大关系18.二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶越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19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（C）。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D.使系统稳定20.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21.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D.没有要求22.测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在（B）中的描述A.幅值域B.频域C.复频域D.时域23.测试装置传递函数H(s)的分母与（C）有关A.输入量x(t)B.输入点的位置C.装置结构D.输出点的位置24.非线性度是表示定度曲线（B）的程度A.接近真值B.偏离其似合直线C.正反行程不重合D.回程误差25.用二阶系统作测试装置，为使系统响应最快，其固有频率（B）A.越小越好B.越大越好C.0.6～0.7之间最好D.负值最好26.测试系统的传递函数和（B）A.具体测试系统的物理结构有关B.具体测试系统的物理结构无关C.输入信号有关D.输出信号有关27.灵敏度越高的测试系统，（C）A.系统越稳定B.回程误差越小C.漂移越大D.非线性误差越小28.用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数τ（B）A.越小越好B.越大越好C.0.6～0.7之间最好D.负值最好二、填空题1.H（s）与输入x(t)及系统的初始状态无关，它只表达系统的。传输特性2.一阶装置的时间常数τ原则上。越小越好3.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。时不变4.测试装置的特性可分为特性和特性。静态特性；动态特性5.测试装置的静态特性指标有、和。灵敏度；非线性度；回程误差6.描述测试装置动态特性的数学模型有、、等。微分方程；传递函数；频率响应函数7.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。时不变；线性8.线性系统中的两个最重要的特性是指和。线形叠加性；频率保持性9.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量y与其输入信号的变化量x之比值，称为。灵敏度10.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。传递函数11.测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应，称为，记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的。脉冲响应函数；频率响应函数12.满足测试装置不失真测试的频域条件是和。0)(AA；)(或幅频特性为常数；相频特性为线性13.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和。阶跃响应法；频率响应法14.二阶系统的主要特征参数有和。固有频率；阻尼比15.已知输入信号x（t）=30cos（30t+30°），这时一阶装置的A（ω）=0.87，()=-21.7°，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）=。26.1cos（30t+8.3°）16.影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它。时间常数τ；越小越好17.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。()()()ytxtht三、名词解释1.分辨力引起测量装置的输出值产生一个可觉察变化的最小输入量（被测量）变化值称为分辨力。2.灵敏度当装置的输入x有增量Δx变化时，相应的输出y有增量Δy变化，把Δy与Δx的比值定义为灵敏度。3.线性度实际特性曲线与参考直线偏离的程度称为线性度。四、计算题1.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。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t2.某一阶测量装置的传递函数为10.041s，若用这一测量装置测量频率为2Hz的正弦信号，试求其幅度误差。解：1()0.041Hss21()1(2)Aff21(2)1(0.0422)A=0.894其幅度误差(1－0.894)×100%=10.6%。3.用一个一阶测量装置测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5％，问：此仪器的时间常数应不大于多少?（7分）解：1()1Hss（1分）21()1(2)Aff（1分）21(100)15%1(2100)A〉（2分）s41023.5（3分）4.试求传递函数为1.53.50.5s和222411.4nnnss的两个环节串联后组成的系统的传递函数及系统总的灵敏度。解：当两环节串联时，系统的总传递函数为：)()()(21sHsHsH2224.1415.05.35.1nnnsss)4.1)(17(123222nnnsss求当S=0时的两传递函数之值22200411.53.0;413.50.51.4nsnnssss两环节串联后系统的总灵敏度为S=3.0×41=1235.用图示装置去测周期为1s，2s，5s的正弦信号，问幅值误差是多少？（R=350Kω，C=1μF）解：根据基尔霍夫定律因为1()()()iutitdtRitC并且()()(),()ooututRititR所以有()1()()oioutututdtCR两边拉氏变换后得()()()()1()1()11oiooiUsUsUsRCsUsRCsHsUsRCsRCs这是一个高通滤波器，当3635010100.35RC时20.35()0.3510.35()0.3510.35()()(0.35)1sHssjHjjHjA幅值相对误差：1[1()]100%oooooXYYrAXX式中oX——输入信号幅值；oY——输出信号幅值。当T=2s时，1111222,()0.91,9%fArT当T=1s时，222,()0.74,26%Ar当T=5s时，3332,()0.4,60%5Ar