一、采集及传输部分思考题
1.信号调理的内容和目的？
答：信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。内容：(1)把传感器输出的微弱电压或电流信号放大，以便于信噪分离、传送或驱动其他测量显示电路；(2)多数传感器的输出是电阻、电感或电容等不便于直接记录的电参量，需要用电桥电路等把这些电参量转换为电压或电流的变化；(3)抑制传感器输出信号中噪声成分的滤波处理；其他内容：如阻抗变换、屏蔽接地、调制与解调、信号线性化等。
2.信号调制与解调的种类？
答：根据载波受调制的参数不同，使载波的幅值、频率或相位随调制信号而变化的过程分别称为调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。调幅是将一个高频简谐信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使高频信号的幅值随测试信号的变化而变化。在实际的调幅信号的解调中一般不用乘法器而采用二极管整流检波器和相敏检波器；调频是利用信号电压的幅值控制载波的频率，调频波是等幅波，但频率偏移量与信号电压成正比。调频波的解调又称为鉴频，调制波的解调电路又叫鉴频器。调相：载波的相位对其参考相位的偏离值随调制信号的瞬时值成比例变化的调制方式，称为相位调制，或称调相。
3.隔离放大器有何特征和特点，主要用在哪些场合？它分哪几类？
答：隔离放大器是带隔离的放大器，其输入电路、输出电路和电源之间没有直接的电路耦合，信号的传递和电源的传递均通过变压器耦合或光电耦合（多用变压器耦合，因光电耦合线性度较差）实现。隔离放大器不仅具有通用运放的性能，而且输入公共地与输出公共地之间具有良好的绝缘性能。变压器耦合隔离放大器有两种结构：一种为双隔离式结构，另一种为三隔离式结构。光隔离放大器，最简单的光隔离放大器可用光电耦合器件组成。但是，光电耦合器的电流传输系数是非线性的，直接用来传输模拟量时，会造成非线性失真较大和精度差等问题。
4.信号滤波器的种类？
答：滤波器按其阶次可分为一阶滤波器、二阶滤波器、三阶滤波器……等；根据滤波器的电路是数字的还是模拟的，可将滤波器分为数字滤波器和模拟滤波器两类；根据构成滤波器的元件类型，可分为RC、LC或晶体谐振滤波器；根据构成滤波器的电路性质，可分为无源滤波器和有元滤波器；最常用的是根据滤波器的通频带可将滤波器分为低通、高通、带通和带阻类型。
1.A/D，D/A转换器的主要技术指标有那些？
答：①分辨率：A/D对输入模拟信号的分辨能力；D／A转换器的分辨力可用输入的二进制数码的位数来表示。位数越多，则分辨力也就越高。常用的有8位、10位、12位、16位等。12D/A转换器的分辨力为1/212=0.024% 。②转换误差：通常以输出误差的最大值形式给出，它表示A/D实际输出的数字量和理论上的输出数字量之间的差别，常用最低有效位的倍数表示；③转换精度定义为实际输出与期望输出之比。以全程的百分比或最大输出电压的百分比表示。理论上D/A转换器的最大误差为最低位的1/2，10位D/A转换器的分辨力为1/1024，约为0.1%，它的精度为0.05%。如果10位D/A转换器的满程输出为10V，则它的最大输出误差为10V*0.0005=5mV 。具有某种分辨力的转换器在量化过程中由于采用了四舍五入的方法，因此最大量化误差应为分辨力数值的一半。如上例8位转换器最大量化误差应为40mV（80mV×O.5 = 40mV），全量程的相对误差则为0.4％（40mV／10V×100％）。可见，A／D转换器数字转换的精度由最大量化误差决定。实际上，许多转换器末位数字并不可靠，实际精度还要低一些。④转换时间(转换速度)。转换速度是指完成一次转换所用的时间，即从发出转换控制信号开始，直到输出端得到稳定的数字输出为止所
用的时间。转换时间越长，转换速度就越低。转换速度与转换原理有关，如逐位逼近式A ／D 转换器的转换速度要比双积分式A ／D 转换器高许多。除此以外，转换速度还与转换器的位数有关，一般位数少的（转换精度差）转换器转换速度高。目前常用的A ／D 转换器转换位数有8位、10位、12位、14位、16位等，其转换速度依转换原理和转换位数不同，一般在几微秒至几百毫秒之间。其他还有满量程,非线性,相对精度 ,绝对精度,温度系数 (A/D: 1.分辨力与分辨率；2.量化误差；3.转换时间；4.转换速率；5.其他参数：对电源电压变化的抑制比，零点和增益温度系数、输入电压
D/A ：1. 分辨率；2.标称满量程；3.精度；4.响应时间；5.温度系数)
2. 信号量化误差与A/D ，D/A 转换器位数的关系？
答：量化误差的大小取决于计算机采样板的位数，其位数越高，量化增量越小，量化误差也越小。比如，若用8位采样板，8位二进制数为25628
=，则量化增量为所测信号最大幅值的256/1，最大量化误差为所测信号最大幅值的512/1±。 3. 采样定理的含义？
答：为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍。这是采样的基本法则，称为采样定理。Fs ＞2Fmax 或
s m 2ωω≥ 离散采样把连续信号()()T t t x ≤≤0变为离散序列()() 2,1,0=?n t n x ，那么，如何选择采样间隔t ?就是一个十分重要的问题。也就是说，采样的基本问题是如何确定合理的采样间隔t ?以及采样长度T ，以保证采样所得的数字信号能真实地代表原来的连续信号()t x 。一般来说，采样频率s f 越高，采样点越密，所获得的数字信号越逼近原信号。当采样长度T 一定时，s f 越高，数据量T T N ?=/越大，所需的计算机存储量和计算量就越大；反之，当采样频率降低到一定程度，就会丢失或歪曲原来信号的信息。()t n x ?能否复原到连续信号()t x 与()t x 波形的幅值变化剧烈程度和采样间隔t ?的大小有关。而()t x 波形的幅值变化剧烈程度又取决于()t x 的频率分量。香农采样定理给出了带限信号不丢失信息的最低采样频率为：m s m s f f ωω22≥≥或，其中m m f ω,为原信号中最高频率成分的频率，若不满足此采样定理，将会产生频率混叠现象。
4. 当不满足采样定理时如何计算混迭频率？
答：为了使计算的频率在],0[f 范围内与原始信号的频谱一样，采样频率必须满足采样定理。但在实际中，m f 可能很大，多数情况下人们并不需要分析到这么高的频率，由于噪声的干扰，使得m f 不能确定，故通常首先对信号进行低通滤波，低通滤波器的上限频率由分析的要求确定，采样频率由低通滤波器而定。由于不存在理想的低通滤波器，而实际计算中总是使用有限序列，所以在实际应用时选择的采样频率为：()c s f t
f 531-≥?=
，式中c f 低通滤波器的上限频率。 5. A/D 采样为何要加抗混迭滤波器？其作用是什麽？
答：用低通滤波器滤掉不必要的高频成分以防止频率混叠的产生，此时的低通滤波器也称为抗混叠滤波器。
6. 采样信号的频谱为何一定会产生能量泄漏
答：数字信号处理只能对有限长的信号进行分析运算，因此需要取合理的采样长度 对信号进行截断。截断是在时域将该信号函数与一个窗函数相乘。相应地，在频域中则是两函数的傅立叶变换相卷积。因为窗函数的带宽是有限的，所以卷积后将使原带限频谱扩展开来而占据无限带宽，这种由于截断而造成的谱峰下降、频谱扩展的现象称为频谱泄露。当截断后的信号再被采样，由于有泄露就会造成频谱混叠，因此泄露是影响频谱分析精度的重要原因之一。如上所述，截断是必然的，频谱泄露是不可避免的。
7. 如何计算高速巡回采集的最小采样间隔？
答：如果在⊿t /10时间内A/DC可完成一次采集，则在⊿t内可巡回采集10个通道，而且保证均每一通道有相同的采样频率fs=1/ ⊿t，A/DC (最小)采样间隔：⊿t /10 ；A/DC 采样频率10 /⊿t，每一通道（信号）采样间隔：⊿t；信号采样频率1 /⊿t。
8.如何根据采样通道数、采样模式、最高分析频率来选择采集板？
答：采样通道数表明了采集卡所能采集的最多信号的路数，在选择时要根据实际要测信号的路数考虑，以保证所有通道数满足待测信号的要求。采样模式的选择要根据被测物理量变化的快慢程度，对于快变信号，要选择转换时间小的采样模式，反之，则可以选择转换时间大的采样模式。最高分析频率则要根据采样定理来选择，以防止信号发生混叠而产生失真。
9.什么是同步采集？同步采集有什么好处？
答：同步采集就是采集频率与回转件的频率相同。同步采集保证了基频及其倍频分量的精确/无损采集。
10.什么是异步采集？
答：异步采集就是采样频率与分析频率不等。通常取采样频率=分析频率X2.56.
1.减少能量泄漏方法
W主瓣将变窄，主瓣以外的频率答：1）增大截断长度T，即矩形窗口加宽，则窗谱()ω
成分衰减较快，因而泄露误差将减小。2）采用泄漏小的窗函数，进行时域加窗处理。3）进行整周期采集(此法只能用于周期信号)
2.窗函数的作用是什麽？
答：减少泄漏,抑制噪音,提高频率分辨能力
3.什么FIR滤波器？其作用是什么？
答：数字滤波器的功能是将一组输入的数字信号通过一定的运算后变换成一组具有（或接近）规定特性的数字信号输出。数字滤波器按其单位冲激响应的长度分成无限长单位冲激响应（IIR）滤波器和有限长单位冲激响应（FIR）滤波器。不论哪种滤波器，其设计过程大致包括三个步骤：1、根据需求制定滤波器的技术指标；2、用一个因果稳定的系统函数去逼近这个技术指标；3、用一个有限精度的运算去实现这个系统。
1.数据传输的目的
答：在机械量测试过程中，由传感器检测出的微弱信号经中间转换电路将信号放大处理后，还必须经有线或无线装置传输到信号分析处理中心进行分析；或者用示波器或记录仪显示或记录下来，以供测试人员直接观察和分析，或日后供给后续处理仪器对所测量信号作进一步的分析和处理。
2.如何准备数据
答：在数据传输之前要对数据进行组织，使其传输效率高，结构和尺寸应尽可能合理及紧凑，使得在组织、传输、存储和使用时快捷方便。组织后得到数据信息包，数据包全面反映被测设备在某一特定的时间段内的各种实时信号以及运行、采集参数等。接收到数据包的网上任何客户机在不需更多帮助的情况下就可进行一般的处理和分析。
3.数据传输的几种主要方式
答：电话线传输、工业级GPRS传输、现场总线技术、专用网的传输、在互联网上的传输4.什么是现场总线？
答：现场总线：用于现场仪表与控制室系统之间的一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
5.什么是FF总线？主要用于什么场合？
答：现场总线的一种，一种全数字的、双向传输、多点通讯由总线供电、用于连接智能设备和自动化系统的通讯链路；一种现场的局域网(LAN)，国际现场总线标准，无专利许可要求，供任何人使用
用于连接各种仪表、阀门定位器等智能设备,其自身可向整个网络提供控制应用程序；应用于石油化工（>50％）、连续工业过程控制中的仪表。
6. 什么是can 总线？
答：现场总线的一种，一个简易的两条线差分串行总线系统，有效支持分布式控制或定时控制，解决众多的控制与测试仪器之间的数据交换。
较强的纠错能力，支持差分收发,适合高干扰环境，并具有较远的传输距离
通信介质：光纤、同轴电缆、甚至双绞线
通信速率：从5kbps/10km 到1Mbps/40m
通信数据块编码，代替传统的地址编码，节点无限制
半双工的方式工作：一个节点发送信息，多个节点接收信息
1. 测试方案的种类
答：测试方法可按多种原则分类：
1、按是否直接测定被测量的原则分类：直接测量、间接测量。
按照获得测量参数结果的方法不同，通常可把测量方法分为直接测量法和间接测量法。直接测量法是指被测量直接与测量单位进行比较，或者用预先标定好的测量仪器或测试设备进行测量，而不需要对所获取数值进行运算的测量方法。
间接测量法是指被测量的数值不能直接有测试设备上获得，而是通过所测量到数值同被测量间的某种函数关系经运算而获得被测值的测量方法。
2、按传感器是否与被测物接触分类：接触式测量、非接触式测量
3.按被测量是否随时间变化：静态测量、动态测量
2. 测试方案设计原则是什么？如何设计测试方案？
答：1) 测试目标2) 确定被测试参数3)
确定传感器类型4) 确定测试部位 5) 传感器输出分类6) 确定被控参数7) 确定执行单位8) 确定被控部位
9) 选择测控方案10) 数据采集11) 相关单元匹配12) 示意方案框图
1. 测试系统有那些静态特性参数？
答：测试系统的静态特性是指被测信号为静态信号（或变化极缓慢信号）时测试装置的输出与输入之间的关系。
静态特性主要有线性度、灵敏度和回程误差三项。
1、线性度 测试系统的线性度就是定度曲线与理想直线的接近程度。作为性能指标，它以定度曲线与拟合直线的最大偏差B （以输出量单位计算）同标称范围A 的百分比。即
%100?=A
B 非线性度 2、灵敏度 在稳态情况下，系统的输出信号变化量和输入信号变化量之比称为灵敏度S ，表达式为x y S ??=
3、回程误差（滞后） 回程误差表示测量系统当输入量由小到大再由大到小变化时，对于同一输入所得输出量不一致的程度。回程误差也称为滞后或变差，是描述测试装置的输出与输入变化方向有关的特性。
4、其他表示测试系统的指标
精确度（表示测试装置的测量结果与被测量真值的接近程度，反映测量的总误差）
漂移（测量装置的测量特性随时间的缓慢变化）
信噪比（信号功率与噪声功率之比，或信号电压与噪声电压之比）
测量范围（测试系统能够进行正常测试的工作量值范围）
动态范围（系统不受各种噪声影响而能获得不失真输出的测量上下限之比值，常用分贝来表示）
2. 如何描述测试系统的动态特性？
答：当输入量随时间变化时，测试系统所表现出的响应特性称为测试系统的动态特性。测试系统的动态特性好坏主要取决于测试系统本身的结构，而且与输入信号有关。所以描述测试系统的特性实质上就是建立输入信号、输出信号和测试装置结构参数三者之间的关系。即把测试系统这个物理系统抽象成数学模型，而不管其输入输出量的物理特性（即不管是机械量、电量或热学量等），分析输入信号与响应信号之间的关系。
一、测试系统动态特性的描述方法
当输入量随时间变化时，测试系统所表现出的响应特性称为测试系统的动态特性。通过傅里叶变换建立其相应的“频率响应函数”，以此来描述测试系统的特性。脉冲响应函数，频率响应函数，传递函数，微分方程
1、时域微分方程
当测试系统被视为线性时不变系统时，可用常系数线性微分方程式描述。若已知系统输入，通过求解微分方程，就可求得系统的响应，根据输入输出之间的传输关系就可确定系统的动态特性。微分方程是一种基本的数学模型，在实际使用中，有许多不便。因此，在工程领域中，常通过拉普拉斯变换（拉氏变换）或傅里叶变换建立相应的传递函数和频率响应函数，从而更简便地描述系统或装置的动态特性。
2、传递函数H （S ）
在初始条件为零的前提条件下，对微分方程式的两边作拉普拉斯变换，将输出量和输入量两者的拉普拉斯变换之比定义为该系统的传递函数()s H
3、频率响应函数H （ω）
根据定常线性系统的频率保持特性，若输入为一正弦信号()t X t x 4sin 0=,则稳态时的输出是与输入同频率的正弦信号()()φ+=t Y t y 4sin 0,但其幅值和相位角通常不等于输入信号的幅值和相位角。输出信号与输入信号的幅值比00/X Y A =和相位差φ都是输入信号频率的函数。定常线性系统在正弦信号的激励下其稳态时的输出信号和输入信号的幅值比定义为该系统的幅频特性，记为()ωA ；稳态输出和输入的相位差定义为该系统的相频特性，记为()ω?。二者统称为系统的频率特性。由于复杂信号可以分解成正弦信号的叠加，所以当输入为复杂信号时，系统的频率特性也是适用的。现将()ωA 、()ω?构成一个复数()ωH ，即()()()ω?ωωj e A H =显然，()ωH 表示了系统的频率特性，称()ωH 为频率响应函数。
4、脉冲响应函数()t h
若系统的输入为单位脉冲函数()t δ，则()()[]1==t L s X δ。装置输出的拉氏变换为
()()()()s H s X s H s Y ==，
然后将其进行拉氏逆变换得()()[]()t h s H L t h ==-1称()t h 为测试系统的脉冲响应函数或权函数。它是测试系统特性的时域描述形式。
3. 测试系统的带宽（计算）
答：是指增益变化不超过某一规定分贝值的频率范围
4. 什么是不失真测试？
a) 量程和测量范围
量程：是指测试装置示值范围的上、下之差；测量范围是指该装置在规定的极
限误差范围内所能测量的被测量的范围，对于动态测试装置，要给出频率的测量
范围。
b) 测试装置的误差
测试装置的误差：测试装置的指示值与被测量的真值的差值，称为装置的示值
误差。可简称为测试装置的误差。即：示值误差=指示值-真值
c) 在实际测量中，被测量的真值是不知道的，通常用实测量的算术平均值或满足规
定准确度测量值作为真值。如用一级精度压力表去检定二级精度压力表，那么一
级精度压力表的测量值就作为二级精度的压力真值使用。
引用误差：在实际工作中，常使用反映测试装置质量的最常用的综合性指标是装置的引用误差；即%100max ?=装置的满量程真值
—指示值引用误差
3)测量误差
反映测量工作的最常用的一个指标是测量误差，即
若有相同的示值误差，指示值愈小，相应的测量误差愈大。例如测量100mm 和10mm 长度，如果示值误差都是0.01mm ，显然10mm 的测量误差大，也就是说，它的测量精度低。因此在选用测试装置时应注意使它的量程与被测量的大小相适应，最好是被测量接近满量程处，至少也要在满量程的 以上，才能得到较好测量精度。
4)信噪比
信噪比是信号功率 与噪声功率 之比，用 表示，它的分贝数为SNR=10*lg （Ns/Nn ）
也常用信号电压 和噪声电压 来表示信噪比，其分贝数为SNR=20*lg （Vs/Vn ）
5)准确度
准确度表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。误差越小，测量结果愈准确。
5. 一阶系统的主要指标以及含义
答：主要指标：性能指标主要是调节时间s t ，它表征系统过渡过程进行的快慢。)(3s T t s =，
(对应Δ=5%的误差带)
或 )(4s T t s =，(对应Δ=2%的误差带)
显然，时间常数T 是表征系统响应特性的唯一参数，系统时间常数越小，输出响应上升得越快，同时系统调节时间s t 也越小，响应过程的快速性也越好。
含义：图3－5所示系统。其输入－输出关系为
11111)()(+=+=Ts s K
s R s C （1） 式中K
T 1=，因为方程(1)对应的微分方程的最高阶次是1，故称一阶系统。 实际上，这个系统是一个非周期环节，T 为系统的时间常数。
6. 二阶系统的主要指标及含义
答：含义： 用二阶微分方程描述的系统，称二阶系统。写成典型形式或标准形式
1
21)()(22++=Ts s T s R s C ξ 或 2222)()(n
n n s s s R s C ωξωω++=
1. 影响测试系统正常工作的干扰源有那些？
答：所谓干扰，就是指影响测量结果或作用于控制系统的各种无用信号。产生干扰信号的干扰源一般可分为外部干扰和内部干扰两种。
一、 干扰的来源
干扰可分为外部干扰和内部干扰两类。
使用环境中的电磁场、振动、温度、湿度等均构成外部干扰源。
测试系统的安装固定要很好考虑，不合理的安装固定和固定件的寄生振动会给测试信号带来各种干扰，严重地影响测量结果。另外，电源、信号线、接地等也会产生干扰，这些可归为内部干扰。
（一）外部干扰
外部干扰主要来自自然界的干扰以及各种电气设备运行产生的干扰（又称人为干扰）。
1.自然干扰 各种自然现象，如闪电、雷击、宇宙射线、环境（温度、湿度等）变化均可产生自然干扰。这些干扰对测量仪表及自动控制系统的运行会产生不良影响，特别是对通信、导航设备影响尤为严重。
2.人为干扰 人为干扰主要是指各种电气设备运行时所产生的电磁干扰。如大容量电气设备起、停可能引起电网电压波动；开关的通断会引起电火花；霓虹灯、电焊、电车的运行
也会引起射频干扰；在大功率输电系统中，大电流输电线周围会产生强大的交变电磁场，因此对安装在输电线附近的仪表及与之平行的信号线会产生干扰。
（二）内部干扰
内部干扰主要是指测量电路内部各种元器件的噪声所引起的干扰。例如，电阻中随机性的自由电子的热运动引起的热噪声；半导体、电子管内载流子的随机运动引起的散粒噪声；开关或两种导体相接时，由于接触不良会导致接触面的电导率起伏，从而产生所谓的接触噪声；由于工艺设计、布线不合理等出现寄生参数、泄漏电阻等耦合形成寄生反馈造成干扰。
对于电子测量装置的内部干扰，可以通过装置的正确设计及零部件的合理布局加以消除或削弱；对于来自外部的干扰可以通过适当的抗干扰措施加以解决。
1．干扰的主要来源
数据采集与处理系统工作环境的干扰源很多，各有特点。下面从不同的角度对其进行分类：
1.1 从干扰的来源划分
1.1.1 内部干扰
指系统的内部电子电路的各种干扰，如元器件的老化引起的参数变化，以及电阻的热噪声，晶体管、场效应管等器件内部分配噪声和闪烁噪声，放大电路正反馈引起的自激振荡等。
1.1.2 外部干扰
指外界窜入系统内的各种干扰。如电动机电刷引起的电火花，其它设备的脉冲开关接触所产生的电磁信号，自然界的雷电、宇宙辐射的电磁波等。
1.2 按干扰的出现规律划分
1.2.1 固定干扰
指系统附近固定的电气设备运行时发出的干扰。如邻近的“强电”设备的启停所引入的一个固定时刻的干扰。
1.2.2 半固定干扰
指某些偶然使用的电气设备（如行车、电钻等）引起的干扰，有可预测性。
1.2.3 随机干扰
指偶发性干扰，如闪电、供电系统继电保护的动作等干扰，难以预测发生时刻。
1.3 从干扰产生和传播的方式分类
1.3.1 静电干扰
指电场通过电容耦合的干扰，是由于元器件及导线之间的寄生电容所产生的。此外，也包括化纤、纤维之间的摩擦而使人体带电，从而由人体对电子设备所产生的干扰。
1.3.2 磁场耦合干扰
磁场耦合干扰是一种感应干扰。是由于动力线、变压器、电动机、继电器、电风扇等产生的交变磁场穿过传输线或闭合导线形成的回路，而在传输线上或闭合导线上感应出的交流干扰电压。
1.3.3 电磁辐射干扰
由各种大功率高频、中频发生装置及电火花产生的高频电磁波向周围空间辐射产生的干扰。
1.3.4 电导通路耦合干扰
指电导通路由于接地电位的不同而在各单元回路之间的公共阻抗上产生的干扰。因为是多接地点，会在接地环路上形成环行电流，这种环行电流通过接地环路阻抗把瞬态噪声干扰耦合到下一级电路。
1.3.5 漏电耦合干扰
是由于仪器内部的电路绝缘不良，而出现的漏电流引起的电阻耦合产生的干扰；也可能是由高输入阻抗器件组成的系统，因其阻抗与电路板绝缘电阻可以相比拟，通过电路板产生漏电流而形成的干扰。
1.4 从干扰输入信号的关系划分
1.4.1 串模（差模）干扰
串模干扰是指干扰信号与被测信号串联在一起，它成为被测信号的一部分，被送到放大器进行放大，影响很大。产生的原因：外部高压供电线交变电磁场通过寄生电容耦合进传感器一端；电源交变电磁场对传感器一端的漏电流耦合。
1.4.2 共模干扰
共模干扰指在信号地和仪器地（大地）之间的干扰。产生的原因：（1）在数据采集系统附近有大功率的电器设备，电磁场以电感或电容形式耦合到传感器和传输导线中；（2）电源绝缘不良而引起的漏电或三相动力电网负载不平衡致使零线有较大的电流时，存在着较大的地电流和地电位差。如果系统有两个以上的接地点，则地电位差就会造成共模干扰；（3）电气设备的绝缘性能不良时，动力电源会通过漏电阻耦合到数据采集系统的信号回路，形成干扰；（4）在交流供电的仪器中，交流电会通过原、副边绕组间的寄生电容、整流滤波电路、信号电路与地之间的寄生电容到地构成回路，形成干扰。
1.5 软件方面的干扰源
主要表现在以下几个方面：（1）不正确的算法产生错误的结果，最主要的原因是由于计算机处理器中的程序指数运算是近似计算，产生的结果有时有较大的误差，容易产生误动作；（2）由于计算机的精度不高，而加减法运算时要对阶，大数“吃掉”了小数 ，产生了误差积累，导致下溢的出现，也是噪声的来源之一；（3）由于计算机处理器是高速数字器件，所长它的运算器、控制器及控制寄存器易受电磁干扰。以上硬件受到干扰引起的计算机出现的诸如：程序计数器PC 值变化、数据采集误差增大、控制状态失灵、RAM 数据受干扰发生变化以及系统出现“死锁”等现象。
2. 什么是信噪比和共模抑制比？
答：信号功率与噪声功率之比，或信号电压与噪声电压之比，称为信噪比，单位为分贝，即dB V V N N SNR n
s n s lg 20lg 10==。信噪比是测试系统的一个重要特性参数，优化测试装置本身特性，重要的一点就是必须注意提高系统的信噪比。共模抑制比
3. 例举日常生活中的噪声耦合现象
答：唱歌时麦克风尖叫
4. 干扰抑制有那些方法？
答：（一）屏蔽技术
屏蔽技术是抑制电、磁场干扰的重要措施。正确的屏蔽可抑制干扰源（如电源变压器、线圈等干扰源），或阻截干扰进入仪表内部。根据干扰源的形式可采用不同的屏蔽措施。1、静电屏蔽，2、电磁屏蔽，3、磁屏蔽，4、驱动屏蔽
（二）隔离技术
隔离是抑制干扰的有效手段之一，仪器中的隔离可分为空间隔离和器件隔离。空间隔离的实现手段有：1）包裹干扰源2）功能电路合理布局3）信号之间的隔离。器件隔离一般有隔离放大器，信号隔离变压器和光电隔离器。
（三）接地技术
在抗干扰措施中接地是与屏蔽紧密相关的，无论是电缆屏蔽还是屏蔽罩都必须有一个适当的接地点，才能有效地抑制干扰。如果接地点选择不当，不但不能抑制干扰，反而会引起干扰，而使系统无法正常工作。可见接地技术不容忽视。
一点接地准则如果一个测量系统分别设有信号地线（信号公共基准零电位），又有交流电源地线和安全保护地线时，则需将三种地线连在一起，再通过一点接地。这就是一点接地的准则，其接线原理见图 6-13。图 6-14 接地测量系统a）两点接地 b）信号源与地隔离的一点接地如果一个测量系统在两个不同点接地，因两接地点不易获得同一地电位，故对两点（多点）接地电路造成干扰。这时地电位差就成为测量系统的共模干扰源，见图
6-14a。在信号源处有一接地点，在测量放大器处又有一个接地点，这两个接地点的地电位差就是引入共模干扰的主要来源。图中 Un是两点接地之间的电位差，Rn为地电阻；Ri 为放大器的输入阻抗；R1、R2为信号线的等效电阻；Rs、Us为信号源内阻和信号源电压。
(四)滤波技术
共模干扰并不是直接干扰电路，而是通过输入信号回路的不平衡转成串模干扰来影响电路的，而抑制串模干扰最常用的方法是滤波。
5.测试系统为何要一点接地？
答：因为地线是测试系统中各个测试装置公共的零电平参考点.理论上,地线所有位置的电平均应该相同.由于所有的导线都具有一定的阻抗,若各个测试装置在地线的不同位置接地，在地电流作用下，各个测试装置的接地点的电位可能会不等。各个测试装置在地线的不同位置接地，也可能会产生环路电流并与其它电路产生藕合。另外地线是所有信号电流都要流经的公共点，这可能引起公共地电阻的藕合干扰。所以为了减少测试误差,就要求一点接地.
1.调试的一般过程？
答：1、各环节的单独调试
①接地检查，②单个仪器的检测，③短路检查，④输出检查；
2、连接
①编号，对传感器、电缆和通道进行编号。②极性，有些电缆是有极性的，要按极性连接，特别是屏蔽线。③断电连接；
3、统调
①系统检测，用标准信号源对测试系统的线性、满度、灵敏度、精度零漂、温漂等进行监测。②校准，用标准被测量对测试系统的输出进行检查，并对测试系统的精度进行校准和标定。③实测实验
4、故障排除（排除法、隔离法）
2.调试中首要注意什么？为什么？
答：接地检查。接地好坏不仅直接影响到测试精度，而且关系到仪器设备的安全。接地是抗干扰的有效措施，但不良的接地或不合适的接地地点，会在测试中产生较大的电气干扰，同样会使测试受到严重的影响，甚至导致整个测试系统无法正常工作，对于大型设备和结构的多点测量，更应引起重视。
3.排除故障方法
答：当测试系统工作不正常时，要对测试系统进行系统故障排除，然后方可进行测试。检查故障的方法有隔离法和排除法两种。
（1）排除法。首先按下述方法对测试系统进行逐级检测，以确定故障发生的范围：
A、系统检测。用标准信号源对测试系统的线性、满度、灵敏度、精度、零漂、温漂等指标逐一进行检测和记录，以便准确了解测试系统的工作状态，为测试误差分析提供依据。
B、校准。用标准被测量对测试系统的输出进行检查，并对测试系统的精度进行系统校准和标定。
C、实测实验。按下图测试系统进行初步实验，以检查测试系统是否能正常工作。
（2）隔离法。然后按下述方法对有问题的子系统中的仪器进行单独检测，以发现问
题的所在。
A 、接地检查
B 、单个仪器的检测
C 、短路检查
D 、输出检查
在用上述方法检测故障时，还可以通过输入短路来查看输出变化，以发现问题。查错
界面如图所示：
1. 什么是ATS ？
答：自动测试系统（ATS ）:在人最少参与的情况下，利用计算机执行软件程序，控制测试过程并进行数据处理，直至以适当方式给出测试结果的测试系统。
ATS 的特点——体积小、成本低、性能高、可移动、模块化、多用途和标准化 。
2. 何为虚拟仪器？
答：虚拟仪器是智能化仪器向开放型发展的创新产品，是虚拟技术在测试技术中的发展应用的成果。它通过应用程序将通用计算机与模块化硬件结合起来，用户通过友好的图形界面（称做虚拟面板）进行操作的智能化仪器。
“软件就是仪器”这一口号表示虚拟仪器是软件仪器的代名词，它的含义是当给定计算机和必要的仪器硬件模块以后，构造和使用虚拟仪器的关键在于应用软件。
虚拟仪器:是基于计算机的仪器.即将仪器装入计算机,以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器强调通用硬件和测试软件.
3. 虚拟仪器中虚拟的含义？
答：“软件就是仪器”这一口号表示虚拟仪器是软件仪器的代名词，它的含义是当给定计算机和必要的仪器硬件模块以后，构造和使用虚拟仪器的关键在于应用软件。
虚拟含义：一方面是指仪器面板是一个虚拟显示的仪器面板,由软件构造,断电后就消失了.另一方面是指仪器所有的功能是以软件的形式存在和实现的,同一硬件平台可以虚拟出不同功能的测试仪器
4. 虚拟仪器和传统仪器的区别？
答：
答：虚拟仪器是由计算机硬件资源,模块化仪器硬件和用于数据分析,过程通讯及图形用户界面软件组成的测控系统,是一种由计算机操纵的模块化仪器系统.它主要由三大模块构成:信号的采集与控制（将输入的信号进行调理，经A/D转换成数字信号以待处理）,信号的分析与处理（由微处理器按照功能要求对采集的数据作必要的分析和处理）,结果的表达与输出（将处理后的数据存储、显示或经D/A转换成模拟信号输出）。
2.计算机系统资源在虚拟仪器中作用？
答：计算机管理着虚拟仪器的软硬件资源，是虚拟仪器的硬件基础。信号的采集与控制:将输入的模拟信号进行调理,经A/D转换成数字信号以待处理.信号的分析与处理:由微处理器按照功能要求对采集的数据作必要的分析和处理.结果的表达与输出:将处理后的数据存储,显示或经D/A转换成模拟信号输出.
1.虚拟仪器硬件有那些？
答：计算机硬件资源、模块化仪器硬件。
虚拟仪器硬件一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件.
计算机硬件平台可以是各种类型的计算机,如普通计算机,便携式计算机,工作台,嵌入式计算机等.
测控功能硬件按功能不同有:GPIB,VXI,PXI和DAQ四种标准体系结构.
2.LXI总线有何优势？LXI仪器分哪3种？
答：LXI总线的优势：基于Ethernet的模块化、高性能、灵活的仪器平台
(1)LAN代替（VXI/PXI）机箱背板
成本、开放性（简化开发、通用标准）;方便组建更大范围的分布式系统
(2)模块化
积小(三种标准尺寸);直接利用PC标准I/O：无须昂贵的专用机箱、0槽和电缆(3)仪器平台
IEEE1588（Precision Time Protocol－PTP)）纳秒同步与定时协议
发总线：精确地硬件触发线
(4)灵活性
统就绪仪器：既可单台使用，又可上架组成系统;
IVI-COM driver API保证不同厂商模块的互操作性
(5)高性能
状拓扑结构：合成仪器、减少冗余;RF/UW高端仪器模块
LXI仪器等级:国际LXI协会初步将基于LXI的仪器分为以下三个等级：等级C：具有通过LAN的编程控制能力，可以与其他厂家的仪器很好地协同工作等级。B：拥有等级C的一切能力，并且加上了IEEE1588网络实时同步标准等级。A：拥有等级B的一切能力，同时具备硬件触发能力。
1.常见的软件平台有那些？
答：NI公司的LabVIEW和LabWindows/CVI，HP公司的HP VEE和HP TIG， Tektronix公司的Ez-Test和Tek-TNS等。
VISA库,仪器驱动程序和应用软件
2.什么是CLF？
答：中文翻译：通用日志格式（Common Log Format）作用：直接调用DLL
CLF是Web服务器用于记日志的标准化的格式，此标准化有助于多种日志分析软件的通用。
CLF每行的格式如下：host ident authuser date request status bytes 即：主机用户身份作者日期请求报文状态字节数
3.在LabVIEW中，如何利用DLL库创建驱动控件？
答：在LabVIEW 中调用DLL时，以创建驱动控件，应根据应用程序的需要，确定参数个数和参数类型及调用规则，然后在LabVIEW 中正确地配置DLL。首先从函数模板Function 中选择“Advanced”下的Call Library Function Node图标并将其拖放到diagram面板中适当位置，然后右键单击它，在弹出的菜单选项中选择 Configer……弹出Call Library Function对话框。在此对话框中，第一个参数Library Name or Path，填入需要调用的动态连接库文件的名字和路径。第二个参数Function Name，是连接库中要调用的函数名称。第三个参数Calling Conventions 是对DLL的调用规则，可选择 C 或 stdcall，该项的选择应与用C++语言编写的动态库的编译模式相一致。如果C++的调用方式为extern “C” declspec(dllexport)，那么Calling Conventions的选项为“C”，如果调用方式为extern-declspec(dllexport)-stdcall，则Conventions的选项为默认值“stdcall”，否则发生不可预见的错误而退出程序。接下来的4个选项Parameter，Type ，Data Type，Pass 分别是参数名称，参数类型，数据类型转换，参数传递方式。其中需要注意的是，Data Type(数据类型转换)选项，在不同的编译平台下，数据类型的定义名称是不一样的为了将数据类型一一对应，在LabVIEW 中必须将数据类型名称定义进行转换。紧接着单击对话框右侧的Add Parameter After给函数添加输入参数，同样需要输入参数名称，选择参数类型，数据类型转换和参数传递方式。最后一个需要注意的参数选项是线程安全选择，如果编译生成的DLL是线程安全时(即能同时为其他程序调用)，则选择Reentrant选项，否则，选Run In UI Thread。然后单击“OK”返回 LabVIEW 的Diagram界面。我们会发现，Call Library Function已经根据刚刚配置的参数个数和数据类型设置好了输入输出端口，我们只需要连线就行了，和使用其他的函数节点没有什么差别。
4.虚拟仪器设计步骤
答：虚拟仪器的设计方法与实现步骤和一般软件的设计方法及实现步骤基本相同，只不过虚拟仪器在设计时要考虑硬件部分。
（1）确定所设计仪器的接口形式
如果仪器设备具有RS-232串行接口，则不用进行处理，直接用连线将仪器设备与计算机的RS—232串行接口连接即可；如果是GPIB接口，需要额外配备一块GPIB—488接
口板，将接口板插入计算机的ISA插槽，建立计算机与仪器设备之间的通信渠道：如果使用计算机来控制VXI总线设备，则也需要配备一块OP圆接口卡，通过G阳总线和V2慎总线、VXI主机箱零槽模块通信，零槽模块的GPIB—VXI翻译器将GPIB命令翻译成VXI命令并把各模块返回的数据以一定的格式传回主控计算机。
(2)确定所选择的接口卡是否具有设备驱动程序
接口卡的设备驱动程序是控制各种硬件接口的驱动程序，是连接主控计算机与仪器设备的纽带。如果有设备驱动程序，则判断适合于何种操作系统；如果没有，或者所带的设备驱动程序不符合用户所用的操作系统，用户就有必要针对所用接口卡，编写设备驱动程序。
(3)确定仪器应用程序的编程语言
既可使用本书所介绍的可视化虚拟仪器编程语言LabWindows／CVI进行编程，也可用图形化编程语言LabVIEW进行编程。如果没有此类软件，可以采用通用编程语言，如VisualC++、V1sualBASIC等。
(4)设计仪器的面板，编写用户的应用程序
在虚拟仪器开发平台上，利用各类仪器控件创建用户界面，即虚拟仪器的面板，并根据仪器功能要求，确定软件所采用的算法、处理分析方法和显示方
1.Active X 控件在虚拟仪器中的作用？
答：ActiveX控件具有可移植性和可重用性, 可以发布到Web进行共享,因此可以用于基于web的虚拟仪器中。
ActiveX组件是一个ActiveX服务器，它能够提供所有OLE功能和服务、可视化编辑、拖放和OLE自动化。
2.什么是DataSocket？
答：在不同应用程序和数据源之间共享数据的网络编程工具。
（NI公司推出了DataSocket技术，基于DataSocket技术的数据传输技术克服了TCP／IP 的缺点，面向测试，借助它可以在不同的应用程序和数据源之间共享数据。其最大的优点就是：易于编程，动态数据的传输速率快。
TCP／IP传输协议，是较为复杂的底层编程，编程的难度较大，传输速率较慢，特别是对动态数据的传输，无法满足测试的要求。）
NI公司推出的一种面向测量和自动化工程的网上实时数据交换的编程技术，它包括DS Server Manager，DS Server和DS函数库这几个工具软件，以及DSIP协议、通用资源定位符URL和文件格式等技术规范，它能大大简化Interent网上计算机之间的测控数据交换的编程工作，在远程数据交换中可考虑采用该软件。
Data Socket——封装的TCP/IP通讯协议在不同网络节点间进行数据或信息的传输、共享。
1.测控系统的一般框图以及各个部分的作用
测试系统可以分为两个部分：
前一部分包括传感器和专用的测量适调线路，这一部分的功能在于将机械测量量最终变换为可以被一般分析测量仪器所接受的，并且具有归一化机电灵敏度的电压信号。
后一部分的功能在于将前面所获得的原始电压信号加以分析，处理和取得所要的数据。
2.如何实现ABS控制？
答：ABS：Anti－lock Braking System 防抱死制动系统
功能：通过调节、控制制动管路压力，避免车轮在制动过程中抱死而滑移，使其处于滑移率15％—25％的边滚边滑的运动状态，从而实现以很高的频率进行点刹
? 控制方案
Δ双参数控制
车速：车身相对地面的速度
轮速：车轮的线速度
控制：计算、比较滑移率，再通过电磁阀增减制动器的制动力
Δ单参数控制
轮速：车轮的线速度
控制：估算车速，计算滑移率，控制制动力
3.什么是DCS系统？它的基本思想是什么？
答：定义：一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统
4C技术：计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）、控制（Control）基本思想：分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便
2、离散信号的频谱是_连续_（连续/离散）信号。 5、如果一个信号的最高频率为60Hz ，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_120_Hz 。 7、调幅是指一个高频的正（余）弦信号与被测信号_相乘__，使高频信号的幅值随被测信号的_频率变化_而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的_相乘__ 。 9、绘制周期信号)(t x 的单边频谱图，依据的数学表达式是_傅氏三角级数中的各项系数_， 而双边频谱图的依据数学表达式是_傅氏复指数级数中的各项系数。 11、单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分：dt t t t f )()(0-? ∞ ∞ -δ= _ f （t0）_。这性质称为_积分筛选特性（抽样特性、筛选特性）。 12、某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号 )(t y 的频率为=ω__ _1/2__，幅值=y __ =φ_ 0 45-__。 频率保持特性， 13、满足测试装置不失真测试的频域条件是_幅频特性为一常数和_相频特性与频率成线性 关系_。 14、根据载波受调制的参数不同，调制可分为_调幅_、__ 调频_、_调相 _。 15、常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 的定义为_ 幅频特性曲线降为最大值的1 倍 时对应的频率为截止频率_，其带宽B ＝ __21c c f f -___，若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为_212c c f f =_。 16、若某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ，则该信号的均方值为2 x ψ=_A ，均方根值为 x rms 17、RC 低通滤波器中RC 值愈_大_，则上截止频率愈低。 18、从时域看，系统的输出是其输入与该系统__脉冲响应函数__的卷积。 20、当被测信号不随时间而变化或相对观察时间而言其变化是极其缓慢的，此时的测试称为_静态测试 。 21、测试信号随时间而变化的测试称为__动态测试_____。
传感器与检测技术试卷及答案精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
1．属于传感器动态特性指标的是（D ） A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类，下列不属于的是（B ） A 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差 D粗大误差 3、非线性度是表示校准（B ）的程度。 A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性 4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ） A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路 5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C） A 工作频率宽 B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B） A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器 D热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D） A 测量 B感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度 A 多次测量 B 同次测量 C 正反行程 D 不同测量 9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D粗大误差 二、判断 1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。（√） 2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。（×） 3 对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×） 4 平均值就是真值。（×）
测试技术基础部分题目答案 第二章 2-21．求正弦信号)2sin( )(t T A t x π =的单边、 双边频谱、实频图、虚频图，如该信号延时4/T 后，其各频谱如何变化？ 解： (1)由于22()sin()cos()2 x t A t A t T T πππ==-，符合三角函数展开形式，则 在 2T π 处：1n A =，所以，单边频谱图为图1的（a ）。 对)2sin()(t T A t x π =进行复指数展开：由于222()sin( )()2 j t j t T T jA x t A t e e T ππ π-==- 所以，在2T π -处：2n jA C =，0nR C =，2nI A C =，||2n A C =，2n πθ= 在2T π处：2n jA C =-，0nR C =，2nI A C =-，||2n A C =，2 n πθ=- 所以，实频图、虚频图、双边幅频图、双边相频图分别如图1的(b)、(c)、(d)、(e)。 T T - (a)单边幅频图 (b) 实频图 (c) 虚频图 (d) )双边幅频图 (e) 双边相频图 图1 正弦信号x (t)的频谱 （2）当延迟4/T 后，()x t 变为2()sin ()4T x t A t T π ??=-? ???，由于 222()sin ()cos ()cos 442T T x t A t A t A t T T T πππππ?????? =-=--=- ??????????? ，符合三角函数 展开形式，则 在 2T π 处：1n A =，所以，单边频谱图为图2的（a ）。 对222()sin ()sin()cos()42T T x t A t A t A t T T T π ππ??=-=-=-? ???进行复指数展开， 由于222()cos()()2 j t j t T T A x t A t e e T ππ π--=-=+ 所以，在2T π -处：2n A C =-，2nR A C =-，0nI C =，||2n A C =，n θπ=
工程测试技术试题及答案Last revision on 21 December 2020
复习总结 一、概念题 1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态 测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及 补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性 度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输 出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏 度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到 最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零 件以及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象， 该现象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。
《传感器与检测技术》试题 一、填空：（20分） 1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为 三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、 光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料部电阻率改变的光电 效应，这类元件有光 敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元 件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为 Eab （T ，To ）=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移 至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其部产生机械压力，从 而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产 生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分） 6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③ 不变）（2分） 7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分） 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变 介电常数型）外是线性的。（2分） 9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ，它的滑臂间的阻值 可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax ）来计算， 其中电阻灵敏度Rr=（① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)） 1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈 的电感量（①增大，②减小，③不变）。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（①变面积型， ②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比， ②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁 阻成（①正比，②反比，③不成比例）。 4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置， 传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信 号调节转换电路组成。 5、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。 2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材 料。它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形 成的，而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。 半导体 材料传感器的灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比，与 穿过 线圈的磁通_成正比，与磁回路中 磁阻成反比，而单个空气隙磁阻的大小可用公式 __ 表示。 1.热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式 为E ab （T,T o ）=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中，补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线 和热电偶之间，接入延长线它的作用是将热电偶的参 考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。（7分） 3.电位器或电阻传感器按特性不同，可分为线性电位器和非线性电位器。线性电位器的
2-1 进行某动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa ，将它与增益为0.005V/nC 的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V 。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？ 解：若不考虑负载效应，则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘，即 S =90.9(nC/MPa)?0.005(V/nC)?20(mm/V)=9.09mm/MPa 。 偏移量：y =S ?3.5=9.09?3.5=31.815mm 。 2-2 用一个时间常数为0.35s 的一阶装置去测量周期分别为1s 、2s 和5s 的正弦信号，问稳态响应幅值误差将是多少？ 解：设一阶系统1()1H s s τ= +，1 ()1H j ωτω =+ 2 2 11 ()()21()1() A H T ωωπττω== = ++，T 是输入的正弦信号的周期 稳态响应相对幅值误差()1100%A δω=-?，将已知周期代入得 58.6%1s 32.7%2s 8.5%5s T T T δ=?? ≈=??=? 2-3 求周期信号x (t )=0.5cos10t +0.2cos(100t ?45?)通过传递函数为H (s )=1/(0.005s +1)的装置后得到的稳态响应。 解：1()10.005H j ωω= +，21 ()1(0.005) A ωω=+，()arctan(0.005)?ωω=- 该装置是一线性定常系统，设稳态响应为y (t )，根据线性定常系统的频率保持性、比 例性和叠加性得到 y (t )=y 01cos(10t +?1)+y 02cos(100t ?45?+?2) 其 中 01 01 2 1( 1 0) 01(0 . y A x == ?≈ + ?，1(10)arctan(0.00510) 2.86??==-?≈-? 02022 1(100)0.20.179 1(0.005100) y A x == ?≈+?， 2(100)arctan(0.005100)26.57??==-?≈-? 所以稳态响应为()0.499cos(10 2.86)0.179cos(10071.57)y t t t =-?+-?
（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。（ ） （二）1、√；2、√；3、╳；4、╳；5、√； 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)(t x 一定时，系统的输出)(t y 将完全取决于传递函数)(s H ，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。（ ） （三）╳ √ √ √ ╳ ╳ （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。（ ） （三）√ √ ╳ ╳ （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)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 。 （1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3） ) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 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 （二）（4）（3）（2）（4）（2）（3）（1） （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。
------单选 使用最小二乘法时,偏差的平方和最小意味着拟合直线与整个实验数据（）收藏 A. 偏离度大 B. 偏离度最小 C. 不相关 D. 以上3个都不对 回答错误!正确答案： B 相敏检波的特点是( ) 收藏 A. 能够知道被测信号的幅值和极性 B. 不知道被测信号的幅值,能够知道被测信号的极性 C. 能够知道被测信号的幅值,不知道被测信号的极性 D. 以上都不正确 回答错误!正确答案： A 单边谱的幅值谱图高度为双边谱的（）倍。 收藏 A. 1倍 B. 3倍 C. 2倍 D. 4倍 回答错误!正确答案： C 时域信号的时移,则其频谱变化为（）。 收藏 A. 压缩 B. 扩展 C. 不变 D. 相移
一选频装置,其幅频特性在f1~f2区间急剧衰减（f2>f1）,在0～f1和f2～∞之间近于平直,这是（）滤波器 收藏 A. 带通 B. 带阻 C. 高通 D. 低通 回答错误!正确答案： B 周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的（）倍。 收藏 A. 奇数 B. 偶数 C. 复数 D. 整数 回答错误!正确答案： D 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。 收藏 A. 电阻式 B. 电涡流式 C. 电容式 D. 压电式 回答错误!正确答案： B 差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的( )倍。 收藏 A. 3 B. 2 C. 1 D. 2.5 回答错误!正确答案： B
收藏 A. 反比 B. 平方 C. 非线性 D. 线性 回答错误!正确答案： D 各态历经随机过程必须是（）。 收藏 A. 连续的 B. 平稳随机过程 C. 非周期的 D. 周期的 回答错误!正确答案： B 下列对负载效应的表达错误的是（） 收藏 A. 测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数 B. 测量环节作为被测量环节的负载,接到测试系统时,连接点的状态将发生改变 C. 负载效应指,测量环节与被测量环节相连时对测量结果的影响 D. 测量环节作为被测量环节的负载,整个测试系统传输特性将发生变化 回答错误!正确答案： A 压电传感器采用并联接法时,两晶片负极集中在( )上 收藏 A. 上极板 B. 下极板 C. 中间极板 D. 侧极板 回答错误!正确答案： C 一阶测试系统、二阶测试系统的瞬态响应之间最重要的差别是（）
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《机械工程测试技术基础》试题1 一、 填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 和 。 2.测量结果与 之差称为 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。 4.为了 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。 5．调幅信号由载波的 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 携带信号的信息。 6．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 。 7．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(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是 。 二、 选择题（20分，每题2分） 1．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 2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除
3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?
传感器与测试技术习题及答案 1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？ 3．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？ 4．某位移传感器，在输入量变化5 mm 时，输出电压变化为300 mV ，求其灵敏度。 5. 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为： S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV 、S3=5.0mm/V ，求系统的总的灵敏度。 6．什么是应变效应？什么是压阻效应？什么是横向效应？ 7、试说明金属应变片与半导体应变片的相同和不同之处。 8、 应变片产生温度误差的原因及减小或补偿温度误差的方法是什么？ 9、钢材上粘贴的应变片的电阻变化率为0.1%，钢材的应力为10kg/mm 2。试求 10、如图所示为等强度梁测力系统，1R 为电阻应变片，应变片灵敏度系数 05.2=k ，未受应变时Ω=1201R ，当试件受力F 时，应变片承受平均应变4108-?=ε，求 （1）应变片电阻变化量1R ?和电阻相对变化量11/R R ?。 （2）将电阻应变片置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V ，求电桥 输出电压是多少。 （a ） （b ） 图等强度梁测力系统
11、单臂电桥存在非线性误差，试说明解决方法。 12、某传感器为一阶系统，当受阶跃函数作用时，在t=0时，输出为10mV;t →∞时，输出为100mV;在t=5s 时，输出为50mV,试求该传感器的时间常数。 13. 交流电桥的平衡条件是什么？ 14．涡流的形成围和渗透深度与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影 响? 15．涡流式传感器的主要优点是什么? 16．电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？ 17．某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径)(4mm r =，工作初始极板间距离)(3.00mm =δ，介质为空气。问： （1）如果极板间距离变化量)(1m μδ±=?，电容的变化量C ?是多少？ （2）如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =，读数仪表的灵敏度52=k （格／mV ）在)(1m μδ±=?时，读数仪表的变化量为多少？ 18．寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度，它的变化为虚假信号影响传感器的精度。试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理。 19．简述电容式传感器的优缺点。 20．电容式传感器测量电路的作用是什么？ 21．简述正、逆压电效应。 22．压电材料的主要特性参数有哪些？ 23．简述电压放大器和电荷放大器的优缺点。 24．能否用压电传感器测量静态压力？为什么？ 25．说明霍尔效应的原理？ 26．磁电式传感器与电感式传感器有何不同？ 27．霍尔元件在一定电流的控制下，其霍尔电势与哪些因素有关？ 28．说明热电偶测温的原理及热电偶的基本定律。 29．将一只灵敏度为0.08mv/℃ 的热电偶与毫伏表相连,已知接线端温度为50℃,毫伏表的输出为60 mv, 求热电偶热端的温度为多少? 30．试比较热电阻与热敏电阻的异同。
第一章软件测试理论 一、选择题 1. 软件测试的目的是 C 。 A．表明软件的正确性B．评价软件质量 C．尽可能发现软件中的错误D．判定软件是否合格 2. 下面关于软件测试的说法， A 是错误的。 A．软件测试是程序测试 B．软件测试贯穿于软件定义和开发的整个期间 C．需求规格说明、设计规格说明都是软件测试的对象 D．程序是软件测试的对象 3. 某软件公司在招聘软件评测师时，应聘者甲向公司做如下保证： ①经过自己测试的软件今后不会再出现问题； ②在工作中对所有程序员一视同仁，不会因为在某个程序员编写的程序中发现的问题多，就重点审查该程序，以免不利于团结； ③承诺不需要其他人员，自己就可以独立进行测试工作； ④发扬咬定青山不放松的精神，不把所有问题都找出来，决不罢休； 你认为应聘者甲的保证 B 。 A．①、④是正确的B．②是正确的 C．都是正确的D．都不正确 4. 软件测试的对象包括 B 。 A．目标程序和相关文档B．源程序、目标程序、数据及相关文档C．目标程序、操作系统和平台软件D．源程序和目标程序 5. 导致软件缺陷的原因有很多，①－④是可能的原因，其中最主要的原因包括 D 。 ①软件需求说明书编写的不全面，不完整，不准确，而且经常更改②软件设计说明书③软件操作人员的水平④开发人员不能很好的理解需求说明书和沟通不足 A．①、②、③B．①、③C．②、③D．①、④ 二、简答题 1．简述软件测试发展的历史及软件测试的现状。 参考答案： 软件测试是伴随着软件的产生而产生的。在软件行业发展初期，没有系统意义上的软件测试，更多的是一种类似调试的测试，测试用例的设计和选取也都是根据测试人员的经验随机进行的，大多数测试的目的是为了证明系统可以正常运行。 到了20世纪70年代以后，很多测试理论和测试方法应运而生，逐渐形成了一套完整的体系。在产业界，从20世纪70年代后期到20世纪80年代中期，很多软件企业成立了QA 或者SQA部门。后来QA的职能转变为流程监控(包括监控测试流程)，而测试(Testing)则从QA中分离出来成为独立的组织职能。 到了20世纪80年代初期，一些软件测试的基础理论和实用技术开始形成，软件测试作为软件质量保证（SQA）的主要职能，包含软件质量评价的内容。软件测试已有了行业标准（IEEE/ANSI ）。 在我国，软件测试目前还没有形成一个真正的产业，尚处于起步阶段。 但是，在国内，现在在软件测试行业中各种软件测试的方法、技术和标准都还在探索阶段。
《工程测试技术基础》复习题答案 一、选择题 1．信息与信号之间的关系是 （ D ）。 A ．信息与信号并列 B ．信息与信号无关 C ．信息包含信号 D ．信息在信号之中 2．描述周期信号的数学工具是（ B ）。 A ．相关函数 B ．傅氏级数 C ． 傅氏变换 D ．拉氏变换 3． 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 4．关于信息和信号，下面的说法正确的是（ C ）。 A ．信息包含信号 B ．信息与信号无关 C ．信号是信息的载体 D ．信息描述了事物某物理量的变化过程 5．多种信号之和的频谱是（ C ）。 A ． 离散的 B ．连续的 C ．随机性的 D ．周期性的 6．下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。 A ．12()sin()sin(3)x t A t B t ω?ω?=+++ B ． ()5sin 303sin x t t =+ C ．0()sin at x t e t ω-=? 7．不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。 A ．复杂的周期信号 B ．瞬变信号 C ．随机信号 8．复杂的周期信号的频谱是（ A ）。 A ．离散的 B ．连续的 C ．δ函数 D ．sinc 函数 9．数字信号的特性是（ B ）。 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 10．下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。 A ．5cos10()0x t ππ ≥?= ? ≤?当t 0当t 0 B ．()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞ C ．()20cos20()at x t e t t π-= -∞<<+∞ D ．()1t x t e τ-=- 11．下列信号属周期信号的有（ A ）。 A ．y 1=Sinω0t+ Sinω1t B ．y 2=Con 2t+Sin 23t C ．y 1=Sin 3t+Sin2t 12．描述非周期信号的数学工具是（ C ）。 A ．三角函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D ．傅氏级数 13．下列传感器中（ B ）是基于压阻效应的。
测试技术试题库 （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 2、传输的。这些物理量就是，其中目前应用最广泛的是电信号。 3、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。 4、周期信号的频谱具有三个特点：， ，。 5、非周期信号包括信号和信号。 6、描述随机信号的时域特征参数有、、。 7、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是对称，虚频谱（相频谱）总是对称。 8、某一阶系统的频率响应函数为121 )(+=ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω，幅值=y ，相位=φ。 9、试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2 22 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。 10、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 11、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的越小。 12、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。 13、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）。 14、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。 15、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。 16、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。 17、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。 18、磁电式速度计的灵敏度单位是。 19、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。
班级： 姓名： 学号： 密封线 重庆铁路运输技师学院期末试卷 考题书写要求：上下不得超过黑线两端点 课程： 传感器与检测技术 分数： 一、填空（每题2分，共20分） 1、传感器的动态数学模型一般采用 和 描述。 2、半导体应变片的工作原理基于半导体材料的 效应。 3、直流电桥的平衡条件 ；桥臂比为 时，电压灵敏度最大。 4、电感式传感器是利用线圈 的变化来实现测量的一种装置。 5、金属导体置于变化着的磁场中会产生感应电流的现象称为 。 6、电容式传感器根据其工作原理的不同可分为 电容传感器 电容传感器和变介电常数型电容传感器。 7、某些电介质当沿一定的方向对其施力时内部产生极化现象，同时在它的表面形成符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为 效应。 8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路，如果两端温度不同，电路中会产生感应电动势，这种现象称为 效应； 9、目前应用最广泛的热电阻材料是 和 。 10、工业上通常采用 法进行传感器的标定，俗称背靠背法。 二、判断题（每题2分，共20分） （ ）1、传感器的敏感元件通常情况下直接感受被测量； （ ）2、压电传感器能测量恒定不变的信号； （ ）3、电容式传感器采用差动结构可以提高灵敏度和减小非线性； （ ）4、涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器； （ ）5、半导体应变片的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数小。 （ ）6、电阻式传感器中，差动电桥由环境温度变化引起的误差为零。 （ ）7、光栅式传感器的工作原理是用光栅的莫尔条纹现象进行测量。 （ ）8、压电传感器是一种典型的有源传感器。 ( ）9、热电阻温度计在一定范围内温度越高电阻越小。 （ ）10、霍尔元件不等位电势产生的原因是极间电阻分布不均匀。 三、选择题（每题2分，共20分） 1.计算机技术、通信技术和（ ），被列为现代信息技术的三大支柱。 A.汽车制造 B.数据采集 C.测量技术 D.传感技术 2.传感器主要完成两方面的功能：检测和（ ）。 A.测量 B.感知 C.信号调节 D.转换 3.仪表的精度等级是用仪表的（ ）来表示的。 A.相对误差 B.绝对误差 C.引用误差 D.粗大误差 4.电阻式传感器是将被测量变化转换成（ ）变化的传感器。 A.电子 B.电压 C.电感 D.电阻 5.差动变压器属于（ ）。 A.物性式传感器 B.结构式传感器 C.电阻式传感器 D.电感式传感器 6.涡流式传感器利用涡流效应将压力变化转换为线圈的（ ）。 A.电阻变化 B.电容变化 C.涡流变化 D.阻抗变化 7.电容式传感器是将被测量的变化转换为（ ）变化的传感器。 A.电容量 B.电感量 C.介电常数 D.距离 8.回程误差表明的是在（ ）期间输出-输入特性曲线不重合的程度。 A.多次测量 B.同次测量 C.正反行程 D.不同测量 9.半导体热敏电阻随温度的上升，电阻率（ ）。 A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零 10.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（ ）。 A.压力 B.力矩 C.温度 D.厚度 共 2页 第 1页
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 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点：离散的 ，谐波型 ， 收敛性 。 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和 准周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ，方差2 x σ；。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 偶 对称，虚频谱（相频谱）总是 奇 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。（ v ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ v ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ x ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ x ） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（ v ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2 x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω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1 21 )(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω 1/2 ，幅值=y √2/2 ，相位=φ -45 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 2 2 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。123 3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 傅里叶级数展开式 、 和 傅里叶变换 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 延时 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 6、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 （二）选择题 1、 4 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 3 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)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 2 。 （1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 4 。 （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 2 系统。 （1）零阶 （2）一阶 （3）二阶 （4）高阶
传感器与检测技术考试试题 一、填空：（20分） 1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分） 6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分） 7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分） 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。（2分） 1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积 增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关 系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈 的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。 4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输