《测试技术》模拟试卷1-2

《测试技术》期末考试样卷及参考答案（评分标准）一、填空题：（每空１分，共２０分）1、动态信号的描述可在不同的域中进行，它们分别是 时域 、 频域 和 幅值域 。

2、周期信号的频谱是 离散 的；在周期信号中截取一个周期，其频谱是 连续 的。

3、周期性方波的第2条谱线代表方波的 3 次谐波。

4、影响二阶测试装置动态特性的参数为 固有频率 和 阻尼比 。

5、动态测试中，保证幅值不失真的条件是 幅频特性为常数 ，保证相位不失真的条件是 相频特性与频率呈线性关系 。

6、半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的 压阻效应 来工作的，压电式传感器的工作原理是基于 压电 材料的 压电效应 来工作的。

7、调幅波经相敏检波后，即能反映出 调制信号 电压的大小，又能反映其 相位 。

8、动圈式磁电指示仪表的工作频率比光线示波器的工作频率 低 ，这是由它们的 固有频率决定的。

9、对具有最高频率为f c 的时域信号x(t)进行采样，采样频率为f s ，若要采样后的信号频谱不产生混叠，则必须满足f s ≥2 f c 。

10、时域信号的 截断 将导致能量泄漏。

11、频域采样将导致 栅栏效应和时域周期延拓 。

二、简答或名词解释：（每小题4分，共24分）１、已知)sin(ϕω+t 的概率密度函数为)1/(12x -π，请写出)sin(0t x a ω+的概率密度函数表达式，并画出其图形。

答：概率密度函数表达式：))(/(1220a x x --π（表达式或图形正确可得3分） ２、线性系统。

答：输入、输出关系可用常系数线性微分方程描述的系统。

或：具有迭加特性和频率保持特性的系统。

３、频率保持特性。

答：线性系统输出信号频率恒等于输入信号频率。

４、已知一信号的频谱如图所示，请写出其对应的时域函数x(t)。

答：)90300sin(5.0)45100sin()(00+++=t t t x ππ（写成余弦形式也可以；未转换成角频率扣1分）5、试解释录音机走带速度不稳时所放出声音的变调现象。

1. 试简述差动式电容传感器的基本原理及其优点。

差动式电容传感器由两个单电容传感器构成，其输出量是两个单电容传感器的差值输出，该值与被测量成线性关系。

优点：灵敏度提高一倍，线性度提高一个数量级，抑制共模干扰。

2. 试简述测试系统实现不失真测试对一阶、二阶系统的综合要求。

一阶系统：时间常数τ越小，则频带宽，失真小。

二阶系统：阻尼比ξ取0.6-0.8，且信号频率ω在0 - 0.58ωn，则失真小3. 试简述光线示波器的结构组成及工作原理。

光线示波器的结构组成：光学系统；电磁系统和振动子；时标装置；纸带传动和控制系统。

工作原理：动圈式振动子的线圈流过被测信号电流且在静止磁场的作用下，线圈偏摆同时带动小镜片偏转，恒光源产生的光线投射到小镜片上，从而光线偏移，纸带匀速运动，光线在纸带上记录被测信号。

4. 试简述电阻应变片测试系统中温度对测试结果的影响及基本的消除方法。

温度的影响主要表现在电阻应变片的温度系数αt和被测试件的线膨胀系数β对电阻应变片产生温度变化电阻值为△Rt = Ro×αt×△t + Ro×△β×△t常用的消除方法是单丝自补偿、双丝补偿法、电桥补偿法。

5. 试简述测试系统中常用的消除干扰的硬件方法。

常用的硬件消除方法是正确接地；采用电源滤波器、浪涌吸收器、交直流稳压器；隔离和屏蔽；加去耦电容；正确配线与布线。

三、（满分8分）如图1所示差动变压器式传感器测量位移的系统组成框图，试说明其测量的原理；并指出各个单元电路的功能。

答：位移参量经过差动变压器式传感器变换后获得AM信号，此信号再经过交流放大器放大后，通过相敏检波器进行解调，后又经过低通滤波器后滤除高频成分后，送到显示仪表显示位移值。

各个单元电路的功能：差动变压器式传感器：用来检测位移信号，借助与电桥电路将位移信号转换为输出的AM 信号。

交流放大器：将输入的AM信号进行幅值放大。

相敏检波器：将输入的AM信号进行解调，用来判别位移的大小和方向。

大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1,2,3大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1,2,3 大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1试卷总分：100 测试时间：--单选题判断题、单选题（共10 道试题，共60 分。

）1.矩形窗函数的时域窗宽T越大，主瓣宽度（）.A. 不变B. 越小C. 越大D. 不定满分：6分2.周期信号是由一个或几个、乃至无穷多个（）的谐波叠加而成.A. 不同频率B. 相同频率C. 不同幅值D. 相同幅值满分：6分3.测量器具的计量特性随时间的慢变化称为（）.A. 标称范围B. 量程C. 测量范围D. 漂移满分：6分4.对于高频信号来说，当传输距离与信号波长可比时，应考虑（）.A. 信道通道元器件噪声干**B. 长线传输干**C. 信号通道中信号的窜**D. 电磁场干**满分：6分5.理论上，一阶系统的响应当t趋向于（）时达到稳态.A. 0B. 1C. 无穷大D. ω满分：6分6.对于二阶装置，通常通过（）估计其动态特性参数.A. 幅频曲线p10.随机信号样本函数在有限时间区间上的部分称为（）.A. 样本记录B. 平稳随机过程C. 非平稳随机过程D. 各态历经随机过程满分：6分大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1试卷总分：100 测试时间：--单选题判断题、判断题（共10 道试题，共40 分。

）1.影响二阶系统动态特性的参数是固有频率和阻尼比.A. 错误B. 正确满分：4分2.描述随机信号必须用概率和统计的方法.A. 错误B. 正确满分：4分3.用阶跃响应法求测量装置的动态特性是一种时域测试的易行方法.A. 错误B. 正确满分：4分4.灵敏度没有量纲.A. 错误B. 正确满分：4分5.在有一定传输长度的数字信号的传输中采用双绞线不能降低电磁干**的影响.A. 错误B. 正确满分：4分6.离散信号只能用离散图形表示.A. 错误B. 正确满分：4分7.工程中常见的周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而增大的.A. 错误B. 正确满分：4分8.每个信号有其特有的幅频谱和相频谱.A. 错误满分：4分9.几个简谐信号的叠加，一定是周期信号.A. 错误B. 正确满分：4分10.信号时域描述能反映信号幅值随时间变化的关系.A. 错误B. 正确满分：4分大工13秋《机械工程测试技术》在线作业2试卷总分：100 测试时间：--单选题判断题、单选题（共10 道试题，共60 分。

绪论1 .举例说明什么是测试？答：(1) 测试例子：为了确定一端固定的悬臂梁的固有频率，我们可以采用锤击法对梁进行激振，再利用压电传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。

（2）结论：由本例可知：测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段—激振、拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息的过程。

2. 测试技术的任务是什么？答：测试技术的任务主要有:通过模型试验或现场实测，提高产品质量；通过测试，进行设备强度校验，提高产量和质量；监测环境振动和噪声，找振源，以便采取减振、防噪措施；通过测试，发现新的定律、公式等；通过测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。

3. 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。

（1）测试系统方框图如下：（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。

4.测试技术的发展动向是什么?传感器向新型、微型、智能型方向发展；测试仪器向高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格发展；参数测量与数据处理向计算机为核心发展；第一章1 求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式），画出|c n|-w和j-w图。

解：(1)方波的时域描述为：(2) 从而：2 . 求正弦信号的绝对均值和均方根值。

解(1)(2)3.求符号函数和单位阶跃函数的频谱。

解：(1)因为不满足绝对可积条件，因此，可以把符合函数看作为双边指数衰减函数：其傅里叶变换为：(2)阶跃函数：4. 求被截断的余弦函数的傅里叶变换。

解：(1)被截断的余弦函数可以看成为：余弦函数与矩形窗的点积，即：(2)根据卷积定理，其傅里叶变换为：5.设有一时间函数f(t)与其频谱如图所示。

测试技术模拟考试题(1)一、是非题（对的打√ ，错的打×）（每题2分，共20分） １.所有周期信号都是功率信号。

( )２.电阻应变式传感器只用于测定结构的应力或应变。

（） ３.频响函数反映了系统响应的稳态过程。

（）４.稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试。

（） ５.直流信号具有无限的频谱。

（）６.半桥联接中要求两个桥臂阻值变化大小相等，极性相反。

（） ７.压电式传感器不一定要配接前置放大器。

（）８.若传感器的灵敏度为常数，则表明该传感器的输出、输入关系为线性关系。

（） ９.在数字信号处理过程中，量化误差大小与A/D 转换器的位数无关。

（） 10.变间歇式差动变压器是一种电容式传感器。

（）二、选择题 （每题2分，共20分）1．提高二阶系统的固有频率，可以扩大系统的工作（）范围。

A.频率 B.阻尼 C.相位 D.幅值2．设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（ ）的频谱为X(f ＋fo ）。

A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. tf j e t x 02)(π- D. t f j e t x 02)(π3．如果系统的权函数为h(t)，系统的输入x(t)为单位脉冲函数，此时系统输出y(t)为（）A. h(t)x(t)B. x(t)C. h(t)D.无法确定4．若一选频滤波器的幅频特性是：在∞~fc 间接近常数，在fc~0之间急剧衰减。

该滤波器为( )滤波器。

A. 低通 B. 高通 C. 带通 D. 带阻5．一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联，则电桥的输出电压（） A. 加大一倍 B. 减小一倍 C. 不变 D. 加大两倍 6．输入x(t)和输出y(t)的相干函数的取值在０和１之间，可能是（）。

A. 有外界噪声干扰 B.系统是非线性的C.输出y(t)是输入x(t)和其它输入的综合输出D. 以上三种7．若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以该应变片为工作臂的直流测量用桥的输出是（） A. 直流信号 B. 正弦波 C. 调幅波 D. 脉动波 8．记录0~200Hz 的正弦信号，宜采用固有频率为（ )Hz 的振动子较合适。

测试技术模拟考试题(1)一、是非题（对的打√ ，错的打×）（每题2分，共20分）１.所有周期信号都是功率信号。

( )２.电阻应变式传感器只用于测定结构的应力或应变。

（）３.频响函数反映了系统响应的稳态过程。

（）４.稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试。

（）５.直流信号具有无限的频谱。

（）６.半桥联接中要求两个桥臂阻值变化大小相等，极性相反。

（）７.压电式传感器不一定要配接前置放大器。

（）８.若传感器的灵敏度为常数，则表明该传感器的输出、输入关系为线性关系。

（） ９.在数字信号处理过程中，量化误差大小与A/D 转换器的位数无关。

（）10.变间歇式差动变压器是一种电容式传感器。

（）二、选择题 （每题2分，共20分）1．提高二阶系统的固有频率，可以扩大系统的工作（）范围。

A.频率B.阻尼C.相位D.幅值2．设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（ ）的频谱为X(f ＋fo ）。

A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 02)(π3．如果系统的权函数为h(t)，系统的输入x(t)为单位脉冲函数，此时系统输出y(t)为（）A. h(t)x(t)B. x(t)C. h(t)D.无法确定4．若一选频滤波器的幅频特性是：在∞~fc 间接近常数，在fc~0之间急剧衰减。

该滤波器为( )滤波器。

A. 低通B. 高通C. 带通D. 带阻5．一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联，则电桥的输出电压（）A. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍6．输入x(t)和输出y(t)的相干函数的取值在０和１之间，可能是（）。

A. 有外界噪声干扰B.系统是非线性的C.输出y(t)是输入x(t)和其它输入的综合输出D. 以上三种7．若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以该应变片为工作臂的直流测量用桥的输出是（）A. 直流信号B. 正弦波C. 调幅波D. 脉动波8．记录0~200Hz 的正弦信号，宜采用固有频率为（ )Hz 的振动子较合适。

《机械工程测试技术基础》试卷一、选择填空题（每小题2分，共20分）1. 测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取( )A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号2. 测试装置静态特性的一个基本参数是( )A、阻尼系数B、灵敏度C、单位脉冲响应时间D、时间常数3. 概率密度函数提供了随即信号（）的信息。

A、沿概率轴分布B、沿幅值域分布C、沿时域分布D、沿强度分布4. 反映噪声强弱程度的是响度，其单位是（）A、宋B、方C、分贝D、瓦5. 由几个频率不同的正弦信号合成的周期信号，合成信号的周期是（）。

A、各信号周期的最小公倍数B、各信号周期的最大公约数C、各信号周期的平均值D、各信号周期中的最大值6. 信号的时域与频域描述方法是依靠（）来确立彼此的关系。

A 拉氏变换B 傅氏变换C 卷积D 相乘7. .极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（）A 成正比B 方成正比C 成反比D 平方成反比8. 脉冲函数的频谱是（）A 均匀谱B 非均匀谱C 逐渐增高D 逐渐降低9. 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，常用（）作为解调器。

A 鉴相器B 整流器C 鉴频器D 变压器10. 光线示波器的振子的幅频特性相当于（）滤波器的幅频特性。

A 低通B 高通C 带通D 带阻二、判断题（每小题2分，共20分）1.凡频谱是离散的信号必然是周期信号。

（）2.当信号的时间尺寸压缩时，其频谱的频带加宽，幅值增高。

（）3.二阶系统的动态特性参数是阻尼比和固有频率。

（）4. 测量小应变时，应选用金属丝应变片，测量大应变时，应选用半导体应变片。

（）5. A/D转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。

（）6. 一阶系统的时间常数τ越小越好。

（）7. 频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率。

（）8. 在常系数的线性系统中，当初始条件为零时，系统输出的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。

（）9. 压电式传感器采用电荷放大器或电压放大器，所构成测量系统的特性总是相同的。

习题汇编1 信号的分类和描述1．1 单选题1、周期信号的频谱是( )。

(A) 离散的，只发生在基频整数倍的频率(B) 连续的，随着频率的增大而减小(C) 连续的，只在有限区间有非零值(D) 离散的，各频率成分的频率比不是有理数2、瞬变信号的频谱是( )。

(A) 离散的，只发生在基频整数倍的频率(B) 连续的，随着频率的增大而减小(C) 连续的，只在有限区间有非零值(D) 离散的，各频率成分的频率比不是有理数3、对于x(t)=2sin[π(2t +5)]+cos[π(21/2t +2)]和y(t)=sin[π(t +5)]e-t两个信号，下面的描述正确的是( )。

(A) x(t)是准周期信号，y(t)是瞬变信号(B) y(t) 是准周期信号，x(t)是瞬变信号(C)都是准周期信号(D) 都是是瞬变信号4、若F[x(t)]=X(f)，k为大于零的常数，则有F[x(kt)]= ( )。

(A) X(f/k) (B) kX(k f) (C) X(k f)/k (D) X(f/k)/k5、信号x(t) =A sin(ωt +φ) 的均方根值为( )。

(A) A (B) A/2 (C) A/21/2(D) A1/26、若时域信号为x(t)× y(t)，则相应的频域信号为( )。

(A) X(f)×Y(f) (B) X(f)+Y(f) (C) X(f)*Y(f)(D) X(f)–Y(f)7、概率密度函数曲线下的面积等于( )。

(A) (B) (C)(D)填空题1、能用确切数学式表达的信号称为( )信号，不能用确切数学式表达的信号称为( )信号。

2、若周期信号的周期为T ，则在其幅值谱中，谱线高度表示( )。

3、任何样本的时间平均等于总体平均(集合平均)的随机信号被称为( )信号。

4、将x (t ) =A sin(2t +φ)和y (t ) =A sin(πt +φ)两个信号叠加，其合成信号x (t )+ y (t )是( )信号。

《测试技术》模拟试卷1一、填空题（每题1分，共40分）1、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与__频率_的关系。

2、恒值系统误差对平均值__有_影响，对标准偏差_无__影响；变值系统误差对平均值_有__影响，对标准偏差__有_影响。

3、测量仪器的静态特性用灵敏度、非线性度、回程误差、重复性、分辨力表示。

4、电容式传感器根据其工作原理不同，可分为变间隙式、变面积式和变介电常数式三种，液位计属于变介电常数式。

5、可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号，不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。

6、电感式传感器是依靠电磁感应原理，不宜在高频动态参数测试中使用。

8、磁带记录器的DR方式的主要去缺点是低频响应性能差和信号跌落较大，不能记录_50_赫兹以下的信号。

9、用热电偶测量温度时，在热电偶回路中可接入测量仪表，但必须保证两个接点的温度相等，这是基于中间导体定律。

10、噪声测量仪器主要有传声器和传声器。

11、电阻应变式传感器是一种能将应变的变化转化为电阻值变化的传感元件。

13、根据频率由低到高声音分为次声、可听声、超声、特超声，人耳可听声音频率范围为20Hz~20kHz,声压范围为2⨯10-5 Pa~20 Pa。

14、热电偶式传感器的冷端补偿方法主要有冰点法、修正法和补偿电桥法。

15、压电式传感器用在动态测试中，而不宜用在静态测试中。

16、一阶系统的时间常数越小,工作频率范围越宽，响应越快。

17、作为传感器的核心部件，直接感受被测物理量并对其进行转换的元件称为敏感元件。

18、在τ为0 情况下，自相关函数值达到最大值。

19、已知某周期信号的周期为0.2s，则该信号的3次谐波分量的频率为 15 Hz。

20、周期信号的频谱具有离散性，谐波性和衰减性。

21、若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样信号的频谱会产生 频混 现象。

22、在外力作用下，金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化，而压阻式传感器主要是 电阻率 发生变化，两者都引起 电阻值 发生变化。