东大测试技术期末

《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。

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2x 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()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x 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 et 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121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(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2224.141n n ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。

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2x 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()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x 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 et 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121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(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2224.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。

《测试技术》试题及答案一、填空题（20*1=20分）1、离散信号的频谱是_连续_（连续/离散）信号。

2、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 。

3、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__ 。

4、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。

5、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）。

6、某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin)(tt x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω__ _1/2__，幅值=y __ 1/2_，相位=φ_ 045-__。

频率保持特性，7、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_。

8、根据载波受调制的参数不同，调制可分为_调幅_、__ 调频_、_调相 _。

9、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1/2 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 =_。

二、单选题（2*10=20分）1、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（ A ）倍所经过的时间作为时间常数。

A 、0.632 B 、0.865 C 、0.950 D 、0.9822、周期信号傅立叶级数中的各项系数表示各谐波分量的（ C ）。

A、相位B、周期C、振幅D、频率3、系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为（ A ）。

第1章信号及其表述学习目标1.了解信号的分类；2.掌握对周期性信号及非周期信号的描述；3.掌握傅里叶变换的主要性质；4.掌握典型信号的概率密度函数及其频谱。

学习难点信号的时域描述和频域描述的物理意义及时域、频域描述的互相转换。

单位脉冲函数的性质及其物理意义。

内容概述本章从不同角度说明信号的分类及其定义。

介绍周期信号和非周期信号的频域描述及其频域特征，随机信号的概念和关于随机信号幅值的若干统计参数，时域—频域转换的数学工具即傅里叶变换的概念和主要性质，若干典型函数的频谱。

例1.1: 求周期方波的频谱，并作出频谱图。

解： （1）写出周期方波的数学表达式。

x(t)在一个周期内可表示为(2）利用傅立叶级数的三角函数展开，计算其幅、相频特性。

因该函数x(t)是奇函数，奇函数在对称区间积分值为0，所以,因此，有（3）绘制幅、相频图。

根据上式，幅频谱和相频谱分别如图b 和 c 所示。

幅频谱只包含基波和奇次谐波的频率分量，且谐波幅值以1/n 的规律收敛；相频谱中各次谐波的初相位）的频谱，并作频谱图。

利用欧拉公式，代入上式后这里定义森克函数sinc(x)=sin(x)/x ，该函数是以 为周期，并随x 增加而1.1 n ω图。

解：(1)方波的时域描述为：(2) 从而：的绝对均值和均方根值。

1.2 .求正弦信号解(1)(2)1.3.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：1.4. 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)及其频谱如图所示。

现乘以余弦函数cosω0t（ω0>ωm）。

在这个关系中函数f(t)称为调制信号，余弦函数cosω0t称为载波。

试求调幅信号的f(t)cosω0t傅氏变换，并绘制其频谱示意图。

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2x 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()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x 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 et 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121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(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2224.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。

第一章 信号及其描述（一）填空题1、 测试得基本任务就是获取有用得信息，而信息总就是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输得。

这些物理量就就是 信号 ，其中目前应用最广泛得就是电信号。

2、 信号得时域描述，以 时间 为独立变量；而信号得频域描述，以 频率 为独立变量。

3、 周期信号得频谱具有三个特点：离散得 ，谐波型 ， 收敛性 。

4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号与 准周期 信号。

5、 描述随机信号得时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ，方差2x σ；。

6、 对信号得双边谱而言，实频谱（幅频谱）总就是 偶 对称，虚频谱（相频谱）总就是 奇 对称。

（二）判断对错题（用√或×表示）1、 各态历经随机过程一定就是平稳随机过程。

（ v ）2、 信号得时域描述与频域描述包含相同得信息量。

（ v ）3、 非周期信号得频谱一定就是连续得。

（ x ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱得量纲一样。

（ x ）5、 随机信号得频域描述为功率谱。

（ v ） （三）简答与计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=得绝对均值μ|x|与均方根值x rms 。

2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 得均值x μ，均方值2x ψ，与概率密度函数p(x)。

3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 得频谱。

4、 求被截断得余弦函数⎩⎨⎧≥<=Tt T t tt x ||0||cos )(0ω得傅立叶变换。

5、求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω得频谱。

第二章 测试装置得基本特性（一）填空题 1、某一阶系统得频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin)(t t x =，则输出信号)(t y 得频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。

2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 与2224.141nn ns s ωωω++得两个环节串联后组成得系统得总灵敏度。

单选题1.按照奈奎斯特采样定理，采样频率至少为()。

A、有用的最高频率的一半B、有用的最高频率的两倍C、与有用的最高频率相同D、有用的最高频率的3倍答案：B2.在随机误差分析中，标准差s决定了随机误差正态分布的形态，下面对s₁、s₂和s₃间的关系表达正确的是()。

A、s₁<s₂<s₃B、s₁>s₂>s₃C、s₂>s₁>s₃D、s₃>s₁>s₂答案：A3.概率密度函数曲线下的面积等于()。

A、0.1B、0.7C、1.0D、2.0答案：C判断题4.周期信号是能量信号。

()A、错误B、正确答案：A5.判断题乐器频谱图为离散线谱。

()A、错误B、正确答案：B6.振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。

只要测定这三个要素，也就决定了整个振动运动。

()A、错误B、正确答案：B7.线性装置的灵敏度S为常数。

()A、错误B、正确答案：B8.判断题热电偶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所形成。

()A、错误B、正确答案：B9.磁电式速度传感器为惯性式速度传感器，电动势的输出与线圈的运动速度成正比。

()A、错误B、正确答案：B10.直接比较型A/D转换器将输入模拟电压信号直接与作为标准的参考电压信号相比较，得到相应的数字编码。

()A、错误B、正确答案：B11.当采样频率为信号最高频率的1.5倍时，不会产生频率混叠。

()A、错误B、正确答案：A12.周期信号的三角函数展开形式的频谱是双边谱；复指数展开形式的频谱是单边谱。

()A、错误B、正确答案：A13.一般非周期信号的频谱具有连续性和衰减性等特性。

()A、错误B、正确答案：B。

东北大学22春“机械工程”《传感器与测试技术》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.频率调制方式的磁带记录器常采用交流偏磁技术，即是在记录磁头上加入一个高频偏置信号发生器，也称为调制式磁带记录器。

()A.正确B.错误参考答案：B2.电阻应变式测力仪与压电晶体式测力仪比较，前者更适用于测量()力。

A.静态B.中频C.高频D.瞬态参考答案：A3.被测应变一定时，可以采用()方法使电桥输出增大。

A.大电阻值应变片B.每个桥臂上有两个或多个应变片串联C.四个桥臂都接入工作应变片D.四个桥臂接入应变量相同的应变片参考答案：C4.非确定性信号又称为随机信号，是有法用明确的数学关系式表达的信号。

()A.错误B.正确参考答案：A5.在以下傅里叶变换对中，()是不正确的。

A.B.C.D.参考答案：D6.实心圆柱弹性元件高度H变小时，弹性元件固有频率降低。

()A.错误B.正确参考答案：A7.当金属板置于变化着的磁场中时，或者在磁场中运动时，在金属板上产生感应电流，这就是电感式传感器的工作原理。

()A.正确B.错误参考答案：B8.调幅波(AM)是()。

A.载波与调制信号相加B.载波幅值随调制信号幅值而变C.载波频率随调制信号幅值而变D.载波相位随调制信号幅值而变参考答案：BA.调幅B.调谐C.调相D.调频参考答案：C10.对应于该简谐振动的速度v和加速度a，速度的最大值比位移的最大值滞后，加速度的最大值要比位移最大值滞后。

()A.错误B.正确参考答案：A11.在用电阻应变法测转轴扭矩时，()为非接触式集流装置。

A.径向刷式B.端面刷式C.水银式D.感应式参考答案：D12.电桥的四臂都是应变片，当处在相同的温度场时，温度引起电桥的输出为零。

()A.错误B.正确参考答案：B13.测量应变时，可采用()方法，使电桥输出增大。

A.增加应变片数量B.增大应变片电阻C.增加工作臂数D.减小应变片数量14.为了使滤波器组的分辨率在所有频段都具有同样良好的频率分辨率，可以采用恒带宽的滤波器。

东北大学22春“机电一体化技术”《测试技术基础》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.由于不正确地选择采样的时间间隔而引起频域上高低频之间彼此混淆的现象被称为叠混。

()A、错误B、正确参考答案：B2.{图}线性系统输入输出A.AB.BC.CD.D参考答案：B3.在数字处理时，经常用窗函数把长时间的信号序列截断，这会产生泄漏现象，为了尽量减少泄漏，应选择主瓣窄、旁瓣低的窗函数。

()A、错误B、正确参考答案：B4.若矩形窗函数为w(t)=，其傅里叶变换为()。

A.C.D.参考答案：A5.若信号的独立变量取值离散，则是离散信号。

()A、错误B、正确参考答案：B6.在随机误差分析中，标准差σ决定了随机误差正态分布的形态，下面对σ1、σ2和σ3间的关系表达正确的是()。

A.σ1B.σ1>σ2>σ3C.σ2>σ1>σ3D.σ3>σ1>σ2参考答案：A7.准周期信号也是由多个频率成分叠加的信号，但叠加后不存在公共周期。

()A.正确B.错误参考答案：A椭圆齿轮流量计是借助于固定的容积来计量流量的，与流体的流动状态及粘度有关。

()A、错误B、正确参考答案：A9.为了避免混迭以便采样后仍能准确地恢复原信号，采样频率fS必须大于信号最高频率fC的0.5倍，即fS>0.5fC，这就是采样定理。

()A.正确B.错误参考答案：B10.振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。

只要测定这三个要素，也就决定了整个振动运动。

()A、错误B、正确参考答案：B11.当采样频率为信号最高频率的1.5倍时，不会产生频率混叠。

()A、错误B、正确参考答案：A12.传感器的灵敏度越高，可以感知越小的变化量，即被测量稍有微小变化时，传感器即有较大的输出。

()A.正确B.错误参考答案：A傅立叶变换性质：若F[x(t)]=X(f)，K为大于零的常数，则有F[x(kt)]=()。

东北大学22春“机电一体化技术”《测试技术基础》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.信号的概率密度函数在均值处有盆形特征，说明信号中含有周期成分。

()A、错误B、正确参考答案：B2.两个压电元件的并联适用于测量以电荷为输出的场合。

()A.正确B.错误参考答案：A3.若矩形窗函数为w(t)=，其傅里叶变换为()。

A.B.C.D.参考答案：A将若矩形窗函数将若矩形窗函数为w(t)=，其傅里叶变换为()。

A.B.C.D.参考答案：A5.有一测力电桥，Ui是电源电压，R1是工作桥臂，R2、R3、R4是固定电阻，且R1=R2=R3=R4。

测力时，R1变为R1+∆R1，则电桥的输出电压U0=()。

A.B.C.D.参考答案：A6.实心圆柱弹性元件高度H变小时，弹性元件固有频率降低。

()A、错误B、正确参考答案：A7.瀑布图是()的描述。

A.频率——幅值——时间B.频率——幅值——相位C.频率——幅值——转速D.频率——幅值——FFT参考答案：C8.引用误差是仪表的最大示值误差与仪表的满量程值之比。

()A、错误B、正确参考答案：B9.两个信号叠加：将x(t)=Asin(2t+φ)和y(t)=Bsin(+θ)两个信号叠加，其合成信号x(t)+y(t)是()。

A.角频率为2的周期信号B.角频率为的周期信号C.准周期信号D.随机信号参考答案：C10.压差式流量计是通过测定流体经过节流装置时所产生的动压力差来实现流量测量的。

()A、错误B、正确参考答案：A11.参考答案：B12.概率分布函数是概率密度函数的导数。

()A.正确B.错误参考答案：B13.在单自由度K、M、C系统中，系统基础运动产生的受迫振动的频率响应函数H(ω)是单自由度系统的受迫振动的频率响应函数的ω/ωn倍。

()A、错误B、正确参考答案：B14.记录磁带慢录快放，放演信号的频谱带宽()。

A、变窄，幅值压低B、扩展，幅值压低C、变窄，幅值增高D、扩展，幅值增高参考答案：B15.当输入不变时在规定时间内输出的变化，称为零漂。