测试技术考试题库及答案

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一、填空题

1.时间常数τ是 一 阶传感器动态特性参数,时间常数τ越

小 ,响应越快,响应曲线越接近于输入阶跃曲线。

2.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。

3.电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路,该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比,与电缆引线所形成的分布电容无关。

4.信号当时间尺度在压缩时,则其频带变 宽 其幅值变

小 。

5.当测量较小应变值时,应选用电阻应变效应工作的应变片,而测量大应变值时,应选用压阻效应工作的应变片,后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。

6.电感式和电容式传感器常采用差动方式,不仅可提高灵敏度,且能改善或消除非线性。

7. 电涡流传感器是利用 金属

材料的电涡流效应工作,可分为低频 透射 式和高频 反射

式两种,其中前者常用于材料厚度的测量。

8.在调制解调技术中,将控制高频振荡的低频信号称为 调制波 ,载送低频信号的高频振荡信号称为 载波 ,将经过调制过程所得的高频振荡波称为 已调制波 。

9.已知ttxsin12,t为单位脉冲函数,则积分dtttx2π= 12 。

10.已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20,若测得感应电动势的频率为300Hz,则被测轴的转速为 900r/min 。

11. RC低通滤波器中的RC值越大,则其上限截止频率越

小 。

12. 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 所引起的。

13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 。

14. 在τ为 0 情况下,自相关函数值达到最大值。

15. 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。

16. 周期信号的频谱具有 离散 性, 谐波 性和衰减性。

17. 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。

18. 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。

19. 衡量传感器在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标为

重复性 。

20. 电感式和电容式传感器常采用 差动 结构来提高其灵敏度,改善 非线性误差 。

21. 描述一阶系统动态特性的参数是 时间常数 ,其值越

小 ,则该系统频带越宽,响应越快。

22. 当压电式传感器使用 电荷 放大器,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。

23. 抗混滤波器是一种 低通

滤波器 ,其上限截止频率cf与采样频率sf之间的关系应满足关系式

24. 某信号的自相关函数为0cos100)(xR,则该信号的均值为 0 ,均方根值为

10 。

25. 若窗函数)(tw的频谱为)2(sinc)(TTW,则时延窗函数)(0ttw的频谱为

。对比可以发现,时延窗函数的

幅值谱 与原窗函数的对应量相同。

二、选择题

1.离散、周期的时域信号频谱的特点是( C )的。

A非周期、离散 B非周期、连续 C、周期、离散 D周期、连续

2.按传感器能量源分类,以下传感器不属于能量控制型的是( C )。

A 电阻传感器 B 电感传感器 C 光电传感器 D

电容传感器

3.变磁通感应式传感器在测量轴的转速时,其齿盘应采用( B )材料制成。

A 金属 B 导磁 C 塑料 D 导电

4.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 分辨力 .

5.数字信号的特征是( B )。

A 时间上离散,幅值上连续

B 时间、幅值上都离散

C 时间上连续,幅值上量化

D 时间、幅值上都连续

6.传感器灵敏度越高,表示该传感器( B )。

A 工作频带越宽 B 单位输入引起的输出量越大

C 线性范围越宽 D 允许的输入量越大

7.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

8.A/D转换器的位数越多,则其( B )。

A 分辨力越低 B 转换精度越高 C 转换速度越快

D 转换时间越短

9.滤波器的-3dB频率指输出信号幅值为输入信号幅值的( C )时所对应的截止频率。 A 2 B 1

C 2/2 D 1/2

10.不能用于材料厚度的非接触测量的传感器为( C )。

A 涡流式 B 电容式 C

压电式 D 光电式

11描述传感器静态特性的指标有 D 。

A幅频特性 B稳定时间 C动态范围

D线性度

12. 下列统计参数中,用以描述随机信号波动范围的参数为 B 。

A 均值 B 方差

C 均方值 D 概率密度函数

13信号的时域描述与频域描述通过 C 来建立关联。

A 拉氏变换 B 卷积

C 傅立叶变换 D 相乘

14.理想滤波器在通带内的幅频特性为 A 。

A常数 B 零

C零或常数 D无法确定

15. 如果隔振台对低频激励起不了明显的隔振作用,但对高频激励却有很好的隔振作用,那么,隔振台属于 B 。

A 高通滤波器 B 低通滤波器 C 带通滤波器

D 带阻滤波器

16. 测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为

D 。

A 量程 B灵敏度

C 精确度 D分辨力

17. 已知变磁通式转速传感器的测速齿轮的齿数为30,若测得感应电动势的频率为300Hz,则被测轴的转速为 D 。

A 300转/分 B 480转/分 C 900转/分

D 600转/分

18. 滤波器的-3dB截止频率指信号幅值衰减为输入幅值 C 对应的频率。

A 2 B 1

C 2/2 D 1/2

19. 对连续信号进行采样时,若信号的记录时间不变,采样频率越高,则

C 。

A 泄漏误差越大

B 频率混叠越严重

C 采样点数越多

D 频域分辨率越低

20压电式传感器目前多用于测量 D 。 .

A 静态力 B 温度

C 速度 D 加速度与动态力

21.当时,两信号的互相关函数呈周期变化,说明两信号必定 B 。

A为周期信号 B含有同频率的周期成分

C为非周期信号 D含有不同频率的周期成分

22滤波器的带宽越小,表示该滤波器 D 。

A建立时间越短,频率分辨率越低 B建立时间越长,频率分辨率越低

C建立时间越短,频率分辨率越高 D建立时间越长,频率分辨率越高

23.若0、分别为变极距型电容式传感器极板间的初始极距和极距变化量,S为极板面积,在1的条件下,该电容传感器灵敏度近似为 D 。

A. B.2

C.0S D.20S

24.若瞬变信号)(tx的频谱为)(fX,则信号)(btax(其中a、b均为正实常数)的频谱为

A 。 A ()afXbb

B ()bfXab

C ()bfXaa

D )(afXba

25测试系统动态特性的测定方法包括阶跃响应试验和 A

试验。

A频率响应 B脉冲响应 C传递函数

D任意输入响应

26.以下 C 的频谱为连续频谱。

A周期矩形脉冲 B正弦函数 C矩形窗函数

D周期方波

27单位脉冲函数的采样特性表达式为 A 。

A )(d)()(00txttttx

B )()(*)(00ttxtttx

C )()(*)(txttx

D 1)(t

28属于物性型传感器为

D 。

A应变式传感器 B电感式传感器 C电容式传感器 D压电式传感器

29可以实现非接触振动测量的传感器为 B或者C 。 A应变式传感器 B电感式传感器 C电容式传感器 D压电式传感器

30动态电阻应变仪中相敏检波电路的作用是 B 。

A幅值调制 B幅值解调 C频率解调

D滤波

三、简答题

1.根据滤波器的选频作用,一般将滤波器分为低通、高通、带通和带阻滤波器。下图为这些滤波器的幅频特性,请分别标注出来。并列出4个实际滤波器的主要特征参数。(6分)

0fc1)(fAffc1fc2110)(fA

(a) 带通 (b)

高通 (c) 带阻

(d) 低通

主要特征参数(任选4个):

(1) 截止频率

(2) 带宽

(3) 纹波幅度

(4) 品质因子

(5) 倍频程选择性

(6) 滤波器因数 .

2.下图为同一正弦信号分别用相同时宽的矩形窗和汉宁窗截断后得到的频谱图。请指出下面二个频谱图分别采用以上哪个窗函数得到的,并说出这两种窗函数的主要特点。(6分)

(a)

汉宁窗

(b) 矩形窗

答:

矩形窗的特点:主瓣比较集中。但旁瓣较高,并有负旁瓣,导致变换中带进了高频干扰和泄漏,甚至出现负谱现象。

汉宁窗的特点:主瓣较宽,旁瓣较低,衰减速度也较快。但带宽加宽,使得频率分辨力下降。

3. 一阶系统受到一个阶跃输入的作用,在2秒时达到输入最大值的20%,试求:测试系统的时间常数和当输出达到最大值的95%时,需多长时间?(6分)

解: 20%e1e12ττttxty

0.8In2τ

9sτ

当输出达到最大值的95%时,95%e1e191111tτttxty

05.0e91t

27s05.0In91t

4.下图为动态应变仪工作框图,请指出图中A、B和C分别代表什么?并说明B和C在系统中的作用是什么?(6分)

t0t)(0tx0t)(txm0t0)(tx0试件A放大器BC显示记录振荡器t)(tx)(ty

答:A 电桥 将电阻、电容、电感等参数变化转换为电压或电流输出

B 相敏检波 解调

C 低通滤波器 选取低频信号,抑制或衰减掉其他不需要的成分 三、计算题