测试技术章节习题附答案
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第2章习题及解答1.判断正误(1)凡频谱是离散的信号必然是周期信号。
( × )准周期信号(2)任何周期信号都由频率不同,但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。
( × )(3)周期信号的频谱是离散的,非周期信号的频谱也是离散的。
( × )(4)周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。
( √ )(5)非周期变化的信号就是随机信号。
( × )准周期信号(6)非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系。
( × )(7)信号在时域上波形有所变化,必然引起频谱的相应变化。
( × )(8)各态历经随机过程是平稳随机过程。
( √ )(9)平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征。
( √ )(10)非周期信号的频谱都是连续的。
( × ) 准周期信号(11)单位脉冲信号的频谱是无限带宽谱(√)(12)直流信号的频谱是冲击谱(√)2.选择正确答案填空(1)描述周期信号的数学工具是(B )。
A.相关函数B. 傅里叶级数C. 拉普拉斯变换D. 傅里叶变换(2)描述非周期信号的数学工具是( C )。
A.三角函数B. 拉普拉斯变换C. 傅里叶变换D. 傅里叶级数(3)将时域信号进行时移,则频域信号将会( D )A.扩展B. 压缩C. 不变D. 仅有相移(4)瞬变信号的傅里叶变换的模的平方的意义为( C )A.信号的一个频率分量的能量B. 在f处的微笑频宽内,频率分量的能量与频宽之比C. 在f处单位频宽中所具有的功率(5)概率密度函数是在(C)域,相关函数是在(A)域,功率谱密度函数是在(D)域描述随机信号。
A.时间B. 空间C. 幅值D. 频率 (6) 白噪声信号的自相关函数是(C )A.相关函数B. 奇函数C. 偶函数D. 不存在3.已知方波信号傅里叶级数,请描述式中各常数相的物理意义,并绘出频谱图。
见书中例题4.已知锯齿波信号傅里叶级数,请描述式中各常数相的物理意义,并绘出频谱图。
第一章习题1.测试技术的静态特性是什么?其用哪些性能指标来描述?它们一般用哪些公式表示?①测试技术的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时,测试技术的输入与输出之间的关系。
②衡量测试技术静态特性的主要指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、阈值、稳定性、漂移和静态误差。
③线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、阈值、稳定性、漂移和静态误差。
2.测试技术的动态特性是什么?其分析方法有哪几种①测试技术的动态特性是指测试技术的输出对随时间变化的输入量的响应特性,它反映了输出值真实再现变化着的输入量的能力。
②阶跃响应、频率响应3.测试技术数学模型的一般描述方法有哪些?传感器数学模型可分为静态和动态数学模型。
其中传感器静态数学模型一般多用多项式来描述,而动态数学模型通常采用微分方程和传递函数等来描述。
4.测试技术系统有哪些典型环节?写出不同环节的微分方程。
输入,输出方程、传递函数、频率响应和单位阶跃5.为什么说零阶测试技术的动态特性是最理想的?因为零阶没有滞后6.简述系统误差和随机误差出现的原因及特点。
系统误差:系统误差是由固定不变的或按确定规律变化的因素所造成的。
系统误差的特征是:在同一条件下多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变;或当条件改变时,按一定规律变化。
系统误差在某些情况下对测量结果的影响还比较大,因此,研究系统误差产生的原因,发现、减小或消除系统误差,使测量结果更加趋于正确和可靠,是误差理论的重要课题之一,是数据处理中的一个重要的内容。
随机误差:随机误差是由于感官灵敏度和仪器精密程度的限制、周围环境的干扰及伴随着测量而来的不可预料的随机因素的影响而造成的。
它的特点是大小无定值,一切都是随机发生的,因而又把它称为偶然误差7.标准误差的意义是什么?标准误越小,抽样误差越小,样本对总体的代表性越好8.有效数字的运算原则和规则是什么?有效数字的确定方法是什么? 一般规定,数值中的可靠数字与所保留的1位(或2位)可疑数字统称为有效数字。
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 , 5s 的正弦信号,问幅值误差将是多少?解: 0.35s,T 5s 时,误差为8%2.3求周期信号把T 同1代入上式, 得A( 误差为1 T)0.41 33% 误差为1 A()0.59 59%x t 0.5cos10t 0.2cos100t 45 通过传递函数为10.005s 1的装置后所得到的稳态响应。
解:利用叠加原理及频率保持性解题由H(s) 1/(0.005s 1), 0.005对于x1(t) 0.5cos10t, 10arcta n(0.005 10) = 2.860.5 0.99875 0.50 2.86 2.86y1 (t) 0.5cos(10t 2.86 )x1(t) 0.5cos10t, x2(t) 0.2cos 100t 45oA() ______ 1 ______訥(0.005 10)0.99875() arctan()输出信号的幅值为输出信号的相位为输出的稳态响应为同理对于x 2(t) 0.2cos 100t 45。
,100故原信号对应的输出稳态 响应为y(t) 0.5cos(10t 2.86 ) 0.18cos(10Ct 71.57)1 vi ( )2________ 1 ________7i (0.005 100)20.89 ()arctan()输出信号的幅值为 输岀信号的相位为 输出的稳态响应为arcta n(0.005 100) 26.570.2 0.89 0.1-4526.5771.57y 2(t)71.57 )2.5想用一个一阶系统作100Hz正弦信号的测量,如要求限制振幅误差在5鸠内,则时间常数应取多少? 若用该系统测试50Hz正弦信号,问此时的振幅误差和相角差是多少?解: 由振幅误差| A。
A I |A I A0A I5%95%95%2 2 100t 0.9552 f 2 50 100 ,且5.235.23 1010 4s4s时1 5.23 10 4100此时振幅误差1 98.7% 1.3%arctg 5.23 10 410098.7%9.3=0.3mm,3-7 一个电容测微仪,其传感器的圆形极板的半径r = 4mm,工作初始间隙S空气介质。
机械工程测试技术基础习题解答教材:机械工程测试技术基础,熊诗波 黄长艺主编,机械工业出版社,2006年9月第3版第二次印刷。
绪 论0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。
解答:教材P4~5,二、法定计量单位。
0-2 如何保证量值的准确和一致?解答:(参考教材P4~6,二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定) 1、对计量单位做出严格的定义;2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备;3、必须保存有基准计量器具,包括国家基准、副基准、工作基准等。
3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准,将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。
0-3 何谓测量误差?通常测量误差是如何分类表示的? 解答:(教材P8~10,八、测量误差)0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。
①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm 2解答:①-667.810/1.01825447.6601682/10±⨯≈± ②60.00003/25.04894 1.197655/10±≈±③0.026/5.482 4.743±≈‰0-5 何谓测量不确定度?国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么? 解答:(1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计,亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。
(2)要点:见教材P11。
0-6为什么选用电表时,不但要考虑它的准确度,而且要考虑它的量程?为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用?用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V 的1.5级电压表分别测量25V 电压,请问哪一个测量准确度高? 解答: (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的(例如,精度等级为0.2级的电表,其引用误差为0.2%),而 引用误差=绝对误差/引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程),所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。
复习(重点)一、中期考试题(含第一、二、三章) 重点习题:二、填空选择题:第五、九、十章。
如: 1. ±1误差称为最大量化误差2.直接数字合成(DDS )技术的优缺点。
三、判断题第四、九章。
四、简答题:1.简单电路原理分析,如P155图4-6;锁相环倍频分频2.框图分析(简述) :测频、测周及时间间隔原理;示波器扫描发生器环组各部份的组成及作用;外差式频谱分析仪组成框图原理;逻辑分析仪 五、计算题:1.(含中期考试计算题)及第九章2.累进性系统误差、周期性误差的判别,简述测量数据处理的步骤(要求给出相应的公式及判据),例3-4。
3.计算由±1误差所引起的测周误差。
付加:1.现代自动测试系统特点2. PXI 总线的特点及应用领域?第一章一、填空题1.相对误差定义 与 的比值。
通常用百分数表示。
2.广义测量是指为了获得对被测对象 而进行的实验过程。
3.狭义测量测量是为了确定被测对象的 而进行的实验过程。
4.测量误差主要的来源 、 、 、 和 。
5.仪表的准确度越高,测量结果越 。
6.信息的的获取的过程是由 和 两大环节组成。
二、计算题1、用量程为10V 、1.5级的电压表分别测量3V 和8V 的电压,试问哪一次测量的准确度高?为什么?解:xm=10V,A1=3V ,A2=8V2、某被测电压为3.50V ,仪表的量程为5V ,测量时该表的示值为3.53V ,求:⑴ 绝对误差与修正值各为多少?%5.1%100=⨯∆=XmXm γ%5.110⨯=∆X %5%10011=⨯∆=A XA γ◆⑵实际相对误差及引用误差各为多少?◆⑶该电压表的精度等级属哪一级别?第二章◆一、选择题:◆ 1.从基本的测量对象来看,电子测量是对( ) 的测量。
◆ A.电信号 B. 电路C.电系数D.电参数◆ 2.测量系统的理想静态特性为().◆A.y=Sx+S0 B.y=Sx C.y=S D.y=Sx+S0+x2◆ 3. 电子信息技术应用在电子测量中的优点有()。
《测试技术》(第二版)课后习题参考答案解:(1) 瞬变信号-指数衰减振荡信号,其频谱具有连续性和衰减性。
(2) 准周期信号,因为各简谐成分的频率比为无理数,其频谱仍具有离散性。
(3) 周期信号,因为各简谐成分的频率比为无理数,其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。
解:x(t)=sin2t f 0π的有效值(均方根值):2/1)4sin 41(21)4sin 41(21)4cos 1(212sin 1)(100000000000002020000=-=-=-===⎰⎰⎰T f f T T tf f T T dt t f T dt t f T dt t x T x T T T T rms ππππππ 解:周期三角波的时域数学描述如下:(1)傅里叶级数的三角函数展开:,式中由于x(t)是偶函数,t n 0sin ω是奇函数,则t n t x 0sin )(ω也是奇函数,而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。
故=n b 0。
因此,其三角函数展开式如下:其频谱如下图所示:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(202022)(0000nT t x T t t T AA t T t T A A t x 21)21(2)(12/0002/2/00000=-==⎰⎰-T T T dt t T T dt t x T a ⎰⎰-==-2/00002/2/00000cos )21(4cos )(2T T T n dt t n t T T dt t n t x T a ωω⎪⎩⎪⎨⎧==== ,6,4,20,5,3,142sin 422222n n n n n πππ⎰-=2/2/0000sin )(2T T n dtt n t x T b ω∑∞=+=1022cos 1421)(n t n nt x ωπ∑∞=++=1022)2sin(1421n t n nπωπ(n =1, 3, 5, …)(2)复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下:)( 21=212121n 22000=-===+====nn n e n m n n n n n a barctg C R C I arctg a A b a C a A C φ A ϕ单边幅频谱 单边相频谱0 ωn φω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω00 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0虚频谱双边相频谱解:该三角形窗函数是一非周期函数,其时域数学描述如下:用傅里叶变换求频谱。
《绪论》0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
答:我国的法定计量单位是以国际单位制(SI)为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1.基本单位根据国际单位制(SI),七个基本量的单位分别是:长度——米(Metre)、质量——千克(Kilogram)、时间——秒(Second)、温度——开尔文(Kelvn)、电流——安培(Ampere)、发光强度——坎德拉(Candela)、物质的量——摩尔(Mol>。
它们的单位代号分别为:米(m))、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)。
国际单位制(SI)的基本单位的定义为:米(m)是光在真空中,在1/299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg)是质量单位,等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中,两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N,则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K)是热力学温度单位,等于水的三相点热力学温度的1/273.16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时,基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683W/sr。
2.辅助单位在国际单位制中,平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位,而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用,又可以作为导出单位使用。
它们的定义如下:弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时,它们所夹的平面角的大小。
第1章 测试技术基础知识1.4 常用的测量结果的表达方式有哪3种?对某量进行了8次测量,测得值分别为:82.40、82.43、82.50、82.48、82.45、82.38、82.42、82.46。
试用3种表达方式表示其测量结果。
解:常用的测量结果的表达方式有基于极限误差的表达方式、基于t 分布的表达方式和基于不确定度的表达方式等3种1)基于极限误差的表达方式可以表示为0max x x δ=±均值为8118i x x ==∑82.44因为最大测量值为82.50,最小测量值为82.38,所以本次测量的最大误差为0.06。
极限误差max δ取为最大误差的两倍,所以082.4420.0682.440.12x =±⨯=±2)基于t 分布的表达方式可以表示为x t x x ∧±=σβ0标准偏差为s ==0.04样本平均值x 的标准偏差的无偏估计值为ˆx σ==0.014 自由度817ν=-=,置信概率0.95β=,查表得t 分布值 2.365t β=,所以082.44 2.3650.01482.440.033x =±⨯=±3)基于不确定度的表达方式可以表示为0x x x x σ∧=±=±所以082.440.014x =±解题思路:1)给出公式;2)分别计算公式里面的各分项的值;3)将值代入公式,算出结果。
第2章 信号的描述与分析2.2 一个周期信号的傅立叶级数展开为12ππ120ππ()4(cos sin )104304n n n n n y t t t ∞==++∑(t 的单位是秒) 求:1)基频0ω;2)信号的周期;3)信号的均值;4)将傅立叶级数表示成只含有正弦项的形式。
解:基波分量为12ππ120ππ()|cos sin 104304n y t t t ==+ 所以:1)基频0π(/)4rad s ω=2)信号的周期02π8()T s ω==3)信号的均值42a = 4)已知 2π120π,1030n n n n a b ==,所以4.0050n A n π=== 120π30arctan arctan arctan 202π10n n nn bn a ϕ=-=-=-所以有0011()cos()4 4.0050cos(arctan 20)24n n n n a n y t A n t n t πωϕπ∞∞===++=+-∑∑2.3某振荡器的位移以100Hz 的频率在2至5mm 之间变化。
第1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 ,其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 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。
3、 周期信号的频谱具有三个特点: , , 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 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。
(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。
( )(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、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
答案:第1章 信号及其描述(一)1、信号;2、时间(t ),频率(f );3、离散性,谐波性,收敛性;4、准周期,瞬态非周期;5、均值x μ,均方值2x ψ,方差2x σ;6、偶,奇;(二)1、√;2、√;3、╳;4、╳;5、√;(三)1.求正弦信号 x (t )=x 0sin ωt 的绝对均值μ|x |和均方根值x rms解:2.求指数函数 的频谱。
解:第2章 信号的分析与处理(一)填空题1、 在数字信号处理中,为避免频率混叠,应使被采样的模拟信号成为 ,还应使采样频率满足采样定理即 。
2、 如果一个信号的最高频率为50Hz ,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 Hz 。
3、 若x(t)是均值为u x 为零的宽带随机信号其自相关函数τ=0时R x (τ) ,τ→∞时R x (τ) 。
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H ( j )1 ,输入信号 x(t ) sint,则输出信号2 j 1 2y(t ) 的频率为,幅值 y ,相位。
1.5 41 2和n 的两个环节串联后组成的系统的9、试求传递函数分别为3.5s 0.5 s2 1.4 n s 2 n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y( t)与输入x( t)之间的关系为y(t) A0 x(t t 0 ) 时,该系统能实现测试。
此时,系统的频率特性为H ( j ) 。
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。
20、电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为输出的装置。
各章节习题<后附答案>第一章信号与其描述〔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,其中目前应用最广泛的是电信号.2、 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.3、 周期信号的频谱具有三个特点:,,.4、 非周期信号包括信号和信号.5、 描述随机信号的时域特征参数有、、.6、 对信号的双边谱而b,实频谱〔幅频谱〕总是对称,虚频谱〔相频谱〕总是对称. 〔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.〔 〕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.〔 〕〔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 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121)(+=ωωj j H ,输入信号2sin )(t t x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω,幅值=y ,相位=φ. 2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度.3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有、和.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越小.6、 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.〔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〔三〕判断对错题〔用√或×表示〕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X 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.〔〕〔四〕简答和计算题1、 什么叫系统的频率响应函数?它和系统的传递函数有何关系?2、 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些?3、 测试装置实现不失真测试的条件是什么?4、 某测试装置为一线性时不变系统,其传递函数为1005.01)(+=s s H .求其对周期信号)45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t x 的稳态响应)(t y .5、 将信号t ωcos 输入一个传递函数为ss H τ+=11)(的一阶装置,试求其包括瞬态过程在内的输出)(t y 的表达式.第三章常用传感器〔一〕填空题1、 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〕.2、 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.3、 为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度与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.4、 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.5、 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.6、 磁电式速度计的灵敏度单位是.7、 压电式传感器是利用某些物质的而工作的.〔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.〔1〕固有频率〔2〕阻尼比〔3〕灵敏度〔4〕压电常数7、 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. 〔1〕电容式〔2〕压电式〔3〕电阻式〔4〕电涡流式8、 自感型可变磁阻式传感器,当气隙δ变化时,其灵敏度S 与δ之间的关系是:S =. 〔1〕δ1k 〔2〕δk 〔3〕2-δk 〔4〕2--δk9、 光电倍增管是利用效应制成的器件.〔1〕内光电〔2〕外光电〔3〕光生伏特〔4〕阻挡层〔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.〔〕〔四〕简答和计算题1、 哪些传感器可选作小位移传感器?2、 涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较,其主要优点是什么?涡流式传感器能否测量大位移量?为什么?3、 电涡流传感器除了能测量位移外,还能测量哪些非电量?4、 电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移?若能测量理由是什么?不能测量理由是什么?应采取什么措施改进,就可以用电涡流传感器测量了.5、 压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同,为什么?6、 试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器.(1) 用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理;(2) 两个线圈通常应该接在什么电路中?用图说明如何接法.7、 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?第四章信号调理、记录和显示〔一〕填空题1、 电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为输出的装置.2、 在桥式测量电路中,按照的性质,电桥可分为直流和交流电桥.3、 在桥式测量电路中,根据工作时阻抗参与变化的可将其分为半桥与全桥测量电路.4、 调幅是指一个高频的正〔余〕弦信号与被测信号,使高频信号的幅值随被测信号的而变化.信号调幅波可以看作是载波与调制波的.5、 调频波的解调又称为.6、 调频是利用信号电压的控制一个振荡器,使其输出为等幅波,而与信号电压成正比.7、 常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 的定义为,其带宽B =,若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为.8、 RC 低通滤波器中RC 值愈,则上截止频率愈低.〔二〕选择题1、 设有一电路,1R 是工作桥臂,2R ,3R ,4R 是固定电阻,且4321R R R R === .工作时1112R R R ∆+→,则电桥输出电压≈y e 〔〕.0e 为电桥的电源电压.〔1〕0114e R R ∆〔2〕0112e R R ∆〔3〕011e R R ∆〔4〕0112e R R ∆ 2、 调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号.〔1〕相乘〔2〕相除〔3〕相加〔4〕相减3、 电路中鉴频器的作用是.〔1〕使高频电压转变成直流电压〔2〕使电感量转变为电压量〔3〕使频率变化转变为电压变化〔4〕使频率转变为电流4、 一选频装置,其幅—频特性在∞→2f 区间近于平直,在02→f 区间急剧衰减,这叫滤波器.〔1〕低通〔2〕高通〔3〕带通〔4〕带阻5、 一带通滤波器,其中心频率是0f ,-3dB 带宽是B ,则滤波器的品质因数Q 等于. 〔1〕B f +0〔2〕B f -0〔3〕B f 0〔4〕Bf 0〔三〕判断对错题〔用√或×表示〕1、 平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡.〔〕2、 调幅波是载波与调制信号的叠加.〔〕3、 带通滤波器的波形因数λ值越大,其频率选择性越好.〔〕4、 将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器.〔〕〔四〕简答和计算题1、 何谓电桥平衡?要使直流电桥平衡,桥臂参数应满足什么条件?交流电桥应满足什么条件?2、 调幅波的解调方法有哪几种?3、 抗混滤波器的作用是什么?它选用何种滤波器?其截止频率如何确定?4、 相关滤波器的的基本原理是什么?举例说明其工程应用.5、 以阻值Ω=120R ,灵敏度2=S 的电阻丝应变片与阻值为Ω120的固定电阻组成电桥,供桥电压V V 30=,若其负载电阻为无穷大,应变片的应变μεε2000=.〔1〕求单臂电桥的输出电压与其灵敏度.〔2〕求双臂电桥的输出电压与其灵敏度6、 若)(t x 为调制信号,t f t y 02cos )(π=为载波,)(t x m 为调幅波〔如图所示〕〔1〕利用傅里叶变换性质说明调幅过程的原理.〔2〕画出载波与调幅波的双边频谱图.第五章信号处理初步〔一〕填空题1、 为了识别信号类型,常用的信号分析方法有、和.2、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有、 和.3、 在数字信号处理中,为避免频率混叠,应使被采样的模拟信号成为,还应使采样频率满足采样定理即.4、 如果一个信号的最高频率为50Hz,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Hz.5、 若x<t>是均值为u x 为零的宽带随机信号其自相关函数τ=0时R x <τ>,τ→∞时R x <τ>.6、 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性.7、 若某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ,则该信号的均方值为2x ψ ,均方根值为x rms =.8、 最常用的功率谱估计方法为.9、 )(f S x 为信号的沿频率轴的分布,2)(f X 称为.10、 巴塞伐尔定理表示在中计算的信号总能量,等于在中计算的信号总能量. 〔二〕判断对错题〔用√或×表示〕1、 频率分辨力越高,则泄漏误差越小.〔 〕2、 A/D 转换器的位数越多,则量化误差越小.〔 〕3、 对于周期信号,经整周期采样后,可完全避免栅栏效应.〔 〕4、 窗函数频谱的主峰瓣宽度越窄,旁瓣幅度越小,用其截取信号所引起的误差越小.〔 〕5、 互相关函数是偶实函数.〔 〕6、 利用系统输入x<t>与输出y<t>的自功率谱密度函数,可求该系统的频率响应函数.〔 〕7、 若系统是完全线性的,则输入-输出的相干函数一定为1.〔 〕〔三〕简答和计算题1、 已知信号)sin()cos()(2221110ϕωϕω++++=t A t A A t x ,求信号的自相关函数)(τx R ,并画出自功率谱)(ωx S 〔双边幅值谱〕.2、 求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数.3、 相关滤波器的基本原理是什么?举例说明其工程应用.4、 试根据一个信号的自相关函数图形,讨论如何确定该信号中的常值分量和周期成分.5、 某一系统的输入信号为x<t>,若输出y<t>与输入x<t>相同,输入的自相关函数)(τx R 和输入—输出的互相关函数)(τxy R 之间的关系为)()(T R R x x +=ττ ,试说明该系统起什么作用?6、 应用巴塞伐尔定理求⎰∞∞-dt t c )(sin 2的积分值.第六章振动测试〔一〕填空题1、 单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动,位移共振频率系统固有频率,速度共振频率系统固有频率,加速度共振频率系统固有频率.2、 单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动,在相位共振处位移始终落后于激振力度.3、 单自由度系统基础运动所引起的受迫振动,当激振频率固有频率时,质量块和壳体之间的相对运动和基础振动近于相等.4、 激励方式分为,,.5、 按所测的振动性质可将拾振器分为和.6、 阻抗头的前端是,后面是测量激振点响应的.7、 压电式传感器的测量电路〔即前置放大器〕有两种形式:、和.8、 机械系统的主要振动参数是,和.9、 相对法校准传感器时,经国家计量等部门严格校准过的传感器起着"振动标准传递〞的作用,称为传感器.〔二〕判断对错题〔用√或×表示〕1、 压电式加速度计的灵敏度越高,其工作频率越宽.〔 〕2、 磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率.〔 〕3、 压电式加速度计手持探针法测振时,加速度计的使用上限频率最低.〔 〕4、 压电式加速度计的重量越轻,使用上限频率越高,灵敏度越低.〔 〕5、 涡流位移传感器属于绝对式拾振器.〔 〕6、 低频激振时,激振器的安装固有频率应比激振频率高3倍以上.〔 〕7、 快速正弦扫描激振属于宽带激振法.〔 〕8、 脉冲锤的锤头越软,则激励的频率X 围越大.〔 〕9、 振动测试中,测得的激励和响应之间的相位差包括了测试系统中所有仪器的相移.〔 〕 〔三〕简答和计算题1、 对单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动,分别写出其位移频响函数、速度频响函数、加速度频响函数.2、 对单自由度系统基础位移所引起的受迫振动,分别写出其相对位移频响函数、绝对位移频响函数.3、 对于压电式加速度计,画出其工作原理图,并说明为什么其上限频率取决于固有频率?4、 对于磁电式绝对速度计,画出其工作原理图,并说明为什么其下限频率取决于固有频率?5、 如何用实频曲线估计系统的固有频率和阻尼比?画图说明.参考答案第一章信号与其描述〔一〕1、信号;2、时间〔t 〕,频率〔f 〕;3、离散性,谐波性,收敛性;4、准周期,瞬态非周期;5、均值x μ,均方值2x ψ,方差2x σ;6、偶,奇;〔二〕1、√;2、√;3、╳;4、╳;5、√;〔三〕1、π02x ,20x ;2、0,220x ,)cos(10ϕωπ+t x ;3、f j a A π2+;4、()()T f c T T f c T )2(sin )2(sin 00ωπωπ-++; 5、fa j f a πωπω44202220+--;第二章测试装置的基本特性〔一〕1、1/2,2/1, 45-;2、123;3、傅立叶变换法,滤波器法;4、00t j e A ω-;5、被测量;6、线性;〔二〕〔4〕〔3〕〔2〕〔4〕〔2〕〔3〕〔1〕〔三〕╳ √ √ √ ╳ ╳〔四〕略第三章常用传感器〔一〕1、电阻、电感、电容、涡流;压电、磁电;2、金属丝的几何变形,半导体材料的电阻率变化;3、差动;4、电荷,电压,电荷;5、涡电流;6、mv / <m/s>;7、压电效应. 〔二〕〔2〕〔3〕〔4〕〔2〕〔3〕,〔3〕〔4〕〔4〕〔2〕〔三〕√ √ ╳ ╳〔四〕略第四章信号调理、处理和记录〔一〕1、电压或电流;2、激励电压;3、桥臂数;4、相乘,相乘;5、鉴频;6、幅值,频率;7、幅频特性曲线降为最大值的21倍时对应的频率为截止频率;12c c f f B -=;122c c f f =,8、大;〔二〕〔1〕〔1〕〔3〕〔2〕〔4〕〔三〕√ ╳ ╳ √〔四〕略第五章信号处理初步〔一〕1、概率密度函数,自相关函数;2、带通滤波法,傅立叶变换法;3、有限带宽,h s f f 2>;4、100;5、2x σ,0;6、相干函数;7、A A ,;8、周期图法;9、功率密度,能谱;10、时域,频域;〔二〕1、╳;2、√;3、√;4、√;5、╳;6、╳;7、╳; 〔三〕1、τωτωτ22212120cos 2cos 2)(A A A R x ++=, [][])()(4)()(4)(2222112120ωωδωωδωωδωωδω++-+++-+=A A A S x ; 2、ωτπτsin 2)(=xy R ;3、同频相关、不同频不相关;4、信号的常值分量为其自相关函数均值的开方,周期成分与其自相关函数周期成分的频率相同、幅值成比例关系;5、该系统的作用是使信号幅值不变、相位提前T ;6、⎰⎰-∞∞-==ππππ2/12/1221)(sin df dt t c ;第六章振动的测试〔一〕1、小于,等于,大于;2、90;3、远大于;4、稳态正弦激振,随机激振,瞬态激振;5、相对式,绝对式;6、力传感器,加速度计;7、电荷放大器,电压放大器;8、固有频率,阻尼比,振型;9、参考.〔二〕1、╳;2、╳;3、√;4、√;5、╳;6、√;7、√;8、╳;9、√; 〔三〕略。
第一章习题一、 选择题1.描述周期信号频谱的数学工具是( B )。
.A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换(FT) D.拉氏变换2. 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3.复杂的周期信号的频谱是( A )。
离散性 谐波性 收敛性A .离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是( C )。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的,也可能是无限的5.下列函数表达式中,( B )是周期信号。
A. 5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.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7.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8.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 ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sinx t t =+(准周期信号 离散频谱) C.0()sin at x t e tω-=⋅ 9.连续非周期信号的频谱是( C )。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号,当持续时间延长时,则频域中的高频成分( C.减少 )。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移,则频域信号将会( C )。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知()12sin ,(x t t t ωδ= ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数,则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为( 12 )。
测试技术试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 测试技术中,黑盒测试是基于以下哪项进行的?A. 程序内部逻辑B. 程序内部结构C. 程序功能D. 程序外部表现答案:C2. 以下哪项是单元测试的主要目标?A. 验证程序整体功能B. 验证模块间的接口C. 验证模块内部逻辑D. 验证用户界面答案:C3. 测试用例设计中,等价类划分法的主要目的是:A. 减少测试用例的数量B. 增加测试用例的数量C. 增加程序的复杂性D. 减少程序的复杂性答案:A4. 以下哪种测试方法属于动态测试?A. 代码审查B. 静态分析C. 运行程序D. 代码走查答案:C5. 测试用例的优先级由以下哪个因素决定?A. 测试用例的复杂性B. 测试用例的覆盖范围C. 测试用例的重要性D. 测试用例的执行时间答案:C6. 以下哪项是性能测试的主要目标?A. 验证程序的正确性B. 验证程序的稳定性C. 验证程序的响应时间D. 验证程序的可维护性答案:C7. 测试驱动开发(TDD)的流程中,第一步是:A. 编写测试用例B. 编写代码实现C. 运行测试用例D. 重构代码答案:A8. 以下哪项是自动化测试的优势?A. 减少测试成本B. 减少测试时间C. 增加测试覆盖率D. 所有以上选项答案:D9. 以下哪种类型的测试关注于测试数据的完整性和准确性?A. 功能测试B. 性能测试C. 压力测试D. 边界值测试答案:D10. 以下哪种测试方法用于检测程序中可能存在的安全漏洞?A. 静态测试B. 动态测试C. 渗透测试D. 回归测试答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 以下哪些属于软件测试的类型?A. 功能测试B. 性能测试C. 压力测试D. 安全测试答案:A B C D2. 测试用例设计中,边界值分析法通常用于:A. 确定等价类B. 确定测试数据C. 确定测试路径D. 确定测试用例答案:B D3. 以下哪些是软件测试过程中可能遇到的问题?A. 测试用例不足B. 测试覆盖不全面C. 测试执行不彻底D. 测试结果不准确答案:A B C D4. 以下哪些是软件测试的基本原则?A. 测试显示存在缺陷B. 测试不能证明程序无缺陷C. 穷尽测试是不可能的D. 早期测试答案:A B C D5. 以下哪些是自动化测试工具的特点?A. 可重复执行B. 可自动生成报告C. 可减少人为错误D. 可自动发现缺陷答案:A B C三、判断题(每题1分,共10分)1. 测试可以证明程序是正确的。
一、判断题.(本题共23分,对则打“√”,不对则打“×”)1.对多次测量的数据取算数平均值,就可以减少随机误差的影响。
( √ )2.传感器的线性范围越宽,表明其工作量程越大。
( √ )3.一台仪器的重复性很好,但测得的结果并不准确,这是由于存在随机误差的缘故。
( √ )4.一台仪器的重复性很好,但其静态测量结果也可能存在很大的误差。
( √ )5.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。
( √ )6.固有频率600=n f Hz 的振动子测量600Hz 的谐波信号,输出不会失真。
( × )7.若振动子的固有频率400=n f Hz ,则其工作频率范围为400~0Hz 。
( × )8.测试系统的幅频特性在工作频带内通常是频率的线性函数,而线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。
( × )9.线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。
( × )10.测量系统的固有频率越高,其灵敏度也越高。
( × )11.测量小应变时,应选用灵敏度高的金属丝应变片,测量大应变时,应选用灵敏度低的半导体应变片。
( √ )12.测量系统的固有频率越高,其灵敏度也越高。
( × )13.一般来说,测试系统的灵敏度越高,则其测试范围越窄。
( √ )14.同一测量系统,测量有效频带不同的信号时肯定表现出不同的幅频特性。
( × )15.由于H(s)=Y(s)/X(s),即将X(s)减小时,H(s)将增大,因此H(s)和输入有关。
( × )16.一阶系统的时间常数τ越小越好。
( √ )17.一般的机械系统都可近似看成是二阶的“质量-弹簧-阻尼”系统。
( √ )18.在线性时不变系统中,当初始条件为零时,系统输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。
( √ )19.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)(t H ,而与系统的物理模型无关。
各章节习题(后附答案)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 ,其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 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。
3、 周期信号的频谱具有三个特点: , , 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 对信号的双边谱而b ,实频谱(幅频谱)总是 对称,虚频谱(相频谱)总是 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。
( )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。
( )(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⎩⎨⎧≥<=Tt T t tt 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121)(+=ωωj j H ,输入信号2sin)(tt x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω ,幅值=y ,相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 、和 。
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 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 越小。
6、 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。
(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(三)判断对错题(用√或×表示)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。
( ) (四)简答和计算题1、 什么叫系统的频率响应函数?它和系统的传递函数有何关系?2、 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些?3、 测试装置实现不失真测试的条件是什么?4、 某测试装置为一线性时不变系统,其传递函数为1005.01)(+=s s H 。
求其对周期信号)45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t x 的稳态响应)(t y 。
5、 将信号t ωcos 输入一个传递函数为ss H τ+=11)(的一阶装置,试求其包括瞬态过程在的输出)(t y 的表达式。
第三章 常用传感器(一)填空题1、 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)。
2、 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。
3、 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。
4、 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。
5、 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。
6、 磁电式速度计的灵敏度单位是 。
7、 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。
(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。
(1)固有频率 (2)阻尼比 (3)灵敏度 (4)压电常数7、 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。
(1)电容式 (2)压电式 (3)电阻式 (4)电涡流式8、 自感型可变磁阻式传感器,当气隙δ变化时,其灵敏度S 与δ之间的关系是:S= 。
(1)δ1k(2)δk (3)2-δk (4)2--δk9、 光电倍增管是利用 效应制成的器件。
(1)光电(2)外光电(3)光生伏特(4)阻挡层(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。
()(四)简答和计算题1、哪些传感器可选作小位移传感器?2、涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较,其主要优点是什么?涡流式传感器能否测量大位移量?为什么?3、电涡流传感器除了能测量位移外,还能测量哪些非电量?4、电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移?若能测量理由是什么?不能测量理由是什么?应采取什么措施改进,就可以用电涡流传感器测量了。
5、压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同,为什么?6、试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。
(1)用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理;(2)两个线圈通常应该接在什么电路中?用图说明如何接法。
7、 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?第四章 信号调理、记录和显示(一)填空题1、 电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为 输出的装置。
2、 在桥式测量电路中,按照 的性质,电桥可分为直流和交流电桥。
3、 在桥式测量电路中,根据工作时阻抗参与变化的 可将其分为半桥与全桥测量电路。
4、 调幅是指一个高频的正(余)弦信号与被测信号 ,使高频信号的幅值随被测信号的 而变化。
信号调幅波可以看作是载波与调制波的 。
5、 调频波的解调又称为 。
6、 调频是利用信号电压的 控制一个振荡器,使其输出为等幅波,而 与信号电压成正比。
7、 常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 的定义为 ,其带宽B= ,若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为 。
8、 RC 低通滤波器中RC 值愈 ,则上截止频率愈低。
(二)选择题1、 设有一电路,1R 是工作桥臂,2R ,3R ,4R 是固定电阻,且4321R R R R ===。
工作时1112R R R ∆+→,则电桥输出电压≈y e ( )。
0e 为电桥的电源电压。
(1)0114e R R ∆ (2)0112e R R ∆ (3)011e R R ∆ (4)0112e R R ∆ 2、 调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号 。
(1)相乘 (2)相除 (3)相加 (4)相减 3、 电路中鉴频器的作用是 。
(1)使高频电压转变成直流电压 (2)使电感量转变为电压量 (3)使频率变化转变为电压变化 (4)使频率转变为电流4、 一选频装置,其幅—频特性在∞→2f 区间近于平直,在02→f 区间急剧衰减,这叫 滤波器。
(1)低通 (2)高通 (3)带通 (4)带阻5、 一带通滤波器,其中心频率是0f ,-3dB 带宽是B ,则滤波器的品质因数Q 等于 。
(1)B f +0 (2)B f -0 (3)B f 0 (4)Bf 0(三)判断对错题(用√或×表示)1、 平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。
( )2、 调幅波是载波与调制信号的叠加。
( )3、 带通滤波器的波形因数λ值越大,其频率选择性越好。
( )4、 将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。
( )(四)简答和计算题1、 何谓电桥平衡?要使直流电桥平衡,桥臂参数应满足什么条件?交流电桥应满足什么条件?2、 调幅波的解调方法有哪几种?3、 抗混滤波器的作用是什么?它选用何种滤波器?其截止频率如何确定?4、 相关滤波器的的基本原理是什么?举例说明其工程应用。
5、 以阻值Ω=120R ,灵敏度2=S 的电阻丝应变片与阻值为Ω120的固定电阻组成电桥,供桥电压V V 30=,若其负载电阻为无穷大,应变片的应变μεε2000=。