测试技术模拟题含答案

1 5 信号的调理和记录 5.1单选题 1、下列（ ）为不正确叙述。 (A)低通滤波器带宽越窄，表示它对阶跃响应的建立时间越短； (B) 截止频率为幅频特性值为A0/21/2所对应的频率； (C) 截止频率为对数幅频特性衰减-3dB所对应的频率； (D) 带通滤波器的带宽为上、下截止频率之间的频率范围。 2、调幅波（AM）是（ ）。 (A) 载波与调制信号（即被测信号）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。 3、 调幅信号经过解调后必须经过（ ）。 (A) 带通滤波器； (B)低通滤波器； (C) 高通滤波器；(D)相敏检波器。 4、用磁带记录对信号进行快录慢放，输出信号频谱的带宽（ ）。 (A) 变窄，幅值压低； (B)扩展，幅值增高； (C) 扩展，幅值压低；(D) 变窄，幅值增高。 5、 除了（ ）以外的其他项目可能是信号调理包括的内容。 (A) 信号放大； (B) 信号衰减；(C) 滤波；(D) 调制 6、在1/3倍频程分析中，带宽是（ ）。 (A) 常数；与中心频率成正比的； (B) 与中心频率成指数关系的；最高频率的三分之一 7、如果比较同相放大器和反相放大器，下列说法中，（ ）是不符合实际的。 (A) 它们都具有低输出阻抗的特性，一般小于1 Ω (B) 它们的增益取决于反馈电阻与输入电阻的比值，而非实际电阻值 (C) 它们的增益带宽积相同 (D) 对于这两种放大器，相角与频率之间的关系相同 2

8、为了减少测量噪声，除了（ ），应避免以下做法。 (A) 为了节省导线，使传感器外壳和测量仪器的外壳分别接地 (B) 为了安装方便，把仪器的接地点连接到电源插头的地线 (C) 为了减小电磁干扰，两电源线尽可能互相靠近并互相缠绕，两信号线也应如此 (D) 为了减小耦合电容，使用屏蔽电缆并且使屏蔽层在传感器端和仪器端接地 5.2填空题 1、交流电桥4个桥臂的阻抗按时针顺序分别是Z1、Z2、Z3、Z4，其平衡条件是（ ）。 2、调幅波可用看作是载波与调制波的（ ）。 3、一个变送器用24V电源供电，就其测量范围，输出4~20的电流。为了把信号输入虚拟仪器，可在变送器电路串连一个（ ）Ω的标准电阻，以便在该电阻两端取出1~5V的电压信号。 4、恒带宽比滤波器的中心频率越高，其带宽（ ），频率分辨率越低。 5、增益在高频率的下降是运放的固有特征，低频增益与截止频率之间的关系可以用（ ）(GDP)来描述。如果希望较高的增益并保持带宽，可以使用两个放大器（ ）。 6、为了减小负载误差，放大器的输入阻抗一般是很（ ）的。 7、设计滤波器时，必须指明滤波器的种类、（ ）、逼近方式和阶数。对于某些逼近方式，还要指明通带或阻带的波纹。 5.3简答题 1、通常测试系统由哪几部分组成？简要说明各组成部分的主要功能。 传感器：把被测量转换为电量； 中间电路：对传感器输出的信号进行转换和处理； 显示记录装置：对来自中间电路的信号做显示和记录。 2、等臂电桥单臂工作，电源电压为U0=Umsinωt，输入信号为ε=EsinΩt，写出输出电压UBD并示意画出各曲线，ω>>Ω。 输出电压UBD表达式和各信号曲线（图5.1）如下： UBD=(1/4)Um KEsinΩt sinωt 3

图5.1 3、选择一个正确的答案并阐述其原理。 将两个中心频率相同的滤波器串联，可以达到： (1) 扩大分析频带； (2) 滤波器选择性变好，但相移增加； (3) 幅频、相频特性都得到改善。 选(2)。两个中心频率相同的滤波器串联，总幅频特性为两个滤波器的乘积，因此通带外的频率成分将有更大的衰减斜率。总的相频特性为两个滤波器的叠加，所以相角变化更加剧烈。 4、什么是滤波器的分辨力？与那些因素有关？ 滤波器的分辨力是指滤波器分离信号中相邻频率成分的能力。滤波器的分辨力与滤波器的带宽有关，通常带宽越窄分辨率越高。 5、设一带通滤波器的下截止频率为fc1，上截止频率为fc2，中心频率为fc，试指出下列技术中的正确与错误。

① 倍频程滤波器122ccff。错误 122/cccfff ② 21cccfff正确 ③ 滤波器的截止频率就是此通频带的幅值dB3处的频率。正确 ④ 下限频率相同时，倍频程滤波器的中心频率是31倍频程滤波器的中心频率的32倍。正确

16/1123/1122ccnfff；12/122cnff 3/1122/nnff

6、设有一低通滤波器，其带宽为300Hz。问如何与磁带纪录仪配合使用， 4

使其分别当作带宽为150Hz和600Hz的低通滤波器使用？ 答：使重放速度为记录速度的2倍，即使时间尺度压缩，这样所得到信号频带就可以加宽至600Hz；使重放速度为记录速度的1/2，即使时间尺度伸长，这样所得到信号频带就可以变窄至150Hz。 5.4应用题 1、以阻值R=120Ω，灵敏度K=2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为2 V，并假定负载为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，求出单臂工作的输出电压。若采用双臂电桥，另一桥臂的应变为-2με和-2000με时，求其输出电压并比较两种情况下的灵敏度。 解 单臂工作： 应变为2με时， 6610102102224141KUUBDV 应变为2000με时， 3610102102000224141KUUBDV 双臂工作： 应变为2με时， 666210104)102102(2241)(41KUU

BDV

应变为2000με时， 666210104000)102000102000(2241)(41KUU

BDV

显然，双臂工作时，灵敏度增加了一倍。 2、有人在使用电阻应变片时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度,如图5.2所示。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度？说明为什么？

图5.2 5

解：工作臂为多个应变片串联的情况。 1R、2R桥臂由n个应变片串联，RRR43，当1R桥臂的n个R都有增量

iR时，则电桥输出：

niiniiBDRRnUnRRUU10101

44

0U一定时，桥臂应变片相串联后并不能使电桥输出增加。但是桥臂阻值增加，

在保证电流不变的情况下，可适当提高供桥电压，使电桥输出增加。在一个桥臂上有加减特性。 工作臂并联的情况。

2111)(nRnRnRRRnRRRR



KnURRnUnRnRURRUUBD

1414//

440020110

采用并联电阻方法也不能增加输出。 3、已知调幅波 tftftftxcaπ2cosπ6cos20π2cos3010011

其中 10cfkHz，5001fHz

试求所包含的各分量的频率及幅值；绘出调制信号与调幅波的频谱。 解 tftftftftftxcccaπ2cosπ6cosπ2cosπ2cos30π2cos100)(11

tfftfftfftfftfccccc)3π(2cos10)3π(2cos10)π(2cos15)π(2cos15π2cos1001111

tttttπ85002cos10π115002cos10π95002cos15π105002cos1510000π2cos100

调幅波的频谱如表。 表 调幅波的频谱 频率Hz 10,000 10,500 9,500 11,500 8,500 幅值 100 15 15 10 10

4、用电阻应变片接成全桥，单臂工作，测量某一构件的应变，已知其变化规律为 6

ttt100cos810cos10

如果电桥激励电压是tu10000sin40，应变片灵敏度系数K=2。求此电桥输出信号的频谱（并画出频谱图）。 解 输出电压

KuuBD041=)100cos810cos10(10000sin2ttt

)9900sin810100sin89990sin1010010sin10tttt 频谱如图5-3所示。

画5-3 解法2：

)29900(4)210100(4)29900(5)210010(5)29900(4)210100(4)29990(5)210010(5[)]210(8)2100(8)210(10)210(10)][210000()210000([2)(ffffffffjffffffjfUBD

)29900(4)210100(4)29900(5)210010(5)29900(4)210100(4)29990(5)210010(5)(fffffffffUBD

虚频谱和频谱分别如图5-4(a) 和(b)所示。

图5-4 5、一1/3倍频程滤波器，其中心频率，建立时间Te=0.8s。求该滤波器：

① 带宽B；②上、下截止频率fc1、fc2；③若中心频率改为fn΄=200Hz，求带

宽、上下截止频率和建立时间。