测试技术教材作业讲解及复习电子课件

测试技术 1 作业讲解及复习 测试技术 2 3-20 图3.24为一测试系统的框图，试求该系统的总灵敏度。 测试技术 3 测试技术 4 测试技术 5 测试技术 6 测试技术 7 测试技术 8 测试技术 9 测试技术 10 半桥、双臂输出 测试技术 11 5.已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源输入信号 和输入信号x(t)的幅频图如图所 示。电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出 。试画出电桥输出信号xm(t)、相敏检波输出信号 xe(t)和低通滤波器输出信号xf(t)的幅值谱Xm(jf)、 Xe(jf)、Xf(jf)。 （设信号x(t)的频率为fm，f0大于fm ）。 测试技术 12 测试技术 13 测试技术 14 测试技术 15 测试技术 16 7设一带通滤波器的下截至频率为fc1，上截至频 率为fc2，中心频率为fn，试指出下列技术中的正确 与错误。 测试技术 17 测试技术 18 测试技术 19 9、若用光线示波器来记录图一所示的方波信号，可否选用FC6-400型 振动子? 并说明理由。(注：该振动子的固有频率为400Hz) 测试技术 20 10、某信号的时域表达式如下 问:（1）该信号属于哪类信号(周期或非周期)？ （2）当该信号通过一理想带通滤波器，该滤波器的A()=1，带宽 B=80Hz，中心频率fn=50hz,画出该滤波器输出波形的幅频谱并求出滤 波器输出波形的平均值为多少(已知该信号基频f0=50Hz )？ 解：(1) 周期信号 (2) 由于该滤波器的带宽B=80Hz，中心频率fn=50hz，则该滤波器的上截 至频率fc2=50+80/2 =90(Hz)，下截至频率为fc1=50-80/2=10(Hz)。信号x(t) 的频率成分为：0Hz，50Hz、100Hz，因此当通过该滤波器时，仅50Hz 的成分被保留。幅频如下图所示。 测试技术 21 11、用一阶测量仪器测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差 小于5%，问仪器的时间常数T的取值范围。若用该仪器测50Hz的正弦信 号，相应的振幅误差和相位滞后是多少？ 测试技术 22 测试技术 23 14、已知周期方波的傅里叶级数 求该方波的均值、频率组成及各频率的幅值，并画出频谱图。 测试技术 24 测试技术 25 测试技术 26 测试技术 27 测试技术 28 测试技术 29 测试技术 30 （一）判断对错题（用或表示） 离散信号是数字信号。( ) 直流信号的频谱是无限的。（ ） 直流信号被截断后的频谱是无限的。（ ） 周期信号被截断的频谱是离散频谱。( ) 周期信号的频谱是离散频谱。（ ） 非周期信号的频率是连续频谱。（ ） (t)函数的频谱是零。 （ ） 测试技术 31 若一选频滤波器的幅频特性是：在fc间 接近常数，在fc0之间急剧衰减。该滤波器 为高通滤波器。( ) 设各态历经随机过程x(t)的均值为x，标准 差为x，则其自相关函数Rx()的最大值为 x+x。（ ） 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交流测量用桥的输出 是正弦波。（ ） 测试技术 32 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 是正弦波。（ ） 在直流电桥中，只要满足任意两相邻桥臂 的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的 乘积， 则电桥一定处于平衡。( ) 设带通滤波器的上、下截止频率分别为fc2和 fc1,则倍频程滤波器有：fc2=20.5fc1.( ) 半桥联接中要求两个相邻桥臂阻值变化大 小相等，极性相反。（ ） 测试技术 33 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。（ ） 调幅波是载波与调制信号的叠加。（ ） 将高通与低通滤波器串联可获得带通或带 阻滤波器。 （ ） 测试技术 34 增加窗的长度可减少泄漏误差。（ ） A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。 （ ） 对于周期信号，经整周期采样后，可完全 避免栅栏效应。（ ） 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。 （ ） 互相关函数是偶实函数。（ ） 测试技术 35 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。（ ） 若系统是完全线性的，则输入-输出的相干 函数一定为1。（ ） 非周期信号的频谱都是连续的。（ ） 瞬态信号在- ,+ 是功率为零的信号。（ ） 随机信号是确定性信号。（ ） 测试技术 36 传递函数不仅反映了系统的稳态过程，还 反映了系统响应的过渡过程。（ ） 提高二阶系统的固有频率，可以扩大系统 的工作幅值范围。（ ） 变间隙式差动变压器是一种电容式传感器 。（ ） 金属丝应变片在测某一构件的应变时，其 电阻的相对变化率主要由电阻材料的电阻 率的变化决定。（ ） 测试技术 37 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 是调幅波。（ ） 选择好的窗函数对信号进行截断，可以减 少能量泄漏。（ ） 设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号 x(t)e2fot 的频谱为X(ff0）。（ ） 极距变化型电容传感器的输出与输入，成 正比关系。（ ） 测试技术 38 用电涡流传感器进行裂纹的探测，使用的 是电感的互感原理。（ ） 用电涡流传感器进行裂纹的探测，说明该 电涡流传感器为高频反射式电涡流传感器 。（ ） 用电涡流传感器测量金属板的厚度，使用 的是电感的自感原理。（ ） 用电涡流传感器测量金属板的厚度，说明 该电涡流传感器为高频反射式电涡流传感 器。（ ） 测试技术 39 半导体式应变片在外力作用下引起其电阻 变化的因素主要是电阻率（ ） 压电式传感器后面的放大器主要的作用仅 是阻抗匹配。（ ） 压电式传感器后面不一定使用放大器。（ ） 压电传感器后面使用电荷放大器时，系统 的灵敏度基本不受电缆长度的影响。（ ） 测试技术 40 指数衰减信号为功率信号。（ ） 周期信号为功率信号。（ ） 傅立叶变换仅使用于周期信号。( ) 平稳随机信号为确定性信号。（ ） 指数衰减信号为功率为零的信号。（ ） 直流信号的频谱是连续的。（ ） 测试技术 41 x(t)=Asin(2ft+)的均值为A/2。（ ） x(t)=A1+sin(2ft+)的均值为A。（ ） x(t)=A1+sin(2ft+)的峰峰值为2A。（ ） 余弦信号是功率信号。（ ） 周期信号和瞬态信号的幅值谱纵坐标的含 义都是一样的。（ ） 测试技术 42 周期单位脉冲序列的频谱是非周期的。（ ） 若周期单位脉冲信号的周期为2，则其频谱 的周期为0.5。（ ） 若周期单位脉冲信号的周期为2，则其频谱 的幅值为0.5。（ ） 互相关函数可用于描述单个各态历经随机 信号的主要特性参数。（ ） 测试技术 43 相干函数是用于描述两个各态历经随机信 号的特性参数的。（ ） 功率谱密度函数用于描述单个各态历经随 机信号的主要特性参数。（ ） 回程误差描述了测试系统的动态特性。（ ） 传递函数、频响函数和权函数都可以描述 测试系统的动态特性。（ ） 测试技术 44 测试系统在(t)函数输入下的时域响应函数 称为权函数。( ) 可以通过实验的方法获得测试系统的频响 函数。（ ） 测试系统的相频特性()表达了系统的输 出对输入的相位差。（ ） 若测试系统的权函数为h(t)，在输入为x(t) 的情况下的输出为y(t)=h(t).x(t).（ ） 测试技术 45 权函数就是单位脉冲响应函数。（ ） 权函数描述测试系统的瞬态响应过程。（ ） 传递函数描述测试系统的稳态和过渡过程 。（ ） 频响函数描述测试系统的过渡过程。（ ） 测试系统测试不失真的条件为幅频特性为 常数，相频特性为零。（ ） 测试技术 46 若测试系统测试不失真，输出滞后于输入 的时间为t0，则输出滞后于输入的相位为 t0. ( ) 测试系统的相频特性()为负表示输出信 号滞后于输入信号。（ ） 对一阶系统而言，原则上时间常数越小越 好。（ ） 对一阶系统，当1时，能够不同程度满 足测试不失真的条件。（ ） 测试技术 47 对一阶系统，越小，系统的工作频率范围 越大。（ ） 二阶系统的主要特性参数为固有频率和阻 尼率。（ ） 稳态响应法、脉冲响应法和阶跃响应法都 可以用于测试系统的动态特性的测试。（ ） 对极距变化型电容传感器，其灵敏度为常 数。（ ） 对面积型电容传感器，其灵敏度为常数。 （ ） 测试技术 48 变间隙型差动传感器是压电传感器。（ ） 变间隙型差动电感传感器的灵敏度为变间隙型 单边式电感传感器的灵敏度的2倍。（ ） 磁电式传感器可以用于测量线速度和角速度。 （ ） 信号调制时，缓变信号为载波信号。（ ） 恒带宽比滤波器就是品质因数为常数的滤波器 。（ ） 测试技术 49 对恒带宽比滤波器，中心频率越高，滤波 器的频率分辨力就越低。（ ） 光线示波器是一个一阶系统。（ ） 若要测试最高频率为400Hz的信号，可以用 FC6-400的振动子光线示波器。（ ） 对离散信号进行量化，若量化电平为x， 则量化误差的范围最大为(-x，x)。（ ) 数字信号的幅值谱理论上一定是周期性连 续谱。（ ） 测试技术 50 相干函数的范围为-1,1。（ ） 当相关系数值为0时，表示两个随机变量之 间完全相关。（ ） 对一个均值为0的随机信号，当=0时该信 号的自相关函数值为该信号的方差。（ ） 对一个随机信号，当=0时的自相关函数值 为该信号的平均功率。（ ) 若信号x(t)的自相关函数为周期函数，则 x(t)也为非周期函数。（ ） 测试技术 51 当=时，随机信号x(t)的自相关函数值一定为0 。（ ） 当=0时，随机信号x(t)的自相关系数值为1，表示 随机信号x(t)和自身完全相关 。（ ） 若x(t)的自相关函数为Acos(t)，则x(t)为周期函 数。（ ） 当两个随机信号的互相关函数值为0时，表示这两 个信号完全相关。（ ) 两个同频率的随机信号的互相关函数不仅保留了 两个信号的幅值x0、y0信息、频率信息，而且还 保留了两信号的相位信息 。（ ） 测试技术 52 信号x(t)的自谱曲线同频率轴所包围的面积 就是该信号x(t)的平均功率。（ ） 对一个信号，在时域中计算的信号的总能 量，等于在频率中信号的总能量。（ ） 可以通过对x(t)作傅立叶变换的方式计算信 号x(t)的自功率谱。（ ） 两周期信号的互相关函数仍然是同频率的 周期信号，且保留原了信号的相位信息。 （ ) 当 =0 时，自相关函数具有最大值。( ) 测试技术 53 所有周期信号都是功率信号。( ) 电阻应变式传感器只用于测定结构的应力 或应变。（） 频响函数反映了系统响应的稳态过程。（ ） 稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性 测试。（） 直流信号具有无限的频谱。（） 半桥联接中要求两个桥臂阻值变化大小相 等，极性相反。（） 测试技术 54 压电式传感器不一定要配接前置放大器。 （） 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。（） 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。（） 变间歇式差动变压器是一种电容式传感器 。（） 测试技术 55 离散信号是数字信号。( ) 若x(t)是限带信号，在被截断后必成为无限 带宽的函数。( ) 傅立叶变换只适用于非周期信号，不适用 于周期信号。（） 测试系统的灵敏度越高测量性能越好。（ ） 频响函数同时反映了系统响应的稳态过程 和过渡过程。（） 测试技术 56 一阶系统中常用时间常数作为响应上升时 间。（ ） 涡流传感器分为高频透射式和低频反射式 两种类型。（ ） 压电传感器要求后接的负载必须有高输入 阻抗。（ ） 在直流电桥中，只要满足任意两相邻桥臂 的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的 乘积， 则电桥一定处于平衡。( ) 设带通滤波器的上、下截止频率分别为fc2 和fc1,则一倍频程滤波器有：fc2= fc1.( ) 测试技术 57 1非周期信号的频谱一定是离散的。（ ） 2瞬态信号是能量有限信号。（ ） 3直流信号被截断后的频谱是连续的。（ ） 4频响函数同时反映了系统响应的稳态过 程和过渡过程。（ ） 5变面积型电容传感器的灵敏度不为常数 。（ ） 6在直流电桥中，只要满足任意两相邻桥臂的阻 值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的乘积， 则电 桥一定处于平衡。（ ） 测试技术 58 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交流测量用桥的输 出是调幅波。（ ） 8选择好的窗函数对信号进行截取，可以 达到能量不泄漏的目的。（ ） 9设信号x(t)的自功率谱密度函数为常数 ，则x(t)的自相关函数为常数。（ ） 10同频、同相位的正弦信号与方波信号 作互相关其结果为同频余弦信号。（ ） 测试技术 59 1非周期信号的频谱都是连续的。（ ） 2瞬态信号是时间轴上的零平均功率信号 。（ ） 3随机信号是确定性信号。（） 4传递函数不仅反映了系统的稳态过程， 还反映了系统响应的过渡过程。（ ） 5提高二阶系统的固有频率，可以扩大系 统的工作幅值范围。（） 6变间隙式差动变压器是一种电容式传感器。（ ） 测试技术 60 7金属丝应变片在测某一构件的应变时， 其电阻的相对变化率主要由电阻材料的电阻 率的变化决定。（ ） 8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