工程测试技术基础考试分类复习题合集.doc

填空题（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(t) 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率（f） 为独立变量。3、 周期信号的频谱具有三个特点： 离散性 ， 谐波性 ， 收敛性 。4、 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬态非周期 信号。5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值，均方值，方差 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。（一）填空题1、 某一阶系统的频率响应函数为，输入信号，则输出信号的频率为 1/2 ，幅值 ，相位 。2、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 傅里叶变换法 和 滤波器法 。3、 当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特性为 。4、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 被测量 越小。5、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。（二）选择填空题1、 不属于测试系统的静特性。（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。（3）脉冲 3、 两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 。（2） 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 。（4）不存在5、 忽略质量的单自由度振动系统是 系统。（2）一阶 6、 一阶系统的动态特性参数是 。(3)时间常数 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 （一）填空题1、 属于能量控制型的传感器有 电阻、电感、电容、涡流 等，属于能量转换型的传感器有 压电、磁电 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 金属丝的几何变形 引起的电阻变化，后者利用 半导体材料的电阻率 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 差动 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： 电荷 放大器和 电压 放大器，后接 电荷 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 涡电流 效应。6、 磁电式速度计的灵敏度单位是 mv/(m/s) 。7、 压电式传感器是利用某些物质的 压电效应 而工作的。（二）选择题1、 电阻应变片的输入为 。（2） 应变 2、 结构型传感器是依靠 的变化实现信号变换的。（3）结构参数 3、 不能用涡流式传感器进行测量的是 。（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。（2）线性 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 。（3）电阻率 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。（3）灵敏度 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。（4）电涡流式8、 自感型可变磁阻式传感器，当气隙变化时，其灵敏度与之间的关系是： 。（4）9、 光电倍增管是利用 效应制成的器件。（2）外光电第四章 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 电压或电流 输出的装置。2、 在桥式测量电路中，按照 激励电压 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 桥臂数 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 相乘 ，使高频信号的幅值随被测信号的 变化 而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的 相乘 。5、 调频波的解调又称为 鉴频 。6、 调频是利用信号电压的 幅值 控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而 频率 与信号电压成正比。7、 常用滤波器的上、下截止频率、的定义为 幅频特性曲线降为最大值的 倍时对应的频率为截止频率 ，其带宽 ，若为倍频程滤波器与的关系为 。8、 RC低通滤波器中RC值愈 大 ，则上截止频率愈低。1、 设有一电路，是工作桥臂，是固定电阻，且。工作时，则电桥输出电压（ ）。为电桥的电源电压。（1） 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3、 电路中鉴频器的作用是 。（3）使频率变化转变为电压变化4、 一选频装置，其幅频特性在区间近于平直，在区间急剧衰减，这叫 滤波器。（2）高通 5、 一带通滤波器，其中心频率是，-3dB带宽是，则滤波器的品质因数等于 。4） 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 概率密度函数 和 自相关函数 。2、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 带通滤波法 和傅立叶变换法。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 有限带宽 ，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 100 Hz。5、 若x(t)是均值为ux为零的宽带随机信号其自相关函数=0时Rx() ，时Rx() 0 。6、 相干函数 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，则该信号的均方值为= ，均方根值为xrms= 。8、 最常用的功率谱估计方法为 周期图法 。9、 为信号的 功率密度 沿频率轴的分布，称为 能谱 。10、 巴塞伐尔定理表示在 时域 中计算的信号总能量，等于在 频域 中计算的信号总能量。一、填空（每空1份，共20分）1 测试技术的基本任务是 。2 从时域看，系统的输出是其输入与该系统 的卷积。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 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 在桥式测量电路中，根据其 的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。6 金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用 引起的电阻变化，后者利用 变化引起的电阻变化。 7 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。8 带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1，其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1。9 属于能量控制型的传感器有 、 等。10 根据载波受调制的参数不同，调制可分为 、 、 。11 相关滤波的工作原理是 。12 测试装置的动态特性可以用 函数、 函数和 函数进行数学描述。二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分）1 不能用确定的数学公式表达的信号是 信号。D 随机2 平稳随机过程必须 。B统计特征与时间无关3 一阶系统的动态特性参数是 。C 时间常数 4 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 回程误差5 电阻应变片的输入为 。B 应变 6 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。D 相干函数7 为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用 放大器。B 电荷8 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。D 电涡流式9 信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带 ，也可达到分析的目的。B 重放速度放慢10. 一阶系统的阶跃响应中，超调量 。D 不存在一、 填空( 每空1分，答对得分，答错不得分，共20分)1 获取有用的信息2 脉冲响应函数3 时间()、频率或4 100Hz5 激励电压（或工作电压或桥压或电源）6 导体机械形变、半导体电阻率的（或半导体压阻效应）7 压电效应8 、（或1.26）9 电阻式传感器、涡电流传感器、电容式传感器、电感式传感器等，答对任何两个均得2分10 调幅、调频、调相11 同频相关不同频不相关/同频检测原理12 传递、频率响应、脉冲响应二、填空题1.带通滤波器中心频率f0=500Hz，其-3dB带宽B=10Hz，该滤波器的品质因数Q= 50 。2. 某一阶系统的频率响应函数为，输入信号，则输出信号的频率为 1/2 ，幅值 /2 ，相位 -45 。3. 当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现 测量不失真的频率特性 测试。此时，系统的频率特性为 0 。4. 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。5. 测试系统的幅频特性是指 线性定常系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比 的关系。 6. 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 变化量 越小。 7.若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信号的频谱会发生 混叠 现象。8. 将被测物理量转换成与之相对应的、容易传输和处理的信号的装置称之为 传感器 。 9.半导体应变片工作原理是基于 半导体材料的压阻 效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数 高 。10. 一个灵敏度为k的测试装置，若其输出y(t) =A0sin（t-）,则输入信号x（t）= 。 11. 极距变化型电容式传感器，极距越小，灵敏度越 高 。 12. 确定测试装置动态特性的测量方法有 频率响应法 和 阶跃响应法 。13.光波沿光纤传播是以_全反射方式进行的。14.周期性信号的幅值频率谱是 离散 的。15.获得非周期时域信号的频谱用 傅里叶变换 数学工具。16. 。17.能用非接触方式测量位移的传感器有 极距变化型电容传感器 ； 光电传感器 等。18. 金属丝式电阻应变片是基于金属材料的 发生机械变形时，其电阻值发生变化 效应工作的;半导体式应变片基于半导体材料的 压阻 效应工作的。19. 在测量扭矩时，为防止横向力干扰，贴在轴上的四个应变片必须与轴线成 度，且四个片沿圆周呈 角度分布。20. 光波沿光纤传播是以 全反射 方式进行的。21. 光电效应有三类，即 外光电效应 、 内光电效应 、 光生伏打效应 。22. 接在电路中的光敏二极管，在不受光照射时，处于 截止 状态;受光照射时处于 导通 状态。23. 已知信号x(t)的频谱为X(F)，信号w(t)的频谱W(F)，则信号x(t)与信号w(t)乘积的频域为 X(F) W(F) 。 24. 工程中常见的周期信号，其谐波幅值是随谐波次数的增高而 减小 的。25. 在进行四臂交流电桥设计时，若某两个相对臂接入电阻，为满足电桥平衡条件，另两相对臂中一个用容抗，另一个用 容抗 。 26. 函数的频谱是 均匀谱 。27. 测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付里叶变换之比称为装置的 频率响应函数 。 28. 一个测试装置，若其输出y(t)和输入x(t)满足y(t)=A0x(t-t0),其中A0、t0为常数，则该测试装置具有 不失真 测量的特性。 29. 用于静态测试的装置，理想条件下其输入和输出之间应该具有的 关系是 线性关系 。30. 获得非周期时域信号的频谱用 傅里叶变换 数学工具。31. 时域为常数1的信号，其频谱是 f=0处有脉冲谱线 。32. 某线性系统，设灵敏度为S，输入信号为，则输出信号=SX0sint/2 。33.频率不同的两个正弦信号，其互相关函数Rxy()= 。34.若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信号的频谱会发生 混叠 。 现象。34.随机信号x(t)的自相关函数为 。 一、 填空题1、 信号可分为（确定性信号）和（随机信号），确定性信号又分为（周期信号）和（非周期信号）。2、 测量结果与（变量真值）之差称为测量误差。3、 在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性，则该过程叫（各态历经）。4、 用来定量变量的（仪器）和（技术）统称为标准。5、 测试技术是（测量）和（试验技术）的统称。6、 测量装置的干扰来自多方面，干扰窜入测量装置主要有（电磁场干扰）、（信道干扰）和（电源干扰）三种途径。7、 某装置由于后接另一装置而产生的种种现象，称为（负载效应）。8、 传感器就是（输入量为被测量）的测量变换器。9、 传感器的选用原则一般从灵敏度、(响应特性)、线性范围、（可靠性）、精确度、（测量方法）和稳定性这些方面来综合考虑。10、 频率调制是指利用（调制信号）控制（高频载波信号）频率变化的过程。二、 选择题1、 周期信号的每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是诸分量频率的（C）A、 公倍数 B、平均值 C、公约数 D、最大值2、 描述非周期信号的数学工具是（D）A、 三角函数 B、拉氏变换 C、傅氏级数 D、傅氏变换4、概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律（C） A、时间域 B、频率域 C、幅值域 D、复数域5、差动式电感传感器和差动式电容传感器具有（C）的特点。 A、灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍 B、灵敏度和非线性度都降低了 C、灵敏度提高了一倍，非线性度降低了若干 D、灵敏度提高了若干，非线性度降低了一倍6、欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用（B）传感器。 A、压电式 B、磁电式 C、电阻式 D、热电式7、常用于对调幅波解调的装置是（D） A、乘法器 B、滤波器 C、鉴频器 D、相敏检波器8、数字信号的特征是（D） A、时间上连续幅值上离散 B、时间上离散幅值上连续 C、时间上和幅值上都连续 D、时间上和幅值上都离散9、电荷放大器是一个（C）放电器。 A、高增益，带电阻反馈的运算 B、低增益，带电容反馈的运算 C、高增益，带电容反馈的运算 D、高增益的电桥10、基本放大电路分为三种，以下选项中不包括的是（D） A、反相放大器 B、同相放大器 C、差分放大器 D、电流放大器一、填空题、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是 的。、均方值x2表示的是信号的强度，它与均值x、方差x2的关系是 。 、测试信号调理电路主要有 、 、 。、测试系统的静态特性指标有 、 、 。、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的 。、传感器按信号变换特性可分为 、 。、当 时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于 。、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合 、 的变化，才能使输出有最大值。、信号分析的过程主要包括： 、 。10、系统动态特性在时域可用 来描述，在复数域可用 来描述，在频域可用 来描述。11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对信号有放大作用。12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 。13、压控振荡器的输出电压是方波信号，其 与输入的控制电压成线性关系。14、调频波的解调又称，其解调电路称为。15、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。16、滤波器的频率分辨力主要由其决定。17、对于理想滤波器，滤波器因数。18、带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1）而成（fc2 fc1）。19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。一、填空题：1、 连续2、x2=Hx2+x2 3、电桥、放大、调制解调电路4、非线性度、灵敏度、回程误差 5、斜率 6、组合型、一体化型7、0 定位 8、相邻相反 相对相同 9、信号分析、信号处理10、传递函数、频率函数、脉冲响应函数11、差模12、分布电容 13、频率 14、鉴频、鉴频器 15、反比 16、带宽B 17、1 18、串联19、系统、随机一、填空题（每空0.5分，共15分）1、非周期信号可分为瞬变非周期信号和 信号。、均方值x2表示的是信号的 ，它与均值x、方差x2的关系是 。 、测试系统的静态特性指标有 、 、 。、测试系统的组成类型大体分为 和 。、当 时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于 。、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合 、 的变化，才能使输出有最大值、信号分析的过程主要包括： 、 。、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 。、在数据采集系统中，常采用放大器。10、根据载波受调制的参数的不同，调制可分为、。11、压控振荡器的输出电压是方波信号，其 与输入的控制电压成线性关系。12、调频波的解调电路称为。13、滤波器的频率分辨力主要由其决定。14、决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。15、带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1）而成（fc2 fc1）。16、用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越。17、如信号的自相关函数为Acos，则其均方值x2=。18、低通滤波器对阶跃响应的建立时间Te带宽B成、，或者说它们之间的乘机是。19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。一、填空题：2、 非周期 2、x2=Hx2+x2 3、灵敏度、非线形度、回程误差 4、组合型 一体化型5、0 6、相邻相反 相对相同7、信号加工、信号变换，提取又有信号的过程 8、分布电容 9、程序控制 10、调幅、调频、调相 11、鉴频 12、鉴频器13、带宽B 14、信频程选择性 15、串联 16、长 17、A 18、反比；常数 19、串联一、填空题（每空1分，共20分）、周期信号的频谱是 的，而非周期信号的频谱是连续的。2、周期信号可按三角函数分解成下列形式：，其中， ， ， 。3、使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称 。 4、信号可分为确定性信号和 ，也可分为模拟信号和 。5、滤波器的品质因素Q与带宽B 的关系是 。6、金属应变片是根据 原理工作的。7、当把石英等晶体置于电场中，其几何尺寸将发生变化，这种由于外电场作用导致物质机械变形的现象称为 。8、矩形窗函数的频谱是 函数。 9、两个时域函数、的卷积定义为 。10、均方值x2表示的是信号的强度，它与均值x、方差x2的关系是 。 11、测试系统的静态特性指标有 、 、 。 12、半导体应变片是根据 原理工作的。13、根据载波受调制的参数的不同，调制可分 、 、 。一、 填空（120）（每空1分）1. 离散 2、3滤波器 4随机、数字 5 6（正）应变效应 7.逆压电效应 8. 9. 10. 11. 非线性度、灵敏度、回程误差 12. 压阻效应13.调幅、调频、调相一、填空题（每空1分，共20分）1、函数的频谱是 谱。 2、使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称 。 3、对于实际滤波器，滤波器因数范围一般是。4、传感器按结构可分为 、 等。5、两个时域函数、的卷积定义为 。6、测试系统的静态特性指标有 、 、 。7、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对信号有放大作用。8、滤波器的频率分辨力主要由其决定。9、对于理想滤波器，滤波器因数。10电感式传感器常可分为 、 等。11、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的 。12、当 时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于 。13、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 。14、调频波的解调电路称为。15、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。一、填空（120分）（每个空1分）1.均匀谱 2滤波器 3. （1，5） 4.结构型、物性型 5. 6. 非线性度、灵敏度、回程误差 7、差模 8. 带宽 9. 1 10.自感式、互感式11. 斜率 12.0 、定值 13.分布电容 14.鉴频器 15.反比填空题（30分，每空1.5分）1. 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 。2. 在为 0 情况下，自相关函数值达到最大值。3. 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。4. 周期信号的频谱具有 离散 性， 谐波 性和衰减性。5. 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。6. 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。7. 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 。8. 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 。9. 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。10. 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。11. 抗混滤波器是一种 低通 滤波器 ，其上限截止频率与采样频率之间的关系应满足关系式 错误！未找到引用源。 。12. 某信号的自相关函数为，则该信号的均值为 0 ，均方根值为 10 。13. 若窗函数的频谱为，则时延窗函数的频谱为 错误！未找到引用源。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。一、填空题(每空1分，共10分)1.信号可分为_ _两大类。2.在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性，则该过程叫_。3.对于线性系统，若输入为x(t)=x0ejt，则其稳态输出y(t)=，这个性质称为_。4.已知滤波器的带宽为B，它对阶跃响应的建立时间为Te，则B和Te的关系为_。5.若测试系统由两个环节并联而成，且各个环节的传递函数分别为H1(S)和H2(S)，则该系统的传递函数为_。6.若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样的离散信号的频谱会发生_现象。7.频率不同的两个正弦信号，其互相关函数Rxy()=_。8.若信号满足y(t)=kx(t)关系，式中k为常数，则互相关系数xy()=_。9.两个时域函数乘积的傅里叶变换等于这两个函数_。10.图1-10所示电桥的输出为_。 一、填空题(每空1分，共10分)1.确定性信号和非确定性信号(或随机信号)2.各态历经随机过程(或遍历随机过程)3.频率保持性4.BTe=常数 (或 B)5.H(S)=H1(S)+H2(S)6.频混(或混叠)7.08.19.傅里叶变换的卷积10.0问答题1. 什么叫测试系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系?答：测试装置输出信号的傅里叶变换和输入信号的傅里叶变换之比称为装置的频率响应函数，若在系统中的传递函数H(s)已知的情况下，令H(s)中的s=jw便可求得频率响应函数。2. 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？答：静态特性：（1）线性度，（2）灵敏度，（3）回程误差，（4）分辨率，（5）零点漂移和灵敏度漂移。动态特性：（1）传递函数，（2）频率响应函数，（3）脉冲响应函数，（4）环节的串联和并联。3. 在什么信号作用下，系统输出的拉斯变换就是系统的传递函数。答：在单位脉冲信号作用下，（单位脉冲函数（t）=1)。4. 为什么电感式传感器一般都采用差动形式？答：差动式电感器具有高精度、线性范围大、稳定性好和使用方便的特点。 5. 测试装置实现不失真测试的条件是什么？答：幅频和相频分别满足A(w)=A0=常数，（w）=-t0w ;6. 对于有时延t0的函数 ，它与连续函数f（t）乘积的积分将是什么？答： 对于有时延t0的函数 ，它与连续函数f（t）乘积只有在t=t0时刻不等于零，而等于强度为f（t0）的函数，在（-，+）区间中积分则=f（t0）8. 巴塞伐尔定即 的物理意义是什么？在时域中计算总的信息量等于在频域中计算总的信息量。9. 试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外，还需电容平衡的原因?答：由于纯电阻交流电桥即使各桥臂均为电阻，但由于导线间存在分布电容，相当于在各桥臂上并联了一个电容，因此，除了有电阻平衡外，必须有电容平衡。10.说明测量装置的幅频特性A()和相频特性()的物理意义。答：测量装置的幅频特性A()是指定常线性系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比。相频特性是指稳态输出对输入的相位差。11.差动型变磁阻式电感传感器在使用时，常把两个线圈接在一个电桥中，这样做有什么优点？ 答：这样做使得灵敏度和线性度都提高。12.用一阶系统作测量装置，为了获得较佳的工作性能，对其时间常数应提出什么要求？指出一种测量一阶系统的时间常数的方式。答：时间常数应越小越好，测量方法：频率响应法、阶跃响应法。13. 线性系统有哪些主要特性（最少指出3个）?答：（1）叠加性，（2）比例性，（3）微分性，（4）积分性，（5）频率保持性。14. 对于有时延t0的函数 ，它与连续函数f（t）乘积的积分将是什么？答：对于有时延t0的函数，它与连续函数f（t）的积分只有在t=-t0 时不等于零，而等于强度f（-t0）的函数，在（-，+）区间内，15.一阶、二阶测试系统的动态特性是什么？答：一阶系统特性：（1）当激励频率1/时，1,输出输入几乎相等。（2）时间常数是反映一阶系统特性的重要参数，实 际上决定了该装置适用的频率范围。（3）一阶系统的伯德图可以用一条折线来近似描述。二阶系统的特性：（1）当n 时，H()1,当n时，H()0，（2）影响二阶系统动态特性的参数是固有频率和阻尼比。（3）二阶系统的伯德图可用折线来近似描述，（4）在n 段，()很小，且和频率近似成正比增加。（5）二阶系统是一个振荡环节。五、设计题1.利用互相关函数的性质设计一个测试系统，来测量输送带的运动速度，要求按非接触测量。画出系统工作原理图，并简要说明系统工作原理。答:输送带表面的光经透镜聚焦在相距为d的两个光电池上。反射光强度的波动经过光电池转换为电信号，再进行相关处理。当可调延时等于输送带上某点在两侧试点之间经过所需时间d时互相关函数值为最大，输送带的运动速度v=d/d t，图略。4.利用霍尔元件设计一种转速测量装置，画出设计简图并说明其工作原理。 答：将霍尔光元件置于磁场中，当转速发生改变时，霍尔元件的磁场感应强度也随之改变，从而改变霍尔元件的电动势。5.指出一种测量圆轴两端受扭力后的相对扭转变形角的方法，画出示意图并说明其工作原理。解：用光电式扭距传感器，示意图如下。光电传感器式转轴上固定的两圆盘光栅，如图所示在未承受扭矩时亮光山的明暗去正好互相遮挡，没有光线透过光栅照到光敏元件，也没输出。当转轴受扭矩后，扭矩变形将两光栅相对转过一角度，使部分光线透过光栅照到光敏元件上而产生输出，扭矩越大扭转角越大，穿过光闪的光量越多，输出越大，从而可测得扭矩。1. 什么叫测试系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系?答：测试装置输出信号的傅里叶变换和输入信号的傅里叶变换之比称为装置的频率响应函数，若在系统中的传递函数H(s)已知的情况下，令H(s)中的s=jw便可求得频率响应函数。2. 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？答：静态特性：（1）线性度，（2）灵敏度，（3）回程误差，（4）分辨率，（5）零点漂移和灵敏度漂移。动态特性：（1）传递函数，（2）频率响应函数，（3）脉冲响应函数，（4）环节的串联和并联。3. 在什么信号作用下，系统输出的拉斯变换就是系统的传递函数。答：在单位脉冲信号作用下，（单位脉冲函数（t）=1)。4. 为什么电感式传感器一般都采用差动形式？答：差动式电感器具有高精度、线性范围大、稳定性好和使用方便的特点。 5. 测试装置实现不失真测试的条件是什么？答：幅频和相频分别满足A(w)=A0=常数，（w）=-t0w ;6. 对于有时延t0的函数 ，它与连续函数f（t）乘积的积分将是什么？答： 对于有时延t0的函数 ，它与连续函数f（t）乘积只有在t=t0时刻不等于零，而等于强度为f（t0）的函数，在（-，+）区间中积分则=f（t0）8. 巴塞伐尔定即 的物理意义是什么？在时域中计算总的信息量等于在频域中计算总的信息量。9. 试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外，还需电容平衡的原因?答：由于纯电阻交流电桥即使各桥臂均为电阻，但由于导线间存在分布电容，相当于在各桥臂上并联了一个电容，因此，除了有电阻平衡外，必须有电容平衡。10.说明测量装置的幅频特性A()和相频特性()的物理意义。答：测量装置的幅频特性A()是指定常线性系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比。相频特性是指稳态输出对输入的相位差。11.差动型变磁阻式电感传感器在使用时，常把两个线圈接在一个电桥中，这样做有什么优点？ 答：这样做使得灵敏度和线性度都提高。12.用一阶系统作测量装置，为了获得较佳的工作性能，对其时间常数应提出什么要求？指出一种测量一阶系统的时间常数的方式。答：时间常数应越小越好，测量方法：频率响应法、阶跃响应法。13. 线性系统有哪些主要特性（最少指出3个）?答：（1）叠加性，（2）比例性，（3）微分性，（4）积分性，（5）频率保持性。14. 对于有时延t0的函数 ，它与连续函数f（t）乘积的积分将是什么？答：对于有时延t0的函数，它与连续函数f（t）的积分只有在t=-t0 时不等于零，而等于强度f（-t0）的函数，在（-，+）区间内，15.一阶、二阶测试系统的动态特性是什么？答：一阶系统特性：（1）当激励频率1/时，1,输出输入几乎相等。（2）时间常数是反映一阶系统特性的重要参数，实 际上决定了该装置适用的频率范围。（3）一阶系统的伯德图可以用一条折线来近似描述。二阶系统的特性：（1）当n 时，H()1,当n时，H()0，（2）影响二阶系统动态特性的参数是固有频率和阻尼比。（3）二阶系统的伯德图可用折线来近似描述，（4）在n 段，()很小，且和频率近似成正比增加。（5）二阶系统是一个振荡环节。1.利用互相关函数的性质设计一个测试系统，来测量输送带的运动速度，要求按非接触测量。画出系统工作原理图，并简要说明系统工作原理。答:输送带表面的光经透镜聚焦在相距为d的两个光电池上。反射光强度的波动经过光电池转换为电信号，再进行相关处理。当可调延时等于输送带上某点在两侧试点之间经过所需时间d时互相关函数值为最大，输送带的运动速度v=d/d t，图略。4.利用霍尔元件设计一种转速测量装置，画出设计简图并说明其工作原理。 答：将霍尔光元件置于磁场中，当转速发生改变时，霍尔元件的磁场感应强度也随之改变，从而改变霍尔元件的电动势。5.指出一种测量圆轴两端受扭力后的相对扭转变形角的方法，画出示意图并说明其工作原理。解：用光电式扭距传感器，示意图如下。光电传感器式转轴上固定的两圆盘光栅，如图所示在未承受扭矩时亮光山的明暗去正好互相遮挡，没有光线透过光栅照到光敏元件，也没输出。当转轴受扭矩后，扭矩变形将两光栅相对转过一角度，使部分光线透过光栅照到光敏元件上而产生输出，扭矩越大扭转角越大，穿过光闪的光量越多，输出越大，从而可测得扭矩。三、问答题 1、什么是测试装置的静态特性？常用哪几个特性参数来描述？ 答：测试装置的静态特性就是指在静态测量情况下描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。 常用的特性参数有灵敏度、线性度和回程误差等。 2、实现不失真测试的条件是什么？分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。 答：测试装置实现不失真测试的条件是 A（错误！未找到引用源。）=错误！未找到引用源。=常数 错误！未找到引用源。（错误！未找到引用源。）=-错误！未找到引用源。 为满足上述条件，对于一阶装置，时间常数错误！未找到引用源。原则上越小越好，对于二阶装置一般选取错误！未找到引用源。=0.60.8，错误！未找到引用源。=00.58错误！未找到引用源。n.3、 调制波有哪几种？分别说明其含义，并指出常用的有哪两种。 答：调制波有调幅波、调频波和调相波三种。 载波信号的幅值受调制信号控制时，输出的已调波称为调幅波； 载波信号的频率受调制信号控制时，输出的已调波称为调频波； 载波信号的相位受调制信号控制时，输出的已调波称为调相波； 常用的调制波有调幅波和调频波两种。4、 选用传感器时应考虑到哪些原则？ 答： 选用传感器时应考虑到以下原则： （1）灵敏度 （2）响应特性 （3）线性范围 （4）可靠性 （5）精确度 （6）测量方法 （7）稳定性及其他5、电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？ 答：包括电阻式、电感式、电容式三种。 电阻式传感器工作原理：把被测量转换为电阻变化的一种装置； 电感式传感器工作原理：把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置； 电容式传感器工作原理：把被测物理量转换为电容量变化的一种装置。二、问答题（共30分）、 什么是测试？说明测试系统的构成及各组成部分的作用。（10分）、 说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分）、 选用传感器的原则是什么？（10分）1、 答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。（1） 测量对象（2） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。（3） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。（4） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（5） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。2、答：相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的阻值变化，E是由电阻率的变化引起的阻值变化。不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=E，SE。各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。3、基本原则是：选用的传感器其性能应当与被测信号的性质相匹配。（1）静态特性方面：a、应使被测量的变化范围在传感器的线性范围以内，并保证线性误差在允许范围内；b、传感器的分辨率（力）从数据上应小于测量要求的分辨率（力）c、满足实际要求的条件下，精度不宜过高。二、问答题（共30分）、 什么是测试？简述测试技术的含义。（10分）、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分）、简述调幅波的特点。（10分）答案1、答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。（6） 测量对象（7） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。（8） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。（9） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（10） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。2、答：相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的阻值变化，E是由电阻率的变化引起的阻值变化。不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=E，SE。各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。3、特点有： （1） 当调制信号x(t)0时，调幅波xm (t)与载波y(t)同频同相，其幅值的大小与x(t)的大小有关；x(t) y(t)（2） 当x(t)0时，xm (t)与载波y(t) 同频反相，其幅值大小仍与x(t)的大小有关；（3） 调幅波是一高频，但其包洛线和调制信号x(t)相似，其副值受x(t)变化的影响，y(t)的频率越高，即波形越宽，相似程度越好。三、问答题（共50分，每小题10分）、说明测试系统的构成及各组成部分的作用。2、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？3、交流电桥达到平衡时必须满足的条件