测试技术知识点剖析

1、弟一早填空：1、信号般分为确定性信号和 随机信号 两类。2、信号的描述方法常用的有实域描述和频域描述两种3、周期信号用傅立叶级数展开到频域描述；瞬变非周期信号用傅立叶变换展开到频域描述。4、周期信号频谱的特点是：离散性、谐波性、收敛性；瞬变非周期信号频谱的特点是连续性 。x（t）e一午 dt5已知时域信号x（t），其傅里叶变换是、1sin2 7e fot 的傅里叶变换是 sin2-嬴=j 、1。）一、（f f。）2cos2兀fot的傅里叶变换是 ccg能u目壬什-人兄/ f 4. tji 判断：1、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（v）2非周期信号的频谱一定是连续的。（x）3、非周期

2、信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（x ）简答：2信号有哪些分类？答：确定性信号和随机信号、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号4、什么是信号的时域描述和频域描述？两者有何区别？答：直接观察或记录到的信号，一般是以时间为独立变量，反映的是 信号幅 值随时间的变化关系，因而称其为信号的时域描述。若把信号变换成以频率为独立变量，由此来反映信号的频率结构和各频率成分与幅值、相位之间的关系，信号的这种描述方法称之为 频域描述。变量：时域描述以时间为变量；频域描述以频率为变量。内容：时域描述反映信号幅值与时间的关系；频域描述反映信 号的幅 值、相位与频率的关系。用途：时域描述用于评定振动的烈度等；

3、频域描述用于寻找振 源、故 障诊断等。5、什么是时间尺度改变特性？其对测试工作有何意义？答:若：x冒x(f)；则：乂何属护右冒k0)对测试工作的意义：时域压缩，提高了处理信号的效率。但频域信号频带加宽，对仪器设 备通频带的要求也提高了。反过来，时域扩展，处理信号的效率会下降， 但频域信号频带变窄，对仪器设备通频带的要求也降低了。6、什么是时移特性？它反映了什么规律？答：若：x(t)冒 x(f)；则：x(tt。)冒 x(f) e j hf规律：信号在时域中平移，频域中幅频谱不变，相频谱(相位)会变化。7简述单位脉冲函数的采样性质和卷积性质。答:采样性质：逼f(tr(t -to)dt = f(to

4、)h t-to)dt = f (切在不同时刻发生的3函数与连续函数f(t)相乘再积分，其结果就等于函数f(t)在该时刻的函数值。j/-卷积性质:x (t) *x2 (t)三匾心)x2 (t-pdt ,若；xi (tg xi (f) , x2 (tg x2(f)则:x (tnx2 (t)尉 x (f) x2 (f)为(t) x2 (t 胃 xi (f) *x2 (f)zr/e *弟一早-一、填空题1、线性系统在时域可用常系数线性微分方程描述。2、测试装置动态特性在频域用频率响应函数描述。3、频率响应函数的实验测定法是正弦输入法。4、系统初始条件为零时，传递函数是输出与输入信号的拉普拉氏变换之比；

5、频率响应函数是输出与输入信号的傅立叶变换之比。判断：1 传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（v ）2、幅频特性是指系统输出与输入信号的幅值比与频率的关系。（v ）3、相频特性是指系统输出与输入信号的相位比与频率的关系。（x ）简答题：1、什么是线性系统的频率保持特性？有何意义？答：线性系统的频率保持特性指：线性系统输出信号的频率与输入信号的频 率保持一致。意义：由此即可判断出输出信号中只有与输入信号频率相同的部分才是由输 人信号引起的输出，其它部分则可以认为是干扰信号引起的输出从而加以排 除。2、测试装置的静态特性包括哪些？答：线性度、灵敏度、回程误差3、如何测定测试装置的频率响应函数

6、？答：理论计算法a、得到系统时域微分方程，通过拉普拉斯变换得到传递函数，令s=j3即可得系统频率响应函数。b、在系统初始条件为零的情况下，测得时域系统的输出和输入 信号，对其进行傅里叶变换，则输出信号的傅里叶变换与输入信号的傅里叶变换的比值即为系统的频率响应函数。实验测定法方法名称：正弦输入法，也称频率响应法实验原理：正弦信号经过系统以后，时域输出信号与输入信 号的比 值就是系统频域的频率响应函数！依次用不同频率的正弦信号通过系统，测出系统输出信号与输入信 号的幅值和相位。则对某一个频率，输出与输入信号的幅值比就是该频率 对应的幅频特性，输出与输入信号的相位差就是该频率对应的相频特性。 将各个

7、频率对应的幅值比和相位差在坐标纸上描出来，连成光滑的曲线，即 可得到系统的幅频特性曲线和相频特性曲线。4、一阶系统中的时间常数对系统有何意义？答：t称为时间常数，它决定一阶测试装置的工作频率范围！5影响二阶系统动态特性的参数有哪些？对系统有何意义？答：6、测试装置实现不失真测试的条件是什么？答：幅频特性为一常值、相频特性与频率呈线性关系第二早填空:1、金属电阻应变片的工作原理是应变效应半导体应变片的工作原理是压阻效应。2电感式传感器的工作原理是电磁感应它又可分为自感型 和 互感型 两种。3、电容式传感器分为极距变化型、面积变化型和介质变化型。4、对非线性传感器采用差动性来改善其性能。5、压电式

8、传感器的工作原理是压电效应，使用时要用高阻抗的 前置放大器 ，其分为电压式和电荷式。6 压电效应的三种形式是横向效应 纵向效应 和 切向效应。选择题：(1)( b )的工作原理是基于压阻效应。a金属应变片卜半导体应变片c变阻器(2)压电式传感器使用的前置放大器的输入阻抗(d )。a很低b较低较高d很高(3)在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时,传感器的选用必须首先考虑(c )因素。a-响应特性卜灵敏度c-稳定性d精确度(4)压电式传感器使用(a )放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化 的影响。a 电荷放大器b 调制放大器c电压放大器(5)压电元件并联连接时，(d )

9、。a输出电荷小b输出电压大c.输出电压小d,输出电荷大简答题：2金属电阻应变片与半导体应变片的区别有哪些？答：工作原理不同：金 属电阻应变片基于机械变形引起电阻的变化；半导体应变片基于电阻率变化 引起电阻的变化。灵敏度不同：金属电阻应变片的灵敏度取决于泊松比的大小；半导体应变片的灵敏度取决于压阻系数和弹性模量的大小。3、差动变压器电感式传感器使用时要注意哪两个问题？如何解决？答：(1)差动变压器式传感器输出的电压是交流量，其输出值只能反应铁芯位移的大小，而不能反应移动的方向；(2)传感器输出电压存在一定的零点残余电压，即使活动衔铁位 于中间位置时，输出也不为零，这是由于两个次级线圈的结构不对称

10、以及初级线 圈铜损电阻、铁磁材质不均匀、线圈间分布电容等原因所造成的。解决方法：后接电路应采用既能反应铁芯位移方向，又能补偿零点残余电压的差动直流输出电路。5、前置放大器的作用是什么？有哪两种类型？各有何特点？答：前置放大 器的作用有两点：其一是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出； 其二是放大传感器输出的微弱电信号。6、传感器选用时要考虑哪些方面的问题？答：选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。第四章填空：1 直流电桥适用于电阻r参数变化的测量；交流电桥适用于电阻r、电容c、电感l参数变化的测量。2纯电阻交流电桥除了电限平衡，还要有电容平衡。

11、3、调制方式因载波参数不同可分为调频、调幅和调相。4 调幅波的解调方法有同步解调、包络检波 和 相敏检波。5、调频电路常用的有 直接调频电路 和 压控振荡器。6调频波的解调包括频率一电压线性变换和幅值检波部分。7、滤波器由选频作用分为 低通、高通、带通和 帚阻 四种。8、常用于频谱分析的滤波器有恒带宽比滤波器和恒带宽滤波器选择：1 设有一电桥，r1是工作桥臂，r2，r3，r4是固定电阻。未工作时r仁 r2=r3= r4。工作时r1变为rl+2r1，若电桥的供桥电压为eo，则电桥输 出电压为（b ）。riria. 一 e。 be e04ri2riri2 ri.(? e () d* eoriri2

12、、调幅相当于在时域中将调制信号与载波信号（a.相乘b,相除 c.相加d相减3、电路中鉴频器的作用是（c ）。a.使高频电压转换为直流电压b.使电感量转换为电压c使频率转换为电压d.使频率转换为电流4、一选频装置，其幅一频特性在f趋于无穷大区间近于平直 线，在f趋于0区间急剧衰减，这叫（b ）滤波器。a.低通 b高通c.带通 d-带阻5、一带通滤波器，其中心频率是600hz，带宽是50hz,则滤波器的品质因 子等于（d ）。a.6 b, 8 c. 10 d* 12判断：1 平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡（v ）2、调幅波是载波与调制信号的叠加。（x）3、调幅时，调制信号的频率不变

13、。（x）4、带通滤波器的品质因子值越大，其频率选择性越好。（v ）5、将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。（x ）简答：1、何谓电桥平衡？直流电桥平衡应满足什 么条件？交流电桥应满足什么条件？答：如图所示，电桥平衡即:2 3uo对于右图：r1*r3=r2*r4若是含有电容时，还要使电容平衡： ri r3 = r2r4 :l r3c2= r4g2、什么是调制和解调？答：调制：利用调制（控制）信号使载波的某个参数（幅值、频率或相位） 发生变化的过程称为调制。载波一般是高频稳定的交变信号。经过调制的信 号称为已调制波。解调：从已调制波中恢复出调制（控制）信号的过程称为解调。3、简述调幅的原

14、理及其解调方法。答：原理：调幅是在时域将一个高频简谐信号（载波）与测试信号（调制信 号）相乘，使载波信号的幅值随测试信号的变化而变化。而在频域，则是将 信号的频谱搬移到载波的频率处，相当于频谱的搬移”过程。解调方法：同步解调、包络检波、相敏检波4、简述调频的原理及其解调方法。答：原理：调频是利用调制信号的幅值控制一个振荡器，振荡器输出的是 等幅波，但其频率偏移量与调制信号幅值成正比。在时域，调频波是随调 制信号变化而疏密度（频率）不同的等幅波。解调方法：对调频波进行解调又称为鉴频，就是将信号的频率变化再变换为电压幅值的变化。常用的有变压器耦合的谐振回路鉴频 法、基于高 通滤波器的鉴频法等5、滤波器的带宽与响应建立时间有何关系？其对测试工作有何意义？ 答：其带宽b与响应建立时间t之间存在一个反比关系：b常数6、恒带宽比滤波器与恒带宽滤波器有何区别？各有何特点？答：恒带宽比 滤波器：恒带宽比带通滤波器为使各个带通滤波器组合起来后能覆盖整个 要分析的信号频率范围，其带通滤波