测试技术模拟试题1

1、测试技术模拟试卷1一、填空题(每题1分,共40分1、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与_频率_的关系。2、恒值系统误差对平均值_有_影响,对标准偏差_无_影响;变值系统误差对平均值_有_影响,对标准偏差_有_影响。3、测量仪器的静态特性用灵敏度、非线性度、回程误差、重复性、分辨力表示。4、电容式传感器根据其工作原理不同,可分为变间隙式、变面积式和变介电常数式三种,液位计属于变介电常数式。5、可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号,不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。6、电感式传感器是依靠电磁感应原理,不宜在高频动态参数测试中使用。8、磁带记录器的DR方式的主要去缺点是低频响应性

2、能差和信号跌落较大,不能记录_50_赫兹以下的信号。9、用热电偶测量温度时,在热电偶回路中可接入测量仪表,但必须保证两个接点的温度相等,这是基于中间导体定律。10、噪声测量仪器主要有传声器和传声器。11、电阻应变式传感器是一种能将应变的变化转化为电阻值变化的传感元件。13、根据频率由低到高声音分为次声、可听声、超声、特超声,人耳可听声音频率范围为20Hz20kHz,声压范围为210-5 Pa20 Pa。14、热电偶式传感器的冷端补偿方法主要有冰点法、修正法和补偿电桥法。15、压电式传感器用在动态测试中,而不宜用在静态测试中。16、一阶系统的时间常数越小,工作频率范围越宽,响应越快。17、作为传

3、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。18、在为0 情况下,自相关函数值达到最大值。19、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。20、周期信号的频谱具有离散性,谐波性和衰减性。21、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。22、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。23、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 。24、电感式和电容式传感器常采用 差动 结构来

4、提高其灵敏度,改善 非线性误差 。25、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。26、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。27、抗混滤波器是一种 低通 滤波器 ,其上限截止频率c f 与采样频率s f 之间的关系应满足关系式 错误!未找到引用源。 。28、某信号的自相关函数为0cos 100(=x R ,则该信号的均值为 0 ,均方根值为 10 。若窗函数(t w 的频谱为2(sinc (T T W =,则时延窗函数(0t t w -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

5、应量相同二、名词解释题(每题5分,共20分1霍尔效应:金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应。2系统误差是指误差的数值大小和正负在测量过程中恒定不变,或按一定规律变化的误差。当误差的数值大小和正负确定时,称为已定的系统误差。当误差按一定规律变化时称为未定系统误差或变值系统误差3测量时,测试装置的输入、输出信号不随时间而变化,则称为静态测量。4 非线性度:标定曲线与拟合直线的偏离程度。三、问答题(每题8分,共24分1模拟滤波器根据选频特点分为那几种?试画出每一种的简单电路图及幅频特性图。答:一阶RC低通滤波器、一阶RC高通滤波

6、器、RC带通滤波 合闭合回路。如果两端温度和0不相等时,回路中就有电流通过,即回路内出现了电动势,该电动势称为热电势。(4分基本定律:(1中间导体定律 (1分在热电偶回路中,只要接入的中间导体两端温度相同,则对回路的总热电势没有影响。(2 连接导体定律 (1分在热电偶回路中,如果热电偶A 和B 分别与连接导体,B A 和相连接,接点温度分别为0,T T T n 。则该回路的热电势等于热电偶A ,B 在温度为0,T T n 的热电势,(0T T E n AB 与连接导体,B A 在温度为0,T T n 的热电势,(0T T E n B A 的代数和。,(,(,(00T T E T T E T T

7、 T E n B A n AB n A ABB +=(3 中间温度定律 (1分两种导体A 和B 组成的热电偶,当接点温度为0,T T 时所产生的热电势,等于该热电偶一个接点温度为T ,另一个接点温度为n T 所产生的热电势与同一热电偶一个接点温度为n T ,另一个接点温度为0T 时所产生的热电势的代数和。;(,(,(000T T E T T E T T E AB n AB AB +=(4 相配定律 (1分由导体A 和B 组成的热电偶,当接点温度为0T 和T 时所产生的热电势,等于由导体A 和C 组成的热电偶,在两端温度也为0T T 和时所产生的热电势与由导体C 和B 组成的热电偶,在两端温度也

8、为0T T 和时所产生的热电势的代数和。 ,(,(,(,(,(00000T T E T T E T T E T T E T T E BC AC CB AC AB -=+=3信号频域分析的作用是什么?答:信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t变换为频域信号X(f(2分。时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况,除单频率分量的简谐波外,很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小(3分。 信号频谱X(f代表了信号在不同频率分量成分的大小,能够提供比时域信号波形更直观,丰富的信息。(3分四 计算题(共16分1测量一个约80V 的电压,现有两块电压表,一块量程300V ,0.5级,另一块量程10

9、0V ,1.0级,问选哪一块为好?(6分解:使用300V ,0.5级电表,示值相对误差为:%88.1%10080%5.0300=x (2分 使用100V ,1.0级电表,示值相对误差为:%25.1%10080%0.1100=x (2分 故选用100V ,1.0级电表为好。 (2分 2为测量长方形面积,实际测量的是长度a 和宽度b ,若所测数据如下,求长度a 和宽度b 的平均值及其标准偏差。(10 解:(1 计算a 和b 的算数平均b= 1 n 10 + 9.9 + 10.2 + 9.8 + 10.1 = 10 m bi = n i =1 5 （1 分） (2 计算 a 和 b 的标准偏差 sa

10、 = = (a i =1 n i -a) 2 n -1 ( 98 - 100 ) 2 + (101 - 100 ) + (100 - 100 ) + ( 99 - 100 ) + (102 - 100 ) 5 -1 2 2 2 2 = 1.58 m （2 分） sb = = (b - b ) n i =1 i 2 n -1 (10 - 10) 2 + ( 9.9 - 10 ) + (10.2 - 10 ) + ( 9.8 - 10 ) + (10.1 - 10 ) 5 -1 2 2 2 2 = 0.158 m （2 分） (3 计算 a 和 b 的标准偏差 sa = sb = sa n = 1

11、.581 = 0.707 m 5 0.1581 = 0.0707 m 5 （2 分） （2 分） sb n = 3若要求 100Hz 正弦信号通过某一阶滤波器后，幅值误差小 于 5，问该一阶滤波器的时间常数最大为多少？120Hz 正弦 6 信号通过该滤波器后，幅值误差为多少？(6 分 解：滤波器作为一阶系统，有 H ( s = 1 1 + (t 2pf 2 1 2 1 ts + 1 和 H( f = 对于同一频率 f， t 越大，测量误差越大，令 f =100Hz, 测量误差 小于 5%，即 H ( f 0.95 ，求出 t 5.23 10 -4 。 所以该滤波器的时间常数最大取为 t = 5

12、.23 10 。 -4 120Hz 正弦信号通过该滤波器时， H ( f = 0.93028 ， 有 即幅值误 差为 6.972%。 五、选择题 二、选择题（20 分，每题 1 分） 1. 描述传感器静态特性的指标有 D 。 A 幅频特性 B 稳定时间 C 动态范围 D 线性度 2. 下列统计参数中，用以描述随机信号波动范围的参数为 B 。 A 均值 B 方差 C 均方值 D 概率密度函数 3信号的时域描述与频域描述通过 C 来建立关联。 A 拉氏变换 B 卷积 C 傅立叶变换 D 相乘 4理想滤波器在通带内的幅频特性为 A 。 A 常数 B 零 C 零或常数 D 无法确定 5. 如果隔振台对

13、低频激励起不了明显的隔振作用，但对高频 激励却有很好的隔振作用，那么，隔振台属于 B 。 A 高通滤波器 B 低通滤波器 C 带通滤波器 D 带阻滤波器 6测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为 D 。 7 A 量程 B 灵敏度 C 精确度 D 分辨力 7已知变磁通式转速传感器的测速齿轮的齿数为 30，若测得 感应电动势的频率为 300Hz，则被测轴的转速为 D 。 A 300 转/分 B 480 转/分 C 900 转/分 D 600 转/分 8滤波器的-3dB 截止频率指信号幅值衰减为输入幅值 C 对应的频率。 A 2 B1 C 2/2 D 1/2 9对连续信号进行采样时，若信号的记录

14、时间不变，采样频 率越高，则 C 。 A 泄漏误差越大 B 频率混叠越严重 C 采样点数越多 D 频域分辨率越低 10压电式传感器目前多用于测量 D 。 A 静态力 B 温度 C 速度 D 加速度与动态力 11当 t 时，两信号的互相关函数呈周期变化，说明两信 号必定 B 。 A 为周期信号 B 含有同频率的周期成分 C 为非周期信号 D 含有不同频率的周期成分 12滤波器的带宽越小，表示该滤波器 D 。 A 建立时间越短，频率分辨率越低 B 建立时间越长， 频率分辨率越低 C 建立时间越短，频率分辨率越高 D 建立时间越长， 频率分辨率越高 13若 d 0 、 Dd 分别为变极距型电容式传感

15、器极板间的初始极 距和极距变化量， S 为极板面积，在 Dd 1 的条件下，该电 容传感器灵敏度近似为 D 。 A Dd ed ed B 2 Dd eS C d0 eS D 2 d0 14 若瞬变信号 x(t 的频谱为 X ( f ， 则信号 ax(bt (其中 a 、b 均为正实常数的频谱为 A 。 a f b f A B X( X( b b a b 8 C b f X( a a D a f X( b a 15测试系统动态特性的测定方法包括阶跃响应试验和 A 试验。 A 频率响应 B 脉冲响应 C 传递函数 D 任意输入响应 16以下 C 的频谱为连续频谱。 A 周期矩形脉冲 B 正弦函数 C 矩形窗函数 D 周期方波 17单位脉冲函数的采样特性表达式为 A 。 A - x(t d (t -