20111112材控专业测试技术训练题

1、测试技术训练题:一、 填空题1. 测试的基本任务是获取有用的信息，而其总是蕴涵在信号之中。2. 测试技术是测量技术和试验技术的统称。3. 信号的时域描述，以时间为独立变量；而信号的频域描述，以频率为独立变量。4. 周期信号的频谱具有三个特点：离散性、谐波性和衰减性。5. 非周期信号包括准周期信号和瞬变非周期信号。6. 描述随机信号的时域特征参数有：均值、方差、均方值。7. 传感器的灵敏度高，就意味着传感器适合测量较小的物理量。8. 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该有线性关系为最佳。9. 属于能量控制型的传感器有电容式、电感式传感器等，属于能量转换型的传感器有热电偶、压电式传感器等。（每

2、个至少举例两个）10. 金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用几何变形引起的电阻变化，后者利用电阻率的变化引起的电阻变化。11. 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。12. 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。13. 压电式传感器是利用某些物质的压电效应而工作的。14. 电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为电压输出的装置。15. 在桥式测量电路中，按照供电电源的性质，电桥可分为直流和交流电桥。16. 在桥式测量电路中，根据工作时阻抗参与变化的臂的数量可将其分为

3、半桥与全桥测量电路。17. 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幅值而变化。18. 调频波的解调又称鉴频。19. 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。20. 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100Hz21. 相干系数用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。22. 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。23. 时间常数是一阶传感器动态特性参数，时间常数越小，响应越快。24. 满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性

4、为一常数和相频特性与频率成线性关系。25. 傅里叶变换中，信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽，其幅值变小。26. 当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。27. 电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。28. 电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。29. 在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波 ，载送低频信号的高频振荡信号称为载波，将经过调制过程所得的高频振荡

5、波称为已调制波。30. 信号数字化过程中混叠现象是由于采样频率过低引起的，泄漏现象则是由于信号截断所引起的。31. 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。32. 在为0情况下，自相关函数值达到最大值。33. 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混叠现象。34. 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。35. 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。36. 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。37. 当

6、压电式传感器使用电荷放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。二、 选择题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

7、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 。A 量程 B灵敏度 C 精确度 D分辨力7. 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 B 1 C D 1/28. 对连续信号进行采样时，若信号的记录时间不变，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9. 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10. 当时，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1

8、1. 若、分别为变极距型电容式传感器极板间的初始极距和极距变化量，为极板面积，在的条件下，该电容传感器灵敏度近似为 D 。A B C D12. 若瞬变信号的频谱为，则信号(其中、均为正实常数)的频谱为 A 。A B C D 13. 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14. 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15. 单位脉冲函数的采样特性表达式为 A 。A B C D 16. 属于物性型传感器为 D 。A应变式传感器 B电感式传感器 C电容式传感器 D压电式传感器17. 可以实现

9、非接触振动测量的传感器为 B或者C 。A应变式传感器 B电感式传感器 C电容式传感器 D压电式传感器18. 动态电阻应变仪中相敏检波电路的作用是 B 。A幅值调制 B幅值解调 C频率解调 D滤波19. 按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（ C ）。A 电阻传感器B 电感传感器 C 光电传感器 D 电容传感器20. 测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（ D ）。A 精度 B 灵敏度 C 精密度 D 分辨力21. 数字信号的特征是（ B ）。A 时间上离散，幅值上连续B 时间、幅值上都离散C 时间上连续，幅值上量化D 时间、幅值上都连续22. 传感器灵敏度越高，表示该传感器

10、（ B ）。A 工作频带越宽 B 单位输入引起的输出量越大C 线性范围越宽 D 允许的输入量越大23. 周期信号傅立叶级数中的各项系数表示各谐波分量的（ C ）。A 相位 B 周期 C 振幅 D 频率24. A/D转换器的位数越多，则其（ B ）。A 分辨力越低 B 转换精度越高 C 转换速度越快 D 转换时间越短25. 滤波器的-3dB频率指输出信号幅值为输入信号幅值的（ C ）时所对应的截止频率。A B 1 C D 1/226. 不能用于材料厚度的非接触测量的传感器为（ C ）。A 涡流式 B 电容式 C 压电式 D 光电式27. D 不属于测试系统的静特性。A 灵敏度 B线性度 C 回程

11、误差 D 阻尼系数28. 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 B 响应的卷积。A 正弦 B 阶跃 C 脉冲 D 斜坡29. 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 A 。A B C D 30. 一阶系统的动态特性参数是 C 。A 固有频率 B线性度 C时间常数 D阻尼比31. 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 C 倍所经过的时间作为时间常数。A 0.632 B 0.865 C 0.950 D 0.98232. 电阻应变片的输入为 B 。A 力 B 应变 C 速度 D加速度33. 结构型传感器是依靠 C 的变化实现信号变换的。A 本身物理性质

12、 B 体积大小 C 结构参数 D电阻值34. 不能用涡流式传感器进行测量的是 D 。A 位移 B 材质鉴别 C 探伤 D 非金属材料35. 变极距面积型电容传感器的输出与输入，成 B 关系。A 非线性 B 线性 C 反比 D 平方36. 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 C 。A 长度 B 截面积 C 电阻率 D高通37. 压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的 C 产生变化。A 固有频率 B 阻尼比 C 灵敏度 D 压电常数38. 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。A 电容式 B 压电式 C 电阻式 D 电涡流式39.

13、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： D 。A B C D 40. 光电倍增管是利用 A 效应制成的器件。A 内光电 B 外光电 C 光生伏特 D 阻挡层41. 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（ B ）。为电桥的电源电压。A B C D 42. 调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号 A 。A 相乘 B 相除 C 相加 D 相减43. 电路中鉴频器的作用是 C 。A 使高频电压转变成直流电压 B 使电感量转变为电压量C 使频率变化转变为电压变化 D 使频率转变为电流44. 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

14、B 滤波器。A 低通 B 高通 C 带通 D 带阻45. 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 D 。A B C D 三、判断题1. 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ 对 ）2. 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ 对 ）3. 非周期信号的频谱一定是连续的。（ 错 ）4. 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（错 ）5. 随机信号的频域描述方法为功率谱。（ 对 ）6. 一线性系统不满足“不失真测试”条件，则它的输出的幅值和相位一定都失真。（ 错 ）7. 在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。（

15、 对 ）8. 当输入信号一定时，系统的输出将完全取决于传递函数，而与该系统的物理模型无关。（ 对 ）9. 传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（ 对 ）10. 测量装置的灵敏度越高，其线性度一定越好。（ 错 ）11. 幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（对 ）12. 滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。（ 对 ）13. 涡流式传感器属于能量控制型传感器（错 ）14. 平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。 （ 对 ）15. 交流电桥在转换信号过程中可同时起到调幅器作用。 （ 错 ）16. 带通滤波器的波形因数值越大，其频率选择性越好。 （ 对 ）17. 将高通

16、与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。 （ 对 ）18. 信号数字化过程中的能量泄漏现象可以避免。（错 ）19. A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。（ 对 ）20. 对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。（ 错 ）21. 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。（对 ）四、简述题1. 测量系统在机械工程领域一般用途有哪些，并就其中一种用途举实例说明。（三种用途）2. 测试系统有哪几部分组成？并简述各部分的作用。（可按四大部分来答）3. 简述系统不失真测试的条件，并判断“不失真就是指幅值不变，相位不变的系统”的正确性。（注意不失真条件有时域和频

17、域两种描述方式，都应记住）4. 简述二阶装置在测试过程中阻尼比选择在0.60.8的理由。（分两个方面来答）5. 简述三种位移传感器的原理。（看书中第六章）6. 简述传感器的选用原则。（按书中答，要求适当展开，如：不能答“灵敏度”就算了，应补充说明要求灵敏度怎样。）7. 简述三种调理环节的名称及功能。（可按课堂上讲的归纳）8. 简述信号数字化过程中可能出现的三种问题及其产生的原因。（原因可简述，如：最化误差是因为量化过程中采用了四舍五入的原则，混叠是因为采样函数的频率过低，不满足采样定理的条件）9. 简述计算机测试系统的组成部分及其功能。（可按书中第十一章从功能和结构两个方面分别谈） 10. 根

18、据滤波器的选频作用，一般将滤波器分为低通、高通、带通和带阻滤波器。下图为这些滤波器的幅频特性，请分别标注出来，并在下面列出4个实际滤波器的主要特征参数。11. 试比较半导体应变片与金属应变片在原理上的不同。12. 简述测量装置的3个静态特性指标，并写出其物理意义。13. 简述一阶装置的时间常数对其性能的影响。（可从响应的快慢和失真的情况两个方面来谈）五、计算题1、请求出三角波信号或方波信号的傅里叶级数的三角展开式，并画出其对应的频谱。要点： 分三步走（可参考课本例题）：先写出信号在一个周期内的表达式（不一定和书中的波形一样，要注意变化），然后利用傅里叶级数定理求展开式中各系数大小，最后画频谱（包括幅频谱和相频谱，用铅笔作图）； 会判断所作频谱图是单边谱还是双边谱； 能讲出其对应的物理意义，如：从你写的表达式可以看出，3、4、5次谐波的幅值是多少，初始相位是多少？ 数学方面过不了关的同学可把正确的公式列出来、体现你的解题思路也可得一些分。2、求一阶装置对输入信号的响应。要点： 能做课本