测试技术模拟题含答案

1、.习题汇编 1 信号的分类和描述 11 单选题1、周期信号的频谱是( )。 (A) 离散的，只发生在基频整数倍的频率 (B) 连续的，随着频率的增大而减小 (C) 连续的，只在有限区间有非零值 (D) 离散的，各频率成分的频率比不是有理数2、瞬变信号的频谱是( )。 (A) 离散的，只发生在基频整数倍的频率 (B) 连续的，随着频率的增大而减小 (C) 连续的，只在有限区间有非零值 (D) 离散的，各频率成分的频率比不是有理数3、对于x(t)=2sin(2t +5)+cos(21/2t +2)和y(t)=sin(t +5)e-t 两个信号，下面的描述正确的是( )。(A) x(t)是准周期信号

2、，y(t)是瞬变信号(B) y(t) 是准周期信号，x(t)是瞬变信号(C)都是准周期信号(D) 都是是瞬变信号4、若Fx(t)=X(f)，k为大于零的常数，则有Fx(kt)= ( )。(A) X(f/k) (B) kX(k f) (C) X(k f)/k (D) X(f/k)/k5、信号x(t) =Asin(t +) 的均方根值为( )。(A) A (B) A/2 (C) A/21/2 (D) A1/26、若时域信号为x(t) y(t)，则相应的频域信号为( )。 (A) X(f)Y(f) (B) X(f)+Y(f) (C) X(f)*Y(f) (D) X(f)Y(f)7、概率密度函数曲线下

3、的面积等于( )。(A) 0.1 (B)0.7 (C) 1.0 (D) 2.01.2 填空题1、能用确切数学式表达的信号称为( )信号，不能用确切数学式表达的信号称为( )信号。2、若周期信号的周期为T，则在其幅值谱中，谱线高度表示( )。3、任何样本的时间平均等于总体平均(集合平均)的随机信号被称为( )信号。4、将x(t) =Asin(2t +)和y(t) =Asin(t +)两个信号叠加，其合成信号x(t)+ y(t)是( )信号。5、实际测试中常把随机信号按( )处理，于是可以通过测得的有限个函数的时间平均值估计整个随机过程。6、已知一个正弦信号，从任意时刻开始记录其波形，所得正弦波的

4、( )是随机变量。 1.3简答题1、瞬变信号的频谱与周期信号的频谱有何相同点和不相同点？ 瞬变信号的幅值频谱X(f)与周期信号的幅值频谱Cn均为幅值频谱；但Cn的量纲与信号幅值的量纲一样，X(f)的量纲与信号幅值的量纲不一样，它是单位频宽上的幅。瞬变信号的频谱具有连续性和衰减性，周期信号的频谱具有离散性、谐波性、收敛性。2、试述平稳随机信号与各态历经信号的特点及相互关系？ 平稳随机信号的统计特征不随时间的平移而变化。平稳随机信号可分为各态历经信号和非各态历经信号。如果平稳随机信号的时间平均等于集合平均，则称其为各态历经信号。 1.4应用题1、 求正弦信号的绝对均值，均方根值及概率密度函数p(x

5、)。解 0 0 - - - - -题图1. 1 取 有 000x(t)2、 求题图1-2双边指数函数的傅里叶变换,双边指数函数的波形如图所示,其数学表达式为 解：是一个非周期信号，它的傅里叶变换 题图1-2双边指数函数即为其频谱密度函数，按定义式求解： 3、 求题图1-3周期三角波的傅里叶级数 (三角函数形式和复指数形式),并画出频谱图。周期三角波的数学表达式为 A 0 t题图1.3 周期性三角波解：将展开成三角函数形式的傅里叶级数，求其频谱。计算傅里叶系数： 是偶函数 于是，有 由此得的三角函数形式傅里叶级数展开上展开式为 若取 n次谐波分量的幅值 n次谐波分量的相位 画出的频谱如题图1.2

6、(b)所示。将展开成复数形式的傅里叶级数，求其频谱。计算傅里叶系数 0 /2 /2 /2 /2 /2 0 题图1.3由此得的复指数形式傅里叶级数展开上展开式为n次谐波分量的幅值n次谐波分量的相位画出的频谱如题图1.2(c)所示。1.4 求被矩形窗函数截断的余弦函数(题图1.4)的频谱，并作频谱图。解 题图1.4 或者，1.5 单边指数函数与余弦振荡信号的乘积为 z(t)=x(t) y(t), 在信号调制中, x(t) 叫调制信号, y(t) 叫载波, z(t) 便是调幅信号 。若把 z(t) 再与 y(t) 相乘得解调信号 w(t)= x(t) y(t) z(t)。求调幅信号 z(t) 的傅里

7、叶变换并画出调幅信号及其频谱。求解调信号 w(t) 的傅里叶变换并画出解调信号及其频谱。解：首先求单边指数函数的傅里叶变换及频谱 余弦振荡信号的频谱利用函数的卷积特性,可求出调幅信号 的频谱 A A/a 0 t 0 f a a x(t) 0 0 t 0 b b A 0 t 0 f c c 题图1.5 a 调幅信号及其频谱求解调信号 w(t) 的傅里叶变换并画出解调信号及其频谱。利用数的卷积特性, 求出调幅信号 的频谱, 见题图1,5b。 0 题图1.5 b 解调信号频谱若足够大，从解调信号频谱图中区间（-，）的图像可恢复原信号的波形，图略。 2 测量误差的分析和处理 2.1 单选题 1、使用一

8、个温度探测器时，下列关于误差的描述中，不下确的是（ ）。 (A) 滞后是系统误差 (B) 重复性反映系统误差 (C) 零漂反映系统误差 (D) 分辨率误差是随机误差 2、如果多次重复测量时存在恒值系统误差，那么下列结论中不下确的是（ ）。 (A) 测量值的算术平均值中包含恒值系统误差 (B) 偏差核算法中，前后两组的离差和的差值显著地不为零 (C) 修正恒值系统误差的方法是引入与其大小相等，符号相反的修正值 (D) 恒值系统误差对离差的计算结果不产生影响 2.2填空题 1、在随机误差分析中，标准误差越小，说明信号波动越（ ）。 2、（ ）是对应于事件发生概率峰值的随机变量的值。 3、（ ）误差

9、的大小决定测量数值的准确度。 4、（ ）误差的大小决定测量数值的精密度。 5、引用误差是测量的（ ）误差与仪表的测量上限或量程之比。 2.3简答题1、使用一个温度探测器时，已测定下列误差：滞后 0.1 系统误差读数的0.2% 系统误差重复性 0.2 随机误差分辨率误差 0.05 随机误差零漂 0.1 系统误差试确定这些误差的类型。 2、 在足够多次的测量数值中，如何根据莱茵达准则和肖维纳准则确定测量数值的取舍？ 确定测量数值取舍的步骤可归纳如下： (1)求出测量数值的算术平均值及标准差(均方根误差）；(2)将可疑数值的误差i与上述准则作比较，凡绝对值大于3或c的就舍弃；(3) 舍弃数值后，重复

10、上述过程，看是否还有超出上述准则的数值需要舍弃。 3测量系统的特性3.1 单选题 1、下列选项中，（ ）是测试装置静态特性的基本参数。 (A) 阻尼系数；(B)灵敏度；(C) 单应脉冲响时间；(D)时间常数 2、对于二阶系统，用相频特性()=90所对应的频率估计系统的固有频率n，该n值与系统阻尼比的大小（ ）。(A)无关 ；(B)依概率完全相关；(C) 依概率相关；(D)成线性关系 3、测试装置的频响函数H(j)是装置动态特性的（ ）描述。(A) 幅值域； (B)频域 ；(C) 复频域；(D)相位域4、用一阶系统作测量装置，为了获得较佳的工作性能，其时间常数原则上（ ）。 (A)越大越好；(B

11、) 越小越好；(C)应大于信号周期；(D) 应小于信号周期 5、（ ）是一阶系统的动态特性参数。 (A) 固有频率；(B) 线性；(C) 时间常数；(D) 阻尼比 6、线性度表示标定曲线（ ）的程度。 (A)接近真值；(B) 偏离其拟合直线；(C) 加载和卸载时不重合 ；(D) 在多次测量时的重复 7、传感器的滞后表示标定曲线（ ）的程度。 (A)接近真值；(B) 偏离其拟合直线；(C) 加载和卸载时不重合 ；(D) 在多次测量时的重复 3.2 填空题 1、 若线性系统的输入为某一频率的简谐信号，则其稳态响应必为（ ）的简谐信号。 2、（ ）是在输入不变的条件下，测量系统的输出随时间变化的现象

12、。 3、关于标定曲线不重合的测量系统静态特性有（ ）和（ ）。 4、测试装置在稳态下 单位输入变化所引起输出变化称为该装置的（ ）；能够引起输出量可测量变化的最小输入量称为该装置的（ ）。 5、相频特性是指（ ）变化的特性。 6、若测试装置的输出信号较输入信号延迟的时间为t0，实现不失真测试的频域条件是该测试装置的幅频特性A()= （ ），相频特性()= （ ）。 7、二阶测试装置，其阻尼比为（ ）左右时，可以获得较好的综合特性。 8、对数幅频特性曲线的纵坐标为（ ）。 9、一个指针式仪表的精度为0.5级表示该仪表的（ ）不大于0.5%。 10、测量系统输出信号的傅立叶变换与输入信号的傅立叶变

13、换之比称为( )。 11、测量系统对脉冲输入的响应称为( )。 3.3 简答题 1、说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。 在实际测试中，测得的信号常常会受到其他用信号或噪声的干扰，依据频率保持性可以认定，测得信号中只有与输入信号相同的频率成分才是真正由输入引起的输出。 在故障诊断中，对于测试信号的主要频率成分，依据率保持性可知，该频率成分是由于相同频率的振动源引起的，找到产生频率成分的原因，就可以诊断出故障的原因。 2、测试系统不失真测试的条件什么？ 在时域，测试系统的输出y(t)与输入x(t)应满足y(t)=A0 x(tt0)。在频域，幅频特性曲线是一条平行于频率轴的直线，即幅频特性为常

14、数，A()= A0，相频特性曲线是线性曲线()= t0，式中A0，t0均为常数。3、在磁电指示机构中，为什么取0.7为最佳阻尼比？磁电指示机构二阶系统。当阻尼比取0.7，从的角度，在一定误差范围内，工作频率范围比较宽，从相频特性的角度，特性曲线近似于线性，这样可以在较宽频率范围实现不失真测试。 4、对一个测试装置，已知正弦输入信号，如何确定测量结果的幅值误差和相位误差？ 首先确定装置频响函数把输入信号的频率对别带入幅频特性和相频特性。分别得到输出与输入的幅值比，输出滞后于输入的相角。幅值比 与1的差值为幅值相对误差，滞后的相角即相位误差。5、已知输入的周期信号的各简谐成分的三个基本要素， 如何

15、根据系统的传递函数，确定系统相应的输出信号？ 把传递函数的自变量s换成j，求出幅频特性和相频特性函数。然后分别带入各简谐成分的角频率，分别得到输出与输入的幅值比和滞后的相角。对输入的各简谐成分，幅值乘以幅值比，初相位加上滞后的相角，然后合成，得到相应的输出信号。3.4应用题 3.2在使用灵敏度为80nC/MPa的压电式力传感器进行压力测量时，首先将它与增益为 5mV/nC的电荷放大器相连，电荷放大器接到灵敏度为25mm/V的笔试记录仪上，试求该压力测试系统的灵敏度。当记录仪的输出变化30mm时，压力变化为多少？解 总灵敏度K=80(nC/Mpa)5(mV/nC)25/1000(mm/mV)=1

16、0(mm/Mpa)P=30/10=3(Mpa)3.3把灵敏度为的压电式力传感器与一台灵敏度调到的电荷放大器相接，求其总灵敏度。若要将总灵敏度调到，电荷放大器的灵敏度应作如何调整？ 解S=S1 S2=40410-4 (pC/Pa)0.226(mV/pC)=9.1310-3 (mV/Pa)S2= S /S1=1010-6 (mV/Pa)/ (40410-4) (pC/Pa) =2.4810-4 (mV/pC)3.4 用一时间常数为2s的温度计测量炉温时，当炉温在200400之间，以150s为周期，按正弦规律变化时，温度计输出的变化范围是多少？解 温度计为一阶系统，其幅频特性为3.5 已知一测试系统

17、是二阶线性系统，其频响函数为信号 输入此系统，基频，求输出信号。解 输入信号各次谐波的幅值和相位与频率的关系是频率 , , 幅值 1 0.5 0.2相位 /2 /6 (2.34) (2.35)将三个频率成分的频率值：、和分别代入式 (2.34)和(2.35)，求出它们所对应的幅频特性值和相频特性值:频率 , , |H(j)|幅值 1.28 2.00 0.32()相位 0.1 0.5 0.9得到时域表达式3.6 用一阶系统对100Hz的正弦信号进行测量时，如果要求振幅误差在10%以内,时间常数应为多少？如果用该系统对50z的正弦信号进行测试时，则此时的幅值误差和相位误差是多少？解于是，有 幅值相

18、对误差 相位误差 -13.6。3.7某一阶测量装置的传递函数为，若用它测量频率为0.5Hz、1Hz、2Hz的正弦信号，试求其幅度误差。解 将f=0.5, 1, 2 (Hz) 分别代入，有A(f)=0.9922，0.9698，0.8935相对误差 r= A(f)-1分别为 r= -0.78%，-3.02%，-10.7%3.8用传递函数为的一阶测量装置进行周期信号测量。若将幅度误差限制在5%以下，试求所能测量的最高频率成分。此时的相位差是多少？于是，有 =131.5 (1/s)=20.9 Hz,()=-0.318=-18.23.9设一力传感器作为二阶系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz，阻尼

19、比为0.14，问使用该传感器作频率为400Hz正弦变化的外力测试时，其振幅和相位角各为多少？=-0.184=-10.573.10对一个二阶系统输入单位阶跃信号后，测得响应中产生的第一个过冲量的数值为1.5，同时测得其周期为6.28ms。设已知装置的静态增益为3，试求该装值的传递函数和装置在无阻尼固有频率处的频率响应。解最大过冲量 M=1.5/3=0.5=0.216=1024 rad/s 3-5 一气象气球携带一种时间常数为15秒的温度计，以每秒5米的上升速度通过大气层，设温度随所处的高度每升高30米下降0.15的规律而变化,气球将温度和高度的数据用无线电送回地面,在3000米处所记录的温度为-

20、1。试问实际出现-1的真实高度是多少？解 气球的温度表达式取拉氏变换，有 温度计的传递函数 令 取拉氏反变换，有 上升到3000米所需时间 t=3000/5=600s所以，温度计对输入的响应延时=15s，实际指示-1的真实高度4常用传感器的变换原理4.1单选题 1、导体应变片在外力作用下引起电阻变化的因素主要是（ ）。 (A)长度；(B)截面积；(C)电阻率；(D)温度2、在位移测量中，（ ）传感器适用于非接触测量，而且不宜受油污等介质影响。 (A)电容；(B)压电；(C)电阻；(D) 电涡流 3、面积变化型电容传感器的灵敏度（ ）。 (A)正比于两块极板之间的线速度；(B) 正比于两块极板之

21、间的线位移； (C) 正比于两块极板之间的间隙；(D)等于常数 4、变极板间隙型电容传感器的输入与输出成（ ）关系。 (A) 正比；(B) 线性；(C)反比；(D) 平方 5、下列第（ ）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。(A)热电偶、电涡流、电阻应变电；(B) 热电偶、霍尔、半导体气敏传感器；(C)硅光电池、霍尔、磁电；(D)压电、霍尔、电感 6、R0）J4lkl用fA到几LGJ穴jbhot工N又过街的p社测色 （A）hXth（B rgr （？ HR j kff 7 下列第（）期化感钦逅s十测 旋转轴叩转递 一A）电利OL 田地应变 电容 （以盼电阻应 电涡流 此电 （ gK4th A

22、L y 1） Jk gJJ； rniX 8、下I北涡洲o感器城以0确的是【 马）不受油污等计成影响 川I 它属于控触恻S 门J 有8频透射式 （U）房间频封闭式 4.2填空题 1 为了提高变出历型电日n感器的灵敏旧 线则暂N减小N刘邦件变此对测8用四GJ响 买际应用时常常采JS（工作才九 2 电钢人传感彻党m计为用距区o凹 面积四比型和）咽 3、（JK面科的输出电势与被测速度成晶比 4、W个n的元时的（）旧m于地达国电行为辅UINjjk含 5、螺级管力和四Q感K感器比单嫖线管型电感传感器有较高的灵敏因q 4.3简答题1、 什么是物件四感器n鱼是结为观c感器”试举例说叽 物N型传感骼依靠敏感元问

23、以出人恩o伽仆。、11。L7。回 怄贴冷绩叨里制n破四油附再叮。l。，。、，。m已回 给冈地问团ao阿供协到上主量印。l。、。 一、。JlqDD 电钮式测项fLo进文测报四g地四件舢力扑1kMKM0rdeBffNffiK83KBC。一D。、。贝H 甲M门J卞人hS 川这势n由日出）热泪二对oc杠。、。 2、 n源型防感器和大源型传吸器向你】榔？试举例说明 有源型传感脚p能由田制地传感慨 足以外翻m给冰协胜B旧月TMh p中出d刻来的制外部出优能滥的暨l 例句卜 电附变观B中 贝11伏由0k D杨厂0田派出批供组 出因酒S变化所引后的）内生lw朋变u兴技J电例L不平说用四 山尤 申城艺洲快现 出

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34、(D) 载波相位随调制信号幅值而变 3、 。阔地信q经过闭训6gb3N4ll（ （A）带遍游戏器（m 低通彼雅加 KI 高通滤波比（n）相敏说份钱 4、用黝带L录仅利后U进行快最慢改 胶m号顺港问比发一L A AXM aftffi oh）JJd gMfate6 门l 矿项 幅值H低DM iffi8 5、 除J（D 以外的H他观同可能自信：调理国站的内容 Am用大（U）佯j县成）德地H调加 5.2填空题 l 而出阶4Y项管的阳化臧W回购序好Blj垦ZJEIZ其平衡员呼见 7 训机舷司U清作已载戚与调制后的（L 一个Q话器用uUD源供也就K测国范因偷出I一洲。马的电讯为了把信日场八座mmW 可在变

35、这能D群山用连一个（）n的标准电阻 o助人座m田间端规mIV的中出倡U 4、恒带宽比滤波器的中心频率越高，其带宽（ ），频率分辨率越低。 5、 裕QO高频例忏降后返政的icn蚓I 低频增0与截k频平之间的关系l可U弓（）HvH）灭顶以 如组无回校则洲总H出H诺说m以以个过大器 ） 5.3简答题 L、通常测试系统由哪几部分组成？简要说明各组成部分的主要功能。 4cq一omuBOS 中间电路 对传感器输出的o号进行转换规处见 （H）IkKkWttfathA ti：） ffkapNNlqMffAbe （D）裕固德颖器的和贸为【hZWMatthM41 （八）员被一调制后2比fi珊gi0屡 （）我以阴位

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