【正文】 測試技術(shù)考試試題庫（帶答案）一，學(xué)院 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 題號(hào)一二三四五六總分得分 一、填空（每空1份，共20分）1． 測試技術(shù)的基本任務(wù)是 獲取有用的信息 。2． 從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng) 脈沖響應(yīng)函數(shù) 的卷積。3． 信號(hào)的時(shí)域描述，以 時(shí)間()為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以 頻率或?yàn)楠?dú)立變量。4． 如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于 100 Hz。5． 在橋式測量電路中，根據(jù)其 的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋。6． 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者利用 引起的電阻變化，后者利用 變化引起的電阻變化。 7． 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 而工作的。8． 帶通濾波器的上下限截止頻率為fcfc1，其帶寬B = ；若其帶寬為1/3倍頻程則fc2 = fc1。9． 屬于能量控制型的傳感器有 、 等。10 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為 、 、 。11 相關(guān)濾波的工作原理是 。12 測試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用 函數(shù)、 函數(shù)和 函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。 選擇題（把正確答案前的字母填在空格上，每題1分，共10分）1—5 D B C A B 6—10 D B D B D1． 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是 信號(hào)。 A 復(fù)雜周期 B 非周期 C 瞬態(tài) D 隨機(jī)2． 平穩(wěn)隨機(jī)過程必須 。 A 連續(xù) B統(tǒng)計(jì)特征與時(shí)間無關(guān) C 各態(tài)歷經(jīng) D 統(tǒng)計(jì)特征等于時(shí)間平均3． 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 。A 固有頻率 B 阻尼比 C 時(shí)間常數(shù) D 靈敏度4． 系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為 。A 回程誤差 B 絕對(duì)誤差 C 相對(duì)誤差 D 非線性誤差5． 電阻應(yīng)變片的輸入為 。A 力 B 應(yīng)變 C 速度 D 加速度6． 用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。A 傳遞函數(shù) B 互相關(guān)函數(shù) C 互譜密度函數(shù) D 相干函數(shù)7． 為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用 放大器。A 電壓 B 電荷 C 微分 D 積分8． 在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量而且不受油污等介質(zhì)影響的是 傳感器。A 電容式 B 壓電式 C 電阻式 D 電渦流式9． 信號(hào)分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號(hào)的頻率，可將磁帶 ，也可達(dá)到分析的目的。 A 重放速度放快 B 重放速度放慢 C 重放速度不變 D 多放幾次10. 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 。 A 存在，但5％ B 存在，但1 C 在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在 D 不存在三、判斷題（用√或表示，在正確的題目對(duì)應(yīng)的括號(hào)里填√，反之填 ，每題1分，共10分）1． （ ）非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。2． （ ）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。3． （ ）調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。4． （ ）渦流傳感器屬于有源傳感器。5． （ ）滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測量。6． （ ）窗函數(shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)所引起的誤差越小。7． （ ）恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。8． （ ）隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。9． （ ）壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10.（ ）若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數(shù)一定為1。四、簡答題（每題5分，共30分）1． 已知周期方波的傅立葉級(jí)數(shù)展開式為 試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點(diǎn)。2． 二階測試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)現(xiàn)不失真測試，如何確定其取值范圍？ 3． 何謂不失真測試？實(shí)現(xiàn)測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何？4． 信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)？ 5． 為什么在動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕？6． 測得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖1，問：圖1（1） 這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么？（2） 從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？五、計(jì)算題（共14分）1． （6分）已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為， 式中 當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出2． （4分）有一信號(hào)，初始相角為一隨機(jī)變量；試求 1）求其自相關(guān)函數(shù)；2）確定其均值和方差。3． （4分）以阻值，靈敏度的電阻絲應(yīng)變片與阻值為的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負(fù)載電阻無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?000時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓xx大學(xué)200X—200X學(xué)年第一學(xué)期《傳感器與測試技術(shù)》期末考試試卷參考答案學(xué)院 _ 年級(jí) _ 考試班級(jí) ___一、 填空( 每空1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共20分)1． 獲取有用的信息2． 脈沖響應(yīng)函數(shù)3． 時(shí)間()、頻率或4． 100Hz5． 激勵(lì)電壓（或工作電壓或橋壓或電源）6． 導(dǎo)體機(jī)械形變、半導(dǎo)體電阻率的（或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)）7． 壓電效應(yīng)8． 、（）9． 電阻式傳感器、渦電流傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等，答對(duì)任何兩個(gè)均得2分10． 調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相11． 同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)/同頻檢測原理12． 傳遞、頻率響應(yīng)、脈沖響應(yīng)二、 選擇題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10分）1—5 D B C A B 6—10 D B D B D三、 判斷題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10分） 1—5 √√√ 6—10 √√√四、 簡答題（每題5分，共30分） 1．（5分） 2分頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性 3分(每答對(duì)一個(gè)得1分) 2．（5分）固有頻率()和阻尼比() 3分()為了實(shí)現(xiàn)不失真,阻尼比() ~ 。 2分(每答對(duì)一個(gè)得1分) 3. （5分）輸出y(t)與輸入x(t)滿足關(guān)系y(t)=A0x(tt0), 其中A0和t0為常數(shù),則為不失真測試。 2分或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確2分，不完整1分，錯(cuò)誤不得分。實(shí)現(xiàn)不失真測試的測試裝置的 幅頻特性為 A(ω)= A0 = 常數(shù) 相頻特性為 φ(ω)= 或者用文字表述，表述正確同樣得分。 4. （5分）（1）電壓幅值調(diào)理（或者放大） 1分（2）濾波（或者濾去高頻） 2分（3）隔離直流分量（或者隔直） 1分（4）如原信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)） 1分 5. （5分）動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋（1分），即使各橋臂均為電阻，由于導(dǎo)線間存在分布電容（1分），相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡（3分）。 5分其它的表述酌情給分。 6. （5分） （1）互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)。 2分 （2）頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同 1分 相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位 1分 幅值信息：此波形的振幅是兩個(gè)正弦波振幅乘積的一半 1分五、 計(jì)算題（共14分）1. （6分） 令， 根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性　　　　， 由，可以得到： 1分 1分 由，可以得到： 1分 1分 由線性系統(tǒng)的疊加性可得 2分 2.（4分） 自相關(guān)函數(shù)： 1分 = = 1分 均值：==0 1分 方差： 1分 3. （4分）單臂：V 2分 雙臂：V 2分六、 應(yīng)用題（共16分）1. （6分）轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為：2000/60=； 1分 轉(zhuǎn)動(dòng)軸II的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為：1500/60=25HZ； 1分轉(zhuǎn)動(dòng)軸III的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為：600/60=10HZ； 1分與實(shí)驗(yàn)測得振紋的頻譜圖比較可知軸II上的齒輪不平衡量對(duì)加工表面的振紋影響最大。 3分2．（10分）（1）（6分）測試系統(tǒng)組成框圖：（4分）測試過程（2分）：信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)由功率放大器放大后傳送給激振器，激振器通過壓電式力傳感器對(duì)簡支梁激振；壓電力傳感器拾取激振力信號(hào)，壓電加速度傳感器拾取振動(dòng)信號(hào)，分別經(jīng)電荷放大器放大后送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最后由顯示設(shè)備顯示頻率響應(yīng)函數(shù)。 幅頻特性峰值對(duì)應(yīng)的頻率為簡支梁的固有頻率；2分 半功率點(diǎn)（）對(duì)應(yīng)的頻率分別為；阻尼比如下方法估計(jì)： 2分 要求能在圖中正確表示，否則酌情扣分。 （2）（4分）復(fù)習(xí)題第一章 信號(hào)及其描述（一）填空題 測試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依靠它們來傳輸?shù)?。這些物理量就是 ，其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)。 信號(hào)的時(shí)域描述，以 為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以 為獨(dú)立變量。 周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)： ， ， 。 非周期信號(hào)包括 信號(hào)和 信號(hào)。 描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有 、 、 。 對(duì)信號(hào)的雙邊譜而b，實(shí)頻譜（幅頻譜）總是 對(duì)稱，虛頻譜（相頻譜）總是 對(duì)稱。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或表示） 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（ ） 信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。（ ） 非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（ ） 非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（ ） 隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。（ ）（三）簡答和計(jì)算題 求正弦信號(hào)的絕對(duì)均值μ|x|和均方根值xrms。 求正弦信號(hào)的均值，均方值，和概率密度函數(shù)p(x)。 求指數(shù)函數(shù)的頻譜。 求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)的傅立葉變換。 求指數(shù)衰減振蕩信號(hào)的頻譜。第二章 測試裝置的基本特性（一）填空題 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為，輸入信號(hào)，則輸出信號(hào)的頻率為 ，幅值 ，相位 。 試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。 為了獲得測試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有 、 和 。 當(dāng)測試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關(guān)系為時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 測試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為 。 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 越小。 一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有 關(guān)系為最佳。（二）選擇題 不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。（1）靈敏度 （2）線性度 （3）回程誤差 （4）阻尼系數(shù) 從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 響應(yīng)的卷積。（1）正弦 （2）階躍 （3）脈沖 （4）斜坡 兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為和，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為 。（1） （2） （3）（4） 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 。（1）存在，但5％ （2）存在，但