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测试技术试题+答案

测试技术模拟考试题(1)

三、分析问答题 (共３０分) 1、已知信号

0()sin(2/3)

x t A f t ππ=-，试绘制信号的实频谱、虚频谱和单边幅频谱、双边幅频谱及

双边相频谱（10分）

２、已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源

0()cos 2y t f t

π=和输入信号x(t)的幅值谱如图所示。电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出。试分别画出电桥输出信号、相敏检波输出信号和低通滤波器输出信号幅值谱X m (f)、 X e (f)、 X f (f)。（１０分）

3、若用光线示波器来记录图一所示的方波信号，可否选用FC6-400型振动子?

并说明理由。(注：该振动子的固有频率为400Hz)（10分）分析问答题答案

2．

3. 答：不能选用。因该方波信号是一个由多频率成分叠加而成的复杂周期信号，周期为5ms ，则其基频为：Hz f 200005.0/10==，要较完整地记录该信号，必须保证其前十次谐波的幅值误差小于5％，即需满足：

58.010

200100≤?=

f f f ，得Hz f n 3448≥。而FC6-400型振动子的固有频率

Hz f n 400=，远小于要求的3448Hz ，仅仅只有构成该方波的一次谐波(200Hz)可以满足不失真的记

录要求，其余各次谐波记录时都会产生很大的幅值误差，故不能选用FC6-400型振动子来进行记录。四、计算题（共3０分）

１、用一阶测量仪器测量100Hz 的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5%，问仪器的时间常数T 的取值范围。若用该仪器测50Hz 的正弦信号，相应的振幅误差和相位滞后是多少？（10分）

一阶装置,仍有1

1)(+=

Ts s H 2

12]

)2(1[1

)(f T f H π+=

同一

,T 越大,

)(f H 越小.今f

=100Hz, 测量误差小于

5%，即

.0)(>f H ,求出4

23.5-?

秒用该仪器测50Hz 的正弦信号,有

9868

.0)(=f H ,

.9)2(arg )(-=-=ΦTf tg f π即振幅误差是1.32%,相位滞后是

.9-

2试求正弦信号

0()sin x t t

ω=和基频与之相同的周期方波信号y(t)的互相关函数

)

(τxy R 。

001(/20)(){

1(0/2)

T t y t t T --≤≤=≤≤（10分）

可只求一个周期的)(τxy R 0

1()()()()T xy yx R R y t x t dt T

τττ=-=

1()sin ()T y t t dt

ωτ-?

02000

1sin ()sin ()T T t dt t dt T T ωτωτ-=

--+

0020

11cos ()

cos ()

22T T t t ωτωτπ

- ＝

cos ωτπ

3、某信号的时域表达式如下000()sin sin 2sin 3......

223A

x t t t t ωωωπππ=

-, 问:

(1) 该信号属于哪类信号(周期或非周期)，试画出波形图? (4分)

(2) 当该信号通过一理想带通滤波器，该滤波器的A(ω)=1，带宽B=80Hz ，中心频率f 0=50Hz,画出该滤波器输出波形的幅频谱(3分)并求出滤波器输出波形的平均值为多少(已知该信号基频f 0=50Hz ) (3分)？

(1) 周期信号锯齿波图略 (2) 输出的幅频特性为: (3) 平均值a 0 =０

100

测试技术模拟考试题(2)

一、填空

1．测试技术的基本任务是。 2．从时域看，系统的输出是其输入与该系统的卷积。

3．信号的时域描述，以为独立变量；而信号的频域描述，以为独立变量。

4．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

Hz 。

5．在桥式测量电路中，根据其的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。

6．金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用引起的电

阻变化，后者利用变化引起的电阻变化。 7．压电式传感器是利用某些物质的而工作的。

8．带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1，其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程

则fc 2 = fc 1。

9．属于能量控制型的传感器有、等。

10 根据载波受调制的参数不同，调制可分为、、。 11 相关滤波的工作原理是。 12 测试装置的动态特性可以用函数、函数和函数进行

数学描述。

二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上）

1．不能用确定的数学公式表达的信号是信号。 A 复杂周期 B 非周期 C 瞬态 D 随机 2．平稳随机过程必须。

A 连续

B 统计特征与时间无关

C 各态历经

D 统计特征等于时间平均 3．一阶系统的动态特性参数是。

A 固有频率

B 阻尼比

C 时间常数

D 灵敏度

4．系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量

之间的最大差值称为。

A 回程误差

B 绝对误差

C 相对误差

D 非线性误差 5．电阻应变片的输入为。

A 力

B 应变

C 速度

D 加速度

6．用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

A 传递函数

B 互相关函数

C 互谱密度函数

D 相干函数

7．为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用放大器。

A 电压

B 电荷

C 微分

D 积分

8．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。

A 电容式

B 压电式

C 电阻式

D 电涡流式

9．信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带，也可达到分析

的目的。

A 重放速度放快

B 重放速度放慢

C 重放速度不变

D 多放几次

10. 一阶系统的阶跃响应中，超调量。

A 存在，但<5％

B 存在，但<1

C 在时间常数很小时存在

D 不存在

三、判断题（用√或×表示，在正确的题目对应的括号里填√，反之填 ×） 1．（）非周期信号的频谱是连续的。

2．（）传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。 3．（）调幅波是载波与调制信号的叠加。 4．（）涡流传感器属于有源传感器。

5．（）滑线变阻器式传感器不适于微小位移量的测量。

6．（）窗函数频谱的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。 7．（）恒带宽滤波器的中心频率越高，其带宽越宽。 8．（）随机激振属于宽带激振法。

9．（）压电式加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。

10.（）若系统是完全线性的，则输入输出的相干函数一定为1。四、简答题已知周期方波的傅立叶级数展开式为

??+++=

t t t A t x 0005s i n 513s i n 31s i n 8)(ωωωπ 试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其频谱特点。

1．二阶测试装置的两个动态特性参数是什么？为了实现不失真测试，如何确定其取值范围？ 2．何谓不失真测试？实现测试不失真的测试装置的幅频和相频特性应如何？ 3．信号的预处理包括那些环节？

4．为什么在动态电阻应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？

5．测得两个同频正弦信号的相关函数波形如图1，问：

图1

（1）这一波形是自相关函数还是互相关函数？为什么？（2）从波形中可以获得信号的哪些信息？

五、计算题

已知低通滤波器的频率响应函数为

ωτ

ωj H +=

11)(，式中 s 05.0=τ

当输入信号为)45100cos(5.0)60cos(6.0)(

-+=t t t x 时，求滤波器的稳态输出)(t y 1．有一信号)cos()(?ω+=t A t x ，初始相角

为一随机变量；

试求 1）求其自相关函数；2）确定其均值和方差。

2．以阻值Ω=120R ，灵敏度5.2=S 的电阻丝应变片与阻值为Ω120的固定电阻组成电桥，供桥电

压为4V ，并假定负载电阻无穷大，当应变片的应变为1000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压。六.应用题

1.某车床加工外圆表面时，表面振纹主要是由主轴箱转动轴上齿轮不平衡惯性力使主轴箱振动所引起，实验测得振纹的频谱如图2（a ）所示，主轴箱内的传动示意图如图2(b)所示，传动轴Ⅰ、Ⅱ和主轴Ⅲ上的齿轮齿数分别为Z 1 = 30, Z 2 = 40, Z 3=20, Z 4=50, 传动轴Ⅰ的转速为 n 1 = 2000转/分（根据传动比计算可知：传动轴Ⅱ的转速为 n 2 = 1500转/分，主轴Ⅲ的转速为 n 2 = 600转/分），试分析哪一根轴

上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响较大？为什么？

（a ） (b)

图2

2. 欲测试图3(a)所示简直梁的动态特性参数（固有频率和阻尼比）

（1）请从现有设备中选择，并用框图表示测试系统构成，简述测试过程；

（2）测得该梁的幅频特性曲线如图3（b ）所示，根据该曲线如何确定简直梁的动态特性参数（给出原理、公式并在图中表示）

（现有设备：压电式加速度计、压电式力传感器、磁电式速度计、电阻应变片、电荷放大器、功率放大器、信号发生器、激振器、数据采集分析系统、显示设备）

图3 (a) 图3 (b)

参考答案一、填空

1．获取有用的信息 2．脉冲响应函数

3．时间(t )、频率f 或)(ω 4． 100Hz

5．激励电压（或工作电压或桥压或电源）

6．导体机械形变、半导体电阻率的（或半导体压阻效应） 7．压电效应 8． 12c c f f - 、

2（或1.26）

9．电阻式传感器、涡电流传感器、电容式传感器、电感式传感器等；

调幅、调频、调相。

10．同频相关不同频不相关/同频检测原理。 11．传递、频率响应、脉冲响应二、选择题

1—5 D B C A B 6—10 D B D B D 三、判断题

1—5 ×√×√√ 6—10 √×√×√ 四、简答题 1．

频谱特点：离散性、谐波性、递减性

2．固有频率(n ω)和阻尼比(ξ)

为了实现不失真,阻尼比(ξ)取值0.6 ~ 0.8; 工作频率取值小于等于0.58n ω

3.输出y(t)与输入x(t)满足关系y(t)=A 0x(t-t 0), 其中A 0和t 0为常数,

则为不失真测试。实现不失真测试的测试装置的

幅频特性为 A(ω)= A 0 = 常数

相频特性为 φ(ω)=ω0t -

或者用文字表述，表述正确同样得分。

4. （1）电压幅值调理（或者放大）

（2）滤波（或者滤去高频）（3）隔离直流分量（或者隔直）

（4）如原信号进行调制，则应先进行解调（或者解调）

5.动态电阻应变仪采用的是纯电阻交流电桥，即使各桥臂均为电阻，由于导线间存在分布电容，相当于在各桥臂上并联了一个电容，因此，除了电阻平衡外，还须有电容平衡。

6. （1）互相关函数，因为是非奇非偶函数。

（2）频率信息：正弦波形的频率与此波形频率相同

相位信息：两正弦波形之间的相位差就是此波形中的初相位幅值信息：此波形的振幅是两个正弦波振幅乘积的一半五、计算题

1. )45100cos(5.0)60cos(6.0)(?-+=t t t x

令)60cos(6.0)(1t t x =，)45100cos(5.0)(2?-=t t x 根据线性系统频率保持性和幅频相频特性 2

)

(11

)(τωω+=

A ，)tan()(τωω?-=

由601=ω，可以得到：

316.0)

6005.0(11

)(2

1=?+=

ωA

?-=?-=-=565.71)6005.0()()(1arctg arctg τωω?

)565.7160cos(1896.0)565.7160cos(316.06.0)(1?-=?-?=t t t y

由1002=ω，可以得到：

196.0)

10005.0(11

)(2

2=?+=

ωA

?-=?-=-=69.78)10005.0()()(2arctg arctg τωω?

)69.123100cos(098.0)69.7845100cos(5.0196.0)(2?-=?-?-?=t t t y 由线性系统的叠加性可得

)69.123100cos(098.0)565.7160cos(1896.0)()()(21?-+?-=+=t t t y t y t y

2. 自相关函数：?

+?=T

x dt t x t x T

R 0

)()(1lim )(ττ

=dt t A t A T

)])(cos[)cos(1lim

?τω?ω++?+?

)cos(2

ωτA

均值：?

0)(1T T x dt t x T μ=

+22

0)cos(1T T dt t A T ?ω=0

方差：2

])([1

dt t x T T T x x

μσ

3. （4分）单臂：

00010

5.2410

10005.24141414--?=????=

??=

u S u R R u R R u y εV

双臂：

00010

5410

10005.22

1212--?=????=

=??=??=u S u R

R u R

R u y εV

应用题

1.转动轴I 的转动频率为：2000/60=33.3HZ ；

转动轴II 的转动频率为：1500/60=25HZ ；转动轴III 的转动频率为：600/60=10HZ ；

与实验测得振纹的频谱图比较可知轴II 上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响最大。

2．（1）测试系统组成框图：

测试过程：信号发生器产生的信号由功率放大器放大后传送给激振器，激振器通过压电式力传感器对简支梁激振；压电力传感器拾取激振力信号，压电加速度传感器拾取振动信号，分别经电荷放大器放大后送入数据采集系统，最后由显示设备显示频率响应函数。 (2)幅频特性峰值0A 对应的频率为简支梁的固有频率n ω；

半功率点（或者0

1A 或者0.7070A ）对应的频率分别为1ω、2ω；

阻尼比如下方法估计：n

ωωωζ1

2-=

。

重点章节复习

第二章信号的分类及频谱分析

（一）填空题

1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些

物理量就是信号，其中目前应用最广泛的是电信号。

2、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。

3、周期信号的频谱具有三个特点：离散性，谐波性，收敛性。

4、非周期信号包括准周期信号信号和瞬态非周期信号。

5、描述随机信号的时域特征参数有均值、方均值、方差。

6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是偶对称，虚频谱（相频谱）总是奇对称。

（二）判断对错题（用√或×表示）

1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（√）

2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（√）

3、非周期信号的频谱一定是连续的。（╳）

4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（╳）

注：非周期信号幅频谱量纲。

5、随机信号的频域描述为功率谱。（√）

6. 可用明确的数学关系式描述的信号称为确定性信号。（×）

注:能用明确的数学关系式描述其随时间变化的关系的信号称为确定性信号。

7. 非确定性信号所描述的物理现象是一随机的过程。（√）

8. 单边频谱的幅值是双边带频谱的幅值的2倍。（√ ）

9.信号的频谱中的高频分量越多，则表示该信号在时域中变化越快。（√ ）

注：频域越宽，时域越窄，相应越快，比如极端的单位冲激函数。

10. 周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。（×）

注：

∑+∞

-∞

(

)

(δ

∑+∞

-∞

k T

)

(

2π

，不一定是脉冲序列，幅值有变。

13. 信号.x(t)=|a ×sinω0t|的频谱是连续的。（√）

14. 因周期信号x(t)不满足绝对可积条件，所以周期信号不存在傅立叶变换。（×）

注：狄里赫利条件要求周期函数在单周期内，非周期函数在时域内，绝对可积。周期函数在单周期内，非周期函数在任意区间内，只有有限个极值，有限个不连续点，且每个不连续点都是有限值。

第三章测试装置的基本特性（一）填空题

1、某一阶系统的频率响应函数为1

21)(+=

ωωj j H ，输入信号2

sin

)(t t x =，则输出信号)(t y 的

频率为=ω 1/2 ，幅值=y /1=φ

45- 。

2、试求传递函数分别为

.05.35.1+s 和

4.141n

n n

s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏

度 123 。

注：一二阶系统灵敏度即分母尾“1”形式时的分子（开环增益）。

3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有傅里叶变换法、

和滤波器法。 4、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现

测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 0

0t j e

A ω- 。

5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的被测量越小。

6、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有线形关系为最佳。（二）选择题

1、（4）不属于测试系统的静特性。

（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数 2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统（3）响应的卷积。

（1）正弦（2）阶跃（3）脉冲（4）斜坡

3、两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为（2）。

（1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）

)

()()

()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q -

4、一阶系统的阶跃响应中，超调量（4）。

（1）存在，但<5％（2）存在，但<1 （3）在时间常数很小时存在（4）不存在

5、忽略质量的单自由度振动系统是（2）系统。

（1）零阶（2）一阶（3）二阶（4）高阶 6、一阶系统的动态特性参数是（3）。

（1）固有频率（2）线性度 (3)时间常数（4）阻尼比

7、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（1）倍所经过的时间作为时间

常数，或（3）倍的1/3。

（1）0.632 （2）0.865 （3）0.950 （4）0.982 （三）判断对错题（用√或×表示）

1、一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz 的正弦信号，则必然导致输出波形

失真。（ × ）

2、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拉氏变换之比称为传递函数。

（ √ ） 3、当输入信号)(t x 一定时，系统的输出)(t y 将完全取决于传递函数)(s H ，而与该系统的物理模型无

关。（ √ ）

4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（ √ ）

5、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（ × ）

注：一般灵敏度越高，测量范围往往越窄，稳定性也往往越差。 6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（× ）（四）简答题

1、什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？

2、什么是系统的静态特性、动态特性，试说明如何描述测试系统的动态特性？用什么参数表征系统的静、

动态特性的好坏？

答：测试系统的静态特性就是在静态测量情况下描述实际测量系统与理想线性时不变系统的接近程度；系统的动态特性是指被测信号为动态信号时，输出信号与被测信号之间所呈现的关系。系统的动态特性可以从时域、复数域、频域三个不同的角度来描述，即权函数、传递函数和频率响应函数。系统的静态特性可以用线性度、灵敏度、回程误差等来表征系统的好坏；系统的动态特性用时间常数、阻尼比、固有频率等来表征系统特性的好坏。

3、线性定常系统有那些基本特性？试述频率保持性在动态测试中的重要意义。

答：线性定常系统的基本特性包括叠加性、比例性、微分性、积分性、频率保持性，其含义解释如下：

如果系统存在输入输出关系：)()(11t y t x → )()(22t y t x →

则叠加性：)()()()(2121t y t y t x t x ±→± 比例性：)()(11t ay t ax → 微分性：

t dy dt

t dx )()(11→

积分性：

→

d y d x 0

1)()(ττττ

频率保持性：)

(0?ωω+→t j t

j Be Ae

线性时不变系统的频率不变性在动态测试中具有重要的作用。例如，已经知道测试系统是线性的，其输入信号的频率也已知，那么，在测得的输出信号中就只有与输入信号频率相同的成分才可能是由输入引起的响应；其他的频率成分都是干扰噪声。利用这一特性，就可以采用相应的滤波技术，在有很强的噪声干扰情况下，也能将有用的信息提取出来。

4、测试系统不失真测试的条件是什么？试说明理由。

答：测试系统的不失真测试条件是：()()02,ft f const f

A πφ-=

=，即幅频特性为常值，相

频特性为过原点的直线。因为不失真测试系统是指信号通过该系统后波形不发生改变，即

)()(0t t Sx t y -=，该式左、右分别作傅氏变换，

有: π

)()(jft

f SX f Y -=

即: π

20)

()()(jft Se

f X f Y f H -==

故测试系统不失真的条件是:()()02,ft f const f A πφ-=

(五)计算题

1. 已知某测试系统传递函数

()s s H 5.011

，当输入信号分别为t x t x ππ4sin ,sin 21==时，试分

别求系统稳态输出，并比较它们幅值变化和相位变化。（20）

解： f

j f

j jf H ππ+=

??+=

1125.011

)(

122

)

1(1)(f f A π

+==

)(arg )(f tg f π-=Φ

Hz f X 5.0:11=, 537.0)(1=f A ,

52.57)(1-=Φf

Hz f X 2:22=, 157.0)(2=f A ,

96.80)(2-=Φf

有：)52.57sin(537.0)(10

-=t t X π )96.804sin(157.0)(20

-=t t X

2. 用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差

小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s 和5s ，问幅值误差是多少？（20）

解：一阶装置,有 1

)(+=

s s H τ

]

)2(1[1

)(f f A πτ+=

今5.0=τ，有212

]

)(1[1)(f f A π+=

幅值误差小于2% , 应98.0)(>f A 求出Hz f 06.0< 对被测信号：

周期是2s,Hz f 5.01=,537.0)(1=f A ，幅值误差为46.3% 周期是5s, Hz f 2.02=,847.0)(2=f A ，幅值误差为15.3%

3. 已知调幅波

)

2)(cos 2cos 300100()(t f t f t x c a ππΩ+= （20）

其中

f kHz f c 500,10==Ω试求：

(1) )(t x a 所包含的各分量的频率及幅值。 (2)绘出调幅波的频谱。

t f f t f f t f t x c c c a )(2cos 150)(2cos 1502cos 100)(ΩΩ++-+=πππ

t t t 4

44105.92cos 150105.102cos 150102cos 100??+??+?=πππ

频率:10KHz,幅值100;频率：10.5KHz,幅值:150;频率:9.5KHz, 幅值

:150

调幅波的频谱

4、某信号的时域表达式如下000()sin sin 2sin 3......

23A A

A A x t t t t ωωωπ

-, 问:

(3) 该信号属于哪类信号(周期或非周期)，试画出波形图? (4分)

解:可知 x(t)=A/2+A[－sin( nw0t)/ n π]。周期信号,锯齿波, T=1,斜率K=A,上移=A/2。

（2）当该信号通过一理想带通滤波器，该滤波器的A(ω)=1，带宽B=80Hz ，中心频率f 0=50Hz,画出该滤波器输出波形的幅频谱(3分)并求出滤波器输出波形的平均值为多少(已知该信号基频f 0=50Hz ) (3分)？解：平均值a 0 =０, 输出的幅频特性为：

10050

第四章常用传感器（一）填空题

1、属于能量控制型的传感器有电阻,电容,电感(涡流) 等，属于能量转换型的传感器有压电,磁电

等（每个至少举例两个）。

2、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用金属的几何变形引起的电阻变

化，后者利用半导体材料的电阻率变化引起的电阻变化。

3、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时

常常采用差动工作方式。

4、压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：电压放大器和电荷放大器，后接电

荷放大器时，可不受连接电缆长度的限制。

5、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。

6、磁电式速度计的灵敏度单位是 mv/(m/s) 。

7、压电式传感器是利用某些物质的压电效应而工作的。（二）选择题

1、电阻应变片的输入为 (2) 。

（1）力（2）应变（3）速度（4）加速度

2、结构型传感器是依靠 (3) 的变化实现信号变换的。

（1）本身物理性质（2）体积大小（3）结构参数（4）电阻值 3、不能用涡流式传感器进行测量的是 (4) 。

（1）位移（2）材质鉴别（3）探伤（4）非金属材料 4、变极距面积型电容传感器的输出与输入，成 (2) 关系。（1）非线性（2）线性（3）反比（4）平方

5、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 (3) 。（1）长度（2）截面积（3）电阻率（4）高通

6、压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的 (3) 产生变化。（1）固有频率（2）阻尼比（3）灵敏度（4）压电常数

7、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 (4) 传感器。（1）电容式（2）压电式（3）电阻式（4）电涡流式

8、自感型可变磁阻式传感器，当气隙δ变化时，其灵敏度S 与δ之间的关系是：S ＝（4）。（1）δ

（2）δk （3）2

-δ

k （4）2

--δ

9、光电倍增管是利用（2）效应制成的器件。

（1）内光电（2）外光电（3）光生伏特（4）阻挡层

（三）判断对错题（用√或×表示）

1、滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。（ √ ）

2、涡流式传感器属于能量控制型传感器（ √ ）

3、压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（ × ）

4、磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（×）（四）简答和计算题

1、哪些传感器可选作小位移传感器？

2、涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么？涡流式传感器能否测量大位移量？

为什么？

3、电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？

4、电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移？若能测量理由是什么？不能测量理由是什么？应采取

什么措施改进，就可以用电涡流传感器测量了。

5、压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同，为什么？

6、试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。

（1）用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理；

（2）两个线圈通常应该接在什么电路中？用图说明如何接法。

7、某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径)(4mm r =，工作初始极板间距离

)(3.00mm =δ，介质为空气。问：

（1）如果极板间距离变化量)(1m μδ±=?，电容的变化量C ?是多少？

（2）

如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV

k =，读数仪表的灵敏度52=k （格／mV ）在

)(1m μδ±=?时，读数仪表的变化量为多少？

第六章随机信号相关和功率谱分析

（一）填空题

1、为了识别信号类型，常用的信号分析方法有概率密度函数、和自相关函数。

2、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有带通滤波法、和

傅立叶变换法。

3、在数字信号处理中，为避免频率混叠，应使被采样的模拟信号成为有限带宽，还应使采样频率满足采

样定理即 h s f f 2> 。

4、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

100 Hz 。 5、若x(t)是均值为u x 为零的宽带随机信号其自相关函数τ=0时R x (τ) 2x

，τ→∞时R x (τ) =0 。

6、相关函数用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

7、若某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ，则该信号的均方值为2x

= A ，均方根值为x rms =

A 。

8、最常用的功率谱估计方法为周期图法。

9、 )(f S x 为信号的功率谱密度沿频率轴的分布，2

)

(f X 称为能谱。

10、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。（二）判断对错题（用√或×表示） 1、频率分辨力越高，则泄漏误差越小。（ ×） 2、 A/D 转换器的位数越多，则量化误差越小。（ √ ） 3、对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。（ √ ）

4、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。（ √ ）

5、互相关函数是偶实函数。（ × ）

6、利用系统输入x(t)与输出y(t)的自功率谱密度函数，可求该系统的频率响应函数。（ × ）注: 自

功率谱密度函数丢失了相位信息。

7、若系统是完全线性的，则输入-输出的相干函数一定为1。（ √ ） 8、在相关分析时，Rxx(τ)保留了幅值信息，Rxy(τ)保留了幅值和相位的信息。（×）注：Rxx()保留了幅值和频率信息，Rxy()保留了幅值、频率和相位差的信息。 9、自相关函数和互相关函数图形都是对纵坐标对称的图。（×）

注：自相关函数实偶，=0时最大为方均值；互相关函数非奇非偶。 10、两个不同频的正弦信号的互相关函数为余弦函数。（×）

注：两个不同频的周期信号，周期信号与随机信号，互相关函数为零。（三）简答和计算题

1、已知信号)sin()cos()(2221110?ω?ω++++=t A t A A t x ，求信号的自相关函数)(τx R ，并

画出自功率谱)(ωx S （双边幅值谱）。解：τ

ωτωτ22

212

0cos 2

cos 2

)(A A A R x +

[][])()(4

)()(4

)(222

2112

0ωωδωω

δωωδωω

δω++-+

++-+

=A A A S x

2、求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数。

解：ωτπ

τsin 2

)(=

xy R

3、相关滤波器的基本原理是什么？举例说明其工程应用。

答:同频相关、不同频不相关。

4、试根据一个信号的自相关函数图形，讨论如何确定该信号中的常值分量和周期成分。

答：信号的常值分量为其自相关函数均值的开方，周期成分与其自相关函数周期成分的频率相同、幅值成比例关系。 5、某一系统的输入信号为x(t)，若输出y(t)与输入x(t)相同，输入的自相关函数)(τx R 和输入—输出的

互相关函数)(τxy R 之间的关系为)()(T Rxy R x +=ττ，试说明该系统起什么作用？

答：该系统的作用是使信号幅值不变、相位提前T 。

6、应用巴塞伐尔定理求?

∞

-dt t c )(sin 2

的积分值。

解：?

-∞

∞

-==π

ππ

2/12/12

1)(sin df dt t c

工程测试技术试题及答案

工程测试技术试题及答案Last revision on 21 December 2020

复习总结一、概念题 1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。

《测试技术基础》期末试题及答案--

第一章信号及其描述（一）填空题 1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就是信号，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、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。 3、周期信号的频谱具有三个特点：离散的，谐波型，收敛性。 4、非周期信号包括瞬态非周期信号和准周期信号。 5、描述随机信号的时域特征参数有均值x μ、均方值2x ψ，方差2 x σ；。 6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是偶对称，虚频谱（相频谱）总是奇对称。（二）判断对错题（用√或×表示） 1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ v ） 2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ v ） 3、非周期信号的频谱一定是连续的。（ x ） 4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ x ） 5、随机信号的频域描述为功率谱。（ v ）（三）简答和计算题 1、求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2 x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。第二章测试装置的基本特性（一）填空题 1、某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω 1/2 ，幅值=y √2/2 ，相位=φ -45 。 2、试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 2 2 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。123 3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有傅里叶级数展开式、和傅里叶变换。 4、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现延时测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的被测量越小。 6、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有线性关系为最佳。（二）选择题 1、 4 不属于测试系统的静特性。（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数 2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统 3 响应的卷积。（1）正弦（2）阶跃（3）脉冲（4）斜坡 3、两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 2 。（1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 4、一阶系统的阶跃响应中，超调量 4 。（1）存在，但<5％（2）存在，但<1 （3）在时间常数很小时存在（4）不存在 5、忽略质量的单自由度振动系统是 2 系统。（1）零阶（2）一阶（3）二阶（4）高阶

测试技术题目及答案

2、离散信号的频谱是_连续_（连续/离散）信号。 5、如果一个信号的最高频率为60Hz ，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_120_Hz 。 7、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_频率变化_而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的_相乘__ 。 9、绘制周期信号)(t x 的单边频谱图，依据的数学表达式是_傅氏三角级数中的各项系数_，而双边频谱图的依据数学表达式是_傅氏复指数级数中的各项系数。 11、单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分：dt t t t f )()(0-? ∞ ∞ -δ= _ f （t0）_。这性质称为_积分筛选特性（抽样特性、筛选特性）。 12、某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号 )(t y 的频率为=ω__ _1/2__，幅值=y __ =φ_ 0 45-__。频率保持特性， 13、满足测试装置不失真测试的频域条件是_幅频特性为一常数和_相频特性与频率成线性关系_。 14、根据载波受调制的参数不同，调制可分为_调幅_、__ 调频_、_调相 _。 15、常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 的定义为_ 幅频特性曲线降为最大值的1 倍时对应的频率为截止频率_，其带宽B ＝ __21c c f f -___，若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为_212c c f f =_。 16、若某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ，则该信号的均方值为2 x ψ=_A ，均方根值为 x rms 17、RC 低通滤波器中RC 值愈_大_，则上截止频率愈低。 18、从时域看，系统的输出是其输入与该系统__脉冲响应函数__的卷积。 20、当被测信号不随时间而变化或相对观察时间而言其变化是极其缓慢的，此时的测试称为_静态测试。 21、测试信号随时间而变化的测试称为__动态测试_____。

机械工程测试技术_期末考试试题A

《机械工程测试技术基础》课程试题A 一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为静态测量和动态测量。 2.测量结果与被测真值之差称为绝对误差。 3.将电桥接成差动方式习以提高灵敏度，改善非线性，进行温度补偿。 4.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻。 5．调幅信号由载波的幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的频率携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是傅式三角级数的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅式复指数级数中的各项级数。 7．信号的有效值又称为均方根值，有效值的平方称为均方值，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是频率响应法和阶跃响应法。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= X(t-t0)。其几何意义是把原函数图像平移至t0的位置处。二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是(D)。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，(C)是周期信号。 A ．5cos100()00t t x t t π?≥?=??

传感器与检测技术考试试题及部分答案(DOC)

全国2001年10月自学考试传感器与检测技术试卷课程代码：02202 第一部分选择题（共24分）一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。错选、多选和未选均无分。 1．下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（C ） A．压力B．力矩C．温度D．厚度 2．属于传感器动态特性指标的是（D ） A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率 3．按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（A ） A．光电式传感器B．电容式传感器 C．压电式传感器D．磁电式传感器 4．测量范围大的电容式位移传感器的类型为（ D ） A．变极板面积型B．变极距型 C．变介质型D．容栅型 5．利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（C ）A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片 B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联 C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片 6．影响压电式加速度传感器低频响应能力的是（ D ） A．电缆的安装与固定方式B．电缆的长度 C．前置放大器的输出阻抗D．前置放大器的输入阻抗 7．固体半导体摄像元件CCD是一种（ C ） A．PN结光电二极管电路B．PNP型晶体管集成电路 C．MOS型晶体管开关集成电路D．NPN型晶体管集成电路 8．将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路，其作用是（D ）A．抑制共模噪声B．抑制差模噪声 C．克服串扰D．消除电火花干扰 9．在采用限定最大偏差法进行数字滤波时，若限定偏差△Y≤0.01，本次采样值为0.315，上次采样值为0.301，则本次采样值Y n应选为（ A ） A．0.301 B．0.303 C．0.308 D．0.315 10．若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（ D ） A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV 11．周期信号的自相关函数必为（A ） A．周期偶函数B．非周期偶函数 C．周期奇函数D．非周期奇函数 12．已知函数x(t)的傅里叶变换为X（f），则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为（D ） A．2X(f 3) B．2 3 X(f 3 ) C．2 3 X(f) D．2X(f) 第二部分非选择题（共76分）二、填空题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均无分。 13．对传感器进行动态的主要目的是检测传感器的动态性能指标。 14．传感器的过载能力是指传感器在不致引起规定性能指标永久改变的条件下，允许超过的能力。 15．传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。 16．已知某传感器的灵敏度为K0，且灵敏度变化量为△K0，则该传感器的灵敏度误差计算公式为r s= 。

工程测试技术试题及答案

2.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 3.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输出。 4.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长× 宽）和初始阻值表示。 5.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 6.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 7.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大灵敏度输出。 8.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。

9.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 10.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以及水的液位的检测。 11.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。 12.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级线圈要求反向串接。 13.电容传感器的转换电路包括：交流电桥、变压器电桥、调频电路、运算放大器电路。14.压电式传感器是一种可逆型传感器，即可将机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。 15.压电传感器中压电晶片的等效电路，可以看作是一个电荷源与一个电容器的并联。 16.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大

传感与检测技术考试题

科目：《传感与检测技术》试题考试说明：本课程为闭卷考试，答案一律答在后面得答题纸上，答在其它地方无效，可携带计算器。一、选择题（每题1分，共10分，将答案写在答题纸上）。得分阅卷教师 1、下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是（） A．压力 B．力矩 C．温度 D．厚度 2、（）不可以改变电感式传感器的电容。 A、改变极板间距离 B、改变极板间电压 C、改变极板面积 D、改变介电常数 3、半导体应变片具有( )等优点。 A.灵敏度高 B.温度稳定性好 C.可靠性高 D.接口电路复杂 4、在下列元件中不属于光电元件的是（）。 A、光纤 B、光敏电阻 C、光电池 D、光敏晶体管 5、( )传感器可用于医疗上-50℃～150℃之间的温度测量。 A.金属辐射式 B.热电偶 C.半导体三极管 D.比色计 6、在信号远距离传输中，常采用调制方法，当高频振荡的频率受缓慢变化信号控制时，称为（）。 A、调频 B、调相 C、调幅 D、鉴相 7、改变电感传感器的引线电缆后，（）。 A.不必对整个仪器重新标定 B. 必须对整个仪器重新调零 C. 必须对整个仪器重新标定 D. 不必对整个仪器重新调零 8、若模/数转换器输出二进制数的位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为（）。 A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV 9、在光的作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，

这种现象称为（）。 A.磁电效应 B.声光效应 C.光生伏特效应 D.光电导效应 10、属于传感器动态特性指标的是（） A ．重复性 B ．线性度 C ．灵敏度 D ．固有频率二、填空题（每空1分，共20分，答案写在答题纸上）。 1、将温度转换为电势大小的热电式传感器是传感器，而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是（金属材料）或（半导体材料）。 2、热敏电阻可分为和型两大类。 3、电感式传感器也称为传感器，它是利用原理将被测的物理量转换成线圈和的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化，从而实现非电量到电量的转换。 4、霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受作用产生的结果。 5、噪声一般可分为和两大类。 6、用于制作压电传感器的常用压电材料是和。 7、光纤是由折射率较大和折射率较小组成，按照的传播模式分类，光纤可以分为光纤和光纤。 8、传感检测系统目前正迅速地由模拟式、数字式，向方向发展。三、判断题：（每题1分，共7分，将答案写在答题纸上） 1、测量的输出值与理论输出值的差值即为测量误差。（） 2、接触式测温是基于热平衡原理进行的，非接触式测温是基于热辐射原理进行的（） 3、电涡流的产生必然消耗一部分磁场能量。（） 4、在光线作用下，电子从物体表面逸出的现象，称为外光电效应，也称光电发射效应。（） 5、在光线作用下，物体电导性能发生变化或产生一定方向的电动势的现象，称为内光电效应。（）得分阅卷教师得分阅卷教师

《测试技术基础》期末试题及答案_-

第一章信号及其描述（一）填空题 1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就是信号，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、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。 3、周期信号的频谱具有三个特点：离散的，谐波型，收敛性。 4、非周期信号包括瞬态非周期信号和准周期信号。 5、描述随机信号的时域特征参数有均值x μ、均方值2 x ψ ，方差 2x σ；。 6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是偶对称，虚频谱（相频谱）总是奇对称。（二）判断对错题（用√或×表示） 1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ v ） 2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ v ） 3、非周期信号的频谱一定是连续的。（ x ） 4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ x ） 5、随机信号的频域描述为功率谱。（ v ）（三）简答和计算题 1、求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值 x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、求指数函数 )0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、求被截断的余弦函数 ?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。第二章测试装置的基本特性（一）填空题 1、某一阶系统的频率响应函数为 1 21)(+= ωωj j H ，输入信号 2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为= ω ，幅值 =y ，相位=φ 。 2、试求传递函数分别为5 .05.35.1+s 和 2 22 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。 4、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(0 0t t x A t y -=时，该系统能实现测试。此时，系统的频率特性为 =)(ωj H 。 5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的越小。 6、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有线性关系为最佳。（二）选择题 1、 4 不属于测试系统的静特性。（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数 2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统 3 响应的卷积。（1）正弦（2）阶跃（3）脉冲（4）斜坡 3、两环节的相频特性各为)( 1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 2 。

测试技术—考试题库及答案

------单选使用最小二乘法时,偏差的平方和最小意味着拟合直线与整个实验数据（）收藏 A. 偏离度大 B. 偏离度最小 C. 不相关 D. 以上3个都不对回答错误!正确答案： B 相敏检波的特点是( ) 收藏 A. 能够知道被测信号的幅值和极性 B. 不知道被测信号的幅值,能够知道被测信号的极性 C. 能够知道被测信号的幅值,不知道被测信号的极性 D. 以上都不正确回答错误!正确答案： A 单边谱的幅值谱图高度为双边谱的（）倍。收藏 A. 1倍 B. 3倍 C. 2倍 D. 4倍回答错误!正确答案： C 时域信号的时移,则其频谱变化为（）。收藏 A. 压缩 B. 扩展 C. 不变 D. 相移

一选频装置,其幅频特性在f1~f2区间急剧衰减（f2>f1）,在0～f1和f2～∞之间近于平直,这是（）滤波器收藏 A. 带通 B. 带阻 C. 高通 D. 低通回答错误!正确答案： B 周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的（）倍。收藏 A. 奇数 B. 偶数 C. 复数 D. 整数回答错误!正确答案： D 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。收藏 A. 电阻式 B. 电涡流式 C. 电容式 D. 压电式回答错误!正确答案： B 差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的( )倍。收藏 A. 3 B. 2 C. 1 D. 2.5 回答错误!正确答案： B

收藏 A. 反比 B. 平方 C. 非线性 D. 线性回答错误!正确答案： D 各态历经随机过程必须是（）。收藏 A. 连续的 B. 平稳随机过程 C. 非周期的 D. 周期的回答错误!正确答案： B 下列对负载效应的表达错误的是（）收藏 A. 测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数 B. 测量环节作为被测量环节的负载,接到测试系统时,连接点的状态将发生改变 C. 负载效应指,测量环节与被测量环节相连时对测量结果的影响 D. 测量环节作为被测量环节的负载,整个测试系统传输特性将发生变化回答错误!正确答案： A 压电传感器采用并联接法时,两晶片负极集中在( )上收藏 A. 上极板 B. 下极板 C. 中间极板 D. 侧极板回答错误!正确答案： C 一阶测试系统、二阶测试系统的瞬态响应之间最重要的差别是（）

工程测试技术试题及答案

测试与传感器技术试题库及答案

测试与传感器技术试题(1) 一、判断题(判断下列各题，正确的在题干后面的括号内打A“√”，错误的打B“×”。每小题2分，共10分) 1.X-Y记录仪可记录任何频率的信号。( B ) 2.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。( A ) 3.阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。( A ) 4.瞬态信号的频谱一定是连续的。( A ) 5.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。( B ) 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题2分，共10分) 1.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是( A ) A.周期信号 B.非周期信号 C.瞬态信号 D.随机信号 *2.用共振法确定系统的固有频率时，在有阻尼条件下，( )频率与系统固有频率一致。 A.加速度共振 B.速度共振 C.位移共振 D.自由振动 3.压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是( A ) A.电荷放大器 B.A/D转换器 C.相敏检波器 D.滤波器 4.温度误差的线路补偿法是利用电桥( C )实现的。 A.相邻桥臂同变输入电压相加 B.相邻桥臂差变输入电压相减 C.相对桥臂同变输入电压相加 D.相对桥臂差变输入电压相加 5.差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M( B ) A.始终保持不变 B.随被测位移的变化而变化 C.不随被测位移的变化而变化 D.随线圈电流的变化而变化三、填空题(每空1分，共30分) 1.若位移信号x(t)=Acos(ωt+ψ),则其速度信号的振幅为___AW_____，加速度信号的振幅为 ______AW2__。 2.利用数字频率计测量振动频率时，一般对低频信号测________，高频信号测________。 3.信号的频谱函数可表示为__幅值______频谱和___相位_____频谱。 4.用共振法确定系统的固有频率时，由于测量的振动参数不同，存在着________共振频率， ________共振频率，________共振频率。 5.高频情况下，多采用___压电式____测力传感器来测量激振力，而且在实验前需对测力系统进行____标定____。 6.当压电式加速度计固定在试件上而承受振动时，质量块产生一可变力作用在压电晶片上，由于___压电_____效应，在压电晶片两表面上就有___电荷_____产生。 7.阻抗头由两部分组成，一部分是___力_____传感器，一部分是_加速度_______传感器。它是用来测量驱动点__阻抗______的。 8.阻容式积分电路中，输出电压从_电容C_______两端取出，RC称为__积分______时间常数， RC值越大，积分结果越__准确______，但输出信号___越小_____。 9.光线示波器的关键部件是________，通过它，可将按一定规律变化的________信号，转换成按同样规律变化的________摆动信号，从而记录测量结果。 10.热电偶的热电势由________和________两部分组成。 @@@11.测试装置所能检测到的输入信号的最小变化量称为_分辨率_______。 12.具有质量为M，刚度为K的振动体的固有频率为________。

机械工程测试技术试题(含答案)

一、选择题 1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的____2__倍. 2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有__时域法_和__频域法_。 3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__压电效应____。 4、传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___灵敏度___。 6、信息与信号二者间关系是___信息在信号之中___。 7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t 0时，相关程度___最高__。 8、传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的___被测量__越小。 9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取(有用信号) 10、时域信号的时移，则频谱变化为（相移） 11、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽(变窄，幅值增高) 12、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，则系统的阻尼比应(接近1/√2 ) 13、对二阶系统输入信号x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为(A1＇sin （w1t+φ＇１）+A2＇sin （w2t+φ２＇）) 14、概率密度函数提供了随机信号（沿幅值域分布）的信息 15、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(电涡流式) 16、只使在fe 1～fe 2间频率的信号通过，应采用（带通）滤波器 17、在选用振子时，除了使阻尼比接近０.７外，应使被测正弦信号的最高频率fm(≤（０.５-０.６） )振动子的固有频率fn 18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（电荷）放大器。 19、当τ→∞时,信号x （t ）的自相关函数Rx （τ）呈周期性变化,说明该信号(含有周期成份)。 20、正弦信号的自相关函数，使原有的相位信息(丢失) 21、不能用确定的数学公式表达的信号是（随机）信号。 22、非线性度是表示定度曲线（偏离其拟合直线）的程度。 23、自相关函数一定是（偶）函数。 24、为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，通常用（相敏检波器）做为解调器。 25、采样时为了不产生频谱混叠，采样频率必须大于信号最高频率的（2 ）倍 26、压电式传感器前置放大器的主要作用是（把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出）。 27、在电桥测量电路中，由于电桥接法不同，输出的电压灵敏度也不同，___全桥___接法可以获得最大的输出。 28、压电传感器所使用的前置放大器在电路中起着很重要的作用，以下说法错误的是___将传感器的低阻抗输入变成高阻抗输出___。 29、幅值调制装置实质是一个乘法器 30、理想滤波器在通带内的幅频特性为常数 31．变极距型电容传感器的输出与输入，成（非线性）关系。 32．如果窗函数频谱的主瓣峰值相对于左右旁瓣峰值越大，则该窗函数的泄漏误差（越小）。 33．不能用涡流式传感器进行测量的是(非金属材料)。 34．设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（C ）的频谱为X(f ＋f0）。 A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 0 2)(π 35．压电式传感器后面的放大器的主要功能为（阻抗变换和信号放大）。 36．一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联，则电桥的输出电压（加大两倍）二、判断题

测试技术试卷及答案

《机械工程测试技术基础》试题1 一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为和。 2.测量结果与之差称为。 3.将电桥接成差动方式习以提高，改善非线性，进行补偿。 4.为了温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在桥臂上。 5．调幅信号由载波的携带信号的信息，而调频信号则由载波的携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是，而双边频谱图的依据数学表达式是。 7．信号的有效值又称为，有效值的平方称为，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是，后者频谱特点是。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是。二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除

3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?

(完整版)测试技术试题库及答案

测试技术试题库（一）填空题 1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来 2、传输的。这些物理量就是，其中目前应用最广泛的是电信号。 3、信号的时域描述，以为独立变量；而信号的频域描述，以为独立变量。 4、周期信号的频谱具有三个特点：，，。 5、非周期信号包括信号和信号。 6、描述随机信号的时域特征参数有、、。 7、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是对称，虚频谱（相频谱）总是对称。 8、某一阶系统的频率响应函数为121 )(+=ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω，幅值=y ，相位=φ。 9、试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2 22 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。 10、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 11、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的越小。 12、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有关系为最佳。 13、属于能量控制型的传感器有等，属于能量转换型的传感器有等（每个至少举例两个）。 14、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化。 15、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用工作方式。 16、压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：放大器和放大器，后接放大器时，可不受连接电缆长度的限制。 17、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效应。 18、磁电式速度计的灵敏度单位是。 19、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。

机械工程测试技术试卷4,有答案

一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为静态测量和动态测量。 2.测量结果与被测真值之差称为测量误差。 3.将电桥接成差动方式习以提高灵敏度，改善非线性，进行温度补偿。 4.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻桥臂上。 5．调幅信号由载波的幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的频率携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是傅氏三角级数中的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅氏复指数级数中的各项系数。 7．信号的有效值又称为均方根值，有效值的平方称为均方值2ψ ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是频率响应法和阶跃响应法。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 0()x t t - 。其几何意义是把原函数图像平移至0t 位置处。二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。

A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是(D)。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，(B)是周期信号。 A ．5cos100()00 t t x t t π? ≥?=? ?

机械工程测试技术试题及答案

一、填空（每空1份，共20分） 1.测试技术的基本任务是获取有用的信息 2.从时域看，系统的输出是其输入与该系统脉冲响应函数的卷积。 3.信号的时域描述，以时间(t ) 为独立变量；而信号的频域描述，以频率f 或)(ω 为独立变量。 4.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 100Hz 。 5.在桥式测量电路中，根据其激励电压（或工作电压或桥压或电源）的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。 6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用导体机械形变引起的电阻变化，后者利用半导体电阻率的（或半导体压阻效应）变化引起的电阻变化。 7.压电式传感器是利用某些物质的压电效应而工作的。 8.带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1，其带宽B = 12c c f f - ；若其带宽为1/3倍频程则fc 2 = 1。 9.属于能量控制型的传感器有电阻式传感器、涡电流传感器电容式传感器、电感式传感器等。 10. 根据载波受调制的参数不同，调制可分为调幅、调频、调相。 11. 相关滤波的工作原理是同频相关不同频不相关/同频检测原理 12 测试装置的动态特性可以用传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数进行数学描述。二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分） 1．不能用确定的数学公式表达的信号是 D 信号。 A 复杂周期 B 非周期 C 瞬态 D 随机 2．平稳随机过程必须 B 。 A 连续 B 统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均 3．一阶系统的动态特性参数是 C 。 A 固有频率 B 阻尼比 C 时间常数 D 灵敏度 4．系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 A 。 A 回程误差 B 绝对误差 C 相对误差 D 非线性误差 5．电阻应变片的输入为 B 。 A 力 B 应变 C 速度 D 加速度 6． D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。 A 传递函数 B 互相关函数 C 互谱密度函数 D 相干函数 7．为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用 B 放大器。 A 电压 B 电荷 C 微分 D 积分 8．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 D 传感器。 A 电容式 B 压电式 C 电阻式 D 电涡流式

工程测试技术试题及答案

工程测试技术试题及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】