测试技术试题库及答案

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1、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，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， 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 对称，虚频谱(相频谱)总 对称。8、 某一阶系统的频率响应函数为H (j)=，输入信号x(t)二sin ，则输出信号2 j +12y(t)的频率为 =，幅值y =，相位0二。1.541 29、 试求传递函数分别为和

2、n的两个环节串联后组成的系统的3.5s + 0.5 s2 +1.4 s + 2nn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y (t)与输入x (t)之间的关系为y (t) = A0 x (t -10)时，该系统能实现测试。此时，系统的频率特性为H (j) =。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

3、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白效应。18、 磁电式速度计的灵敏度单位 。19、 压电式传感器是利用某些物质的而工作的。20、 电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为输出的装置。21、 在桥式测量电路中，按照的性质，电桥可分为直流和交流电桥。22、在桥式测量电路中，根据工作时阻抗参与变化的可将其分为半桥与全桥测量电路。23

4、、 调幅是指一个高频的正(余)弦信号与被测信号，使高频信号的幅值随被测信号的而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的。24、 调频波的解调又称为。25、调频是利用信号电压的控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而与信号电压成 正比。26、 常用滤波器的上、下截止频率f、f 的定义为，其带宽Bclc 2=，若为倍频程滤波器 f 1与 f 的关系为。clc 227、 RC低通滤波器中RC值愈，则上截止频率愈低。28、 为提高灵敏度，磁记录仪重放磁头的线圈匝数应，为补偿其微分特性，重放放大器应采用。29、 驱动振动子转动的动力是由被记录信号电流通过振动子线圈所产生白。为了识别信号类型，常用的信号分析方

5、法有、和。为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。30、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 ，还应使采样频率满足采样定理即。31、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。32、若x(t)是均值为u为零的宽带随机信号其自相关函数t =0时xR (t)， T 8时 R(T)。xx33、 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。34、若某一信号的自相关函数为Acos(ot )，则该信号的均方值为屮2=，均方根值为x =rms35、最常用的功率谱估计方法为。36、S （f ）为信号的沿频率轴的分布，|X（f）|

6、2称为。x37、 巴塞伐尔定理表示中计算的信号总能量，等于中计算的信号总能量。38、 为了识别信号类型，常用的信号分析方法有、和。39、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。40、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 ，还应使采样频率满足采样定理即。41、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。42、若x（t）是均值为u为零的宽带随机信号其自相关函数t =0时xR （t）， T 8时 R（T）。xx43、 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。44、若某一信号的自相关函数为Acos（ot ），则该信号

7、的均方值为屮2=，均方x根值为x =rms45、最常用的功率谱估计方法为。46、S （f ）为信号的沿频率轴的分布，|X（f ）|2称为。x47、 巴塞伐尔定理表示中计算的信号总能量，等于中计算的信号总能量。（二）选择题1、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Q （ ）和Q （ ），则两环节串联组成的测试系统，其相频特性1 2为。Q （）Q （）（1）Q （）Q（）（2）Q（）+ Q（）（3）-12-（4）Q（）-Q（）1212Q （）

8、+ Q （）121 24、 一阶系统的阶跃响应中，超调 。（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。(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倍所经过的 时间作为时间常数。( 1) 0.632( 2) 0.865( 3) 0.950( 4)8、 电阻应变片的输入为。( 1 )力 ( 2) 应变 ( 3 )速度( 4)加速度9、 结构型传感器是依靠的变化实现信号变换的。(1

9、)本身物理性质(2)体积大小 (3)结构参数 (4)电阻值10、 不能用涡流式传感器进行测量的。(1)位移 (2)材质鉴别 (3)探伤(4)非金属材料11、 变极距面积型电容传感器的输出与输入， 关系。( 1)非线性 ( 2)线性( 3)反比 ( 4)平方12、 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。(1)长度(2)截面积(3)电阻率 (4)高通13、 压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的产生变化。(1)固有频率 (2)阻尼比 (3)灵敏度 (4)压电常数14、 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 传感器。(1)电容式 (2)压电式(3)电

10、阻式(4)电涡流式15、 自感型可变磁阻式传感器,当气隙5变化时，其灵敏度S与8之间的关系是：S =。1(1) k(2) k5(3) k8 -2(4) -k8 -2816、 光电倍增管是利用效应制成的器件。( 1)内光电(2)外光电(3)光生伏特 (4)阻挡层17、 光敏元件中是直接输出电压的。( 1)光敏电阻 (2)光电阻(3)光敏晶体管(4)光导纤维18、设有一电路，R是工作桥臂，R，R，R是固定电阻，且R二R二R二R。工12341234作时R TR + 2AR，则电桥输出电压e沁()。eo为电桥的电源电压。1 1 1 y 01）ie4R 0ie2R 03）ieR 014）2R19、调幅过

11、程相当于在时域中将调制信号与载波信号,1）相乘 （2）相除（3）相加（4）相减20、电路中鉴频器的作用是1）使高频电压转变成直流电压2）使电感量转变为电压量3）使频率变化转变为电压变化4）使频率转变为电流21、一选频装置，其幅一频特性在f2 滤波器。区间近于平直，在f20区间急剧衰减，这叫1）低通 （2）高通 （3）带通 （4）带阻22、一带通滤波器，其中心频率是f0， -3dB 带宽是 B ，则滤波器的品质因数 Q 等（1）f0 B （2）f0 B （3）f0B（4）f0 / B23、为测量和记录200Hz的正弦信号，最好选用型号的振动子比较合适。（1）FC6120 （2） FC6120A

12、（3）FC6400（4） FC6 120024、为了改善重放磁头的电压输出信号，应后纟电路。（1）放大 （2）微分放大 （3）积分放大 （4）频率调制f的光线示波器振动子。25、记录一基频为f的方波信号，应选用固有频率fn(1)=(2)2(3)10(4)26、伺服式记录仪的特点是。（1）记录缓变信号幅值准确性高 （2）记录缓变信号幅值准确性低（3）记录中频信号幅值准确性高 （4）记录高频信号准确性高27、 在选用振动子时，除了使阻尼比接近0.7 外,应使被测正弦信号的最高频率f振m动子的固有频率f。n（1）=（2）2 倍（三）判断对错题（用或X表示） 1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（

13、 ）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。（ ）5、随机信号的频域描述为功率谱。（ ）6、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。（ ）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。（ ）8、当输入信号x（t） 一定时，系统的输出y（t）将完全取决于传递函数H（s），而与该系统的 物理模型无关。（ ）9、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（ ）10、测量装置的灵敏度越高，其测量范围

14、就越大。（ ）11、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（ ）12、 滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。（）13、涡流式传感器属于能量控制型传感器（ ）14 、压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（）15、 磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（）16、平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。 （）17、调幅波是载波与调制信号的叠加。（）18、带通滤波器的波形因数 值越大，其频率选择性越好。 （）19、将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。 （）20、频率分辨力越高，则泄漏误差越小。（ ）21、A/D 转换器的位数越多，则量化误差越小。（）2

15、2、对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。（ ）23、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。( ) 互相关函数是偶实函数。( )24、 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。)25、若系统是完全线性的，则输入-输出的相干函数一定为1。( )26、频率分辨力越高，则泄漏误差越小。()A/D 转换器的位数越多，则量化误差越小。( )27、对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。()28、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。()29、互相关函数是偶实函数。()30、

16、 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。)31、若系统是完全线性的，则输入-输出的相干函数一定为1。()(四) 简答和计算题1、求正弦信号x(t)二x sin w t的绝对均值卩 和均方根值x 。0|x|rms2、求正弦信号x (t)二x sint + Q)的均值r，均方值屮2,和概率密度函数p(x)。0xx3、求指数函数x(t)二Ae-at (a 0,t 0)的频谱。cos w t111 T5、求指数衰减振荡信号x(t)二e一at sin w t(a 0,t 0)的频谱。06、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？7、测试装置的静态

17、特性和动态特性各包括那些？8、测试装置实现不失真测试的条件是什么？19、 某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为H(s)二。求其对周期信号0.005s + 1x(t) = 0.5cos 10t + 0.2 cos(100t 一 45)的稳态响应 y(t)。110、 将信号cosw t输入一个传递函数为H(s)二的一阶装置，试求其包括瞬态过程在1 +T S内的输出 y(t) 的表达式。11、哪些传感器可选作小位移传感器？12、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？13、电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？14、电涡流传

18、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。15 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？16、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。17、某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径r = 4(mm)，工作初始极板间距离8二0.3(mm)，介质为空气。问：0(1) 如果极板间距离变化量A8=1(pm)，电容的变化量AC是多少？(2) 如果测量电路的灵敏度k 1二100( mV

19、pF)，读数仪表的灵敏度k?二5 (格/mV) 在A6 = 1(pm)时，读数仪表的变化量为多少？18、何谓电桥平衡？要使直流电桥平衡，桥臂参数应满足什么条件？交流电桥应满足什么条 件？19 、调幅波的解调方法有哪几种？20、抗混滤波器的作用是什么？它选用何种滤波器？其截止频率如何确定？21、相关滤波器的的基本原理是什么？举例说明其工程应用。22、以阻值R = 1200，灵敏度S = 2的电阻丝应变片与阻值为1200的固定电阻组成电桥，23、供桥电压V二3V，若其负载电阻为无穷大，应变片的应变匕=2000ps0(1)求单臂电桥的输出电压及其灵敏度。(2)求双臂电桥的输出电压及其灵敏度24、若x

20、(t)为调制信号，y(t)二cos2nf t为载波，x (t)为调幅波(如图所示)0m(1)利用傅里叶变换性质说明调幅过程的原理。2)画出载波与调幅波的双边频谱图。25、已知信号x(t)二A + A cos(t + Q ) + A sin(t + Q )，求信号的自相关函数R (t),0111222x并画出自功率谱S ()(双边幅值谱)。x26、求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数。27、相关滤波器的基本原理是什么？举例说明其工程应用。28、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。29、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

21、自相关函数R (t)和输x入一输出的互相关函数R (T)之间的关系为R (T)二R (T+ T)，试说明该系统起什么作 xyxx用？30、应用巴塞伐尔定理求J sinc2(t)dt的积分值。g31、已知信号x(t)二A + A cos(t + Q ) + A sin(t + Q )，求信号的自相关函数R (t)，0111222x并画出自功率谱S ()(双边幅值谱)。x32、求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数。33、相关滤波器的基本原理是什么？举例说明其工程应用。34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。35某一系统的输入信号为x(t)，若输出y(t)与

22、输入x(t)相同，输入的自相关函数R (t)和输 x入一输出的互相关函数R (t)之间的关系为R (t)二R (t + T)，试说明该系统起什么作 xyxx用？36应用巴塞伐尔定理求sin c2(t)dt的积分值。习题 1x( t)是一个非周期信号，它的傅里叶变换即为其频谱密度函数，按定义式求解:其数J e - ate -j2 n ftX ( f ) = J+8 x(t )e-j2n ft d t =eate-j2nft d t +dt 0 e (a-j2nf )t d t +J+g-ge -(a+j2 n f )tdt-g0112 a+ =a 一 j2 n fa + j2n fa 2 + (

23、2n f )21.2 求题图 1-1 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解：将x(t)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:* x(t)是偶函数 b = 0 n1 T / 21 TA Aa = JT 2 x(t) d t =-=0 T _T/2T 22a = JT/2 x(t)cosn tdt = JT/2(A-At)cosn tdt = JT/2(-At)cosn tdt n T -T/20 T 0T0 T 0 T0=-8A JT/21cos n tdtT2 00cos n t01sin n tn000于是，有1c

24、os n tn 2 20an8 A( tT 2 nsin n t +04A0n = 1,3,5. n = 2,4,6.n2 20cos n t0)lT/20若取A4 A的 1x(t) =+乙cos n t2 n 2n 2on=1,3,x(t) = a + A sin(n t + Q )0n0nn 次谐波分量的幅值n=14 AA = Ja 2 + b 2 =nnnn 2 兀 2n 次谐波分量的相位an申=arctan i =nb 2 n 2 n 20由此得 x(t) 的三角函数形式傅里叶级数展开上展开式为n画出x(t)的频谱如题图1.2(b)所示。将x(t)展开成复数形式的傅里叶级数，求其频谱。

25、计算傅里叶系数c0=Tx(t )dt=ic = 1JT2,x(t)e-jnt dt = JT2 x(t)(cosn t - jsinn t)dt-T2-T2=丄 2 x(t)cos n t d tT -T 2n = 1,3,5.n = 2,4,6.f 2 AJn1n /2n /2n /2n /2n /2035790 0 0 0 0题图 1.2(b)由此得x(t)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A 2 A 1x (t)eji rt2 nn2n 1, 3, 5,.lcl I c Inn2An2 n2barcta_nanbarctanan画出x (t)的频

26、谱如题图1.2(c所示。1-3求正弦信号x(t) Asinat )的绝对均值 x，均方根值xrms(t)及概率密度函 数 P (x)o解T /2 |x(t)|dtT /2T/2 A|sinatT /22ATT /2 sinatd t0Acosar/2n 0)|dt2An1.41 TA2 T 1 cos 2atA2屮 2 =1 A 2 sin 2 at d t =1d t =-x T oT o 22昱A2o02x9o o 00 03o5o 7o0 0 0x(t) = yrms9o 7o - 5o - 3o o 0000兀兀riri兀o 3o 5o7o9oo9o 7o - 5o - 3o - o

27、0nn题图 1.2(c)n-兀 -兀 -兀 -兀-兀x(t) = A sin atp( x) =dx= Aacosatdt=2 1 =T d x T Aa cos atnA 1 - sin2 at2dt叭 A 2 一 x 2求被矩形窗函数截断的余弦函数coso 01 （题图1.4）的频谱，并作频谱图。coso 0t|t| TX (o) = JT cos o t - e-jdt = 2T cos o t cos otdtT0 0 0=JT cos(o + o )t + cos(o -o )tdt0 0 0sin(o + o )T sin(o -o )T= 0 + 0o + oo - o00=T

28、sinc(o+o )T + T sinc(o-o )T00题图1.4或者，X()=JT cos t - e-jtdt_T0=JT (e _j(+% + e j%” )dt2 -T=Tsine(一)T + Tsine( + )T0 01.5单边指数函数x(t) = Aeq (a 0, t 0)与余弦振荡信号y(t)二cos w t的乘积 0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)的傅里叶变换并画出调幅信号及其频谱。求解调信号w(t)的

29、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x(t)二Ae_at (a 0, t 0)的傅里叶变换及频谱X (f)二 J+sx(t)e -j2nft d t 二 aJ+s e - ate - j2 n ft d t-s0=AJ +s e-(a+j2nf )tdt =0+sAe -(a+j2 n f )ta + j2兀 fAa+j2nfa j2 n fa 2 + (2n f )2|X (f )| = a2 +(2nf)2余弦振荡信号y(t) = COS2nf t的频谱0Y (f) = |6 (f + f0) + 8 (f - f0)利用s函数的卷积特性，可求出调幅信号z(t) = x

30、(t) - y(t)的频谱|Z(f )| = |X(f )|* Y(f) = |X(f )|冷8 (f + f0) + 8(f - f0)-( + )2 -va2 + 2n(f + f0)2va2 + 2n(f - fWzikA题图 1.5 a 调幅信号及其频谱f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w(t) = x(t) - y(t) - y(t)的频谱，见题图1,5b。 W( f )1 = Z (f )| * Y (f) = |Z (f )| * 2 (f + f0) + 5 (f - f0)题图 1.5 b 解调信号频谱若f足够大，从解调信号频谱图中区间（-f0, f）的图像可恢复原信号的波形，图 略。1-5 求三角窗函数的频谱，并作频谱图。题图 1-5解：A + x(t)= A -2At,T2At,T t 02T0 t 0, t 0, t 0解：G (f)二 T 0 n=sY (f)Ai (2nf )2 + a 2YS(f= Y(f* G(f)= + 二4n2(f - ：/叨 + a2