测试技术题集五.docx

测试技术基础题集一、填空题（ 20 分，每空 1 分）1．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；2．调幅信号由载波的 幅值 携带信号的信息，而调频信号就由载波的 频率 携带信号的信息；3．调幅过程在频域相当于 频率搬移 过程，调幅装置实质上是一个乘法器；4. 测试技术是测量和试验技术的统称；工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 ；测量结果与被测真值之差称为测量误差；5．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 ；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．周期信号的傅氏三角级数中的 n 是从 0 到 绽开的；傅氏复指数级数中的 n 是从 －∞ 到＋∞ 绽开的；8．周期信号x〔t〕 的傅氏三角级数绽开式中：a n 表示 余弦重量的幅值 ，bn 表示 正弦重量的幅值 ，a0 表示直流重量；9．余弦函数只有 实频 谱图，正弦函数只有虚频谱图；10 ． 单 位 脉 冲 函 数〔t t 0 〕与 在 t0点 连 续 的 模 拟 信 号f 〔t 〕的 下 列 积 分 ：f 〔t〕g〔t t0 〕dtf 〔t0 〕 ；这一性质称为 脉冲采样 ；二、挑选题（ 20 分，每题 2 分） 1．为了保证明现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成〔 a 〕 ；A．并联电路 B ．串联电路 C ．电桥电路2．要使 RC低通滤波器的通带加宽，就 RC值应 〔 b 〕 ；A. 增加 B ．削减 C ．不变3．描述非周期信号的数学工具是 c ；A 三角函数 B ．拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 傅氏级数4．以下信号中． c 信号的频谱是连续的；A． x〔t 〕A sin〔 wt1 〕 B sin〔3wt2 〕 B ． x〔t 〕 5sin 30t3sin 50tC. x〔t〕e atsin 0t5．数字信号的特点是 b ；A．时间上离散、幅值上连续 B ．时间、幅值上均离散C．时间、幅值上都连续 D ．时间上连续、幅值上量化6．测试装置能检测输入信号的最小变化才能，称为 〔 d 〕 ；A. 精度 B ．灵敏度 C ．精密度 D. 辨论率7．测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ b ）；A．卷积 B ．傅氏变换对 C ．拉氏变换对 D ．微分8．多种信号之和的频谱是 c ；0A. 离散的 B. 连续的 C. 随机的 D. 周期的9．二阶装置， 用相频特性中〔w〕 90 时所对应的频率 w 作为系统的固有频率的估量值，该值与系统阻尼率的大小（ b ）；A．有关 B ．无关 C ．略有关系 D ．有很大关系10. 滤波器的上、下截止频率为f c 2 ,f c1 ，中心频率f0 ；就它们的关系是 〔 a 〕 ；A． f =f f B ．f = fc 2fc 1 C.f = f c2f c1220 c 2 c1 0 0三、简答题（共 30 分）1. 测量按测量值获得的方法进行分类有哪些？（ 6’）答：直接测量——指无需经过函数关系的运算，直接通过测量仪器得到被测值得测量； （等精度直接测量和不等精度直接测量） ；（ 2’）间接测量——指在直接测量值的基础上， 依据已知函数关系，运算被测量的量值的测量； （ 2’）组合测量——指将直接测量或间接测量与被测量值之间按已知关系组合成一组方程 （函数关系） ，通过解方程组得到被测值得方法； （2’）2. 重复性误差和迟滞误差有何区分 . （ 6’）答：重复性是指测试装置在输入按同一方向做全量程连续多次变动时， 所得特性曲线不一样的程度； 一般来说正行程的最大重复性偏差为Rmax1 ，反行程的最大重复性偏差为Rmax 2 ，重复性误差取这两个最大偏差中的较大者，再以满量程输出y fs 的百分数表示；即Rr Rmax 100% （ 3’）yfs迟滞是测试装置在正反行程中输入输出曲线的不重合程度；即Hr H max 100% yfs式中，H max 是正反行程间，对于同一输入虽的最大差值； （3’）3. 什么是不失真测试，不失真测试的条件是什么？（ 4’）答：如A0 , t0 都是 常数 ，假如一个测试装置，就有y〔t 〕A0 x〔tt0 〕 ，即认为该测试装置实现了 不失真测量 ；（ 2’）这说明， 输出信号较输入信号， 幅值放大了A0 倍，时间上滞后了t 0 ，波形一样； 对上式作傅里叶变换，有Y〔 〕A0 ejt 0 X 〔〕 ；所以，如要实现输出波形不失真，其幅频、相频特性应满意如下 条件A〔 〕 A0常数；〔 〕t0 ；（ 2’）4. 下面四个图分别是哪一种滤波器的幅频曲线特性图，并说明各自的工作特点； （ 4’）答：①低通滤波器0 f f 2 之间为通频带， ff 2 的频率成分极大地衰减； （ 1’）②高通滤波器f1 f之间为通频带， ff 1 的频率成分极大地衰减； （ 1’）③带通滤波器f1 ff 2 之间为通频带，其它的频率成分极大地衰减； （ 1’）④带阻滤波器f1 ff 2 之间为阻带频率，其它的频率成分通频带； （ 1’）5. 试表达信号的采样和截断的过程是怎样实现的，结果如何？（ 5’）答：采样就是对时间历程x〔t 〕 进行等时间距离的信号“摘取” ，以便于运算机的储备和运算分析；（ 2’）而由由于运算机只能对有限长的信号进行处理，所以，必需截断过长的信号时间历程x〔t 〕 进行截断，即对信号加窗；所加窗宽为 T 的矩形窗函数w〔t 〕 ，其傅里叶变换W 〔 f〕 是一个无限带宽的 sinc 函数；（ 2’）采纳矩形窗函数w〔t〕截断采样信号， 就是将采样信号 x〔t〕 s〔t〕，乘以时域有限宽矩形窗函数w〔t 〕 ；其时域和频域数学描述为x〔t 〕s〔t 〕w〔t 〕X 〔 f 〕S〔 f 〕W〔 f 〕 （ 1’）6. 电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？（ 5’） 答：包括电阻式、电感式、电容式三种；电阻式传感器工作原理：把被测量转换为电阻变化的一种装置； （2’）电感式传感器工作原理：把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置； （ 2’）电容式传感器工作原理：把被测物理量转换为电容量变化的一种装置； （ 1’）四、运算题（共 20 分，每道题 10 分）1. 对称方波的波形图如下列图；求傅里叶级数的三角形式绽开，并画出频谱；解：由图可知，它是正负交替的周期信号；其直流重量为：a0 0 （ 1’），其脉宽等于周期的一半，即T1，（ 1’）将此代入式可得2sin nw1na E gw1 g 22E gsin n ； b0 （ 3’）nnw1 n 22因此，对称方波的傅立叶级数三角函数形式为：f 〔t〕 2 E1 sin n cosnw t 2 E 〔cos w t 1 w t 1 w tL 〕 （ 2’）1 1 1 1n 2 3 5（ 3’）2. 如 图 所 示 为 两 直 流 电 桥 ， 其 中 图 〔a〕 称 为 卧 式 桥 ， 图 〔b〕 称 为 立 式 桥 ， 且R1 R2R3 R4R0 ， R1、R2 为应变片，R3、R4 为固定电阻；试求在电阻应变片阻值变化为 R 时，两电桥的输出电压表达式并加以比较；解：图（ a）中，卧式桥的输出电压为uo ub udR1R1 R1R1 R2R4ui uiR2 R3 R4R02R0R R0ui2R0R0 2R0ui （ 4 ）图〔b〕 中，立式桥的输出电压为u u uR1 R1 uR2 R2 uR0 R R0 R uo b d i i iR1 R1 R4 RR2 R2 R32R0R 2R0R（ 4’）2 R0R2 ui2 R02 ui4R0 R R12 R0由此可知，当2R= 1时，得 uRu ，在忽视了高阶无穷小之后，两电桥的输出2 R0电压是一样的，均为 uo1 R u2 R io i2 R0；（ 1’）不同之处是：立式桥由非线性误差，而卧式桥没有，所以卧式桥更精确； （1’）五、分析题（ 10 分）在输油管道上，常装有监测装置用以监测管道的裂损或泄漏，并能确定损耗位置，如图 5-21 所示；s=v τm /2 相关x2 〔t〕 x 1 〔t〕 分析K s传感器 2传感器 1漏损中心处线图 5 － 21确定输油管裂损位置油管 0R x1x2 〔 τ〕0 τm2答题说明：漏损处 K，视为向两侧传播声响的声源，在两侧管道上分别放置传感器 1 和传感器 2，由于放传感器的两点距漏损处不等远，就漏油的音响传至两传感器就有时差，在相互1关图上 m 处Rx x 〔〕 有最大值，这个 m 就是时差；由 m 就可确定漏损处的位置：Rx1 x2 maxRx1x 2 〔1m 〕 ； s m2式中： s—两传感器的中点至漏损处的距离； —音响通过管道的传播速度；。