测试技术作业及复习讲解
现代材料测试技术(1)-作业与思考题
（10）粉末多晶体衍射线的积分强度与哪些参数有关?
第4章粉末多晶体衍射实验及分析方法
（1）有哪三种最基本的X射线衍射实验方法?概述它们的主要区别.
（2）粉末衍射方法可分为哪两种?试述它们的主要特点.
（3）简述粉末法成像原理.
（4）采用Cu Kα(=0.154 nm)射线和德拜相机得到某多晶体试样(立方晶系)的衍射花样,其8根线条的θ角分别为: 12.54°, 14.48°, 20.70°, 24.25°, 25.70°, 30.04°, 33.04°, 34.02°,求出各线条对应的晶面间距和指数,并计算点阵常数.
（7）计算空气对Cr Kα的质量吸收系数和线吸收系数（空气中含有质量为80 %的N和20 %的O，空气的密度为1.29×10-3g／cm3）。
（8）何谓“相干散射”、“非相干散射”、“荧光X射线”、“短波限”、“吸收限（激发限）”？
（9）Cu的K系激发电压为8.98KV，求其吸收限λk。并确定阳极靶为铜的X射线管适宜的工作电压。
（3）用Cu Kα(=0.154 nm)射线照射点阵常数a = 0.286 nm的α-Fe多晶体,试用厄瓦尔德作图法求(110)晶面发生反射的θ角。
（4）试由布拉格公式和倒易点阵概念推导出衍射矢量方程。
（5）何谓厄瓦尔德图解法？它有何用途？
北交19秋《测试技术》在线作业一
28.在传感器的基本特性中，瞬态响应特性是其动态特性之一。
答案:正确
29.谐振传感器可以测量压力、频率等参量。
答案:正确
30.石英音叉谐振传感器是利用石英晶体的压电效应和谐振特性制成的。
答案:正确
B.变面积式
C.螺线管式
答案:C
7.压磁式传感器的原理是利用铁磁材料的（）。
A.压电效应
B.压磁效应
C.光电效应
D.霍尔效应
答案:B
8.（）数值越大，热电偶的输出热电势就越大。
A.热端直径
B.热端和冷端温度
C.热端和冷端的温差
D.热电极的电导率
答案:C
9.管道内的流体速度，一般情况下，在（）处流速最大。
A.441
B.2100
C.2.1
D.100
答案:B
2.减小放大器的输入电阻时，放大器受到的（）。
A.热干扰减小，电磁干扰也减小
B.热干扰减小，电磁干扰增大
C.热干扰增大，电磁干扰也增大
D.热干扰增大，电磁干扰减小
答案:A
3.温度仪表最高使用指示值一般为满量程的（）。
A.70%
B.85%
C.90%
D.100%
A.管道上部
B.管道下部
C.管道中心线
D.管壁
答案:C
10.在车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用（）较为妥当。
现代测试技术 作业题解
第二章习题
1．现校准为量程100mV ，表盘刻度为100等份毫伏表，见表。 题1：测量数据 被校表示值
U X （mV ） 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
标准表示值
U 0（mV ） 9.9 20.0 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 79.9 89.7 99.9
绝对误差
∆U （mV ）
-0.1 0.0 0.4 -0.2 0.2 0.4 0.3 -0.1 -0.3 -0.1
试求：①．计算各校准点的绝对误差，并填入表中； ②．确定被校表的准确度等级； 解： 最大引用误差为：
100%0.4%m
nm m
A A γ∆=⨯=
%a nm ≤γ
所以应该取a=0.5
2．某四位半数字电压表，量程为2V ，工作误差为∆= ± （0.025%∙U X +2个字） 用该表测量时，读数分别为0.0345V 和1.8567V ，试求两种情况下的测量误 差。从计算结果中可得到什么启示？
解：四位半仪表在2V 量程下的显示范围是 0～1.9999V ，分辨率为0.0001V 。
当测量值为0.0345V 时绝对误差和相对误差分别为：
()411
11
0.025%0.03450.00012 2.110100%0.6%X V
A γ-∆=±⨯+⨯=±⨯∆=
⨯=±
当测量值为1.8567V 时绝对误差和相对误差分别为：
()422
22
0.025% 1.85670.00012710100%0.04%X V
A γ-∆=±⨯+⨯=±⨯∆=
⨯=±
可以看出，测量结果的测量误差不仅和仪表的准确度有关，而且和量程的选择有关。测量值与量程越近，测量误差越小。
测试技术每章重点作业答案
2.2用一个时间常数为0.35s 的一阶装置去测量周期分别为1s ，2s ，5s 的正弦信号，问幅值误差将是多少？
0.35,
1
11
()T 1()0.411()0.5959%T 2s 33%T 5s 8%
s A A A τωωω====
==-====解：把代入上式，得误差为同理，时，误差为时，误差为
2.3求周期信号
()(
)
45
100cos 2.010cos 5.0-+=t t t x ，
通过传递函数为
()1005.01
+=
s s H
的装置后所得到的稳态响应。
解： 利用叠加原理及频率保持性解题
(
)
121()0.5cos10,()0.2cos 10045()1/(0.0051),
0.005()0.5cos10,10
11
()0.99875
()arctan()arctan(0.00510 2.860.50.998750.50 2.86x t t x t t H s s x t t A ο
τωωϕωτω==-=+====
=
==-=-⨯-⨯=-=-由对于）=输出信号的幅值为输出信号的相位为1 2.86()0.5cos(10 2.86)
y t t ο︒
=-输出的稳态响应为
(
)22()0.2cos 10045,100
11()0.89
()arctan()arctan(0.005100)26.57
0.20.890.18-4526.5771.57()0.18cos(10071.57)
x t t A y t t ο
ωωϕωτω=-==
=
==-=-⨯=-⨯=︒-︒=-︒
=-︒同理
对于输出信号的幅值为输出信号的相位为
机械工程测试技术大作业
压力测试包括压力表检测、压力容器 检测和压力管道检测等，通过检测可 以了解设备的压力承受能力和是否存 在泄漏、变形等安全隐患。
温度测试
温度测试是机械工程测试中常用 的方法之一，主要用于评估设备
的热性能和检测异常温升。
温度测试包括温度计测量、红外 测温等手段，通过测量设备表面 或内部的温度可以了解设备的运
质量满足要求。
对未来研究的建议
进一步研发先进的测试技术
随着机械工程领域的不断发展和技术的不断创新，需要进一步研发更高效、准确和智能的 测试技术，以满足更高的测试需求。
加强测试技术的标准化和规范化
为了提高测试结果的可靠性和可比性，需要加强测试技术的标准化和规范化工作，制定统 一的测试标准和方法。
加强测试技术在实践中的应用研究
未来发展方向
智能化测试
利用人工智能、机器学习等技术，实现自动化、 智能化的测试。
虚拟化测试
利用虚拟现实、仿真等技术，实现虚拟化测试， 减少实际测试的风险和成本。
网络化测试
利用物联网、云计算等技术，实现远程、网络化 测试，提高测试效率和精度。
新技术趋势
5G通信技术
利用5G通信技术，实现高速、实 时的数据传输和处理，提高测试 效率和精度。
机械工程测试技术大作业
• 引言 • 机械工程测试技术概述 • 机械工程测试的主要方法 • 测试技术在机械工程中的应用 • 机械工程测试技术的挑战与未来发展 • 结论
材料分析测试技术复习资料
材料分析测试技术复习资料
材料分析测试技术复习
1．X射线的本质是什么？是谁⾸先发现了X射线，谁揭⽰了X射线的本质？
本质是⼀种波长很短的电磁波，其波长介于0.01-1000A。 1895年由德国物理学家
伦琴⾸先发现了X射线，1912年由德国物理学家laue揭⽰了X射线本质。
2．试计算波长0.071nm（Mo-Kα）和0.154A（Cu-Kα）的X射线束，其频率和每个量⼦的能量？
E=hν=hc/λ
3．试述连续X射线谱与特征X射线谱产⽣的机理
连续X射线谱:从阴极发出的电⼦经⾼压加速到达阳极靶材时，由于单位时间内到达的电⼦数⽬极⼤，⽽且达到靶材的时间和条件各不相同，并且⼤多数电⼦要经过多次碰撞，能量逐步损失掉，因⽽出现连续变化的波长谱。
特征X射线谱: 从阴极发出的电⼦在⾼压加速后，如果电⼦的能量⾜够⼤⽽将阳极靶原⼦中内层电⼦击出留下空位，原⼦中其他层电⼦就会跃迁以填补该空位，同时将多余的能量以X射线光⼦的形式释放出来，结果得到具有固定能量，频率或固定波长的特征X射线。
4. 连续X射线谱强度随管电压、管电流和阳极材料原⼦序数的变化规律？
发⽣管中的总光⼦数(即连续X射线的强度)与:
1 阳极原⼦数Z成正⽐;
2 与灯丝电流i成正⽐;
3 与电压V⼆次⽅成正⽐:
I 正⽐于i Z V2
可见，连续X射线的总能量随管电流、阳极靶原⼦序数和管电压的增加⽽增⼤
5. Kα线和Kβ线相⽐，谁的波长短？谁的强度⾼？
Kβ线⽐Kα线的波长短，强度弱
6．实验中选择X射线管以及滤波⽚的原则是什么？已知⼀个以Fe为主要成分的样品，试选择合适的X射线管和合适的滤波⽚？
测试技术作业三答案
作业三答案（要点）
1.（1）叙述露点法湿度计的测量原理；
（2）若采用光电式露点湿度计测湿度，试叙述其测量原理。
（1）相对湿度：l b
P P ϕ= 测量露点温度，则露点温度对应的饱和蒸汽压力值即为被测空气的水蒸气分压力l P ，通过测量干球温度，得到干球温度对应的饱和蒸汽压力值Pb, 据此则可实现相对湿度的测量。
（2）重点说明如何实现露点温度控制和测量的。
2.在采用LiCl 湿度测头进行湿度计设计及使用时应注意哪些事项？
（1）为了避免氯化锂溶液发生电解，电极两端应接交流电。
（2）量程窄，一般为15%～20%，例如，0.05%的浓度对应感湿范围为80%-100%，0.2%的浓度对应的感湿范围为60%-80%。
（3）环境温度对输出影响较大，因此要进行温度补偿。
（4）最高使用温度55℃，当大于55℃，氯化锂溶液容易蒸发。
3.采用普通干湿球温度计进行相对湿度测量，为了提高测试精度通常
需要注意什么？
注意：
①湿球温度计安装时，要求温度计的球部离开水杯上沿至少2～3cm ，
②应使湿球温度计周围空气流速保持在2.5m/s 以上，使A 为常数。
4. 弹簧管的横断面可以是圆形断面么？为什么？
不可以。
弹簧管的横断面通常为椭圆形或扁圆形，当被测压力为正压时，将引起短轴变长、长轴变短的弹性形变，最终使弹簧管的自由端向着挺直的方向移动。若横断面为圆形，则不会引起短轴变长、长轴变短的弹性形变。
5. 有一压力容器，压力范围0.8～1.0MPa ，压力变化速度较缓，不
要求远传。试选择压力仪表（给出量程和精度等级）测量该压力，要求测量误差不大于被测压力的3%。
现代材料测试技术作业-精简版
现代材料测试技术
作业
说明：1. 所有章节的填空题部分，都要完成作业。
2. 其余部分，均完成带下划线内容。
3.作业要求独立完成，字迹清楚认真；潦草者，无作业成绩。
4. 如有疑问，请将问题发邮件或者qq留言，最后统一答疑。
mse_wuht@ qq: 69300569
第一章X射线衍射分析
一、填空题
1、X射线从本质上说，和无线电波、可见光、γ射线一样，也是一种。
2、尽管衍射花样可以千变万化，但是它们的基本要素只有三个：即、、。
3、在X射线衍射仪法中，对X射线光源要有一个基本的要求，简单地说，对光源的基本要求是、、。
4、利用吸收限两边相差十分悬殊的特点，可制作滤波片。
5、测量X射线衍射线峰位的方法有六种，它们分别是、、
、、、。
6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、
、。
7、特征X射线产生的根本原因是。
8、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、
和字顺索引。
9、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分、、三种。
10、实验证明，X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类：和
11、当X射线穿过物质时，由于受到散射，光电效应等的影响，强度会减弱，这种现象称为。
12、用于X射线衍射仪的探测器主要有、、、，其中和应
用较为普遍。
13、X射线在近代科学和工艺上的应用主要有、、三个方面
14、X射线管阳极靶发射出的X射线谱分为两类、。
15、当X射线照射到物体上时，一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向，造成散射线；另一部分光子可能被原子吸收，产生；再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子，成为。
检测技术作业与自测
《检测技术》作业与自测
一、作业及题解
第1章 信号及其描述习题答案
1.以下信号，哪个是周期信号 哪个是准周期信号 哪个是瞬变信号它们频谱各具有哪些特征 (1)t
o e
t f ππ-⋅2cos ；（2）t f t f o o sin 42sin +π；（3）t f t f o o ππ3cos 22cos +
答: (1)t
o e
t f ππ-⋅2cos 是瞬变信号. 频谱具有连续性和衰减性.
（2）t f t f o o sin 42sin +π是准周期信号. 频谱具有离散性,信号中各个频率比不是有理数. （3）t f t f o o ππ3cos 22cos +是周期信号. 频谱具有离散性、谐波性和收敛性。 1 .5 求指数衰减振荡函数t e
t x at
0sin )(ω-= (a >0为常数)(题图的频谱，并作频谱图。
题图
解：
解法一：直接由定义求：
]
)
(1)(1[2][2)(2
sin )()(0000000000ωωωωωωωωωωωωωωω-+-++=-=-=⋅==⎰⎰⎰⎰∞+--++-∞
---∞
--∞
∞--j a j a j dt e e j dt
e e e j e dt e t e dt e t x X t j j a t j j a t j t j t j at
t j at t j ）（）（
解法二：利用傅里叶变换的频移特性求解。
因为： )(2
sin )(000t j t j at
at
e e j e t e t x ωωω-==--- 根据频移特性： )()(00ωωω±⇔X e t x t
西工大2020年4月《测试技术》作业机考参考答案
西工大2020年4月《测试技术》作业机考参考答案
试卷总分:100 得分:98
本作业每次试题内容相同，只是题目和选项顺序是随机调整的，大家可放心下载使用
一、单选题(共25 道试题,共50 分)
1.极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（）。
A.成正比
B.平方成正比
C.成反比
D.平方成反比
正确答案:D
2.能完成接受和实现信号转换的装置称（）。
A.传感器
B.记录仪
C.实验装置
D.数据处理装置
正确答案:A
3.为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（）。
A.电压放大器
B.电荷放大器
C.相敏检波器
正确答案:B
4.分析非周期信号频域特征的数学工具是（）。
A.相关系数
B.傅立叶级数
C.傅立叶变换
正确答案:C
5.傅立叶级数中的系数表示谐波分量的（）。
A.相位
B.周期
C.振幅
D.频率
正确答案:C
6.电阻应变片的灵敏度为（）。
A.应变片电阻丝的电阻变化率与应变值之比
B.应变片电阻丝的电阻变化率与被测试件的应变值之比
C.应变片的输出电压与应变值之比
正确答案:A
7.如果一个信号的频谱是离散的，则该信号的频率成份是（）。
A.有限的
B.无限的
C.有限的或无限的
正确答案:A
8.低通滤波器的作用是（）。
A.滤除低频信号
B.滤除高频信号
C.直流变交流
D.交流变直流灵敏度始终
正确答案:B
9.压电式传感器是属于（）型传感器。
A.参量型
B.发电型
C.电感型
D.电容型
正确答案:B
10.对某二阶系统输入周期信号x(t)=Aosinωt，则其输出信号将保持（）。
A.幅值、频率、相位不变
B.相位不变，幅值、频率改变
测试技术大作业
一、方案设计
因需要测量工件的刚度，由工件的刚度公式：
F
K
y
式中K为工件的刚度；
F为施加在工件上的作用力；
y为在力F作用下的位移；
根据上式，测定刚度的方式有两种，一种是在恒力的作用下测定工件头部的变形量；一种是在一定变形量的作用下测定力的大小。考虑到后种方法，需要控制工件的位移量一定是比较困难的，因为按照后种方法仍需采用位移传感器去检测工件的位移的量，因而无论从测试方法还是从测试成本上都是不合理的。因而采用前种方法，给工件施加一定大小的力是比较容易做到的，只需要测定该力的作用下位移的大小即可求出工件的刚度。
为了给工件施力，必须对工件定位和夹紧。设计了如图2所示的末端支撑部件。
图2支撑零件
为了对工件进行定位，考虑到工件的对称性，设计了如图3所示的定位元件，可以确保工件的伸出的长度为一定值。
图3 定位零件
因内孔带锥度，当左右两块该零件配合时，可以确保工件从支撑部件伸出一定长度，从而准确测量，其定位及支撑原理如图4所示。
图4 定位及支撑
根据题目中第（3）条要求，适合批量测量。待测工件放在V 型槽中，左右两块锥形孔对合，通过推杆机构推到支撑孔中，直到工件与锥形孔配合，这样就能够保证工件伸出的长度是一定的，只有这样测定的刚度才是准确的。同时通过图2所示的支撑零件，能够保证工件的尾部固定，消除了工件尾部的移动对工件头部的位移的影响。测量时，左右两块定位元件分开，避免对工件的测量造成影响。
二、 传感器的选择
按照题目要求（2），传感器的选择应该能够满足精度的要求。因实际测量的为位移，精度要求为刚度的要求，因而需要进行转换。
《测试技术》作业解答
0-4
解：①
%00077.0%1000182544.1108.76
=⨯⨯- ②
%00012.0%10004894.2500003
.0=⨯
③
%47.0%100482
.50026
.0=⨯ 0-6 解：
1) 因测量仪表有引用误差，测量时因引用误差引起的：测量误差＝引用误差×仪表量程。仪表量程越大，因仪表引用
误差引起的测量误差就越大。
2) 使用电表时应尽可能在电表量程的2/3以上使用，目的就是尽量采用合适（而不是过大）量程的电表来测量，以减
少因引用误差引起的测量误差。
3) 150V 电压表的测量误差＝0.5％×150V ＝0.75V
30V 电压表的测量误差＝1.5％×30V ＝0.45V 所以1.5级的30V 电压表测量精度高。 0-7
解：1)测量结果的表达方式-
∧
-±=x t x x σβ0（置信概率β）
2)8
43
.80245.80246.80242.80248.80238.80250.80240.802+++++++=
-
x
＝802.44
56
0001
.00001.00004.00004.00016.00036.00036.00016.0)
18(8)(8
1
2
+++++++=
--=
∑=-
∧
-
i i
x
x x
σ ＝
0.01427
当置信概率β＝0.95，v ＝8-1＝7时，查表得到365.2=βt 034.001427.0365.2=⨯=-
∧
x t σβ
测量结果表达为：034.044.802±=-
x （置信概率0.95） 2-1
解：MPa mm V mm nc V MPa nc S S S S /09.9/20/005.0/9.90321=⨯⨯=⨯⨯= 偏移量＝3.5MPa ×9.09mm/MPa ＝31.8mm 2-2
检测技术作业答案..
第二章测试系统
2-2 解释下列概念：频率特性、频响函数和工作频带
解：频率特性是指测试系统反映出来的输出与输入幅值之比和两者之间相位差是输入频率的函数的特性。
频响函数是指系统稳态输出量的付立叶变换与输入量的付立叶变换之比。（参见教材P11页）
或者频响函数是指当测试系统的输入为正弦信号时，将该信号的输出与输入之比。
工作频带是指测试装置的适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置的测试结果均能保证达到其它相关的性能指标。（或P25工作频率范围）
2-4 某动压力测量时，所采用的压电式压力传感器的灵敏度为90.0nC/MPa，将它与增益为0.005V/nC的电荷放大器相连，然后将其输出送入到一台笔式记录仪，记录仪的灵敏度为20mm/V，试计算系统的总灵敏度。又当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？
解：系统总灵敏度为：90.0×0.005×20=9mm/MPa
当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量为：
3.5×9=31.5mm
2-5 用某一阶装置测量频率为100Hz 的正弦信号，要求幅值误差限制在5%以内，问其时间常数应取多少？如果用具有该时间常数的同一装置测量频率为50Hz 的正弦信号，试问此时的幅值误差和相角差分别为多少？
解：（1）根据一阶系统的幅频特性可知：
%51)
(111)(A 2
≤-+=
-τωω，即%5)
(1112
≤+-
τω
将Hz f ππω0022==代入上式，可解得：41023.5-⨯≤τ （2）用该装置测量频率为50Hz 的正弦信号时：
013.01)
(111)(A 2
建筑环境测试技术思考与作业
《建筑环境测试技术》思考与作业
一、讨论与思考
1. 按照测量手段进行分类，测量通常分为哪几种类型？
2. 按照测量方式进行分类，测量通常分为哪几种类型？
3. 测量系统由哪几个环节组成？
4. 仪表的性能指标有哪些？
5. 如何进行仪表的正确选择？
6.测量总是存在误差，而且误差究竟等于多少难以确定，那么，从测量值如何
得到真实值呢？
7.温标的三要素是什么？
8.假设一标准热源热力学温度为100K，热力学温标如何规定300K的温度？
9.
10. 热电偶与补偿导线连接，热电偶与铜导线连接都需要两个接点的温度相同
吗？为什么？
11.热电偶的冷端温度为什么需要进行冷端温度补偿？
12.热电阻和热敏电阻的温度电阻特性一致吗？
13.为什么热电阻测量电路中，两线制的测量电路误差较大？
14.对于露点法，为什么测量干球温度和露点温度可以得到被测空气的相对湿度？
15.为什么被测空气露点温度下的饱和蒸汽压力就是被测空气的水蒸气分压力？
16.斜管式微压计用水作介质，可以吗？
17.液柱式压力计，水作工作介质，为了便于读数，在水中加入红墨水，可以吗？
18.斜管式微压计，调零时，总调不到，可能的原因是什么？
19.斜管式微压计，测量时看不到液柱，是怎么回事？
20. 弹簧管是怎样产生形变的呢？
21. 霍尔式压力计是如何将弹簧管的弹性变形转变成霍尔电势的？
22. 密闭容器可以用压力计式液位计测量液位么？为什么？
23. 采用差压变送器测量液位，有些情况下需要零点迁移，什么是零点迁移？
24. 超声波液位计的发射器通常采用发射较高频率的超声脉冲，这样做的好处是
现代流动测试技术第二次作业1
现代流动测试技术第二次作业
第一题
一、信号时域波形及统计特征分析
（一）目的要求
1．观察并了解几种典型信号的时域波形；
2．掌握信号统计数字特征的求取方法；
3．了解几种典型信号在时域及幅值域中的特点；
(二)基本原理
信号的时域波形是其基本形态的描述，它反映了信号数据的幅值大小、变化快慢及持续时间等信息，信号的波形分析及其统计特征分析包
括时域波形显示、直方图、分布函数、数字特征(如峰值、最大最小值、均值，方差、均方差等)和自相关函数。
本题选用的典型信号为方波、正弦波，随机信号、随机加正弦信号四种。
（三）内容及实现步骤
1．用Matlab软件产生典型信号的时域波形图，并通过其图形命令输出。
2．对各种典型信号的时域波形图进行统计特征分析，输出结果。
3．对四种典型信号进行自相关分析
（四）结果及分析
1．四种典型信号的时域波形图。
2.各个典型信号时域波形图的统计特征分析。
xmean=6.9778e-017 ymean=-0.06294 zmean=-0.06294 wmean=0 xvar=0.501 yvar=0.89629 zvar=1.4512 wvar=1.002 xmax=1 ymax=2.3726 zmax=3.1536 wmax=1 xmin=-1 ymin=-2.52 zmin=-3.518 wmin=-1 3.四种典型信号自相关分析。
传感器与测试技术 平时作业及讲评
按照《传感器与测试技术》课程教学设计方案的要求，本课程的平时作业共布置4次记分作业，每次作业满分2.5分，共10分。
1．画出测试系统的组成框图，并说明各组成部分的作用。
2．为满足测试需要，对传感器的一般要求有哪些？
3．传感器的动态特性的评价指标有哪些？
4．提高传感器性能的方法有哪些？
5．简述应变式电阻传感器的工作原理。
6．简述压阻式传感器电桥采用恒压源供电和恒流源供电各自的特点。
7．在网络上查找出有介绍电阻应变式、压阻式和热阻式传感器产品的网站各一个，打印（或记录）其结构简图、工作原理、特性、主要型号及技术参数等有关信息。
1．电容式传感器的工作原理和主要性能是什么？
2．简述电容式传感器的主要优缺点。
3．电感式传感器的测量电路主要形式是什么？
4．简述压磁式传感器的工作原理。
5．磁电式传感器可分为几类？各有什么性能特点？
6．请画出两种霍尔元件的驱动电路，并简述其优缺点。
7．磁栅式传感器的误差是哪些因素引起的？可应用于哪些场合？
8．在网络上查找出有介绍电容式、电感式和磁电式传感器产品的网站各一个，打印（或记录）其结构简图、工作原理、特性、主要型号、技术参数和应用等有关信息。
1. 能否用压电传感器测量变化比较缓慢的力信号？试说明其理由。
2. 比较各种压电材料的优缺点。
3. 为什么压电式传感器要高阻抗输出？压电放大器与电荷放大器的实质是什么？
4. 光线在光纤中传播的原理是什么？
5. 为什么采用循环码码盘可以消除二进制码盘的那种粗误差？
6. 迈克尔逊干涉仪的原理是什么？
7. 简述PSD光学三角法测距原理。
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34
测试技术
测试系统在δ(t)函数输入下的时域响应函数 称为权函数。( √ ) 可以通过实验的方法获得测试系统的频响 函数。（ √ ） 测试系统的相频特性φ(ω)表达了系统的输 出对输入的相位差。（ √ ） 若测试系统的权函数为h(t)，在输入为x(t) 的情况下的输出为y(t)=h(t).x(t).（ × ）
35
测试技术
若测试系统测试不失真，输出滞后于输入 的时间为t0，则输出滞后于输入的相位为 t0ω. ( √ ) 测试系统的相频特性φ(ω)为负表示输出信 号滞后于输入信号。（ √ ） 对一阶系统而言，原则上时间常数τ越小越 好。（ √ ） 对一阶系统，当ωτ<<1时，能够不同程度 满足测试不失真的条件。（ √ ）
53
测试技术
C
A .B D B
B
A A
54
测试技术
D
B C B C B
B
55
31
测试技术
若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以 该应变片为工作臂的直流测量用桥的输出 是调幅波。（×） 选择好的窗函数对信号进行截断，可以减 少能量泄漏。（√ ） 设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号 x(t)e2πfot 的频谱为X(f＋f0）。（ × ） 用电涡流传感器进行裂纹的探测，说明该 电涡流传感器为高频反射式电涡流传感器。 （√）
求该方波的均值、频率组成及各频率的幅值，并画出频谱图。
23
测试技术
24
测试技术
Re
Im
52
52
-5 -5
0
(a)实频图
5 3 2
5
|Cn|
5 -5
0
n
3
0
5
f
5 f
5 3 2
-5
0
5
f
5
(b)虚频图
(c)双边幅频图
3 (d)双边相频图
5
|Cn|
5 -5
0
n
3
An
n
10
5 6
5
½
f0 f0
0 0
½
f f 00
ƒ
ƒ
X ( f ) *Y ( f )
½
14
2 f0
2 fm
低通
14
f c fm 0
f m fc
2 f0
2 fm
ƒ
14
测试技术
15
测试技术
7．设一带通滤波器的下截至频率为fc1，上截至频 率为fc2，中心频率为fn，试指出下列技术中的正确 与错误。
11
测试技术
x(t )
调制器
x m (t ) x(t ) cos 2f 0 t
y (t ) cos 2f 0 t
y (t )
0
y (t ) cos 2f 0t
Y( f )
½
f0
0
½
f0
t
ƒ
X(f )
x(t )
0
1
t
fm
0
2 fm
fm
ƒ
X m ( f ) X ( f ) *Y ( f )
36
测试技术
对一阶系统，τ越小，系统的工作频率范围 越大。（ √ ） 二阶系统的主要特性参数为固有频率和阻 尼率。（√ ） 稳态响应法、脉冲响应法和阶跃响应法都 可以用于测试系统的动态特性的测试。（√ ） 对极距变化型电容传感器，其灵敏度为常 数。（×） 对面积型电容传感器，其灵敏度为常数。 （√ ）
32
测试技术
半导体式应变片在外力作用下引起其电阻 变化的因素主要是电阻率（ √ ） 压电式传感器后面的放大器主要的作用仅 是阻抗匹配。（×） 压电式传感器后面不一定使用放大器。（×） 压电传感器后面使用电荷放大器时，系统 的灵敏度基本不受电缆长度的影响。（√ ）
33
测试技术
相干函数是用于描述两个各态历经随机信 号的特性参数的。（√ ） 功率谱密度函数用于描述单个各态历经随 机信号的主要特性参数。（×） 回程误差描述了测试系统的动态特性。（×） 传递函数、频响函数和权函数都可以描述 测试系统的动态特性。（√ ）
41
测试技术
一阶系统中常用时间常数τ作为响应上升时 间。（） × 涡流传感器分为高频透射式和低频反射式 两种类型。（） × 压电传感器要求后接的负载必须有高输入 阻抗。（） √ 在直流电桥中，只要满足任意两相邻桥臂 的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的 乘积， 则电桥一定处于平衡。(× ) 设带通滤波器的上、下截止频率分别为fc2 和fc1,则一倍频程滤波器有：fc2= 2 fc1.(√ )
42
测试技术
若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以 该应变片为工作臂的交流测量用桥的输出 是调幅波。（√ ） 选择好的窗函数对信号进行截取，可以达 到能量不泄漏的目的。（× ） 设信号x(t)的自功率谱密度函数为常数，则 x(t)的自相关函数为常数。（× ） 同频、同相位的正弦信号与方波信号作互 相关其结果为同频余弦信号。（√ ）
37
测试技术
变间隙型差动传感器是压电传感器。（×） 变间隙型差动电感传感器的灵敏度为变间隙型 单边式电感传感器的灵敏度的2倍。（√ ） 磁电式传感器可以用于测量线速度和角速度。 （√ ） 信号调制时，缓变信号为载波信号。（ × ） 恒带宽比滤波器就是品质因数为常数的滤波器。 （√ ）
16
测试技术
17
测试技术
X ( jf ) T f0
0
f0
t
18
测试技术
9、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)
x(t) A 2.5 -A 5 7.5 10 t(ms)
19
测试技术
10、某信号的时域表达式如下 x(t ) A A sin 0t A sin 20t A sin 30t ...... 2 2 3 问:（1）该信号属于哪类信号(周期或非周期)？ （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fn=50hz,画出该滤波器输出波形的幅频谱并求出滤 波器输出波形的平均值为多少(已知该信号基频f0=50Hz )？
38
测试技术
对恒带宽比滤波器，中心频率越高，滤波 器的频率分辨力就越低。（ √ ） 光线示波器是一个一阶系统。（ × ） 若要测试最高频率为400Hz的信号，可以用 FC6-400的振动子光线示波器。（ × ） 数字信号的幅值谱理论上一定是周期性连 续谱。（ √ ）
39
测试技术
相干函数的范围为[-1,1]。（× ） 当相关系数值为0时，表示两个随机变量之 间完全相关。（ × ） 对一个均值为0的随机信号，当τ=0时该信 号的自相关函数值为该信号的方差。（ √ ） 对一个随机信号，当τ=0时的自相关函数值 为该信号的平均功率。（ √ ) 若信号x(t)的自相关函数为周期函数，则x(t) 也为非周期函数。（ × ）
43
测试技术
A C C
ห้องสมุดไป่ตู้
B
C
44
测试技术
D
B B
C A
45
测试技术
A C
B
D
B
46
测试技术
B D
B
A C
47
测试技术
A C B C D
48
测试技术
C C
A C A
49
测试技术
A C C B C
50
测试技术
A B D
B
A
51
测试技术
D A B C B B
A C
D
52
测试技术
D
A
C C B B
测试技术
作业讲解及复习
1
测试技术
3-20 图3.24为一测试系统的框图，试求该系统的总灵敏度。
2
测试技术
3
测试技术
4
测试技术
5
测试技术
6
测试技术
7
测试技术
8
测试技术
9
测试技术
R1 R
a
R4 I1 I2
b
R2 R
c Uo
R3
d Ui
半桥、双臂输出
10
测试技术
5.已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源输入信号 y(t ) cos(2f 0 t ) 和输入信号x(t)的幅频图如图所 示。电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出。 试画出电桥输出信号xm(t)、相敏检波输出信号xe(t) 和低通滤波器输出信号xf(t)的幅值谱Xm(jf)、Xe(jf)、 Xf(jf)。 （设信号x(t)的频率为fm，f0大于fm）。
0
5
f
5
f
0
(c)双边幅频图
3 (d)双边相频图
5
f
0
5
f
(e)单边幅频图
(f)单边相频图
25
测试技术
26
测试技术
27
测试技术
28
测试技术
29
测试技术
• （一）判断对错题（用√或×表示） 在数字信号处理过程中，量化误差大小与 A/D转换器的位数无关。（×） 调幅波是载波与调制信号的叠加。（× ） 将高通与低通滤波器串联可获得带通或带 阻滤波器。 ( √ )
解：(1) 周期信号 (2) 由于该滤波器的带宽B=80Hz，中心频率fn=50hz，则该滤波器的上截 至频率fc2=50+80/2 =90(Hz)，下截至频率为fc1=50-80/2=10(Hz)。信号x(t) 的频率成分为：0Hz，50Hz、100Hz…，因此当通过该滤波器时，仅50Hz 的成分被保留。幅频如下图所示。 A(ω)
30
测试技术
增加窗的长度可减少泄漏误差。（ √ ） A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。 （ √ ） 对于周期信号，经整周期采样后，可完全 避免栅栏效应。（ × ） 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。（ × ）
40
测试技术
当τ=∞时，随机信号x(t)的自相关函数值一定为0。 （×） 当τ=0时，随机信号x(t)的自相关系数值为1，表示 随机信号x(t)和自身完全相关 。（ √ ） 若x(t)的自相关函数为Acos(ωt)，则x(t)为周期函 数。（ √ ） 当两个随机信号的互相关函数值为0时，表示这两 个信号完全相关。（ × ) 两个同频率的随机信号的互相关函数不仅保留了 两个信号的幅值x0、y0信息、频率ω信息，而且还 保留了两信号的相位φ信息 。（ √ ）
xm (t )
½
½
f0
2 fm
t
a)时域波形
0
f0
2 fm
ƒ
b)频谱图
12
测试技术
调幅波 xm (t )
乘法器 载波 y (t )
低通滤波
x f (t )
13
测试技术
½ ½
Xm( f ) Xm( f )
½ ½
f0 f2 0f
f0 f0
2 fm 2 fm
0 0
ƒ
m
ƒ
2 fm
Y( f ) Y( f )
A
0
50
100
f(Hz)
20
测试技术
11、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？
21
测试技术
22
测试技术
14、已知周期方波的傅里叶级数
x(t )
4 A0
(cos2f 0 t 1 cos6f 0 t 1 cos10f 0 t ) 3 5