工程测试技术》复习课详解
工程测试技术
《工程测试技术》第一章：信号及其描述一、信号的分类1.确定性信号若信号可表示为一个确定的时间函数，因而可确定其任何时刻的量值，这种信号称为确定性信号。
确定性信号又分为周期信号和非周期信号。
周期信号频谱周期信号是按一定时间间隔周而复始重复出现，无始无终的信号可表达为n＝l，2，3，…T0是周期例如：集中参量的单自由度振动系统作无阻尼自由振动时，其位移x(t)就是确定性的。
X0 ,φ0—取决于初始条件的常数；m—质量；k—弹簧刚度；t—时刻质点m的静态平衡位置圆频率非周期信号频谱将确定性信号中那些不具有周期重复性的信号称为非周期信号。
它有两种：准周期信号和瞬变非周期信号。
准周期信号是由两种以上的周期信号合成的，但其组成分量间无法找到公共周期，因而无法按某一时间间隔周而复始重复出现。
2.随机信号一种不能准确预测其未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。
但是，它具有某些统计特征，可以用概率统计方法由其过去来估计其未来。
3.连续信号和离散信号连续信号：若信号数学表示式中的独立变量取值是连续的，则称为连续信号。
离散信号：若独立变量取离散值，则称为离散信号。
连续信号的幅值可以是连续的，也可以是离散的。
若独立变量和幅值均取连续值的信号称为模拟信号。
若离散信号的幅值也是离散的，则称为数字信号。
若以频率为横坐标、分别以幅值或相位为纵坐标，便分别得到信号的幅频谱或相频谱。
周期函数x(t)展开为傅里叶级数的复指数函数形式后，可分别以|cn|-ω和φn-ω作幅频谱图和相频谱图；也可以分别以cn的实部或虚部与频率的关系作幅频图并分别称为实频谱图和虚频谱图。
比较傅里叶级数的两种展开形式可知：复指数函数形式的频谱为双边谱（从- 到+ ），三角函数形式的频谱为单边谱（从0到+ ）；两种频谱各谐波幅值在量值上有确定的关系，即。
双边幅频谱为偶函数，单边相频谱为奇函数。
例1：画出余弦、正弦函数的实、虚部频谱图。
余弦函数只有实频谱图，与纵轴仍对称。
机械工程测试技术 复习课(含问题详解) - 副本
《机械工程测试技术》习题课一、填空题1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。
2．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。
3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。
4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。
5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。
6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。
7. 电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。
8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波，载送低频信号的高频振荡信号称为载波，将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。
9. RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越小。
10.频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。
11.作为传感器的核心部件，直接感受被测物理量并对其进行转换的元件称为敏感元件。
12.在外力作用下，金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化，而压阻式传感器主要是电阻率发生变化，两者都引起电阻值发生变化。
13. 描述一阶系统动态特性的参数是时间常数，其值越小，则该系统频带越宽，响应越快。
二、选择题1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（C ）的。
A非周期、离散B非周期、连续C、周期、离散D周期、连续2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（C ）。
A 电阻传感器B 电感传感器C 光电传感器D 电容传感器3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（B ）材料制成。
A 金属B 导磁C 塑料D 导电4．测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（D ）。
测试技术总复习
工程测试技术总复习
●误差的定义，产生的原因，分类方法。 ●系统误差，粗大误差，随机误差定义及 其特性，如何发现这些误差。 ●描述测量结果的几个质量指标：准确度， 精确度，精密度，不确定度。 ●不确定度的定义，分类方法。 ●A类不确定度与B类不确定度的区别。 ●等精度重复测量的概念。 ●单次测量结果试验，标准差与平均值试 验标准差。
工程测试技术总复习
1）均质导体定律（含应用） 2）热电势定律 3）中间导体定律 4）中间温度定律 5）参考电极定律 以上定律的内容及应用。
●热电偶测温系统的标定方法。 ●热电偶测温系统的动态特性。 ●热电偶测温系统的动态特性补偿。
工程测试技术总复习
11．噪声测量技术 ●描述噪声特性的几个参数（声压、声强、声级
工程测试技术总复习
15.画出惯性式加速度测振系统的物理模型；建立相应的坐标系并 说明牵连运动及惯性运动的物理意义；导出惯性式加速度传感 器的数学模型。 16.具有温度补偿作用的筒式应变测压传感器的敏感元件——应变 筒，请画出四片应变片的粘贴位置，注明应变片的粘贴方向， 注明各应变片的作用，画出桥路图，并阐明理由。 17.为什么使用电阻应变片需要温度补偿？实现电路温度补偿的基 本原理是什么？设一作为传感器敏感元件的杆件受拉伸作用， 应当怎样贴片和接桥以实现温度补偿？请画出应变片的粘贴位 置。注明各应变片的作用，应变片的粘贴方向画出桥路图。题 19图 圆筒外形图 18.用一薄壁圆筒为弹性敏感元件，设计一应变式测力仪。要求在 其外圆柱面上贴八个应变片，构成一能抗弯并能进行温度补偿 测量桥路。（应变片的布贴位置可用圆筒的展开图表示。
工程测试技术总复习
3、测量系统的基本特性 ●激励，响应的概念。 ●静态特性，动态特性的定义。 ●静态标定，动态标定的定义及意义。 ●静态标定的作用。 ●静态标定的过程及要求。 ●几种曲线：正行程曲线，反行程曲线， 实际工作曲线。
工程测试技术复习内容
8.涡流效应；金属导体
9.A（ｗ）=A0=常数；φ（ｗ）=-t0ｗ
10.20
二、选择题（每题2分，共10分）
1．C 2．D3．D4．A5．B
三、名词解释（每题4分，共20分）
1.答：把两种不同材料的导体两端相连组成闭合回路，当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。如果在回路中接入一个毫安表，则表头指针会发生偏转，这种现象称为热电效应。
2尺寸误差的测量
3角度的测量
4直线度误差的测量
5圆度误差的测量
6同轴度误差的测量
7跳动误差的测量
教学的重点与难点
（1）掌握角度的测量，直线度误差的测量，圆度误差的测量，同轴度误差的测量，表面粗糙度的测量
（2）了解跳动误差的测量。
（三）应变和力的测试
1应变的测试
2力的测试
3扭矩的测量
教学的重点与难点
（1）掌握机械工程中常用的测力传感器。
教学的重点与难点
（1）掌握常用的温度传感器。
（2）理解无损检测的方法。
复习题（A）
一、填空
1.常用的金属电阻应变片有丝式和箔式两种。其工作原理都是基于应变片发生机械变形时，其电阻值发生变化。
2.压电式测力传感器的工作原理是基于压电效应，它的敏感元件多采用石英晶体。
3.确定性信号可分为周期信号和非周期信号。非周期信号可分为准周期信号和瞬变信号。
C.梁形弹性元件D.波登管
3.压电式加速度传感器是（Ｄ）信号的传感器。
A.适于测量任意B.适于测量直流
C.适于测量缓变D.适于测量动态
4.用脉冲锤激振时，为了获得较宽的激振频率，可（Ａ）。
工程测试技术复习讲解
二．填空题（1.5×10分）1．若要信号在传输过程中不失真，测试系统的输出和输入必须满足（表达式，时、频）__________________。
2．满足测试装置不失真测试的频域条件是____________和____________。
3. 线性系统中的两个最重要的特性是指_______和____________。
4．测试系统的静态特性指标主要有灵敏度、、回程误差、_____________、漂移和_____________。
5. 调幅过程在频域相当于____________过程，调幅装置实际上是一个____________,典型的调幅装置是____________。
6．利用缓变信号控制高频振荡信号，使其随着缓变信号的变化规律而变化的过程称为_________，这个高频振荡信号称为__________，控制高频信号的缓变信号称为。
7. 周期信号x(t)的傅氏三角级数中的n是从_____到_____展开的，傅氏复指数级数中的n 是从_____到_____展开的。
8. 周期信号x(t)的傅氏三角级数展开式中，a n表示_____，b n表示_____，a0表示_____，A n表示_____，фn表示_____ ，nω0表示_____。
9.工程中常见的周期信号，其谐波分量的幅值总是随谐波次数n的增加而_____的，所以没有必要取那些高次的谐波分量。
10.测试装置的动态特性在时域中用_____描述，在频域中用_____描述。
11.影响一阶装置动态特性参数是_____，原则上希望他_____。
12.交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值的________相等，且相对桥臂阻抗的相角________相等。
13.温度误差的线路补偿法是利用电桥的________实现的。
14.传感器的频率响应特性，必须在所测信号频率范围内，保持______条件。
15. 图所示电桥的输出为_________。
08.求下图所示周期锯齿波的傅立叶级数展开式。
工程测试技术
1qa （1）掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。
（3）掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器。
（4）掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用。
（5）了解计算机测试系统的构成，知晓用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。
（一）第一章绪论主要讲授内容：介绍测试技术在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用情况和测试技术的发展趋势。
教学时数：2重点与难点：测试技术的概念思考题或练习题：1.现代测试技术在现代科学中的地位和作用如何?（二）第二章信号分析基础主要讲授内容：包括信号的分类，信号波形分析、频谱分析、相关分析原理与应用。
教学时数：4重点与难点：信号波形分析和频谱分析思考题或练习题：1. 求指数衰减振荡信号的频谱函数2. 已知信号的傅里叶变换为X(f),求的傅里叶变换（三）第三章测试装置的静、动态响应特性主要讲授内容：介绍测试系统基本组成，测试系统的静态、动态特性，不失真测量的条件。
测试系统特性的评定方法。
教学时数：4重点与难点：重点是测试系统的静态和动态响应参数，难点是测试系统的传递函数和频率响应函数。
思考题或练习题：1．用一个时间常数为0.35秒的一阶装置去测量周期分别为1秒、2秒和5秒的正弦信号，问幅值衰减将各是多少？2．一个温度计，其时间常数为秒。
若将其从的空气中突然插入到的热水中，问经过15秒后该温度计指示的温度为多少？（四）第四章工程中常用传感器的转换原理及应用主要讲授内容：介绍电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光学传感器、热电式传感器、化学传感器、生物传感器等常用传感器的工作原理和应用。
教学时数：6重点与难点：重点是各种传感器的原理与应用，难点是生物传感器的原理思考题或练习题：1．光电式传感器在工业应用中主要有哪几种类型？各有何特点？它们可测量哪些物理量？2．何谓生物传感器？试简述一般生物传感器的基本结构及其工作原理。
《工程测试技术基础》课程总复习分析
程误差,(4)分辨率,(5)零点漂移和灵敏度漂移
第3章 习 题
一、填空题
1、传感器的工作原理中，金属电阻应变片是基于 应变效。应 半导体应变片的是基于 压阻效。应 电感式传感器是基于 电磁感。应原理 磁电式传感器是基于 电磁感应。原理 压电式传感器是基于 压电。效应 光电式传感器是基于 光电。效应 热电式传感器是基于 热电。效应
5、频率保持特性指的是任何测试装置输出信号的频率总等 于输入信号的频率。（ ）
6、一阶系统时间常数τ越小越好。（ ）
7、二阶系统阻尼比 越小越好。（ ）
8、测试装置进行不失真测试的条件是其幅频特性为常数， 相频特性为零（ ）
三、单项选择题
1、传感器的静态特性中，单位输出所需要的输入量，称为 （C ）
工程测试技术基础 课程总复习
考试题型
一.填空题，每空1分，共15分（10题）； 二.选择题，每题2分，共20分（10题）； 三.判断题，每题3分，共15分（5题）； 四.简答题，每题6分，共30分（5题）； 五.计算题，每题10分，共20分(2题）；
考试范围
第一章 1-3节 第二章 1-6节 第三章 1-6节 第四章 1-4节（第4节考了一小部分内容） 第五章 1-3节
5、若 x(t) 的频谱为X ( f ) ，则 X (t) 的频谱为 X ( f ) 。（ ）
三、单选题
第1章 习 题
1、描述周期信号的数学工具是（ B ）
A.相关函数 B.傅氏级数 C.拉氏级数 D.傅氏变化
2、已知 x(t) 10sint, (t)为单位冲击函数，则积分
x(t) (t
工程测试技术知识点
1.测试技术：测量技术与实验技术的综合2. 测试技术的发展：古老测量方法——机械测量方法——非电量的电测方法——计算机测试技（CAT ）3.测试技术的发展趋势：1）、 量程范围更加宽广2）、传感器向新型、微型、智能型发展3）、测量仪器向高精度和多功能发展4）、参数测量与数据处理项自动化发展通过直接测量与被测参数有已知函数关系的其他量而得到该被测参数量值的测量。
5. 要使测量具有普遍科学意义的条件：1）、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的；2）、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。
6. 非电量测量的基本思想：首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。
7.测量系统的组成：8.传感器的组成：敏感元件 ： 将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量，传感元件 ： 凡是能将感受到的非电量（如力、压力、温度梯度等）直接变换为电量的器件称为传感元件 9.10. 展成指数形式的傅里叶级数：1）幅度谱以成偶对称，相位谱成奇对称2）1）谱线的密度只与周期T），谐波系数An=0的点，由 τ值决定）当τ一定时，周期T 4）当T 一定时，脉宽 τ 11. 周期信号的傅里叶谱有三个特点：a 、离散性：频谱由一条条不连续的谱线组成，是离散的，相邻谱线的间距是 ；b 、谐波性：各频率分量符合谐波关系，是基波的整数倍；c 、收敛性：谐波分量的幅值有随其阶数的增高而逐渐减小的总趋势 12. 著名的海森博格“测不准原理”。
13.dt e t x j x t j ωω-∞∞-⋅=⎰)()(傅里叶变换14. 周期信号与时限信号的异同点：1、相同点： 周期信号频谱的包络线与时限信号频谱的包络线相似2、不同点：a. 时限信号的频谱是连续谱，周期信号的频谱是离散谱b. 周期信号用功率谱表示；时限信号用能量谱表示。
C.周期信号幅值谱纵坐标表示相应的谐波分量的幅值；时限信号幅值谱纵坐标表示幅值谱密度；d.周期信号采用傅立叶级数（FS ）分析； 时限信号采用傅立叶积分分析。
工程测试技术 期末复习
例题1
问答题 5
有一批涡轮机叶片，需要检测是否有裂纹，请举出两种以 上方法，并阐明所用传感器的工作原理。 答：涡电流传感器，红外辐射温度测量，声发射传感器 （压电式）等。
工程测试技术——期末复习-22/24
KUST-MCVN
例题1
问答题 6
了解信息、信号的概念及相互之间的关系； 理解谐波信号的频率、周期的计算； 掌握周期信号的频谱特征，对一般周期信号的频谱特征能 够熟练地应用； 了解傅立叶变换的定义，掌握傅立叶变换的性质及脉冲函 数的性质，对常见非周期函数的频谱能够计算。
工程测试技术——期末复习-2/24
KUST-MCVN
复习要点
选用传感器的原则是什么？ 答：基本原则是：选用的传感器其性能应当与被测信号的 性质相匹配。（P124-125） 灵敏度、响应特性、线性范围、可靠性、精确度、测量方 法
静态特性方面： a、应使被测量的变化范围在传感器的线性范围以内，并保证线性 误差在允许范围内； b、传感器的分辨率（力）从数据上应小于测量要求的分辨率 （力） c、满足实际要求的条件下，精度不宜过高。
工程测试技术——期末复习-9/24 KUST-MCVN
例题
填空题1.2 答案
系统动态特性在时域可用传递函数来描述，在复数域可用 频率函数来描述，在频域可用脉冲响应函数来描述。 滤波器的频率分辨力主要由其带宽决定。(P141) 对于理想滤波器，滤波器因数λ＝1，普通滤波器的λ＝ 1~5。 (P141) 带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1） 串联而成（fc2> fc1）。（P140） 若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样信号的频谱 会产生频率混叠现象。（P159） 衡量传感器在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连 续测量所得结果之间的不一致程度的指标为重复性指标。
工程测试技术基础第一部分绪论
3.信号分析理论部分深奥、难懂。
煤气包高度测量 桥梁固频测量
机翼模态分析
索道检测
工程测试技术基础第一部分绪论
工程测试技术基础
第一章、绪论
本章学习要求： 1.掌握测试技术的概念及研究内容 2.了解测试技术的应用情况 3.了解测试技术的发展动态 4.了解主要测试仪器生产厂商
工程测试技术基础第一部分绪论
图示为某公司楼宇自动化系 统。该系统分为：电源管理、 安全监测、照明控制、空调 控制、停车管理、水/废水管 理和电梯监控。
烟雾传感器 亮度传感器 红外人体探测器 工程测试技术基础第一部分绪论
1.2 测试技术的工程应用 5、家庭与办公自动化
在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的应用 了传感器和测试技术来提高产品性能和质量。
信号分析 频率合成与分解 3.简易声级计制作 D图象分析
……..
个人测试实验室
工程测试技术基础第一部分绪论
第一章、绪论
1.3 测试技术的发展趋势
1、传感器方面
a)利用新发现的材料和新发现的生物、物理、化学效 应开发出的新型传感器
生物酶血样分析传感器
热/光
电量
光纤流速传感器
荧光材 料制作 的电子 鼻传感 器
工程测试技术基础第一部分绪论
第一章、绪论
b)传感器+嵌入式计算机 智能传感器
振动网络传感器
嵌入式计算机
智能压力网络 传感器
智能倾角RS232 传感器
IC总线数字温度 传感器
工程测试技术基础第一部分绪论
1.3 测试技术的发展趋势
2、测量信号处理方面
计算机虚拟仪器技术
用PC机＋仪器板卡 代替传统仪器
工程测试技术基础第一部分绪论
工程测试技术第一章
测量误差
3．根据误差的表示方法分
绝对误差： 绝对误差：
测量误差的分类
δ = x − x0
它与被测量具有相同的量纲和单位。 它与被测量具有相同的量纲和单位。 相对误差： 相对误差：
误差 相对误差 = × 100% 真值
误差 相对误差 ≈ ×100% 测量结果
无量纲量， 无量纲量，其值描述了误差与真值的比值 大小。 大小。
测量方法和测量器具 3．接触测量和非接触测量
测量方法
接触测量：测头和被测物体产生机械接触。 接触测量：测头和被测物体产生机械接触。 非接触测量：测头和被测物体不产生机械接触。 非接触测量：测头和被测物体不产生机械接触。
测量方法和测量器具 4．等精度测量和不等精度测量
等精度测量： 等精度测量 ： 是指在测量过 程中， 程中 ， 决定测量精度的全部 因素或条件不变的测量。 因素或条件不变的测量。 不等精度测量： 是指在测量 不等精度测量 ： 过程中， 过程中 ， 决定测量精度的因 素或条件发生变化或部分变 化的测量。 化的测量。
测量方法和测量器具 1．直接测量和间接测量
直接测量法是指用测量器具直接 直接测量法 是指用测量器具直接 测得被测量的值， 测得被测量的值 ， 而不必测量与 测量有函数关系的其它量的测量 方法。 方法。 间接测量法是指先通过测量与被 间接测量法 是指先通过测量与被 测量有函数关系的其他量， 测量有函数关系的其他量 ， 然后 通过函数运算才得到被测量值的 测量方法。 测量方法
量和量纲
边长为1 的立方体的体积是多大？ 边长为1米的立方体的体积是多大？ 1立方米 体积是多大 1米与1立方米哪个大？ 立方米哪个大 哪个大？ 1英吋与25.4毫米哪个大？ 英吋与25.4毫米哪个大？ 毫米哪个大 不同量不能比较 一样大
工程测试技术基础
1.什么是测试？具有试验性质的测量。
本课程主要研究动态测试。
2.画出测试系统的一般结构组成，并简单说明各部分所起的作用。
被测对象→传感器→信号调理→记录/显示↘信号分析与处理被测对象的信息蕴含在物理量中，这此物理量就是被测量，它们往往是一些非电量。
传感器是指能感受被测量，并按一定的规律将被测量转换成可用于输出信号的器件或装置。
例如:弹簧秤中的弹簧就是一个传感器(或敏感元件)，它将物体受到的作用力转换为弹簧的变形量，即位移量。
信号调理环节对传感器输出的信号进行调理或转换，以便于后续的传输、显示和分析等处理。
例如，信号的幅值调制将低频的测试信号转换为易于在传输通道中传输的高频信号。
记录/显示环节以观察者易于认识的形式来显示测量结果，或将测量结果存储。
要从测量结果中获得有用的信息，还需要信号分析与处理环节，例如相关分析、频谱分析等。
3.工程技术人员对物理量进行测试面对三个任务，分别是：①了解被测信号的特性②选择测试系统③评价和分析测试系统的信号。
4.SI制的七个基本量分别是：米、千克【公斤】、秒、安【培】、开【尔文】、摩【尔】、坎【德拉】，所对应的基本单位分别是：m、kg、s、A、K、mol、cd5.基准分三个等级，分别是：国家基准、副基准、工作基准。
精确度比较：国家基准>副基准>工作基准。
6.写出几种常见的测量方法分类：①直接测量和间接测量；②直接比较测量和间接比较测量；③接触测量和非接触测量；④等精度测量和不等精度测量。
7.什么是示值误差？测量器具的示值与真值之差。
示值误差越小，计量器具的精确度越大。
8.温度计的标尺起点值为-50℃，终点值为+60℃，则其标称范围为-50℃～+60℃，量程为110℃，引用值为60℃。
9.本文研究机械量的测量，写出10种你知道的机械量：力、速度、加速度、位移、振动、表面粗糙度、形位误差、温度、流体参量、声。
通常，我们利用传感器等将这些量转变为电量，该方法称为非电量的电测法。
【工程测试技术基础】复习题集答案解析
《工程测试技术基础》复习题答案一、选择题1．信息与信号之间的关系是 （ D ）。
A ．信息与信号并列B ．信息与信号无关C ．信息包含信号D ．信息在信号之中2．描述周期信号的数学工具是（ B ）。
A ．相关函数B ．傅氏级数C ． 傅氏变换D ．拉氏变换3． 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。
A ．相位B ．周期C ．振幅D ．频率4．关于信息和信号，下面的说法正确的是（ C ）。
A ．信息包含信号B ．信息与信号无关C ．信号是信息的载体D ．信息描述了事物某物理量的变化过程5．多种信号之和的频谱是（ C ）。
A ． 离散的B ．连续的C ．随机性的D ．周期性的6．下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。
A ．12()sin()sin(3)x t A tB t ωϕωϕ=+++B ．()5sin 303sinx t t =+ C ．0()sin at x t e tω-=⋅ 7．不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。
A ．复杂的周期信号B ．瞬变信号C ．随机信号8．复杂的周期信号的频谱是（ A ）。
A ．离散的B ．连续的C ．δ函数D ．sinc 函数9．数字信号的特性是（ 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10．下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。
A ．5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0B ．()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C ．()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞D ．()1tx t e τ-=-11．下列信号属周期信号的有（ A ）。
A ．y 1=Sin ω0t+ Sin ω1tB ．y 2=Con 2t+Sin 23tC ．y 1=Sin 3t+Sin2t12．描述非周期信号的数学工具是（ C ）。
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第3章 测试系统的基本特性
• 3.1 • 3.2 • 3.3 • 3.4
测试系统的主要性质 测试系统的静态特性 测试系统动态特性的数学描述 实现动态不失真的条件
3.1 测试系统的主要性质
测试系统：输入、输出、系统特性。
线性定常系统的性质： 叠加原理 、比例特性、微分、积分特性、频率保
《工程测试技术》复习课
题型：判断、填空、选择、简答、综合应用题。
• 第1章 • 第2章 • 第3章 • 第4章 • 第5章 • 第6章
课程重点
绪论 信号及信号分析 测试系统的基本特性 常用传感器 模拟信号处理 数字信号处理
第1章 绪论
• 测试的含义：测量+ 试验 • 信号、信息 • 电测法、非电测量法
3、概率分布函数
以幅值大小为横坐标，信号幅值小于或等于某值 R的概率为纵坐标。
2.9 信号的时差域相关分析（性质及应用）
相关函数反映ห้องสมุดไป่ตู้二个信号在时移中的相关性。
（1）自相关函数是 的偶函数，RX()=Rx(- )； （2）当 =0 时，自相关函数具有最大值。
（3）周期信号的自相关函数仍然是同频率的周 期信号，但不保留原信号的相位信息。 （4）随机噪声信号的自相关函数将随 的增大快 速衰减。 （5）两周期信号的互相关函数仍然是同频率的周 期信号，且保留原了信号的相位信息。
2.7 几种典型信号的频谱分析 δ函数及频谱特点、正余弦函数的频谱、 周期单位脉冲序列的频谱
2.8 信号的幅值域分析
1、概率密度函数
以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现的 概率为纵坐标进行统计分析的方法。
2、直方图
以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现的 频次为纵坐标进行统计分析的一种方法。
2.4 信号的频域分析
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。
2.5 信号的时差域相关分析
地下输油管道漏损位置的探测
P t
T
周期T，频率f=1/T、峰值P、双峰值Pp-p 均值：反映了信号变化的中心趋势，也称之为直 流分量。 均方值：表达了信号的强度；其正平方根值，又称为 有效值(RMS)，也是信号平均能量的一种表达。
方差：反映了信号绕均值的波动程度。
2.4 、2.5 信号的频域分析
1、周期信号的频谱分析、频谱的特点
S1-S2=vτm S1-S2=2S
S
1 2
v
m
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，因为放传感器 的两点距漏损处不等远，则漏油的 音响传至两传感器就有时差，在互 相关图上处有最大值，这个就是时 差。
S2 1
S1
2
R3
R4
持特性。 频率保持特性：输入为某一频率的简谐信号，则稳态 响应必是同一频率的简谐信号。
3.2 测试系统的静态特性：
非线性度、灵敏度、回程误差
3.3 测试系统的动态特性数学描述：
传递函数、频率响应函数（一阶系统）、脉冲响应函数
3.4 测试系统的动态不失真条件
A(ω)=A0=const 常数 φ(ω)=-t0ω
第2章 信号及信号分析
• 2.1 • 2.2 • 2.3 • 2.4 • 2.5 • 2.6 • 2.7 • 2.8 • 2.9
信号的分类（五种分类） 测试信号的描述方法 确定信号的时域波形分析 周期信号的频域分析 非周期信号的频域分析 傅立叶变换的性质 几种典型信号的频谱 信号的幅值域分析 信号的时差域相关分析
幅值-相位谱、离散性、谐波性和收敛性 2、非周期信号的频谱分析 （连续的）
幅值密度函数
3、频谱分析的应用（确定信号中的周期成分）
例：齿轮箱的故障分析 螺旋浆的固有频率分析
2.6 傅立叶变换的性质（5个性质）
卷积分
时域卷积定理：时间函数卷积的频谱等于各个时 间函数频谱的乘积，既在时间域中两信号的卷积， 等效于在频域中频谱中相乘。 频域卷积定理：两时间函数的频谱的卷积等效于 时域中两时间函数的乘积。
2.1 信号的分类（五种分类）
1 从信号描述上分
--确定性信号与非确定性信号；
2 从信号的幅值和能量上
--能量信号与功率信号； 3 从分析域上
--时域与频域； 4 从连续性
--连续时间信号与离散时间信号； 5 从可实现性
--物理可实现信号与物理不可实现信号。
2.3 确定性信号的时域波形分析
A Pp-p
重点掌握各类传感器的分类、工作原理、 检测物理量、应用举例
第5章、模拟信号处理
5.1 信号变换和处理的目的 5.3 电桥（电阻、电容、电感电桥的平衡条 件、半桥单臂、双臂及全桥四臂的输出电压） 5.3 调制及解调（调幅、调频；同步解调、 相敏检波器解调；动态应变仪） 5.4 滤波器（分类、理想滤波器、实际滤波 器参数、RC滤波器、应用）
第4章、传感器原理及应用基础
4.1 传感器定义、组成及分类 4.2 电阻式传感器（变阻器式、应变片、半导体式） 4.3 电感式传感器（可变磁阻式、涡流式、差动变压器） 4.4 电容式传感器（极距变化、面积变化、介质变化型） 4.5 压电式传感器 4.6 磁电式传感器（动圈式、磁阻式） 4.7 霍尔传感器
第6章、数字信号处理
6.2 A/D和D/A转换 A/D转换过程（四步）
6.3 频率混叠、采样定理（频率） 6.4 信号的截断及能量泄漏（2点措施）
1、整周期截断；2、选择好的窗函数， 即主瓣和旁瓣的比例尽可能的大。
2.4 信号的频域分析
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（a）所示，主轴箱内的传动示意图如图(b)所示，传动轴Ⅰ、 Ⅱ和主轴Ⅲ上的齿轮齿数分别为Z1 = 30, Z2 = 40, Z3=20, Z4=50, 传动轴Ⅰ的转速为 n1 = 2000转/分（根据传动比计算 可知：传动轴Ⅱ的转速为 n2 = 1500转/分，主轴Ⅲ的转速为 n2 = 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？