《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()(0ϕω+=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 。

（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。

（1） （2） （3） （4） （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。（ x ） 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之比的拉氏变换称为传递函数。（ v ） 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。

（ v ） 4、 传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（ v ） 5、 测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（ x ） 6、

幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（ x ）

（四）简答和计算题 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、 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些 3、 测试装置实现不失真测试的条件是什么

4、

某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为

1

005.01)(+=

s s H 。求其对周期信号)45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t x 的

稳态响应)(t y 。

5、 将信号

t ωcos 输入一个传递函数为s

s H τ+=

11)(的一阶装置，试求其包括瞬态过程在内的输出)(t y 的表达式。

第三章 常用传感器

（一）填空题 1、 属于能量控制型的传感器有 电阻温度计，电容式测振仪 等，属于能量转换型的传感器有热电偶温度计、弹性压力计等（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 导体形变 引起的电阻变化，后者利用 半导体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 差动式 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： 电荷 放大器和 电压 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 电压效应 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。