2011测试技术复习提纲(部分答案)
测试技术复习提纲
复习提纲一、信号分析基础1.信号分类：确定性/非确定性信号，周期信号，非周期信号，能量信号/功率信号，等等。
2.周期信号的特征，傅里叶级数（含义）3.非周期信号的特征，频谱特征，傅里叶变换及性质4.随机信号的特征及参数，卷积定理，自/互相关函数定义、性质及应用二、测试装置的静、动态响应特性1.测试装置的静态特性：灵敏度、非线性度、回程误差、分辨率、稳定性、测量范围等2.测试装置的动态特性：传递函数，一阶系统及二阶系统特性，常见的一阶系统（温度/湿度/压力传感器等），环节串并联，频率响应函数（模、相位），一阶系统频率响应函数3.不失真测试的条件:定义、幅频特性、相频特性4.测试装置对典型输入信号的响应：脉冲、单位阶跃（重点是一阶系统对单位阶跃输入的响应）5. 测试系统基本构成6.干扰与噪声三、工程中常用传感器的转换原理及应用1.传感器概述2.工程中常用的传感器及原理：电阻式（重点）、电容式、电感式、磁电式、压电式、热敏（热电偶）、磁敏、超声波等四、信号调理方法1.电桥转换原理、平衡条件、直流电桥联接方式2.信号的调制与解调：调制作用、类型、方法，调幅频率特性3.滤波器原理、种类（低通、高通、带通、带阻）、特性及作用，理想滤波器，RC滤波器4.模拟-数字转换原理：A/D、D/A转换过程、指标5.采样定理练习题■在机械工程中常见的有哪些参数的测量？■识别信号波形的周期、频率、均值、峰值和峰峰值？■噪声形成干扰必须具备哪些条件？■什么是测试系统的基本组成部分？■什么是功率信号？■电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？■写出下图所示直流电桥的平衡条件，电桥分别为单臂、半桥和全桥连接时输出Uo 的表达式。
设R1=R2=R3=R4=R0，ΔR1=－ΔR2=ΔR3=－ΔR4=ΔR 。
■某一阶压力传感器的时间常数为1秒，如果阶跃压力从25MPa 降到5MPa ，试求经过2秒和4秒后，压力传感器指示的压力各是多少？什么是不失真测试，不失真测试的条件是什么？■下面三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征。
测试技术习题与题解(2011版勘误表)
表示燃烧值
表示温度值
P19/倒数第3行
P20/正数第3行
有两处错误
P22/正数第13行
P23/倒数第13行
P26/正数第2行
半导体应变仪
半导体应变计
P27
应变仪
应变计（共6处）
P28
应变仪
应变计（共5处）
P28/倒数第11行
灵敏度高，测量范围大，
灵敏度高，振动测量范围大，
P30/正数第7行
若放大器输入阻抗分别为4 kΩ和1 MΩ
P38/正数第4行
μA741运算放大器的增益为10
μA741运放同相放大器的增益为10
P38/正数第5行
求输入频率为10 kHz的正弦电压时的截止频率和相
求该放大器的截止频率和输入频率为10 kHz的正弦电压时的相
P38/正数第6行
位差
位移动
P38/倒数第9行
测试技术习题与题解（2011年10月第1版）
页码/位置
原书中
修改
P5/正数第2行
删除“ ”
P5/正数第4行
P6/正数第2行
由位移性质
由频移性质
P7/2.1单选题3（C）
统称为准确度
统称为精确度
P10/倒数第7行
16前面╳的改为“+”
P11/正数第12行
如何能把E的误差减少50%？
如何通过改变对E的误差影响最大的参数误差，使E的误差减少50%？
P86/倒数第2行
P87/倒数第2行
3,铂热电阻的电阻比是水的（）
3,铂热电阻的电阻比是（）
P88/倒数第8行
由于粘滞作用，敏感元件表面速度降低到零，
由于粘滞作用，气体在敏感元件表面的速度降低到零，
2011测试技术复习提纲 答案
计算题某一阶压力传感器的时间常数为0.5秒，如果阶跃压力从25MPa 降到5MPa ，试求经过1秒和2秒后，压力传感器指示的压力各是多少？解： 110()t P P P P e τ-=--5(525)t e τ-=--当 T=1S 时 P = 5+2.7=7.7 MPT=2S 时 P = 5+0.366=5.366 MP求指数函数t Ae t x α-=)(（α>0，t ≥0）傅立叶变换（频谱）解：()()2()2()arctanat A X f F Ae a j fX f f X f aππ-==+=∠=-某一阶压力传感器的时间常数为1秒，如果阶跃压力从25MPa 降到5MPa ，试求经过2秒和4秒后，压力传感器指示的压力各是多少？求指数函数2()x t At =（α>0，t ≥0）傅立叶变换（频谱）。
求图示周期信号x(t)的傅利叶级数。
一温度计，其时间常数为7秒。
将其从20℃的空气中突然插入到100℃的热水中，问经过14秒后温度计指示的温度为多少解：/(10020)(1)2089.2t T e C τ-=--+=简答题1、什么是信号的调制和解调？答：先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大，最后再从放大器的输出信号中取出放大了的缓变信号，信号传输中的变换过程称为调制与解调2、什么是传感器的静态特性？答：传感器在稳态下的输出－输入关系称为静态特性3、噪声形成干扰必须具备哪些条件？答：噪声形成干扰必需具备三个条件，噪声源、对噪声敏感的接收电路和噪声源到接收电路之间的耦合通道。
4、什么是测试系统的基本组成部分？答：测量系统由三个部分组成：传感器、信号变换与处理模块、记录显示模块。
5、什么是功率信号？什么是能量信号？6、什么是平稳随机过程？答：平稳随机过程是统计特征参数不随时间变化而改变的随机过程。
7、测试系统不失真测量的时域条件？答：测试系统的输出y(t)与输入x(t)满足关系：y(t)=Ax(t-t0)8、什么是各态历经随机过程？答：各态历经随机过程是平稳随机过程中任取一个样本函数，其时间平均参数与所有样本函数在某时刻的集合平均参数一致。
测试技术复习题及参考答案
一、选择题1、描述周期信号的数学工具是 B 。
A 相关函数B 傅里叶级数C 傅里叶变换D 拉氏变换2、傅里叶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3、复杂周期信号的频谱是 A 。
A 离散的B 连续的C δ函数D sinc 函数4、下列表达式中， C 是周期信号。
A.. ⎪⎩⎪⎨⎧≥<=T t T t t t x 0cos )(0ω B. ⎪⎩⎪⎨⎧><=T t T t t w 01)(C. )45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t xD. ()()t x t x t x 21)(+=5、将时域信号进行时移，则其频域信号将会 D 。
A 扩展B 压缩C 不变D 仅有相移6、线性度是表示静态标定曲线 A 的程度。
A 接近理想直线B 偏离其拟合直线C 正反行程的不重合7、若测试系统由两个环节串联而成，且两个环节的传递函数分别为()s H 1、 ()s H 2，则该系统总的传递函数为 B 。
A ()s H 1+ ()s H 2B ()⨯s H 1 ()s H 2C ()s H 1- ()s H 2D ()s H 1/ ()s H 28、线性系统的叠加原理表明 A 。
A 施加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B 一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的输出乘以该倍数C 系统的输出响应的频率等于系统的输入激励信号的频率D 系统的输出响应的频率为输入信号频率的总和9、对于理想的定常线性系统，其灵敏度是 B 。
A 随机变量B 常数C 时间的线性函数10、为消除压电传感器电缆分布电容变化时对输出灵敏度的影响，可采用B 消除影响。
测试技术课后习题答案
测试技术课后习题答案测试技术课后习题答案在学习过程中，课后习题是巩固知识的重要环节。
通过解答习题，学生可以检验自己对知识的掌握程度，并加深对相关概念的理解。
然而，有时候我们可能会遇到一些难题，无法找到正确的答案。
在这种情况下，我们可以寻求一些测试技术来帮助我们解答问题。
本文将探讨一些常见的测试技术，并提供一些习题的答案解析。
首先，我们来介绍一种常用的测试技术——试探法。
试探法是一种通过尝试不同的答案来逐步逼近正确答案的方法。
当我们遇到一道难题时，可以先试探一些可能的答案，然后通过排除法来确定最终的正确答案。
例如，假设我们遇到一道数学题，要求求解一个未知数的值。
我们可以先试探一些常见的数值，然后代入方程进行计算，最终找到满足方程的解。
另一种常见的测试技术是反证法。
反证法是一种通过假设问题的否定来证明问题的正确性的方法。
当我们遇到一道难题时，可以假设问题的反面，然后通过逻辑推理来证明这个假设是错误的，从而得出问题的正确答案。
例如，假设我们要证明一个数是质数，我们可以先假设这个数是合数，然后通过因式分解等方法来推导出矛盾，从而证明这个数是质数。
除了试探法和反证法，还有一些其他的测试技术可以帮助我们解答难题。
比如，归纳法是一种通过找出问题中的规律，然后应用这个规律来解决问题的方法。
当我们遇到一道需要找出规律的题目时，可以观察已知条件之间的关系，然后推测出未知条件的取值。
再比如，递推法是一种通过已知条件来推导出未知条件的方法。
当我们遇到一道需要找出递推关系的题目时，可以根据已知条件逐步推导出未知条件的取值。
接下来，我们提供一些习题的答案解析，以帮助读者更好地理解测试技术的应用。
请注意，以下习题的答案仅供参考，具体解答方法可能有多种。
1. 一辆汽车以每小时60公里的速度行驶，行驶了3小时后，还剩下120公里的路程。
求这段路程的长度。
解析：根据已知条件，汽车行驶了3小时后，还剩下120公里的路程。
根据速度和时间的关系，我们可以得出汽车行驶的总路程为60 * 3 = 180公里。
2011测试技术复习提纲(部分答案)
由信息与信号的关系可知，信号是信息的 载体 。
可用数学关系式或图表精确描述的信号称为 确定 信号；反之，不采用瞬态响应法和 频率响应 法来分析。
接触式测温法是基于 热平衡 原理，非接触式测温法是基于 热辐射 原理。
x(t) 的频谱是X （f ）,y(t)的频谱是Y(f),若在频域内X(f)与Y(f)作相乘运算，则对应在时域内x(t)与 y(t)应作__卷积___ 。
正弦信号的自相关函数是一个同频的 余弦 函数。
获得周期性时域信号的频谱用 傅里叶级数 的数学工具。
电磁屏蔽主要用来防止 高频 电磁场的影响。
时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是 虚奇 函数。
线性度越好的测试系统，测量范围越 大 。
衡量测试系统动态特性的重要指标是 、 、 等。
A/D 转换器是将__模拟____信号转换成____数字___信号的装置。
若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信号的频谱会发生__混叠______现象。
中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器称为_跟踪_______滤波器。
对连续时域信号作加窗截断处理，必然会引起频谱的____泄露_______现象。
声波是一定频率范围内的可以在弹性介质中传播的波，低于20Hz 的声波称为_____次声___波，高于20kHz 的声波称为__超声_____波。
电容式传感器是将 被测物理量 转换成电容量变化的一种 结构型 传感器，可分为变极距型 、 变面积型 、 变介电常数型 。
x(t) 的频谱是X （f ）,y(t)的频谱是Y(f),若在频域内X(f)与Y(f)作相乘运算，则对应在时域内x(t)与 y(t)应作_卷积____ 。
正弦信号的自相关函数是一个同频的 余弦 函数。
获得周期性时域信号的频谱用 的数学工具。
电磁屏蔽主要用来防止 高频 电磁场的影响。
时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是 虚奇 函数。
传递函数)(s H 传递函数是测试装置动特性的复频域描述，它表达了系统的 特性。
2011-2012-传感器及检测技术复习资料
、填空（20分＝每空2分*10）1.测量就是将被测量与同种性质的标准量进行比较，从而获得被测量大小的过程。
2.根据获得测量值的方法可分为直接测量、间接测量和组合测量。
3.直接测量是在使用仪表或传感器进行测量时，测得值直接与标准量进行比较，得到被测量的数值的测量方法。
4.间接测量是指在使用仪表或传感器进行测量时，先对与被测量有确定函数关系的几个量进行直接测量，然后经过计算得到所需要结果的测量方法。
5.组合测量是指在一个测量过程中同时采用直接测量和间接测量两种方法进行测量的测量方法。
6.根据测量方式可分为偏差式测量、零位式测量与微差式测量7.根据测量条件不同可分为等精度测量与不等精度测量。
8.根据被测量变化快慢可分为静态测量与动态测量。
9.传感器就是能把被测物理量或化学量转换成为与之有确定对应关系的电量输出的装置。
10.传感器由敏感元件、传感元件和信号调理电路三个部分组成。
11.传感器一般按测定量、转换原理两种方法进行分类。
12.信号调节与转换常用的电路有电桥、放大器、振荡器和阻抗变换器等。
13.检测系统按信号在系统中传递情况可分为开环检测系统和闭环检测系统。
14.传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化。
15.人们通常将能把被测物理量或化学量转换为与之有确定对应关系的电量输出的装置称为传感器（传感器也称变换器、换能器、转换器、变送器、发送器或探测器等），这种技术称为传感技术。
传感器输出的信号有不同形式，有电压、电流、频率、脉冲等，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。
16. 传感器一般按测定量和转换原理两种方法来进行分类。
17. 转换原理分类法把传感器分为能量控制型传感器、能量转换型传感器。
前一类需要外附电源，传感器才能工作，因而是无源的，它能用于静态和动态的测量；后一类能把非电量直接变为电量，一般不需要电源，是有源的，因而又称为发电式传感器，它主要用于动态的测量。
(完整word版)《测试技术基础》复习题及答案
复习题第一章 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 ，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点： ， ， 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 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。
（ ）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。
（ ）（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121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(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2224.141nn 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 。
测试技术复习题部分答案
测试技术复习题① 填空题1. 某信号能够用明确的数学关系式来描述,可以准确预计其任意时刻的值，则该信号称为___确定性信号____________，反之则称该信号为____随机信号___________。
2. 单位输入的变化所引起的输出的变化称为_灵敏度__。
3. 压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时,其_电阻率ρ_发生变化的现象。
4. 任)(0t t -δ一信号x(t)与单位脉冲函数的卷积=-*)()(0t t t x δ_)(0t t x -=_.5. 根据采样定理，被测信号的频率与采样频率s f 应满足s h f f 2≥。
6. 根据定常线性系统的__频率保持性_______________，系统在简谐信号的激励下，所产生的稳态输出为同频率的简谐信号。
7. 光敏电阻的工作原理是基于光电器件的__内光电(光导)__________效应。
8. 在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象称为___外光电效应_________。
典型的光电器件为__光电管与光电倍增管__。
9. 光纤传感器的工作原理是基于光波在光纤中以_强度、相位、频率调制__方式进行传播的特点。
10. 在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电动势是 热电效应_____________11. 信号调制的方法有振幅调制、_频率调制和__相位调制_。
当调制后高频振荡波的频率随被测量变化时，则称这种调制为___频率调制（调频）___。
12. 半导体应变片传感器的工作原理是基于__压阻_______效应;涡电流式传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁场中的___涡电流_______效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的____压电________效应。
13. 测试装置在稳态下，输出信号变化量和输入信号变化量之比称为装置的__灵敏度。
对于理想的定常线性系统，该参数应该为__常数_。
14. 滤波器的分辨率越高，则测量信号时其响应速度_越慢_。
测试技术复习提纲 2011
（1） （2） （3） （4） （5）
叠加原理 比例特性 微分特性 积分特性 频率保持特性
2.2 测试系统的静态特性
测试系统的静态特性就是在静态测量情况下描述实际测试装置与理想定常线 性系统的接近程度 2.2.1线性度 线性度是指测试系统的输入、输出关系保持常值线性比例关系的程度
工程应用 1、求线性系统的幅频特性 2、检测信号中的周期成分
5.4.2互谱密度函数 应用 1、求线性系统的频率响应函数 2、能排除噪声
5.4.3
相干函数
如果相干函数为零,表示输出信号与输入信号不相干，那 么，当相干函数为1时，表示输出信号与输入信号完全相 干。若相干函数在 0～1之间，则表明有如下三种可能： 1、测试中有外界噪声干扰； 2、输出y(t)是输入x(t)和其它输入的综合输出； 3、联系x(t)和y(t)的线性系统是非线性的。
2.4 测试装置对任意输入的响应
从时域来看，系统的输出就是输入与系统的 脉冲响应函数的卷积：
2.5 实现不失真测试的条件 时域条件 设测试系统的输入为x(t)，若实现不失真测 试，则该测试系统的输出y(t)应满足：
式中：A0、t0均为常数
即为测试系统在时域内实现不失真测试的条件。此时，测 试系统的输出波形精确地与输入波形相似，只是幅值放大 到A0倍，相位产生了位移t0，
1、传感器的定义、组成和分类。 2、应变片的组成及各部分作用。 3、金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理。 4、电感式传感器的工作原理及其分类。 5、电容式传感器的分类。 6、压电效应。 7、压电式传感器及其前置放大器。 8、光电效应及光电式传感器工作原理。
第4章 信号的调理与记录
测试技术部分习题参考答案教程文件
绪论1 .举例说明什么是测试？答：(1) 测试例子：为了确定一端固定的悬臂梁的固有频率，我们可以采用锤击法对梁进行激振，再利用压电传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。
（2）结论：由本例可知：测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段—激振、拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息的过程。
2. 测试技术的任务是什么？答：测试技术的任务主要有:通过模型试验或现场实测，提高产品质量；通过测试，进行设备强度校验，提高产量和质量；监测环境振动和噪声，找振源，以便采取减振、防噪措施；通过测试，发现新的定律、公式等；通过测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。
3. 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要部分的作用。
（1）测试系统方框图如下：（2）各部分的作用如下：传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号的调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算、滤波和分析；信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮。
模数（A/D）转换和数模（D/A）转换是进行模拟信号与数字信号相互转换，以便用计算机处理。
4.测试技术的发展动向是什么?传感器向新型、微型、智能型方向发展；测试仪器向高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格发展；参数测量与数据处理向计算机为核心发展；第一章1求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式），画出|c n|-和-图。
解：(1)方波的时域描述为：(2) 从而：2 .求正弦信号的绝对均值和均方根值。
解(1)(2)3.求符号函数和单位阶跃函数的频谱。
解：(1)因为不满足绝对可积条件，因此，可以把符合函数看作为双边指数衰减函数：其傅里叶变换为：(2)阶跃函数：4. 求被截断的余弦函数的傅里叶变换。
解：(1)被截断的余弦函数可以看成为：余弦函数与矩形窗的点积，即：(2)根据卷积定理，其傅里叶变换为：5.设有一时间函数f(t)及其频谱如图所示。
测试技术考试重点及习题解答
第1章 绪 论1. 测试系统包括哪几个部分？各部分主要作用是什么？2. 测量是指确定被测对象属性量值为目的的全部操作。
3. 测试是具有试验性质的测量，或者可以理解为测量和试验的综合。
第2章 信号的分类及频谱分析1. 按信号随时间的变化规律分确定性信号和非确定性信号 可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。
不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。
2. 周期信号：在确定性信号中，经过一定时间可以重复出现的信号3,2,1)()(±±±=+=n nT t x t x谐波信号：在周期信号中，按正弦或余弦规律变化的信号。
谐波信号的三要素指周期、频率和初相角。
3. 信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。
4. 周期信号的傅里叶级数的三角函数展开0001()(cos sin )n n n x t a a n t b n t ωω∞==++∑ ,...)3,,2,1(=n 常值分量：余弦分量：正弦分量：000011()sin()cos()n n n n n n x t a A n t a A n t ωθωϕ∞∞===++=++∑∑arctan ;arctan ;n nn nn a n b b n a A θϕ-===奇函数：01()sin n n x t b n t ω∞==∑000/24000;0;()sin ;n T n T a a b x t n tdt ω===⎰偶函数：001()cos n n x t a a n t ω∞==+∑0000/2200/2400();()cos ;0T T T n T n a x t dt a x t n tdt b ω===⎰⎰例题2.1 ~2.35. 常见周期信号的频谱具有哪些特点？6. 周期信号的傅里叶级数的复指数函数展开0(),(0,1,2,...)jn t n n x t C e n ω∞=-∞==±±∑000/2/201()T jn t n T C x t e dt T ω--=⎰例题2.4 ~2.57. 瞬态信号的连续频谱1()()d 2()()d j t j t X x t e tx t X e ωωωπωω∞--∞∞-∞==⎰⎰例题2.77. 傅立叶变换的性质（1）奇偶虚实性 （2）线性叠加性（3）对称性 证明 例题PP19 （4）时间尺度改变性 （5）时移性 证明 （6）频移性8. δ函数: 是一个理想函数，是物理不可实现信号。
测试技术复习题和答案
信号部分1 试判断下述结论的正误。
（1 ）凡频谱是离散的信号必然是周期信号。
（2 ）任何周期信号都由频率不同，但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。
（3 ）周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱也是离散的。
（4 ）周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。
（5 ）非周期性变化的信号就是随机信号。
（6 ）非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系。
（7 ）信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。
（8 ）各态历经随机过程是平稳随机过程。
（9 ）平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计持征。
（10 ）两个周期比不等于有理数的周期信号之和是周期信号。
（11 ）所有随机信号都是非周期信号。
（12 ）所有周期信号都是功率信号。
（13 ）所有非周期信号都是能量信号。
（14 ）模拟信号的幅值一定是连续的。
（15 ）离散信号即就是数字信号。
2 对下述问题，选择正确答案填空。
（1 ）描述周期信号的数学工具是( ) 。
A. 相关函数B. 傅氏级数C. 拉氏变换D. 傅氏变换（2 ）描述非周期信号的数学工具是( ) 。
A. 三角函数B. 拉氏变换C. 傅氏变换D. 傅氏级数（3 ）时域信号持续时间压缩，则频域中低频成分( ) 。
A. 不变B. 增加C. 减少D. 变化不定（4 ）将时域信号进行时移，则频域信号将会( ) 。
A. 扩展B. 压缩C. 不变D. 仅有相移（5 ）概率密度函数在( )域、相关函数是在( )域、功率谱密度函数是在( )域上来描述的随机信号A. 时间B. 空间C. 幅值D. 频率3 指出题图3 所示的信号时域波形时刻与时刻频谱（幅值谱）有无变化，并说明原因。
题3 图题6 图4 判断下列序列是否是周期函数。
如果是，确定其周期。
（1 ）；（2 ）。
5 有一组合信号，系由频率分别为724Hz 、44Hz 、5005410Hz 及600Hz 的相同正弦波叠加而成。
求该信号的周期T 。
山东大学2010——2011学年第二学期现代检测技术(A卷)及部分答案
得分 阅卷人四、设计题（10分）请设计相同频率、相同幅值，但相位不同的两列正弦波的相位差的测量方案，要求：4、简述测量基本原理；5、绘出测量方案简图；6、简述测量过程。
答：本题答案分为如下几种：1、示波器直接测量法2、李萨如法测量相位差3、单片机测量电路法等几种方法，单纯利用第一种方法过于简单，适当给分，按第二种和第三种方法回答可以根据情况适当扣分。
下面给出参考答案：相位差测量的基本原理是基于频率信号的测量。
它可将不同相位的信号整形为方波信号送入单片机，这样就可将相位差的测量转变为求方波的脉宽，图4.1所示是其相位差测量电路。
该电路将两路信号输入到电路接入端，再分别经限幅、滤波和整形处理，然后将得到的两路方波信号各自输入到单片机的两个捕获端口。
之后，在单片机中经过计算，即可得到脉宽以及周期，最终得到两个周期稳定的模拟输入信号之间的相位差。
图4.2所示是其相位差波形图。
在图4.2中的两路相位不同的方波信号中，T1为信号1的上升沿到来时的时刻，T2为信号2上升沿到来时的时刻，如果可同时得到方波信号的周期T ，则它们之间的相位差的理论计算公式为这样，只需要得到这两路信号的上升沿时刻及其周期，便可计算出它们的相位差。
得分 阅卷人五、论述题（10分）请列举出不少于5种教材未涉及到的现代检测技术，并简述其用途。
答：本题主要考察学生对现代检测技术的最新进展的了解情况，可以是上课时补充的材料中的检测技术，也可以是通过其他途径了解到的检测技术的最新进展，因此，评分标准不唯一，只要符合题意即可，以下列出部分参考答案，每一条计2分，技术和用途各占1分。
1、生物传感器：电子鼻等，可用于气味的检测和分析。
2、核磁共振技术：医学诊断。
3、加速度传感器：电梯的控制 4、雷达检测技术：飞行器的检测 5、微粒检测技术：空气质量检测等图4.1相位差测量电路图4.2相位差波形图学院 专业 级 学号 姓名 ……………………密………………………封………………………线…………………………。
测试技术课后复习题答案
第一章1答：测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法，是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。
2答：测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。
传感器将被测物理量检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。
3答：在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。
测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。
4答：例如：全自动洗衣机中用到如下传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度) 液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。
第二章1答：信号波形是指被测信号幅度随时间的变化历程。
2答：从信号描述上分为：确定性信号与非确定性信号；从信号的幅值和能量上分为：能量信号与功率信号；从分析域上分为：时域与频域；从连续性分为：连续时间信号与离散时间信号；从可实现性分为：物理可实现信号与物理不可实现信号。
3答：可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。
不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。
4答：在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号，能量不是有限值的信号称为功率信号。
5答：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。
6答：信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)。
时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况，除单频率分量的简谐波外，很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小。
信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。
7答：周期函数展开为傅立叶级数的物理意义: 把一个比较复杂的周期信号看成是许多不同频率的简谐信号的叠加。
测试技术复习题含答案
测试技术复习题一．概念题1.测量方法的种类？P32.熟悉仪器的动静态指标及概念：准确度、精度、灵敏度、线性、分辨率等 P463.掌握压电效应（正压电效应、逆压电效应）、霍尔效应的概念 压电效应P145霍尔（Hall ）效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过薄片时，则在垂直于电流和磁场方向的两侧面上将产生电位差，这种现象称为霍尔效应，产生的电位差称为霍尔电势。
霍尔效应产生的机理（物理本质）：在磁场中运动的电荷受到磁场力 F （称为洛仑兹力）作用，而向垂直于磁场和运动方向的方向移动，在两侧面产生正、负电荷积累。
应用举例：电流的测量，位移测量，磁感应强度测量，力测量；计数装置，转速测量（如计程表等），流量测量，位置检测与控制，电子点火器，制做霍尔电机—无刷电机等。
4.掌握激光多普勒流速仪的工作原理（激光多普勒效应）P181当激光照射到跟随流体一起运动的微粒上时，微粒散射的散射光频率将偏离入射光频率，这种现象叫做激光多普勒效应。
当光源和反射体或散射体之间存在相对运动时，接收到的声波频率与入射声波频率存在差别的现象称为光学多普勒效应，是奥地利学者多普勒于1842年发现的。
当单色光束人射到运动体上某点时，光波在该点被运动体散射，散(反) 射光频率与人射光频率相比，产生了正比于物体运动速度的频率偏移，称为多普勒频移。
转速测量1.数字式转速表 测量原理：数字式转速测量系统由频率式转速传感器、数字转换电路和数字显示器等部分组成。
首先由传感器把转速转变成频率信号，再通过测量信号的频率或周期来测量转速。
2频率法测转速 把被测转速转换成脉冲信号5．掌握卡门涡街流量计的工作原理（卡门涡街原理）P224 二．简答题：1.掌握系统误差、过失误差和随机误差的概念及特点P7 P11 P34 P362.熟悉热电偶的冷端温度补偿方法：冷端恒温法、冷端温度校正、补偿导线、热电偶冷端补偿器。
P713．由A 和B 材料组成的热电偶，测试某一温度T ，参考端温度为T0，而电位计E 接入到热电极B 中，如图所示，请问这种接法能否正确的测量热电动势？并解释其原因。
《测试技术》习题答案
《测试技术》习题答案绪论1 .举例说明什么是测试？答：(1) 测试例⼦：为了确定⼀端固定的悬臂梁的固有频率，我们可以采⽤锤击法对梁进⾏激振，再利⽤压电传感器、电荷放⼤器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。
（2）结论：由本例可知：测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作，是通过⼀定的技术⼿段—激振、拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息的过程。
2.测试技术的任务是什么？答：测试技术的任务主要有:通过模型试验或现场实测，提⾼产品质量；通过测试，进⾏设备强度校验，提⾼产量和质量；监测环境振动和噪声，找振源，以便采取减振、防噪措施；通过测试，发现新的定律、公式等；通过测试和数据采集，实现对设备的状态监测、质量控制和故障诊断。
3. 以⽅框图的形式说明测试系统的组成，简述主要部分的作⽤。
（1）测试系统⽅框图如下：（2）各部分的作⽤如下：●传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；●信号的调理是把来⾃传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；●信号处理环节可对来⾃信号调理环节的信号，进⾏各种运算、滤波和分析；●信号显⽰、记录环节将来⾃信号处理环节的信号显⽰或存贮。
●模数（A/D）转换和数模（D/A）转换是进⾏模拟信号与数字信号相互转换，以便⽤计算机处理。
求正弦信号的绝对均值和均⽅根值。
2 .解(1)(2)5.设有⼀时间函数f(t)及其频谱如图所⽰。
现乘以余弦函数cosω0t（ω0>ωm）。
在这个关系中函数f(t)称为调制信号，余弦函数cosω0t称为载波。
试求调幅信号的f(t)cosω0t傅⽒变换，并绘制其频谱⽰意图。
⼜：若ω0<ωm将会出现什么情况？解：(1)令(2) 根据傅⽒变换的频移性质，有：频谱⽰意图如下：(3) 当ω0<ωm时，由图可见，出现混叠，不能通过滤波的⽅法提取出原信号f(t)的频谱。
1. 已知信号的⾃相关函数，求该信号的均⽅值。
2011化学与技术复习总结提纲答案
化学与技术复习提纲参考答案专题2：1．合成氨适宜条件的选择：化学方程式N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4KJ/mol⑴合成氨反应特点：①体积减小的反应；②放热反应；③N2键能很大，所以成为活化分子所需能量也很高。
⑵合成氨适宜条件的选择目的：尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度⑶合成氨反应从速率角度分析：①温度越高，反应速率越快；②压强越大，浓度越大，反应速率越快；③使用催化剂⑷合成氨反应从平衡角度分析：①温度越高，氨的产率越低；②压强越大，氨的产率越高；③不断分离出氨气，有利用提高反应物的转化率。
⑸合成氨反应条件选择时的注意事项：①既要注意外界条件对两者影响的一致性，又要注意对两者影响的矛盾性；②既要注意温度、催化剂对速率的影响的一致性，又要注意催化剂的活性对温度的限制；③既要注意理论生产，又要注意实际可能性。
2．合成氨适宜的条件：温度：450℃（＜500℃）；催化剂：铁触媒；压强：20∽50Mpa；循环操作过程（N2与H2浓度比为1：3）3．合成氨工业简介原料：空气、燃料（煤、天然气、石油）、水反应：H2O(g)+CO(g)=CO2(g)+H2(g) H2O(g)+CO(g)=CO2(g)+H2(g)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4KJ/mol设备：氨合成塔过程：原料气→净化→压缩→合成→分离4.氯碱工业的电解电极方程式和总反应方程式：阳极：2Cl- - 2e-=Cl2↑阴极：2H+ + 2e-=H2↑总反应:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑氯碱工业的核心设备：电解槽该设备关键问题是能防止：产物之间的反应H2+Cl2=2HCl Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O设备中电极的选择是：石墨作阳极；金属钛作阴极（实验中用铁代替）电解槽的种类有：隔膜电解槽、离子交换膜电解槽氯碱工业的核心工艺：电解工艺5.食盐水的精制：精制食盐水时加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的PH。
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由信息与信号的关系可知，信号是信息的 载体 。
可用数学关系式或图表精确描述的信号称为 确定 信号；反之，不采用瞬态响应法和 频率响应 法来分析。
接触式测温法是基于 热平衡 原理，非接触式测温法是基于 热辐射 原理。
x(t) 的频谱是X （f ）,y(t)的频谱是Y(f),若在频域内X(f)与Y(f)作相乘运算，则对应在时域内x(t)与 y(t)应作__卷积___ 。
正弦信号的自相关函数是一个同频的 余弦 函数。
获得周期性时域信号的频谱用 傅里叶级数 的数学工具。
电磁屏蔽主要用来防止 高频 电磁场的影响。
时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是 虚奇 函数。
线性度越好的测试系统，测量范围越 大 。
衡量测试系统动态特性的重要指标是 、 、 等。
A/D 转换器是将__模拟____信号转换成____数字___信号的装置。
若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信号的频谱会发生__混叠______现象。
中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器称为_跟踪_______滤波器。
对连续时域信号作加窗截断处理，必然会引起频谱的____泄露_______现象。
声波是一定频率范围内的可以在弹性介质中传播的波，低于20Hz 的声波称为_____次声___波，高于20kHz 的声波称为__超声_____波。
电容式传感器是将 被测物理量 转换成电容量变化的一种 结构型 传感器，可分为变极距型 、 变面积型 、 变介电常数型 。
x(t) 的频谱是X （f ）,y(t)的频谱是Y(f),若在频域内X(f)与Y(f)作相乘运算，则对应在时域内x(t)与 y(t)应作_卷积____ 。
正弦信号的自相关函数是一个同频的 余弦 函数。
获得周期性时域信号的频谱用 的数学工具。
电磁屏蔽主要用来防止 高频 电磁场的影响。
时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是 虚奇 函数。
传递函数)(s H 传递函数是测试装置动特性的复频域描述，它表达了系统的 特性。
信号可分为确定信号和 随机信号 。
非周期信号可视为周期信号T 趋于 的信号。
线性度越好的测试系统，测量范围越 大 。
在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性，则该过程叫_________测试装置的灵敏度是该标定曲线的________.热电偶的热电势包括两种不同导体接触时的________和同一导体两端处于不同温度时的________.直流电桥中________接法的灵敏度最高。
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。
光线记录仪的振动子的输入信号只能是________.单位脉冲信号的幅值频谱是________.半导体应变片的工作原理是基于________效应。
随机信号x（t）的均值定义为μ=________.若稳定振动位移信号为x（t）=Asin（ωt+θ），则其稳定振动速度信号为v（t）=________，加速度信号的振幅为________.用强迫振动法激励系统，当系统加速度幅值达到最大时，称为系统的________，此激振频率ωd与系统固有频率ω0之间的关系式为________.正弦信号的均方根值与它的幅值比为________.电动式速度传感器的线圈中产生的感应电动势正比于________.温度误差的线路补偿法是利用电桥的________实现的。
将被测量按一定的规律转换成可用来输出信号的器件或装置，称为。
传感器的分类方法，按信号变换特征可分型和型；按输出信号分类可分为式和式。
测试装置动态特性的测定方法可用法和法两种。
确定一阶装置的动态参数主要是。
而二阶装置的动态特性参数主要是和。
实现不失真测试，其测试装置应满足的条件是和。
非周期信号可视为周期信号T趋于的信号。
周期信号频谱图的特点是每条谱线只出现在的整数倍上，不存在非整数倍的频率分量。
应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径D=10cm，材料弹性模量E=205×109N/m2，用它称50吨重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏度系数S=2，R=120Ω，则电阻变化值为在测量的过程中，当输入量由小增大和由大减小时，对于同一输入量所得到的两个输出量却往往存在着差值，把在全测量范围内，最大的差值h称为信号可分为_________两大类。
在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性，则该过程叫_________。
不能用确定的数学公式表达的信号是( )A、复杂周期B、瞬态C、非周期D、随机电路中鉴频的作用是( )A、使高频电压转变直流电压B、使电感量转变成电压量C、使频率变化转变电压变化D、使频率转换成电流当信号在时域中滞后t后，则在频域相应( )A、平移f0 B、相移2πftC、乘j2πfD、除以j2πf记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽( )A、变窄，幅值压低B、扩展，幅值压低C、扩展，幅值增高D、变窄，幅值增高测试装置传递函数H（s）与（）有关。
A、输入量x（t）B、输入点的位置C、装置结构D、输出量y（t）压电式加速度计，希望其固有频率( )A、尽量低些B、在１２０ＨＺ左右C、在４００ＨＺ左右D、尽量高些一选频装置，其幅频特性在f1～f2之间受到极大衰减，而在０～f1及f2～∞的这两段均是平直的，该选频装置是（）滤波器。
A、高通B、低通C、带通D、带阻当τ→∞时,信号x（t）的自相关函数Rx（τ）呈周期性变化,说明该信号( )。
A、为周期信号B、含有周期成份C、为离散信号D、为非周期信号各态历经随机过程必须是( )A、平稳随机过程B、连续的C、集合平均统计特征随时间呈周期变化D、非周期性的第2页信号的时域与频域描述方法是依靠（）来确立彼此的关系。
A、拉氏变换B、傅氏变换C、卷积D、相乘调幅过程相当于频率的（）过程。
A、放大B、缩小C、转移D、消失数字信号的特征是（）。
A、时间上离散幅值上连续B、时间上和幅值上都离散C、时间上团结幅值上量化D、时间上和幅值上都连续周期信号的频谱是（）。
A、连续的B、离散的C、基频的实数倍数非线性度是表示定度曲线____的程度。
A、接近真值B、偏离其似合直线C、正反行程不重合数字信号处理中，采样频率f a与被测信号中最高频率成分f c的关系应为（）。
A、f a=fcB、fa<f cC、fa>2fcD、f a≈0（）不属于测试系统的静特性。
A、灵敏度B、线性度C、回程误差D、阻尼系数滤波器的倍频程数n值越大，其品质因数Ｑ( )。
A、越高B、越低C、不变调频波是( )A、截波幅值随调制信号频率而变B、截波幅值随调制信号幅值而变C、截波频率随调制信号幅值而变方波信号的谐波频率是基波频率的（）。
A、偶数倍B、自然数倍C、基数倍D、小数倍恒带宽滤波器的带宽Ｂ与其中心频率ƒ0_______A、比值为常数B、无关C、成正比D、成反比将应变片粘贴在不同的弹性元件上，可以实现对物理参数的测量。
A．位移 B．力C．无损探伤 D．面积测量忽略质量的单自由度振动系统是系统。
A．零阶 B．一阶 C．二阶 D．高阶一阶系统的动态特性参数是。
A．固有频率 B．线性度 C．时间常数 D．阻尼比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。
A．0.632 B．0.865 C．0.950 D．0.982不属于测试系统的静特性。
A.灵敏度B.线性度C.回程误差D. 阻尼系数从时域上看，系统的输出是输入与该系统响应的卷积。
A.正弦B.阶跃C.脉冲D.斜坡为了提高直流电桥的灵敏度，可采取。
A.半桥双臂各串联一片应变片B. 半桥双臂各并联一片应变片C.提高电桥的供桥电压D.增大应变片的初始电阻值。
调幅可看作是调制信号与载波信号的。
A.相加B. 相乘C. 相减D.相除如电桥的输入为高频余（正）弦波，则电桥输出为波。
A.调频B.调相C. 调幅 D 载波计算题某一阶压力传感器的时间常数为0.5秒，如果阶跃压力从25MPa降到5MPa，试求经过1秒和2秒后，压力传感器指示的压力各是多少？求指数函数tAetxα-=)(（α>0，t≥0）傅立叶变换（频谱）某一阶压力传感器的时间常数为1秒，如果阶跃压力从25MPa降到5MPa，试求经过2秒和4秒后，压力传感器指示的压力各是多少？解:同上求指数函数2()x t At=（α>0，t≥0）傅立叶变换（频谱）。
求图示周期信号x(t)的傅利叶级数。
解：把代入一温度计，其时间常数为7秒。
将其从20℃的空气中突然插入到100℃的热水中，问经过14秒后温度计指示的温度为多少简答题1、什么是信号的调制和解调？答：先将微弱的缓变信号加载到高频交流信号中去，然后利用交流放大器进行放大，最后再从放大器的输出信号中取出放大了的缓变信号，信号传输中的变换过程称为调制与解调2、什么是传感器的静态特性？答：传感器在稳态下的输出－输入关系称为静态特性3、噪声形成干扰必须具备哪些条件？答：噪声形成干扰必需具备三个条件，噪声源、对噪声敏感的接收电路和噪声源到接收电路之间的耦合通道。
4、什么是测试系统的基本组成部分？答：测量系统由三个部分组成：传感器、信号变换与处理模块、记录显示模块。
5、什么是功率信号？什么是能量信号？6、什么是平稳随机过程？答：平稳随机过程是统计特征参数不随时间变化而改变的随机过程。
7、测试系统不失真测量的时域条件？答：测试系统的输出y(t)与输入x(t)满足关系：y(t)=Ax(t-t0)8、什么是各态历经随机过程？答：各态历经随机过程是平稳随机过程中任取一个样本函数，其时间平均参数与所有样本函数在某时刻的集合平均参数一致。
9、什么是测试系统的基本组成部分？答：测量系统由三个部分组成：传感器、信号变换与处理模块、记录显示模块。
综合题测试工作的全过程包含着许多环节，请作出一般测试系统的大致框图并加以说明。
电涡流位移传感器与其它位移传感器比较，主要优点是什么？能否测量大位移？为什么？地下输油管道漏损位置的探测系统的工作原理图，请说明其工作原理。
机械加工表面粗糙度自相关分析的示意被测工件相关分析图，说明其工作原理。
（15分）答：触头将工件表面的凸凹不平度，通过电感式传感器转换为时间域信号，再经过相关分析得到自相关图形。
这是一种随机信号中混杂着周期信号的波形，随机信号在原点处有较大相关性，随值增大而减小，此后呈现出周期性，这显示出造成表面粗糙度的原因中包含了某种周期因素。
例如沿工件轴向，可能是走刀运动的周期性变化；沿工件切向，则可能是由于主轴回转振动的周期性变化等。