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。

）离散信号即就是数字信号。 15 （．

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

时刻与所示的信号时域波形3 指出题图 3 时刻频谱（幅值谱）有无变化，并说明原因。

图 6 题图 3 题．

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 。

6 求题 6 图所示，非对称周期方波信号的傅里叶级数，并绘出频谱图。

7 求题 7 图所示三角波信号的傅里叶级数，并绘出频谱图。

答案：

1. 判断题

（1）×考虑准周期信号。

（2）×频率比值为有理数。

（3）×

（4）×是周期脉冲序列。

（5）×根据随机信号的定义判断。

（6）×表示的是幅值谱密度与频率的函数关系。

√）7（．

（8）√

（9）√

（10）×

（11）×随机初相位的正弦信号是周期信号。

（12）√

（13）×

（14）×

（15）×

2. 选择题

(1) B (2) C (3) B (4) D (5) B A D

3. 无变化

4. (1) 不是周期函数。 (2) 是周期函数，周期为秒。

5. 周期为。

6.

频谱图略。

测试装置部分

试判断下述结论的正误并讲述理由。-1

(1)在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统输出量与输入量值比的拉氏变换称为传递函数。

(2)输入信号x(t)一定时，系统的输出y(t)将完全取决于传递函数H(s)，而与该系统的物理模型无关

(3)传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。

(4)测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。

(5)幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。

(6)测量装置的相频特性φ(ω)表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。

(7)一个线性系统不满足“不失真测量”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。

2-2 某压力测量系统由压电式传感器、电荷放大器和笔式记录仪组成。压电式压力传感器的灵敏度为 80 pC/kPa，将它与一台灵敏度调到 V/pC的电荷放大器相联。电荷放大

20

器输出又接到灵敏度调成的笔式记录仪上。试计算该测量系统的总灵敏度。又当电压变化为 kPa 时，记录笔在纸上的偏移量是多少

2-3 某压力传感器在其全量程 0-5 MPa范围内的定度数据如题 2-3 表，试用最小二乘法求出其拟合直线，并求出该传感器的静态灵敏度和非线性度。

2-4 题 2-4 表所列为某压力计的定度数据。标准时加载压力范围为 0-10 kPa，标准分加在（正行程）和卸载（反行程）两种方式进行。试根据题 2-4 表中数据在坐标纸上画出该压力计的定度曲线；用最小二乘法求出拟合曲线，并计算该压力计的非线性度和回程误差。

压力计定度数据表 2-4 题压力传感器的定度数据表 2-3 题．

标准压力读数压力标准压力读数压力（ kPa ）（ MPa ））（ MPa

（ kPa ）

正行程反行程 0 0

1 1

2

3 2

4

3 5

23 5

6

4 7

8

5 5 9

10

2-5 用一个时间常数的一阶装置（传递函数 H(s)=1/(1+τs)）去测量周期分别为 1 s、2 s和5 s的正弦信号，问各种情况的相对幅值误差将是多少

2-6 已知某被测信号的最高频率为 100 Hz，现选用具有一阶动特性的测试装置去测该信号，若要保证相对幅值误差小于 5 ％，试问应怎样要求装置的时间常数τ在选定τ之后，求信号频率为 50 Hz和 100 Hz时的相位差。

答案：

2-1 判断题

×应该是“输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比”。）1（．

×还与初始条件有关。）（2×）3 （×灵敏度与测量范围没有直接的关系。（4）√）（5√（6）×对于单频率的正弦信号，经过该系统，波形不会失真。（7）