2012测试技术复习题1

2012测试技术复习题

第一章绪论信号分析基础

1. 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。测试技术研究的主要内容为：被测量的测量原理、测量方法、测量系统以及数据处理四个方面。

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。

4.

传感器将被测物理量(如压力、温度、流量) 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放大、调理、信号分离、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。

5. 信号波形：被测信号信号幅度随时间的变化历程称为信号的波形。

6. 信号的分类

从信号描述上分--确定性信号与非确定性信号；

从信号的幅值和能量上--能量信号与功率信号；

从分析域上--时域与频域；

从连续性--连续时间信号与离散时间信号；

从可实现性--物理可实现信号与物理不可实现信号。

7. 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。

8. 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

nT

=n

+

t

x

t

=

x

,2

,1

3

±

)

±

)(±

(

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

非周期信号：在不会重复出现的信号。

准周期信号：由多个周期信号合成，但各信号频率不成公倍数。

sin(

=）

sin

)(+

t

t

t

x2

瞬态信号：持续时间有限的信号，

能量信号：在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号，满足条件：

⎰∞

∞-∞

一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。

功率信号：在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限值，此时，研究信号的平均功率更为合适。

一般持续时间无限的信号都属于功率信号:

时域有限信号：在时间段 (t1，t2)内有定义，其外恒等于零。

9.

助人们从另一个角度来了解信号的特征。

波形更直观，丰富的信息。

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。

任何周期函数，都可以展开成正交函数线性组合的无穷级数。

10. 傅里叶级数的表达形式：

常值分量：

余弦分量：

正弦分量：

例题： PP11

方波信号的频谱

)sin cos ()(01020t n b t n a t x n n n a ωω∑∞=++=,...)3,,2,1(=n

析出：

（1）该周期信号由那些频率成分组成；

（2）各频率成分的振幅和相角是多大；

（3）各振幅的大小比例还表明了各次谐波在该周期信号中所占比重的大小。 ● 常见周期信号频谱的共同特点：离散性；谐波型；幅值频率的收敛性

11. 周期T ，频率f=1/T

12. 峰值P ：信号可能出现在最大瞬时值

均值E[x(t)]：表示集合平均值或数学期望值。 13. 非周期信号是时间上不会重复出现的信号，一般为时域有限信号，具有收敛可积条件，其能量为有限值。这种信号的频域分析手段是傅立叶变换。

傅里叶级数的复数表达形式：

⎰--=22

00)(1T T t jn n dt e t x T C ω 与周期信号不同的是，非周期信号的谱线出现在0,fmax 的各连续频率值上，这种频谱称为连续谱。

例题： PP18 矩形窗函数的频谱

14. 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

,...)2,1,0(,)(0±±==∑∞-∞=n e C t x n t jn n ω⎪⎩⎪⎨⎧==⎰⎰∞∞--∞∞-dt e t x f X df e f X t x ft j ft j ππ22)()()()(

（6）频移性

15. δ函数: 是一个理想函数，是物理不可实现信号。

δ函数性质：

乘积特性（抽样）

积分特性（筛选）

卷积特性 第二章 测试装置的静、动态响应特性

16. 如果测量时，测试装置的输入、输出信号不随时间而变化，则称为静态测量。

17. 静态测量时，测试装置表现出的响应特性称为静态响应特性。

18. 灵敏度：当测试装置的输入x 有一增量△x,引起输出y 发生相应变化△y 时,定义: S=△y/△x 为该装置的灵敏度。

19. 非线性度：标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度。

非线性度=B/A ×100%

20. 回程误差：测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间差值最大者为h max ，则定义回程误差为: (h max /A)×100%

21. 分辨力：指能引起输出量发生变化的输入量的最小变化量，表明测试装置分辨输入量微小变化的能力。

22. 阀值：又称为死区，用来衡量测量起始点不灵敏的程度。

23. 测量范围：是指测试装置能正常测量最小输入量和最大输入量之间的范围。

24. 稳定性：是指在一定工作条件下，当输入量不变时，输出量随时间变化的程度。

25. 一般在工程中使用的测试装置都是线性系统。线性系统性质：

a)叠加性

b)比例性

⎩⎨⎧≠=∞=0

,00,)(t t t δ⎰∞∞-=1

)(dt t δ