测试技术电子版答案。
现代测试技术课后答案
现测课后习题答案第1章1. 直接的直接的 间接的间接的2. 测量对象测量对象 测量方法测量方法 测量设备测量设备3. 直接测量直接测量 间接测量间接测量 组合测量组合测量 直读测量法直读测量法 比较测量法比较测量法 时域测量时域测量 频域测量频域测量 数据域测量数据域测量4. 维持单位的统一,保证量值准确地传递维持单位的统一,保证量值准确地传递 基准量具基准量具 标准量具标准量具 工作用量具工作用量具5. 接触电阻接触电阻 引线电阻引线电阻6. 在对测量对象的性质、特点、测量条件(环境)认真分析、全面了解的前提下,根据对测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法(方式)和测量设备,进而拟定出测量过程及测量步骤。
度要求选择恰当的测量方法(方式)和测量设备,进而拟定出测量过程及测量步骤。
7. 米(m) 秒(s) 千克(kg) 安培(A) 8. 准备准备 测量测量 数据处理数据处理9. 标准电池标准电池 标准电阻标准电阻 标准电感标准电感 标准电容标准电容第2章填空题1. 系统系统 随机随机 粗大粗大 系统系统2. 有界性有界性 单峰性单峰性 对称性对称性 抵偿性抵偿性3. 置信区间置信区间 置信概率置信概率4. 最大引用最大引用 0.6% 5. 0.5×10-1 [100.1[100.1ΩΩ,100.3100.3ΩΩ] 6. ±7.9670×10-4 ±0.04% 7. 测量列的算术平均值测量列的算术平均值8. 测量装置的误差不影响测量结果,但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度测量装置的误差不影响测量结果,但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度 9. ±6Ω10. [79.78V ,79.88V] 计算题 2. 解: (1)该电阻的平均值计算如下:128.504nii xx n===å该电阻的标准差计算如下:该电阻的标准差计算如下:21ˆ0.0331n i in n s ===-å(2)用拉依达准则有,测量值28.40属于粗大误差,剔除,重新计算有以下结果:属于粗大误差,剔除,重新计算有以下结果:28.511ˆ0.018x s ¢=¢=用格罗布斯准则,置信概率取0.99时有,n=15,a=0.01,查表得,查表得0(,) 2.70g n a =所以,所以,0ˆ(,) 2.700.0330.09g n a s =´=可以看出测量值28.40为粗大误差,剔除,重新计算值如上所示。
测试技术基础课后习题答案
第2章习题及解答1.判断正误(1)凡频谱是离散的信号必然是周期信号。
( × )准周期信号(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)非周期变化的信号就是随机信号。
( × )准周期信号(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特征。
( √ )(10)非周期信号的频谱都是连续的。
( × ) 准周期信号(11)单位脉冲信号的频谱是无限带宽谱(√)(12)直流信号的频谱是冲击谱(√)2.选择正确答案填空(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. 拉普拉斯变换D. 傅里叶变换(2)描述非周期信号的数学工具是( C )。
A.三角函数B. 拉普拉斯变换C. 傅里叶变换D. 傅里叶级数(3)将时域信号进行时移,则频域信号将会( D )A.扩展B. 压缩C. 不变D. 仅有相移(4)瞬变信号的傅里叶变换的模的平方的意义为( C )A.信号的一个频率分量的能量B. 在f处的微笑频宽内,频率分量的能量与频宽之比C. 在f处单位频宽中所具有的功率(5)概率密度函数是在(C)域,相关函数是在(A)域,功率谱密度函数是在(D)域描述随机信号。
A.时间B. 空间C. 幅值D. 频率 (6) 白噪声信号的自相关函数是(C )A.相关函数B. 奇函数C. 偶函数D. 不存在3.已知方波信号傅里叶级数,请描述式中各常数相的物理意义,并绘出频谱图。
见书中例题4.已知锯齿波信号傅里叶级数,请描述式中各常数相的物理意义,并绘出频谱图。
(完整版)测试技术课后题答案
1-3 求指数函数()(0,0)atx t Aea t -=>≥的频谱。
(2)22022(2)()()(2)2(2)a j f tj f tat j f te A A a jf X f x t edt Ae edt Aa j f a j f a f -+∞∞---∞-∞-=====-+++⎰⎰πππππππ()X f =Im ()2()arctanarctan Re ()X f f f X f a==-πϕ1-5 求被截断的余弦函数0cos ωt (见图1-26)的傅里叶变换。
0cos ()0ωtt T x t t T⎧<⎪=⎨≥⎪⎩解:0()()cos(2)x t w t f t =π ()2sinc(2)W f T Tf =π()002201cos(2)2j f t j f t f t e e πππ-=+ 所以002211()()()22j f tj f t x t w t e w t e -=+ππ根据频移特性和叠加性得: 000011()()()22sinc[2()]sinc[2()]X f W f f W f f T T f f T T f f =-++=-++ππ 可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二,各向左右移动f 0,同时谱线高度减小一半。
也说明,单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽。
1-6 求指数衰减信号0()sin atx t eωt -=的频谱解 :()0001sin()2j t j t t e e j -=-ωωω,所以()001()2j t j t at x t e e e j--=-ωω单边指数衰减信号1()(0,0)atx t ea t -=>≥的频谱密度函数为11221()()j tat j t a j X f x t edt e e dt a j a ∞∞----∞-====++⎰⎰ωωωωω根据频移特性和叠加性得:[]001010222200222000222222220000()()11()()()22()()[()]2[()][()][()][()]a j a j X X X j j a a a a ja a a a ⎡⎤---+=--+=-⎢⎥+-++⎣⎦--=-+-+++-++ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωω1-7 设有一时间函数f (t )及其频谱如图1-27所示。
测试技术习题答案版
测试技术复习题一、填空题:1.一阶系统的时间常数为T,被测信号的频率为1/T,则信号经过测试系统后,输出信号与输入信号的相位差为( -45 度).2.一阶系统的动特性参数是(),为使动态响应快,该参数(越小越好)。
3.周期信号的频谱是离散的,同时周期信号具有(谐波性)和(收敛性)特性。
4.周期信号的频谱具有(离散)特点,瞬变非周期信号的频谱具有(对称)特点。
5.模似信号是指时间和幅值都具有(连续)特性的信号。
6.信号在时域被压缩,则该信号在频域中的(低频)成分将增加。
7.X(F)为x(t)的频谱,W(F)为矩形窗函数w(t)的频谱,二者时域相乘,则频域可表示为(X(F)* W(F)),该乘积后的信号的频谱为(连续)频谱。
8.根据采样定理,被测信号的频率f1与测试系统的固有频率f2关系是(f2>2f1)。
9.正弦信号的自相关函数是一个同频的(余弦)函数。
10.对二阶系统输入周期信号x(t) =a cos(wt+q),则对应的输出信号的频率(不变),输出信号的幅值(震荡或衰减),输出信号的相位(延迟)。
11.时域是实偶函数的信号,其对应的频域函数是(实偶)函数。
12.频域是虚奇函数的信号,其对应的时域函数是(实奇)函数。
13.引用相对误差为%的仪表,其精度等级为()级。
14.某位移传感器测量的最小位移为,最大位移为1mm,其动态线性范围(或测量范围)是(40 )dB。
15.测试装置输出波形无失真但有时间延迟t的有失真测试条件是:装置的幅频特性为(常数),相频特性为();输出波形既不失真又无延迟的条件是:幅频特性为(常数),相频特性为()。
16.系统实现动态测试不失真的频率响应特性满足权函数,幅值或时延。
17.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。
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。
()=( 1 ). 18.若信号满足y(t)=kx(t)关系,其中k常数,则其互相关系数pxy19.频率不同的两个正弦信号,其互相关函数Rxy()=( 0).20.同频的正弦函数和余弦函数,其互相关函数Rxy()=(1).21.周期信号的频谱是离散频谱,各频率成分是基频的整数倍。
数字电子技术测试试卷与答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版附录D 模拟试卷及参考答案D.1 模拟试卷一、填空(共10小题,每空2分,共40分)1、(8C.4)16 = ( )10 =( )8=( )2421BCD 。
2、将160个字符用二进制编码,至少需要( )位二进制码。
3、已知F =A(B +C)+A +C ,则其对偶式为( );其反函数为( )。
(直接用对偶规则和反演规则)。
4、已知TTL 与非门参数V CC =+5V ,U OH =3.6V ,U OL =0.4V ,U OFF =1.1V ,U ON =1.4V ,高电平输入时的抗干扰容限U NH 为( )。
5、连续异或1999个“1”的结果是( )。
6、如图D.1所示电路的输出函数F 为( )。
(化成最简“与或”式)F图D.1 题一(6)图7、图D.2为三态非门构成的电路,试根据输入条件填写表中的F 栏。
图D.2 题一(7)图表D.1题一(7)真值表D 1EN 1D 2EN 2F8、设计模值为61的自然二进制码计数器、十进制计数器和余3 BCD码计数器分别需要()级、()级和()级触发器。
一个五位二进制加法计数器,由00000状态开始,问经过109个输入脉冲后,此计数器的状态为()。
9、用()片1024×4位的RAM可组成8K×8位的RAM,需要增加()条地址线、()条数据线。
10、在10位的倒T型电阻网络D/A转换器中,若U REF = ─10V,该D/A转换器能分辨的最小输出电压U LSB=()mV。
二、选择题(共10小题,每小题2分,共20分)1、有符号位二进制数的补码为(10011),则对应的十进制数为()。
A、-29B、+13C、-13D、-32、下列说法正确的是()。
A、n个变量所构成的全部最小项之和恒等于0B、n个变量所构成的全部最大项之和恒等于0C、n个变量所构成的全部最小项之积恒等于1D、n个变量所构成的全部最大项之积恒等于03、下列说法正确的是()。
(完整版)测试技术课后答案全集—第三版
《绪论》0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
答:我国的法定计量单位是以国际单位制(SI)为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1.基本单位根据国际单位制(SI),七个基本量的单位分别是:长度——米(Metre)、质量——千克(Kilogram)、时间——秒(Second)、温度——开尔文(Kelvn)、电流——安培(Ampere)、发光强度——坎德拉(Candela)、物质的量——摩尔(Mol>。
它们的单位代号分别为:米(m))、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)。
国际单位制(SI)的基本单位的定义为:米(m)是光在真空中,在1/299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg)是质量单位,等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中,两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N,则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K)是热力学温度单位,等于水的三相点热力学温度的1/273.16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时,基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683W/sr。
2.辅助单位在国际单位制中,平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位,而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用,又可以作为导出单位使用。
它们的定义如下:弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时,它们所夹的平面角的大小。
(完整版)工程测试技术答案(第三版)孔德仁主编
第1章测量的基础知识书本:1-1.欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么?答:①用来做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是工作稳定的,经得起检验的。
1-2.非电量电测法的基本思想是什么?答:基本思想:首先要将输入物理量转换为电量,然后再进行必要的调节、转换、运算,最后以适当的形式输出。
1-3.什么是国际单位制?其基本量及其单位是什么?答:国际单位制是国际计量会议为了统一各国的计量单位而建立的统一国际单位制,简称SI,SI制由SI单位和SI单位的倍数单位组成。
基本量为长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、发光强度,其单位分别为米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔。
1-4.一般测量系统的组成分几个环节?分别说明其作用?答:一般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指示仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备。
传感器是整个测试系统实现测试与自动控制的首要关键环节,作用是将被测非电量转换成便于放大、记录的电量;中间变换(信号调理)与测量电路依测量任务的不同而有很大的伸缩性,在简单的测量中可完全省略,将传感器的输出直接进行显示或记录;信号的转换(放大、滤波、调制和解调);显示和记录仪器的作用是将中间变换与测量电路出来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来;数据处理仪器、打印机、绘图仪是上述测试系统的延伸部分,它们能对测试系统输出的信号作进一步处理,以便使所需的信号更为明确。
1-5.举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么?答:无需经过函数关系的计算,直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量,可分为直接比较和间接比较两种。
直接将被测量和标准量进行比较的测量方法称为直接比较;利用仪器仪表把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化,并以人的感官所能接收的形式,在测量系统的输出端显示出来,弹簧测力。
间接测量是在直接测量的基础上,根据已知的函数关系,计算出所要测量的物理量的大小。
《测试技术》课后习题答案
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》期末考试试卷附答案精选全文
精选全文完整版(可编辑修改)《测试技术》期末考试试卷附答案一、填空题(共20空,每空2分,共40分)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、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。
6、传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的越小。
7、一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有关系为最佳。
8、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于:前者利用引起的电阻变化,后者利用引起的电阻变化。
9、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。
10、电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为输出的装置。
11、调幅是指一个高频的正(余)弦信号与被测信号,使高频信号的幅值随被测信号的而变化。
信号调幅波可以看作是载波与调制波的。
二、判断题(共20小题,每小题3分,共60分)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。
()6、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。
()7、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。
()8、当输入信号)(tx一定时,系统的输出)(ty将完全取决于传递函数)(sH,而与该系统的物理模型无关。
()9、传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同。
()10、测量装置的灵敏度越高,其测量范围就越大。
()11、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。
()12滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。
测试技术第二章答案
第二章 习题2-1:典型的测量系统有几个基本环节组成?其中哪个环节的繁简程度相差最大?典型的测试系统,一般由输入装置、中间变换装置、输出装置三部分组成。
其中输入装置的繁简程度相差最大,这是因为组成输入装置的关键部件是传感器,简单的传感器可能只由一个敏感元件组成,如测量温度的温度计。
而复杂的传感器可能包括敏感元件,变换电路,采集电路。
有些智能传感器还包括微处理器。
2-2:对某线性装置输入简谐信号x(t)=asin(φω+t ),若输出为y(t)=Asin(Φ+Ωt ),请对幅值等各对应量作定性比较,并用不等式等数学语言描述它们之间的关系。
x(t)=asin(φω+t )→y(t)=Asin(Φ+Ωt ), 根据线性装置的输入与输出具有的频率保持特性可知,简谐正弦输入频率与输出频率应相等,既有:Ω=ω,静态灵敏度:K=aA= 常数,相位差:△ϕϕ-Φ== 常数。
2-3:传递函数和频响函数在描述装置特性时,其物理意义有何不同?传递函数定义式:H (s )=)()(s x s y =01110111a s a s a s a b s b s b s b n n n n m m m m ++++++++----ΛΛ,其中s=+αj ω称拉氏算子。
H(s)是描述测量装置传输,转换特性的数学模型,是以测量装置本身的参数表示输入与输出之间的关系,与装置或结构的物理特性无关。
频率响应函数定义式:H (ωj )=)()(ωωj x j y =01110111)())()()()(a j a j a j a b j b j b j b n n n n n n n n ++++++++----ωωωωωωΛΛ 反映了信号频率为ω时输出信号的傅氏变换与输入信号的傅氏变换之比。
频率响应函数H (ωj )是在正弦信号激励下,测量装置达到稳态输出后,输出与输入之间关系的描述。
H (s )与H (ωj )两者含义不同。
H (s )的激励不限于正弦激励。
电子测量技术第二版答案
电子测量技术第二版答案【篇一:电子测量技术基础课后习题答案_1-8章张永瑞(第三版)】:①测量;②电子测量。
答:测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。
在这个过程中,人们借助专门的设备,把被测量与标准的同类单位量进行比较,从而确定被测量与单位量之间的数值关系,最后用数值和单位共同表示测量结果。
从广义上说,凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量;从狭义上说,电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。
1.2 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点,并各举一两个测量实例。
答:直接测量:它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。
如:用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量电阻中的电流。
间接测量:利用直接测量的量与被测量之间的函数关系,间接得到被测量量值的测量方法。
如:用伏安法测量电阻消耗的直流功率p,可以通过直接测量电压u,电流i,而后根据函数关系p=ui,经过计算,间接获得电阻消耗的功耗p;用伏安法测量电阻。
组合测量:当某项测量结果需用多个参数表达时,可通过改变测试条件进行多次测量,根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解,进而得到未知量,这种测量方法称为组合测量。
例如,电阻器电阻温度系数的测量。
1.3 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义,并列举测量实例。
答:偏差式测量法:在测量过程中,用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法,称为偏差式测量法。
例如使用万用表测量电压、电流等。
零位式测量法:测量时用被测量与标准量相比较,用零示器指示被测量与标准量相等(平衡),从而获得被测量从而获得被测量。
如利用惠斯登电桥测量电阻。
微差式测量法:通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。
如用微差法测量直流稳压源的稳定度。
1.4 叙述电子测量的主要内容。
答:电子测量内容包括:(1)电能量的测量如:电压,电流电功率等;(2)电信号的特性的测量如:信号的波形和失真度,频率,相位,调制度等;(3)元件和电路参数的测量如:电阻,电容,电感,阻抗,品质因数,电子器件的参数等:(4)电子电路性能的测量如:放大倍数,衰减量,灵敏度,噪声指数,幅频特性,相频特性曲线等。
测试技术课后题部分答案
1.1简述测量仪器的组成与各组成部分的作用答:感受件、中间件和效用件。
感受件直接与被测对象发生联系,感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号;中间件将传感器的输出信号经处理后传给效用件,放大、变换、运算;效用件的功能是将被测信号显示出来。
1.2测量仪器的主要性能指标及各项指标的含义是什么答:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间等。
精确度表示测量结果与真值一致的程度;恒定度为仪器多次重复测量时,指示值的稳定程度;灵敏度以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例表示;灵敏度阻滞又称感量,是足以引起仪器指针从静止到做微小移动的被测量的变化值;指示滞后时间为从被测参数发生改变到仪器指示出该变化值所需时间,或称时滞。
2.3试述常用的一、二阶测量仪器的传递函数及它的实例答:一阶测量仪器如热电偶;二阶测量仪器如测振仪.2。
4试述测量系统的动态响应的含义、研究方法及评价指标。
答:测量系统的动态响应是用来评价系统正确传递和显示输入信号的指标.研究方法是对系统输入简单的瞬变信号研究动态特性或输入不同频率的正弦信号研究频率响应.评价指标为时间常数τ(一阶)、稳定时间t s和最大过冲量A d(二阶)等。
2.6试说明二阶测量系统通常取阻尼比ξ=0.6~0。
8范围的原因答:二阶测量系统在ξ=0.6~0。
8时可使系统具有较好的稳定性,而且此时提高系统的固有频率ωn会使响应速率变得更快。
3.1测量误差有哪几类?各类误差的主要特点是什么?答:系统误差、随机误差和过失误差。
系统误差是规律性的,影响程度由确定的因素引起的,在测量结果中可以被修正;随机误差是由许多未知的或微小因素综合影响的结果,出现与否和影响程度难以确定,无法在测量中加以控制和排除,但随着测量次数的增加,其算术平均值逐渐接近零;过失误差是一种显然与事实不符的误差.3。
2试述系统误差产生的原因及消除方法答:仪器误差,安装误差,环境误差,方法误差,操作误差(人为误差),动态误差。
《测试技术》(第二版)课后习题参考答案
《测试技术》(第二版)课后习题参考答案解:(1) 瞬变信号-指数衰减振荡信号,其频谱具有连续性和衰减性。
(2) 准周期信号,因为各简谐成分的频率比为无理数,其频谱仍具有离散性。
(3) 周期信号,因为各简谐成分的频率比为无理数,其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。
解:x(t)=sin2t f 0π的有效值(均方根值):2/1)4sin 41(21)4sin 41(21)4cos 1(212sin 1)(100000000000002020000=-=-=-===⎰⎰⎰T f f T T tf f T T dt t f T dt t f T dt t x T x T T T T rms ππππππ 解:周期三角波的时域数学描述如下:(1)傅里叶级数的三角函数展开:,式中由于x(t)是偶函数,t n 0sin ω是奇函数,则t n t x 0sin )(ω也是奇函数,而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。
故=n b 0。
因此,其三角函数展开式如下:其频谱如下图所示:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(202022)(0000nT t x T t t T AA t T t T A A t x 21)21(2)(12/0002/2/00000=-==⎰⎰-T T T dt t T T dt t x T a ⎰⎰-==-2/00002/2/00000cos )21(4cos )(2T T T n dt t n t T T dt t n t x T a ωω⎪⎩⎪⎨⎧==== ,6,4,20,5,3,142sin 422222n n n n n πππ⎰-=2/2/0000sin )(2T T n dtt n t x T b ω∑∞=+=1022cos 1421)(n t n nt x ωπ∑∞=++=1022)2sin(1421n t n nπωπ(n =1, 3, 5, …)(2)复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下:)( 21=212121n 22000=-===+====nn n e n m n n n n n a barctg C R C I arctg a A b a C a A C φ A ϕ单边幅频谱 单边相频谱0 ωn φω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω00 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0虚频谱双边相频谱解:该三角形窗函数是一非周期函数,其时域数学描述如下:用傅里叶变换求频谱。
测试技术课后答案全集—第三版
《绪论》0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
答:我国的法定计量单位是以国际单位制(SI)为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1.基本单位根据国际单位制(SI),七个基本量的单位分别是:长度——米(Metre)、质量——千克(Kilogram)、时间——秒(Second)、温度——开尔文(Kelvn)、电流——安培(Ampere)、发光强度——坎德拉(Candela)、物质的量——摩尔(Mol>。
它们的单位代号分别为:米(m))、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)。
国际单位制(SI)的基本单位的定义为:米(m)是光在真空中,在1/299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg)是质量单位,等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中,两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N,则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K)是热力学温度单位,等于水的三相点热力学温度的1/273.16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时,基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一光源在给定方向上的发光强度,该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683W/sr。
2.辅助单位在国际单位制中,平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位,而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用,又可以作为导出单位使用。
它们的定义如下:弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时,它们所夹的平面角的大小。
(完整版)测试技术部分课后习题参考答案
第1章 测试技术基础知识1.4 常用的测量结果的表达方式有哪3种?对某量进行了8次测量,测得值分别为:82.40、82.43、82.50、82.48、82.45、82.38、82.42、82.46。
试用3种表达方式表示其测量结果。
解:常用的测量结果的表达方式有基于极限误差的表达方式、基于t 分布的表达方式和基于不确定度的表达方式等3种1)基于极限误差的表达方式可以表示为0max x x δ=±均值为8118i x x ==∑82.44因为最大测量值为82.50,最小测量值为82.38,所以本次测量的最大误差为0.06。
极限误差max δ取为最大误差的两倍,所以082.4420.0682.440.12x =±⨯=±2)基于t 分布的表达方式可以表示为x t x x ∧±=σβ0标准偏差为s ==0.04样本平均值x 的标准偏差的无偏估计值为ˆx σ==0.014 自由度817ν=-=,置信概率0.95β=,查表得t 分布值 2.365t β=,所以082.44 2.3650.01482.440.033x =±⨯=±3)基于不确定度的表达方式可以表示为0x x x x σ∧=±=±所以082.440.014x =±解题思路:1)给出公式;2)分别计算公式里面的各分项的值;3)将值代入公式,算出结果。
第2章 信号的描述与分析2.2 一个周期信号的傅立叶级数展开为12ππ120ππ()4(cos sin )104304n n n n n y t t t ∞==++∑(t 的单位是秒) 求:1)基频0ω;2)信号的周期;3)信号的均值;4)将傅立叶级数表示成只含有正弦项的形式。
解:基波分量为12ππ120ππ()|cos sin 104304n y t t t ==+ 所以:1)基频0π(/)4rad s ω=2)信号的周期02π8()T s ω==3)信号的均值42a = 4)已知 2π120π,1030n n n n a b ==,所以4.0050n A n π=== 120π30arctan arctan arctan 202π10n n nn bn a ϕ=-=-=-所以有0011()cos()4 4.0050cos(arctan 20)24n n n n a n y t A n t n t πωϕπ∞∞===++=+-∑∑2.3某振荡器的位移以100Hz 的频率在2至5mm 之间变化。
测试技术考试试题库(带答案)
测试技术考试试题库(带答案)一,一、填空(每空1份,共20分)1.测试技术的基本任务是。
2.从时域看,系统的输出是其输入与该系统的卷积。
3.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。
4.如果一个信号的最高频率为50Hz,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于Hz。
5.在桥式测量电路中,根据其的性质,可将其分为直流电桥与交流电桥。
6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于:前者利用引起的电阻变化,后者利用变化引起的电阻变化。
7.压电式传感器是利用某些物质的而工作的。
8.带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1,其带宽B = ;若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1。
9.属于能量控制型的传感器有、等。
10根据载波受调制的参数不同,调制可分为、、。
11相关滤波的工作原理是。
12 测试装置的动态特性可以用函数、函数和函数进行数学描述。
二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上,每题1分,共10分)1.不能用确定的数学公式表达的信号是信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机2.平稳随机过程必须。
A 连续B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均3.一阶系统的动态特性参数是。
A 固有频率B 阻尼比C 时间常数D 灵敏度4.系统在全量程内,输入量由小到大及由大到小时,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为。
A 回程误差B 绝对误差C 相对误差D 非线性误差5.电阻应变片的输入为。
A 力B 应变C 速度D 加速度6.用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
A 传递函数B 互相关函数C 互谱密度函数D 相干函数7.为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度,应选用放大器。
A 电压B 电荷C 微分D 积分8.在测量位移的传感器中,符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是传感器。
A 电容式B 压电式C 电阻式D 电涡流式9.信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率,可将磁带,也可达到分析的目的。
测试技术-思考题(答案)
测试技术-思考题(答案)机械电⼦⼯程测试技术⼀、采集及传输部分思考题第2节1.信号调理的内容和⽬的?答:信号调理的的⽬的是便于信号的传输与处理。
内容:(1)把传感器输出的微弱电压或电流信号放⼤,以便于传送、信噪分离或驱动其他测量显⽰电路;(2)多数传感器的输出是电阻、电感或电容等不便于直接记录的电参量,需要⽤电桥电路等把这些电参量转换为电压或电流的变化;(3)抑制传感器输出信号中噪声成分的滤波处理;其他内容:如阻抗变换、屏蔽接地、调制与解调、信号线性化等。
2.信号调制与解调的种类?答:根据载波受调制的参数不同,使载波的幅值、频率或相位随调制信号⽽变化的过程分别称为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
调幅是将⼀个⾼频简谐信号(载波)与测试信号(调制信号)相乘,使⾼频信号的幅值随测试信号的变化⽽变化。
在实际的调幅信号的解调中⼀般不⽤乘法器⽽采⽤⼆极管整流检波器和相敏检波器;调频是利⽤信号电压的幅值控制载波的频率,调频波是等幅波,但频率偏移量与信号电压成正⽐。
调频波的解调⼜称为鉴频,调制波的解调电路⼜叫鉴频器。
调相:载波的相位对其参考相位的偏离值随调制信号的瞬时值成⽐例变化的调制⽅式,称为相位调制,或称调相。
3.隔离放⼤器有何特征和特点,主要⽤在哪些场合?它分哪⼏类?答:隔离放⼤器是带隔离的放⼤器,其输⼊电路、输出电路和电源之间没有直接的电路耦合,信号的传递和电源的传递均通过变压器耦合或光电耦合(多⽤变压器耦合,因光电耦合线性度较差)实现。
隔离放⼤器不仅具有通⽤运放的性能,⽽且输⼊公共地与输出公共地之间具有良好的绝缘性能。
变压器耦合隔离放⼤器有两种结构:⼀种为双隔离式结构,另⼀种为三隔离式结构。
光隔离放⼤器,最简单的光隔离放⼤器可⽤光电耦合器件组成。
但是,光电耦合器的电流传输系数是⾮线性的,直接⽤来传输模拟量时,会造成⾮线性失真较⼤和精度差等问题。
4.信号滤波器的种类?答:滤波器按其阶次可分为⼀阶滤波器、⼆阶滤波器、三阶滤波器……等;根据滤波器的电路是数字的还是模拟的,可将滤波器分为数字滤波器和模拟滤波器两类;根据构成滤波器的元件类型,可分为RC、LC或晶体谐振滤波器;根据构成滤波器的电路性质,可分为⽆源滤波器和有元滤波器;最常⽤的是根据滤波器的通频带可将滤波器分为低通、⾼通、带通和带阻类型。
测试技术第一章习题含答案
第一章习题一、 选择题1.描述周期信号频谱的数学工具是( B )。
.A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换(FT) D.拉氏变换2. 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3.复杂的周期信号的频谱是( A )。
离散性 谐波性 收敛性A .离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是( C )。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的,也可能是无限的5.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-= -∞<<+∞6.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7.描述非周期信号的数学工具是( C )。
A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数8.下列信号中,( C )信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sinx t t =+(准周期信号 离散频谱) C.0()sin at x t e tω-=⋅ 9.连续非周期信号的频谱是( C )。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号,当持续时间延长时,则频域中的高频成分( C.减少 )。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移,则频域信号将会( C )。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知()12sin ,(x t t t ωδ= ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数,则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为( 12 )。
《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。
解:(1)该信号的均值为零,所以;(2);(3);2 .求的自相关函数.其中解:瞬态信号的自相关函数表示为:3. 求初始相角为随机变量的正弦函数的自相关函数,如果,(1)具有圆频率为历经随机过程。
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1.什么是信号和测试
答:工程测试信息总是通过某些物理量的形式表现出来,这些物理量就是信号。
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。
2.信号的分类?信号如何描述?
答:⑴信号按照数学关系,取值特征,能量功率,处理分析等,可以分为确定性信号和非确定性信号、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号、时域信号和频域信号等。
⑵信号的时域描述:直接检测或记录到的信号一般是随时间变化的物理量。
信号的频域描述:以频率作为独立变量反映信号各频率成分的幅值和相位特征。
3.为什么周期信号的频谱是离散的而非周期信号的频谱是连续的?
答:一般周期信号可以利用傅里叶级数展开成多个乃至无穷多个不同频率的谐波信号的线性叠加。
以ω为横坐标,以A n或φn为纵坐标所作的图为频谱图。
A n-ω图为幅频谱,φn-ω图为相频谱。
由于n是整数序列,相邻频率的间隔△ω=ω0=2π/T0,即各频率成分都是ω0的整数倍,因此谱线是离散的。
非周期信号可以看成周期T
趋于无穷大的周期信号转化而来的。
当周期To
增大时,区间从(-T
0/2,T
/2)趋于(-∞,∞),频谱的频率间隔△ω=ω0=2π
/T
0→d ω,离散的nω0变为连续的ω.所以在频谱上就是连续的。
4.随机信号的特征参数有哪些?
答:均值,方差,均方值,概率密度函数,相关函数,功率谱密度函数。
5.什么叫时间平均,集合平均,平稳随机过程和各态历经随机过程?
答:时间平均按单个样本函数的时间历程进行平均计算。
集合平均对一组样本进行的均值估计。
总体平均将全部样本函数在某时刻之值x i(t)相加后再除以样本函数的总数
平稳随机过程随机过程的统计特征参数不随时间变化。
各态历经随机过程平稳随机过程的任何一个样本函数的时间平均统计特征均相同,且等于总体统计特征,则该过程为各态历经随机过程。
6.测试装置的静态特性,一阶和二阶系统特性参数是什么?特性参数对测试系统的影响?
答: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。
静态特性参数指标:非线性度,灵敏度,分辨力,回程误差和漂移。
一阶系统的动态特性参数是时间常数τ二阶系统的动态特性参数是阻尼比ς和固有频率
n
ω。
动态特性参数影响系统输出随输入的变换关系。
7.单位脉冲函数的性质及其频谱的概念?
答:性质乘积性,筛选性和卷积性
概念∂函数具有等强度,无限宽广的频谱,这种频谱常称为“均匀谱”。
8.实现不失真测试的条件?
答:设测试系统的输入为x(t),若输出y(t)满足:y(t)=A0x(t-t0)其中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。
将上式傅里叶变换有Y(ω)=A0ω0
e jt-X(ω)则当A(ω)=A0=常数φ(ω)=-t0ω即为测试系统在频域内实现不失真测试的条件。
即幅频特性曲线是一条平行于ω轴的直线,相频特性曲的直线。
线是斜率为-t
9.什么叫传感器?
答:传感器一种以一定精度和规律把规定的被测量转换为与之有确定关系的,便于应用的某种物理量的器件或装置。
10.金属电阻应变片的工作原理和半导体应变片的区别?
答:金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着机械变形(伸长或缩短)而发生变化的现象,称为金属的电阻应变效应。
前者是利用导体形变引起阻值变化,后者是利用半导体电阻率变化引起阻值变化,金属电阻丝应变片稳定性和温度特性好,但灵敏度系数小;半导体应变片应变灵敏度大,体积小,能制成具有一定应变电阻的元件,但温度稳定性和可重复性不如金属应变片。
11.电容式传感器的分类?
答:可分为极距变化型,面积变化型,介质变化型。
12.什么叫压阻效应和压电效应?
答:压阻效应半导体材料受到应力作用时,其电阻率会发生变化压电效应某些物质,当沿着一定方向对其加力而使其变形时,在一定表面上将产生电荷,当外力去掉后,又重新回到不带电状态。
13.什么叫调制和解调?调制的分类?
答:调制使一个信号的某些参数在另一个信号的控制下而发生变化的过程。
前一信号称为载波,后一信号称为调制信号。
解调从已调信号中恢复出原调制信号的过程。
调制分为调幅,调频和调相。
14.什么叫滤波器?滤波器的分类?
答:滤波器是一种选频装置,它只允许一定频带范围的信号通过,同时极大的衰减其他频率成分。
分类:低通、高通、带通和带阻滤波器(选频作用)
有源、无源滤波器(电路性质)
模拟、数字滤波器(信号性质)
15.什么叫A/D转换?什么叫采样定理?
答:A/D转换将模拟量转换成与其对应的数字量的过程。
采样定理为了避免发生混叠现象,采样频率f(s)必须大于信号频率f(c)的两倍,及f(s)>2f(c)。
16.前置放大器的分类?
答:分为电荷放大器,电压放大器。
17.电桥的分类和作用?
答:电桥按其电源性质的不同可以分为直流电桥和交流电桥。
直流电桥只能用于测量电阻的变化;而交流电桥可以用于测量电阻,电感和电容的变化。