测试技术复习资料.

1、测试技术考试题1. 名词解释（1）点漂：在规定的条件下，当输入不变时在规定时间内输出的变化，称为点 漂。（2）零漂：在测试系统测试范围最低值处的点漂，称为零点漂移，简称点漂。（3）电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻随着机械 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。（4）调制：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。2. 简答2.11. 什么是 “栅栏效应”？如何减少 “栅栏效应 ”的影响？解：（1）对一函数实行采样，实质就是 “摘取 ”采样点上对应的函数值。其效果有如 透过栅栏的缝隙观看外景一样， 只有落在缝隙前的少量景象被看到， 其余

2、景象都 被栅栏挡住，称这种现象为栅栏效应。（2）时域采样时满足采样定理要求， 栅栏效应不会有什么影响。 频率采样时提高频率分辨力，减小频率采样间隔可以减小栅栏效应。4.6 低频透射式和高频反射式涡流传感器测厚的原理有何异同？答：相同点： 在交变电流激励下， 传感器利用探头线圈和被测体之间磁场的 耦合实现对被测量的检测。不同点：对于高频反射式涡流传感器， 当线圈与金属板之间的距离发生变化时 （如 缺陷或裂缝 ），线圈阻抗 zL 就会随之变化，通过外接测量电路测出输出电压，即 可反推出距离。 而低频透射式涡流传感器在测厚时， 一般将被测物体置于发射线 圈Li与接受线圈L2之间，当将低频电动势ei施

3、加于线圈Li两端后，在其周围 会产生一个交变磁场， 在被测物体中产生交变的涡流， 此涡流会损耗一部分能量， 使贯穿L2的能量减少，从而使L2中产生的感应电动势e2也减小。由于e2随材料 厚度h的增加按负指数规律减小，从而可按 e2的变化便可测得材料的厚度。7.5 利用电涡流传感器测量物体的位移。试问：（1如果被测物体由塑料制成，位移测量是否可行？为什么？（ 2）为了能够对该物体进行位移测量， 应采取什么措施？应考虑什么问题？答：(1)不可行。因为电涡流传感器是电感传感器的一种形式，是利用金属 导体在交变磁场中的涡流效应进行工作的，而塑料不是导体，不能产生涡流 效应，故不可行。(2)可在该物体表

4、面上镀上一层金属，使之在变化的磁场中或者磁场中 运动时，表层产生感应电流，并自行闭合，从而形成涡流。应考虑以下问题：导 体的电阻率要高，消除加工过程中残余的剩磁，避免导体表面有不同性质的电镀 层，以防止影响灵敏度；被测物体的大小应大于线圈直径的1.8倍，若为圆柱体时，其直径应大于线圈直径的3.5倍。3. 计算题(1)1.8求用周期单位脉冲序列g(t)对单边指数衰减函数y(t)采样(图1.27)的频解:Cng(t)谱,(1)To并作频谱图。ng(t)n0y(t) ate因单位脉冲序列g(t)为周期函数,Tq|g(t)e jnwotdtTCnej2nf°tTo nToT0lg(t)e j

5、2 nf0tdt2ej2 nf°tD(tnTo)0,t00,t0由复指数函数展开式，得ToT01I (t)e j2nf0tdt 2To故其频谱为1G(f)(f(2)因单边指数衰减函数y(t)为非周期函数，故其频谱为Y(f) y(t)e j2ftdtat j2 fte e dt0eatcos(2 f) jsin(2 f)e ate j2 ft(a j2 f)1a j2 f(3)采样过程为时域上的乘积，在频域上对应为卷积，即(a j2 f)g(t)y(t) G(f) Y(f)在图形上对应于搬迁，则(2 ) 2.5 线性系统，其传递函数为H(s),当输入信号为1 Tsx(t)Xosin(2

6、fot)时，求：(1)Sy(f) ； (2)Ry() ； (3)SXy(f)；RXy()H(s)11 TsH()H(f)11 (1 j2f°T'j ,令 0)2 fo)解：(1)线性系统的输入、输出关系为Sy(f)H(f)2 Sx(f)Ry()Sy(f)ej2f dfSxy(f)H(f) Sx(f)已知 x(t) Xosin(2 fot)，则1 TRx( ) T o x(t)x(t )dt1 TT oT竺TXo2 cos(2 f ) oXoSin(2 fot)X°sin2 f°(t )dtTo sin(2 fot)sin(2 f°t)cos(2

7、f ) cos(2 f°t)sin(2 f )dtcos(2 f ) ：sin2 (2 f°t)dtT1 cos4fotdtSx(f)Rx( )e j2fXp2(利用余弦函数的频谱) 由此可得2Sy(f)|H(f) Sx(f)(2) Ry( )Sy(f)ej2fdfXo2 1(2 foT)Tsin(2 f ) o sin(2Xofot)cos(2 fot)dtcos 2 fo2cos2 f0 e j2 ffo)(f fo)1(2 foT)2Sx(f)(2 foT) 4(ffo)(f fo)Xo22 /1 (2 foTf 4I cos(2 fo )另外，还可以米用如下两种方法

8、:是直接利用公式Ry( ) H(f )2 Rx(ffo)(f fo)ej2f df一种是先求出)求。Sxy(f) H(f)Sx(f)1j2foT4(ffo)y(t)(f再求Ry()，另一种fo)Rxy()可以由Sxy(f)的傅立叶逆变换求得。Rxy( )Sxy(f)ej2f df_Xi 1 (f1 j2 foT 22Xp12 1 j2 foTcos(2 fo )fo)(ffo)ej2fdf(3)2.7对三个余弦信号 为 cos(2t)、别做理想采样，采样频率fs=4Hz，求三个采样输出序列，画出信号波形和采样屜(t) cos(6 t)与 x3(t) cos(1Q t)分点的位置，并解释混叠现象

9、解：(1)求采样序列X(n)&(n)为(tnTs)ncos(2 t) (tnTs)ncos2(tnTs)ncos2则采样输出序列为1, 0,-1,0，1，0，-1，0,X2(n)X2(t) (t nTs)ncos(6 t) (t nTs)3ncos2(tnTs)3ncos2则米样输出序列为1, 0,-1,0, 1, 0, -1, 0,X3(n)X1(t) (tnnTs)cos(10 t) (t nTs)5ncos2(tnTs)5ncos2则米样输出序列为 信号nn1, 0,-1,0, 1, 0, -1, 0,cos(2 t)tej2t ej2t21才(f 1) (f 1)fg1，若fo

10、(fcf。)，则fs 42(2 fc)，满足采样定理，故不会发生混叠。1cos(6 t) e2j2 3tej2 3t11 (f 3)(f 3)fo 3，若f。，则 fs6(2 fc)，不满足采样定理，故会发生混叠。cos(10 t)1e j2 5t ej225t12 (f 5) (f 5)fc 5，若fo，则 fs6(2 fc)，不满足采样定理，故会发生混叠。3.2在使用灵敏度为80nC/MPa的压电式力传感器进行压力测量时，首先将它与 增益为5mV/nC的电荷放大器相连，电荷放大器接到灵敏度为25mm/V的笔试记 录仪上，试求该压力测试系统的灵敏度，当记录仪的输出变化到30mm/V时，压 力

11、变化为多少？解：S= S1&S3=80nC/MPaX5X10-3V/nCX25mm/V=10 mm/MPa坐亠3MPaS 10mm/ MPa3.3把灵敏度为404>104pC/Pa的压电式力传感器与一台灵敏度调到 0.226mV/pC 的电荷放大器相接，求其总灵敏度。若要将总灵敏度调到 10X106mV/Pa,电荷放 大器的灵敏度应作如何调整？解：S= SiS2=404X0-4Pc/PaX.226mV/Pc=9.13 X0-3mV/PaSi10 106mV/Pa404 10-4 Pc/Pa=2.48 108mV/Pc解：=15s, T=30/5=6s，=2nT3.5 一气象气球携

12、带一种时间常数=15s的温度计，以5m/s的上升速度通过大气层，若温度以每升高30m下降0.15C的规律变化，气球通过无线电将温度与 高度数据送回地面，在 3000m处，温度计的显示温度为-1C，请问：当实际出 现-1C时，其真实高度是多少？A()11 ( )2 0.0635 (取灵敏度 S=1)1 (15 2 /6)2h高度处的实际温度t t 0.15 ht toh30而在h高度处，温度计所记录的温度t A( X A()h因在3000m处,温度计的记录温度为1C,故有10.0635t00 15莎 3000，得 t0=075C30h (t° t)0.15t= 1C时，其真实高度为30

13、tt0雰故当实际温度为解：fn=800Hz,=0.14，f=400，f fn 400 800 0.5A()_ 1.1 0.52 24 0.1420.521.31h ( 0.75 1)50m0.153.9若将一力传感器视为一个二阶系统，已知其固有频率为800Hz，阻尼比为0.14，当用该传感器对频率为400 Hz的正弦信号进行测试时，其振幅与相位各 为多少？arcta n 1arcta n2 0.14 0.51 0.5210.575.1以阻值R 120 ，灵敏度S=2的电阻丝应变片与阻值为120的固定电阻组 成电桥，供桥电压为2 V。假定负载为无穷大，当应变片的应变为2 m和2000 m时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。dR / R