工程测试复习题部分答案

1、测试技术考试复习题选择题1.如果周期函数X(t)是一个奇函数，则傅里叶系数ao,an和bn中A_ 。Aan0，a00Bbn0Cbn是偶函数2.下列信号中，_B是周期信号。Ax(t) eatBx(t) cos(50t) cos(0t)C 、x(t) (t)3.信号x(t) cos(0t) cos(30t)的基频为 _B_C、能是周期信号也可能是非周期信号5.已知周期信号的周期为 T ,则该信号的基频为B_。12TA丄B、CC -TT26.准周期信号属于B信号。A、周期B、非周期C 随机7.准周期信号的频谱是B频谱A、连续B、离散C 均匀8. 下面函数中，属于准周期函数的是B、4.具有离散频谱的信

2、号A一定是周期信号C_。x(t)sin(t)sin( t)9 .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10.下列函数表达式中，一C-是周期信号。5 cos 10 t当t 0A.x(t)0当tv 0B.x(t) 5sin 20 t 10 cos 10 t(VtV +)C.x(t) 20e cos20 t (VtV +)11.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12.下列信号中，c信号的频谱是连续的。A.x(t) A si n( t1) Bsi n(3 t2)B .x(t) 5sin 30t 3sin . 5

3、0tC .x(t) etsin0t13.不能用确定函数关系描述的信号是c。A.复杂周期信号B .瞬变信号C.随机信号14. 两个函数x,(t)和X2(t),把运算式x1(t) x2(t)d称为这两个函数的一C。x(t) sin(t) sin(3t)x(t) si n(t)si n(t)x(t)sin(t)sin( t)A.自相关函数B .互相关函数C.卷积t15.信号x(t) 1 e，则该信号是一c。A.周期信号 B .随机信号C.瞬变信号16.装置传递函数H(s)的分母与c有关。A.输入量x(t)B. 输入点的位置 C. 装置的结构17.下列微分方程中一_-是线性系统的数学模型。2d y d

4、yC.2y 10 x 5dt2dt持一c。C. 频率不变，幅值、相位改变19. 不失真测试条件中，要求幅频特性为-一一，而相频特性为一A-。函数20.B定义为单位输入量变化量引起的输出量变化量A信噪比B 灵敏度C 零漂21. 热电偶产生的温差电动势是由A所组成A、单一导体的接触电势和不同导体的温差电势B 两种导体的温差电势和接触电势B单一导体的温差电势和两种导体的接触电势A.尊型5y空xdt dtdtB.d2ydt2dxdt18.对某二阶系统输入周期信号x(t)A sin(oto)，则其输出信号将保A.幅值不变，频率、相位改变B. 相位不变， 幅值、 频率改A.线性B.常数C.是频率的22.

5、下列传感器中B是基于压阻效应的。23. 光敏晶体管的工作原理是基于-效应。A.外光电 B. 内光电C.光生电动势24. 金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由一B-来决定的。A.贴片位置的温度变化B.电阻丝几何尺寸的变化 C.电阻丝材料的电阻率变化25. 极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为B。A.电容量微小影响灵敏度B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线性误差C.非接触测量26. 压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生 变化,这称为-效应。A.压电B.压阻 C. 压磁 D. 逆压电27. 调制可以看成是调制信号与载波信号一A。A.相乘B.

6、 相加C.相减 D.相除28. 振动分析1) .输入力信号与输出位移之比称为_B。A.A.位移导纳；B。位移阻抗；G 加速度导纳；D。速度阻抗2) .输出加速度信号与输入力之比称为B。A.金属应变片B. 半导体应变片C.压敏电阻A.位移导纳；B。加速度导纳；C。加速度阻抗；0 速度阻抗3) .测量振动所用的磁电式速度计，输出电量的大小与其线圈的C成正比。A.绝对速度；B。相对速度；C。线圈与壳体的相对速度4）.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于_A。A.加速度计力学系统的频率特性；B。压电晶体的电路特性；G 测量电路1.B;2.B；3.C;4.A;29. 带通滤波器所起的作用是只允许（

7、C ）通过。a.低频信号；b.高频信号；c.某一频带的信号；d.所有频率分 量信号30. 不失真测量的条件除要求测量系统幅频特性是常值外，其相频特 性要求满足（A ）a.相移与频率成正比；b.常值相移；c. 任意相移；d. 无特殊要求31 .对某二阶系统输入周期信号 X（t）=Aosin 3 盘，则系统输出信号有 以下特性（C ）。注：3m3na.幅值、频率、相位皆不变；b.频率改变，幅值、相位不变；c.幅值、相位改变，频率不变；d. 相位不变，幅值、频率改变。32.将时域信号进行时移，则该信号对应的频域信号将会产生（D）a.扩展；b.压缩；c.不变；d.仅有相移1. 信- 号 可分为确定性信

8、号和非确定性信号两大类。2. 确定性信号可分为周期信号和非周期信号 -两类，前者频谱特点是离散性， 后者频谱特点是连续性。3. 信号的有效值又称为均方根值一， 有效值的平方称为均方值一， 它描 述测试信号的强度(信号的平均功率)。4. 周期信号的傅氏三角级数展开式中：an表示余弦分量的幅值，bn表示正弦分量的幅值，ao表示5.工程中常见的周期信号，其谐波分量的幅值总是随谐波次数 n 的增加而衰减的，因此，没有必要取那些高次的谐波分量。6.周期方波的傅氏级数：x/t) A (cosot -cos3ot L )周期三角波3的傅氏级数：X2(t) (cosot -cos3ot cos5ot L )，

9、它们的直2925流分量分别是A和竺。信号的收敛速度上，方波信号比三角波信号更慢.7.计算积分值：(t 5) etdt8.两个时间函数洛和X2(t)的卷积定义式是-o连续信号X(t)与单位脉冲函数(t to)进行卷积其结果是：x(t)*(t to)=X(t-to) o9.单位脉冲函数(t to)与在to点连续的模拟信号f (t)的下列积分：f(t) (t to)dtf(t o)o 这一性质称为脉冲采样。10.已知傅氏变换对：Xt) ? X)和X2(t) ? X2(f)，当x(t) xt) X2(t)常值分量,An表示各频率分量的幅值，n表示各频率分量的相位，n0表示n次谐波分量的角频率o时，贝y

10、X( f)= Xi(f)x2(f)o11. 测试装置的特性可分为静态特性和动态特性。12. 测试装置的静态特性指标有灵敏度、非线形度和回程误差o13. 测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置白勺传递函数o14. 测试装置对单位脉冲函数(t)的响应，称为脉冲响应函数记为h(t),h(t)的傅氏变换就是装置的频率响应函数o15. 测试装置的动态特性在时域中用微分方程描述，在频域中用频率响应函数一描述。16. 二阶系统的主要特征参数有静态灵敏度、固有频率和阻尼率o17. 已知输入信号x(t) 30cos(30t 30)，这时一阶装置的A( ) 0.87,()21.70,则该装置的稳

11、态输出表达式是：y(t)=26.1cos(30t+8.3 )。18. 输入x(t)、输出y(t)，装置的脉冲响应函数h(t)，它们三者间的关系是 y( t)=x(t)*h(t),卷积关系。19. 测试装置的频率响应函数为H(j )，贝 SH(j )表示的是幅频特性，H (j )表示的是相频特性，它们都是频率的函数。20. 可用于实现非接触式测量的传感器有涡流式和电容式等。21. 电阻应变片的灵敏度表达式为SdR1 2E，对于金属应变dl/l片来说：S=1+2V 而对于半导体应变片来说 S二入 E。22. 电容器的电容量C丄上,极距变化型的电容传感器其灵敏度表达 式为:23. 光电元件中常用的有

12、光敏电阻、光敏晶体管和光电池。24. 压电传感器在使用电荷放大器时，其输出电压几乎不受电缆长度变 化的影响。25. 超声波探头是利用压电片的逆电压效应工作的。26. 为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补 偿应变片应接在相邻桥臂上。三.简答题1. 金属电阻应变片与半导体应变片， 工作效应有何不同？使用时 应如何进行选用？答：金属电阻应变片工作效应是基于在发生机械变形时，其电阻值发生变化，而半导体应变片是基于半导体材料的压阻效应。所谓压阻效应，是指单晶体半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。使用时根据各自特点选用：金属电阻应变片：温度稳定性好、线性度高、

13、应变范围大。半导体应变片；灵敏度高、机械滞后小、体积小。2. 为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量？答：对于一个压电式传感器，若要测得力值 F,主要问题是如何测 得电荷量值。原则上讲，必须采用不消耗极板上电荷的方法，即 采用的测量手段不从信号源吸取能量。显然，这在实现原理上是 困难的。从此点出发，利用压电式传感器测量静态或准静态量值 时，必须采取一定措施，使电荷从压电晶片经测量电路的漏失减 少到足够小的程度。而在动态交变力作用下，电荷可以不断补充， 可以供给测量电路一定的电流，故压电式传感器宜作动态测量。3. 为什么说极距变化型电容传感器是非线性的？采取什么措施 可改善其非线

14、性特性？答：因为极距变化型传感器其灵敏度 S 与极距平方成反比，所以 极距变化型传感器是非线性的。因此，为了减小这一误差，通常 规定在较小的间隙变化范围内工作，以便获得近似线性关系。一 般取极距变化范围约为 0.1。4. 光电效应有哪几种 ？与之对应的光电元件各有哪些 ? 答：光电效应分为：外光电效应：光电管，光电倍增管。内光电效应：光敏电阻。 光生伏打效应：光电池。5. 利用涡流式传感器测量物体位移时，如果被测物体是塑料材 料，此时可否进行位移测量？为了能对该物体进行位移测量应采 取什么措施，并应考虑哪些方面问题？ 答：不可以，因为形成电涡流的条件之一必须有导电体处于交变 磁场中，而导电体（

15、被测物体）是塑料材料制成，不导电。 应在物体表面加一层薄金属片，与物体构成一体，随物体同步移 动。应考虑金属片材料要均匀，激励电流及频率要稳定。6.什么是信号？信号处理的目的是什么？ 答：信号是指能够反映或表示信息的传输载体。信号处理的目的有：削弱信号中的多余内容、滤出混杂的噪声和 干扰、或将信号变换成易处理、运输、分析与识别的的形式，以 便后续其它处理。7.信号分类的方法有哪些？答：信号处理的方法有：按数学关系、取值特征、能量功率、处 理分析、所具有的时间函数特性，取值是否为实数等分类方法。8请指明下面信号(t)是功率信号，还是能量信号，给出证明.2coslOt(1)e(2)x(t)i o

16、t 5L(3)e(4)x(t) cos . 3t9 试述函数的定义和性质.答:定义：在时间内激发一个矩形脉冲 S(t),其面积为 1.当趋于 0 时，S (t)的极限就称为 3 函数，记做 3(t)。3 函数称为单位脉冲函数其性质有：乘积特性、积分特性、卷积特性。10电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采 取哪些措施？电感传感器(自感型)的灵敏度与气隙长度的平方成反比,小，灵敏度愈高为了提高其灵敏度，电感传感器（自感型）一般采用差动型。11.简述滤波器在测试工作中的应用.答：电压测量、时间测量、相位测量、频率测量。滤波器作为一种选频装置，在测试工作中主要应用有：带通滤波

17、器用作频谱分析仪中的选频装置； 低通滤波器用作数字信号分析系统 中的抗频混滤波；高通滤波器被用于声发射检测仪中剔除低频干扰噪 声；带阻滤波器用作电涡流测振仪中的陷波器12简述电阻应变传感器的工作原理及温度补偿方法。 （以梁为例，说明 应变片的粘贴方向，各应变片的作用，画出全桥路图，并阐明理由。） 工作原理：基于在发生机械变形时，其电阻值发生变化。为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温 度补偿应变片应接在相邻桥臂上。13、试述sin c（t）函数的定义和性质定义：时域：si nc(t)二频域：si nc(t)二性质:14 试述简支梁振动的测试方法，画测试简图，并阐明用到的传感器、测

18、试装置、测试步骤等。四计算题21.求正弦信号xt Asin t的均方值x解：21T21T9.2xx tdt A sintdtT0T022T/2.222T21cos2 t AsintdtAdtT0T022Tsin TA2-AT442P(t)2x p(x)dx2.求正弦信号xt Asin( t)的概率密度函数 p(x)丄t arcsin仝，鱼1N1辭AdxS %2解：A代入概率密度函数公式得：1tp(x) limlimx 0 xx 0T12dt2dxT2 2T A x2122 2A x、 、A2x3.求如下图所示周期性方波的复指数形式的幅值谱和相位谱解 在 x(t)的一个周期中可表示为1x(t)0

19、tT1T1t T 2该信号基本周期为 T,基频0=2 /T,对信号进行傅里叶复指数展开。 由于 x(t)关于 t=0 对称，我们可以方便地选取-T/2 T/2 作为计算区间 计算各傅里叶序列系数 Cn1、A2x2则也可先求概率密度函数：当 n=0 时，常值分量 Co：cn2sin(n卫 乙sin c(n “)，n OnoTTCn2Ti/T丘1 丨7 oCn/ T0Hi1L2Ti/TO10n011)4.设 cn为周期信号 X(t)的傅里叶级数序列系数，证明傅里叶级数的 时移特性。FS即：若有Xt Cn贝yX t toFSej OtOCn证明：若 x(t)发生时移 to(周期 T 保持不变)，即信

20、号 x(t- to)，则其对iTi2TidtTTiT当 n 0 时,最后可得1TiTTiejn otdtTi2ejn otejn ot市2j注意上式中的括号中的项即叶序列系数 Cn可表示为sin (noTi)的欧拉公式展开,因此，傅里其幅值谱为:如下：CnfsingoTi，相O,频谱图Coao1e jnoTjn应的傅立叶系数为已知该传感器的固有频率为fn1000 HZ，阻尼比为0.7，试问用 测量频率分别为 600Hz 和 400Hz 的正弦交变力时，其幅值相对误 差和相位差是多少？频率为f1600Hz时， 幅值相对误差为：5%，相位差为：-52.70频率为f2400Hz时，幅值相对误差为：1%,相位差为：-33.76.已知调幅波x(t) (10030 cos t 20 cos3 t)cost其中：f010k