测试技术基础试题及复习资料

北京工业大学2009—2010学年第二学期测试技术基础试卷（闭卷）班级_____________学号_______________姓名成绩__________________题目-一一-二二-三四共计分数一、填空题（30分，每空1.5分）1.作为传感器的核心零件，直接感觉被测物理量并对其进行变换的元件称为敏感元件。2.在T为0情况下，自有关函数值达到最大值。3.已知某周期信号的周期为0.2s,则该信号的3次谐波分量的频次为15Hz。4.周期信号的频谱拥有离散性,谐波性和衰减性。5.若采样频次过低，不知足采样定理，则被采样信号的频谱会产生频混现象。在外力作用下，金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化，而压阻式传感器主假如电阻率发生变化，两者都惹起电阻值发生变化。权衡传感器在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标为重复性。8.电感式和电容式传感器常采用差动构造来提高其敏捷度，改良非线性误差。9.描绘一阶系统动向特性的参数是时间常数，其值赤越―小—，则该系统频带越宽，响应越快。10.当压电式传感器使用电荷放大器，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响11.抗混滤波器是一种低通滤波器，其上限截止频次fc与采样频次fs之间的关系应知足关系式______「:___________。12.某信号的自有关函数为Rx()100cos0，则该信号的均值为0，均方根值为10______。13.若窗函数w(t)的频谱为W()Tsinc(丄)，则时延窗函数w(tt°)的频谱为2T—：。对照能够发现，时延窗函数的幅值谱与原窗函数的对应量相同。、选择题(20分，每题1分)C动向范围

D线性度A幅频特性

B稳准时间1.

描绘传感器静态特性的指标有

D2._____________________________________________________下列统计参数中，用以描绘随机信方差A均值

C均方值

D概率密度函数号波动范围的参数为

________________________________________________B3?信号的时域描绘与频域描绘经过C来成立关系A拉氏变换B卷积C傅立叶变换D相乘4.理想滤波器在通带内的幅频特性为A。D无法确定5.如果隔振台对低频激励起不了显然的隔振作用，但对高频激励却有很好的隔振作用，那么,隔振台属于------A高通滤波器

B----。B低通滤波器

D带阻滤波器C带通滤波器测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为A量程B敏捷度C精准度D分辨力7.已知变磁通式转速传感器的测速齿轮的齿数为30,若测得感觉电动势的频次为300Hz,则被测轴的转速为D。A300转/分B480转/分C900转/分D600转/分8.滤波器的-3dB截止频次指信号幅值衰减为输入幅值C对应的频次。A.2B1C.2/2D1/29.__________________________________________________________________对连续信号进行采样时，若信号的记录时间不变，采样频次越高，则—CoA泄露误差越大B频次混叠越严重C采样点数越多D频域分辨率越低10.压电式传感器当前多用于测量DoA静态力B温度C速度D加快度与动向力11.当时，两信号的互有关函数呈周期变化，说明两信号必然BoA为周期信号B含有同频次的周期成分C为非周期信号D含有不同频次的周期成分12.滤波器的带宽越小，表示该滤波器DoA成即刻间越短，频次分辨率越低B成即刻间越长，频次分辨率越低C成即刻间越短，频次分辨率越咼D成即刻间越长，频次分辨率越咼13.若°、分别为变极距型电容式传感器极板间的初始极距和极距变化量，S为极板面积，在1的条件下，该电容传感器敏捷度近似为―DC.14.若瞬变信号x(t)的频谱为X(f)，贝M言号ax(bt)(其中a、b均为正实常数)的频谱为oAaX(f)bb-X(f)aa15?测试系统动向特性的测定方法包括阶跃响应试验和试验。A频次响应B脉冲响应C传达函数D随意输入响应16?以下C的频谱为连续频谱。A周期矩形脉冲B正弦函数C矩形窗函数17?单位脉冲函数的采样特性表达式为AAx(t)(tto)dtx(to)Bx(t)*(tto)x(tto)Cx(t)*(t)x(t)D(t)118.属于物性型传感器为D。A应变式传感器B电感式传感器C电容式传感器19.能够实现非接触振动测量的传感器为B或许C。20.动向电阻应变仪中相敏检波电路的作用是BA应变式传感器B电感式传感器C电容式传感器A幅值调制B幅值解调C频次解调三、计算题(共30分)1.已知周期矩形脉冲信号的傅立叶级数展开式为：x(t)-Tn

周期方波压电式传感器压电式传感器滤波sinc(>)ejn0t，其时域波形(10分)和频谱如下列图所示。其中周期矩形脉冲的周期为T,脉冲宽度为o（1）若0.25ms,T1ms，该周期矩形脉冲信号的带宽为4000Hz,谱线间隔为1000Hz。（2）若矩形脉冲幅度和宽度保持不变，周期变为T2ms时，其带宽为4000Hz、谱线间隔为500Hz，频谱最大幅度为0.125。2?若要求100Hz正弦信号经过某一阶滤波器后，幅值误差小于5%,问该一阶滤波器的时间常数最大为多少？120Hz正弦信号经过该滤波器后，幅值误差为多少？（6分）1H(s)-和H(f)[1(2f)2]12s1f=100Hz,测量误差小于5%，即关于同一频次f，越大，测量误差越大，令H(f)0.95，求出5.23104。所以该滤波器的时间常数最大取为5.23104。120Hz正弦信号经过该滤波器时，有H(f)0.93028，即幅值误差为6.972%。解：滤波器作为一阶系统，有3?某等截面梁（泊松比为0.3）受单向拉力F作用，将敏捷系数为2.4的四个应变片粘贴在梁上，如下列图所示。（1）请利用粘贴的四片应变片组成全桥（绘制电桥图），实现拉力F的测量。⑵若供桥电压为8V，应变片R1和R3产生应变为150卩&1卩壬1X10-6），问电桥输出电压是多少？（8分）FR1R2V-----------------------------1—1-R3R4解:勺K(!234)K(11144￡1)eLK1(1）岂4224.利用压电式传感器组成加快度测量系统。其中压电式传感器的敏捷度Sep=9.00Pc/g,它与敏捷度为SVC=0.005V/Pc的电荷放大器联接后，接到敏捷度为SXV=20mm/V的示波器上显示。试画出该加快度测量系统的方框图，并计算系统总敏捷度S。（6分）被测物体——被测物体---被测物体-----?被测物体>?SSCPSvcSXV9.0Pc/g0.005V/Pc20mm/V0.9mm/g四.剖析应用题（20分）?何为系统不失真测试条件？根据右图所示二阶系统的幅频特性和相频特性曲线，说明怎样选择二阶系统动向特性参数及工作频带？（6分）解：不失真测试条件：幅频特性为一常数，相频特性与频次成线性的关系关于一个二阶系统来说，在——0.3的范围内，系统的幅频特性靠近一条直线，其幅值变化不超过10%，0但从相频曲线上看，曲线随阻尼比的不同强烈变化。其中当真的。而当靠近于零时相位为零，此时能够认为是不失68在°~°范围内时，相频曲线能够近似认为是一条起自坐标系原点的斜线。2.周期信号的傅立叶级数表达式的物理含义为：周期信号能够分解成众多拥有不同频次的谐波信号,该周期信号能够利用傅立叶级数中的某几项之和逼近。下列图为周期方波在不同阶次谐波逼近波形，请问，基波频次为250Hz，图a逼近中谐波阶次更高。（4分）图(a)图(b)3.下列图为采用某一种传感器测量不同的非电量的示意图。图中被测物体2均为金属材料制成,1为传感器。试问：（6分）（1）该种传感器是何种传感器?（2）图中分别测量的是哪些非电量?总结该种传感器的两个优点2(a)(b)(c)答:(1)涡流传感器(2)(a)测转速，(b)测材料的厚度，(c)计数(3)构造简单，使用方便，非接触测量等优点4.已知某位移传感器的位移测量值右侧表所列，其拟合直线为y2.26.8x，试问:此拟合直线可否知足线性误差小于5%的要求？(4分)y/mmx/mV00.00101.85答：根据已有拟合直线，计算当x取不同值时，对应的y值203.45及误差为：304.92当x0时，y2.226.8x2.2，对应误差为-2.2406.22507.37当x1.85时，y2.226.8x10.38，对应误差为0.38当x3.45时，y2.226.8x21.26