工程测试技术知识点总结

信号调理的内容和目的？答：〔1〕传感器输出地电信号很微弱，需要进一步放大，有的还要进展阻抗变换〔2〕〔3〕为了便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信号进展调制调解处理。信号调理的目的是便于信号的传输与处理。信号放大电路的种类，如何依据传感器输出特性选择适宜的放大电路？答：信号放大电路的种类有根本放大电路〔反相放大器、同相放大器和差分放大器三种〕和仪器放大器；传感器的输入假设是毫伏信号，最好选用仪器放大器，假设信号比较大，选用一般的放大器就行了。信号调制与解调的种类？答：调制种类：调幅、调频、调相，目的：解决信号的放大及传输问题调幅(AM：y(t)[A*x(t)]cos(2ft)y(t)Acos(2[f x(t)]*t) y(t)Acos(2ft[x(t)])调频(FM)： 0 调相(PM)： 0信号解调的种类：幅度解调、频率解调、相位解调。幅度调制与解调的原理？〔调或相敏检波解调〕从调幅波中将原测量信号恢复出来。调幅波的失真，如何消退？x(t)的相位将偏差180消退：参加足够大的直流偏置。重叠失真：调幅波是由一对每边为fm的双边带信号组成的，当载波信号的频率较低时，正频端的上边带将与正频端的下边带重叠〔类似于频率混迭效应〕最高频率。信号滤波器的种类？答：信号滤波器的种类有：低通、高通、带通、带阻四类。如何依据测试信号中有用成分和干扰成分的频谱来选择滤波器种类和设定其参数？波器；假设测试信号中有用的信号是高频信号，混有低频干扰信号，则要使用高通滤波器；假设测试信号中的干扰信号是某个频段的信号则要使用带阻滤波器信号是某个频度的信号则要使用带通滤波器。1、A/D,D/A转换器的主要技术指标有哪些？答：A/D,D/A转换器的主要技术指标有区分率与量化误差、转换速度、转换精度、模拟信号的输入范围。2A/D,D/A转换器位数的关系？-数〔A/D〕转换过程；反之，则称为数-模〔D/A〕转换过程。A/D转换过程包括了采样、量化，编码。采样也称为抽样，是利用采样脉冲序列p(t)，从连续时间信号x(t)量化也称为幅值量化，是把采样信号经过舍入的方法变为只有有限个有效数字的数的过程。编码是将离散幅值经过量化以后变为二进制数字的过程。假设取信号x(t)可能消灭的最大值为ADR=A/D，R称为量化增量或量化步长。当采样信R，则最大量化误差应是正负(1/2)RR愈大，则量化误差愈大，量化增量RA/D、D/A转换器位数N，R2N次方之倒数，由此可知，转换器位数愈大，则信号量化误差愈小。3、采样定理的含义，当不满足采样定理时如何计算混叠频率？频率必需至少为原信号中最高频率成分的两倍，这是采样的根本法则，即Fs>2Fmax。当不满足采样定理时计算混叠频率：折叠频率为采样频率的一半，即fd=fs/2fd的频率以fd为中心向回折叠，产生频率低端混叠，而且无法消退，当某频率fx大于fd，则：混迭频fi＝fd－〔fx－fd〕=2fd-fx。4、A/D采样为何要加抗混迭滤波器，其作用是什么？答：依据采样定理，采样率至少应为感兴趣信号最高频率重量频率的两倍。换句话说，输入信号的最高频率应当小于等于采样频率的一半〔如电力线信号或电台信号干扰，实际测量信号仍可能会包含高于奈奎斯特频率的高频信号重量。这些频率重量可能会混迭到正确的低频信号中，从而导致错误的测量结果。为了确保输入信号的频率成分确实是受限的AD变换之前增加了一个低通滤波器。〔高于奈奎斯特频率的信号成分可以防止采样引入混迭信号。5、数字信号处理中采样信号的频谱为何肯定会产生能量泄露？〔分散到较宽的频带中去了。信号截断产生能量泄漏是必定的，由于窗函数是一个频带无限的能量分布被扩展了。无论采样频率多高，只要信号一经截断，就不行避开地引起混叠。6FFT计算的频谱为何肯定会存在栅栏效应误差？FFTFFT算法N=T/dt=T.fs而计算得到的离散频率点为:Xs(fi)，fi=i.fs/N,i=0，1，2，.....，N/2。这就相当于透过栅栏赏识风景，只能看到频谱的一局部，而其它频7、试述窗函数的作用及窗函数的选用原则答：在信号分析中，加窗的作用除了减小泄露以外，在某些场合，还可抑制噪声，提高频率辨识力量。由分析可知，对于窗函数的根本要求是：窗谱的主瓣要窄且高，以提高区分率；旁瓣应小，正负交替接近相等，以减小泄露或负谱现象。关于窗函数的选择，还应考虑分析幅度小的窗函数，如汗宁窗、三角窗等；对于随时间按指数衰减的函数，可承受指数窗来提高信噪比。8、1.目前数字信号处理正在逐步取代用模拟电路实现的模拟信号处理，为什麽？CMOS技术的进展，可以以低本钱方式实CMOS技术进展带来的好处。其次、数字信号处理抗干扰力量强。而模拟信号处理简洁收各种干扰，尤其是各种电磁干扰。第三、数字信号处理受环境影响小。模拟信号处理受温度和湿度等环境因素影响，环境温度一变，整个处理系统的参数就发生变化。第四、对于数字信号处理系统来说，转变数字在逐步取代用模拟电路实现模拟信号处理。1、信号的分类有哪些？答：信号的分类：1、按信号随时间变化确实定性与否分为确定性信号和非确定性信号，而期信号分为准周期信号和瞬态信号，非周期信号分为平稳随机信号和非平稳随机信号两大类；2、按信号幅值随时间变化的连续性分类，信号可分为连续信号和离散信号，而连续信号可分为模拟信号和一般连续信号，离散信号可分为一般离散信号和数字信号。2、A/D转换、D/A转换、A/D转转换的步骤有哪些？A/D转换，反之则称为D/A转换；A/D转换的步骤有采样、量化、编码。34、传感器的物理定律有哪些？传感器的静态特性有哪些？传感器的选型原则是什么？传感器的类型有那些？列举12括运动场定律，电磁场的感应定律。3、物质定律：如胡克定律、欧姆定律等。传感器的静要包括：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、测量范围、量程、精度、区分率和阀值、稳定性等。传感器的选用原则主要考虑灵敏度、线性范围、响应特性、稳定性、准确度、测量方式等六个方面的问题。传感器的类型有机械式〔波浪管、波登管、电磁及光电子式〔电阻、电容及电感式传感器、磁电、压电与热电式传感器、光电、光纤传感器等、辐射式〔激光测试传感器、流体式。5、泄漏效应的缘由答：泄漏的缘由来自两个方面：1fs/nDFTfs/nfs/n的整数倍时，DFT的输出上就没有与输入频率相对应得点，那么输入频率就会泄漏到全部的输出点上；2、对于非矩形窗，窗本身就会产生肯定的泄漏。6、傅里叶变换、傅里叶级数、离散傅里叶变换的定义，应用范围答：傅里叶技术：傅里叶变换：离散傅里叶公式：卷积分定义？公式？7、相关定义、公式、应用举例答：统计学中用相关系数来描述变量x，y之间的相关性。是两随机变量之积的数学期望，称为相关性，表征了x、y之间的关联程度。应用：1、机械加工外表粗糙度自相关分析2、地下输油管道漏损位置的探测3、地震位置测量8、相干、相关、卷积比照异同答：“相干”也叫“相参”。对两个确定性信号，假设它们之间具有确定的相位关系，则称这两个信号是相干的。“相关”是用来描述两个随机信号〔过程〕“统计独立”意思相反。对两个随机信号，假设它们之间的相关函数不是delta函数，则两个随机信号是相关的。卷积定义:f(x)h(x)f(x)*h(x)表示，定义为如下积分12.f(x)h(x)的相关定义9、幅度调制定义、原理，同步解调的定义、原理答：幅调是指将一个高频简谐信号〔载波信号〕的幅值与被测试的缓变信号〔调制信号〕相乘，使载波信号的幅值随测试信号的变化而变化。“搬移”,当用一低通滤波器滤去频率大于fm的成分时，则可以复现原信号的频谱。与原频谱的区分在于幅值为原来的一半，波信号具有一样的频率和相位。用等式表示为：y(t)[A0

*x(t)]cos(2ft)10、滤波器定义，按通频带范围分类为？按冲击响应时间特性分类为？率成分。按通频带范围分类：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器四类。按冲击响应时间分类，可以分为：无限脉冲响应〔IIR〕滤波器和有限脉冲响应〔FIR〕滤波器两类。11f(x)2π的函数，其在[π，π]上的表达式为，将其开放为傅里叶级数｛,f(x)=0,0≤x﹤π12、试述相关分析的定义，举例说明相互关分析的应用。x,yx,y之间的关的故障源；自相关测转速，提取周期性转速成分；地下输油管道漏损位置的探测；地震位置测量等。13、试述窄带信号的特点及解调方法。窄带信号就是信号的(频率)带宽很窄，信号带宽远小于中心频率的是窄带信号。窄带信号的功率集中在中心频率四周,与宽带信号的功率谱密度和频谱密度图有很大的差距.处理方法也有很大差距.调制信号的幅度越小,被调信号的频率偏移越近的信号是窄带信号。宽为调制信号的带宽，其作用是滤除由乘法器产生的不必要成分，取出原调制信号。FM解调器中输入的调频信号被连接到乘法器的一个输入端，经过一个耦合电容与一个LC并联谐振回路组成的移相电路产生正交信号作为乘法器的另一个输入产生的相移及谐振回路产生的附加相移两局部组成。由于LCfc上，因此，优良而且易于集成的锁相环解调器对FMFM通信中也是常用的方法，14FIR数字滤波器的设计步骤，以高通数字滤波器为例说明之。窗函数设计FIR滤波器的步骤：(1) 用FIR滤波器h[n]近似抱负的期望滤波器hd[n]；(2)由衰减确定窗的类型；(3