測試技術(shù)基礎(chǔ)試題及答案2

1、北京工業(yè)大學(xué)20092010學(xué)年第二學(xué)期測試技術(shù)基礎(chǔ)試卷（閉卷） 班級 學(xué)號 姓名 成績 題目分?jǐn)?shù)一二三四合計一、填空題（30分，每空1.5分）1. 作為傳感器的核心部件，直接感受被測物理量并對其進行轉(zhuǎn)換的元件稱為 敏感元件 。2. 在為 0 情況下，自相關(guān)函數(shù)值達到最大值。3. 已知某周期信號的周期為0.2s，則該信號的3次諧波分量的頻率為 15 Hz。4. 周期信號的頻譜具有 離散 性， 諧波 性和衰減性。5. 若采樣頻率過低，不滿足采樣定理，則被采樣信號的頻譜會產(chǎn)生 頻混 現(xiàn)象。6. 在外力作用下，金屬應(yīng)變式傳感器主要產(chǎn)生幾何尺寸變化，而壓阻式傳感器主要是 電阻率 發(fā)生變化，兩者都引起

2、電阻值 發(fā)生變化。7. 衡量傳感器在同一工作條件下，對同一被測量進行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的不一致程度的指標(biāo)為 重復(fù)性 。8. 電感式和電容式傳感器常采用 差動 結(jié)構(gòu)來提高其靈敏度，改善 非線性誤差 。9. 描述一階系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)是 時間常數(shù) ，其值越 小 ，則該系統(tǒng)頻帶越寬，響應(yīng)越快。10. 當(dāng)壓電式傳感器使用 電荷 放大器，輸出電壓幾乎不受聯(lián)接電纜長度變化的影響。11. 抗混濾波器是一種 低通 濾波器 ，其上限截止頻率與采樣頻率之間的關(guān)系應(yīng)滿足關(guān)系式 。12. 某信號的自相關(guān)函數(shù)為，則該信號的均值為 0 ，均方根值為 10 。13. 若窗函數(shù)的頻譜為，則時延窗函數(shù)的頻譜為 。對比可以

3、發(fā)現(xiàn)，時延窗函數(shù)的 幅值譜 與原窗函數(shù)的對應(yīng)量相同。二、選擇題（20分，每題1分）1. 描述傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)有 D 。A幅頻特性 B穩(wěn)定時間 C動態(tài)范圍 D線性度2. 下列統(tǒng)計參數(shù)中，用以描述隨機信號波動范圍的參數(shù)為 B 。A 均值 B 方差 C 均方值 D 概率密度函數(shù)3 信號的時域描述與頻域描述通過 C 來建立關(guān)聯(lián)。A 拉氏變換 B 卷積 C 傅立葉變換 D 相乘4理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為 A 。A常數(shù) B 零 C零或常數(shù) D無法確定5. 如果隔振臺對低頻激勵起不了明顯的隔振作用，但對高頻激勵卻有很好的隔振作用，那么，隔振臺屬于 B 。A 高通濾波器 B 低通濾波器 C 帶通濾波

4、器 D 帶阻濾波器6 測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為 D 。A 量程 B靈敏度 C 精確度 D分辨力7 已知變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器的測速齒輪的齒數(shù)為30，若測得感應(yīng)電動勢的頻率為300Hz，則被測軸的轉(zhuǎn)速為 D 。A 300轉(zhuǎn)/分 B 480轉(zhuǎn)/分 C 900轉(zhuǎn)/分 D 600轉(zhuǎn)/分8 濾波器的-3dB截止頻率指信號幅值衰減為輸入幅值 C 對應(yīng)的頻率。A B 1 C D 1/29 對連續(xù)信號進行采樣時，若信號的記錄時間不變，采樣頻率越高，則 C 。A 泄漏誤差越大 B 頻率混疊越嚴(yán)重C 采樣點數(shù)越多 D 頻域分辨率越低10壓電式傳感器目前多用于測量 D 。A 靜態(tài)力 B 溫度 C 速度

5、 D 加速度與動態(tài)力11當(dāng)時，兩信號的互相關(guān)函數(shù)呈周期變化，說明兩信號必定 B 。A為周期信號 B含有同頻率的周期成分 C為非周期信號 D含有不同頻率的周期成分12 濾波器的帶寬越小，表示該濾波器 D 。A建立時間越短，頻率分辨率越低 B建立時間越長，頻率分辨率越低C建立時間越短，頻率分辨率越高 D建立時間越長，頻率分辨率越高13若、分別為變極距型電容式傳感器極板間的初始極距和極距變化量，為極板面積，在的條件下，該電容傳感器靈敏度近似為 D 。A B C D14若瞬變信號的頻譜為，則信號(其中、均為正實常數(shù))的頻譜為 A 。A B C D 15 測試系統(tǒng)動態(tài)特性的測定方法包括階躍響應(yīng)試驗和 A

6、 試驗。A頻率響應(yīng) B脈沖響應(yīng) C傳遞函數(shù) D任意輸入響應(yīng)16以下 C 的頻譜為連續(xù)頻譜。A周期矩形脈沖 B正弦函數(shù) C矩形窗函數(shù) D周期方波17單位脈沖函數(shù)的采樣特性表達式為 A 。A B C D 18屬于物性型傳感器為 D 。A應(yīng)變式傳感器 B電感式傳感器 C電容式傳感器 D壓電式傳感器19可以實現(xiàn)非接觸振動測量的傳感器為 B或者C 。A應(yīng)變式傳感器 B電感式傳感器 C電容式傳感器 D壓電式傳感器20動態(tài)電阻應(yīng)變儀中相敏檢波電路的作用是 B 。A幅值調(diào)制 B幅值解調(diào) C頻率解調(diào) D濾波三、計算題（共30分）1已知周期矩形脈沖信號的傅立葉級數(shù)展開式為：，其時域波形和頻譜如下圖所示。其中周期矩

7、形脈沖的周期為，脈沖寬度為。（10分）（1） 若ms，該周期矩形脈沖信號的帶寬為 4000 Hz，譜線間隔為 1000 Hz。（2） 若矩形脈沖幅度和寬度保持不變，周期變?yōu)闀r，其帶寬為 4000 Hz、譜線間隔為 500 Hz，頻譜最大幅度為 0.125 。2若要求100Hz正弦信號通過某一階濾波器后，幅值誤差小于5，問該一階濾波器的時間常數(shù)最大為多少？120Hz正弦信號通過該濾波器后，幅值誤差為多少？(6分)解：濾波器作為一階系統(tǒng)，有 和 對于同一頻率f，越大，測量誤差越大，令 f =100Hz, 測量誤差小于5%，即，求出。所以該濾波器的時間常數(shù)最大取為。120Hz正弦信號通過該濾波器時，

8、有，即幅值誤差為6.972%。3某等截面梁（泊松比為0.3）受單向拉力F作用，將靈敏系數(shù)為2.4的四個應(yīng)變片粘貼在梁上，如下圖所示。(1) 請利用粘貼的四片應(yīng)變片組成全橋（繪制電橋圖），實現(xiàn)拉力F的測量。(2) 若供橋電壓為8V，應(yīng)變片R1和R3產(chǎn)生應(yīng)變?yōu)?50（11×10-6），問電橋輸出電壓是多少？ (8分)解：4利用壓電式傳感器組成加速度測量系統(tǒng)。其中壓電式傳感器的靈敏度=9.00Pc/g，它與靈敏度為=0.005V/Pc的電荷放大器聯(lián)接后，接到靈敏度為=20mm/V的示波器上顯示。試畫出該加速度測量系統(tǒng)的方框圖，并計算系統(tǒng)總靈敏度。（6分）被測物體被測物體被測物體被測物體解：

9、四分析應(yīng)用題（20分）1何為系統(tǒng)不失真測試條件？根據(jù)右圖所示二階系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性曲線，說明如何選擇二階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)及工作頻帶？（6分）解：不失真測試條件：幅頻特性為一常數(shù)，相頻特性與頻率成線性的關(guān)系。 對于一個二階系統(tǒng)來說，在的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的幅頻特性接近一條直線，其幅值變化不超過10%，但從相頻曲線上看，曲線隨阻尼比的不同劇烈變化。其中當(dāng)接近于零時相位為零，此時可以認(rèn)為是不失真的。而當(dāng)在范圍內(nèi)時，相頻曲線可以近似認(rèn)為是一條起自坐標(biāo)系原點的斜線。2周期信號的傅立葉級數(shù)表達式的物理含義為：周期信號可以分解成眾多具有 不同頻率 的 諧波 信號，該周期信號可以利用傅立葉級數(shù)中的某幾項之和逼

10、近。下圖為周期方波在不同階次諧波逼近波形，請問，基波頻率為 250Hz ，圖 a 逼近中諧波階次更高。（4分）圖(a) 圖(b)1234567-1.5-1.0-0.500.51.01.5幅度/V時間/ms1234567-1.5-1.0-0.500.51.01.5幅度/V時間/ms00891089103下圖為采用某一種傳感器測量不同的非電量的示意圖。圖中被測物體2均為金屬材料制成，1為傳感器。試問：（6分）（1）該種傳感器是何種傳感器？（2）圖中分別測量的是哪些非電量？（3）總結(jié)該種傳感器的兩個優(yōu)點。 （a） （b） （c）答：（1）渦流傳感器（2）（a）測轉(zhuǎn)速，（b）測材料的厚度，（c）計數(shù)（3）結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，非接觸測量等優(yōu)點4. 已知某位移傳感器的位移測量值右側(cè)表所列，其擬合直線為，試問：00.00101.85203.45304.92406.22507.37此擬合直線能否滿足線性誤差小于5%的要