測試技術(shù)基礎(chǔ)試題及答案1

1、北京工業(yè)大學(xué)20072008學(xué)年第二學(xué)期測量技術(shù)基礎(chǔ)試卷（開卷）班級 學(xué)號 姓名 成績分?jǐn)?shù)一二三四合計一、填空題（25分，每空1分）1 .時間常數(shù)p是一階傳感器動態(tài)特性參數(shù),時間常數(shù) p越小，響應(yīng)越快，響應(yīng)曲線越接 近于輸入階躍曲線。2 .滿足測試裝置不失真測試的頻域條件是幅頻特性為一常數(shù)和相頻特性與頻率成線性關(guān)系。3 .電荷放大器常用做壓電傳感器的后續(xù)放大電路、該放大器的輸出電壓與傳感器產(chǎn)牛的電荷量成正比，與電纜引線所形成的分布電容無關(guān)。4 .信號當(dāng)時間尺度在壓縮時，則其頻帶變 工具幅值變，工。5 .當(dāng)測量較小應(yīng)變值時，應(yīng)選用電阻應(yīng)變效應(yīng)工作的應(yīng)變片、而測量大應(yīng)變值時，應(yīng)選用壓 阻效應(yīng)工作的

2、應(yīng)變片，后者應(yīng)變片阻值的相對變化主要由材料電阻率的相對變化來決定。6 .電感式和電容式傳感器常采用差動方式，不僅可提高靈敏度，且能改善或消除非線性。7 .電渦流傳感器是利用 金屬材料的電渦流效應(yīng)工作,可分為低頻 透射式和高頻反射式 兩種，其中前者常用于材料厚度的測量。8 .在調(diào)制解調(diào)技術(shù)中，將控制高頻振蕩的低頻信號稱為調(diào)制波、載送低頻信號的高頻振蕩信號稱為載波，將經(jīng)過調(diào)制過程所得的高頻振蕩波稱為已調(diào)制波。. 、，,、一、一 一 . 一一 八 45c（ TT '19 .已知x（t ）=12sincot , 6（t ）為單包脈沖函數(shù)，則積分 Qx（t）石t - dt = 12 0300Hz

3、,則10 .已知霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的測速齒輪的齒數(shù)為20,若測得感應(yīng)電動勢的頻率為被測軸的轉(zhuǎn)速為900r/min。11 . RC低通濾波器中的RC值越大，則其上限截止頻率越 小。12 .頻率混疊是由于 采樣頻率過低 引起的,泄漏則是由于 信號截斷 所引起的二、選擇題（15分，每題1.5分）1 .離散、周期的時域信號頻譜的特點是（ C ）的。A非周期、離散B非周期、連續(xù)C、周期、離散D周期、連續(xù)2 .按傳感器能量源分類，以下傳感器不屬于能量控制型的是（ C ）。A電阻傳感器 B電感傳感器C光電傳感器D電容傳感器3 .變磁通感應(yīng)式傳感器在測量軸的轉(zhuǎn)速時，其齒盤應(yīng)采用（ B ）材料制成A金屬 B導(dǎo)磁

4、C塑料 D導(dǎo)電4 .測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為（ D ）0A精度B靈敏度C精密度D分辨力5 .數(shù)字信號的特征是（B ）。A時間上離散，幅值上連續(xù) B時間、幅值上都離散C時間上連續(xù)，幅值上量化 D時間、幅值上都連續(xù)6 .傳感器靈敏度越高，表示該傳感器（ B ）。A工作頻帶越寬B單位輸入引起的輸出量越大C線性范圍越寬D允許的輸入量越大7 .周期信號傅立葉級數(shù)中的各項系數(shù)表示各諧波分量的（ C ）A相位 B周期 C振幅 D頻率8 . A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則其（B ）。A分辨力越低B轉(zhuǎn)換精度越高 C轉(zhuǎn)換速度越快 D轉(zhuǎn)換時間越短9 .濾波器的-3dB頻率指輸出信號幅值為輸入信號幅值的

5、（ C ）時所對應(yīng)的截止頻率A 2B 1C 2/2D 1/210 .不能用于材料厚度的非接觸測量的傳感器為（ C ）0A渦流式 B電容式 C壓電式 D光電式三、簡答題（24分）1 .根據(jù)濾波器的選頻作用，一般將濾波器分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器。下圖為這些濾波器的幅頻特性，請分別標(biāo)注出來。并列出 4個實際濾波器的主要特征參數(shù)。（6分）10（d） 低通(a)帶通 (b) 高通 (c) 帶阻主要特征參數(shù)（任選4個）：（1）截止頻率帶寬（3）紋波幅度（4）品質(zhì)因子（5）倍頻程選擇性（6）濾波器因數(shù)2 .下圖為同一正弦信號分別用相同時寬的矩形窗和漢寧窗截斷后得到的頻譜圖。請指出下面14二個頻譜圖分

6、別采用以上哪個窗函數(shù)得到的，并說出這兩種窗函數(shù)的主要特點。（6分）度幅/2（b） 矩形窗矩形窗的特點：主瓣比較集中。但旁瓣較高，并有負(fù)旁瓣，導(dǎo)致變換中帶進了高頻干擾和泄 漏，甚至出現(xiàn)負(fù)譜現(xiàn)象。漢寧窗的特點：主瓣較寬，旁瓣較低，衰減速度也較快。但帶寬加寬，使得頻率分辨力下降3 . 一階系統(tǒng)受到一個階躍輸入的作用，在 2秒時達(dá)到輸入最大值的20%,試求：測試系統(tǒng)的時間常數(shù)和當(dāng)輸出達(dá)到最大值的 95%時，需多長時間？ （ 6分）y t-2 n/解:y 1 - e - 1 -e 20%x t2一 =-In 0.8T當(dāng)輸出達(dá)到最大值的95%時,y tixtititia -e一 -1 -e-9 -95%二

7、1e 9 =0.05ti = -9 In 0.05 = 27s4 .下圖為動態(tài)應(yīng)變儀工作框圖，請指出圖中 A、B和C分別代表什么？并說明B和C在系統(tǒng)中的作用是什么？ （ 6分）xmtX0x(t)x(t)00y（t*年兒也*t電橋?qū)㈦娮?、電容、電感等參?shù)變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流輸出1. （9分）求下圖周期性鋸齒波TEtET；的傅立葉級數(shù)，并繪出其頻譜圖一 222n 二1111dt)bnnT4解：an相敏檢波 解調(diào) 低通濾波器選取低頻信號，抑制或衰減掉其他不需要的成分、計算題（共36分）- 2 .1 一 1 一 ， 1 一 1 .,(t )=_ sins0t-sin(2s0t )+sin(3。0t)s

8、in(3®0t )+ sin(50t)7t，o 2 .0 3,o 4 -o 5.0n>0Acos 3 dt = 0、1 T o均萬值巴=lim 0 x (t dt =T自相關(guān)函數(shù) Rx = lim o x t x t dt =1T 2.A2° A cos w t cos 3 t dt = - cos .2自譜 Sx(co )=兀夙。-«0 )+6(co +©0 X23. (9分)有一薄壁圓管式拉力傳感器如下圖所示。已知其彈性元件材料的泊松比為0.3,電阻應(yīng)變片RR2、R3和R阻值相同，且靈敏系數(shù)均為 2,應(yīng)變片貼片位置如圖所示。若受拉力P作用,問：

9、(1)欲測量拉力P的大小，應(yīng)如何正確組成電橋？請畫出相應(yīng)的電橋。(2)當(dāng)供橋電壓e =2V , 5 =與=300小時，輸出電壓eo是多少(1小二1父10")?R1R3R4R2R4R2解：(1)為了測量力P大小，測試電橋應(yīng)如下圖所示連接:(2)設(shè)Ri、R2、R3、R4應(yīng)變分別為因為泊松比 40.3,故R3、R4的應(yīng)變60 =-4 RR2R3R4 J1= 1 300 300 - -90 - -902 2 =0.78mV43=阱=-p1=-0.3X300=-9011 . ；2 一 ；3 一 ；4 K ei 42. (9分)求周期余弦信號x(t )= Acosco t的均值、均方值、自相關(guān)函

10、數(shù)和自譜。1T1T解：均值x = lim - o x t dt =- o221T.2 . ATI 一 .A0 (Acosco t) dt = -(1 +cos2co tdt =4. （9分）一個電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑為4mm,工作初始間隙0.3mm,介電常數(shù)為8.85X0-12F/m,試求：（1）工作中，若傳感器參與工作的間隙變化量為2然川，電容變化量是多少? 若測量電路白勺靈敏度為100mV/pF,讀數(shù)儀表的靈敏度為5格/mV,當(dāng)間隙變化量還為2讀數(shù)儀表示值變化多少格?解：（1）相對面積 A= #=5.027 10-5m2由于兩極板間距變化引起的電容變化量為:2 10-6=-9.

11、85 10,PF8.85 102 5.027 10)r-20.3 10(2)儀表示值變化格數(shù)為：N=5 X100><-?C)=5X100>9.85 103=4.9 格機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)試卷一、選擇填空題（每小題2分，共20分）1 .測試工作的任務(wù)主要是要從復(fù)雜的信號中提取 （）A、干擾噪聲信號B、正弦信號C、有用信號D、頻域信號2 .測試裝置靜態(tài)特性的一個基本參數(shù)是（）A、阻尼系數(shù)B、靈敏度C、單位脈沖響應(yīng)時間D、時間常數(shù)3 .概率密度函數(shù)提供了隨即信號（）的信息。A、沿概率軸分布B、沿幅值域分布C、沿時域分布D、沿強度分布4 .反映噪聲強弱程度的是響度，其單位是（）A、宋

12、B、方C、分貝D、瓦5 .由幾個頻率不同的正弦信號合成的周期信號，合成信號的周期是（）0A、各信號周期的最小公倍數(shù)B、各信號周期的最大公約數(shù)C、各信號周期的平均值D、各信 號周期中的最大值6 .信號的時域與頻域描述方法是依靠（）來確立彼此的關(guān)系。A拉氏變換B傅氏變換C卷 積D相乘7一極距變化型電容式傳感器，其靈敏度與極距（）A成正比B方成正比C成反比D平方成 反比8. 脈沖函數(shù)的頻譜是（）A 均勻譜 B 非均勻譜C 逐漸增高D 逐漸降低9. 為了能從調(diào)幅波中很好地恢復(fù)出原被測信號，常用（）作為解調(diào)器。A 鑒相器 B 整流器 C 鑒頻器 D 變壓器10. 光線示波器的振子的幅頻特性相當(dāng)于（）濾波器的幅頻特性。A 低通 B 高通 C 帶通 D 帶阻二、判斷題（每小題2 分，共 20 分）1. 凡頻譜是離散的信號必然是周期信號。（ ）2. 當(dāng)信號的時間尺寸壓縮時，其頻譜的頻帶加寬，幅值增高。（ ）3. 二階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是阻尼比和固有頻率。（ ）4. 測量小應(yīng)變時，應(yīng)選用金屬絲應(yīng)變片，測量大應(yīng)變時，應(yīng)選用半導(dǎo)體應(yīng)變片。（ ）5. A/D 轉(zhuǎn)換就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)的數(shù)字信號。（ ）6.