20111112材控專業(yè)測試技術(shù)訓(xùn)練題.doc

測試技術(shù)訓(xùn)練題:一、 填空題1. 測試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而其總是蘊(yùn)涵在信號(hào)之中。2. 測試技術(shù)是測量技術(shù)和試驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。3. 信號(hào)的時(shí)域描述，以時(shí)間為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以頻率為獨(dú)立變量。4. 周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：離散性、諧波性和衰減性。5. 非周期信號(hào)包括準(zhǔn)周期信號(hào)和瞬變非周期信號(hào)。6. 描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有：均值、方差、均方值。7. 傳感器的靈敏度高，就意味著傳感器適合測量較小的物理量。8. 一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該有線性關(guān)系為最佳。9. 屬于能量控制型的傳感器有電容式、電感式傳感器等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有熱電偶、壓電式傳感器等。（每個(gè)至少舉例兩個(gè)）10. 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用幾何變形引起的電阻變化，后者利用電阻率的變化引起的電阻變化。11. 壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：電荷放大器和電壓放大器，后接電荷放大器時(shí)，可不受連接電纜長度的限制。12. 渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場中的渦電流效應(yīng)。13. 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)而工作的。14. 電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為電壓輸出的裝置。15. 在橋式測量電路中，按照供電電源的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。16. 在橋式測量電路中，根據(jù)工作時(shí)阻抗參與變化的臂的數(shù)量可將其分為半橋與全橋測量電路。17. 調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正（余）弦信號(hào)與被測信號(hào)相乘，使高頻信號(hào)的幅值隨被測信號(hào)的幅值而變化。18. 調(diào)頻波的解調(diào)又稱鑒頻。19. 調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的幅值控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而頻率與信號(hào)電壓成正比。20. 如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于100Hz21. 相干系數(shù)用于評價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。22. 巴塞伐爾定理表示在時(shí)域中計(jì)算的信號(hào)總能量，等于在頻域中計(jì)算的信號(hào)總能量。23. 時(shí)間常數(shù)是一階傳感器動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，時(shí)間常數(shù)越小，響應(yīng)越快。24. 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。25. 傅里葉變換中，信號(hào)當(dāng)時(shí)間尺度在壓縮時(shí)，則其頻帶變寬，其幅值變小。26. 當(dāng)測量較小應(yīng)變值時(shí)，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(shí)，應(yīng)選用壓阻效應(yīng)工作的應(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。27. 電感式和電容式傳感器常采用差動(dòng)方式，不僅可提高靈敏度，且能改善或消除非線性。28. 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。29. 在調(diào)制解調(diào)技術(shù)中，將控制高頻振蕩的低頻信號(hào)稱為調(diào)制波 ，載送低頻信號(hào)的高頻振蕩信號(hào)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。30. 信號(hào)數(shù)字化過程中混疊現(xiàn)象是由于采樣頻率過低引起的，泄漏現(xiàn)象則是由于信號(hào)截?cái)嗨鸬摹?1. 作為傳感器的核心部件，直接感受被測物理量并對其進(jìn)行轉(zhuǎn)換的元件稱為敏感元件。32. 在為0情況下，自相關(guān)函數(shù)值達(dá)到最大值。33. 若采樣頻率過低，不滿足采樣定理，則被采樣信號(hào)的頻譜會(huì)產(chǎn)生混疊現(xiàn)象。34. 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，兩者都引起電阻值發(fā)生變化。35. 電感式和電容式傳感器常采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)來提高其靈敏度，改善非線性誤差。36. 描述一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)是時(shí)間常數(shù)，其值越小，則該系統(tǒng)頻帶越寬，響應(yīng)越快。37. 當(dāng)壓電式傳感器使用電荷放大器時(shí)，輸出電壓幾乎不受聯(lián)接電纜長度變化的影響。二、 選擇題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(shí)間 C動(dòng)態(tài)范圍 D線性度2. 下列統(tǒng)計(jì)參數(shù)中，用以描述隨機(jī)信號(hào)波動(dòng)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(hào)的時(shí)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(tái)對低頻激勵(lì)起不了明顯的隔振作用，但對高頻激勵(lì)卻有很好的隔振作用，那么，隔振臺(tái)屬于 B 。A 高通濾波器 B 低通濾波器 C 帶通濾波器 D 帶阻濾波器6. 測試裝置能檢測輸入信號(hào)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. 濾波器的-3dB截止頻率指信號(hào)幅值衰減為輸入幅值 C 對應(yīng)的頻率。A B 1 C D 1/28. 對連續(xù)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，若信號(hào)的記錄時(shí)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(diǎn)數(shù)越多 D 頻域分辨率越低9. 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 D 加速度與動(dòng)態(tài)力10. 當(dāng)時(shí)，兩信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)呈周期變化，說明兩信號(hào)必定 B 。A為周期信號(hào) B含有同頻率的周期成分 C為非周期信號(hào) D含有不同頻率的周期成分11. 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 D12. 若瞬變信號(hào)的頻譜為，則信號(hào)(其中、均為正實(shí)常數(shù))的頻譜為 A 。A B C D 13. 測試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的測定方法包括階躍響應(yīng)試驗(yàn)和 A 試驗(yàn)。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)14. 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15. 單位脈沖函數(shù)的采樣特性表達(dá)式為 A 。A B C D 16. 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17. 可以實(shí)現(xiàn)非接觸振動(dòng)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18. 動(dòng)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19. 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20. 測試裝置能檢測輸入信號(hào)的最小變化能力，稱為（ D ）。A 精度 B 靈敏度 C 精密度 D 分辨力21. 數(shù)字信號(hào)的特征是（ B ）。A 時(shí)間上離散，幅值上連續(xù)B 時(shí)間、幅值上都離散C 時(shí)間上連續(xù)，幅值上量化D 時(shí)間、幅值上都連續(xù)22. 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23. 周期信號(hào)傅立葉級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)表示各諧波分量的（ C ）。A 相位 B 周期 C 振幅 D 頻率24. 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(shí)間越短25. 濾波器的-3dB頻率指輸出信號(hào)幅值為輸入信號(hào)幅值的（ C ）時(shí)所對應(yīng)的截止頻率。A B 1 C D 1/226. 不能用于材料厚度的非接觸測量的傳感器為（ C ）。A 渦流式 B 電容式 C 壓電式 D 光電式27. D 不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。A 靈敏度 B線性度 C 回程誤差 D 阻尼系數(shù)28. 從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) B 響應(yīng)的卷積。A 正弦 B 階躍 C 脈沖 D 斜坡29. 兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為和，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為 A 。A B C D 30. 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 C 。A 固有頻率 B線性度 C時(shí)間常數(shù) D阻尼比31. 用階躍響應(yīng)法求一階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值 C 倍所經(jīng)過的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)。A 0.632 B 0.865 C 0.950 D 0.98232. 電阻應(yīng)變片的輸入為 B 。A 力 B 應(yīng)變 C 速度 D加速度33. 結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠 C 的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。A 本身物理性質(zhì) B 體積大小 C 結(jié)構(gòu)參數(shù) D電阻值34. 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是 D 。A 位移 B 材質(zhì)鑒別 C 探傷 D 非金屬材料35. 變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成 B 關(guān)系。A 非線性 B 線性 C 反比 D 平方36. 半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是 C 。A 長度 B 截面積 C 電阻率 D高通37. 壓電式傳感器輸出電纜長度的變化，將會(huì)引起傳感器的 C 產(chǎn)生變化。A 固有頻率 B 阻尼比 C 靈敏度 D 壓電常數(shù)38. 在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是 傳感器D。A 電容式 B 壓電式 C 電阻式 D 電渦流式39. 自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度與之間的關(guān)系是： D 。A B C D 40. 光電倍增管是利用 A 效應(yīng)制成的器件。A 內(nèi)光電 B 外光電 C 光生伏特 D 阻擋層41. 設(shè)有一電路，是工作橋臂，是固定電阻，且。工作時(shí)，則電橋輸出電壓（ B ）。為電橋的電源電壓。A B C D 42. 調(diào)幅過程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào) A 。A 相乘 B 相除 C 相加 D 相減43. 電路中鑒頻器的作用是 C 。A 使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓 B 使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫緾 使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?D 使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?4. 一選頻裝置，其幅頻特性在區(qū)間近于平直，在區(qū)間急劇衰減，這叫 B 濾波器。A 低通 B 高通 C 帶通 D 帶阻45. 一帶通濾波器，其中心頻率是，-3dB帶寬是，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)等于 D 。A B C D 三、判斷題1. 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（ 對 ）2. 信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。（ 對 ）3. 非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（ 錯(cuò) ）4. 非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（錯(cuò) ）5. 隨機(jī)信號(hào)的頻域描述方法為功率譜。（ 對 ）6. 一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”條件，則它的輸出的幅值和相位一定都失真。（ 錯(cuò) ）7. 在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng)的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。（ 對 ）8. 當(dāng)輸入信號(hào)一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出將完全取決于傳遞函數(shù)，而與該系統(tǒng)的物理模型無關(guān)。（ 對 ）9. 傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（ 對 ）10. 測量裝置的靈敏度越高，其線性度一定越好。（ 錯(cuò) ）11. 幅頻特性是指響應(yīng)與激勵(lì)信號(hào)的振幅比與頻率的關(guān)系。（對 ）12. 滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（ 對 ）13. 渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（錯(cuò) ）14. 平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。 （ 對 ）15. 交流電橋在轉(zhuǎn)換信號(hào)過程中可同時(shí)起到調(diào)幅器作用。 （ 錯(cuò) ）16. 帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。 （ 對 ）17. 將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。 （ 對 ）18. 信號(hào)數(shù)字化過程中的能量泄漏現(xiàn)象可以避免。（錯(cuò) ）19. A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（ 對 ）20. 對于周期信號(hào)，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應(yīng)。（ 錯(cuò) ）21. 窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)所引起的誤差越小。（對 ）四、簡述題1. 測量系統(tǒng)在機(jī)械工程領(lǐng)域一般用途有哪些，并就其中一種用途舉實(shí)例說明。（三種用途）2. 測試系統(tǒng)有哪幾部分組成？并簡述各部分的作用。（可按四大部分來答）3. 簡述系統(tǒng)不失真測試的條件，并判斷“不失真就是指幅值不變，相位不變的系統(tǒng)”的正確性。（注意不失真條件有時(shí)域和頻域兩種描述方式，都應(yīng)記?。?. 簡述二階裝置在測試過程中阻尼比選擇在0.60.8的理由。（分兩個(gè)方面來答）5. 簡述三種位移傳感器的原理。（看書中第六章）6. 簡述傳感器的選用原則。（按書中答，要求適當(dāng)展開，如：不能答“靈敏度”就算了，應(yīng)補(bǔ)充說明要求靈敏度怎樣。）7. 簡述三種調(diào)理環(huán)節(jié)的名稱及功能。（可按課堂上講的歸納）8. 簡述信號(hào)數(shù)字化過程中可能出現(xiàn)的三種問題及其產(chǎn)生的原因。（原因可簡述，如：最化誤差是因?yàn)榱炕^程中采用了四舍五入的原則，混疊是因?yàn)椴蓸雍瘮?shù)的頻率過低，不滿足采樣定理的條件）9. 簡述計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)的組成部分及其功能。（可按書中第十一章從功能和結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面分別談） 10. 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，并在下面列出4個(gè)實(shí)際濾波器的主要特征參數(shù)。11. 試比較半導(dǎo)體應(yīng)變片與金屬應(yīng)變片在原理上的不同。12. 簡述測量裝置的3個(gè)靜態(tài)特性指標(biāo)，并寫出其物理意義。13. 簡述一階裝置的時(shí)間常數(shù)對其性能的影響。（可從響應(yīng)的快慢和失真的情況兩個(gè)方面來談）五、計(jì)算題1、請求出三角波信號(hào)或方波信號(hào)的傅里葉級數(shù)的三角展開式，并畫出其對應(yīng)的頻譜。要點(diǎn)： 分三步走（可參考課本例題）：先寫出信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)的表達(dá)式（不一定和書中的波形一樣，要注意變化），然后利用傅里葉級數(shù)定理求展開式中各系數(shù)大小，最后畫頻譜（包括幅頻譜和相頻譜，用鉛筆作圖）； 會(huì)判斷所作頻譜圖是單邊譜還是雙邊譜； 能講出其對應(yīng)的物理意義，如：從你寫的表達(dá)式可以看出，3、4、5次諧波的幅值是多少，初始相位是多少？ 數(shù)學(xué)方面過不了關(guān)的同學(xué)可把正確的公式列出來、體現(xiàn)你的解題思路也可得一些分。2、求一階裝置對輸入信號(hào)的響應(yīng)。要點(diǎn)： 能做課本