測試技術(shù)題集六

1、測試技術(shù)與信號(hào)處理一、選擇題1、差動(dòng)式變極距式電容傳感器的靈敏度是變極距式傳感器的_A_倍. A、2 B、3 C、4 D、52、信號(hào)有多種類型，從分析域上看，經(jīng)典的分析方法有_D_和 _。A、時(shí)域法，相頻法 B、時(shí)域法，幅頻法C、相頻法，幅頻法 D、時(shí)域法，頻域法3、壓電式傳感器的轉(zhuǎn)換原理是利用晶體材料的_B_。A、電阻應(yīng)變效應(yīng) B、壓電效應(yīng)C、電磁感應(yīng) D、霍爾效應(yīng)4、傳感器的靜態(tài)特性中，輸出量的變化量與引起此變化的輸入量的變化量之比稱為_B_。A、線性度 B、靈敏度 C、穩(wěn)定性 D、回程誤差5、若電容式傳感器在真空中，其覆蓋板面為一圓形，r=20cm，極板間距d=2mm，其電容量

2、為：_答案都是錯(cuò)的_。A、1.11×10-9 B、1.11×10-15C、3.27×10-9 D、3.27×10-96、信息與信號(hào)二者間關(guān)系是_C_。 A、信息與信號(hào)相同 B、信息包含信號(hào)C、信息在信號(hào)之中 D、信息與信號(hào)無關(guān)7、當(dāng)兩信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)在t0有峰值，表明其中一個(gè)信號(hào)和另一個(gè)信號(hào)時(shí)移t0時(shí)，相關(guān)程度_B_。A、最低 B、最高 C、適中 D、一般8、傳感器的靈敏度越高，意味著傳感器所能感知的_a_越小。A、被測量 B、輸出量 C、頻率特性 D、顯示值9、測試工作的任務(wù)主要是要從復(fù)雜的信號(hào)中提取(c )A、干擾噪聲信號(hào) B、正弦信號(hào) C、有用信號(hào)

3、 D、頻域信號(hào)10、時(shí)域信號(hào)的時(shí)移，則頻譜變化為（D ）A、擴(kuò)展 B、壓縮 C、不變 D、相移11、 記錄磁帶快錄慢放，放演信號(hào)的頻譜帶寬(D )A、變窄，幅值壓低 B、擴(kuò)展，幅值壓低C、擴(kuò)展，幅值增高 D、變窄，幅值增高12、 用二階系統(tǒng)作測量裝置時(shí)，為獲得較寬的工作頻率范圍，則系統(tǒng)的阻尼比應(yīng)(D )A、愈大愈好 B、愈小愈好C、接近1/2 D、接近1/213、 對二階系統(tǒng)輸入信號(hào)x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,則系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出方程的通式為( D) A、A1sin(w1t+1）+A2sin(w2t+2）B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1sinw1t+A2sinw2t D

4、、A1sin（w1t+）+A2sin（w2t+）14、 概率密度函數(shù)提供了隨機(jī)信號(hào)（ B）的信息A、沿頻域分布 B、沿幅值域分布 C、沿時(shí)域分布 D、強(qiáng)度方面15、 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(D )A、電容式B、壓電式 C、電阻式 D、電渦流式16、 只使在fe1fe2間頻率的信號(hào)通過，應(yīng)采用（B ）濾波器A、帶阻B、帶通 C、高通 D、低通17、 在選用振子時(shí)，除了使阻尼比接近.外，應(yīng)使被測正弦信號(hào)的最高頻率fm(C )振動(dòng)子的固有頻率fnA、等于 B、>2倍 C、（.-.）D、<.1倍18、 為使電纜的長度不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選

5、用（B ）放大器。 A、電壓 B、電荷 C、微分 D、積分19、 當(dāng)時(shí),信號(hào)x（t）的自相關(guān)函數(shù)Rx（）呈周期性變化,說明該信號(hào)(B )。A、為周期信號(hào)B、含有周期成份C、為離散信號(hào)D、為非周期信號(hào)20、 正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)，使原有的相位信息(B )A、不變 B、丟失 C、移相 D、一定變?yōu)?0°21、 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是（D）信號(hào)。 A、復(fù)雜周期 B、瞬態(tài) C、非周期 D、隨機(jī)22、 非線性度是表示定度曲線（B ）的程度。 A、接近真值 B、偏離其擬合直線 C、正反行程不重合D、滯后現(xiàn)象23、 自相關(guān)函數(shù)一定是（B ）函數(shù)。 A、奇 B、偶 C、周期 D、非周期24

6、、 為了能從調(diào)幅波中很好地恢復(fù)出原被測信號(hào)，通常用（D）做為解調(diào)器。A、鑒頻器 B、整流器 C、鑒相器 D、相敏檢波器25、 采樣時(shí)為了不產(chǎn)生頻譜混疊，采樣頻率必須大于信號(hào)最高頻率的（2 ）倍A、4 B、2 C、10 D、526、 壓電式傳感器前置放大器的主要作用是（B ）。 A、把傳感器的低阻抗輸出變換為高阻抗輸出 B、把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出 C、調(diào)制傳感器的輸出信號(hào)D、對傳感器的輸出信號(hào)盡行檢波27、在電橋測量電路中，由于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同，_D_ 接法可以獲得最大的輸出。 A、單臂電橋B、差動(dòng)半橋C、補(bǔ)償電橋 D、全橋28、壓電傳感器所

7、使用的前置放大器在電路中起著很重要的作用，以下說法錯(cuò)誤的是_B_。  A、將傳感器的高阻抗輸入變成低阻抗輸出。B、將傳感器的底阻抗輸入變成高阻抗輸出。C、將壓電傳感器的微弱信號(hào)放大。D、電壓放大器和電荷放大器的區(qū)別在于電荷放大器帶有一個(gè)深度負(fù)反饋。29、幅值調(diào)制裝置實(shí)質(zhì)是一個(gè)C、低通濾波器 、高通濾波器 、乘法器 、振蕩器30、理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為  A  、常數(shù) 、零 、零或常數(shù) 、無法確定31變極距型電容傳感器的輸出與輸入，成（A ）關(guān)系。A.非線性 B.線性 C.反比 D.平方32如果窗函數(shù)頻譜的主瓣峰值相對于左右旁瓣峰值越大，

8、則該窗函數(shù)的泄漏誤差（A ）。A.越小 B. 越大 C.不定 D.不確定33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34設(shè)時(shí)域信號(hào)x(t)的頻譜為X(f)，則時(shí)域信號(hào)（C ）的頻譜為X(ff0）。  A . B.    C.   D. 35壓電式傳感器后面的放大器的主要功能為（ C ）。 A.阻抗變換 B.信號(hào)放大 C. 阻抗變換和信號(hào)放大 D.不確定36一個(gè)相鄰雙臂工作的測力電橋，如果將兩工作臂的一個(gè)應(yīng)變片均改為兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)，則電橋的輸出電壓（D）  A. 加大一倍  

9、 B. 減小一倍    C. 不變     D. 加大兩倍 37一個(gè)相鄰雙臂工作的測力電橋，如果將兩工作臂的一個(gè)應(yīng)變片均改為兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)，則電橋的輸出電壓（）  A. 加大一倍   B. 減小一倍    C. 不變     D. 加大兩倍 二、判斷題1、測試工作的任務(wù)主要是要從復(fù)雜的信號(hào)中提取有用信息。(T)2、周期信號(hào)各次諧波的頻率只能是基波頻率的整數(shù)倍。(T)3、一般把控制高頻震蕩波的緩變信號(hào)稱為調(diào)制波，載送緩變信號(hào)的高

10、頻震蕩稱為載波，調(diào)制后的震蕩波稱為已調(diào)波。(T)4、測量環(huán)節(jié)作為被測量環(huán)節(jié)的負(fù)載,兩環(huán)節(jié)將保持原來的傳遞函數(shù)。(F)5、一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)具有線性關(guān)系為最佳。(T)6、壓電傳感器的前置放大器的主要作用是對傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。(F)7、周期信號(hào)的頻譜是由無限多條離散譜線組成，每一條譜線代表一個(gè)諧波分量。(T)8、當(dāng)0時(shí)，自相關(guān)函數(shù)值最小值。F9、濾波器中，一般規(guī)定幅頻特性值等于1.414A時(shí)所對應(yīng)的頻率稱為截止頻率。(f)10、用二階系統(tǒng)作測量裝置時(shí)，為獲得較寬的工作頻率范圍，則系統(tǒng)的阻尼比應(yīng)接近0.707。(T)11、信噪比越大則有用信號(hào)的成分越大,噪聲影響也大。(T)

11、12、用二階系統(tǒng)作測量裝置時(shí)，影響幅值測量誤差大小的參數(shù)有靈敏度。(T)13、在電橋測量電路中，由于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同，差動(dòng)半橋接法可以獲得最大的輸出。(F)14、周期信號(hào)頻譜具有發(fā)散性、諧波性、離散性。(f)15、對于電壓放大器來說，當(dāng)改變電纜的型號(hào)尺寸，輸出電壓將不改變。(F) 16、前置放大器在電路中起到了放大傳感器微弱信號(hào)和將傳感器的低阻抗輸出變換為高阻抗輸出的作用。(F)17、霍爾式傳感器是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣的一種磁敏傳感器之一，其工作原理為霍爾效應(yīng)。(T)18、差動(dòng)半橋接法的靈敏度是單臂電橋靈敏度的3 倍。(F) 19、任意函數(shù)和函數(shù)的卷積，就是將該函數(shù)在自己的橫

12、軸上平移到函數(shù)所對應(yīng)的位置。(F)20、調(diào)制是指利用被測緩變信號(hào)來控制或改變高頻震蕩波的某個(gè)參數(shù)。使其按被測信號(hào)的規(guī)律變化，以利于信號(hào)的放大與傳輸。(T)21非周期信號(hào)的頻譜都是連續(xù)的。（ T）22隨機(jī)信號(hào)是確定性信號(hào)。（F）23傳遞函數(shù)不僅反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程，還反映了系統(tǒng)響應(yīng)的過渡過程。（T ）24變間隙式差動(dòng)變壓器是一種電容式傳感器。（F）25選擇好的窗函數(shù)對信號(hào)進(jìn)行截?cái)啵梢詼p少能量泄漏。（T ）26非周期信號(hào)的頻譜一定是離散的。（F ）27瞬態(tài)信號(hào)是能量有限信號(hào)。（T ）28變面積型電容傳感器的靈敏度不為常數(shù)。（ F ）29在直流電橋中，只要滿足任意兩相鄰橋臂的阻值之乘積等于另外兩相

13、鄰橋臂阻值的乘積， 則電橋一定處于平衡。（F ）30測試系統(tǒng)的靈敏度越高測量性能越好。（F）三、填空題1、 若x(t)的傅立葉變換是X(f),則x(kt)的傅立葉變換是1/k*X(f/k)2、 測試裝置輸出波形無失真但有時(shí)間延遲的不失真測試條件是：裝置的幅頻特性為（常數(shù)），相頻特性為（）=-t）。3、 x(t) 的頻譜是X（f）,y(t)的頻譜是Y(f),若在頻域內(nèi)X(f)與Y(f)作相乘運(yùn)算，則對應(yīng)在時(shí)域內(nèi)x(t)與 y(t)應(yīng)作_卷積_4、 一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有（線性 ）關(guān)系最佳。5、 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的_壓電效應(yīng)_而工作的6、 調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制

14、波的相乘。7、 為了提高便極距型電容傳感器的靈敏度,線形度及減小外部條件對測量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用差動(dòng)式工作方式8、 頻率不同的兩個(gè)正弦信號(hào),其互相關(guān)函數(shù)Rxy( )=(0 )9、 濾波器分離信號(hào)中相鄰頻率成份的能力稱為（分辨能力），它取決于濾波器的（帶寬 ）。10、 壓電式傳感器在使用電壓前置放大器時(shí)，連接電纜長度改變，測量系統(tǒng)的靈敏度也發(fā)生變化11、 測試系統(tǒng)通常由（傳感器 ），（信號(hào)的調(diào)理和轉(zhuǎn)換 ）及（信號(hào)處理 ）所組成。12、 對連續(xù)時(shí)域信號(hào)作加窗截?cái)嗵幚恚厝粫?huì)引起頻譜的（ 泄露）現(xiàn)象。13、 能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號(hào)稱為確定性信號(hào)，不能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號(hào)稱為隨機(jī)信號(hào)。

15、14、選擇窗函數(shù)對信號(hào)進(jìn)行截?cái)鄷r(shí)，應(yīng)力求其頻譜的主瓣寬度窄些，旁瓣幅度小些。15、根據(jù)濾波器的選頻作用分，濾波器可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。16、由函數(shù)卷積特性，任一函數(shù)x(t)與具有時(shí)移to的單位脈沖函數(shù)(t±to)的卷積為x=(t±to)，(t)函數(shù)的頻譜密度函數(shù)為四、簡答題1、 差動(dòng)型變磁阻式電感傳感器在使用時(shí)常把兩個(gè)線圈接在電橋的兩個(gè)相鄰橋臂中，試問：（1）此電橋需接入何種激勵(lì)電壓？高頻正弦電壓（2）該電橋的輸出電壓是何波形？高頻正弦波的幅值隨傳感器輸出波的變化而變化（3）輸出電壓的幅值與傳感器的什么量有關(guān)？靈敏度（4）輸出電壓大小能否反映

16、被測量的方向？欲知被測量的方向，測量電路中應(yīng)帶有什么環(huán)節(jié)?不能，在測量電路之后接入差動(dòng)相敏檢波電路2、 在用應(yīng)變儀測量機(jī)構(gòu)的應(yīng)力，應(yīng)變時(shí)，如何消除由于溫度變化所產(chǎn)生的影響？利用電橋的和差特性，將兩片應(yīng)變片分別接到測量機(jī)構(gòu)的相對面上，并接入電橋中相鄰的橋臂上，使得由于溫度變化而導(dǎo)致的輸出電壓無用值相互抵消。3、把一個(gè)變阻器式傳感器按如圖接線，它的輸入量是什么？輸出量是什么？在什么條件下，它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系？ 輸入量是被測量的位移。輸出量是電壓值。只有當(dāng)變阻器 的最大電阻值與后接電路的輸入電阻比值趨于0時(shí)，它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系4、金屬電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片

17、在工作原理上有何區(qū)別？各有何特點(diǎn)？前者是利用導(dǎo)體形變引起阻值變化，后者是利用半導(dǎo)體電阻率變化引起阻值變化。金屬電阻絲應(yīng)變片穩(wěn)定性和溫度特性好，但靈敏度系數(shù)小。 半導(dǎo)體應(yīng)變片應(yīng)變靈敏度大；體積??；能制成具有一定應(yīng)變電阻的元件，但溫度穩(wěn)定性和可重復(fù)性不如金屬應(yīng)變片。5、簡述壓電效應(yīng)現(xiàn)象；石英晶體所產(chǎn)生的橫向和縱向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷聚集在哪里？其大小分別如何計(jì)算？某些物質(zhì)在外力的作用下，不僅幾何尺寸發(fā)生了變化，而且內(nèi)部極化，某些表面上出現(xiàn)電荷，形成電場。當(dāng)外力去掉時(shí)，又重新回到原來的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)現(xiàn)象。石英晶體所產(chǎn)生的眾向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷聚集在與電軸 (X) 垂直的平面上，其大小為。石

18、英晶體所產(chǎn)生的橫向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷聚集在與電軸 (X) 垂直的平面上，其大小為。a、b分別為晶體片的長度和厚度。6、什么是調(diào)制，調(diào)制的目的是什么，如何實(shí)現(xiàn)對信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅和解調(diào)？調(diào)制是指利用某種低頻信號(hào)來控制或改變一高頻振蕩信號(hào)的某個(gè)參數(shù)的過程。信號(hào)調(diào)理的的目的是（1）實(shí)現(xiàn)緩變信號(hào)的傳輸，特別是遠(yuǎn)距離傳輸 （2）提高信號(hào)傳輸中的抗干擾能力和信噪比對信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅是將一個(gè)高頻載波信號(hào)與被測信號(hào)相乘，使得高頻信號(hào)的幅值隨被測信號(hào)的變化而變化?？墒褂猛浇庹{(diào)、相敏檢波的方式來實(shí)現(xiàn)對信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。 7、試用方框圖描述測試系統(tǒng)的組成，并簡述測試工作的全過程。傳感器將被測物理量(如噪聲,溫度等) 檢出并轉(zhuǎn)換

19、為電量，中間變換裝置對接收到的電信號(hào)用硬件電路進(jìn)行分析處理或經(jīng)A/D變換后用軟件進(jìn)行信號(hào)分析，顯示記錄裝置則測量結(jié)果顯示出來，提供給觀察者或其它自動(dòng)控制裝置。 8、什么是負(fù)載效應(yīng)？對于電壓輸出的環(huán)節(jié)，減輕負(fù)載效應(yīng)的措施有哪些？當(dāng)一個(gè)裝置聯(lián)接到另一裝置上時(shí)，由于發(fā)生能量交換而使前裝置的聯(lián)接處甚至整個(gè)裝置的狀態(tài)和輸出都將發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為負(fù)載效應(yīng)。對于電壓輸出的環(huán)節(jié)，減輕負(fù)載效應(yīng)的辦法有:(1)提高后續(xù)環(huán)節(jié)(負(fù)載)的輸入阻抗；(2)在原來兩個(gè)相聯(lián)接的環(huán)節(jié)之中，插入高輸入阻抗、低輸出阻抗的放大器，以便一方面減小從前環(huán)節(jié)吸取能量，另一方面在承受后一環(huán)節(jié)（負(fù)載）后又能減小電壓輸出的變化，從而減輕負(fù)載效應(yīng)

20、；(3)使用反饋或零點(diǎn)測量原理，使后面環(huán)節(jié)幾乎不從前環(huán)節(jié)吸取能量。9、試說明二階測試系統(tǒng)的阻尼度大多采用的原因。阻尼比在這個(gè)范圍內(nèi)可提高系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，以及工作的范圍更大些。10、簡述渦流式傳感器的工作原理，它有哪些特點(diǎn)?把一個(gè)線圈放到一塊金屬導(dǎo)體板附近，相距為，當(dāng)線圈通以高頻交流電流 i 時(shí)，便產(chǎn)生磁通，此交變磁通通過鄰近的金屬板，金屬板上便產(chǎn)生閉合的感應(yīng)電流 i1，即渦電流，渦電流也會(huì)產(chǎn)生交變磁場1 ，根據(jù)楞次定律，渦電流產(chǎn)生的交變磁場1與線圈的磁場變化方向相反，1總是抵抗的變化，由于渦電流磁場的作用，使原線圈的等效阻抗 Z 發(fā)生變化，變化程度與有關(guān)。11、何謂壓電效應(yīng)?壓電式傳感器對測

21、量電路有何特殊要求?為什么?某些物質(zhì)在外力的作用下，不僅幾何尺寸發(fā)生了變化，而且內(nèi)部極化，某些表面上出現(xiàn)電荷，形成電場。當(dāng)外力去掉時(shí)，又重新回到原來的狀態(tài)，這一性質(zhì)稱為壓電效應(yīng)。壓電式傳感器的測量電路必須有高輸入阻抗并在輸入端并聯(lián)一定的電容Ci以加大時(shí)間常數(shù)。主要是為了在測量動(dòng)態(tài)量時(shí)，獲得一定的輸出電壓并實(shí)現(xiàn)不失真測量。12、試述霍爾效應(yīng)及其用來測量位移的原理。將霍爾元件置于磁場B中，當(dāng)有電流流過時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 五、計(jì)算分析題1、試用相關(guān)分析的知識(shí)說明如何確定深埋在地下的輸油管裂損的位置。裂損處可視作向兩側(cè)傳播聲響的聲源，在兩側(cè)管道上分別

22、安置傳感器1和傳感器2，并將兩傳感器信號(hào)輸出端接到相關(guān)分析儀器上。因?yàn)榉胖脗鞲衅鞯膬牲c(diǎn)距裂損處不等遠(yuǎn)，則漏油的音響傳至兩傳感器就有時(shí)差，在互相關(guān)圖上處有最大值，這個(gè)就是時(shí)差。由就可確定裂損處到兩傳感器中點(diǎn)的距離為，為音響在管道中的傳播速度。2、簡述霍爾效應(yīng)現(xiàn)象，并說明如圖所示利用霍爾傳感器是如何測位移的？p1113、求周期信號(hào)x(t)=0.6cos(10t+30o)+0.3cos(100t-60o)通過傳遞函數(shù)為H(s)=1/(0.005s+1)的裝置后所得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。（10分）解：根據(jù)線性系統(tǒng)的疊加特性以及同頻率特性，可設(shè)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)函數(shù)為y（t）=0.6A(10)cos(10t+30o+(10)+0.3A(100)cos(100t-60o+(100)由H(s)=1/(0.005s+1)可得H(j)=1/(j0.005+1)，則A()=1/,()=-arctan（）故A(10)= (10)= A(100)= (100)