測試技術復習題-學生

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上復習要點（?？疲壕w論：1. 引用誤差的定義及其含義2. P16頁第6題第1章：1. 傅利葉級數(shù)三角形式和復指數(shù)形式展開式定義及公式2. 傅利葉變換定義及性質(zhì)定理3. 函數(shù)的卷積運算、頻譜性質(zhì)第2章：1. 測量裝置靜態(tài)特性、動態(tài)特性相關定義2. 不失真測量的條件第3章：1. 壓阻效應、電渦流效應、壓電效應、霍爾效應、磁阻效應、光電效應、熱電效應等的定義2. 電阻應變式傳感器靈敏度定義(P75頁)，計算題中會使用到該知識點3. 外光電效應、內(nèi)光電效應定義及區(qū)別第4章：1. 電橋作用、平衡條件(交、直流電橋)2. 單臂電橋、半橋、全橋輸出電壓與輸入電壓公式、靈敏度定義3.

2、 調(diào)制定義、解調(diào)方法4. 實際濾波器特征參數(shù)定義內(nèi)光電效應：在光照作用下，物體的導電性能如電阻率發(fā)生改變的現(xiàn)象。外光電效應：在光照作用下，物體內(nèi)的電子從物體表面逸出的現(xiàn)象。光電效應：用光照射某一物體，光子與物體的能量交換過程。熱電效應：把兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，如果將他們的兩個接點分別置于溫度為T及T0（假定T>T0）的熱源中，則在該回路內(nèi)就會產(chǎn)生熱電動勢。磁阻效應：是指某些金屬或半導體的電阻值隨外加磁場變化而變化的現(xiàn)象一、基本知識點11.描述周期信號的數(shù)學工具是傅氏級數(shù)。2. 傅氏級數(shù)中的各項系數(shù)是表示各諧波分量的振幅。3.下列函數(shù)表達式中，（ B ）是周期信號。A.B.

3、C.4.描述非周期信號的數(shù)學工具是傅氏變換。5.時域信號，當持續(xù)時間延長時，則頻域中的高頻成分減少。6.將時域信號進行時移，則頻域信號將會僅有相移。7.已知 為單位脈沖函數(shù)，則積分的函數(shù)值為（ 12 ）。8.如果信號分析設備的通頻帶比磁帶記錄下的信號頻帶窄，將磁帶記錄儀的重放速度放慢，則也可以滿足分析要求。9.如果，根據(jù)傅氏變換的時移性質(zhì)，則有。10.時域信號的時間尺度壓縮時，其頻譜的變化為頻帶變寬、幅值壓低。11.數(shù)字信號的特性是時間、幅值上均離散。12. 不能用確定的數(shù)學公式表達的信號是隨機信號。13. 一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是時間常數(shù)。14. 系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時，

4、對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為回程誤差。15. 電阻應變片的輸入為應變。16. 相干函數(shù)用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。17. 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)影響的傳感器是電渦流式。18. 阻尼系數(shù)不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。19. 從時域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)脈沖響應的卷積。20. 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。21. 一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調(diào)量不存在。22. 一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是時間常數(shù)。23. 電阻應變片的輸入為應變。24. 結構型傳感器是依靠結構參數(shù)的變化實現(xiàn)信號變換的。

5、25. 不能用渦流式傳感器進行測量的是非金屬材料。26. 半導體式應變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是電阻率。27. 光電倍增管是利用外光電效應制成的器件。28. 29. 調(diào)幅過程相當于在時域中將調(diào)制信號與載波信號相乘。30. 電路中鑒頻器的作用是使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?1. 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，這叫高通濾波器。32. 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。二、基本知識點21.信號的有效值又稱為均方根值，有效值的平方稱為均方值，它描述測試信號的強度（信號的平均功率）2.周期方波的傅氏級數(shù)：周期三角波的傅氏級數(shù)：，它們的

6、直流分量分別是A和A/2。信號的收斂速度上，方波信號比三角波信號更慢。達到同樣的測試精度要求時，方波信號比三角波信號對測試裝置的要求有更寬的工作頻帶。3.工程中常見的周期信號，其諧波分量幅值總是隨諧波次數(shù)n的增加而減小的，因此，沒有必要去求那些高次的諧波分量。4. 窗函數(shù)（t）的頻譜是，則延時后的窗函數(shù)的頻譜應是。5. 單位脈沖函數(shù)的頻譜為1，它在所有頻段上都是等強度，這種信號又稱白噪聲。6. 計算積分值：。7. 連續(xù)信號x（t）與單位脈沖函數(shù)進行卷積其結果是：。8.已知傅氏變換對，根據(jù)頻移性質(zhì)可知的傅氏變換為。9. 從時域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng) 脈沖響應函數(shù) 的卷積。10. 金屬電阻

7、應變片與半導體應變片的主要區(qū)別在于：前者利用 導體機械形變 引起的電阻變化，后者利用 半導體電阻率的（或半導體壓阻效應） 變化引起的電阻變化。 11. 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 壓電效應 而工作的。12. 恒帶寬比濾波器的上下限截止頻率為fc2、fc1，其帶寬B = ；若其帶寬為1/3倍頻程則fc2 = fc1。13. 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為 、 、 。14. 相關濾波的工作原理是 同頻相關不同頻不相關 。15. 測試裝置的動態(tài)特性可以用 傳遞 函數(shù)、 頻率響應 函數(shù)和 脈沖響應 函數(shù)進行數(shù)學描述。16. 周期信號的頻譜具有三個特點： 離散性 ， 諧波性 ， 收斂性 。17.

8、 非周期信號包括 準周期 信號和 瞬態(tài)非周期 信號。18. 描述隨機信號的時域特征參數(shù)有 均值 、 均方值 、 方差 。19. 某一階系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)為，輸入信號，則輸出信號的頻率為 1/2 ，幅值 ，相位 。20. 為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有 傅立葉變換法 、 和 濾波器法 。21. 當測試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關系為時，該系統(tǒng)能實現(xiàn) 不失真 測試。此時，系統(tǒng)的頻率特性為 。22. 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 被測量 越小。23. 一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應該具有 線性 關系為最佳。24. 渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導體在交流磁場中的

9、渦電流 效應。25. 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 壓電效應 而工作的。26. 電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為 電壓或電流 輸出的裝置。27. 在橋式測量電路中，按照 激勵電壓 的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。28. 調(diào)幅是指一個高頻的正（余）弦信號與被測信號 相乘 ，使高頻信號的幅值隨被測信號而變化。信號調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的 相乘 。29. 調(diào)頻波的解調(diào)又稱為 鑒頻 。30. 調(diào)頻是利用信號電壓的 幅值 控制一個振蕩器，使其輸出為等幅波，而 頻率 與信號電壓成正比。31. 常用濾波器的上、下截止頻率、的定義為 幅頻特性曲線降為最大值的倍時對應的頻率為截止頻率 ，其帶寬

10、 ，若為倍頻程濾波器與的關系為 。32. RC低通濾波器中RC值愈 大 ，則上截止頻率愈低。三、判斷題1. ( × )周期信號的頻譜是連續(xù)的。2. ( )傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。3. ( × )調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。(相乘)4. ( )渦流傳感器屬于有源傳感器。5. ( )滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測量。6. ( )窗函數(shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。7. ( × )恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。9. ( × )壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10. ( )信號的時

11、域描述與頻域描述包含相同的信息量。11. ( × )非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。12. ( )隨機信號的頻域描述為功率譜。13. ( )當輸入信號一定時，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。14. ( )傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。15. ( × )測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。(小)16. ( )平衡純電阻交流電橋須同時調(diào)整電阻平衡與電容平衡。17. ( × )調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。18. ( )將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。/內(nèi)光電效應：在光照作用下，物體的導電性能如電阻率發(fā)

12、生改變的現(xiàn)象。外光電效應：在光照作用下，物體內(nèi)的電子從物體表面逸出的現(xiàn)象。光電效應：用光照射某一物體，光子與物體的能量交換過程。熱電效應：把兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，如果將他們的兩個接點分別置于溫度為T及T0（假定T>T0）的熱源中，則在該回路內(nèi)就會產(chǎn)生熱電動勢。磁阻效應：是指某些金屬或半導體的電阻值隨外加磁場變化而變化的現(xiàn)象四 名詞解釋1 測試系統(tǒng)的線性度答：標定曲線與理想直線的接近程度。(如果在標稱范圍A內(nèi)，標定曲線與擬合直線的最大偏差為B(以輸出量單位計算)，非線性度定義為B與A的百分比。即非線性度=(B/A)×100%。)。2 金屬應變效應答：所謂金屬導體的

13、應變效應即是：金屬導體在承受機械變形時，其電阻值將相應地發(fā)生變化。3 電渦流效應答：如果離一塊金屬板d處的線圈中通以正弦交變電流時，線圈的周圍空間就產(chǎn)生了正弦交變磁場。置于此磁場中的金屬板(被測試件)中將產(chǎn)生感應電動勢，導體中將會產(chǎn)生感生電流，從導體的上方垂直俯視，電流的形狀呈閉合的旋渦狀，所以這種感應電流被叫做渦電流，簡稱渦流。4 信號的調(diào)制與解調(diào)答：調(diào)制就是使一個信號的某些參數(shù)在另一信號的控制下發(fā)生變化的過程。前一信號稱為載波，一般是較高頻率的交變信號，后一信號(控制信號)稱為調(diào)制信號，調(diào)制后輸出的是已調(diào)制波。從已調(diào)制波中恢復出調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)。5. 測試系統(tǒng)的靈敏度答：在穩(wěn)態(tài)情況下

14、，系統(tǒng)的輸出信號變化量y和輸入信號變化量x之比稱為靈敏度S，其表達式為S=y/x。6. 金屬應變效應答：所謂金屬導體的應變效應即是：金屬導體在承受機械變形時，其電阻值將相應地發(fā)生變化。7. 壓電效應答：對某一具有壓電性的電介質(zhì)，當沿著一定的方向?qū)ζ涫┝Χ蛊渥冃螘r，其內(nèi)部就會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時其某些表面上將產(chǎn)生等量而異號的電荷(電荷量與作用力大小成正比)；當外力去掉后，又重新恢復到不帶電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為(正)壓電效應。五、簡答題1. 何謂測試系統(tǒng)不失真測試的條件？對一階測試系統(tǒng)如何選取相應的不失真測試的頻率范圍？答：(1) 裝置的幅頻特性即靈敏度在量程范圍內(nèi)要求為常值，即A()=A0=常數(shù)，

15、即幅頻特性保持常值。系統(tǒng)的頻率特性要滿足式()=-t0，即相頻特性為輸入信號頻率的線性函數(shù)。(2) 對一階測試系統(tǒng)，時間常數(shù)越小，系統(tǒng)響應越快，近于滿足不失真條件的頻率范圍越寬。其實際不失真測試的頻率范圍為(0,max)，且max<1/ (或f1/2RC)。2. 傳感器差動形式與簡單單一形式相比有什么優(yōu)點？ 答：在傳感器的應用中，傳感器差動形式與簡單單一形式相比主要有兩大優(yōu)點，即有效改善非線性特性，極大地提高靈敏度(差動形式的輸出是簡單單一形式的輸出的2倍) 3. 何謂不失真測試？實現(xiàn)測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應如何？輸出y(t)與輸入x(t)滿足關系y(t)=A0x(t-t0

16、), 其中A0和t0為常數(shù), 則為不失真測試.實現(xiàn)不失真測試的測試裝置的幅頻特性為 A()= A0 = 常數(shù)相頻特性為 ()=教材P574. 信號的預處理包括那些環(huán)節(jié)？(1). 電壓幅值調(diào)理（或者放大）(2). 濾波（或者濾去高頻）(3). 隔離直流分量（或者隔直）(4). 如原信號進行調(diào)制，則應先進行解調(diào)（或者解調(diào)）5. 為什么在動態(tài)電阻應變儀上除了設有電阻平衡旋鈕外，還設有電容平衡旋鈕?動態(tài)電阻應變儀采用的是純電阻交流電橋，即使各橋臂均為電阻，由于導線間存在分布電容，相當于在各橋臂上并聯(lián)了一個電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡。教材P1326. 調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？解：(1)

17、同步解調(diào)；(2)包絡檢波；(3)相敏檢波教材P135/六、計算題1. 以阻值，靈敏度的電阻絲應變片與阻值為的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負載電阻無窮大，當應變片的應變?yōu)?000時，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓。（參見教材P75）V 雙臂：V2. 以阻值R=120W、靈敏度Sg=2的電阻絲應變片與阻值為120W的固定電阻組成電橋，供橋電壓為3V，并假定負載電阻為無窮大，當應變片的應變?yōu)?me和2000me時，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。教材P152：4-1e=2me時：單臂輸出電壓：雙臂輸出電壓：e=2000me時：單臂輸出電壓：雙臂輸出電壓：雙臂

18、電橋較單臂電橋靈敏度提高1倍。3. 求周期方波（見下圖）的傅里葉級數(shù)（復指數(shù)函數(shù)形式），劃出|cn|和n圖周期方波信號波形圖0tx(t)A-A教材P40：1-1解答：在一個周期的表達式為.積分區(qū)間取（-T/2，T/2）所以復指數(shù)函數(shù)形式的傅里葉級數(shù)為，。沒有偶次諧波。其頻譜圖如下圖所示。|cn|n/2-/200305030502A/2A/32A/5幅頻圖相頻圖周期方波復指數(shù)函數(shù)形式頻譜圖2A/52A/32A/-0-30-50-0-30-504. 求指數(shù)函數(shù)的頻譜, 并簡要畫出其頻譜圖。教材P40：1-3解答：單邊指數(shù)衰減信號頻譜圖f|X(f)|A/a0(f)f0/2-/25. 求矩形窗函數(shù)頻譜。 教材P29：例1-36. 求函數(shù)x(t)=(t+a)+(t-a)+(t+a/2)+(t-a/2)的傅里葉變換。解：(t)1,(t-t0) F(x(t)=F(t+a)+F(t-a)+F(t+a/2)+F(t-a/2) =(ej2fa+e-j2fa+ejfa+e-jfa)(4分)=cos2fa+cosfa /7. 為什么選用電表時，不但要考