测试技术基础答案赵文礼文档格式.docx
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（2）描述非周期信号的数学工具是（C）。
A.三角函数B.拉普拉斯变换C.傅里叶变换D.傅里叶级数
（3）将时域信号进行时移，则频域信号将会（D）
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有相移
（4）瞬变信号的傅里叶变换的模的平方的意义为（C）
A.信号的一个频率分量的能量B.在f处的微笑频宽内，频率分量的能量与频宽之比C.在f处单位频宽中所具有的功率
（5）概率密度函数是在（C）域，相关函数是在（A）域，功率谱密度函数是在（D）域描述随机信号。
A.时间B.空间C.幅值D.频率
（6）白噪声信号的自相关函数是（C）
A.相关函数B.奇函数C.偶函数D.不存在
3．已知方波信号傅里叶级数，请描述式中各常数相的物理意义，并绘出频谱图。
见书中例题
4．已知锯齿波信号傅里叶级数，请描述式中各常数相的物理意义，并绘出频谱图。
5.略
6.求指数函数的频谱。
7.略
8求信号
的傅里叶变换，并绘出频谱图
解：
根据傅里叶变换卷积性质
频谱图略
9.略
10．被截断的余弦信号的频谱
可以认为是窗函数和单位余弦信号时域相乘：
窗函数为：
矩形窗函数的频谱：
可以写成：
则：
画出频谱图：
（略）
11．略，参见第五章习题
12.衰减的正弦振荡信号：
单边指数衰减信号的频谱：
其幅值频谱为
a
a`
b
b`
c
c`
题图信号及其频谱图
以下略
第3章习题及解答
（13）惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。
（╳）
（14）系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。
）
（15）对于一阶测试装置，其时间常数越小，输出的响应速度就越快。
（16）X-Y记录仪可记录任何频率的信号。
（7）RC电路属于（A）。
A.一阶系统B.二阶系统C.高阶系统D.理想系统
（8）测试系统的动态技术指标可以通过（动态标定）获得。
A.输入谐波信号B.静态标定C.动态标定D.测量
（9）RLC电路属于（B）。
（10）加速度传感器可以实现速度的测量利用了定常线性系统的（D）。
A.叠加性B.微分性C.同频性D.积分性
（11）选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是（D）。
A.阻抗匹配B.增大输出量C.减小输出量D.接近不失真条件
（12）传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（D）
A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高
习题1（测试环节的串联）9.009mm/MPa,31.815mm
习题2略
习题3略
习题4已知一阶系统的频率响应为H（jω）=
用该装置去测周期分别为1S，2S，5S的正弦信号，问它们的幅值误差各为多少?
.|H（jω）|=
T1=1S,ω1=2π
A1（ω）=0.4139
T2=2S,ω2=π
A2（ω）=0.6728
T3=5S,ω3=0.4π
A3（ω）=0.9154
习题5用一阶测量仪器测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5%，问仪器的时间常数T的取值范围。
若用该仪器测50Hz的正弦信号，相应的振幅误差和相位滞后是多少？
解：
一阶装置,仍有
同一
越大,
越小.
今
=100Hz,测量误差小于5%，即
求出
秒
用该仪器测50Hz的正弦信号,有
即振幅误差是1.32%,相位滞后是
习题6试证明一阶系统在简谐激励作用下，输出的相位滞后不大于90度。
证明：
一阶系统时间常数为常量，输入信号频率趋于无穷时，输出的相位滞后趋于90度
习题7一气象气球携带一时间常数为15s的一阶温度计并以5m/s的速度通过大气层。
设温度随所处的高度按每升高30m下降0.15℃的规律变化，气球将温度和高度的数据用无线电传回地面。
在3000m处所记录的温度为-1℃，问实际出现-1℃的真实高度是多少？
在3000m处的真实温度是多少？
温度计的传递函数
输入温度信号
设
则
相应的输出为
3000m处记录的温度为-1℃即记录时间为
时
，所以
解得：
因为
，则
，实际出现-1℃的真实高度是2925m。
，在3000m处的真实温度是-1.375℃。
习题8不失真测量原则，测量系统固有频率已定时，该阻尼比范围内，一定的幅值测量误差范围内可用频率范围最大。
习题9
习题10
习题11
3-30所示方波信号周期为0.02s，对应频率为50Hz，其傅立叶级数表达式为：
基波和谐波的幅值、相位修改分别为
依此类推：
输出响应信号为：
习题15，见例题
第4章习题及解答
（17）能量转换型传感器直接消耗被测对象的输入能量，因而必然造成被测对象状态的变化而产生测量误差。
（╳）
（18）物性型传感器是利用敏感元件本身物理性质的变化来实现信号转换的。
（19）传感器的灵敏度与量程成反比。
（20）为提高测量精度，传感器的灵敏度越高越好。
（21）传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。
（22）测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。
（23）压电式加速度传感器由于产生的静电荷，且本身内阻很大，故不能用普通电表测量。
（24）用差动变压器式电感传感器作位移测量时，根据其输出就能辨别被测位移的方向的正负极性。
（25）磁电式传感器属于物性型传感器，适合测量动态量。
（╳）
（26）传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。
（27）金属电阻应变片是利用压阻效应进行工作的。
（╳）
（28）阻抗变换器的作用是将传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出。
（13）压电式加速度计与测振仪之间可以串接的是（A）
A.电荷放大器B.A/D转换器
C.相敏检波器D.滤波器
（14）差动变压器式位移传感器中线圈之间的互感M（B）
A.始终保持不变B.随被测位移的变化而变化
C.不随被测位移的变化而变化D.随线圈电流的变化而变化
（15）下列传感器可实现非接触测量的是（c）传感器。
A.压电式加速度B.电动式速度C.磁电式速度D.电阻应变式
（16）电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为（c）的输出。
A.电阻B.电容C.电压D.电荷
（17）压电式加速度传感器是（d）信号的传感器。
A.适于测量任意B.适于测量直流
C.适于测量缓变D.适于测量动态
（18）对于电涡流传感器的谐振测位移电路，当无金属导体靠近时，其输出电压（a）
A.最大B.最小C.随机变化D.中间点
（19）差动式电感传感器和差动式电容传感器具有（C）的特点。
A.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍
B.灵敏度和非线性度都降低了
C.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了若干
D.灵敏度提高了若干，非线性度降低了一倍
（20）调制可以看成调制信号与载波信号（A）。
A.相乘B.相加C.相减D.相除
习题2金属电阻应变片是利用电阻应变效应；
半导体应变片是利用压阻效应。
，见书中概念
习题3
习题4
无应变时，
有应变时，
，不能
习题5
当
仪表示值：
习题8略
习题92倍关系
习题10涡电流效应产生的交变磁场总是和原磁场相反，使涡流线圈的等效阻抗发生变化。
导磁体的涡流效应强。
第5章习题及解答
习题1a对臂，b邻臂，a两个邻臂使用温度补偿应变片，b邻臂接入已经具有温度补偿功能
习题2第一个好，消除非线性和温度等共模误差
习题3见电桥的平衡条件
习题5不能
习题6见例题
习题7
习题8参见例题
习题9带宽分别为200Hz,1000Hz，成份：
9900，10100，9500，10500Hz
习题10，见课件
习题11
（1）5个频率分量：
10kHz,9500,10500,8500,11500
习题12不能，使相乘
习题16
计算略
习题19B
习题20如前述
习题25
简答题：
1.简述压电式传感器的工作原理、输出信号特点和后续处理电路的要求。
答案：
压电效应略。
输出信号特点：
压电式传感器的输出电阻很大、电荷量很小；
后续处理电路：
不能用普通放大器，采用阻抗变换器或电荷放大器。
2.
应变片的灵敏系数与电阻丝（敏感栅）的灵敏系数有何不同？
为什么？
答：
一般情况下，应变片的灵敏系数小于电阻丝的灵敏系数。
原因是：
1）
当应变片粘贴于弹性体表面或者直接将应变片粘贴于被测试件上时，由于基底和粘结剂的弹性模量与敏感栅的弹性模量之间有差别等原因，弹性体或试件的变形不可能全部均匀地传递到敏感栅。
2）丝栅转角及接线的影响（或横向效应也可）。
3.试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。
（1）不同点：
1）自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化；
2）差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。
（2）相同点：
两者都属于电感式传感器，都可以分为气隙型、截面型和螺管性三种类型。
2.压电加速度计的固有电容为Cs，连接电缆电容为Cc，输出电压灵敏度Su=U0/a，a为输入加速度，输出电荷灵敏度Sq=Q/a。
求：
1）传感器电压灵敏度与电荷灵敏度之间的关系。
2）如果Cs=1000PF，Cc=100PF，标定的电压灵敏度为100mV/g，则电荷灵敏度为多少？
如果Cc=300PF，则电压
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