完整版测试技术基础试题及答案2.docx
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完整版测试技术基础试题及答案2
北京工业大学2009—2010学年第二学期
测试技术基础试卷（闭卷）
班级学号姓名成绩
题目
分数
-一一
-二二
-三
四
合计
一、填空题（30分，每空1.5分）
1.作为传感器的核心部件，直接感受被测物理量并对其进行转换的元件称为敏感元件。
2.在t为0情况下，自相关函数值达到最大值。
3.已知某周期信号的周期为0.2s,则该信号的3次谐波分量的频率为15Hz。
4.周期信号的频谱具有离散性,谐波性和衰减性。
5.若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样信号的频谱会产生频混现象。
6.在外力作用下，金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化，而压阻式传感器主要是
电阻率发生变化，两者都引起电阻值发生变化。
7.衡量传感器在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致
程度的指标为重复性。
8.电感式和电容式传感器常采用差动结构来提高其灵敏度，改善非线性误差。
9.描述一阶系统动态特性的参数是时间常数，其值赤越―小—，则该系统频带越宽，响
应越快。
10.当压电式传感器使用电荷放大器，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响
11.抗混滤波器是一种低通滤波器，其上限截止频率fc与采样频率fs之间的关系应满足
关系式「:
。
12.某信号的自相关函数为Rx（）100cos0，则该信号的均值为0，均方根值为
10。
13.若窗函数w（t）的频谱为W（）Tsinc（丄），则时延窗函数w（tt°）的频谱为
2
t—：
。
对比可以发现，时延窗函数的幅值谱与原窗函数的对应量相同。
、选择题（20分，每题1分）
1.
描述传感器静态特性的指标有D
2.
下列统计参数中，用以描述随机信号波动范围的参数为B
3•信号的时域描述与频域描述通过C来建立关联
A拉氏变换B卷积C傅立叶变换D相乘
4.理想滤波器在通带内的幅频特性为A。
A常数
C零或常数D无法确定
5.如果隔振台对低频激励起不了明显的隔振作用，但对高频激励却有很好的隔振作用，那么,
隔振台属于B。
6.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为D。
A量程B灵敏度C精确度D分辨力
7.已知变磁通式转速传感器的测速齿轮的齿数为30,若测得感应电动势的频率为300Hz,则被测轴的转速为D。
A300转/分B480转/分C900转/分D600转/分
8.滤波器的-3dB截止频率指信号幅值衰减为输入幅值C对应的频率。
A.2B1C.2/2D1/2
9.对连续信号进行采样时，若信号的记录时间不变，采样频率越高，则C—o
A泄漏误差越大B频率混叠越严重
C采样点数越多D频域分辨率越低
10.压电式传感器目前多用于测量Do
A静态力B温度C速度D加速度与动态力
11.当时，两信号的互相关函数呈周期变化，说明两信号必定Bo
A为周期信号B含有同频率的周期成分
C为非周期信号D含有不同频率的周期成分
12.滤波器的带宽越小，表示该滤波器Do
A建立时间越短，频率分辨率越低B建立时间越长，频率分辨率越低
C建立时间越短，频率分辨率越咼D建立时间越长，频率分辨率越咼
13.若°、分别为变极距型电容式传感器极板间的初始极距和极距变化量，S为极板面
积，在1的条件下，该电容传感器灵敏度近似为―D
C.
14.若瞬变信号x（t）的频谱为X（f），贝M言号ax（bt）（其中a、b均为正实常数）的频谱为
AaX（f）bb
C-X（f）
aa
15•测试系统动态特性的测定方法包括阶跃响应试验和
A频率响应
B脉冲响应C传递函数
试验。
D任意输入响应
16•以下C的频谱为连续频谱。
A周期矩形脉冲B正弦函数
C矩形窗函数
D周期方波
17•单位脉冲函数的采样特性表达式为A
Ax（t）（tto）dtx（to）Bx（t）*（tto）x（tto）
Cx（t）*（t）x（t）D（t）1
18.属于物性型传感器为D。
A应变式传感器B电感式传感器C电容式传感器
19.可以实现非接触振动测量的传感器为B或者C。
A应变式传感器B电感式传感器C电容式传感器
D压电式传感器
D压电式传感器
20.动态电阻应变仪中相敏检波电路的作用是B
A幅值调制B幅值解调C频率解调
D滤波
sinc（>）ejn0t，其时域波形
。
（10分）
三、计算题（共30分）
1.已知周期矩形脉冲信号的傅立叶级数展开式为：
x（t）-
Tn
和频谱如下图所示。
其中周期矩形脉冲的周期为T,脉冲宽度为
（1）若0.25ms,T1ms，该周期矩形脉冲信号的带宽为4000Hz,谱线间隔为
1000Hz。
（2）若矩形脉冲幅度和宽度保持不变，周期变为T2ms时，其带宽为4000Hz、谱线
间隔为500Hz，频谱最大幅度为0.125。
2•若要求100Hz正弦信号通过某一阶滤波器后，幅值误差小于5%,问该一阶滤波器的时间
常数最大为多少？
120Hz正弦信号通过该滤波器后，幅值误差为多少？
（6分）
解：
滤波器作为一阶系统，有
3•某等截面梁（泊松比为0.3）受单向拉力F作用，将灵敏系数为2.4的四个应变片粘贴在梁上，如下图所示。
（1）请利用粘贴的四片应变片组成全桥（绘制电桥图），实现拉力F的测量。
⑵若供桥电压为8V，应变片R1和R3产生应变为150卩&1卩壬1X10-6），问电桥输出电压是多少？
（8分）
4.利用压电式传感器组成加速度测量系统。
其中压电式传感器的灵敏度Sep=9.00Pc/g,它与
灵敏度为Svc=0.005V/Pc的电荷放大器联接后，接到灵敏度为Sxv=20mm/V的示波器上显示。
试画出该加速度测量系统的方框图，并计算系统总灵敏度S。
（6分）
被测物体
——>
被测物体
►
被测物体
►
被测物体
SSCPSVCSXV9.0Pc/g0.005V/Pc20mm/V0.9mm/g
四.分析应用题（20分）
1•何为系统不失真测试条件？
根据右图所示二阶系统的
幅频特性和相频特性曲线，说明如何选择二阶系统动态特
性参数及工作频带？
（6分）
解：
不失真测试条件：
幅频特性为一常数，相频特性与频率成线性的关系
对于一个二阶系统来说，在——0.3的范围内，系统的幅频特性接近一条直线，其幅值变化不超过10%，
0
接近于零时相位为零，此时可以认为是不失
但从相频曲线上看，曲线随阻尼比的不同剧烈变化。
其中当真的。
而当在°6~°8范围内时，相频曲线可以近似认为是一条起自坐标系原点的斜线。
2.周期信号的傅立叶级数表达式的物理含义为：
周期信号可以分解成众多具有不同频率的谐波信号,该周期信号可以利用傅立叶级数中的某几项之和逼近。
下图为周期方波在不同
阶次谐波逼近波形，请问，基波频率为250Hz，图a逼近中谐波阶次更高。
（4分）
图（a）图（b）
3.下图为采用某一种传感器测量不同的非电量的示意图。
图中被测物体2均为金属材料制成,
1为传感器。
试问：
（6分）
（1）该种传感器是何种传感器?
（2）图中分别测量的是哪些非电量?
（3）
总结该种传感器的两个优点
答:
（1）涡流传感器
（2）（a）测转速，（b）测材料的厚度，（c）计数
（3）结构简单，使用方便，非接触测量等优点
4.
y2.26.8x，试问:
已知某位移传感器的位移测量值右侧表所列，其拟合直线为
当x17.37时，y
2.226.8x47.916，对应误差为-2.084
所以，最大误差出现在当x0时，此时误差Lmax2.2
线性误差为l
于5%的要求。
Lmax
100%
而100%4.4%5%，故此拟合直线能满足线性误差小
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