测试技术考试题.docx
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测试技术考试题
第一章
填空:
1、信号一般分为确定性信号和随机信号两类。
2、信号的描述方法常用的有实域描述和频域描述两种。
3、周期信号用傅立叶级数展开到频域描述;
瞬变非周期信号用傅立叶变换展开到频域描述。
4、周期信号频谱的特点是:
离散性、谐波性、收敛性;
瞬变非周期信号频谱的特点是连续性。
5、已知时域信号x(t),其傅里叶变换
j2ft
X(f)x(t)edt
是。
6、sin2πf0t的傅里叶变换
1
是;
sin2ftj[(ff)(ff)]
000
2
cos2πf0t的傅里叶变换
1
是cos2ft[(f。
f)(ff)]
000
2
判断:
1、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
(√)
2、非周期信号的频谱一定是连续的。
(×)
3、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
(×)
简答:
1、何为信号?
如何建立其模型?
答:
蕴含信息且能传输信息的物理量在测试技术中,撇开信
号具体的物理性质,而是将其抽象为某个变量的函数关系,如时间的
函数x(t)、频率的函数X(f)等。
这些函数就是对信号进行分析、处
理时的数学模型。
2、信号有哪些分类?
答:
确定性信号和随机信号、连续信号和离散信号、能量信号和
功率信号
3、模拟信号与数字信号如何定义?
答:
模拟信号:
独立变量和幅值均取连续值的信号。
数字信号:
独立变量和幅值均取离散值的信号。
4、什么是信号的时域描述和频域描述?
两者有何区别?
答:
直接观察或记录到的信号,一般是以时间为独立变量,反映
的是信号幅值随时间的变化关系,因而称其为信号的时域描述。
若把信号变换成以频率为独立变量,由此来反映信号的频率结构
和各频率成分与幅值、相位之间的关系,信号的这种描述方法称之为
频域描述。
变量:
时域描述以时间为变量;频域描述以频率为变量。
内容:
时域描述反映信号幅值与时间的关系;频域描述反映信
号的幅值、相位与频率的关系。
用途:
时域描述用于评定振动的烈度等;频域描述用于寻找振源、
故障诊断等。
5、什么是时间尺度改变特性?
其对测试工作有何意义?
1f
答:
x(t)X(f);x(kt)X()(k0)
kk
若:
则:
对测试工作的意义:
时域压缩,提高了处理信号的效率。
但频域信号频带加宽,
对仪器设备通频带的要求也提高了。
反过来,时域扩展,处理信号的
效率会下降,但频域信号频带变窄,对仪器设备通频带的要求也降低
了。
6、什么是时移特性?
它反映了什么规律?
答:
x(t)X(f);
若:
则:
x(tt)X(f)e
0
j2tf
0
规律:
信号在时域中平移,频域中幅频谱不变,相频谱(相位)
会变化。
7、简述单位脉冲函数的采样性质和卷积性质。
f(t)(tt)dtf(t)(tt)dtf(t)答:
采样性质:
在不同时刻
0000
发生的δ函数与连续函数f(t)相乘再积分,其结果就等于函数f(t)
在该时刻的函数值。
x1(t)x2(t)x1()x2(t)dt
卷积性质:
,x1(t)X1(f)x2(t)X2(f)
若:
,
则:
x(t)x(t)X(f)X(f)
1212
x(t)x(t)X(f)X(f)
1212
第二章:
一、填空题
1、线性系统在时域可用常系数线性微分方程描述。
2、测试装置动态特性在频域用频率响应函数描述。
3、频率响应函数的实验测定法是正弦输入法。
4、系统初始条件为零时,传递函数是输出与输入信号的拉普拉
氏变换之比;频率响应函数是输出与输入信号的傅立叶变换
之比。
判断:
1、传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同。
(√)
2、幅频特性是指系统输出与输入信号的幅值比与频率的关
系。
(√)
3、相频特性是指系统输出与输入信号的相位比与频率的关
系。
(×)
简答题:
1、什么是线性系统的频率保持特性?
有何意义?
答:
线性系统的频率保持特性指:
线性系统输出信号的频率与输
入信号的频率保持一致。
意义:
由此即可判断出输出信号中只有与输入信号频率相同的部
分才是由输入信号引起的输出,其它部分则可以认为是干扰信号引起
的输出从而加以排除。
2、测试装置的静态特性包括哪些?
答:
线性度、灵敏度、回程误差
3、如何测定测试装置的频率响应函数?
答:
①理论计算法
a、得到系统时域微分方程,通过拉普拉斯变换得到传递
函数,令s=jω即可得系统频率响应函数。
b、在系统初始条件为零的情况下,测得时域系统的输出和输入
信号,对其进行傅里叶变换,则输出信号的傅里叶变换与输入信号的
傅里叶变换的比值即为系统的频率响应函数。
②实验测定法
方法名称:
正弦输入法,也称频率响应法
实验原理:
正弦信号经过系统以后,时域输出信号与输
入信号的比值就是系统频域的频率响应函数!
依次用不同频率的正弦信号通过系统,测出系统输出信
号与输入信号的幅值和相位。
则对某一个频率,输出与输入信号的幅
值比就是该频率对应的幅频特性,输出与输入信号的相位差就是该频
率对应的相频特性。
将各个频率对应的幅值比和相位差在坐标纸上描
出来,连成光滑的曲线,即可得到系统的幅频特性曲线和相频特性曲
线。
4、一阶系统中的时间常数对系统有何意义?
答:
τ称为时间常数,它决定一阶测试装置的工作频率范围!
5、影响二阶系统动态特性的参数有哪些?
对系统有何
意义?
答:
6、测试装置实现不失真测试的条件是什么?
答:
幅频特性为一常值、相频特性与频率呈线性关系
第三章:
填空:
1、金属电阻应变片的工作原理是应变效应。
半导体应变片的工作原理是压阻效应。
2、电感式传感器的工作原理是电磁感应,
它又可分为自感型和互感型两种。
3、电容式传感器分为极距变化型、面积变化型和介质变
化型。
4、对非线性传感器采用差动性来改善其性能。
5、压电式传感器的工作原理是压电效应,使用时要用
高阻抗的前置放大器,其分为电压式和电荷
式。
6、压电效应的三种形式是横向效应、纵向效应和切向效
应。
选择题:
(1)(b)的工作原理是基于压阻效应。
a.金属应变片b.半导体应变片c.变阻器
(2)压电式传感器使用的前置放大器的输入阻抗(d)。
a.很低b.较低c.较高d.很高
(3)在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下
测量时,传感器的选用必须首先考虑(c)因素。
a.响应特性b.灵敏度c.稳定性d.精确度
(4)压电式传感器使用(a)放大器时,输出电压几乎不受联接电
缆长度变化的影响。
a.电荷放大器b.调制放大器c.电压放大器
(5)压电元件并联连接时,(d)。
a.输出电荷小b.输出电压大
c.输出电压小d.输出电荷大
简答题:
1、应变片有哪几部分组成?
各有何用?
答:
2、金属电阻应变片与半导体应变片的区别有哪些?
答:
工作原理不同:
金属电阻应变片基于机械变形引起电阻的变
化;半导体应变片基于电阻率变化引起电阻的变化。
灵敏度不同:
金属电阻应变片的灵敏度取决于泊松比的大小;半
导体应变片的灵敏度取决于压阻系数和弹性模量的大小。
3、差动变压器电感式传感器使用时要注意哪两个问题?
如何解
决?
答:
(1)差动变压器式传感器输出的电压是交流量,其输出值只
能反应铁芯位移的大小,而不能反应移动的方向;
(2)传感器输出电压存在一定的零点残余电压,即使活动衔
铁位于中间位置时,输出也不为零,这是由于两个次级线圈的结构不
对称以及初级线圈铜损电阻、铁磁材质不均匀、线圈间分布电容等原
因所造成的。
解决方法:
后接电路应采用既能反应铁芯位移方向,又能补偿零
点残余电压的差动直流输出电路。
4、常用的压电材料有哪些?
答:
(1)压电单晶
(2)压电陶瓷(3)有机压电薄膜
5、前置放大器的作用是什么?
有哪两种类型?
各有何特点?
答:
前置放大器的作用有两点:
其一是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出;
其二是放大传感器输出的微弱电信号。
6、传感器选用时要考虑哪些方面的问题?
答:
选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、
精确度、测量方式等六个方面的问题。
第四章
填空:
1、直流电桥适用于电阻R参数变化的测量;
交流电桥适用于电阻R、电容C、电感L参数变化的测量。
2、纯电阻交流电桥除了电阻平衡,还要有电容平衡。
3、调制方式因载波参数不同可分为调频、调幅和调相。
4、调幅波的解调方法有同步解调、包络检波和相敏检波。
5、调频电路常用的有直接调频电路和压控振荡器。
6、调频波的解调包括频率—电压线性变换和幅值检波部
分。
7、滤波器由选频作用分为低通、高通、带通和帯阻四
种。
8、常用于频谱分析的滤波器有恒带宽比滤波器和恒带宽滤波
器
选择:
1、设有一电桥,R1是工作桥臂,R2,R3,R4是固定电阻。
未
工作时R1=R2=R3=R4。
工作时R1变为R1+2R1,若电桥的供
桥
电压为e0,则电桥输出电压为(b)。
RR
R
a.b.c.d.
11e
1
ee
000
4R2RR
111
2
R
1
R
1
e
0
2、调幅相当于在时域中将调制信号与载波信号(a)。
a.相乘b.相除c.相加d.相减
3、电路中鉴频器的作用是(c)。
a.使高频电压转换为直流电压
b.使电感量转换为电压
c.使频率转换为电压
d.使频率转换为电流
4、一选频装置,其幅—频特性在f趋于无穷大区间近于平直
线,在f趋于0区间急剧衰减,这叫(b)滤波器。
a.低通b.高通c.带通d.带阻
5、一带通滤波器,其中心频率是600Hz,带宽是50Hz,
则滤波器的品质因子等于(d)。
a.6b.8c.10d.12
判断:
1、平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。
(√)
2、调幅波是载波与调制信号的叠加。
(×)
3、调幅时,调制信号的频率不变。
(×)
4、带通滤波器的品质因子值越大,其频率选择性越好。
(√)
5、将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。
(×)
简答:
1、何谓电桥平衡?
直流电桥平衡应满足什么条件?
交流电桥应
满足什么条件?
答:
如图所示,电桥平衡即:
对于右图:
R1*R3=R2*R4
若是含有电容时,还要使电
容平衡:
RRRR
1324
RCRC
3241
2、什么是调制和解调?
答:
调制:
利用调制(控制)信号使载波的某个参数(幅值、频
率或相位)发生变化的过程称为调制。
载波一般是高频稳定的交变信
号。
经过调制的信号称为已调制波。
解调:
从已调制波中恢复出调制(控制)信号的过程称为解调。
3、简述调幅的原理及其解调方法。
答:
原理:
调幅是在时域将一个高频简谐信号(载波)与测试信
号(调制信号)相乘,使载波信号的幅值随测试信号的变化而变化。
而在频域,则是将信号的频谱搬移到载波的频率处,相当于频谱的
“搬移”过程。
解调方法:
同步解调、包络检波、相敏检波
4、简述调频的原理及其解调方法。
答:
原理:
调频是利用调制信号的幅值控制一个振荡器,振荡器
输出的是等幅波,但其频率偏移量与调制信号幅值成正比。
在时域,
调频波是随调制信号变化而疏密度(频率)不同的等幅波。
解调方法:
对调频波进行解调又称为鉴频,就是将信号的频率变
化再变换为电压幅值的变化。
常用的有变压器耦合的谐振回路鉴频
法、基于高通滤波器的鉴频法等
5、滤波器的带宽与响应建立时间有何关系?
其对测试工作有何
意义?
答:
其带宽B与响应建立时间T之间存在一个反比关系:
BT=常
数
6、恒带宽比滤波器与恒带宽滤波器有何区别?
各有何特点?
答:
恒带宽比滤波器:
恒带宽比带通滤波器为使各个带通滤波器
组合起来后能覆盖整个要分析的信号频率范围,其带通滤波器组的中
心频率是倍频程关系,同时带宽是邻接式的,通常的做法是使前一个
滤波器的上截止频率与后一个滤波器的下截止频率相一致,如下图所
示。
这样的一组滤波器将覆盖整个频率范围,称之为“邻接式”的。
恒带宽滤波器:
由带宽(B)相同的多个带通滤波器组成的滤波
器组称为恒带宽带通滤波器,其优点是不论带通滤波器的中心频率处
在任何频段上,带宽都相同,即分辨率不随频率变化,滤波性能稳定,
缺点是在覆盖频率范围相同的情况下,要比恒带宽比滤波器使用较多
的带通滤波器个数。
第一章
填空:
1、信号一般分为确定性信号和随机信号两类。
2、信号的描述方法常用的有实域描述和频域描述两种。
3、周期信号用傅立叶级数展开到频域描述;
瞬变非周期信号用傅立叶变换展开到频域描述。
4、周期信号频谱的特点是:
离散性、谐波性、收敛性;
瞬变非周期信号频谱的特点是连续性。
5、已知时域信号x(t),其傅里叶变换
j2ftX(f)x(t)edt
是。
6、sin2πf0t的傅里叶变换
1
是sin2ftj[(ff)(ff)];
000
2
cos2πf0t的傅里叶变换
1
是。
cos2ft[(ff)(ff)]
000
2
判断:
1、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
(√)
2、非周期信号的频谱一定是连续的。
(×)
3、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
(×)
简答:
1、何为信号?
如何建立其模型?
答:
蕴含信息且能传输信息的物理量在测试技术中,撇开信
号具体的物理性质,而是将其抽象为某个变量的函数关系,如时间的
函数x(t)、频率的函数X(f)等。
这些函数就是对信号进行分析、处
理时的数学模型。
2、信号有哪些分类?
答:
确定性信号和随机信号、连续信号和离散信号、能量信号和
功率信号
3、模拟信号与数字信号如何定义?
答:
模拟信号:
独立变量和幅值均取连续值的信号。
数字信号:
独立变量和幅值均取离散值的信号。
4、什么是信号的时域描述和频域描述?
两者有何区别?
答:
直接观察或记录到的信号,一般是以时间为独立变量,反映
的是信号幅值随时间的变化关系,因而称其为信号的时域描述。
若把信号变换成以频率为独立变量,由此来反映信号的频率结构
和各频率成分与幅值、相位之间的关系,信号的这种描述方法称之为
频域描述。
变量:
时域描述以时间为变量;频域描述以频率为变量。
内容:
时域描述反映信号幅值与时间的关系;频域描述反映信
号的幅值、相位与频率的关系。
用途:
时域描述用于评定振动的烈度等;频域描述用于寻找振源、
故障诊断等。
5、什么是时间尺度改变特性?
其对测试工作有何意义?
1f
答若:
:
则:
;
x(t)X(f)x(kt)X()(k0)
kk
对测试工作的意义:
时域压缩,提高了处理信号的效率。
但频域信号频带加宽,
对仪器设备通频带的要求也提高了。
反过来,时域扩展,处理信号的
效率会下降,但频域信号频带变窄,对仪器设备通频带的要求也降低
了。
6、什么是时移特性?
它反映了什么规律?
答:
;
若:
x(tt)X(f)e
x(t)X(f)
则:
0
j2tf
0
规律:
信号在时域中平移,频域中幅频谱不变,相频谱(相位)
会变化。
7、简述单位脉冲函数的采样性质和卷积性质。
f(t)(tt)dtf(t)(tt)dtf(t)答:
采样性质:
在不同时刻
0000
发生的δ函数与连续函数f(t)相乘再积分,其结果就等于函数f(t)
在该时刻的函数值。
x1(t)x2(t)x1()x2(t)dt
卷积性质:
,x1(t)X1(f)x2(t)X2(f)
若:
,
则:
x(t)x(t)X(f)X(f)
1212
x(t)x(t)X(f)X(f)
1212
第二章:
一、填空题
1、线性系统在时域可用常系数线性微分方程描述。
2、测试装置动态特性在频域用频率响应函数描述。
3、频率响应函数的实验测定法是正弦输入法。
4、系统初始条件为零时,传递函数是输出与输入信号的拉普拉
氏变换之比;频率响应函数是输出与输入信号的傅立叶变换
之比。
判断:
1、传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同。
(√)
2、幅频特性是指系统输出与输入信号的幅值比与频率的关
系。
(√)
3、相频特性是指系统输出与输入信号的相位比与频率的关
系。
(×)
简答题:
1、什么是线性系统的频率保持特性?
有何意义?
答:
线性系统的频率保持特性指:
线性系统输出信号的频率与输
入信号的频率保持一致。
意义:
由此即可判断出输出信号中只有与输入信号频率相同的部
分才是由输入信号引起的输出,其它部分则可以认为是干扰信号引起
的输出从而加以排除。
2、测试装置的静态特性包括哪些?
答:
线性度、灵敏度、回程误差
3、如何测定测试装置的频率响应函数?
答:
①理论计算法
a、得到系统时域微分方程,通过拉普拉斯变换得到传递
函数,令s=jω即可得系统频率响应函数。
b、在系统初始条件为零的情况下,测得时域系统的输出和输入
信号,对其进行傅里叶变换,则输出信号的傅里叶变换与输入信号的
傅里叶变换的比值即为系统的频率响应函数。
②实验测定法
方法名称:
正弦输入法,也称频率响应法
实验原理:
正弦信号经过系统以后,时域输出信号与输
入信号的比值就是系统频域的频率响应函数!
依次用不同频率的正弦信号通过系统,测出系统输出信
号与输入信号的幅值和相位。
则对某一个频率,输出与输入信号的幅
值比就是该频率对应的幅频特性,输出与输入信号的相位差就是该频
率对应的相频特性。
将各个频率对应的幅值比和相位差在坐标纸上描
出来,连成光滑的曲线,即可得到系统的幅频特性曲线和相频特性曲
线。
4、一阶系统中的时间常数对系统有何意义?
答:
τ称为时间常数,它决定一阶测试装置的工作频率范围!
5、影响二阶系统动态特性的参数有哪些?
对系统有何
意义?
答:
6、测试装置实现不失真测试的条件是什么?
答:
幅频特性为一常值、相频特性与频率呈线性关系
第三章:
填空:
1、金属电阻应变片的工作原理是应变效应。
半导体应变片的工作原理是压阻效应。
2、电感式传感器的工作原理是电磁感应,
它又可分为自感型和互感型两种。
3、电容式传感器分为极距变化型、面积变化型和介质变
化型。
4、对非线性传感器采用差动性来改善其性能。
5、压电式传感器的工作原理是压电效应,使用时要用
高阻抗的前置放大器,其分为电压式和电荷
式。
6、压电效应的三种形式是横向效应、纵向效应和切向效
应。
选择题:
(1)(b)的工作原理是基于压阻效应。
a.金属应变片b.半导体应变片c.变阻器
(2)压电式传感器使用的前置放大器的输入阻抗(d)。
a.很低b.较低c.较高d.很高
(3)在尘埃、油污、温度变化较大伴有振动等干扰的恶劣环境下
测量时,传感器的选用必须首先考虑(c)因素。
a.响应特性b.灵敏度c.稳定性d.精确度
(4)压电式传感器使用(a)放大器时,输出电压几乎不受联接电
缆长度变化的影响。
a.电荷放大器b.调制放大器c.电压放大器
(5)压电元件并联连接时,(d)。
a.输出电荷小b.输出电压大
c.输出电压小d.输出电荷大
简答题:
1、应变片有哪几部分组成?
各有何用?
答:
2、金属电阻应变片与半导体应变片的区别有哪些?
答:
工作原理不同:
金属电阻应变片基于机械变形引起电阻的变
化;半导体应变片基于电阻率变化引起电阻的变化。
灵敏度不同:
金属电阻应变片的灵敏度取决于泊松比的大小;半
导体应变片的灵敏度取决于压阻系数和弹性模量的大小。
3、差动变压器电感式传感器使用时要注意哪两个问题?
如何解
决?
答:
(1)差动变压器式传感器输出的电压是交流量,其输出值只
能反应铁芯位移的大小,而不能反应移动的方向;
(2)传感器输出电压存在一定的零点残余电压,即使活动衔
铁位于中间位置时,输出也不为零,这是由于两个次级线圈的结构不
对称以及初级线圈铜损电阻、铁磁材质不均匀、线圈间分布电容等原
因所造成的。
解决方法:
后接电路应采用既能反应铁芯位移方向,又能补偿零
点残余电压的差动直流输出电路。
4、常用的压电材料有哪些?
答:
(1)压电单晶
(2)压电陶瓷(3)有机压电薄膜
5、前置放大器的作用是什么?
有哪两种类型?
各有何特点?
答:
前置放大器的作用有两点:
其一是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出;
其二是放大传感器输出的微弱电信号。
6、传感器选用时要考虑哪些方面的问题?
答:
选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、
精确度、测量方式等六个方面的问题。
第四章
填空:
1、直流电桥适用于电阻R参数变化的测量;
交流电桥适用于电阻R、电容C、电感L参数变化的测量。
2、纯电阻交流电桥除了电阻平衡,还要有电容平衡。
3、调制方式因载波参数不同可分为调频、调幅和调相。
4、调幅波的解调方法有同步解调、包络检波和相敏检波。
5、调频电路常用的有直接调频电路和压控振荡器。
6、调频波的解调包括频率—电压线性变换和幅值检波部
分。
7、滤波器由选频作用分为低通、高通、带通和帯阻四
种。
8、常用于频谱分析的滤波器有恒带宽比滤波器和恒带宽滤波
器
选择:
1、设有一电桥,R1是工作桥臂,R2,R3,R4是固定电阻。
未
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- 测试 技术 考试题