工程測試復(fù)習(xí)題部分答案

1、x(t)sin(t)sin( t)測試技術(shù)考試復(fù)習(xí)題選擇題1. 如果周期函數(shù)X(t)是一個(gè)奇函數(shù)，則傅里葉系數(shù)ao , an和bn中A。A an 0， a0 0B bn 0C bn是偶函數(shù)2. 下列信號中，B是周期信號。A x(t) e atB x(t) cos(5 0t) cos( 0t)C 、x(t) (t)3.信號 x(t) cos( 0t) cos(3 0t)的基頻為 _BB、C、4.具有離散頻譜的信號A 一定是周期信號C。B、一定是非周期信號C、可能是周期信號也可能是非周期信號5. 已知周期信號的周期為T ,則該信號的基頻為B。12TA 丄B、CC -TT26. 準(zhǔn)周期信號屬于B信號

2、。A、周期B、非周期C隨機(jī)7. 準(zhǔn)周期信號的頻譜是B頻譜A、連續(xù)B、離散C均勻8. 下面函數(shù)中，屬于準(zhǔn)周期函數(shù)的是x(t) sin(t) sin(3t)x(t) si n(t)si n(t)9 .傅氏級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)是表示各諧波分量的 -c-A .相位B.周期C .振幅D.頻率10. 下列函數(shù)表達(dá)式中，一C-是周期信號。5 cos 10 t當(dāng) t > 0A. x(t)0當(dāng) t v 0B. x(t) 5sin 20 t 10 cos 10 t (V t V + )C. x(t) 20e "cos20 t ( V t V + )11. 描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是-c-。A.三角函數(shù)

3、B .拉氏變換C.傅氏變換D. 傅氏級數(shù)12. 下列信號中，c信號的頻譜是連續(xù)的。A. x(t) A si n( t 1) Bsi n(3 t 2)B . x(t) 5sin 30t 3sin . 50tC . x(t) e t sin 0t13. 不能用確定函數(shù)關(guān)系描述的信號是c。A.復(fù)雜周期信號B .瞬變信號C.隨機(jī)信號14. 兩個(gè)函數(shù)x,(t)和X2(t),把運(yùn)算式x1(t) x2(t)d稱為這兩個(gè)函數(shù)的一C。A.自相關(guān)函數(shù)B .互相關(guān)函數(shù)C.卷積t15. 信號x(t) 1 e，則該信號是一c。A.周期信號 B .隨機(jī)信號C.瞬變信號16. 裝置傳遞函數(shù)H(s)的分母與c有關(guān)。A.輸入量

4、x(t)B. 輸入點(diǎn)的位置 C. 裝置的結(jié)構(gòu)17. 下列微分方程中一_-是線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。A.尊型5y空xdt dtdtB.d2ydt2dx dt2d y dyC. 2y 10x 5dt2 dt18.對某二階系統(tǒng)輸入周期信號x(t)A sin(oto)，則其輸出信號將保持一c。A.幅值不變，頻率、相位改變B. 相位不變，幅值、頻率改C. 頻率不變，幅值、相位改變19. 不失真測試條件中，要求幅頻特性為-一一，而相頻特性為一A-。A.線性B.常數(shù)C.是頻率的函數(shù)20. B定義為單位輸入量變化量引起的輸出量變化量A 信噪比B靈敏度C零漂21. 熱電偶產(chǎn)生的溫差電動(dòng)勢是由 A 所組成A、單一導(dǎo)體

5、的接觸電勢和不同導(dǎo)體的溫差電勢B兩種導(dǎo)體的溫差電勢和接觸電勢B單一導(dǎo)體的溫差電勢和兩種導(dǎo)體的接觸電勢22. 下列傳感器中b是基于壓阻效應(yīng)的。A.金屬應(yīng)變片B. 半導(dǎo)體應(yīng)變片C.壓敏電阻23. 光敏晶體管的工作原理是基于-效應(yīng)。A.外光電 B. 內(nèi)光電C.光生電動(dòng)勢24. 金屬絲應(yīng)變片在測量構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，電阻的相對變化主要由一b-來決定的。A.貼片位置的溫度變化B.電阻絲幾何尺寸的變化 C.電阻絲材料的電阻率變化25. 極距變化型電容傳感器適宜于測量微小位移量是因?yàn)閎。A.電容量微小影響靈敏度B.靈敏度與極距的平方成反比，間距變化大則產(chǎn)生非線性誤差C.非接觸測量26. 壓電材料按一定方向放置在交

6、變電場中，其幾何尺寸將隨之發(fā)生 變化,這稱為-效應(yīng)。A.壓電B.壓阻 C. 壓磁 D. 逆壓電27. 調(diào)制可以看成是調(diào)制信號與載波信號一a。A.相乘B. 相加C.相減 D.相除28. 振動(dòng)分析1) .輸入力信號與輸出位移之比稱為_B。A.A.位移導(dǎo)納；B。位移阻抗；G加速度導(dǎo)納；D。速度阻抗2) .輸出加速度信號與輸入力之比稱為B。A.位移導(dǎo)納；B。加速度導(dǎo)納；C。加速度阻抗；0速度阻抗3) .測量振動(dòng)所用的磁電式速度計(jì)，輸出電量的大小與其線圈的C成正比。A.絕對速度；B。相對速度；C。線圈與殼體的相對速度4）.壓電式加速度計(jì)測量系統(tǒng)的工作頻率下限取決于_A。A.加速度計(jì)力學(xué)系統(tǒng)的頻率特性；B

7、。壓電晶體的電路特性；G 測量電路1. B;2. B；3. C;4. A;29. 帶通濾波器所起的作用是只允許（C ）通過。a.低頻信號；b.高頻信號；c.某一頻帶的信號；d.所有頻率分 量信號30. 不失真測量的條件除要求測量系統(tǒng)幅頻特性是常值外，其相頻特 性要求滿足（A ）a.相移與頻率成正比；b.常值相移；c. 任意相移；d. 無特殊要求31 .對某二階系統(tǒng)輸入周期信號 X（t）=A osin 3盤，則系統(tǒng)輸出信號有 以下特性（C ）。注：3 m>3 na.幅值、頻率、相位皆不變；b.頻率改變，幅值、相位不變；c.幅值、相位改變，頻率不變；d. 相位不變，幅值、頻率改變。32.將時(shí)

8、域信號進(jìn)行時(shí)移，則該信號對應(yīng)的頻域信號將會(huì)產(chǎn)生（D）a.擴(kuò)展；b.壓縮；c.不變；d.僅有相移1. 信- 號 '可分為 確定性信號 和 非確定性信號 兩大類。2. 確定性信號可分為 周期信號 和 非周期信號 -兩類，前者頻譜特點(diǎn)是 離散性， 后 者頻譜特點(diǎn)是 連續(xù)性。3. 信號的有效值又稱為 均方根值一， 有效值的平方稱為 均方值一， 它描 述測試信號的強(qiáng)度(信號的平均功率)。4. 周期信號的傅氏三角級數(shù)展開式中：an表示 余弦分量的幅值，bn表示正弦分量的幅值 ，ao表示常值分量,An表示 各頻率分量的幅值，n表示 各頻率分量的相位，n 0表示 n次諧波分量的角頻率 o5. 工程中常

9、見的周期信號，其諧波分量的幅值總是隨諧波次數(shù) n的增加而衰減的，因此，沒有必要取那些高次的諧波分量。6.周期方波的傅氏級數(shù)：x/t) A "(cos ot -cos3 ot L )周期三角波3的傅氏級數(shù)：X2(t) (cos ot -cos3 ot cos5 ot L )，它們的直2925流分量分別是a和竺。信號的收斂速度上，方波信號比三角波信號更慢.7.計(jì)算積分值：(t 5) etdt8.兩個(gè)時(shí)間函數(shù)洛和X2(t)的卷積定義式是-o連續(xù)信號X(t)與單位脈沖函數(shù)(t to)進(jìn)行卷積其結(jié)果是：x(t) * (t to)=X(t-t o) o9.單位脈沖函數(shù)(t to)與在to點(diǎn)連續(xù)的

10、模擬信號f (t)的下列積分：f(t) (t to)dtf(t o)o這一性質(zhì)稱為脈沖采樣。10.已知傅氏變換對：Xt) ? X")和 X2(t) ? X2(f)，當(dāng) x(t) x't) X2(t)時(shí)，貝 y X( f) = X i(f)x 2(f)o11. 測試裝置的特性可分為靜態(tài)特性和 動(dòng)態(tài)特性。12. 測試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)有 靈敏度、非線形度 和回程誤差o13. 測試裝置的輸出信號拉氏變換與輸入信號拉氏變換之比稱為裝置白勺傳遞函數(shù)o14. 測試裝置對單位脈沖函數(shù)(t)的響應(yīng)，稱為 脈沖響應(yīng)函數(shù) 記為h(t),h(t)的傅氏變換就是裝置的 頻率響應(yīng)函數(shù)o15. 測試裝置

11、的動(dòng)態(tài)特性在時(shí)域中用 微分方程描述，在頻域中用 頻率響應(yīng)函數(shù) 一描 述。16. 二階系統(tǒng)的主要特征參數(shù)有 靜態(tài)靈敏度、固有頻率和阻尼率o17. 已知輸入信號x(t) 30cos(30t 30°)，這時(shí)一階裝置的 A( ) 0.87,()21.70 ,則該裝置的穩(wěn)態(tài)輸出表達(dá)式是：y(t) =26.1cos(30t+8.3 )。18. 輸入x(t)、輸出y(t)，裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)h(t)，它們?nèi)唛g的關(guān)系是y( t)=x(t)*h(t),卷積關(guān)系。19. 測試裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(j )，貝S H(j )表示的是幅頻特性，H (j )表示的是相頻特性，它們都是頻率的函數(shù)。20. 可用

12、于實(shí)現(xiàn)非接觸式測量的傳感器有 渦流式和電容式等。21. 電阻應(yīng)變片的靈敏度表達(dá)式為S dR 1 2E，對于金屬應(yīng)變dl/l片來說：S=1+2V而對于半導(dǎo)體應(yīng)變片來說 S二入E。22. 電容器的電容量C丄上,極距變化型的電容傳感器其靈敏度表達(dá) 式為:23. 光電元件中常用的有 光敏電阻、光敏晶體管 和 光電池。24. 壓電傳感器在使用電荷放大器時(shí)，其輸出電壓幾乎不受電纜長度變 化的影響。25. 超聲波探頭是利用壓電片的逆電壓效應(yīng)工作的。26. 為了補(bǔ)償溫度變化給應(yīng)變測量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ) 償應(yīng)變片應(yīng)接在相鄰橋臂上。三.簡答題1. 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片， 工作效應(yīng)有何不同？使用

13、時(shí) 應(yīng)如何進(jìn)行選用？答：金屬電阻應(yīng)變片工作效應(yīng)是基于在發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化，而半導(dǎo)體應(yīng)變片是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)。所謂壓阻效應(yīng)，是指單晶體半導(dǎo)體材料在沿某一軸向受到外力作用時(shí)，其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。使用時(shí)根據(jù)各自特點(diǎn)選用：金屬電阻應(yīng)變片：溫度穩(wěn)定性好、線性度高、應(yīng)變范圍大。半導(dǎo)體應(yīng)變片；靈敏度高、機(jī)械滯后小、體積小。2. 為什么說壓電式傳感器只適用于動(dòng)態(tài)測量而不能用于靜態(tài)測量？答：對于一個(gè)壓電式傳感器，若要測得力值F,主要問題是如何測 得電荷量值。原則上講，必須采用不消耗極板上電荷的方法，即 采用的測量手段不從信號源吸取能量。顯然，這在實(shí)現(xiàn)原理上是 困難的。從此點(diǎn)出發(fā)，利用壓

14、電式傳感器測量靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)量值 時(shí)，必須采取一定措施，使電荷從壓電晶片經(jīng)測量電路的漏失減 少到足夠小的程度。而在動(dòng)態(tài)交變力作用下，電荷可以不斷補(bǔ)充， 可以供給測量電路一定的電流，故壓電式傳感器宜作動(dòng)態(tài)測量。3. 為什么說極距變化型電容傳感器是非線性的？采取什么措施 可改善其非線性特性？答：因?yàn)闃O距變化型傳感器其靈敏度 S 與極距平方成反比，所以 極距變化型傳感器是非線性的。因此，為了減小這一誤差，通常 規(guī)定在較小的間隙變化范圍內(nèi)工作，以便獲得近似線性關(guān)系。一 般取極距變化范圍約為 0.1。4. 光電效應(yīng)有哪幾種 ？與之對應(yīng)的光電元件各有哪些 ? 答：光電效應(yīng)分為：外光電效應(yīng)：光電管，光電倍增管

15、。內(nèi)光電效應(yīng)：光敏電阻。 光生伏打效應(yīng)：光電池。5. 利用渦流式傳感器測量物體位移時(shí)，如果被測物體是塑料材 料，此時(shí)可否進(jìn)行位移測量？為了能對該物體進(jìn)行位移測量應(yīng)采 取什么措施，并應(yīng)考慮哪些方面問題？ 答：不可以，因?yàn)樾纬呻姕u流的條件之一必須有導(dǎo)電體處于交變 磁場中，而導(dǎo)電體（被測物體）是塑料材料制成，不導(dǎo)電。 應(yīng)在物體表面加一層薄金屬片，與物體構(gòu)成一體，隨物體同步移 動(dòng)。應(yīng)考慮金屬片材料要均勻，激勵(lì)電流及頻率要穩(wěn)定。6. 什么是信號？信號處理的目的是什么？ 答：信號是指能夠反映或表示信息的傳輸載體。信號處理的目的有：削弱信號中的多余內(nèi)容、濾出混雜的噪聲和 干擾、或?qū)⑿盘栕儞Q成易處理、運(yùn)輸、分

16、析與識別的的形式，以 便后續(xù)其它處理。7. 信號分類的方法有哪些？答：信號處理的方法有：按數(shù)學(xué)關(guān)系、取值特征、能量功率、處 理分析、所具有的時(shí)間函數(shù)特性，取值是否為實(shí)數(shù)等分類方法。8請指明下面信號(t)是功率信號，還是能量信號，給出證明.2coslOt(1)e(2)x(t) i o t 5©l(3) e(4)x(t) cos . 3t9試述函數(shù)的定義和性質(zhì).答:定義：在£時(shí)間內(nèi)激發(fā)一個(gè)矩形脈沖 S £ (t),其面積為1.當(dāng)£趨于 0時(shí)，S £ (t)的極限就稱為3函數(shù)，記做3(t)。3函數(shù)稱為單位脈沖函數(shù)其性質(zhì)有：乘積特性、積分特性、卷積特性

17、。10電感傳感器(自感型)的靈敏度與哪些因素有關(guān)？要提高靈敏度可采 取哪些措施？電感傳感器(自感型)的靈敏度與氣隙長度的平方成反比,小，靈敏度愈高為了提高其靈敏度，電感傳感器（自感型）一般采用差動(dòng)型。11.簡述濾波器在測試工作中的應(yīng)用.答：電壓測量、時(shí)間測量、相位測量、頻率測量。濾波器作為一種選頻裝置，在測試工作中主要應(yīng)用有：帶通濾波 器用作頻譜分析儀中的選頻裝置；低通濾波器用作數(shù)字信號分析系統(tǒng) 中的抗頻混濾波；高通濾波器被用于聲發(fā)射檢測儀中剔除低頻干擾噪 聲；帶阻濾波器用作電渦流測振儀中的陷波器12簡述電阻應(yīng)變傳感器的工作原理及溫度補(bǔ)償方法。（以梁為例，說明 應(yīng)變片的粘貼方向，各應(yīng)變片的作用

18、，畫出全橋路圖，并闡明理由。） 工作原理：基于在發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化。為了補(bǔ)償溫度變化給應(yīng)變測量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫 度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在相鄰橋臂上。13、試述sin c（t）函數(shù)的定義和性質(zhì)定義：時(shí)域：si nc(t)二頻域：si nc(t)二性質(zhì):14試述簡支梁振動(dòng)的測試方法，畫測試簡圖，并闡明用到的傳感器、測試裝置、測試步驟等。四計(jì)算題21、A2 x2 則也可先求概率密度函數(shù)：1.求正弦信號xt Asin t的均方值x 解：2 1 T 21 T9.2xx tdtA sintdtT 0T 02 2T/2.22 2T2 1cos2 t AsintdtAdtT0T0227Tsi

19、nTA2-AT442P(t)2x p(x)dx2.求正弦信號xt Asin( t)的概率密度函數(shù)p(x)丄t arcsin仝，魚1 N1辭AdxS %2解：A代入概率密度函數(shù)公式得：1tp(x) limlimx 0 x x 0 T12dt2dxT2 2T A x212 2 2A x、A2 x3. 求如下圖所示周期性方波的復(fù)指數(shù)形式的幅值譜和相位譜解 在x(t)的一個(gè)周期中可表示為1x(t) 0tT1T1t T 2該信號基本周期為T,基頻0=2 /T,對信號進(jìn)行傅里葉復(fù)指數(shù)展開。 由于x(t)關(guān)于t=0對稱，我們可以方便地選取-T/2 <<T/2作為計(jì)算區(qū)間 計(jì)算各傅里葉序列系數(shù)Cn

20、當(dāng)n=0時(shí)，常值分量Co：iTi2TidtT TiTCoao1e jn oT當(dāng)n 0時(shí),最后可得1 TiTTie jn otdtjnTi2ejn ote jn ot市 2j注意上式中的括號中的項(xiàng)即 葉序列系數(shù)Cn可表示為sin (n o Ti)的歐拉公式展開,因此，傅里cn 2sin(n 衛(wèi) 乙 sin c(n “)，n On oTT其幅值譜為:如下：Cnfsing oTi，相位譜為:O,頻譜圖Cn2Ti /T丘1 丨7" oCn/ T0 Hi1 L2Ti /TO1 0n011)4. 設(shè)cn為周期信號X(t)的傅里葉級數(shù)序列系數(shù)，證明傅里葉級數(shù)的 時(shí)移特性。FS即：若有Xt Cn貝y X t toFS e j OtOCn證明：若x(t)發(fā)生時(shí)移to (周期T保持不變)，即信號x(t- to)，則其對應(yīng)的傅立葉系數(shù)為令 t to，代入上式可得1j 0(10) 1CnxedTTej 0t01xe j 0 dT Tej 0t0Cn1 xtej0tdtT T因此有同理可證 證畢！x t t0FSjecnj(2 /T)teCnFSjj(2 /T)t°x t t0ecneCn5.力傳感器具有二階特性，其傳遞函數(shù)為：Hns22 nS已知該傳感器的固有頻率為fn 1000 HZ，阻尼比為 0.7，試問用 測量頻率分別為600Hz和400