測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理復(fù)習(xí)題(客觀題)

1、 第1、3章 # 一、判斷題.TOC o 1-5 h z1對(duì)多次測(cè)量的數(shù)據(jù)取算數(shù)平均值，就可以減少隨機(jī)誤差的影響。(V)2傳感器的線性范圍越寬，表明其工作量程越大。(V)3一臺(tái)儀器的重復(fù)性很好，但測(cè)得的結(jié)果并不準(zhǔn)確，這是由于存在隨機(jī)誤差的緣故。(V)4一臺(tái)儀器的重復(fù)性很好，但其靜態(tài)測(cè)量結(jié)果也可能存在很大的誤差。(V)5頻率不變性原理是指任何測(cè)試裝置的輸出信號(hào)的頻率總等于輸入信號(hào)的頻率。(V)固有頻率fn=600Hz的振動(dòng)子測(cè)量600Hz的諧波信號(hào)，輸出不會(huì)失真。(X)若振動(dòng)子的固有頻率fn=400Hz,則其工作頻率范圍為0400Hz。(X)測(cè)試系統(tǒng)的幅頻特性在工作頻帶內(nèi)通常是頻率的線性函數(shù)，而

2、線性測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度是時(shí)間的線性函數(shù)。(X)線性測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度是時(shí)間的線性函數(shù)。(X)測(cè)量系統(tǒng)的固有頻率越高，其靈敏度也越高。(X)一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)試范圍越窄。(V)同一測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量有效頻帶不同的信號(hào)時(shí)肯定表現(xiàn)出不同的幅頻特性。(X)一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T越小越好。(V)一般的機(jī)械系統(tǒng)都可近似看成是二階的“質(zhì)量-彈簧-阻尼”系統(tǒng)。(V)在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng)輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。(V)16當(dāng)輸入信號(hào)x(t)定時(shí)，系統(tǒng)的輸出y(t)將完全取決于傳遞函數(shù)H(t),而與系統(tǒng)的物理模型無(wú)關(guān)。(V)測(cè)試裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。(

3、X)隨機(jī)誤差不可能被修正，但在了解其統(tǒng)計(jì)規(guī)律之后，還是可以控制和減少它們對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。(V)實(shí)際測(cè)試系統(tǒng)的輸出與輸入之間保持嚴(yán)格的線性關(guān)系(X)測(cè)試裝置的相頻特性表示了信號(hào)各頻率分量的初相位和頻率間的函數(shù)關(guān)系。(X)、選擇題D)B.用彈簧秤稱物體重量;下述參量的測(cè)量屬于間接測(cè)量法的是(A.用天平測(cè)量物體質(zhì)量；D.線圈靶測(cè)速C聲級(jí)計(jì)測(cè)聲強(qiáng)級(jí);要測(cè)量x（t）=50sin40n+10sin2000n的振動(dòng)位移信號(hào)，為了盡量減少失真，應(yīng)采用（B）的慣性加速度計(jì)。A.fn=15Hz、p=0.707;B.fn=1000Hz、B=0.707;C.fn=50Hz、B=0.04;D.fn=1000Hz、p=

4、0.04。有一溫度計(jì)，它的測(cè)量范圍為0200r，精度為0.5級(jí)，該表可能出現(xiàn)的最大絕對(duì)誤差為（A）。A.1rB.0.5rC.2rD.20r對(duì)某二階系統(tǒng)輸入周期信號(hào)x（t）=A0sinamt，則系統(tǒng)輸出信號(hào)有以下特性（C）。A.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。一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)量范圍（B）。A.越寬；B.越窄；C.不變；D.無(wú)規(guī)律可尋。二階系統(tǒng)中引入合適的阻尼率的目的是（C）。A.使得系統(tǒng)輸出值穩(wěn)定；B.使系統(tǒng)不共振；C.獲得較好的幅頻、相頻特性；D.獲得好的靈敏度。測(cè)量等速變化的溫度時(shí)，為了減

5、小測(cè)量誤差，希望測(cè)溫傳感器的時(shí)間常數(shù)（B）A.大些好；B.小些好；C.要適中；D.可不考慮。為實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試，在所傳輸信號(hào)的頻帶內(nèi)，除應(yīng)保證幅頻特性恒定不變外，相頻特性應(yīng)（C）。A.等于0；B.等于常數(shù)；C.與頻率保持線性比例關(guān)系；D.等于-45不屬于測(cè)試裝置動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)是（A）。A.靈敏度；B.時(shí)間常數(shù)；C.固有頻率；D.阻尼比。測(cè)試裝置所能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化的能力，稱為（D）。B.靈敏度;D.分辨力。A.精度；C.穩(wěn)定性;11下列哪個(gè)參數(shù)可以反映測(cè)試系統(tǒng)的隨機(jī)誤差的大小?（B）。A靈敏度；B重復(fù)性；C滯后量；D線性度。12儀器結(jié)構(gòu)不完善所引起的誤差屬于（A）。A引用誤差；B隨機(jī)誤差；

6、C過(guò)失誤差；D系統(tǒng)誤差。13在一測(cè)試系統(tǒng)中，被測(cè)信號(hào)頻率為1000Hz,幅值為4V，另有兩干擾信號(hào)分別為2000Hz,8V和500Hz,2V，則利用（C）提取有用信號(hào)。A.疊加性；B.比例性；C.頻率保持性；D.幅值保持性。用二階系統(tǒng)作為測(cè)試裝置時(shí)，影響幅值測(cè)量誤差大小的參數(shù)有（C）。A.時(shí)間常數(shù)；B.靈敏度；C.固有頻率和阻尼度；D.回程誤差。信噪比越大則（A）。A.有用信號(hào)的成分越大，噪聲的影響越??；B.有用信號(hào)的成分越大，噪聲的影響越大；C.有用信號(hào)的成分越小，噪聲的影響越小；D.有用信號(hào)的成分越小，噪聲的影響越大。在下面的傳感器的主要性能指標(biāo)中，能夠反映傳感器對(duì)于隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)量的響

7、應(yīng)特征的是（C），能夠反映多次連續(xù)測(cè)量值的分散度的是（C）。A.靈敏度，動(dòng)態(tài)特性；B.動(dòng)態(tài)特性，線性度；C.動(dòng)態(tài)特性，重復(fù)度；D.穩(wěn)定度，動(dòng)態(tài)特性。以下對(duì)二階測(cè)試環(huán)節(jié)敘述正確的是（B）。A.測(cè)量環(huán)節(jié)的靜態(tài)靈敏度應(yīng)高于被測(cè)試環(huán)節(jié)的靜態(tài)靈敏度；B.測(cè)試系統(tǒng)的固有頻率越高越好；C.測(cè)試系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)低于被測(cè)量環(huán)節(jié)的靜態(tài)靈敏度；D.測(cè)試環(huán)節(jié)的靜態(tài)靈敏度應(yīng)低于被測(cè)量環(huán)節(jié)的靜態(tài)靈敏度。若要求信號(hào)在傳輸過(guò)程中不失真，則輸出與輸入應(yīng)滿足：在幅值上（A）差一個(gè)比例因子，在時(shí)間上（A）滯后一段時(shí)間。A.允許，允許；B.允許，不允許；C.不允許，允許；D.不允許，不允許。線性測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)生失真是由（A）兩種因素造成

8、的A.幅值失真，相位失真；B.幅值失真，頻率失真；C.線性失真，相位失真；D.線性失真，頻率失真。關(guān)于傳遞函數(shù)的特點(diǎn)，下列敘述不正確的是（C）。B.反映測(cè)試系統(tǒng)的傳輸和響應(yīng)特性;D.只反映測(cè)試系統(tǒng)的特性。A與具體的物理結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān);C.與輸入有關(guān)；填空測(cè)試作為具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量，是（測(cè)量）和（試驗(yàn)）的綜合。信息與信號(hào)二者間的關(guān)系是（信號(hào)是信息的載體，信息是信號(hào)的內(nèi)涵）。在測(cè)試系統(tǒng)中，輸入量與輸出量之間一般是（一一對(duì)應(yīng)）關(guān)系。測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性在（時(shí)）域內(nèi)用脈沖響應(yīng)函數(shù)描述，在（復(fù)數(shù)）域內(nèi)用傳遞函數(shù)描述，在（頻）域內(nèi)用頻率響應(yīng)函數(shù)描述。表征一階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)是（時(shí)間常數(shù)），表征二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的

9、參數(shù)是固有頻率和（阻尼比）。測(cè)試系統(tǒng)一般由（試驗(yàn)裝置）、測(cè)量裝置、（數(shù)據(jù)處理裝置）和（顯示記錄裝置）等四部分組成。測(cè)量誤差是指（測(cè)量值與其真值之間）的差值，有系統(tǒng)誤差、（隨機(jī)誤差）和（粗大誤差）3類。測(cè)量范圍是指該裝置在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)所能測(cè)量的（被測(cè)量）的范圍，對(duì)于動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置還要標(biāo)明在允許誤差極限內(nèi)它所能測(cè)量的（頻率范圍）。測(cè)試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有線性度、（靈敏度）、（回程誤差）等。線性度是指測(cè)試系統(tǒng)輸出、輸入之間保持（常值比例）關(guān)系的程度。線性定常系統(tǒng)的疊加原理和（頻率保持特性），在測(cè)量工作中具有重要作用?；爻陶`差是由于系統(tǒng)內(nèi)部的（彈性元件）、（磁性元件）的滯后特性以及機(jī)械部分的摩擦

10、、（間隙）、灰塵積塞等原因造成的?，F(xiàn)有0300oC、0.5級(jí)和0120oC、1級(jí)的兩支溫度計(jì)，預(yù)測(cè)量100oC左右的溫度，測(cè)量精度高的是用（0120oC、1級(jí)）。理想的測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)該具有單值的、確定的（輸入-輸出）關(guān)系，其中以輸出和輸入成（線性）關(guān)系為最佳。測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)不隨時(shí)間而變化的系統(tǒng)稱為（定?；驎r(shí)不變）系統(tǒng)。若輸入和輸出呈線性關(guān)系，則成為（線性）系統(tǒng)。二階系統(tǒng)得主要特征參數(shù)有（靜態(tài)靈敏度）、固有頻率、阻尼比。四測(cè)量系統(tǒng)基本知識(shí)題試證明一階線性測(cè)量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(j3)=1/(1+jWT)并推倒出它的幅頻特性齊y(t)=x(t)tY(s)+Y(s)=Z(s)和相頻特性的表達(dá)式。

11、參考答案：一階系統(tǒng)微分方程為兩邊拉氏變換得(t+1)Y(s)=Z(s)H(s)=Y(s)Z(s)1=1+T # #二H(j3)=-A(3)=1,.1+(wT2 #2階線性系統(tǒng)和二階線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)表達(dá)式是什么？影響一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的主要參數(shù)是什么？如何選??？參考答案：階系統(tǒng)的傳遞函數(shù):G(s)= # 二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：G(s)=二2s+2EnS+3影響一階系統(tǒng)的主要參數(shù)是時(shí)間常數(shù)T。時(shí)間常數(shù)小說(shuō)明系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，反之，系統(tǒng)的響應(yīng)速度慢。因此，一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)應(yīng)該盡可能小些。影響二階系統(tǒng)的主要參數(shù)是系統(tǒng)的阻尼比E和固有頻率g。阻尼比大響應(yīng)速度慢，阻0.60.8之間。當(dāng)尼比小會(huì)產(chǎn)

12、生振蕩，趨于穩(wěn)態(tài)值的速度也很慢。因此，通常阻尼比應(yīng)在阻尼率E一定時(shí)，固有頻率nn越大，系統(tǒng)的工作頻率越大。信噪比的含義是什么？信噪比小好還是大好？為什么?參考答案:信號(hào)與噪聲或者信號(hào)與干擾的比值定義為信噪比，SNR=10lg?Ns?dB?Nn?信噪比越大越好。信噪比大，意味著有用信號(hào)所占的功率大，減小了噪聲的干擾。4選用傳感器的一般原則有哪些？參考答案：1）靈敏度:傳感器的量程范圍是和靈敏度是緊密相關(guān)的。傳感器的靈敏度并非越高越好，根據(jù)被測(cè)量要求來(lái)選取。2）線性范圍：為了保證測(cè)量的精確度，傳感器必須在線性區(qū)域內(nèi)工作。3）響應(yīng)特性：傳感器的響應(yīng)特性必須在所測(cè)頻率范圍內(nèi)盡量保持不失真。但實(shí)際傳感器

13、的響應(yīng)總有一遲延，但遲延時(shí)間越短越好。4）穩(wěn)定性：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用以后，其輸出特性不發(fā)生變化的性能。為了保證穩(wěn)定性，在選用傳感器之前，應(yīng)對(duì)使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，以選擇合適的傳感器類型。5）精確度：表示傳感器的輸出與被測(cè)量的對(duì)應(yīng)程度。傳感器的精確度也并非愈高愈好，因?yàn)檫€要考慮到經(jīng)濟(jì)性。傳感器在實(shí)際測(cè)試條件下的工作方式，也是選用傳感器時(shí)應(yīng)考慮的重要因素。 第2章一、判斷題TOC o 1-5 h z壓電傳感器的電壓靈敏度及電荷靈敏度不受外電路的影響。(2將傳感器做成差動(dòng)式可以提高靈敏度、改善非線性、實(shí)現(xiàn)某些補(bǔ)償。(V)壓電式傳感器在后接電荷放大器時(shí)，可基本消除電纜電容的影響，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變化緩慢的被測(cè)量的

14、測(cè)量。(V)只要保證兩組相對(duì)橋臂阻抗大小之積相等這一條件，就可使直流電橋及交流電橋達(dá)到平衡。(x)磁電式傳感器由于存在運(yùn)動(dòng)部分，因此不能用于高頻測(cè)量。(X)測(cè)量小應(yīng)變時(shí)，應(yīng)選用靈敏度高的金屬應(yīng)變片；測(cè)量大應(yīng)變時(shí)，應(yīng)選用靈敏度低的半導(dǎo)體應(yīng)變片。(X)由于霍爾式傳感器輸出的霍爾電勢(shì)與控制電流及所處的磁場(chǎng)強(qiáng)度的乘積成正比，因此可用作乘法器。(V)壓電式傳感器的電荷靈敏度與外電路(連接電纜、前置放大器)無(wú)關(guān)，電壓靈敏度則受外電路的影響。(V)用差動(dòng)變壓器式電感傳感器測(cè)量位移時(shí)，直接根據(jù)其輸出就能辨別被測(cè)位移的正負(fù)極性。(X)半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度比金屬應(yīng)變片高，線性和穩(wěn)定性也比后者好。(X)差動(dòng)螺管式自

15、感傳感器與差動(dòng)變壓器式互感傳感器的結(jié)構(gòu)相似，都是把被測(cè)位移的變化轉(zhuǎn)換成輸出電壓的變化。(X)由于線圈可以做得比較輕巧，因此動(dòng)圈式磁電傳感器可以用來(lái)測(cè)量變化比較快的被測(cè)量，而動(dòng)鐵式磁電傳感器則不能。(X)壓電式傳感器的電荷靈敏度只取決于壓電材料本身，而電壓靈敏度則還與外電路的電氣特性有關(guān)。(V)14.測(cè)量小應(yīng)變時(shí)，應(yīng)選用金屬絲應(yīng)變片，測(cè)量大應(yīng)變時(shí)，應(yīng)選用半導(dǎo)體應(yīng)變片。(X)作為溫度補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變片應(yīng)和工作應(yīng)變片作相鄰橋臂且分別貼在與被測(cè)試件相同的置于同一溫度場(chǎng)的材料上。(V)17.交流電橋可測(cè)靜態(tài)應(yīng)變，也可測(cè)動(dòng)態(tài)應(yīng)變。(V)18.電荷放大器使壓電加速度計(jì)輸出的電荷量得到放大，由此而得電荷放大器的名稱

16、。（V）TOC o 1-5 h z19由于存在橫向效應(yīng)，所以用金屬絲應(yīng)變片單獨(dú)測(cè)定橫向應(yīng)變時(shí)，其靈敏度比測(cè)定縱向應(yīng)變要低。（V）接觸式測(cè)溫是基于熱平衡原理進(jìn)行的，非接觸式測(cè)溫是基于熱輻射原理進(jìn)行的。（V）同一材料構(gòu)成的熱電偶，即使兩端點(diǎn)溫度不等，也不會(huì)形成熱電勢(shì)。（V）壓電式傳感器與電壓放大器配合使用時(shí)，傳感器的靈敏度與電纜長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。（X）二、填空某些傳感器常做成差動(dòng)式使用，其優(yōu)點(diǎn)是（提高靈敏度），（改善非線性）和（實(shí)現(xiàn)某些補(bǔ)償）。壓電式傳感器的后面可連接兩種測(cè)量電路，它們是（電壓放大器），（電荷放大器）。金屬應(yīng)變片是基于材料的（應(yīng)變）效應(yīng)工作的，半導(dǎo)體應(yīng)變片是基于材料的（壓阻）效應(yīng)工作的，壓

17、電傳感器是基于材料的（壓電）效應(yīng)工作的。屬于結(jié)構(gòu)型傳感器的有（電感傳感器）、（磁電傳感器）等，屬于物性型傳感器的有（壓電傳感器）、（霍爾傳感器等）。出于負(fù)載效應(yīng)的考慮，壓電式加速度計(jì)的質(zhì)量應(yīng)盡可能地（?。９鈻艂鞲衅骶哂校ㄆ骄┳饔?，它可基本上消除柵線刻劃誤差的影響。差動(dòng)變壓器式傳感器是將被測(cè)位移量的變化轉(zhuǎn)換成線圈（互感系數(shù)）的變化，通常兩個(gè)次級(jí)線圈要求（反串）連接。用電容式傳感器測(cè)量液位、薄膜厚度等參數(shù)時(shí)，其型式屬于（變介質(zhì)）。9.壓電效應(yīng)有四種：（縱向壓電效應(yīng)）、（橫向壓電效應(yīng)）、（切向壓電效應(yīng)）、（逆壓電效應(yīng)）。熱電偶是基于某些金屬或半導(dǎo)體材料的（熱電）效應(yīng)工作的。傳感器的作用是（感受被

18、測(cè)量并將其轉(zhuǎn)換成便于進(jìn)一步處理的電量或電參數(shù)），它通常由（敏感元件）元件和（轉(zhuǎn)換元件）元件兩部分組成。在各種型式的電容傳感器中，以（變間隙）型電容傳感器的靈敏度最高。光電元件是基于半導(dǎo)體材料的（光電效應(yīng)）效應(yīng)工作的。壓電式傳感器在后接（電壓）放大器時(shí)，由于電路存在比較明顯的放電效應(yīng)，因此不能對(duì)緩慢變化的被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量。15將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成敏感元件結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化的傳感器稱為（結(jié)構(gòu)）型傳感器，利用敏感元件材料物理性質(zhì)的某一特點(diǎn)工作的傳感器稱為（物性）型傳感器。三、選擇正確的答案填空。1半導(dǎo)體應(yīng)變片是基于材料的（B）工作的A.應(yīng)變效應(yīng)C.熱電效應(yīng)2電容傳感器中靈敏度最高的是（AA.極距變化型C.

19、介質(zhì)變化型3.為提高應(yīng)變電橋的靈敏度，可采取（A.半橋雙臂各串聯(lián)一片電阻應(yīng)變片；C.適當(dāng)提高供橋電源的電壓；B.壓阻效應(yīng)D.壓電效應(yīng)）。B.面積變化型C）。B.半橋雙臂各并聯(lián)一片電阻應(yīng)變片;D.增加應(yīng)變片的電阻值。 # #（D）傳感器屬于根據(jù)敏感元件材料本身的物理性質(zhì)變化而工作的物性型傳感器。B.電容式A.電感式C.磁電式D.壓電式在電容傳感器的測(cè)量電路中，（C）可以使輸出電壓的幅值與傳感器極板間隙成正比。A.交流電橋C.運(yùn)算式電路電阻應(yīng)變片的靈敏度定義為（BA.應(yīng)變片的電阻變化與應(yīng)變之比；C.應(yīng)變片的電阻變化與形變之比；可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量的傳感器是（A.差動(dòng)變壓器C.變阻器式傳感器下述參量的測(cè)量屬于間接測(cè)量法的