2014秋季測試技術(shù)復(fù)習(xí)提綱答案

簡答題（5分，840分）計算題（10分，220分）論述題（20分，240分第一部分：信號與信息的區(qū)別，測量、計量、測試的區(qū)別。信息信號中蘊(yùn)含著分析和解決問題所需要的信息。測量是指以確定被測對象的量值為目的而進(jìn)行的一組操作。計量是指為了實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量，是計量部門進(jìn)行的測量。測試是指具有實驗性質(zhì)的測量，包括測量和實驗。測量方法和測量誤差的分類。ab被測量是否直接和已知的同種量進(jìn)行比較的原則，可分為直接比較測量和間接比較測量；c定測量精度的全部或部分因素的改變與否，可分為等精度測量和不等精度測量。按照誤差的表示方法不同，可分為絕對誤差、相對誤差、引用誤差和分貝誤差。測量結(jié)果的表達(dá)方式。x x 1基于極限誤差的測量結(jié)果的表達(dá)式為：0 max，ma為極限誤差2基于t分布的表達(dá)式：如果測量值x服從正態(tài)分布（，x的基于t分布x xt 的測量結(jié)果的表達(dá)式為：0概率分布的限制。

x （3=樣本平均值x的標(biāo)準(zhǔn)偏差x來表征

x x0

snxn不信號的分類1、按數(shù)學(xué)關(guān)系可分為確定性信號和非確定性信號（隨機(jī)信號2、按取值特征可分為連3456、按處理分析的域可分為時域信號和頻域信號等。（包括簡諧周期信號和復(fù)合周期信號（包括準(zhǔn)周期信號和瞬變信號；隨機(jī)信號分為平穩(wěn)隨機(jī)信號（各態(tài)歷經(jīng)信號和非各態(tài)歷經(jīng)信號）平穩(wěn)隨機(jī)信號。計算機(jī)測試系統(tǒng)的組成。一般來說，測試系統(tǒng)由傳感器、中間變換裝置和顯示/記錄裝置三部分組成。第二部分：線性系統(tǒng)的定義和基本性質(zhì)。呈現(xiàn)線性關(guān)系的系統(tǒng)，稱之為線性時不變系統(tǒng)，也稱線性常定系統(tǒng)。、（或差（差3、頻率保持性。測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性的定義。答：測量時，測試裝置的輸入輸出信號不隨時間而變化，測試裝置所表現(xiàn)出來的特性。測試系統(tǒng)動態(tài)特性的定義和應(yīng)用（求穩(wěn)態(tài)輸出、測量誤差。答：測試系統(tǒng)動態(tài)特性是指測試系統(tǒng)對輸入的動態(tài)信號隨時間變化的響應(yīng)特性。求穩(wěn)態(tài)P76(例題3.2)；求測量誤差（P85不確定）不失真測試的定義和實現(xiàn)條件。不失真測試的實現(xiàn)條件：a、幅頻特性為平行于頻率軸的直線；b、相頻特性是發(fā)自原點(diǎn)并具有一定斜率的直線。什么是不失真測試，不失真測試的條件是什么？）答：若

A,t0

0都是常數(shù)，如果一個測試裝置，則有

y(t)A0

x(tt0

)，即認(rèn)為該測試裝置實0現(xiàn)了不失真測量2At0，0Y)AejtX)波形一致對上式作傅里葉變換，有 0 。所以，若要實現(xiàn)輸出波形不失真，其幅頻、相頻特性應(yīng)滿足如下條件=-輸入

A()A0

)t0 。理、特點(diǎn)和應(yīng)用。件或裝置。由敏感元件、測量電路和其他輔助元件組成。根據(jù)被測量分為：力、速度、位移、溫度傳感器等；根據(jù)工作原理或信號轉(zhuǎn)換原理分為：機(jī)械式、電力式、光學(xué)式傳感器；根據(jù)敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系分為：能量轉(zhuǎn)換型、能量控制型；根據(jù)輸出信號性質(zhì)分為：模擬式、數(shù)字式傳感器；根據(jù)傳感器的功能材料不同分為：半導(dǎo)體、陶瓷、光纖、高分子薄膜傳感器。電阻式傳感器工作原理：把被測量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種裝置；電感式傳感器工作原理：把被測量如位移轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置；度的測量。勢（可達(dá)0.1um數(shù)量級（+--250m、結(jié)A/D轉(zhuǎn)換的步驟，量化增量和量化誤差的計算。轉(zhuǎn)換器也稱（通常是模擬電壓A/D采樣以一定的時間間隔從模擬時間信號中抽取樣本值，獲得離散時間量化編碼—把以量化的模擬數(shù)值用二BCD碼或其他碼來表示。量化增量：一個能被A/D轉(zhuǎn)換器分辨的電壓變化的最小增量稱為量化增量，用△表示。即：△=U/(2n)n為A/D轉(zhuǎn)化器位數(shù)，U為參考電壓即工作電壓范圍；由于A/D轉(zhuǎn)換器在量化過程中通常采用的是四舍五入的方法，因此A/D量化誤差。usb7325A采集卡進(jìn)行單通道單點(diǎn)采樣的流程。12位的采集卡進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后得到的二進(jìn)制原碼與模擬電壓值的換算。Labview的特點(diǎn)。答：(1)LabVIEW是基于圖形化的軟件編程平臺；(2)采用數(shù)據(jù)流編程模式，能夠同時運(yùn)行多個程序；(3)不僅具備傳(5)具有強(qiáng)大的外部接口能力，可以實現(xiàn)LabVIEW如等、CWindowsMATLAB強(qiáng)大的Intemet功能，內(nèi)置了便于應(yīng)用TCPflPDDEActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。支持常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，方便網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程測LabVIEW應(yīng)用程序都可直接移植到其他平臺上。第三部分：1、周期信號的傅里葉級數(shù)余弦函數(shù)形式展開的計算方法，以及幅頻譜和相頻譜的繪圖。2、周期信號的頻譜特點(diǎn)和非周期信號的頻譜特點(diǎn)。答：周期函數(shù)的頻譜特點(diǎn)：3、信號調(diào)理的內(nèi)容和目的。答：調(diào)理，即處理，包括放大、濾波、調(diào)制和解調(diào)。目的：便于信號的傳輸與處理①剔除信號中的噪聲和干擾，即提高信噪比SN；②消除測量系統(tǒng)的誤差，修正畸變的識別和分析信號的特征，解釋被測對象所表現(xiàn)的各種物理現(xiàn)象。4、電橋的和差特性，各種接法的靈敏度，直流電橋和交流電橋的平衡條件；與懸臂梁振動測試相結(jié)合的分析和設(shè)計。答：電橋的和差特性是指橋臂阻值變化對輸出電壓的影響的規(guī)律。1相鄰橋臂阻值的變化引起的輸出電壓為該兩橋臂各阻值變化產(chǎn)生的輸出電壓之差2兩橋臂阻值的變化所產(chǎn)生的輸出電壓為該兩橋臂各阻值變化產(chǎn)生的輸出電壓之和。Re e

e eK 0 i 01、半橋單臂連接形式

4R i0

R 4R靈敏度 0Re e

eK i 0 2R i 2R2、半橋雙臂連接形式 0 靈敏度 0R ee e Ki0 R i R3、全橋連接形式

0 靈敏度 0直流電橋平衡條件即相對兩橋臂阻抗的模的乘積相等。交流電橋平衡的條件即相對兩橋臂阻抗的模的乘積相等和阻抗角的和相等。5、調(diào)制的基本概念；調(diào)幅的定義及原理；同步解調(diào)的定義及原理；基于電橋的調(diào)幅電路和同步解調(diào)的理解；包絡(luò)檢波的步驟。調(diào)制是指利用某種低頻信號的幅值來控制或改變某一高頻振蕩信號的某個參數(shù)（調(diào)幅在數(shù)學(xué)上是將一個高頻的載波與調(diào)制波相乘調(diào)幅的過程在頻域上就相當(dāng)于一個頻移的過程。調(diào)幅波的同步調(diào)解：在時域上是將調(diào)幅波與原載波信號再次相乘，在頻域上使得調(diào)幅波的頻2wz原信號的頻譜。波。包絡(luò)檢波的步驟：偏置——調(diào)幅——整流——濾波，就可以恢復(fù)調(diào)制波。6方式，模擬濾波器的分類；模擬濾波器的作用；低通濾波器的RC無源濾波器的電路，譜中的定義方式。答：根據(jù)選頻性劃分模擬濾波器，一般分為低通、高通、帶通、帶阻濾波器。帶通濾波器和帶阻濾波器實現(xiàn)方式：帶通濾波器使高于下截止頻率而低于上截止頻率的頻截止頻率而高于上截止頻率的無衰減的通過。根據(jù)能量提供方式，模擬濾波器的分類：有源濾波器和無源濾波器。LC無源濾波器、RC無源濾波器、特殊元件構(gòu)成的濾波器、RC有源濾波器。模擬濾波器的作用：123、信號調(diào)理。頻率成分。7、模擬濾波器的設(shè)計步驟；常用的四種模擬濾波器；數(shù)字濾波器的兩種實現(xiàn)方法。函數(shù)；第二步，實現(xiàn)該傳遞函數(shù)的實際電網(wǎng)絡(luò)。常用的四種模擬濾波器：巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器、橢圓濾波器。序讓通用計算機(jī)來完成，即利用計算機(jī)軟件來實現(xiàn)。8、互相關(guān)函數(shù)的定義、物理意義、性質(zhì)和特點(diǎn)；結(jié)合石油管道泄漏設(shè)計互相關(guān)測試系統(tǒng)，分析其測試實現(xiàn)過程和定位計算公式。5-21