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文檔簡介

0章緒論

判斷題(對打V,錯(cuò)打X)

1判斷題測試技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)不同,不屬于信息科學(xué)的范

疇。()

2判斷題反饋、控制環(huán)節(jié)的功能主要用于開環(huán)控制系統(tǒng)中的測試系統(tǒng)。

3判斷題模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的功能是在采用計(jì)算機(jī)、PLC等測試、控

制時(shí),進(jìn)行模擬信號與數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)。()

4判斷虬傳感器的功能是將被測信息轉(zhuǎn)換成某種電信號的器件。它包括敏感器和轉(zhuǎn)換器兩

部分()

5判斷題信號處理環(huán)節(jié)的功能是對來自信號調(diào)理環(huán)節(jié)的信號,進(jìn)行各種運(yùn)算、濾波和分

析。()

6問答題與名詞解釋舉例說明什么是測試?

7問答題與名詞解釋測試技術(shù)的任務(wù)是什么?

8問答題與名詞解釋測試技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向是什么?

9問答題與名詞解釋說明測試技術(shù)的特點(diǎn)?

10計(jì)算分析設(shè)計(jì)問答以方框圖的形式說明測試系統(tǒng)的組成,簡述主要部分的作用。

第1章信號及其表述

第1章信號及其表述習(xí)題

判斷題(對打V,錯(cuò)打義)填空題選擇題問答題與名詞解釋計(jì)算分析

設(shè)計(jì)

1-1判斷題能用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式或圖象表達(dá)的信號稱為確定性信號。()

1-2判斷題準(zhǔn)周期信號也是由多個(gè)頻率成分疊加的信號,但疊加后不存在公共

周期。()

1-3判斷題非確定性信號又稱為隨機(jī)信號,是有法用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)的

信號。()

1-4判斷題若信號的幅值和獨(dú)立變量均連續(xù),則稱為模擬信號。()

15判斷題若信號幅值離散,獨(dú)立變量連續(xù),則稱為數(shù)字信號。()

1-6判斷題各類瞬變信號是能量信號。()

1-7判斷題周期信號是能量信號。()

1-8判斷題周期信號的頻譜不具有離散性、諧波性和收斂性。()

1-9判斷題一般非周期信號的頻譜具有連續(xù)性和衰減性等特性。()

1-10判斷題傅里葉變換特性的時(shí)域尺度壓縮(k>l)時(shí),對應(yīng)的頻域展寬且幅值增

大。()

1-11判斷題隨機(jī)過程的〃、”)和+T)不隨4改變而變化,這種隨機(jī)過程為非平

穩(wěn)隨機(jī)過程。()

1T2判斷題周期信號的三角函數(shù)展開形式的頻譜是雙邊譜;復(fù)指數(shù)展開形式的

頻譜是單邊譜。()

1-13判斷題方波是由奇次諧波的時(shí)間波形合成的。()

1-14判斷題周期信號頻譜是離散的,只出現(xiàn)在基波頻率的整數(shù)倍上。()

1-15判斷題概率密度函數(shù)曲線下的面積等于2。()

1-16判斷題若頻域信號為X(/)xY(/),則相應(yīng)的時(shí)域信號為()

1-17填空題若信號的獨(dú)立變量取值連續(xù),則是()。

1-18填空題若信號的獨(dú)立變量取值離散,則是()。

1-19填空題若x(t)的傅里葉變換是X(f),則x(kt)的傅里葉變換是o.

1-20填空題若隨機(jī)信號x(t)和y(t)的均值都為0,當(dāng)T-8時(shí),則RXy(T)=_

1-21填空題能用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式或圖象我達(dá)的信號稱為確定性信號。

1-22填空題任何樣本的時(shí)間平均等于總體平均()的隨機(jī)信號被稱為

()信號。

-23填空題能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號稱為信號,不能用確切數(shù)學(xué)式

表達(dá)的信號稱為信號。

1-24填空題在周期信號的幅值譜中,譜線間隔為2n/T,譜線高度表示o

1-25填空題磁帶記錄器進(jìn)行慢錄、快放時(shí),放演信號的頻帶,幅

值____________0

1-26填空題在周期信號的幅值譜中,譜線間隔為(),譜線高度表示

().

1-27填空題若隨機(jī)過程統(tǒng)計(jì)參數(shù)不隨時(shí)間變化,且可用一個(gè)樣本函數(shù)x,(t)

求出的信號,稱為隨機(jī)信號。

1-28選擇題每秒周期數(shù)是的度量。

(A)幅值(B)相位(C)頻率(D)波長

1-29選提題將丫(/)=小皿2/+夕)和助=甌11(匹+61)兩個(gè)信號疊加,其合成信號

x(f)+y(t)是1)o

(A)角頻率為2的周期信號(B)角頻率為右的周期信號

(C)準(zhǔn)周期信號(D)隨機(jī)信號

1-30選擇題一般周期信號可以利用傅里葉級數(shù)展開成()不同頻率的

諧波信號的線性疊加。

(A)多個(gè)乃至無窮多個(gè)(B)兩個(gè)(C)偶數(shù)個(gè)(D)奇數(shù)個(gè):

1-31選擇題周期信號的頻譜特點(diǎn)是()。

(A)離散的,只發(fā)生在基頻的整數(shù)倍;(B)連續(xù)的,隨著頻率的增大

而減小;(C)連續(xù)的,只在有限區(qū)間有非零值;(D)離散的,各頻

率成分的頻率比不是有理數(shù)。

1-32選擇題不能用確定的數(shù)學(xué)公式表示的信號是()信號。

(A)復(fù)雜周期信號:(B)隨機(jī):(C)非周期:(D)瞬態(tài):

1-33選擇題瞬變信號的頻譜特點(diǎn)是()

(A)離散的,只發(fā)生在基頻的整數(shù)倍;B)連續(xù)的,隨著頻率的增大而減

?。?C)連續(xù)的,只在有限區(qū)間有非零值;(D)離散的,各頻率成分

的頻率比不是有理數(shù)。

1-34選擇題若F氏⑺4為大于零的常數(shù),則有F[x(^)]=J______L

(A)X4);(B)kX(kf);(C)-X(kf);(D)/(令。

1-35選擇題若矩形窗函數(shù)為以/)=1|其傅里葉變換為1_______).)

-—0\t\>T/2

(A);(B);(C)(D),sin吹。

7t/rTtfvTTtfr

1-36選擇題將x(r)=4sin(2/+0)和j,(/)=8sin(匹+9)兩個(gè)信號疊加,其合成信號

x(/)+y(t)是()。

(A)角頻率為2的周期信號(B)角頻率為石的周期信號

(C)準(zhǔn)周期信號(D)隨機(jī)信號

1-37選擇題各態(tài)歷經(jīng)信號屬于下面哪--種類型的信號()

(A)復(fù)雜周期信號(B)平穩(wěn)隨機(jī)信號

(C)非平穩(wěn)隨機(jī)信號(D)準(zhǔn)周期信號

1-38選擇題方波是由()合成的。

1.(A)具有奇次諧波的時(shí)間波形(B)具有偶次諧波的時(shí)間波形

2.(C)具有整數(shù)次諧波的時(shí)間波形(D)以上都不是

1-39選擇題若時(shí)域信號為則相應(yīng)的頻域信號為().

<A)(B)X(f)+Y(f)

(C)X(/)*Y(/)(D)X(/)-Y(/)

1-40選擇題若頻域信號為x⑺xr(/),則相應(yīng)的時(shí)域信號為()。

(A)x(/)xy(/)(B)x(Z)+y(t)(C)x(/)-_y(/)(D)x(/)”(/)

1-412選擇題相同概率密度函數(shù)曲線下的面積等于()。

(A)0.1(B)0.7(C)1.0(D)2.0

1-42選擇題把正常速度v記錄在磁帶上的信號以2-速度重放并輸入信號分析儀

進(jìn)行信號分析,要想把所得頻譜變?yōu)檎鎸?shí)頻譜,應(yīng)當(dāng)()?

(A)頻譜幅值除以2,頻率橫坐標(biāo)乘以2

(B)頻譜幅值乘以2,頻率橫坐標(biāo)除以2

(C)頻譜幅值乘以1/2,頻率橫坐標(biāo)除以1/2

(D)頻譜幅值除以1/2,頻率橫坐標(biāo)乘以1/2

1-43問答題周期信號頻譜有何特點(diǎn)?

1-44問答題什么叫各態(tài)歷經(jīng)過程?

1-45問筌題周期函數(shù)的三角函數(shù)展開與復(fù)指數(shù)展開有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?

1-46問答題說明周期信號頻譜的特點(diǎn)。

1-47問答題周期信號的頻譜

1-48計(jì)算分析設(shè)計(jì)求圖周期三角波的傅里葉級數(shù)(三角函數(shù)形式和復(fù)指數(shù)形

式),并畫出頻譜圖。周期三角波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

1-49計(jì)算分析設(shè)計(jì)求圖1-2雙邊指數(shù)函數(shù)的傅里叫變換,雙邊指數(shù)函數(shù)的

波形如圖所示,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為MOI

""/>oA

x(/)=w>>0)/\

ea,/<0/\

1-50計(jì)算分析設(shè)計(jì)求正弦信號以‘)="sin("+?)的絕對均值作I,均方根值

X""s⑺及概率密度函數(shù)p(x)。

1-51計(jì)算分析設(shè)計(jì)單邊指數(shù)函數(shù)函)=Ne-(?>0,d0)與余弦振蕩信號

歹(/)=COS。/的乘積為z(/)=x?)y⑺,在信號調(diào)制中,式。叫調(diào)制信號,y(f)

叫載波,Z⑺便是調(diào)幅信號。若把z⑺再與y(t)相乘得解調(diào)信號w(t)=

求調(diào)幅信號z(,)的傅里葉變換并畫出調(diào)幅信號及其頻譜。

求解調(diào)信號w(t)的傅里葉變換并畫出解調(diào)信號及其頻譜。

1.52計(jì)算分析設(shè)計(jì)求三角窗函數(shù)圖1-52的頻譜,并作頻譜圖。

并作頻譜圖。

圖1.6

1-54計(jì)算分析設(shè)計(jì)求用單位脈沖序列g(shù)(/)對單邊指數(shù)衰減函數(shù)采樣(題圖

1-7)的頻譜,并作頻譜圖。

g(/)=Z四-〃")

w=-00

0a>0,t<0

y(f)—,

"e-a,a>0,t>0

例1-55計(jì)算分析設(shè)計(jì)求周期方波的頻譜,并作出頻譜圖。

-r(t)

A--------------

_____I

-7720772

-A

(a)

1?56IT異方忻以TT由同期力波,以復(fù)指數(shù)展開形式求頻譜,并作頻譜圖。

1.57計(jì)算分析設(shè)計(jì)求矩形窗函數(shù),如圖所示畋⑺的頻譜,并作頻譜圖。

圖3矩形窗函數(shù)及其頻譜

_Jl\t\<T/2

1-58計(jì)算分析設(shè)計(jì)矩形窗函數(shù)X(Z)=|o\t\>T/2與余弦函數(shù)

y(t)=cosot的乘積為z(f)=xQAW),在信號調(diào)制中,x(f)叫調(diào)制信號,

?、私休d波,Z”)便是調(diào)幅信號。請用圖解方法定性畫出X")、必)、Z⑺的

時(shí)域、頻域波形,并加以簡要說明。

1-59計(jì)算分析設(shè)計(jì)已知信號的頻譜為X(f)=」一,利用傅立葉變換

4+j27tf

的性質(zhì)求以下函數(shù)的頻譜:

1);2)x(4。;3)x(/)e"R";

4)x(/+/0);

1-60計(jì)算分析設(shè)計(jì)利用傅氏變換性質(zhì),定性畫出指數(shù)衰減信號

a,

x(t)=e~cos(o0t時(shí)域、頻域圖形。

第2章信號的分析與處理

2-1判斷題概率分布函數(shù)是概率密度函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。()

2-2判斷題當(dāng)0:=-1時(shí),說明x、y兩變量不是理想的線性相關(guān);()

2-3判斷題互相關(guān)函數(shù)為實(shí)偶函數(shù),即RxyM=&O。()

2-4判斷題周期函數(shù)的自相關(guān)函數(shù)仍為同頻率的周期函數(shù)。()

2-5判斷題兩個(gè)不同頻率的周期信號,其互相關(guān)為1。()

2-6判斷題當(dāng)相干函數(shù)為-1時(shí),表示輸出信號與輸入信號完全相干。()

2-7判斷題倒頻譜C°(q)的自變量g具有頻率的量綱,,值大的稱為高倒頻率,表

示譜圖上的快速波動(dòng)和密集諧頻,q值小的稱為低倒頻率,表示譜圖上的緩

慢波動(dòng)和散離諧頻。.()

2-8判斷題為了避免混迭以便采樣后仍能準(zhǔn)確地恢復(fù)原信號,采樣頻率fS必須

大于信號最高頻率人的85倍,即.公>0臣心,這就是采樣定理。_LJ_

2-9判斷題相關(guān)系數(shù)八的取值范圍處于0—1之間。()

210判斷題記錄磁帶快錄慢放,放演信號的頻譜帶寬變窄,幅值增高。()

2-11判斷題當(dāng)采樣頻率為信號最高頻率的1.5倍時(shí),不會(huì)產(chǎn)生頻率混疊。()

2-12判斷題信號的概率密度函數(shù)在均值處有盆形特征,說明信號中含有周期成

分。()

2-13判斷題周期函數(shù)的自相關(guān)函數(shù)仍為同頻率的周期函數(shù)()

2-14判斷題兩個(gè)不同頻率的周期信號,其互相關(guān)不為零。()

2/5判斷題兩個(gè)同頻率的正余弦函數(shù)不相關(guān)。()

2-16判斷題周期信號與隨機(jī)信號的互相關(guān)函數(shù)為1。()

2-17填空題采樣時(shí)為了不產(chǎn)生頻譜混疊,采樣頻率必須大于信號最高頻率的3

倍。

2-18填空題兩個(gè)同頻率正余弦函數(shù)()。

2-19填空題為了避免混迭以便采樣后仍能準(zhǔn)確地恢復(fù)原信號,采樣頻率為必須

大于信號最高頻率fC的()。

2-20填空題正弦信號的自相關(guān)函數(shù)保留了信號的()信息和()信

息,但是失去了相位的信息。

2-21填空題由于不正確地選擇采樣的時(shí)間間隔而引起頻域上高低頻之間彼此混

淆的現(xiàn)象被稱為()。

2-22填空題()是在時(shí)域描述兩個(gè)信號之間相關(guān)程度的無量綱的函

數(shù)。

2-23填空題若采樣頻率過低,不滿足采樣定理,則采樣離散信號的頻譜會(huì)發(fā)生

;現(xiàn)象。

2-24填空題當(dāng)T=0時(shí),自相關(guān)函數(shù)值Rx(0)()

2-25選擇題概率密度函數(shù)提供了隨方L信號()的信息。

(A)沿概率軸分布(B)沿幅值域分布

(C)沿時(shí)域分布(D)沿強(qiáng)度分布

2-如選擇題設(shè)信號x(t)的自相關(guān)函數(shù)為脈沖函數(shù),則其自功率譜密度函數(shù)必為

()0

_(A)脈沖函數(shù)(B)有延時(shí)的脈沖函數(shù)(C)零(D)常數(shù)

2-27選掛題正弦函數(shù)的自相關(guān)函數(shù)是一個(gè)余弦函數(shù),在T=0時(shí)具有最大值。它

()信息,但丟失了原正弦函數(shù)中的初始相位信息。

(A)保留了頻率:(B)保留了幅值和頻率

(C)保留了幅值(D)丟失了幅值和頻率。

228選擇題記錄磁帶慢錄快放,放演信號的頻譜帶寬.()。

(A)變窄,幅值壓低(B)擴(kuò)展,幅值壓低

(C)變窄,幅值增高(D)擴(kuò)展,幅值增高

2-29選擇題倒頻譜函數(shù)是信號的()描述。

(A)時(shí)域(B)頻域(C)幅值域(D)復(fù)頻域

2-30選擇題在隨機(jī)誤差分析中,標(biāo)準(zhǔn)差o決定了隨機(jī)誤差正態(tài)分布的形態(tài),

下面對5、6和5間的關(guān)系表達(dá)正確的是()

(A)3<62<5(B)O|>b2>5

(C)(D)O3>O1>O2

2-31選擇題當(dāng)T=0時(shí),自相關(guān)函數(shù)值Rx(0)()

(A)等于零(B)等于無限大(C)為最大值(D)為平均值

2-32選擇題由兩個(gè)時(shí)間具有少量頻率差的波形引起的拍頻等于

()

(A)兩個(gè)頻率的平均(B)兩個(gè)頻率的和

(C)兩個(gè)頻率的差(D)兩個(gè)頻率之比

2-33選擇題瀑布圖是的描述:

1.(A)頻率一幅值一時(shí)間(B)頻率一幅值一相位

2.(C)頻率一幅值一轉(zhuǎn)速(D)頻率一幅值一FFT

2-34選擇題按照奈奎斯特采樣定理,采樣頻率應(yīng)至少為():

1.(A)有用的最高頻率的一半(B)有用的最高頻率的兩倍

(0與有用的最高頻率相同(D)有用的最高頻率的3倍

2-35選擇題相關(guān)系數(shù)夕9的取值范圍處于()

(人)1和0(8)+1和-1(0-1和0(D)-8和+oo

2-36問答題什么是窗函數(shù),描述窗函數(shù)的各項(xiàng)頻域指標(biāo)能說明什么問題?

2-37問答題什么是泄漏?為什么產(chǎn)生泄漏?窗函數(shù)為什么能減少泄漏?

2-38問答題什么是“柵欄效應(yīng)”?如何減少“柵欄效應(yīng)”的影響?

2-39回筌題數(shù)字信號處理的-一般步驟是什么?有哪些問題值得注意?

2-40回筌題自功率譜和幅值譜有什么區(qū)別,又有什么聯(lián)系?

2-41問答題頻率混迭是怎樣產(chǎn)生的,有什么解決辦法?

2-42問答題相關(guān)函數(shù)與相關(guān)系數(shù)有什么差別?相關(guān)分析有什么主要用途,舉例說

明。

2-43問答題什么是泄漏?為什么產(chǎn)生泄漏?窗函數(shù)為什么能減少泄漏?

2-44回筌題如何確定信號中是否含有周期成分?

2-45問答題如何確定信號中是否含有周期成分?

2-46問答題說明線性系統(tǒng)的頻率保持性在測量中的作用。

2-47問答題什么是互相關(guān)分析?列出互相關(guān)分析的三種主要用途。

2-48計(jì)算分析設(shè)計(jì)已知信號的自相關(guān)函數(shù)R.=(絲)sin(50r),求該信號的均方值

T

%。

2-49計(jì)算分析設(shè)計(jì)求"2°’">°)的自相關(guān)積分。

0(/<0)

2-50計(jì)算分析設(shè)計(jì)求初始相角e為隨機(jī)變量的正弦函數(shù)x(/)=Acos(cot+e)的自

相關(guān)函數(shù),如果x(/)=Zsin?/+。),&(r)有何變化?

2-51計(jì)算分析設(shè)計(jì)求指數(shù)衰減函數(shù)xQ)=e-a,cos。。/的頻譜函數(shù)X(7),

(67>0,Z>0)o

2-52計(jì)算分析設(shè)計(jì)一線性系統(tǒng),其傳遞函數(shù)為〃($)=」一,當(dāng)輸入信號為

1+

Mf)=/sin2內(nèi)時(shí),求:⑴5,(/);(2)勺⑺;(3)S£/);(4)%(/)。

2-53計(jì)算分析設(shè)計(jì)已知限帶白噪聲的功率譜密度為

凡小8

s「(/)=

01/1

求其自相關(guān)函數(shù)上口)。

2-54計(jì)算分析設(shè)計(jì)對三個(gè)余弦信號

X](r)=cos2乃r,x2(/)=cos6^z,與⑺=cos10萬/,分別做理想采樣,采樣頻

率為f=4Hz,求三個(gè)采樣輸出序列,畫出信號波形和采樣點(diǎn)的位置并解

釋混迭現(xiàn)象。

,,,"VW-

,,"'wwv"

255計(jì)算分析設(shè)計(jì)利用矩形窗函數(shù)求積分「sinc2(z)dz的值。

J-CO

2.56計(jì)算分析設(shè)計(jì)求正弦函數(shù)函/)=x0sin?/+(p)的自相關(guān)函數(shù)。

2.57計(jì)算分析設(shè)計(jì)求兩個(gè)同頻率的正弦函數(shù)x(/)=xasin(<y/+<p)和

V(/)=%sin(@+。一。)的互相關(guān)函數(shù)Rxy(7)o

2-58計(jì)算分析設(shè)計(jì)用一個(gè)一階系統(tǒng)做100Hz正弦信號的測量,若要求幅值誤差

在5%以內(nèi),時(shí)間常數(shù)應(yīng)取為多少?若用該時(shí)間常數(shù)在同一系統(tǒng)測試50Hz

的正弦信號,幅值誤差和相位差各為多少?(系統(tǒng)”(/g)=-------)

1+jTCD

2-59計(jì)算分析設(shè)計(jì)某車床加工外圓表面時(shí),表面振紋主要由轉(zhuǎn)動(dòng)軸上齒輪的不平

衡慣性力而使主軸箱振動(dòng)所引起。振紋的幅值譜如題圖a)所示,主軸箱傳

動(dòng)示意圖如題圖b)所示。傳動(dòng)軸I、傳動(dòng)軸II和主軸III上的齒輪齒數(shù)為

Z]=30,z2=40,z3=20,z4=50o傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速%=2000r/min。試分析哪

一根軸上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響最大?為什么?

o1025337(Hz)

第3章測量系統(tǒng)的特性

判斷題(對打V,錯(cuò)打X)填空題選擇題問答題與名詞解釋計(jì)算分析

設(shè)計(jì)

3-1判斷題定度曲線偏離其擬合直線的程度即為非線性度。()

3-2判斷題當(dāng)輸入不變時(shí)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出的變化,稱為零漂。()

3-3判斷題由兩個(gè)傳遞函數(shù)分別為H(s)和〃2(s)的環(huán)節(jié)經(jīng)并聯(lián)后組成的測試系

統(tǒng)〃(s),其傳遞函數(shù)為=⑶()

3-4判斷題對于一階系統(tǒng)來說,時(shí)間常數(shù)r越小越好。()

3-5判斷題系統(tǒng)誤差具沒有規(guī)律性,不可以預(yù)測,不可以消除。()

3-6判斷題最小二乘法求參考直線的基本思想是使剩余誤差的和為最小。()

到斷題頻率不變性原理是指任何測試裝置的輸出信號的頻率總等于輸入信

號的頻率。()

3-8填空題線性裝置的靈敏度S為()。

3-9填空題線性裝置的靈敏度是輸入一輸出關(guān)系直線的斜率,斜率(),靈

()

3-10填空題-理想的測試裝置,其輸入和輸出之間應(yīng)具有關(guān)系為最

佳。

3-11填空題用一階系統(tǒng)作測量裝置,為了獲得較佳的工作性能,其時(shí)間常數(shù)T應(yīng)

3-12填空題非線性度是表示傳感器的校準(zhǔn)曲線的程度。

3-13填空題輸入量與輸出量都是不隨時(shí)間變化或變化緩慢的測試(

3-14填空題漂移是指測試系統(tǒng)在輸入不變的條件下,輸出隨()而變化的

趨勢。

3-15填空題傳遞函數(shù)描述了系統(tǒng)()及其瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)輸出間的關(guān)系。

3-16填空題若線性系統(tǒng)的輸入為某一的簡諧信號,則其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)必為()

的簡諧信號。

3-17填空題.測試裝置在穩(wěn)態(tài)下,單位輸入變化所引起的輸出變化稱為該裝置的

()-

318填空題一個(gè)線性時(shí)不變系統(tǒng),當(dāng)向它輸入某一頻率的正弦激勵(lì)時(shí),則其穩(wěn)態(tài)

輸出信號必為o

3-19填空題引用誤差是儀表的最大示值誤差與儀表的J

之比。

3-20選擇題用二階系統(tǒng)作測量裝置時(shí).為獲得較寬的工作頻率范圍.則系統(tǒng)的阻

尼比應(yīng)()。

(A)愈大愈好(B)愈小愈好(C)接近1/2(D)接近1/0

3-21選擇題靈敏度越高,則測試系統(tǒng)的測量范圍就越(2),系統(tǒng)穩(wěn)定性就

越一)。

(A)寬,好(B)窄,差(C)寬,差(D)窄,好

3-22選擇題分辨力是指測試系統(tǒng)所能檢測出來的輸入量的1______2,通常是

以()輸出量所對應(yīng)的輸入量來表示。

(A)最小變化量,最小單位(B)最大變化量,最小單位:

(C)最大變化量,最大單位:(D)最小變化量,最大單位

3-23選擇題非線性度是表示定度(標(biāo)定)曲線工______乙的程度。

(A)接近真值;(B)偏離其擬合直線;

(C)加載和卸載時(shí)不重合;(D)在多次測量時(shí)的重復(fù)。

3-24選擇題下而對線性系統(tǒng)的輸入、輸出間關(guān)系表述正確的是X___L

(A)丫(/)=陽⑺(⑺;(B)$?(/)="(/%(/);

(C)S")=W(/居(力;(D)S,,⑺=邑(小”)。

3-25選擇題非線性度是表示定度(標(biāo)定)曲線(L的程度。

(A)接近真值;(B)偏離其擬合直線;(C)加載和卸載時(shí)不重合;

(D)在多次測量時(shí)的重復(fù)。

3-26選擇題測試裝置的傳遞函數(shù)與()有關(guān)。

(A)與輸入量大?。˙)與輸出量大小

(C)與輸入、輸出信號的頻率結(jié)構(gòu)(D)與測試裝置的結(jié)構(gòu)

3-27選擇題線性度是表示標(biāo)定曲線(_______L的程度。

(A)接近真值(B)偏離其擬合直線

(C)正反行程不重合(D)在多次測量時(shí)的重復(fù)

3-28選擇題滿足不真測試條件的測試系統(tǒng),其幅頻特性和相頻特性為()

(A)\H(JW)|=Aoto,(p(co)=0(B)\H(JW)|=/10/0,叭co)=-cot?

(C)|//(jw)|=/l0,(p(a>)=-cota(D)\H(JW)|=Ao,(p(a>)=0

329選擇題一個(gè)測試系統(tǒng),通常是由若干個(gè)環(huán)節(jié)所組成。兩個(gè)串聯(lián)環(huán)節(jié)的總傳

遞函數(shù)為兩個(gè)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)相(

(A)加(B)減(C)乘(D)除

3-30選擇題一個(gè)測試系統(tǒng),通常是由若干個(gè)環(huán)節(jié)所組成。兩個(gè)并聯(lián)環(huán)節(jié)的總傳

遞函數(shù)為兩個(gè)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)相()。

(A)加(B)減(C)乘(D)除

3-31選擇題傳感器的動(dòng)態(tài)標(biāo)定不能給出傳感器的(h

(A).相位誤差;(B).頻響范圍;(C).非線性誤差;(D).幅值誤差。

3-32選掛題傳感器或檢測系統(tǒng)的靈敏度越高,表示傳感器X____)=_

(A).測量范圍越大;(B).能感知的變化量越小;(C).能感知的變化量越

大;(D).精度越高。

3-33選擇題傳感器的動(dòng)態(tài)特性越好,說明傳感器的響應(yīng)在被測頻率范圍內(nèi)

()o

(A).靈敏度高;(B).穩(wěn)定性好;(C).不失真;(D).重復(fù)性好。

3-34選擇題穩(wěn)定性是指在相同條件下,相當(dāng)長時(shí)間內(nèi),其(一)特性不發(fā)生

變化的能力。

(A)輸出/輸入;(B)輸入;(C)輸出(D)傳遞函數(shù)

3-35選擇題按傳感器能量源分類,需要外加()才能輸出能量的傳感器稱為有

源型傳感器。

(A)電阻;(B).電感;(C)電容(D)電源

3-36選擇題已知溫度傳感器的校準(zhǔn)曲線與擬合直線最大偏差為6℃,可測溫度最

低為-50℃,最高為100℃,則傳感器的非線性度為()%o

(A).6;(B).4;(C)10;(D)5

3-37選掛題傳感器的動(dòng)態(tài)特性要求:傳感器的響應(yīng)特性必須在所測頻率范圍內(nèi)努

力保持()測量條件。

(A).不失真;(B).漂移;(C)零漂;(D)點(diǎn)漂

3-38問答題實(shí)現(xiàn)不失真測試的條件是什么?

3-39回筌題說明線性系統(tǒng)的頻率保持性在測量中的作用。

3-40問答題不失真測試的頻域條件是什么?

3-41問答題在二階系統(tǒng)中,為什么取0.7為最佳阻尼比?

3-42問答題在二階系統(tǒng)中,為什么取0.7為最佳阻尼比?

3-43問答題.什么是泄漏,為什么產(chǎn)生泄漏、如何減少泄漏?

3-44回筌題測試系統(tǒng)不失真測試的頻域條件是什么?

3-45問答題說明線性系統(tǒng)的頻率保持性在測量中的作用。

3-46問答題研究系統(tǒng)特性的目的是什么?

3-47問答題對二階測試系統(tǒng)而言,為了減少頻率特性不理想所引起的誤差,

被測頻率和阻尼比取多少為好?

3-48問答題什么是系統(tǒng)誤差?系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因是什么?

3-49問答題根據(jù)測量誤差的性質(zhì)和特點(diǎn),可將誤差分為幾類?

答:系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和疏失誤差(或稱粗大誤差)三大類。

3-50問答題說明隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)特征?

3-51問答題說明精密度、準(zhǔn)確度及精確度的關(guān)系。

3-52計(jì)算分析設(shè)計(jì)在使用靈敏度為80nC/MPa的壓電式力傳感器進(jìn)行壓力測量

時(shí),首先將它與增益為5mV/nC的電荷放大器相連,電荷放大器接到靈敏

度為25mm/V的筆試記錄儀上,試求該壓力測試系統(tǒng)的靈敏度。當(dāng)記錄儀的

輸出變化30mm時(shí),壓力變化為多少?

3-53計(jì)算分析設(shè)計(jì)用一個(gè)一階系統(tǒng)做100Hz正弦信號的測量,若要求幅值誤差

建5%以內(nèi),時(shí)間常數(shù)應(yīng)取為多少?若用該時(shí)間常數(shù)在同一系統(tǒng)測試50Hz

的正弦信號,幅值誤差和相位差各為多少?(系統(tǒng)"(/。)=」一)

1+jTCO

3-54計(jì)算分析設(shè)計(jì)把靈敏度為404x10-4機(jī)/Pa的壓電式力傳感器與一臺靈敏度

調(diào)到0.226mV/pc的電荷放大器相接,求其總靈敏度。若要將總靈敏度調(diào)到

10xl06mV/Pa,電荷放大器的靈敏度應(yīng)作如何調(diào)整?

3-55計(jì)算分析設(shè)計(jì)用一時(shí)間常數(shù)為2s的溫度計(jì)測量爐溫時(shí),當(dāng)爐溫在200C—

400c之間,以150s為周期,按正弦規(guī)律變化時(shí),溫度計(jì)輸出的變化范圍是

多少?

3-56計(jì)算分析設(shè)計(jì)一氣象氣球攜帶一種時(shí)間常數(shù)為15秒的溫度計(jì),以每秒5米

的上升速度通過大氣層,設(shè)溫度隨所處的高度每升高30米下降0.15C的規(guī)

律而變化,氣球?qū)囟群透叨鹊臄?shù)據(jù)用無線電送回地面,在3000米處所記錄

的溫度為TC。試問實(shí)際出現(xiàn)-1℃的真實(shí)高度是多少?

3-57計(jì)算分析設(shè)計(jì)用一階系統(tǒng)對100Hz的正弦信號進(jìn)行測量時(shí),如果要求振幅誤

差在10%以內(nèi),時(shí)間常數(shù)應(yīng)為多少?如果用該系統(tǒng)對50Hz的正弦信號進(jìn)行

測試時(shí),則此時(shí)的幅值誤差和相位誤差是多少?

3-58計(jì)算分析設(shè)計(jì)某一?階測量裝置的傳遞函數(shù)為l/(0.04s+D,若用它測量頻率

為0.5Hz、1Hz、2Hz的正弦信號,試求其幅度誤差。

3-59計(jì)算分析設(shè)計(jì)用傳遞函數(shù)為1/(0.00255+1)的一階測量裝置進(jìn)行周期信號測

量。若將幅度誤差限制在5%以下,試求所能測量的最高頻率成分。此時(shí)的

相位差是多少?

3-60計(jì)算分析設(shè)計(jì)設(shè)一?力傳感器作為二階系統(tǒng)處理。已知傳感器的固有頻率為

800Hz,阻尼比為0.14,問使用該傳感器作頻率為400Hz正弦變化的外力測

試時(shí),其振幅和相位角各為多少?

3-61計(jì)算分析設(shè)計(jì)對一個(gè)二階系統(tǒng)輸入單位階躍信號后,測得響應(yīng)中產(chǎn)生的第一

個(gè)過沖量的數(shù)值為L5,同時(shí)測得其周期為6.28ms。設(shè)已知裝置的靜態(tài)增益

為3,試求該裝值的傳遞函數(shù)和裝置在無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)。

3-62計(jì)算分析設(shè)計(jì)已知一測試系統(tǒng)是二階線性系統(tǒng),其頻響函數(shù)為

1

1-(勿以『+05/?/。”)

今有一信號

x(/)=cos(690Z+鄉(xiāng)+0.5cos(200,+4)+0.2cos(40()/+專)

輸入此系統(tǒng),現(xiàn)求輸出信號歹(/)。

第4章常用傳感器

判斷題(對打V,錯(cuò)打義)填空題選擇題問答題與名詞解釋計(jì)算分析

設(shè)計(jì)

4-1判斷題利用水銀的熱脹冷縮現(xiàn)象測溫,水銀溫度計(jì)屬于結(jié)構(gòu)型傳感器。()

4-2判斷題金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí),其機(jī)械變形(伸長或縮短)隨

著電阻值的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象,稱為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。()

4-3判斷題傳感器的靈敏度越高,可以感知越小的變化量,即被測量稍有微小變

化時(shí),傳感器即有較大的輸出。()

4-4判斷題金屬絲式傳感器比半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器溫度誤差大。()

4-5判斷題當(dāng)金屬板置于變化著的磁場中時(shí),或者在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),在金屬板上

產(chǎn)生感應(yīng)電流,這就是電感式傳感器的工作原理()。

4-6判斷題極距變化型電容式傳感器的靈敏度K與極距平方成反比。()

4-7判斷題金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中,當(dāng)有電流流過時(shí),在平行于電流和

磁場的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢,這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。()

4-8判斷題受光照的半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率發(fā)生變化或產(chǎn)生光電動(dòng)勢的效應(yīng)稱為

外光電效應(yīng)。()

4-9填空題某些物質(zhì),當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ浼恿Χ蛊渥冃螘r(shí),在一定表面上將產(chǎn)生電荷,

當(dāng)外力去掉后,又重新回到不帶電狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為壓曳效廛

4-10填空題傳感器的靈敏度越高,就意味傳感器所感知的越小。

4-11填空題壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。

4-12填空題當(dāng)金屬板置于變化著的磁場中時(shí),或者在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),在金屬板

上產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種電流在金屬體內(nèi)是閉合的,所以稱為()。

413填空題某些物質(zhì),當(dāng)沿著??定方向?qū)ζ浼恿Χ蛊渥冃螘r(shí),在定表面上

將產(chǎn)生電荷,當(dāng)外力去掉后,又重新回到不帶電狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為

()o

414填空題.本電傳感器是將光量轉(zhuǎn)換為(

4-15填空題兩個(gè)壓電元件的()適用于測量以電荷為輸出的場合。

4-16填空題雙螺線管差動(dòng)型傳感器比單螺線管型電感式傳感器有較高的靈敏度和()。

4-17填空題測試系統(tǒng)通常由、________________________和顯示記錄

裝置組成。

4-18填空題測量精確度分別描述了誤差和誤差及

兩者的綜合。

4-19填空題金屬導(dǎo)體的電阻值隨著機(jī)械變形而變化的物理現(xiàn)象,稱為金屬

的O

4-20填空題半導(dǎo)體應(yīng)變片在外力作用下引起電阻變化的主要因素是

4-21填空題計(jì)算器上的蜂鳴器是利用壓電元件的壓電效應(yīng)制成的。

4-22選擇題電渦流傳感器是利用被測()的電渦流效應(yīng)。

(A)金屬導(dǎo)電材料((B))非金屬材料(C)PVF2(D)半導(dǎo)體材料

4-23選擇題可變氣隙式電容傳感器的靈敏度S與氣隙長度3有關(guān),6(),靈敏度

高。(A)越大(B)越?。–)不變(D)與8無關(guān)

4-24選擇題在塵埃,油污,溫度變化較大,伴有振動(dòng)等干擾的惡劣環(huán)境下測量時(shí),傳感

器的選用必須首先考慮()因素。

(A)響應(yīng)特性(B)靈敏度(C)穩(wěn)定性(D)精確度

4-25選擇題金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí),其電阻值隨著它所受機(jī)械

變形(伸長或縮短)的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象,稱為金屬的()效應(yīng)。

(A)霍爾(B)渦流(C)壓電(D)電阻應(yīng)變

4-26選擇題極距變化型電容傳感器的靈敏度()。

(A)等于常數(shù)(B)與極距平方成正比(C)與極距平方成反比(D)

反比于兩極板之間的間隙

4-27選擇題下列第()組傳感器都是把被測量變換為電動(dòng)勢輸出的。

(A)熱電偶、電渦流、電阻應(yīng)變;(B)熱電偶、霍爾、半導(dǎo)體氣敏傳感器;

(C)硅光電池、霍爾、磁電式;(D)壓電、霍爾、電感式。

4-28選擇題()式傳感器適用于幾米到幾十米的大型機(jī)床工作臺位移的直線測量。

(A)電渦流;(B)電容;(C)壓磁式;(D)光柵。

4-29選擇題慣性式位移傳感器的測振頻率應(yīng)()其固有頻率。

(A)遠(yuǎn)小于(B)遠(yuǎn)大于(C)接近于(D)不一定

4-30選擇題()式傳感器適用于兒米到兒十米的大型機(jī)床工作臺位移

直線測量。

(A)電渦流(B)壓電(C)電位器(D)感應(yīng)同步器

4-31選擇題下面的()不屬于傳感器的組成部分?

(A)敏感元件(B)轉(zhuǎn)換元件(C)轉(zhuǎn)換電路(D)存儲電路

4-32選擇題在電氣式測力傳感器中,根據(jù)轉(zhuǎn)換方式不同,電感式傳感器屬于

(3)型傳感器。

(A)發(fā)電型;(B)、壓電型;(C、參量型;(D)、磁電型。

4-33選擇題半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的()。

(A)壓阻效應(yīng);(B)、應(yīng)變效應(yīng);(C)、霍爾效應(yīng);(D).光電效應(yīng)

4-34選擇題以下的測力傳感器中,()是發(fā)電型測力傳感器。

(A)、電感式;(B)、壓磁式;(C)、電容式;(D)應(yīng)變式.

4-35選掛題當(dāng)某些晶體沿一定方向受外力作用而變形時(shí),其相應(yīng)的兩個(gè)相對表

面產(chǎn)生極性相反的電荷,去掉外力時(shí)電荷消失,這種現(xiàn)象稱為

()。

(A)、壓阻效應(yīng);(B)、壓敏效應(yīng);(C)、逆壓電效應(yīng);(D)、正壓電效應(yīng)。

4-36選掛題壓電式壓力傳感器不適于測量()。

(A).動(dòng)態(tài)力;(B).靜態(tài)力;(C).沖擊力;(D).振動(dòng)力。

4-37選擇題鐵磁材料受壓力時(shí),在作用力方向其導(dǎo)磁率()。

(A)不變;(B).增大;(C)堿?。唬―).為零。

4-38選擇題壓電晶片串聯(lián)時(shí),輸出()大。

(A)電荷;(B).電壓;(C).電流;(D).電勢。

4-39選擇題對壓電傳感器配用的電路的阻抗值()。

(A)無要求;(B).要很小;(C).要較??;(D).要很大。

4-40選擇題用霍爾元件與轉(zhuǎn)動(dòng)軸上磁剛接近產(chǎn)生脈沖的方法測量軸轉(zhuǎn)速,已知

霍爾元件數(shù)為4,傳感器輸出頻率為60HZ,則軸轉(zhuǎn)速為()轉(zhuǎn)/分。

(A).240;(B).900;(C).1800;(D).3600

4-41選擇題根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,壓電式加速度傳感器中沒有()加速度傳感器。

(A).拉伸型;(B).壓縮型;(C).剪切型;(D).彎曲型。

4-42選擇題壓力傳感器中,()壓力傳感器不適宜測量靜態(tài)壓力。

(A).電容式;(B).渦流式;(C).電感式;(D).壓電式。

4-43選擇題阻抗頭是測量振動(dòng)系統(tǒng)()的拾振器。

(A)激振力;(B).振動(dòng)速度;(C).振動(dòng)加速度;(D).激振力及響應(yīng)

4-44選掛題渦流式壓力傳感器利用渦流效應(yīng)將壓力變換成線圈()的

變化,再經(jīng)過測量儀器實(shí)現(xiàn)壓力測量。

(A).電阻;(B).電容;(C).電壓;(D).阻抗。

4-45選擇題在用電阻應(yīng)變法測轉(zhuǎn)軸扭矩時(shí),()為非接觸式集流裝置。

(A)徑向刷式;(B).端面刷式;(C).水銀式;(D).感應(yīng)式。

4-46選擇題壓磁式傳感器受力工作時(shí),其一次繞組的磁力線與二次繞組

(),傳感器會(huì)有輸出。

(A)聯(lián)接;(B).不聯(lián)接;(C).交鏈;(D).不交鏈。

4-47選提題圓柱形電阻應(yīng)變式扭矩傳感器中的應(yīng)變計(jì),應(yīng)粘貼在與軸線成

()的方向上。

(A).0°;(B).45°;(C).90°;(D).150%

4-48選擇題電阻應(yīng)變片的輸入為()=

(A).力;(B).應(yīng)變;(C).速度;(D).加速度。

4-49選擇題壓電式加速度傳感器后接()放大器時(shí),其輸出電壓與電

纜分布無關(guān)。

(A).電壓;(B).電荷;(C)積分;(D).微分。

4-50選擇題金屬絲應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為()左右。

(A).0.1;(B).2;(C).10;(D),150o

4-51選擇題利用壓電效應(yīng)不能制成()傳感器。

(A)壓力;(B).扭矩;(C).振動(dòng);(D).力。

4-52選擇題以下四種傳感器,不是利用改變線圈自感的傳感器是()。

(A)渦流式位移傳感器;(B).差動(dòng)變壓器位移傳感器;

(C).壓磁式壓力傳感器;(D).變磁通速度傳感器。

4-53答題什么是應(yīng)變片的靈敏系數(shù)?它與電阻絲的靈敏系數(shù)有何不同?為什么?

4-54間筌題金屬應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何不同?

4-55間餐題試比較自感式傳感器與差動(dòng)變壓器式傳感器的異同。

4-56回筌題在自感式傳感器中,螺管式自感傳感器的靈敏度最低,為什么在實(shí)際應(yīng)用中卻

應(yīng)用最廣泛?

4-57問答題為什么電容式傳感器易受干擾?如何減小干擾?

4-58間將題用壓電式傳感器能測量靜態(tài)或變化很緩慢的信號嗎?為什么?

4-59問筌題什么是物性型傳感器?什么是結(jié)構(gòu)型傳感器?試舉例說明。

4-60問筌題有源型傳感器和無源型傳感器有何不同?試舉例說明。

4-61問答題選用位移傳感器應(yīng)注意哪些問題?

4-62問答題右圖是用渦流傳感器測量物體位移的示意圖。如果物體是塑料的,測量方法

是否可行?為什么?

4-63問答題利用電渦流傳感器測量物體的位移。試問:

(1)如果被測物體由塑料制成,位移測量是否可行?為什么?

(2)為了能夠?qū)υ撐矬w進(jìn)行位移測量,應(yīng)采取什么措施?應(yīng)考慮什么問題?

4-64問答題測量溫度的金屬熱電阻應(yīng)具有什么特性?

4-65問答題SnOz半導(dǎo)體氣敏元件與其它類型氣敏元件相比,有什么特點(diǎn)?

4-67間筌題壓電式傳感器的放大電路有哪些?為什么多采用電荷放大器?

4-68計(jì)算分析設(shè)計(jì)電容傳感器(平行極板電容器)的圓形極板半徑r=4(mm),工作初

始極板間距離6。=0.3(mm),介質(zhì)為空氣。問:

a)如果極板間距離變化量△8=±l(um),電容的變化量△(C)是多少?

(B))如果測量電路的靈敏度S=100(mv/pF),讀數(shù)儀表的靈敏度£=5(格/mV),在4

6=±1(叩)時(shí),讀數(shù)儀表的變化量為多少?

4-69計(jì)算分析設(shè)計(jì)壓電式加速度傳感器的固有電容為(C)a,電纜電容為(C)<c>,

電壓靈敏度為被測加速度),輸出電荷靈敏度試推導(dǎo)K“和5的

關(guān)系。

4-70計(jì)算分析設(shè)計(jì)電容式傳感器,極板寬度(B)=4mm,間隙=0.5mm,極板間介質(zhì)

為空氣,試求其靜態(tài)靈敏度。若極板移動(dòng)2mm,求其電容變化量。

4-71計(jì)算分析設(shè)計(jì)圖3-28a所示電容式傳感器,極板寬度(B)=4mm,間隙=0.5mm,

極板間介質(zhì)為空氣,試求其靜態(tài)靈敏度。若極板移動(dòng)2mm,求其電容變化量。

4-72計(jì)算分析設(shè)計(jì)如圖所示電容式傳感器,極板半徑r=4mm,間隙3=0.5mm,

極板介質(zhì)為空氣,試求其靜態(tài)靈敏度。若極板移動(dòng),求其電容變化。

第5章信號的調(diào)理與記錄

判斷題(對打V,錯(cuò)打X)填空題選擇題問答題與名詞解釋計(jì)算分析

設(shè)計(jì)

5-1判斷題電橋的平衡條件是相對臂的阻值成比例。()

5-2判斷題調(diào)幅是將一個(gè)高頻簡諧信號(載波信號)與測試信號(調(diào)制信號)相

乘,使測試信號的幅值隨載波信號的變化而變化。()

5-3判斷題相敏檢波器能夠識別信號的大小,不能識別信號的極性。()

5-4判斷題帶阻濾波器的幅頻特性可以看作是低通和高通濾波器的組合。()

5-5為幽題帶通濾波器的幅頻特性可以看作為低通濾波器做負(fù)反饋而獲

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