測(cè)試技術(shù)考試題

第一章

填空：

1、信號(hào)一般分為確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)兩類。

2、信號(hào)的描述方法常用的有實(shí)域描述和頻域描述兩種。

3、周期信號(hào)用傅立葉級(jí)數(shù)展開到頻域描述:

瞬變非周期信號(hào)用傅立葉變換展開到頻域描述。

4、周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是：離散性、諧波性、收斂性；

瞬變非周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是連續(xù)性。

5、已知時(shí)域信號(hào)雙方），其傅里葉變換

是_X（/）=匚x⑺e3%_。

6、sinZJTfOt的傅里葉變換

是D乎2Ms辨1

cos2JifOt的傅里葉變換

是_____________cos2MrO曰5（/-4）+3（/+

判斷：

1、信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。（V）

2、非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（X）

3、非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（X）

簡(jiǎn)答：

1、何為信號(hào)？如何建立其模型？

答：蘊(yùn)含信息且能傳輸信息的物理量在測(cè)試技術(shù)中，撇開信

號(hào)具體的物理性質(zhì)，而是將其抽象為某個(gè)變量的函數(shù)關(guān)系，如時(shí)間的

函數(shù)X"入頻率的函數(shù)乃附等。這些函數(shù)就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處

理時(shí)的數(shù)學(xué)模型。

2、信號(hào)有哪些分類？

答：確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)、連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)、能量信號(hào)和

功率信號(hào)

3、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)如何定義？

答：模擬信號(hào)：獨(dú)立變量和幅值均取連續(xù)值的信號(hào)。

數(shù)字信號(hào)：獨(dú)立變量和幅值均取離散值的信號(hào)。

4、什么是信號(hào)的時(shí)域描述和頻域描述？?jī)烧哂泻螀^(qū)別？

答：直接觀察或記錄到的信號(hào)，一般是以時(shí)間為獨(dú)立變量，反映

的是信號(hào)幅值隨時(shí)間的變化關(guān)系，因而稱其為信號(hào)的時(shí)域描述。

若把信號(hào)變換成以頻率為獨(dú)立變量，由此來反映信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)

和各頻率成分與幅值、相位之間的關(guān)系，信號(hào)的這種描述方法稱之為

頻域描述。

變量：時(shí)域描述以時(shí)間為變量；頻域描述以頻率為變量。

內(nèi)容：時(shí)域描述反映信號(hào)幅值與時(shí)間的關(guān)系；頻域描述反映信

號(hào)的幅值、相位與頻率的關(guān)系。

用途:時(shí)域描述用于評(píng)定振動(dòng)的烈度等;頻域描述用于尋找振源、

故障診斷等。

5、什么是時(shí)間尺度改變特性？其對(duì)測(cè)試工作有何意義？

If

彳若：x(r)oX(/)貝小(Z>0)

kk

對(duì)測(cè)試工作的意義:

時(shí)域壓縮，提高了處理信號(hào)的效率。但頻域信號(hào)頻帶加寬，

對(duì)儀器設(shè)備通頻帶的要求也提高了。反過來，時(shí)域擴(kuò)展，處理信號(hào)的

效率會(huì)下降，但頻域信號(hào)頻帶變窄，對(duì)儀器設(shè)備通頻帶的要求也降低

了。

6、什么是時(shí)移特性？它反映了什么規(guī)律？

若：x(r)=X(/)則:x(t-r0)oX(/)-

規(guī)律：信號(hào)在時(shí)域中平移，頻域中幅頻譜不變，相頻譜(相位)

會(huì)變化。

7、簡(jiǎn)述單位脈沖函數(shù)的采樣性質(zhì)和卷積性質(zhì)。

答：采樣性匚”2(一°)力=//)匚6(—0)力=%。)在不同時(shí)刻

發(fā)生的6函數(shù)與連續(xù)函數(shù)相乘再積分，其結(jié)果就等于函數(shù)At)

在該時(shí)刻的函數(shù)值。

卷積忤⑺*電⑺三匚xg%。-T)由若：*⑺=X"),%⑺=X")

則:石(。*/(。0乂(/)&(7)

石⑺?巧(。0區(qū)(/)**2(/)

第二章：

一、填空題

1、線性系統(tǒng)在時(shí)域可用常系數(shù)線性微分方程描述。

2、測(cè)試裝置動(dòng)態(tài)特性在頻域用頻率響應(yīng)函數(shù)描述。

3、頻率響應(yīng)函數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定法是正弦輸入法。

4、系統(tǒng)初始條件為零時(shí)，傳遞函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)的拉普拉

氏變換之比:頻率響應(yīng)函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)的傅立葉變換

之比。

判斷:

1、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（V）

2、幅頻特性是指系統(tǒng)輸出與輸入信號(hào)的幅值比與頻率的關(guān)

系。（"）

3、相頻特性是指系統(tǒng)輸出與輸入信號(hào)的相位比與頻率的關(guān)

系。（X）

簡(jiǎn)答題：

1、什么是線性系統(tǒng)的頻率保持特性？有何意義？

答：線性系統(tǒng)的頻率保持特性指：線性系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率與輸

入信號(hào)的頻率保持一致。

意義：由此即可判斷出輸出信號(hào)中只有與輸入信號(hào)頻率相同的部

分才是由輸入信號(hào)引起的輸出，其它部分則可以認(rèn)為是干擾信號(hào)引起

的輸出從而加以排除。

2、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性包括哪些？

答：線性度、靈敏度、回程誤差

3、如何測(cè)定測(cè)試裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)？

答：①理論計(jì)算法

a、得到系統(tǒng)時(shí)域微分方程，通過拉普拉斯變換得到傳遞

函數(shù)，令sMg即可得系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù)。

b、在系統(tǒng)初始條件為零的情況下，測(cè)得時(shí)域系統(tǒng)的輸出和輸入

信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換，則輸出信號(hào)的傅里葉變換與輸入信號(hào)的

傅里葉變換的比值即為系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。

②實(shí)驗(yàn)測(cè)定法

方法名稱：正弦輸入法，也稱頻率響應(yīng)法

實(shí)驗(yàn)原理：正弦信號(hào)經(jīng)過系統(tǒng)以后，時(shí)域輸出信號(hào)與輸

入信號(hào)的比值就是系統(tǒng)頻域的頻率響應(yīng)函數(shù)！

依次用不同頻率的正弦信號(hào)通過系統(tǒng)，測(cè)出系統(tǒng)輸出信

號(hào)與輸入信號(hào)的幅值和相位。則對(duì)某一個(gè)頻率，輸出與輸入信號(hào)的幅

值比就是該頻率對(duì)應(yīng)的幅頻特性,輸出與輸入信號(hào)的相位差就是該頻

率對(duì)應(yīng)的相頻特性。將各個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的幅值比和相位差在坐標(biāo)紙上描

出來，連成光滑的曲線，即可得到系統(tǒng)的幅頻特性曲線和相頻特性曲

線。

4、一階系統(tǒng)中的時(shí)間常數(shù)對(duì)系統(tǒng)有何意義？

答：丁稱為時(shí)間常數(shù)，它決定一階測(cè)試裝置的工作頻率范圍！

5、影響二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)有哪些？對(duì)系統(tǒng)有何

意義？

答：

6、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？

答：幅頻特性為一常值、相頻特性與頻率呈線性關(guān)系

第三章：

填空：

1、金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是應(yīng)變效應(yīng)。

半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是壓阻效應(yīng)。

2、電感式傳感器的工作原理是電磁感應(yīng)，

它又可分為自感型和互感型兩種。

3、電容式傳感器分為極距變化型、面積變化型和介質(zhì)變

化型

4、對(duì)非線性傳感器采用差動(dòng)性來改善其性能。

5、壓電式傳感器的工作原理是壓電效應(yīng)，使用時(shí)要用

高阻抗的前置放大器，其分為電壓式和電荷

式O

6、壓電效應(yīng)的三種形式是橫向效應(yīng)、縱向效應(yīng)和切向效

應(yīng)。

選擇題：

(1)(b)的工作原理是基于壓阻效應(yīng)。

a.金屬應(yīng)變片b.半導(dǎo)體應(yīng)變片c.變阻器

(2)壓電式傳感器使用的前置放大器的輸入阻抗(d)o

a.很低b.較低c.較高d.很高

(3)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(cè)量時(shí)，傳感器的選用必須首先考慮(c)因素。

a.響應(yīng)特性b.靈敏度c.穩(wěn)定性d.精確度

⑷壓電式傳感器使用(a)放大器時(shí)，輸出電壓幾乎不受

聯(lián)接電纜長(zhǎng)度變化的影響。

a.電荷放大器b.調(diào)制放大器c.電壓放大器

(5)壓電元件并聯(lián)連接時(shí)，(d)o

a.輸出電荷小b.輸出電壓大

c.輸出電壓小d.輸出電荷大

簡(jiǎn)答題：

1、應(yīng)變片有哪幾部分組成？各有何用？

答：

2、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的區(qū)別有哪些？

答：工作原理不同：金屬電阻應(yīng)變片基于機(jī)械變形引起電阻的變

化；半導(dǎo)體應(yīng)變片基于電阻率變化引起電阻的變化。

靈敏度不同：金屬電阻應(yīng)變片的靈敏度取決于泊松比的大??；半

導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度取決于壓阻系數(shù)和彈性模量的大小。

3、差動(dòng)變壓器電感式傳感器使用時(shí)要注意哪兩個(gè)問題？如何解

決？

答：（1）差動(dòng)變壓器式傳感器輸出的電壓是交流量，其輸出值只

能反應(yīng)鐵芯位移的大小，而不能反應(yīng)移動(dòng)的方向；

（2）傳感器輸出電壓存在一定的零點(diǎn)殘余電壓，即使活動(dòng)銜

鐵位于中間位置時(shí)，輸出也不為零，這是由于兩個(gè)次級(jí)線圈的結(jié)構(gòu)不

對(duì)稱以及初級(jí)線圈銅損電阻、鐵磁材質(zhì)不均勻、線圈間分布電容等原

因所造成的。

解決方法：后接電路應(yīng)采用既能反應(yīng)鐵芯位移方向，又能補(bǔ)償零

點(diǎn)殘余電壓的差動(dòng)直流輸出電路。

4、常用的壓電材料有哪些？

答：（1）壓電單晶（2）壓電陶瓷（3）有機(jī)壓電薄膜

5、前置放大器的作用是什么？有哪兩種類型？各有何特點(diǎn)？

答：前置放大器的作用有兩點(diǎn)：

其一是將傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出；

其二是放大傳感器輸出的微弱電信號(hào)。

6、傳感器選用時(shí)要考慮哪些方面的問題？

答：選擇傳感器主要考慮靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、

精確度、測(cè)量方式等六個(gè)方面的問題。

第四章

填空：

1、直流電橋適用于電阻R參數(shù)變化的測(cè)量:

交流電橋適用于電阻R、電容C、電感L參數(shù)變化的測(cè)量o

2、純電阻交流電橋除了電阻平衡,還要有電容平衡。

3、調(diào)制方式因載波參數(shù)不同可分為調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)相。

4、調(diào)幅波的解調(diào)方法有同步解調(diào)、包絡(luò)檢波和相敏檢波。

5、調(diào)頻電路常用的有直接調(diào)頻電路和壓控振蕩器。

6、調(diào)頻波的解調(diào)包括頻率一電壓線性變換和幅值檢波部

生。

7、濾波器由選頻作用分為低通、高通、帶通和帚阻四

種。

8、常用于頻譜分析的濾波器有恒帶寬比濾波器和恒帶寬濾波

選擇：

1、設(shè)有一電橋，應(yīng)是工作橋臂，R2,R3,R4是固定電阻。未

工作忖R1=R2=R3=R4。工作時(shí)應(yīng)變?yōu)閼?yīng)aR1,若電橋的供

電壓為則電橋輸出電壓為（b）0

明A

4凡2R1

2、調(diào)幅相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)（a）o

a.相乘b.相除c.相加d.相減

3、電路中鑒頻器的作用是（c）。

a.使高頻電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓

b.使電感量轉(zhuǎn)換為電壓

c.使頻率轉(zhuǎn)換為電壓

d.使頻率轉(zhuǎn)換為電流

4、一選頻裝置，其幅一頻特性在f趨于無窮大區(qū)間近于平直

線，在f趨于0區(qū)間急劇衰減，這叫（b）濾波器。

a.低通b.高通c.帶通d.帶阻

5、一帶通濾波器，其中心頻率是600Hz,帶寬是50Hz,

則濾波器的品質(zhì)因子等于（d）。

a.6b.8c.10d.12

判斷：

1、平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。

V）

2、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。（X）

3、調(diào)幅時(shí)，調(diào)制信號(hào)的頻率不變。（X）

4、帶通濾波器的品質(zhì)因子值越大，其頻率選擇性越好。

7）

5、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。

X)

簡(jiǎn)答：

1、何謂電橋平衡？直流電橋平衡應(yīng)滿足什么條件？交流電橋應(yīng)

對(duì)于右圖：R1*R3=R2*R4

若是含有電容時(shí)，還要使電

R3c2=RG

2、什么是調(diào)制和解調(diào)？

答：調(diào)制：利用調(diào)制（控制）信號(hào)使載波的某個(gè)參數(shù)（幅值、頻

率或相位）發(fā)生變化的過程稱為調(diào)制。載波一般是高頻穩(wěn)定的交變信

號(hào)。經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)稱為已調(diào)制波。

解調(diào)：從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制（控制）信號(hào)的過程稱為解調(diào)。

3、簡(jiǎn)述調(diào)幅的原理及其解調(diào)方法。

答：原理：調(diào)幅是在時(shí)域?qū)⒁粋€(gè)高頻簡(jiǎn)諧信號(hào)（載波）與測(cè)試信

號(hào)（調(diào)制信號(hào)）相乘，使載波信號(hào)的幅值隨測(cè)試信號(hào)的變化而變化。

而在頻域，則是將信號(hào)的頻譜搬移到載波的頻率處，相當(dāng)于頻譜的

“搬移”過程。

解調(diào)方法：同步解調(diào)、包絡(luò)檢波、相敏檢波

4、簡(jiǎn)述調(diào)頻的原理及其解調(diào)方法。

答：原理：調(diào)頻是利用調(diào)制信號(hào)的幅值控制一個(gè)振蕩器，振蕩器

輸出的是等幅波，但其頻率偏移量與調(diào)制信號(hào)幅值成正比。在時(shí)域,

調(diào)頻波是隨調(diào)制信號(hào)變化而疏密度（頻率）不同的等幅波。

解調(diào)方法：對(duì)調(diào)頻波進(jìn)行解調(diào)又稱為鑒頻，就是將信號(hào)的頻率變

化再變換為電壓幅值的變化。常用的有變壓器耦合的諧振回路鑒頻

法、基于高通濾波器的鑒頻法等

5、濾波器的帶寬與響應(yīng)建立時(shí)間有何關(guān)系？其對(duì)測(cè)試工作有何

意義？

答：其帶寬8與響應(yīng)建立時(shí)間T之間存在一個(gè)反比關(guān)系：8丁=常

數(shù)

6、恒帶寬比濾波器與恒帶寬濾波器有何區(qū)別？各有何特點(diǎn)？

答：恒帶寬比濾波器：恒帶寬比帶通濾波器為使各個(gè)帶通濾波器

組合起來后能覆蓋整個(gè)要分析的信號(hào)頻率范圍，其帶通濾波器組的中

心頻率是倍頻程關(guān)系，同時(shí)帶寬是鄰接式的，通常的做法是使前一個(gè)

濾波器的上截止頻率與后一個(gè)濾波器的下截止頻率相一致,如下圖所

示。這樣的一組濾波器將覆蓋整個(gè)頻率范圍，稱之為“鄰接式”的。

恒帶寬濾波器：由帶寬（B）相同的多個(gè)帶通濾波器組成的濾波

器組稱為恒帶寬帶通濾波器，其優(yōu)點(diǎn)是不論帶通濾波器的中心頻率處

在任何頻段上，帶寬都相同，即分辨率不隨頻率變化，濾波性能穩(wěn)定,

缺點(diǎn)是在覆蓋頻率范圍相同的情況下,要比恒帶寬比濾波器使用較多

的帶通濾波器個(gè)數(shù)。

第一章

填空：

1、信號(hào)一般分為確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)兩類。

2、信號(hào)的描述方法常用的有實(shí)域描述和頻域描述兩種。

3、周期信號(hào)用傅立葉級(jí)數(shù)展開到頻域描述;

瞬變非周期信號(hào)用傅立葉變換展開到頻域描述。

4、周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是：離散性、諧波性、收斂性；

瞬變非周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是連續(xù)性。

5、已知時(shí)域信號(hào)爪方），其傅里葉變換

是_x（y）=匚x⑺產(chǎn)切力_。

6、sinZfOt的傅里葉變換

是_sino弓政/-4）-5（/+4）］；

cos2JTfOt的傅里葉變換

是cos2兀f°t+O

判斷：

1、信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。（V）

2、非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（X）

3、非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（X）

簡(jiǎn)答：

1、何為信號(hào)？如何建立其模型？

答：蘊(yùn)含信息且能傳輸信息的物理量在測(cè)試技術(shù)中，撇開信

號(hào)具體的物理性質(zhì)，而是將其抽象為某個(gè)變量的函數(shù)關(guān)系，如時(shí)間的

函數(shù)X"人頻率的函數(shù)乃仍等。這些函數(shù)就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處

理時(shí)的數(shù)學(xué)模型。

2、信號(hào)有哪些分類？

答：確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)、連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)、能量信號(hào)和

功率信號(hào)

3、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)如何定義？

答：模擬信號(hào)：獨(dú)立變量和幅值均取連續(xù)值的信號(hào)。

數(shù)字信號(hào)：獨(dú)立變量和幅值均取離散值的信號(hào)。

4、什么是信號(hào)的時(shí)域描述和頻域描述？?jī)烧哂泻螀^(qū)別？

答：直接觀察或記錄到的信號(hào)，一般是以時(shí)間為獨(dú)立變量，反映

的是信號(hào)幅值隨時(shí)間的變化關(guān)系，因而稱其為信號(hào)的時(shí)域描述。

若把信號(hào)變換成以頻率為獨(dú)立變量，由此來反映信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)

和各頻率成分與幅值、相位之間的關(guān)系，信號(hào)的這種描述方法稱之為

頻域描述。

變量：時(shí)域描述以時(shí)間為變量；頻域描述以頻率為變量。

內(nèi)容：時(shí)域描述反映信號(hào)幅值與時(shí)間的關(guān)系；頻域描述反映信

號(hào)的幅值、相位與頻率的關(guān)系。

用途:時(shí)域描述用于評(píng)定振動(dòng)的烈度等;頻域描述用于尋找振源、

故障診斷等。

5、什么是時(shí)間尺度改變特性？其對(duì)測(cè)試工作有何意義？

彳若：x（r）oXS則：x（kt）o%X卓（左〉0）

對(duì)測(cè)試工作的意義：

時(shí)域壓縮，提高了處理信號(hào)的效率。但頻域信號(hào)頻帶加寬，

對(duì)儀器設(shè)備通頻帶的要求也提高了。反過來，時(shí)域擴(kuò)展，處理信號(hào)的

效率會(huì)下降，但頻域信號(hào)頻帶變窄，對(duì)儀器設(shè)備通頻帶的要求也降低

了。

6、什么是時(shí)移特性？它反映了什么規(guī)律？

若：x（/）ox（y）則：

規(guī)律：信號(hào)在時(shí)域中平移，頻域中幅頻譜不變，相頻譜（相位）

會(huì)變化。

7、簡(jiǎn)述單位脈沖函數(shù)的采樣性質(zhì)和卷積性質(zhì)。

答：采樣性￡/。）即--山=/（幻匚Mf）山=/（外在不同時(shí)刻

發(fā)生的S函數(shù)與連續(xù)函數(shù)相乘再積分，其結(jié)果就等于函數(shù)M

在該時(shí)刻的函數(shù)值。

卷積忤⑺*龍2⑺三匚%?）%（/一切力若:不⑺=X"）,X2（f）=X”）

則:x,（r）*x2（/）?x,（/）-x2（/）

不⑺?々。）=%（7）*乂2（/）

第二章：

一、填空題

1、線性系統(tǒng)在時(shí)域可用常系數(shù)線性微分方程描述。

2、測(cè)試裝置動(dòng)態(tài)特性在頻域用頻率響應(yīng)函數(shù)描述。

3、頻率響應(yīng)函數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定法是正弦輸入法。

4、系統(tǒng)初始條件為零時(shí)，傳遞函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)的拉普拉

氏變換之比:頻率響應(yīng)函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)的傅立葉變換

之比。

判斷：

1、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（V）

2、幅頻特性是指系統(tǒng)輸出與輸入信號(hào)的幅值比與頻率的關(guān)

系。（?>/）

3、相頻特性是指系統(tǒng)輸出與輸入信號(hào)的相位比與頻率的關(guān)

系。（）

簡(jiǎn)答題：

1、什么是線性系統(tǒng)的頻率保持特性？有何意義？

答：線性系統(tǒng)的頻率保持特性指：線性系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率與輸

入信號(hào)的頻率保持一致。

意義：由此即可判斷出輸出信號(hào)中只有與輸入信號(hào)頻率相同的部

分才是由輸入信號(hào)引起的輸出，其它部分則可以認(rèn)為是干擾信號(hào)引起

的輸出從而加以排除。

2、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性包括哪些？

答：線性度、靈敏度、回程誤差

3、如何測(cè)定測(cè)試裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)？

答：①理論計(jì)算法

a、得到系統(tǒng)時(shí)域微分方程，通過拉普拉斯變換得到傳遞

函數(shù)，令s寸口即可得系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù)。

b、在系統(tǒng)初始條件為零的情況下，測(cè)得時(shí)域系統(tǒng)的輸出和輸入

信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換，則輸出信號(hào)的傅里葉變換與輸入信號(hào)的

傅里葉變換的比值即為系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。

②實(shí)驗(yàn)測(cè)定法

方法名稱：正弦輸入法，也稱頻率響應(yīng)法

實(shí)驗(yàn)原理：正弦信號(hào)經(jīng)過系統(tǒng)以后，時(shí)域輸出信號(hào)與輸

入信號(hào)的比值就是系統(tǒng)頻域的頻率響應(yīng)函數(shù)！

依次用不同頻率的正弦信號(hào)通過系統(tǒng)，測(cè)出系統(tǒng)輸出信

號(hào)與輸入信號(hào)的幅值和相位。則對(duì)某一個(gè)頻率，輸出與輸入信號(hào)的幅

值比就是該頻率對(duì)應(yīng)的幅頻特性,輸出與輸入信號(hào)的相位差就是該頻

率對(duì)應(yīng)的相頻特性。將各個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的幅值比和相位差在坐標(biāo)紙上描

出來，連成光滑的曲線，即可得到系統(tǒng)的幅頻特性曲線和相頻特性曲

線。

4、一階系統(tǒng)中的時(shí)間常數(shù)對(duì)系統(tǒng)有何意義？

答：T稱為時(shí)間常數(shù)，它決定一階測(cè)試裝置的工作頻率范圍！

5、影響二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)有哪些？對(duì)系統(tǒng)有何

意義？

答：

6、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？

答：幅頻特性為一常值、相頻特性與頻率呈線性關(guān)系

第三章：

填空：

1、金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是應(yīng)變效應(yīng)。

半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是壓阻效應(yīng)。

2、電感式傳感器的工作原理是電磁感應(yīng)，

它又可分為自感型和互感型兩種。

3、電容式傳感器分為極距變化型、面積變化型和介質(zhì)變

化型。

4、對(duì)非線性傳感器采用差動(dòng)性來改善其性能。

5、壓電式傳感器的工作原理是壓電效應(yīng)，使用時(shí)要用

高阻抗的前置放大器，其分為電壓式和電荷

式O

6、壓電效應(yīng)的三種形式是橫向效應(yīng)、縱向效應(yīng)和切向效

應(yīng)。

選擇題：

(1)(b)的工作原理是基于壓阻效應(yīng)。

a.金屬應(yīng)變片b.半導(dǎo)體應(yīng)變片c.變阻器

(2)壓電式傳感器使用的前置放大器的輸入阻抗(d)。

a.很低b.較低c.較高d.很高

(3)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(cè)量時(shí)，傳感器的選用必須首先考慮(c)因素。

a.響應(yīng)特性b.靈敏度c.穩(wěn)定性d.精確度

⑷壓電式傳感器使用(a)放大器時(shí)，輸出電壓幾乎不受

聯(lián)接電纜長(zhǎng)度變化的影響。

a.電荷放大器b.調(diào)制放大器c.電壓放大器

(5)壓電元件并聯(lián)連接時(shí)，(d)o

a.輸出電荷小b.輸出電壓大

c.輸出電壓小d.輸出電荷大

簡(jiǎn)答題：

1、應(yīng)變片有哪幾部分組成？各有何用？

答：

2、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的區(qū)別有哪些？

答：工作原理不同：金屬電阻應(yīng)變片基于機(jī)械變形引起電阻的變

化；半導(dǎo)體應(yīng)變片基于電阻率變化引起電阻的變化。

靈敏度不同：金屬電阻應(yīng)變片的靈敏度取決于泊松比的大?。话?/p>

導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度取決于壓阻系數(shù)和彈性模量的大小。

3、差動(dòng)變壓器電感式傳感器使用時(shí)要注意哪兩個(gè)問題？如何解

決？

答：（D差動(dòng)變壓器式傳感器輸出的電壓是交流量，其輸出值只

能反應(yīng)鐵芯位移的大小，而不能反應(yīng)移動(dòng)的方向；

（2）傳感器輸出電壓存在一定的零點(diǎn)殘余電壓，即使活動(dòng)銜

鐵位于中間位置時(shí)，輸出也不為零，這是由于兩個(gè)次級(jí)線圈的結(jié)構(gòu)不

對(duì)稱以及初級(jí)線圈銅損電阻、鐵磁材質(zhì)不均勻、線圈間分布電容等原

因所造成的。

解決方法：后接電路應(yīng)采用既能反應(yīng)鐵芯位移方向，又能補(bǔ)償零

點(diǎn)殘余電壓的差動(dòng)直流輸出電路。

4、常用的壓電材料有哪些？

答：（1）壓電單晶（2）壓電陶瓷（3）有機(jī)壓電薄膜

5、前置放大器的作用是什么？有哪兩種類型？各有何特點(diǎn)？

答：前置放大器的作用有兩點(diǎn)：

其一是將傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出;

其二是放大傳感器輸出的微弱電信號(hào)。

6、傳感器選用時(shí)要考慮哪些方面的問題？

答：選擇傳感器主要考慮靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、

精確度、測(cè)量方式等六個(gè)方面的問題。

第四章

填空：

1、直流電橋適用于電阻R參數(shù)變化的測(cè)量;

交流電橋適用于電阻R、電容C、電感L參數(shù)變化的測(cè)量。

2、純電阻交流電橋除了電阻平衡,還要有電容平衡。

3、調(diào)制方式因載波參數(shù)不同可分為調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)相。

4、調(diào)幅波的解調(diào)方法有同步解調(diào)、包絡(luò)檢波和相敏檢波。

5、調(diào)頻電路常用的有直接調(diào)頻電路和壓控振蕩器。

6、調(diào)頻波的解調(diào)包括頻率一電壓線性變換和幅值檢波部

也。

7、濾波器由選頻作用分為低通、高通、帶通和帚阻四

種。

8、常用于頻譜分析的濾波器有恒帶寬比濾波器和恒帶寬濾波

器

選擇：

1、設(shè)有一電橋，應(yīng)是工作橋臂，R2,R3,超是固定電阻。未

工作KR1=R2=R3=R40工作時(shí)應(yīng)變?yōu)榍裄1,若電橋的供

橋

電壓為ed則電橋輸出電壓為（b）o

郛。鄭守智

2、調(diào)幅相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)（a）o

a.相乘b.相除c.相加d.相減

3、電路中鑒頻器的作用是（c）。

a.使高頻電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓

b.使電感量轉(zhuǎn)換為電壓

c.使頻率轉(zhuǎn)換為電壓

d.使頻率轉(zhuǎn)換為電流

4、一選頻裝置，其幅一頻特性在f趨于無窮大區(qū)間近于平直

線，在f趨于。區(qū)間急劇衰減，這叫（b）濾波器。

a.低通b.高通c.帶通d.帶阻

5、一帶通濾波器，其中心頻率是600Hz,帶寬是50Hz,

則濾波器的品質(zhì)因子等于（d）o

a.6b.8c.10d.12

判斷：

1、平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。

（V）

2、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。（X）

3、調(diào)幅時(shí)，調(diào)制信號(hào)的頻率不變。（X）

4、帶通濾波器的品質(zhì)因子值越大，其頻率選擇性越好。

（V）

5、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。

（X）

簡(jiǎn)答:

1、何謂電橋平衡？直流電橋平衡應(yīng)滿足什么條件？交流電橋應(yīng)

滿足什么條件？

答：如圖所示，電橋平衡即:

對(duì)于右圖：R1*R3=R2*R4

若是含有電容時(shí)，還要使電

容平衡:

RR=R2R4

R3c2=RC

2、什么是調(diào)制和解調(diào)?

答：調(diào)制：利用調(diào)制（控制）信號(hào)使載波的某個(gè)參數(shù)（幅值、頻

率或相位）發(fā)生變化的過程稱為調(diào)制。載波一般是高頻穩(wěn)定的交變信

號(hào)。經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)稱為已調(diào)制波。

解調(diào)：從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制（控制）信號(hào)的過程稱為解調(diào)。

3、簡(jiǎn)述調(diào)幅的原理及其解調(diào)方法。

答：原理：調(diào)幅是在時(shí)域?qū)⒁粋€(gè)高頻簡(jiǎn)諧信號(hào)（載波）與測(cè)試信

號(hào)（調(diào)制信號(hào)）相乘，使載波信號(hào)的幅值隨測(cè)試信號(hào)的變化而變化。

而在頻域，則是將信號(hào)的頻譜搬移到載波的頻率處，相當(dāng)于頻譜的

“搬移”過程。

解調(diào)方法：同步解調(diào)、包絡(luò)檢波、相敏檢波

4、簡(jiǎn)述調(diào)頻的原理及其解調(diào)方法。

答：原理：調(diào)頻是利用調(diào)制信號(hào)的幅值控制一個(gè)振蕩器，振蕩器

輸出的是等幅波，但其頻率偏移量與調(diào)制信號(hào)幅值成正比。在時(shí)域,

調(diào)頻波是隨調(diào)制信號(hào)變化而疏密度（頻率）不同的等幅波。

解調(diào)方法：對(duì)調(diào)頻波進(jìn)行解調(diào)又稱為鑒頻，就是將信號(hào)的頻率變

化再變換為電壓幅值的變化。常用的有變壓器耦合的諧振回路鑒頻

法、基于高通濾波器的鑒頻法等

5、濾波器的帶寬與響應(yīng)建立時(shí)間有何關(guān)系？其對(duì)測(cè)試工作有何

意義？

答：其帶寬8與響應(yīng)建立時(shí)間T之間存在一個(gè)反比關(guān)系：8丁=常

數(shù)

6、恒帶寬比濾波器與恒帶寬濾波器有何區(qū)別？各有何特點(diǎn)？

答：恒帶寬比濾波器：恒帶寬比帶通濾波器為使各個(gè)帶通濾波器

組合起來后能覆蓋整個(gè)要分析的信號(hào)頻率范圍，其帶通濾波器組的中

心頻率是倍頻程關(guān)系，同時(shí)帶寬是鄰接式的，通常的做法是使前一個(gè)

濾波器的上截止頻率與后一個(gè)濾波器的下截止頻率相一致,如下圖所

示。這樣的一組濾波器將覆蓋整個(gè)頻率范圍，稱之為“鄰接式”的。

恒帶寬濾波器：由帶寬(B)相同的多個(gè)帶通濾波器組成的濾波

器組稱為恒帶寬帶通濾波器，其優(yōu)點(diǎn)是不論帶通濾波器的中心頻率處

在任何頻段上，帶寬都相同，即分辨率不隨頻率變化，濾波性能穩(wěn)定,

缺點(diǎn)是在覆蓋頻率范圍相同的情況下,要比恒帶寬比濾波器使用較多

的帶通濾波器個(gè)數(shù)。

第一章

填空：

1、信號(hào)一般分為確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)兩類。

2、信號(hào)的描述方法常用的有實(shí)域描述和頻域描述兩種。

3、周期信號(hào)用傅立葉級(jí)數(shù)展開到頻域描述;

瞬變非周期信號(hào)用傅立葉變換展開到頻域描述。

4、周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是：離散性、諧波性、收斂性；

瞬變非周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是連續(xù)性。

5、已知時(shí)域信號(hào)M,其傅里葉變換

是_X(/)=[

6、sinZJifOt的傅里葉變換

是_sin2%/j=4)-6(/+4)]；

cos2nfOt的傅里葉變換

D1

是______________cos27rAo5[5(/—4)+以/+玲)]

判斷：

1、信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。(V)

2、非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（X）

3、非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（X）

簡(jiǎn)答；

1、何為信號(hào)？如何建立其模型？

答：蘊(yùn)含信息且能傳輸信息的物理量在測(cè)試技術(shù)中，撇開信

號(hào)具體的物理性質(zhì)，而是將其抽象為某個(gè)變量的函數(shù)關(guān)系，如時(shí)間的

函數(shù)x"人頻率的函數(shù)X/等。這些函數(shù)就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處

理時(shí)的數(shù)學(xué)模型。

2、信號(hào)有哪些分類？

答：確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)、連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)、能量信號(hào)和

功率信號(hào)

3、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)如何定義？

答：模擬信號(hào)：獨(dú)立變量和幅值均取連續(xù)值的信號(hào)。

數(shù)字信號(hào)：獨(dú)立變量和幅值均取離散值的信號(hào)。

4、什么是信號(hào)的時(shí)域描述和頻域描述？?jī)烧哂泻螀^(qū)別？

答：直接觀察或記錄到的信號(hào)，一般是以時(shí)間為獨(dú)立變量，反映

的是信號(hào)幅值隨時(shí)間的變化關(guān)系，因而稱其為信號(hào)的時(shí)域描述。

若把信號(hào)變換成以頻率為獨(dú)立變量，由此來反映信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)

和各頻率成分與幅值、相位之間的關(guān)系，信號(hào)的這種描述方法稱之為

頻域描述。

變量：時(shí)域描述以時(shí)間為變量；頻域描述以頻率為變量。

內(nèi)容：時(shí)域描述反映信號(hào)幅值與時(shí)間的關(guān)系；頻域描述反映信

號(hào)的幅值、相位與頻率的關(guān)系。

用途:時(shí)域描述用于評(píng)定振動(dòng)的烈度等;頻域描述用于尋找振源、

故障診斷等。

5、什么是時(shí)間尺度改變特性？其對(duì)測(cè)試工作有何意義？

彳若：x(r)=X(y)則：x(燈a>0)

kK

對(duì)測(cè)試工作的意義：

時(shí)域壓縮，提高了處理信號(hào)的效率。但頻域信號(hào)頻帶加寬，

對(duì)儀器設(shè)備通頻帶的要求也提高了。反過來，時(shí)域擴(kuò)展，處理信號(hào)的

效率會(huì)下降，但頻域信號(hào)頻帶變窄，對(duì)儀器設(shè)備通頻帶的要求也降低

了。

6、什么是時(shí)移特性？它反映了什么規(guī)律？

若：M)oX(/)貝D：一

規(guī)律：信號(hào)在時(shí)域中平移，頻域中幅頻譜不變，相頻譜(相位)

會(huì)變化。

7、簡(jiǎn)述單位脈沖函數(shù)的采樣性質(zhì)和卷積性質(zhì)。

答:采樣性匚7■⑺。)力=/(%)[/("無)方=f(t0)在不同時(shí)刻

發(fā)生的萬函數(shù)與連續(xù)函數(shù)￡(力相乘再積分，其結(jié)果就等于函數(shù)At)

在該時(shí)刻的函數(shù)值。

卷積/不⑺*巧⑴三匚—乃流若:x,(r)?%,(/),x2(t)<=>X2(f)

則:x,(r)*x2(r)^X,(/).X2(/)

內(nèi)⑺?電⑺oX(/)*X2(f)

第二章：

一、填空題

1、線性系統(tǒng)在時(shí)域可用常系數(shù)線性微分方程描述。

2、測(cè)試裝置動(dòng)態(tài)特性在頻域用頻率響應(yīng)函數(shù)描述。

3、頻率響應(yīng)函數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定法是正弦輸入法。

4、系統(tǒng)初始條件為零時(shí)，傳遞函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)的拉普拉

氏變換之比:頻率響應(yīng)函數(shù)是輸出與輸入信號(hào)的傅立葉變換

之比。

判斷：

1、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（V）

2、幅頻特性是指系統(tǒng)輸出與輸入信號(hào)的幅值比與頻率的關(guān)

系。（V）

3、相頻特性是指系統(tǒng)輸出與輸入信號(hào)的相位比與頻率的關(guān)

系。（）

簡(jiǎn)答題：

1、什么是線性系統(tǒng)的頻率保持特性？有何意義？

答：線性系統(tǒng)的頻率保持特性指：線性系統(tǒng)輸出信號(hào)的頻率與輸

入信號(hào)的頻率保持一致。

意義：由此即可判斷出輸出信號(hào)中只有與輸入信號(hào)頻率相同的部

分才是由輸入信號(hào)引起的輸出，其它部分則可以認(rèn)為是干擾信號(hào)引起

的輸出從而加以排除。

2、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性包括哪些？

答：線性度、靈敏度、回程誤差

3、如何測(cè)定測(cè)試裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)？

答：①理論計(jì)算法

a、得到系統(tǒng)時(shí)域微分方程，通過拉普拉斯變換得到傳遞

函數(shù)，令s十G即可得系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù)。

b、在系統(tǒng)初始條件為零的情況下，測(cè)得時(shí)域系統(tǒng)的輸出和輸入

信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換，則輸出信號(hào)的傅里葉變換與輸入信號(hào)的

傅里葉變換的比值即為系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。

②實(shí)驗(yàn)測(cè)定法

方法名稱：正弦輸入法，也稱頻率響應(yīng)法

實(shí)驗(yàn)原理：正弦信號(hào)經(jīng)過系統(tǒng)以后，時(shí)域輸出信號(hào)與輸

入信號(hào)的比值就是系統(tǒng)頻域的頻率響應(yīng)函數(shù)！

依次用不同頻率的正弦信號(hào)通過系統(tǒng)，測(cè)出系統(tǒng)輸出信

號(hào)與輸入信號(hào)的幅值和相位。則對(duì)某一個(gè)頻率，輸出與輸入信號(hào)的幅

值比就是該頻率對(duì)應(yīng)的幅頻特性,輸出與輸入信號(hào)的相位差就是該頻

率對(duì)應(yīng)的相頻特性。將各個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的幅值比和相位差在坐標(biāo)紙上描

出來，連成光滑的曲線，即可得到系統(tǒng)的幅頻特性曲線和相頻特性曲

線。

4、一階系統(tǒng)中的時(shí)間常數(shù)對(duì)系統(tǒng)有何意義？

答：T稱為時(shí)間常數(shù)，它決定一階測(cè)試裝置的工作頻率范圍！

5、影響二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)有哪些？對(duì)系統(tǒng)有何

意義？

答：

6、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？

答：幅頻特性為一常值、相頻特性與頻率呈線性關(guān)系

第三章：

填空：

1、金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是應(yīng)變效應(yīng)

半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是壓阻效應(yīng)。

2、電感式傳感器的工作原理是電磁感應(yīng)，

它又可分為自感型和互感型兩種。

3、電容式傳感器分為極距變化型、面積變化型和介質(zhì)變

化型。

4、對(duì)非線性傳感器采用差動(dòng)性來改善其性能。

5、壓電式傳感器的工作原理是壓電效應(yīng)，使用時(shí)要用

高阻抗的前置放大器，其分為電壓式和電荷

式O

6、壓電效應(yīng)的三種形式是橫向效應(yīng)、縱向效應(yīng)和切向效

應(yīng)。

選擇題：

(1)(b)的工作原理是基于壓阻效應(yīng)。

a.金屬應(yīng)變片b.半導(dǎo)體應(yīng)變片c.變阻器

(2)壓電式傳感器使用的前置放大器的輸入阻抗(d)。

a.很低b.較低c.較高d.很高

(3)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(cè)量時(shí)，傳感器的選用必須首先考慮(c)因素。

a.響應(yīng)特性b.靈敏度c.穩(wěn)定性d.精確度

(4)壓電式傳感器使用(a)放大器時(shí)，輸出電壓幾乎不受

聯(lián)接電纜長(zhǎng)度變化的影響。

a.電荷放大器b.調(diào)制放大器c.電壓放大器

（5）壓電元件并聯(lián)連接時(shí)，（d）。

a.輸出電荷小b.輸出電壓大

c.輸出電壓小d.輸出電荷大

簡(jiǎn)答題：

1、應(yīng)變片有哪幾部分組成？各有何用？

答：

2、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的區(qū)別有哪些？

答：工作原理不同：金屬電阻應(yīng)變片基于機(jī)械變形引起電阻的變

化；半導(dǎo)體應(yīng)變片基于電阻率變化引起電阻的變化。

靈敏度不同：金屬電阻應(yīng)變片的靈敏度取決于泊松比的大??；半

導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度取決于壓阻系數(shù)和彈性模量的大小。

3、差動(dòng)變壓器電感式傳感器使用時(shí)要注意哪兩個(gè)問題？如何解

決？

答：（1）差動(dòng)變壓器式傳感器輸出的電壓是交流量，其輸出值只

能反應(yīng)鐵芯位移的大小，而不能反應(yīng)移動(dòng)的方向；

（2）傳感器輸出電壓存在一定的零點(diǎn)殘余電壓，即使活動(dòng)銜

鐵位于中間位置時(shí)，輸出也不為零，這是由于兩個(gè)次級(jí)線圈的結(jié)構(gòu)不

對(duì)稱以及初級(jí)線圈銅損電阻、鐵磁材質(zhì)不均勻、線圈間分布電容等原

因所造成的。

解決方法：后接電路應(yīng)采用既能反應(yīng)鐵芯位移方向，又能補(bǔ)償零

點(diǎn)殘余電壓的差動(dòng)直流輸出電路。

4、常用的壓電材料有哪些？

答：（1）壓電單晶（2）壓電陶瓷（3）有機(jī)壓電薄膜

5、前置放大器的作用是什么？有哪兩種類型？各有何特點(diǎn)？

答：前置放大器的作用有兩點(diǎn)：

其一是將傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出；

其二是放大傳感器輸出的微弱電信號(hào)。

6、傳感器選用時(shí)要考慮哪些方面的問題？

答：選擇傳感器主要考慮靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、

精確度、測(cè)量方式等六個(gè)方面的問題。

第四章

填空：

1、直流電橋適用于電阻R參數(shù)變化的測(cè)量:

交流電橋適用于電阻R、電容C、電感L參數(shù)變化的測(cè)量。

2、純電阻交流電橋除了電阻平衡,還要有電容平衡。

3、調(diào)制方式因載波參數(shù)不同可分為調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)相。

4、調(diào)幅波的解調(diào)方法有同步解調(diào)、包絡(luò)檢波和相敏檢波。

5、調(diào)頻電路常用的有直接調(diào)頻電路