工程测试(有简答题答案)

填空题1.可以用数学关系式或图表精确描述的信号称为确定性信号。2.周期信号可分为谐波信号和一般周期信号两类。3.周期信号的强度特征常用峰值、绝对均值、有效值和平均功率来表示。4.信息技术中比较典型的代表技术有传感技术、通信技术和计算机技术。5.要实现不失真测试，测试装置的幅频特性为常数，相频特性应为直线。6.表征测试装置的静态响应特性的参数主要有灵敏度、非线性度、回程误差7.测试装置的响应特性包括静态特性和动态特性。8.描述测试系统的动态响应特性的函数主要有微分方程、传递函数和频率响应函数9.电容式传感器可分为三种基本类型，即变极距型、变面积型和变介电常数型。10.传感器按工作原理分可分为机械式、电气式、辐射式、流体式传感器等。11.传感器的选用原则主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面。12.按被测物理量来分传感器可分为位移、速度、加速度和力传感器等。13.传感器按输出量的性质不同可分为模拟式和数字式传感器。14.滤波器根据频率特性不同可分为高通滤波、低通滤波、带通滤波和带阻滤波。15.信号调制时根据可调参数可分为调幅、调频和调相三种调制形式。16.直流电桥按联接方式不同可分为半桥单臂、半桥双臂和全桥电路等工况。17.常用的信号调理环节有电桥、放大器、滤波器、调制器和模数转换器。18.将模拟信号转换为数字信号通常分为采样、量化和编码三个步骤。19.电桥按桥臂接入的阻抗元件不同则可分为电阻电桥、电容电桥和电感电桥三类20.DA转换过程分为两个步骤，即解码和低通滤波。21.一般虚拟仪器系统由通用计算机、仪器硬件和应用软件三要素构成。选择题1.电路中鉴频器的作用是（C）A、使高频电压转变为直流电压B、使电感量转变为电压量C、使频率变化转变为电压变化D、使频率转变为电流2.下列不是电阻应变片的输入为（D）A、力B、应变C、加速度D、速度3.下列传感器可实现非接触测量的是（C）A、压电式加速度B、电动式速度C、电磁式速度D、电阻式应变4.交流的动态电阻应变仪中，具有预调平衡的装置是（C）A、电阻调平衡B、电容调平衡C、电阻、电容调平衡D、标定电桥5.直流电桥电桥中相邻半桥工况的灵敏度是单臂工况的（B）A、1倍B、2倍C、3倍D、4倍6.极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（D）A成正比B、平方成正比C、成反比D、平方成反比7.不属于测试系统的静态特性的有（D）A、灵敏度B、非线性度C、回程误差D、阻尼系数8.超声波传感器是实现（A）转换的装置A、声电B、声光C、声磁D、声压9.描述周期信号的数学工具是（b）A、相关函数B、傅里叶级数C、拉普拉斯变换D、傅里叶变换10描述非周期信号的数学工具是（C）A、三角函数B、拉普拉斯变换C、傅里叶变换D、傅里叶级数11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（D）A、扩展B、压缩C、不变D、仅有相移12.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（D）A、精度B、灵敏度C、精密度D、分辨力13.描述传感器静态特性的指标有（B）A幅频特性B线性度C稳定时间D动态范围14.不失真测量除要求测量系统幅频特性是常值外，其相频特性要求满足（A）A相移与频率成正比B常值相移C任意相移D无特殊要求15.二阶系统中引入合适的阻尼率的目的是（C）A使得系统输出值稳定B使系统不共振C获得较好的幅频、相频特性D获得好的灵敏度16.液柱式温度计系统是（B）系统A零阶B一阶C二阶D高阶17.半导体应变片是根据（D）原理工作的。A电阻应变效应B压电效应C热阻效应D压阻效应18.金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由（B）引起的。A贴片位置的温度变化B电阻丝几何尺寸的变化C电阻材料的电阻率的变化D供桥电源的变化19.滤波器的-3dB频率指输出信号幅值为输入信号幅值的（C）时所对应的截止频率。A1.414B1C0.707D0.520.电阻应变片的输入为（ABC）A力B应变C加速度D速度21.二阶系统的动态特性参数是（AD）A固有频率B线性度C时间常数D阻尼比23.一般而言,测试装置的灵敏度愈高,则(AC)A动态特性越好B动态特性越差C测量范围越窄D测量范围越宽24.以下哪些系统为二阶系统（BC）A液柱式温度计Bm-c-k系统CRLC振荡电路D简单RC低通滤波电路25.测试系统的动态响应特性一般可由（ABC）数学模型来描述A微分方程B传递函数C频率响应函数D回程误差26.属于测试系统的静态特性的有（AC）A灵敏度B传递函数C回程误差D阻尼比27.D/A转换过程通常包括以下（AD）步骤A低通滤波B量化C编码D解码28.A/D转换器主要技术指标有（ABC）A分辨力B转换精度C转换速度D品质因数29.常用的滤波器类型有（ABCD）A低通滤波器B高通滤波器C带通滤波器D带阻滤波器30.超声波传感器是实现（A）转换的装置A声电B、声光C、声磁D、声压31.直流电桥电桥中相邻半桥工况的灵敏度是单臂工况的（B）A1倍B、2倍C、3倍D、4倍32.不属于测试系统的静态特性的有（D）A、灵敏度B、非线性度C、回程误差D、阻尼系数33.描述周期信号的数学工具是（B）A相关函数B、傅里叶级数C、拉普拉斯变换D、傅里叶变换34.描述非周期信号的数学工具是（C）A、三角函数B、拉普拉斯变换C、傅里叶变换D、傅里叶级数判断题1、凡频谱是离散的信号必然是周期信号。F2、任何周期信号都由频率不同，但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。T3、周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱也是离散的。F4、各态历经过程随机过程是平稳随机过程。T5、非周期性变化的信号就是随机信号。F6、信号在时域上波形有变化，必然引起频谱的相应的变化。F7、测量小应变时,应选用灵敏度高的金属丝应变片,测量大应变时,应选灵敏度低的半导体应变片。F8、传感器的灵敏度与量程成反比T9、能量转换型传感器直接消耗被测对象的输入能量,因而必然造成被子测对象的变化而产生测量误差F10、物性型传感器是利用敏感元件本身物理性质的变化来实现信号变换的T11、为提高测量精度,传感器的灵敏度越高越好F12、传感器的线性范围越宽,表明其工作量程越大T13、压电式加速度传感器由于产生的静电荷，且本身内阻很大，故不能用普通电表测量。T14、变间隙式电容或电感传感器，只要满足△d≤d0的条件，则灵敏度就可视为常数。F15、采用差动式变压器电感传感器做位移测量时，根据其输出就能辨别被测位移的方向的正负性。F16、磁电式及压电式传感器特别适合测量动态量。T17、一线性系统不满足不失真测试条件,若用它传输一个1000Hz的单一频率的正弦信号,则必然导致输出波形失真F18、在线性不变系统中,当初始条件为零时,系统输出量与输入量之比的拉普拉斯变换称为该系统的传递函数F19、当输入信号x(t)一定时,系统的输出y(t)将完全取决于传递函数H(s),而与系统的物理模型无关T20、传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同T21、测试装置的灵敏度愈高,其测量范围就愈大F22、波纹幅度与通带内的平均值A0相比，应越大越好。F23、倍频程选择性是指与上、下截止频率处相比，频率变化一倍频程时幅频特性的衰减量，其计算结果的衰减量越大，表示选择性越差。F24、在高频区恒定百分比带通滤波器的分辨力要比恒定带宽带通滤波器好。F25、RC有源滤波器具有高输入阻抗的运算放大器，可以进行级间隔离，消除或减少负载效应的影响。T26、调幅波的解调通常可以通过检波和低通滤波两个步骤来完成。T27、实际带通滤波器的分辨力用品质因素Q来描述，Q值越大，分辨力越高。T28、同等条件下，逐位逼近式A/D转换器转换速度慢于计数式A/D转换器。F29、A/D转换的位数越多，量化误差越小，分辨力越高。T30、带通滤波器的波形因数λ愈大，其频率选择性愈好。F31、调幅过程相当于将被调信号与载波相乘。T32测量小应变时,应选用灵敏度高的金属丝应变片,测量大应变时,应选灵敏度低的半导体应变片。?33磁电式及压电式传感器特别适合测量动态量。?34测试装置的灵敏度愈高,其测量范围就愈大?35传感器的灵敏度与量程成反比?36任何周期信号都由频率不同，但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。?问答题1、测试工作的任务是什么?答：就是利用现代测试技术手段对工程中的各种物理信号，特别是随时间变化的动态物理信号进行检测、试验、分析并从中提取有用信息。2、什么是信号?什么是信息?它们有何异同?答：信号时信息的载体，是物质，具备能量，信息室信号所载的内容，不等于物质，不具备能量。同一个信息，可以用不同的信号来运载。3、测试系统有哪几个环节组成?试述各个环节的主要作用。传感器：感知被测的非电量和将非电量转化为电量。信号调理：对电信号进行加工，处理信号分析：从信号中提取有用信息。4、简述测试系统传递函数的特点。答:H（s）描述了系统本身的动态特性，它与输入量和初始条件无关。（2）H（s）只反映系统的传输的特性，而不拘泥于系统的物理结构。（3）H（s）传递函数与微分方程等价。5、简述灵敏度、非线性度及回程误差的定义。灵敏度：当测试装置的输入x有一增量△x（S=△y/△x），引起输出y发生相应的变化△y时，则定义为该装置的灵敏度。非线性度：标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度。回程误差：实际测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中，对应于同一个输入量往往有不同的输出量。6、简述实现不失真测试满足的条件。答:1)各频率分量的幅值输出与输入放大同样的倍数，反映在幅频特性曲线上是一条平坦的直线，即在频率范围内是一个常数。2)各频率分量的滞后相位与各自的角频率必须成正比，反映在相频特性曲线上是一条过原点的直线。7、简述信号的分类（可画图）。课本P9树状图8、简述压电效应和逆压电效应的定义。答:某些物质，如石英、钛酸钡等，当受到外力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部会被极化，表面上也会产生电荷；当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。相反，如果将这些物质置于电场中，其几何尺寸也会发生变化，这种由外电场作用导致物质产生机械变形的现象，称为逆压电效应。9、简述传感器的选用原则。答:灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式10、简述金属应变片与半导体应变片的各自优点及区别。答：一般的应变片，不管是金属应变片，还是半导体应变片，都是基于材料的压阻效应——应力使电阻发生改变的现象来工作的。但电阻阻值变化引起原因不同：金属主要由几何尺寸引起；半导体主要有电阻率变化引起。半导体应变片：敏感元件为半导体，工作原理是基于半导体材料的压阻效应，压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外作用时电阻率发生变化的现象。在较小功率下具有较高的灵敏度和较大的电阻变化；温度稳定性较差，线性度低，应变范围小。金属应变片：敏感元件为电阻丝，工作原理是电阻应变效应。温度稳定性较好，线性度高，应变范围大，使用方便；金属的信噪比大。如何选用：要求灵敏度高时选用半导体应变片，要求温度稳定性较好、线性度高、应变范围大时选用金属应变片。11、简述直流电桥和交流电桥的特点。答：直流电桥的特点是平衡电路简单,对联接导线的要求较低,可采用直流仪表测量,直流电源的稳定程度容易保证;但要求后接比较复杂的直流放大器。交流电桥要求工作电源的电压波形没有畸变，频率必须稳定，否则电桥对基波调平衡后，仍会有高次谐波的电压输出。交流电桥后接电路采用简单的交流放大器，易受寄生参数和外界因素的影响。12、什么叫虚拟仪器？简述虚拟仪器与传统仪器的区别。答：是指在通用计算机平台上加上一组软件和硬件或接通其他仪器，用户根据自己的需要定义和设计仪器的测试功能以实现对被测对象的数据采集、数据分析、数据处理、数据存储、可视化显示等功能，完成测试、测量、控制等任务。区别：虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格比及资源共享等方面都具有明显优势。传统仪器的所有功能，包括信号的输入输出、用户界面，如开关、显示器等，都固定在机箱内，是用户无法自行更改的。