测试技术基础试题及答案1.doc

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1、北京工业大学2007—2008学年第二学期测量技术基础试卷（开卷）班级学号姓名成绩题目分数一二三四合计一、填空题（25分，每空1分）1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。2．满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。5．当测量较小应变值

2、时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。7.电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波，载送低频信号的高频振荡信号称为载波，将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。79．已知，为单位脉冲函数，则积分=

3、12。10．已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz，则被测轴的转速为900r/min。11.RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越小。12.频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。二、选择题（15分，每题1.5分）1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（C）的。A非周期、离散B非周期、连续C、周期、离散D周期、连续2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（C）。A电阻传感器B电感传感器C光电传感器D电容传感器3．变磁

4、通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（B）材料制成。A金属B导磁C塑料D导电4．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5．数字信号的特征是（B）。A时间上离散，幅值上连续B时间、幅值上都离散C时间上连续，幅值上量化D时间、幅值上都连续6．传感器灵敏度越高，表示该传感器（B）。A工作频带越宽B单位输入引起的输出量越大C线性范围越宽D允许的输入量越大77．周期信号傅立叶级数中的各项系数表示各谐波分量的（C）。A相位B周期C振幅D频率8．A/D转换器的位数越

5、多，则其（B）。A分辨力越低B转换精度越高C转换速度越快D转换时间越短9．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。AB1CD1/210．不能用于材料厚度的非接触测量的传感器为（C）。A涡流式B电容式C压电式D光电式三、简答题（24分）1．根据滤波器的选频作用，一般将滤波器分为低通、高通、带通和带阻滤波器。下图为这些滤波器的幅频特性，请分别标注出来。并列出4个实际滤波器的主要特征参数。（6分）(a)带通(b)高通(c)带阻(d)低通主要特征参数（任选4个）：(1)截止

6、频率(2)带宽(3)纹波幅度(4)品质因子(5)倍频程选择性(6)滤波器因数2．下图为同一正弦信号分别用相同时宽的矩形窗和汉宁窗截断后得到的频谱图。请指出7下面二个频谱图分别采用以上哪个窗函数得到的，并说出这两种窗函数的主要特点。（6分）0Fs/2频率幅度0Fs/2幅度频率(a)汉宁窗(b)矩形窗答：矩形窗的特点：主瓣比较集中。但旁瓣较高，并有负旁瓣，导致变换中带进了高频干扰和泄漏，甚至出现负谱现象。汉宁窗的特点：主瓣较宽，旁瓣较低，衰减速度也较快。但带宽加宽，使得频率分辨力下降。3.一阶系统受到一个

7、阶跃输入的作用，在2秒时达到输入最大值的20%，试求：测试系统的时间常数和当输出达到最大值的95%时，需多长时间？（6分）解：当输出达到最大值的95%时，4．下图为动态应变仪工作框图，请指出图中A、B和C分别代表什么？并说明B和C在系统中的作用是什么？（6分）7答：A电桥将电阻、电容、电感等参数变化转换为电压或电流输出B相敏检波解调C低通滤波器选取低频信号，抑制或衰减掉其他不需要的成分三、计算题（共36分）1．（9分）求下图周期性锯齿波的傅立叶级数，并绘出其频谱图。tT/2-T/21-10‥‥‥‥‥‥

8、x(t)解：72．（9分）求周期余弦信号的均值、均方值、自相关函数和自谱。解：均值均方值自相关函数自谱3．（9分）有一薄壁圆管式拉力传感器如下图所示。已知其弹性元件材料的泊松比为0.3，电阻应变片和阻值相同，且灵敏系数均为2，应变片贴片位置如图所示。若受拉力作用，问：(1)欲测量拉力的大小，应如何正确组成电桥？请画出相应的电桥。(2)当供桥电压，时，输出电压是多少（）？解：(1)为了测量力P大小，测试电桥应如下图所示连接：(2)设R1、R2、R3、R4应