信号测试技术复习题要点

信号测试技术复习题要点
信号测试技术复习题要点

一、是非题(对的打√,错的打×)(每题2分,共20分)

1.分析周期信号的频谱的工具是傅立叶级数。( T )

2.所有周期信号都是功率信号。(√)

3.电阻应变式传感器只用于测定结构的应力或应变。(×)

4.瞬态信号的频谱一定是连续的。( T )

5.凡频谱是离散的信号必然是周期信号。( F )

6.信号x(t)=sin(2t+1)+cos(t/3)是瞬态信号。( F )

7.频响函数反映了系统响应的稳态过程。(√)

8.已知信号x(t)与信号y(t)完全不相关,则该二信号的互相关系数满足ρxy(τ)=1

( F )

9.一阶系统的时间常数τ越小越好。( T )

10.单自由度系统的刚度越大,其固有频率就越低。( F )

11.具有质量为M,刚度为K的振动体的固有频率为 0=M

K。( F )

12.传感器与被测量的对应程度可用其灵敏度表示( T )。

13.对传感器进行动态标定的主要目的是检测传感器的动态性能指标( T )。

14.系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。( F )

15.稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试。(×)

16.直流信号具有无限的频谱。(×)

17.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为幅频曲线。( F )

18.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为电荷的输出。( F )

19.一选频装置,其幅频特性在f1~f2区间急剧衰减(f2>f1),在0~f1和f2~∞之间近乎平直,

这叫低通滤波器。( F )

20.半桥联接中要求两个桥臂阻值变化大小相等,极性相反。(√)

21.电桥电路是一个很好的幅度调制器。( T )

22.从信号运算的角度看,调幅过程就是将调制信号与载波信号相乘。( T )

23.相敏检波是一种能鉴别信号的相位和极性却无放大能力的检波电路。( T )

24.压电式传感器不一定要配接前置放大器。(×)

25.电荷放大器使压电加速度计输出的电荷量得到放大,由此而得电荷放大器的名称。( F )

26.压电式传感器采用电荷放大器或电压放大器,其测量效果总是相同的。( F )

27.压电式传感器与电压放大器配合使用时,传感器的灵敏度与电缆长度有关。( T )

28.当被测物是动态的,测量就是动态测量。(F)

29.在数字信号处理过程中,量化误差大小与A/D转换器的位数无关。(×)

30.当被测物是静止的,测量就是静态测量。(F)

31.变间歇式差动变压器是一种电容式传感器。(×)

32.若传感器的灵敏度为常数,则表明该传感器的输出、输入关系为线性关系。(√)

一、选择题

1.描述周期信号的数字工具是。B

A.相关函数

B.傅氏级数

C.拉氏级数

D.傅氏变换

2. 如果一个信号的频谱是离散的,则该信号频率成分是。C

A. 有限的

B.无限的

C.可能是有限的,也可能是无限的

3. 描述非周期信号的数字工具是。C

A. 三角函数

B.拉氏变换

C.傅氏变换

D. 傅氏级数

4. 连续非周期信号的频谱是。C

A.离散、周期的

B. 离散、非周期的

C.连续、非周期的

D. 连续、周期的

5.时域信号持续时间压缩,则频域中低频成分。C

A.不变

B.增加

C.减少

D.变化不定

6. 时域信号持续时间延长,则频域中高频成分。C

A.不变

B.增加

C.减少

D.变化不定

7.时域信号波形变化缓慢、则高频分量。C

A.不变

B.增加

C.减少

D.变化不定

8.不能用确定的函数关系描述的信号是。C

A.复杂周期信号

B.瞬态信号

C.随机信号

9.平稳随机过程必须是。B

A.连续的

B.各态经历的

C.集合平均统计特征与时间无关

D.时间平均统计特征等

与集合平均统计特征

10.概率密度函数是在域、相关函数是在域、功率谱密度函数是在域

上来描述的随机信号。CAD

A.时间

B.空间

C.幅值

D.频率

11.随机信号的功率谱密度函数是。C

A.收敛的

B.发散的

C.实偶函数

D.实奇函数

12.随机信号的静态分量在数学上用表示。A

A.均值

B.均方值

C.均方差

D.均方根值

13.表示随机信号中动态分量的统计参数是。C

A.均方值

B. 均值

C. 均方差

D.概率密度函数

14.属于传感器动态特性指标的是。D

A.重复性 B.线性度 C.灵敏度 D.固有频率

15.某测试装置的频率响应函数为

1

H(j)=

1+j

ω

ωτ

,则该装置。A

A.是一阶装置

B.静态灵敏度为1

C. τ越大,可实现的不失真测试范围越宽

D. 是二阶装置

16.二阶系统的阻尼比越小,则其对阶跃响应的超调量。A

A.越大

B.越小

C.不存在

17.不失真测试条件除要求测量装置幅频特性是常数外,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

18.用频率法测定测试系统的频率特性时,使用的激励信号是信号,可测定系统的

特性。AB

A.正弦

B.脉冲

C.阶跃

A.静态

B.稳态

C.动态

19.属于传感器动态特性指标的是( )B

A.迟滞

B.过冲量

C.稳定性

D.线性度

20.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小()C

A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片

B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联

C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片

D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片

21.影响压电式加速度传感器低频响应能力的是()D

A.电缆的安装与固定方式 B.电缆的长度

C.前置放大器的输出阻抗 D.前置放大器的输入阻抗

22.周期信号在时域内按时间间隔T s 采样后,其频谱将具有( )特征。A

A.周期、离散

B.非周期、离散

C.周期、连续

D.非周期、连续 23.在动态测试中,电桥的输出量通常采用 。B

A. 电阻量

B.电压量

C.电流量

D.电感量

24.直流电桥同一桥臂增加应变片数,则电桥灵敏度 。C

A. 增大

B.减少

C.不变

D.变化不定

25.为提高电桥灵敏度,可采取 。C

A. 半桥双臂各串联一片电阻应变片

B. 半桥双臂各并联一片电阻应变片

C.适当提高电桥的电源电压

D.增大应变片的初始电阻值

26.为了保证实现急剧变化型差动式电容传感器的差动工作,传感器的两个电容应当

连成 电路.C

A. 并联

B.串联

C.电桥

29.为了使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度,应选用 放大器。B

A. 电压

B.电荷

C.微分

D.积分

30.既能检波又能检相的电路称为 。CD

A. 桥式整流

B.相位鉴频

C.相敏整流

D.相敏检波

31.压电式传感器最好采用电荷放大器的原因是 。C

A.

使放大器的增益大 B.非线性失真小 C.可忽略导线电容和分布电容 D.频率特性特

别好

32.为了使某一频率在12c c f f 间的信号通过,应采用 滤波器。B

A. 带阻

B.带通

C.高通

D.低通 33.要使RC 低通滤波器通带宽度加宽,则RC 值 。B

A. 增加

B.减少

C.不变

34.高通滤波器所起的作用是只允许 通过。B

A. 低频信号

B.高频信号

C.某一频带的信号

35.在一定条件下,RC 带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器 而成的。A

A. 串联

B.并联

C.串并联

D.叠加

38.表示测量装置的静态输入与输出之间关系的实验曲线称为( ).B

A.理论直线

B.标定曲线

C.理论标定曲线

D.幅频曲线

39.选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707,其目的是( )。D

A. 阻抗匹配

B. 增大输出量

C. 减小输出量

D. 接近不失真条件

40.自相关函数一定是( )函数。A

A. 偶

B. 奇

C. 周期

D. 随机

41.数字信号的特征是( )D

A.时间上连续幅值上离散

B.时间上离散幅值上连续

C.时间上和幅值上都连续

D.时间上和幅值上都离散

42.二阶装置的动态特性参数是它的( )C

A.时间常数τ

B.传递函数H(s)

C.固有频率ω0和阻尼比ζ

D.功率谱

43.周期信号在时域内按时间间隔T s 采样后,其频谱将具有( )特征。A

A.周期、离散

B.非周期、离散

C.周期、连续

D.非周期、连续

44.一般而言,测量装置的灵敏度越高,则( )C

A.动态特性越好

B.动态特性越差

C.测量范围越窄

D.减小磁电式传感器与齿轮外齿间的间隙

45. 下列措施中哪些可以提高磁电式转速传感器的灵敏度(A,B,C,D )

A.增加线圈匝数

B.采用磁性强的磁铁;

C.加大线圈的直径

D.测量范围越宽

1.提高二阶系统的固有频率,可以扩大系统的工作(A )范围。

A.频率

B.阻尼

C.相位

D.幅值

2.设时域信号x(t)的频谱为X(f),则时域信号(C )的频谱为X(f +fo )。

A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 02)(π

3.如果系统的权函数为h(t),系统的输入x(t)为单位脉冲函数,此时系统输出y(t)为(C )

A. h(t)x(t)

B. x(t)

C. h(t)

D.无法确定

4.若一选频滤波器的幅频特性是:在∞~fc 间接近常数,在fc~0之间急剧衰减。该滤波器

为(B )滤波器。

A. 低通

B. 高通

C. 带通

D. 带阻

5.一个相邻双臂工作的测力电桥,如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联,

则电桥的输出电压(C )

A. 加大一倍

B. 减小一倍

C. 不变

D. 加大两倍

6.输入x(t)和输出y(t)的相干函数的取值在0和1之间,可能是(D )。

A. 有外界噪声干扰

B.系统是非线性的

C.输出y(t)是输入x(t)和其它输入的综合输出

D. 以上三种

7.若电阻应变片的输入信号为正弦波,则以该应变片为工作臂的直流测量用桥的输出是(B )

A. 直流信号

B. 正弦波

C. 调幅波

D. 脉动波

8.记录0~200Hz 的正弦信号,宜采用固有频率为(B)Hz 的振动子较合适。

A.120

B.400

C.1200

D.2500

9.在时域中计算的信号总功率,等于在频域中计算的信号(C )。

A.自功率谱积分

B.平均功率

C.总功率

D.互功率谱积分

10.周期信号截断后的频谱必是(A )的。

A. 连续

B. 离散

C. 连续非周期

D. 离散周期

三、填空题

1. 信号可分为 确定性 和 非确定性(随机) 两大类。

2. 确定性信号可分为 周期 和 非周期 两类。

3. 周期信号频谱的特点是 离散性 ,瞬变信号频谱的主要特点是 连续

性 。

4. 周期信号的傅氏三角级数是从 0 到 展开的,傅氏复指数级数是从

到 展开的。

5. 单位脉冲函数的频谱为 ,它在所有的频段上都是 的,这种信号

是 。

6. 余弦函数只有 图,其图形关于纵轴 对称,正弦函数只

有 图,其图形关于纵轴 对称。

7. 已知三角波傅氏级数展开式为:0

222811()(sin sin 3sin 5)35A g t t t t ωωωπ=-+ 则其频率成

分为 ,各频率的振幅为 ;幅值频谱图为: 。

8. 在周期方波信号的傅氏级数式0021()(cos cos3)3A x t A t t ωωπ=+

++ 和周期三角波周期三角波信号的傅氏级数002241()(cos cos3)23A A x t t t ωωπ=+++ 中信号的直流分量分

别是和 ,方波信号的幅值收敛速度比三角波信号 ,叠加复原达到同样

精度要求时,方波信号比三角波信号需要更多的 ,因此对测试装置要求有

更宽的 。

9. 对传感器进行 的主要目的是检测传感器的动态性能指标。

10. 已知某传感器的灵敏度为K 0,且灵敏度变化量为△K 0,则该传感器的灵敏度误差计算公

式为r s = 。

11. 线性系统最主要的两个特性是 和 。

12. 线性系统具有 保持性,即若系统输入一个正弦信号,则其稳态输出的

保持不变,单输出的 和 一般会发生变化。

13. 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系称 。

14. 若给时间常数为τ的一阶装置输入频率为ω=1/τ的正弦信号,则输出与输入相位差

为 。

15. 测试装置的脉冲响应函数h(t)就是当输入为_______时装置的输出。当用h(t)来表示装

置的动态特性时,输入x(t)、输出y(t)与h(t)三者的关系为 。

16. 实现不失真测试的条件是:该测试装置的幅频特性 、相频特性 。

17. 系统频率响应函数的定义是:系统输出响应的 与输入激励的 之比。在系

统的稳态分析中,它的模等于系统 与 的幅值比,其幅角等于它们

的 。

18. 为了求取测试装置本身的动态特性,常采用 响应法和 响应法。

19. 、 和 传感器的输出必须经过电桥才能测量。

20. 压电式加速度计采用 为前置放大器时,其输出的灵敏度与联接加速度计的导

线长度无关。

三、问答题

1. 静态测量和动态测量的区别是什么?

静态测量被测量被值认为是恒定的,不随时间变化;动态测量被测量值随时间变化。

2. 测量系统一般有哪些环节组成,各个环节有什么功能?

被测对象:预先研判被测对象信号特点组成相应的测试系统

传感器:将被测信号的变化转换为电信号的变化

信号调理:将传感器的输出信号转换为便于处理的形式

信号处理:分析(analysis )、处理(processing )、显示(display )

观察者:对获得的信号进行分析和处理以及结果表达

3. 举例说明接触测量与非接触测量的优缺点?

传感器与被测体有机械接触

先举例,再说特点:

接触测量1) 比较简单;2) 传感器有磨损;3) 传感器对被测特性有影响4)抗干扰性强

非接触测量1) 避免传感器磨损2) 避免传感器对被测特性有影响3)容易受环境电磁干扰

4. 信号一般有哪几种分类与描述方法?请简要说明之。(答案P11-P12)

5. 写出周期信号两种展开式的数学表达式,并说明系数的物理意义。(三角和指数两种)

6. 周期信号和非周期信号的频谱图个有什么特点? 它们的物理意义有何异同?

周期信号的频谱是离散谱,其频率间隔△ω=ω0=2π/T ; 周期信号的谱线仅出现在基波及各次谐波频率处; 周期信号的幅值谱中各频率分量的幅值随着频率的升高而减小,频率越高,幅值越小。

与周期信号相似,非周期信号也可以分解为许多不同频率分量的谐波和,所不同的是,由于非周期信号的周期T ∞,基频f df ,它包含了从零到无穷大的所有频率分量,各频率分量的幅值为X(f)df ,这是无穷小量,所以频谱不能再用幅值表示,而必须用幅值密度函数描述。非周期信号的谱线出现在0,fmax 的各连续频率值上,这种频谱称为连续谱。

7. 依据周期性锯齿波、方波、三角波、半波整流、全波整流的傅里叶展开式画出频谱。

8. 求正弦函数x(t)=Asin(ωt+φ)的自相关函数。

令ωt+φ=θ,dt=d θ/ω

9. 什么是测试装置的静态特性?常用哪几个特性参数来描述?(P33)

10. 实现不失真测试的条件是什么?分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失

??+++=+=∞→0000])(sin[)sin(1)()(1lim )(T T T x dt t t A T dt t x t x T R ?τω?ωττωτθωτθθπτπcos 2)sin(sin 2)(2202A d A R x =+=?

真测试。(P37)

11. 线性定常系统有哪些基本性质?简述同频性在动态测量中的重要意义。(P32)

线性系统具有频率保持特性的含义是输入信号的频率成分通过线性系统后仍保持原有的频率成分。如果输入是很好的正弦函数,输出却包含其他频率成分,就可以断定其他频率成分绝不是输入引起的。它们或由外界干扰引起,或由装置内部噪声引起,或输入太大使装置进入非线性区,或该装置中有明显的非线性环节。

12. 说明测量系统的幅频特性和相频特性的物理意义。(P39)

13. 说明二阶测量系统的阻尼比多采用0.6-0.7的原因。(P42)

14. 工作原理:电阻应变式传感器、压阻效应、热电阻和热敏电阻、电容式传感器、容栅式

传感器、变磁阻式传感器、差动变压器传感器、电涡流传感器、压电式传感器、磁电式、霍尔式

15. 电阻丝式应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同?各有何优缺点?

金属电阻应变片是利用电阻应变效应;半导体应变片是利用压阻效应。电阻丝应变片利用导体形变引起电阻变化,半导体应变片利用半导体电阻率变化引起电阻变化。通常半导体应变片比电阻丝应变片灵敏度高,但分散性大,温度效应也比较大。

16. 电容传感器分为哪几类?各自的主要用途是什么?

变极距型、变面积型、和容栅型。变极距型测压力、力、微位移、加速度等;变面积型测微位移、力等;变介质型测材质、厚度、湿度、液位等;容栅型测长位移。

17. 为什么变极距型电容传感器的灵敏度和非线性是矛盾的?实际应用中怎样解决这一问

题?

变极距型电容传感器灵敏度

灵敏度和极距的平方变化成反比,二者是非线性的,并且要灵敏度高,极距变化量就要小,因此要在实际中解决这对矛盾,可以采用如下方法:

限制量程;差动测量;运放运算放大器式测量电路;差动脉冲调宽电路。

18. 差动式传感器的优点是什么? 试述产生零点电位的原因和减小零位电压的措施。

优点:减小非线性误差;提高传感器灵敏度;减小温度、湿度等环境因素的影响。 当被测量的变化导致两个结成差动式的传感器输出相等时,差动式传感器输出应该为零,如果差动式传感器输出电压不为零,则称该电压为零点残余电压,产生原因主要因为组成差动式结构的两个传感器材质、工艺等不一致,减小零位电压的措施有:选材一致、工艺一致、电路上加补偿电阻或调零电路。

19. 压电式传感器主要测量什么物理量?其特性如何?

20

D A D C S εε-=??=

动态测量, 力、压力,力矩、加速度等,发电型传感器,以压电效应为基础,输出电信号Q,u,输出信号很微弱,内阻很大,有电缆分布电容。

20. 霍尔效应的本质是什么?霍尔元件可以测哪些物理量?设计一个利用霍尔元件测量转速

的装置,并说明原理。

半导体薄片置于磁场中,当它的电流方向与磁场方向不一致时,半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势,这种现象称霍尔效应,产生的电动势称霍尔电势, 半导体薄片称霍尔元件。

根据霍尔电势公式,霍尔元件可以测电磁量:恒定的或交变的磁感应强度、有功功率、无功功率、相位、电能等参数;还可以用于位移、压力、转速的测量。

霍尔元件是磁敏元件,要想用来测转速,就必须在被测的旋转体上装一磁体,旋转时,每当磁体经过霍尔元件,霍尔元件就发出一个信号,经放大整形得到脉冲信号,也有的霍尔元件可直接输出脉冲信号,送运算,两个脉冲的间隔时间就是周期,由周期可换算出转速;也可记数单位时间内的脉冲数,再换算出转速

21. 简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因;常用的前置放大器有哪两种?各有何特

点?

因压电式传感器的输出电阻很大、电荷量很小;普通放大器输入电阻较小,不能直接放大;阻抗变换器具有输入阻抗高,输出阻抗小。

电荷放大器具有输入阻抗高,输出电压与压电式传感器电荷成正比、与反馈电容成反比;与电缆分布电容无关;电压放大器具有电路简单,成本低,压电式传感器须与电缆配套使用。

22. 压电式传感器往往采用多片压电晶片串联或并联方式,当采用多片压电晶片并联方式时,

适合于测量何种信号?

(a ) “并联”,Q ’=2Q ,U ’=U ,C ’=2C

并联接法输出电荷大,本身电容大,时间常数大,

适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的地方,

(b ) “串联” Q ’=Q ,U ’=2U ,C ’=C/2

而串联接法输出电压大,本身电容小。

适宜用于以电压作输出信号,且测量电路输入阻抗很高的地方。

23. 压力传感器动态标定和静态标定的内容有什么区别?

24. 直流电桥与交流电桥在工作原理上有何不同?他们各自的应用场合是什么?

三、分析问答题 (共30分)

1、已知信号

0()sin(2/3)x t A f t ππ=-,试绘制信号的实频谱、虚频谱和单边幅频谱、双边幅频谱及双

边相频谱(10分) 2、已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源

0()cos 2y t f t

π=和输入信号x(t)的幅值谱如图所示。电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出。试分别画出电桥输出信号、相敏检波输出信号和低通滤波器输出信号幅值谱Xm(f)、 Xe(f)、 Xf(f)。(10分)

3、若用光线示波器来记录图一所示的方波信号,可否选用FC6-400型振动子?

并说明理由。(注:该振动子的固有频率为400Hz)(10分)

分析问答题答案

2.

3. 答:不能选用。因该方波信号是一个由多频率成分叠加而成的复杂周期信号,周期为5ms,则其基频为:

Hz

f200

005

.0/1

=

=

,要较完整地记录该信号,必须保证其前十次谐波的幅值误差小于5%,即需满足:

58

.0

10

200

10

0≤

?

=

?

n

n

f

f

f

,得

Hz

f

n

3448

。而FC6-400型振动子的固有频率

Hz

f

n

400

=

,远小于要求的3448Hz,仅仅只有构成该方波的一次谐波(200Hz)可以满足不失真的记录要求,其余各次谐波记录时都会产生很大的幅值误差,故不能选用FC6-400型振动子来进行记录。

四、计算题

霍尔元件灵敏度SH=1.2mV/(mA*kGs),放在梯度为5kGs/mm的磁场中,如果额定控制电流为20mA,设霍尔元件在平衡点附近做±0.01mm摆动,问霍尔电压可达多少?

5. 压电加速度计的固有电容为Cs,连接电缆电容为Cc,输出电压灵敏度Su=U0/a,a为输入加速度,输出电荷灵敏度Sq=Q/a。求:

1 传感器电压灵敏度与电荷灵敏度之间的关系。

2 如果Cs=1000PF,Cc=100PF,标定的电压灵敏度为100mV/g,则电荷灵敏度为多少?如果Cc=300PF,则电压和电荷灵敏度各为多少?

1. 电压灵敏度Su=U0/a,输出电荷灵敏度Sq=Q/a

U0=Q/C,C=Cs +Cc

不变,

改变电缆电容,

q

u

S

C

q

S

g

pC

g

V

pF

S

C

C

S/

110

/

1.0

*

1100

)

(=

=

+

=

g

V

pF

g

pC

C

C

S

S

C

s

q

u

/

0846

.0

)

300

1000

(

/

110

=

+

=

+

=

)

(2.1

)

01

.0

(

5

20

2.1

,

mV

l

dl

dB

I

S

U

IB

S

U

H

H

H

H

±

=

±

?

?

?

=

?

=

?

=

C

S

C

C

S

a

C

C

Q

a

U

S q

C

s

q

C

s

O

u

=

+

=

+

=

=

)

(

五、 综合题

1. 画出动态应变仪的原理框图。若输入应变的波形为低频简谐信号,请注明各环节的输出信号的波

形。

传感器输出信号为:弱低频简谐信号

振荡器输出信号为:高频载波信号

电桥和放大器输出信号为:弱高频调幅波和强高频调幅波

相敏检波器输出信号为:具有正负极性的高频调幅波

低通滤波器输出信号为:强低频简谐信号

5. 一精密高速机床,传动部分由电机、齿轮、滚动轴承等组成,因操作不当产生了振动现象。现要求: 组成一个测量该振动加速度的测试系统(以框图形式表述)

简述传感器的选用原则,

简述框图各组成部分的作用,

简述信号分析时,欲得到信号频谱所采用数字信号处理的具体步骤。

(1)

(2)测量对象为高速、精密机床的振动,其频率较高、振幅不太大,宜采用压电加速计。

(3)被测对象产生的振动,其加速度被压电加速度计转换为电信号(电荷),然后被电荷放大器转换为被放大了的电压信号,经过信号的预处理及A/D 转换和运算处理后得到处理数据,再经显示记录即可得到测量处理结果。

(4)①信号预处理

②采样和量化(A/D 转换)

③确定分析信号的长度T 和数据点数N

④选窗函数(加窗)

⑤进行FFT 运算,从而得到信号频谱

材料分析报告测试技术复习题二

材料分析测试技术 一、名词解释(共有20分,每小题2分。) 1. 辐射的发射:指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。 2. 俄歇电子:X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离,此时原子(实际是离子)处于激发 态,将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程,此过程发射的电子。 3. 背散射电子:入射电子与固体作用后又离开固体的电子。 4. 溅射:入射离子轰击固体时,当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时,就引起表面粒 子(原子、离子、原子团等)的发射,这种现象称为溅射。 5. 物相鉴定:指确定材料(样品)由哪些相组成。 6. 电子透镜:能使电子束聚焦的装置。 7. 质厚衬度:样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别,均可引起相应区域透射电子强度的改 变,从而在图像上形成亮暗不同的区域,这一现象称为质厚衬度。 8. 蓝移:当有机化合物的结构发生变化时,其吸收带的最大吸收峰波长或位置(?最大)向短波方 向移动,这种现象称为蓝移(或紫移,或“向蓝”)。 9. 伸缩振动:键长变化而键角不变的振动,可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。

10. 差热分析:指在程序控制温度条件下,测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系 的技术。 二、填空题(共20分,每小题2分。) 1. 电磁波谱可分为三个部分,即长波部分、中间部分和短波部分,其中中间部分包括(红外线)、 (可见光)和(紫外线),统称为光学光谱。 2. 光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行材料分析的方法。 光谱按强度对波长的分布(曲线)特点(或按胶片记录的光谱表观形态)可分为(连续)光谱、(带状)光谱和(线状)光谱3类。 3. 分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。 分子散射包括(瑞利散射)与(拉曼散射)两种。 4. X射线照射固体物质(样品),可能发生的相互作用主要有二次电子、背散射电子、特征X射线、俄 歇电子、吸收电子、透射电子 5. 多晶体(粉晶)X射线衍射分析的基本方法为(照相法)和(X射线衍射仪法)。 6. 依据入射电子的能量大小,电子衍射可分为(高能)电子衍射和(低能)电子衍射。依据 电子束是否穿透样品,电子衍射可分为(投射式)电子衍射与(反射式)电子衍射。

测试技术题目及答案

2、离散信号的频谱是_连续_(连续/离散)信号。 5、如果一个信号的最高频率为60Hz ,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于_120_Hz 。 7、调幅是指一个高频的正(余)弦信号与被测信号_相乘__,使高频信号的幅值随被测信号的_频率变化_而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的_相乘__ 。 9、绘制周期信号)(t x 的单边频谱图,依据的数学表达式是_傅氏三角级数中的各项系数_, 而双边频谱图的依据数学表达式是_傅氏复指数级数中的各项系数。 11、单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分:dt t t t f )()(0-? ∞ ∞ -δ= _ f (t0)_。这性质称为_积分筛选特性(抽样特性、筛选特性)。 12、某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ,输入信号2 sin )(t t x =,则输出信号 )(t y 的频率为=ω__ _1/2__,幅值=y __ =φ_ 0 45-__。 频率保持特性, 13、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_。 14、根据载波受调制的参数不同,调制可分为_调幅_、__ 调频_、_调相 _。 15、常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 的定义为_ 幅频特性曲线降为最大值的1 倍 时对应的频率为截止频率_,其带宽B = __21c c f f -___,若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为_212c c f f =_。 16、若某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ,则该信号的均方值为2 x ψ=_A ,均方根值为 x rms 17、RC 低通滤波器中RC 值愈_大_,则上截止频率愈低。 18、从时域看,系统的输出是其输入与该系统__脉冲响应函数__的卷积。 20、当被测信号不随时间而变化或相对观察时间而言其变化是极其缓慢的,此时的测试称为_静态测试 。 21、测试信号随时间而变化的测试称为__动态测试_____。

现代分析测试技术论文

西安科技大学研究生考试试卷 学号______ ________ 研究生姓名______ ________ 班级______ ________ 考试科目______ ________ 考试日期________ ______ 课程学时_______ _______ 开(闭)卷________ ______

现代分析测试技术在煤热解催化剂制备中 的应用 摘要:现代分析测试技术在化工生产的研究中占据着重要的地位,本文主要讨论X射线荧光分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)在制备煤热解催化剂中的应用。 关键词:XRF、XRD、SEM、煤热解催化剂、应用 Abstract: the modern analysis determination technique in the study of chemical production occupies the important position, this article focuses on the application of X-ray fluorescence analysis (XRF), X-ray diffraction analysis (XRD) and scanning electron microscope (SEM) in the preparation of the coal pyrolysis catalyst. Key words:XRF, XRD, SEM, the coal pyrolysis catalyst, application 1、引言 现代分析测试技术是化学、物理等多种学科交叉发展、前沿性应用以及合而为一的综合性科学研究手段,主要研究物质组成、状态和结构,也是其它学科获取相关化学信息的科学研究手段与途径,因此想要获得准确有效的实验数据就必须能够正确的运用各种分析测试 手段,对化工类学生更是如此。本次论文主要对煤热解催化剂制备过程中用到的分析测试技术手段进行论述。在煤热解催化剂制备中用到的分析测试手段主要有X射线荧光分析、X射线衍射分析、扫描电子显

软件测试技术知识点整理

一、软件测试的定义 软件测试是一个过程或一系列过程,用来确认计算机代码完成了其应该完成的功能,不执行其不该有的操作。 1.软件测试与调试的区别 (1)测试是为了发现软件中存在的错误;调试是为证明软件开发的正确性。 (2)测试以已知条件开始,使用预先定义的程序,且有预知的结果,不可预见的仅是程序是否通过测试;调试一般是以不可知的内部条件开始,除统计性调试外,结果是不可预见的。(3)测试是有计划的,需要进行测试设计;调试是不受时间约束的。 (4)测试经历发现错误、改正错误、重新测试的过程;调试是一个推理过程。 (5)测试的执行是有规程的;调试的执行往往要求开发人员进行必要推理以至知觉的"飞跃"。 (6)测试经常是由独立的测试组在不了解软件设计的条件下完成的;调试必须由了解详细设计的开发人员完成。 (7)大多数测试的执行和设计可以由工具支持;调式时,开发人员能利用的工具主要是调试器。 2.对软件测试的理解 软件测试就是说要去根据客户的要求完善它.即要把这个软件还没有符合的或者是和客户要求不一样的,或者是客户要求还没有完全达到要求的部分找出来。 (1)首先要锻炼自己软件测试能力,包括需求的分析能力,提取能力,逻辑化思想能力,即就是给你一个系统的时候,能够把整个业务流程很清晰的理出。 (2)学习测试理论知识并与你锻炼的能力相结合。 (3)想和做。想就是说你看到任何的系统都要有习惯性的思考;做就是把实际去做练习,然后提取经验。 总结测试用例,测试计划固然重要,但能力和思想一旦到位了,才能成为一名合格的软件测试工程师。 二、软件测试的分类 1.按照测试技术划分 (1)白盒测试:通过对程序内部结构的分析、检测来寻找问题。检查是否所有的结构及逻辑都是正确的,检查软件内部动作是否按照设计说明的规定正常进行。--结构测试 (2)黑盒测试:通过软件的外部表现来发现错误,是在程序界面处进行测试,只是检查是否按照需求规格说明书的规定正常实现。--性能测试 (3)灰盒测试:介于白盒测试与黑盒测试之间的测试。

工程测试技术试题及答案

工程测试技术试题及答案Last revision on 21 December 2020

复习总结 一、概念题 1.测试过程中,若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢,称这种测试称为静态 测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类,电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类,电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能,可采取以下技术措施:差动技术、平均技术以及 补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线(或标定曲线)与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性 度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时,输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ)越小,其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态标定设备,能产生阶跃压力信号输 出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长×宽)和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变片电阻变化的因素有:应变片的灵敏 度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。(因为:△R=KεR,K为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量) 12.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应,其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,全桥接法可以得到 最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零 件以及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中,若采用交流桥路为变换电路,常出现零点残余电压现象, 该现象使传感器灵敏度下降,灵敏阈值增大,非线性误差增大。

材料分析测试技术-习题

第一章 1.什么是连续X射线谱?为什么存在短波限λ0? 答:对X射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度,便会得到X射线强度与波长的关系曲线,称之为X射线谱。在管电压很低,小于20kv时的曲线是连续的,称之为连续谱。大量能量为eV的自由电子与靶的原子整体碰撞时,由于到达靶的时间和条件不同,绝大多数电子要经过多次碰撞,于是产生一系列能量为hv的光子序列,形成连续的X射线谱,按照量子理论观点,当能量为eV的电子与靶的原子整体碰撞时,电子失去自己的能量,其中一部分以光子的形式辐射出去,在极限情况下,极少数的电子在一次碰撞中将全部的能量一次性转化为一个光量子,这个光量子具有最高的能量和最短的波长,即λ0。 2.什么是特征X射线?它产生的机理是什么?为什么存在激发电压Vk? 答:当X射线管电压超过某个临界值时,在连续谱的某个波长处出现强度峰,峰窄而尖锐,这些谱线之改变强度,而峰位置所对应的波长不便,即波长只与靶的原子序数有关,与电压无关,因为这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征,故称为特征X射线,由特征X射线构成的X射线谱叫做特征X射线谱。 它的产生是与阳极靶物质的原子结构紧密相关当外来的高速粒子(电子或光子)的动能足够大时,可以将壳层中的某个电子击出,或击到原子系统之外,击出原子内部的电子形成逸出电子,或使这个电子填补到未满的高能级上。于是在原来位置出现空位,原子系统处于激发态,高能级的电子越迁到该空位处,同时将多余的能量e=hv=hc/λ释放出来,变成光电子而成为德特征X射线。 由于阴极射来的电子欲击出靶材的原子内层电子,比如k层电子,必须使其动能大于k 层电子与原子核的结合能Ek或k层的逸出功Wk。即有eV k=1/2mv2〉-Ek=Wk,故存在阴极电子击出靶材原子k电子所需要的临界激发电压Vk。 3、X射线与物质有哪些互相作用? 答;X射线的散射:相干散射,非相干散射 X射线的吸收:二次特征辐射(当入射X射线的能量足够大时,会产生二次荧光辐射); 光电效应:这种以光子激发原子所产生的激发和辐射过程;俄歇效应:当内层电子被击出成为光电子,高能级电子越迁进入低能级空位,同时产生能量激发高层点成为光电子。 4、线吸收系数μl和质量吸收系数μm的含义 答:线吸收系数μl:在X射线的传播方向上,单位长度的X射线强度衰减程度[cm-1](强度为I的入射X射线在均匀物质内部通过时,强度的衰减率与在物质内通过的距离x成正步-dI/I=μdx,强度的衰减与物质内通过的距离x成正比)。与物质种类、密度、波长有关。质量吸收系数μm:他的物理意义是单位重量物质对X射线的衰减量,μ/P=μm[cm2/g]与物质密度和物质状态无关,而与物质原子序数Z和μm=kλ3Z3,X射线波长有关。 5、什么是吸收限?为什么存在吸收限? 答:1)当入射光子能量hv刚好击出吸收体的k层电子,其对应的λk为击出电子所需要的入射光的最长波长,在光电效应产生的条件时,λk称为k系激发限,若讨论X射线的被物质吸收时,λk又称为吸收限。 当入射X射线,刚好λ=λk时,入射X射线被强烈的吸收。当能量增加,即入射λ〉λk时,吸收程度小。

测试技术—考试题库及答案

------单选 使用最小二乘法时,偏差的平方和最小意味着拟合直线与整个实验数据()收藏 A. 偏离度大 B. 偏离度最小 C. 不相关 D. 以上3个都不对 回答错误!正确答案: B 相敏检波的特点是( ) 收藏 A. 能够知道被测信号的幅值和极性 B. 不知道被测信号的幅值,能够知道被测信号的极性 C. 能够知道被测信号的幅值,不知道被测信号的极性 D. 以上都不正确 回答错误!正确答案: A 单边谱的幅值谱图高度为双边谱的()倍。 收藏 A. 1倍 B. 3倍 C. 2倍 D. 4倍 回答错误!正确答案: C 时域信号的时移,则其频谱变化为()。 收藏 A. 压缩 B. 扩展 C. 不变 D. 相移

一选频装置,其幅频特性在f1~f2区间急剧衰减(f2>f1),在0~f1和f2~∞之间近于平直,这是()滤波器 收藏 A. 带通 B. 带阻 C. 高通 D. 低通 回答错误!正确答案: B 周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的()倍。 收藏 A. 奇数 B. 偶数 C. 复数 D. 整数 回答错误!正确答案: D 在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是( )传感器。 收藏 A. 电阻式 B. 电涡流式 C. 电容式 D. 压电式 回答错误!正确答案: B 差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的( )倍。 收藏 A. 3 B. 2 C. 1 D. 2.5 回答错误!正确答案: B

收藏 A. 反比 B. 平方 C. 非线性 D. 线性 回答错误!正确答案: D 各态历经随机过程必须是()。 收藏 A. 连续的 B. 平稳随机过程 C. 非周期的 D. 周期的 回答错误!正确答案: B 下列对负载效应的表达错误的是() 收藏 A. 测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数 B. 测量环节作为被测量环节的负载,接到测试系统时,连接点的状态将发生改变 C. 负载效应指,测量环节与被测量环节相连时对测量结果的影响 D. 测量环节作为被测量环节的负载,整个测试系统传输特性将发生变化 回答错误!正确答案: A 压电传感器采用并联接法时,两晶片负极集中在( )上 收藏 A. 上极板 B. 下极板 C. 中间极板 D. 侧极板 回答错误!正确答案: C 一阶测试系统、二阶测试系统的瞬态响应之间最重要的差别是()

现代分析测试技术

X射线荧光分析 X-Ray Fluorescence X射线的产生和特点 特征X射线 L壳层由L1、L2、L3三个子能级构成;M壳层由五个子能级构成;电子跃迁必须服从选择定则N壳层由七个子能级构成; X射线的特点: ?波粒二象性 ?直线传播,折射率约为1 ?具有杀伤力 ?具有光电效应 ?散射现象

–相干散射:散射线能量不变,与入射线相互干涉。 –不相干散射:入射线部分能量传递给原子,散射线波长变长,与入射线不相互干涉。 ?吸收现象 X射线的吸收现象 ?X射线在穿过被照射物体时,因散射、光电效应、热损耗的影响,出现强度衰减的现象,称为X射线的吸收。与物质的厚度、密度、入射线强度有关。 突变点λ(波长)称为吸收 限 原因:X射线将对应能级的 电子轰出,使光子大量吸收。?X射线吸收现象的应用 ?阳极靶镀层,获得单色X射线 ?X荧光的特点 荧光X射线的最大特点是只发射特征X射线而不产生连续X射线。试样激发态释放能量时还可以被原子内部吸收继而逐出较外层的另一个次级光电子,此种现象称为俄歇效应。被逐出的电子称为俄歇电子。俄歇电子的能量也是特征的,但不同于次级X射线。 ?波长色散型X荧光光谱仪 ?分析原理 当荧光X射线以入射角θ射到已知晶面间距离d的晶体(如LiF)的晶面上时,发生衍射现象。根据晶体衍射的布拉格公式λ∝dsinθ可知,产生衍射的入射光的波长λ与入射角θ有特定的对应关系。逐渐旋转晶面用以调整荧光X射线的入射角从0°至90°,在2 θ角度的方向上,可依次检测到不同λ的荧光X射线相应的强度,即得到试样中的系列荧光X射线强度与2 θ关系的X射线荧光光谱图 X射线衍射分析 X Ray Diffraction X射线衍射的理论基础

检测技术知识点总结

1、检测技术:完成检测过程所采取的技术措施。 2、检测的含义:对各种参数或物理量进行检查和测量,从而获得必 要的信息。 3、检测技术的作用:①检测技术是产品检验和质量控制的重要手段 ②检测技术在大型设备安全经济运行检测中得到广泛应用③检测技 术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分④检测技术的完善和 发展推动着现代科学技术的进步 4、检测系统的组成:①传感器②测量电路③现实记录装置 5、非电学亮点测量的特点:①能够连续、自动对被测量进行测量和 记录②电子装置精度高、频率响应好,不仅能适用与静态测量,选 用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量③电 信号可以远距离传输,便于实现远距离测量和集中控制④电子测量 装置能方便地改变量程,因此测量的范围广⑤可以方便地与计算机 相连,进行数据的自动运算、分析和处理。 6、测量过程包括:比较示差平衡读数 7、测量方法;①按照测量手续可以将测量方法分为直接测量和间接 测量。②按照获得测量值得方式可以分为偏差式测量,零位式测量 和微差式测量,③根据传感器是否与被测对象直接接触,可区分为 接触式测量和非接触式测量 8、模拟仪表分辨率= 最小刻度值风格值的一半数字仪表的分辨率 =最后一位数字为1所代表的值 九、灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化的输入量变化的 比值 s=dy/dx 整个灵敏度可谓s=s1s2s3。 十、分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力 十一、测量误差:在检测过程中,被测对象、检测系统、检测方法和检测人员受到各种变动因素的影响,对被测量的转换,偶尔也会改变被测对象原有的状态,造成了检测结果和被测量的客观值之间存在一定的差别,这个差值称为测量误差。 十二、测量误差的主要来源可以概括为工具误差、环境误差、方法误差和人员误差等 十三、误差分类:按照误差的方法可以分为绝对误差和相对误差;按照误差出现的规律,可以分系统误差、随机误差和粗大误差;按照被测量与时间的关系,可以分为静态误差和动态误差。 十四、绝对误差;指示值x与被测量的真值x0之间的差值 =x—x0 十五、相对误差;仪表指示值得绝对误差与被测量值x0的比值r=(x-x0/x0)x100%

材料分析测试技术试卷答案

《材料分析测试技术》试卷(答案) 一、填空题:(20分,每空一分) 1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2. X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X射线、和热。 3. 德拜照相法中的底片安装方法有:正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分:定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6. 今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题:(8分,每题一分) 1. X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。 a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。 a.Co ;b. Ni ;c. Fe。 3. X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用(c )。 a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。 4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。 a.第二聚光镜光阑;b. 物镜光阑;c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。 a.球差;b. 像散;c. 色差。 6. 可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是(a)。 a.高阶劳厄斑点;b. 超结构斑点;c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。 a.背散射电子;b.俄歇电子;c. 特征X射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。 a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题:(24分,每题8分) 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么? 答:X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小 适中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一 个最佳厚度(t =

测试技术试卷及答案

《机械工程测试技术基础》试题1 一、 填空题(20分,每空1分) 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 和 。 2.测量结果与 之差称为 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 ,改善非线性,进行 补偿。 4.为了 温度变化给应变测量带来的误差,工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。 5.调幅信号由载波的 携带信号的信息,而调频信号则由载波的 携带信号的信息。 6.绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 。 7.信号的有效值又称为 ,有效值的平方称为 ,它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8.确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是 ,后者频谱特点是 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是 和 。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是 。 二、 选择题(20分,每题2分) 1.直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度将( )。 A .增大 B .减少 C.不变 D.变化不定 2.调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B .相加 C .相减 D.相除

3.描述周期信号的数学工具是( )。 A .相关函数 B .拉氏变换 C .傅氏变换 D.傅氏级数 4.下列函数表达式中,( )是周期信号。 A .5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?

现代热物理测试技术一些知识点总结

第13章:红外气体分析 分子光谱: 分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱(可包括从紫外到远红外直至微波谱). E E E E ?=?+?+?电子振动转动 . 气体特征吸收带: 气体:1~25μ m 近、中红外 . 红外吸收的前提: 存在偶极距(对称分子无法分析)、频率满足要求 . 非分光红外(色散型)原理、特点 : 原理:课本P195 特点: 优点:灵敏度高、选择性好、不改变组分、连续稳定、维护简单寿命长. 缺点:无法检测对称分子气体(如O 2,H 2,N 2.)、测量组分受探头限制. 烟气预处理的作用 :滤除固液杂质(3224SO H O H SO +=)、冷凝保护(1.酸露点温度达 155℃ 2.冷凝器 )、 去除水气影响(1.红外吸收干扰 2.气体溶解干扰 ). 分光红外原理: ? (三棱镜分光原理) 傅立叶分光原理(属于分光红外常用一种)、特点 : 原理:光束进入干涉仪后被一分为二:一束透射到动镜(T),另一束反射到定镜(R)。透射到动镜的红外光被反射到分束器后分成两部分, 一部分透射返回光源(TT), 另一部分经反射到达样品(TR);反射到定镜的光再经过定镜的反射作用到达分束器,一部分经过分束器的反射作用返回光源(RR), 另一部分透过分束器到达样品(RT)。也就是说,在干涉仪的输出部分有两束光,这两束相干光被加和, 移动动镜可改变两光束的光程差,从而产生干涉,得到干涉图,做出此干涉图函数的傅立叶余弦变化即得光谱, 这就是人们所熟悉的傅立叶变换. 特点:优点:测试时间短、同时测多组分、可测未知组分;而且,分辨能力高、具有极低的杂散辐射、适于微少试样的研究、研究很宽的光谱范围、辐射通量大、扫描时间极快. 第12章:色谱法 色谱法的发明和命名、色谱法原理 : P173-174 色谱系统的组成:分析对象、固定相、流动相 气相色谱与液相色谱的区别 :气相色谱法系采用气体为流动相(载气)流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后,被载气带入色谱柱进行分离,各组分先后进入检测器,用记录仪、积分仪或数据处理系统记录色谱信号。高效液相色谱法是用高压输液泵将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,经进样阀注入供试品,由流动相带入柱内,在柱内各成分被分离后,依次进入检测器,色谱信号由记录仪或积分仪记录。 气相色谱和液相色谱优缺点:1、气相色谱采用气体作为流动相,由于物质在气相中的流速比在液相中快得多,气体又比液体的渗透性强,因而相比液相色谱,气相色谱柱阻力小,可以采用长柱,例如毛细管柱,所以分离效率高。2、由于气相色谱毋需使用有机溶剂和价格昂贵的高压泵,因此气相色谱仪的价格和运行费用较低,且不易出故障。3、能和气相色谱分离相匹配的检测器种类很多,因而可用于各种物质的分离与检测。特别是当使用质谱仪作为检测器时,气相色谱很容易把分离分析与定性鉴定结合起来,成为未知物质剖析的有力工具。4、气相色谱不能分析在柱工作温度下不汽化的组分,例如,各种离子状态的化合物和许多高分子化合物。气相色谱也不能分析在高温下不稳定的化合物,例如蛋白质等。5、液相色谱则不能分析在色谱条件下为气体的物质,但却能分离不挥发、在某溶剂中具有一定溶解度的化合物,例如高分子化合物、各种离子型化合物以及受热不稳定的化合物(蛋白质、核酸及其它生化物质)。 色谱系统组成及各部分作用: 载气、进样、温控、分离、检测 (P176) 温控的作用:P178

《材料分析测试技术》试卷答案

《材料分析测试技术》试卷(答案) 一、填空题:(20分,每空一分) 1.X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2.X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X 射线、和热。 3.德拜照相法中的底片安装方法有: 正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分: 定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5.透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6.今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8.扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题:(8分,每题一分) 1.X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。 a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。 a.Co;b. Ni;c.Fe。 3.X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用( c )。 a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。 4.能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。 a.第二聚光镜光阑;b.物镜光阑;c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。 a.球差; b. 像散; c. 色差。 6.可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是( a)。 a.高阶劳厄斑点;b.超结构斑点;c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。 a.背散射电子; b.俄歇电子;c. 特征X射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。 a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题:(24分,每题8分) 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么? 答: X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小适 中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一个 最佳厚度(t =

(完整版)测试技术试题库及答案

测试技术试题库 (一)填空题 1、测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来 2、传输的。这些物理量就是,其中目前应用最广泛的是电信号。 3、信号的时域描述,以为独立变量;而信号的频域描述,以为独立变量。 4、周期信号的频谱具有三个特点:, ,。 5、非周期信号包括信号和信号。 6、描述随机信号的时域特征参数有、、。 7、对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是对称,虚频谱(相频谱)总是对称。 8、某一阶系统的频率响应函数为121 )(+=ωωj j H ,输入信号2 sin )(t t x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω,幅值=y ,相位=φ。 9、试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2 22 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有、和。 10、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时,该系统能实现测试。此时,系统的频率特性为=)(ωj H 。 11、传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的越小。 12、一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有关系为最佳。 13、属于能量控制型的传感器有 等,属于能量转换型的传感器有等(每个至少举例两个)。 14、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于:前者利用引起的电阻变化,后者利用变化引起的电阻变化。 15、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响,实际应用时常常采用工作方式。 16、压电式传感器的测量电路(即前置放大器)有两种形式:放大器和放大器,后接放大器时,可不受连接电缆长度的限制。 17、涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的效应。 18、磁电式速度计的灵敏度单位是。 19、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。

《现代分析测试技术》复习知识点答案

一、名词解释 1. 原子吸收灵敏度:也称特征浓度,在原子吸收法中,将能产生1%吸收率即得到0.0044 的吸光 度的某元素的浓度称为特征浓度。计算公式:S=0.0044 x C/A (ug/mL/1%) S——1%吸收灵敏度C ——标准溶液浓度0.0044 ——为1%吸收的吸光度 A——3 次测得的吸光度读数均值 2. 原子吸收检出限:是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最 小浓度或最小含量。通常以产生空白溶液信号的标准偏差2?3倍时的测量讯号的浓度表示。 只有待测元素的存在量达到这一最低浓度或更高时,才有可能将有效分析信号和噪声信号可靠地区分开。 计算公式: D = c K S /A m D一一元素的检出限ug/mL c ――试液的浓度 S ――空白溶液吸光度的标准偏差 A m――试液的平均吸光度K――置信度常数,通常取2~3 3.荧光激发光谱:将激发光的光源分光,测定不同波长的激发光照射下所发射的荧光强度的变化, 以I F—入激发作图,便可得到荧光物质的激发光谱 4 ?紫外可见分光光度法:紫外一可见分光光度法是利用某些物质分子能够吸收200 ~ 800 nm光谱 区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱源于价电子或分子轨道上电子的电子能级间跃迁,广泛用于无机和有机物质的定量测定,辅助定性分析(如配合IR)。 5 ?热重法:热重法(TG是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。TG基本原 理:许多物质在加热过程中常伴随质量的变化,这种变化过程有助于研究晶体性质的变化,如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象;也有助于研究物质的脱水、解离、氧化、还原等物质的化学现象。热重分析通常可分为两类:动态(升温)和静态(恒温)。检测质量的变化最常用的办法就是用热天平(图1),测量的原理有两种:变位法和零位法。 6?差热分析;差热分析是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技 术。差热分析曲线是描述样品与参比物之间的温差(△ T)随温度或时间的变化关系。在DAT试验中, 样品温度的变化是由于相转变或反应的吸热或放热效应引起的。如: 相转变,熔化,结晶结构的转变, 沸腾,升华,蒸发,脱氢反应,断裂或分解反应,氧化或还原反应,晶格结构的破坏和其它化学反应。一般说来,相转变、脱氢还原和一些分解反应产生吸热效应;而结晶、氧化和一些分解反应产生放热效应。 7. 红外光谱:红外光谱又称分子振动转动光谱,属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光 照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,导致分子振动或转动引起偶极矩的净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强度减弱,记录经过样品的光透过率T%寸波数或波长

材料测试技术复习知识点

判断题: 滤波片的K吸收限应大于或小于Kα和Kβ。(×) 满足布拉格方程时,各晶面的散射线相互干涉加强形成衍射线。(√) 当物平面与物镜后焦平面重合时,可看到形貌像。(×) 原子序数Z越大的原子,其对入射电子的散射的弹性散射部分越小。(×) TG曲线上基本不变的部分叫基线。(√) 有λ0的X射线光子的能量最大。(√) 衍射指数可以表示方位相同但晶面间距不同的一组晶面。() 调节中间镜的焦距,使其物平面与物镜的像平面重合,叫衍射方式操作。(×) 蒙脱石脱层间水后,晶格破坏,晶面间距增加。(对) 当高速电子的能量全部转换为x射线光子能量时产生λ0,此时强度最大,能量最高。(×) 弦中点法是按衍射峰的若干弦的中点连线进行外推,与衍射峰曲线相交的点。(×) 减弱中间镜的电流,增大其物距,使其物平面与物镜的后焦平面重合,叫衍射方式操作。(√) SEM一般是采用二次电子成像,这种工作方式叫发射方式。(√) 基线是ΔΤ=0的直线。(×) 连续X射谱中,随V增大,短波极限值增大。(×) 凡是符合布拉格方程的晶面族都能产生衍射线。(×) 色差是由于能量非单一性引起的。(√) 当中间镜的物平面与物镜背焦平面重合时,可看到形貌像。(×) 非晶质体重结晶时DTA曲线上产生放热峰。(√) 填空题: 请按波长由短到长的顺序对X射线,可见光,红外线,紫外线进行排练:X射线<紫外线<可见光<红外线。 X射线本质上是一种电磁波。 波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 相对于波长而言,障碍物的尺寸越大,衍射现象越不明显。 系统消光包括点阵消光和结构消光。 X射线衍射分析时,晶胞的形状和尺寸与衍射线的分布规律有关;原子的种类及其在晶胞中的位置与衍射线的强度有关。X射线衍射分析时,衍射线的低角度线和高角度线中比较重要的是低角度线,强线和弱线更重要的是强线。 在扫描电镜中,可以利用会聚透镜和电磁透镜两种透镜对电子进行会聚。 在波谱仪和能谱仪中,能同时测量所有元素的是能谱仪,定量分析准确度高的是波谱仪。 扫描电镜的二次电子像和背散射电子像中,分辨率较高的是二次电子像,形成原序数衬度的是背散射电子像。 吸收限的应用主要是:合理的选用滤波片材料害人辐射源的波长(即选阳极靶材料)以便获得优质的花样衍射。

测试技术基础期末试题及答案

第一章 信号及其描述 (一)填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。这些物理量就 是 信号 ,其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述,以 时间 为独立变量;而信号的频域描述,以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点:离散的 ,谐波型 , 收敛性 。 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和 准周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ,方差2 x σ;。 6、 对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是 偶 对称,虚频谱(相频谱)总是 奇 对称。 (二)判断对错题(用√或×表示) 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。( v ) 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。( v ) 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。( x ) 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。( x ) 5、 随机信号的频域描述为功率谱。( v ) (三)简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ,均方值2 x ψ,和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 (一)填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+= ωωj j H ,输入信号2 sin )(t t x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω 1/2 ,幅值=y √2/2 ,相位=φ -45 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 2 2 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。123 3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 傅里叶级数展开式 、 和 傅里叶变换 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时,该系统能实现 延时 测试。此时,系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 6、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 (二)选择题 1、 4 不属于测试系统的静特性。 (1)灵敏度 (2)线性度 (3)回程误差 (4)阻尼系数 2、 从时域上看,系统的输出是输入与该系统 3 响应的卷积。 (1)正弦 (2)阶跃 (3)脉冲 (4)斜坡 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ,则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为 2 。 (1))()(21ωωQ Q (2))()(21ωωQ Q + (3)) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +(4))()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中,超调量 4 。 (1)存在,但<5% (2)存在,但<1 (3)在时间常数很小时存在 (4)不存在 5、 忽略质量的单自由度振动系统是 2 系统。 (1)零阶 (2)一阶 (3)二阶 (4)高阶

现代分析检测技术

现代分析检测技术课程 论文(报告、案例分析) 液态奶黑白膜包装重点卫生性能检测 商品学专业学生王伊萌学号1221251011 一、导语 液态奶黑白膜主要是以PE类树脂、黑白色母料为主要原料,并根据需要加入阻隔性树脂共挤而成的复合膜,其在使用过程中采用油墨表印工艺,因此由制膜过程及印刷过程引入的不溶物等有害成分在酸性、油脂性环境中极易迁移至液态奶中,进而危害消费者健康。所以,需及时采用蒸发残渣等测试设备监测包装接触材料的重点卫生性能。本文介绍了鲜牛奶黑白膜中高锰酸钾消耗量、蒸发残渣、重金属、脱色试验这四项重点卫生性能,并详细介绍了蒸发残渣仪的检测原理、试验步骤及应用,可为行业内包装材料蒸发残渣的测试提供参考。 二、检测标准 ·BB/T 0052-2009 《液态奶共挤包装膜、袋》 ·GB 9687-1988《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》 ·GB/T 5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生

标准的分析方法》 三、测试意义 液态奶黑白膜是采用LDPE、LLDPE为主要树脂原料,再加入黑、白色母料,采用共挤工艺吹制而成的复合膜,一般为三层或三层以上结构。液态奶黑白膜又分为阻隔类与非阻隔类,非阻隔类即不再添加任何具有较高阻隔性的树脂原料,而阻隔类的黑白膜会另外加入EVOH、PA等阻隔性树脂共挤成膜,高阻隔类的液态奶黑白膜在低温环境下的氧气透过率可达到2.0 cm3/(m2?24h?0.1MPa)。另外,为了获得良好柔韧性及热封口效果,有些种类的液态奶黑白膜会加入mLLDPE树脂。因此,鉴于PE类液态奶黑白膜可具有优异的阻隔性、热封性、 避光性以及柔韧性,是目前液态奶生产行业广为采用的一种包装材料。 液态奶黑白膜多采用表面印刷工艺,即利用专用耐水耐高温的表印油墨印刷在黑白膜包装外表面,因此油墨层是直接暴露在外部。鉴于液态奶黑白膜的制造工艺及印刷工艺,树脂原料及油墨极易出现有害的小分子物质或有机溶剂残留,而这些残留物质采用何种手段进行严格监控,则需要进行相关卫生化学性能指标的检测。BB/T 0052-2009 《液态奶共挤包装膜、袋》产品标准中规定了PE类液态奶黑白膜中相关卫生性能参考GB 9687-1988《食品包装用聚乙烯 成型品卫生标准》,即严格检测“蒸发残渣”、“高锰酸钾消耗量”、“重金属”、“脱色试验”这四项重点卫生性能指标。这些指标可准确反映包装材料中有机小分子成分或重金属等有害物质的含量,有效降低在制膜或印刷过程中因工艺参数控制不当或油墨成分使用不当而产生的有害物质,最大程度的减轻因包装材料引起的液态奶污染。 四、检测指标 液态奶黑白膜重点卫生性能指标均按照GB/T 5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法》中规定的相应检测方法,这四项指标在试验前需在特定的温度下在特殊的溶液中浸泡2 h,再按照不同的测试方法进行各指标的检测。 蒸发残渣:将试样分别经由不同溶液浸泡后,将浸泡液分别放置在水浴上蒸干,于100℃左右的环境下干燥2 h后,冷却称重。该指标即表示在不同浸泡液中的溶出量。不同浸泡液可分别模拟接触水、酸、酒、油不同性质食品的情况。 高锰酸钾消耗量:将浸泡后的试样,用高锰酸钾标准滴定溶液进行滴定,通过测定其高锰酸钾消耗量,再计算出可溶出有机物质的含量。该指标是表征包装材料中小分子有机物及制膜过程中高温分解的小分子有机物质的总含量。

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