测试试题一答案

测试试题一答案

一、判断题

（在题后的括号内打√或×，每小题判断正确得1分，共26分）

1 多个简谐信号合成的信号一定是周期信号。（× ）

2 随机信号可以用一个时间函数表示，但不能确定任何时刻的量值。（√）

3 频率响应函数是在复数域中描述系统特性的。 （×）

4 一阶系统的时间常数τ越大，不失真测试的频带越宽。（×）

5 可变极距式电容传感器的灵敏度不等于常数。 （√）

6 机械式传感器适宜于测量缓变或静态变化的物理量。 （√）

7 判断一个信号是否属于连续信号，应看独立变量是否连续。（√）

8 单自由度振动系统在理想状态下作无阻尼振动时，位移与时间的关系是衰减振荡的变化规律。（×）

9 指数衰减振荡信号t e

t x at

0sin )(ω-=属于瞬变非周期信号。

（√） 10 周期方波信号的基波信号的幅值大于该方波信号的幅值。（√） 11 周期信号的频谱具备以下特点：连续性、谐波性、衰减性。（×） 12 周期信号是由一个或几个、乃至无穷多个不同频率的谐波叠加而成。

（√）

13 非周期信号的频谱具备两个特点：离散性、衰减性。（×）

14 矩形窗函数)(t w 时域窗宽T 越大，其频谱)(f W 的主瓣宽度越宽。 （×） 15 单位脉冲函数)(t δ的频谱是均匀谱。（√）

16 在各态历经随机过程中，某一个样本函数的时间平均统计特征一定等于该

过程的集合平均统计特征。（√）

17 一个余弦信号被宽度为2T （)∞

周期信号。（×）

18 分辨力是指引起测量装置的输出值产生一个可觉察变化的最小输入量的

变化值。 （√）

19 定常线性系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比

随频率变化的规律称为该系统的幅频特性)(ωA 。（√）

20 一阶系统的频率响应函数可以通过实验方法求出。（√） 21 滤波器的高分辨能力与测量时的快速响应相互矛盾。（√）

22 正弦信号()?ω+=t x t x sin )(0组成的集合中（?为随机变量），该集合的均

值0=μ。（√）

23 在一阶系统中，当输入信号的频率τ

ω1

>>

时，输出信号的相位比输入信

号滞后接近ο90。（√）

24 在应用测试装置测量单一频率成分的信号时，可以进行不失真测量。（√） 25 通常，弹性体可以作为测力传感器的敏感元件。（√）

26 在悬臂梁的动态特性测试实验中，采用了电动式激振器。（√）

二、选择题

（在正确的标号上打√，每判断正确一小题得2分，共50分）

1 信号)0(sin )(0>=-t t e t x at ω被宽度为0T 的矩形窗其余

001

)(T t t w <

?=

截断后的时域图形，在时间轴上的宽度为

A ．20T √

B ．0T

C ．无限宽

2 测得某滤波器在各种频率下的输入、输出幅频特性与相频特性曲线如下图，

该滤波器的类型是：

√A．低通滤波器 B. 高通滤波器 C. 带通滤波器

3 在应变片的粘贴实验中，测量用的应变仪是：

√A．静态应变仪 B. 动态应变仪 C. 动、静两用的应变仪

4 如果想用电容传感器测量电影胶片的厚度，那么可能的结果：

√A. 可以 B. 不可以 C.根本不可能

5 频率为Hz

2000的周期方波，经过截止频率为Hz

3000的理想低通滤波器后，输出信号中肯定有的信号为：

.A Hz

1000失真的方波.B Hz

2000失真的方波√.C Hz

2000正弦波

6 在用电容传感器测量一位移量时，下列不可能的情况是：

A. 极距可变

B. 面积可变√

C. 介质变化

7引起金属电阻应变片的电阻相对变化的原因主要是由于电阻丝的：

A.温度

B. 电阻率√

C. 导体形变8 将一个时域窗函数信号进行持续的时间扩展，则频域中主瓣宽度：

A. 不变

B. 增加√

C. 减少

9 有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度过小，于是试图在工作电桥上增加电

阻应变片数以提高灵敏度。下列情况正确的是：

A. 半桥双臂各串联一片

B. 半桥双臂各并联一片

√C. 以上办法都不行

10 在电容传感器的比例运算放大器电路中，传感器电容应接的位置是：

A. 输入电路

B. 输出电路√

C. 反馈电路

11在用涡电流传感器进行探伤时，是根据以下哪个参数的变化：

A. 传感器与物体之间的间隙

B.物体的电阻率√

C. 物体的磁导率12压电式传感器的前置放大电路采用哪个放大器时，传感器的连接电缆可以达到百米以上，也不会影响其灵敏度：

A.电桥

B.电压放大器√

C.电荷放大器

13 压电式传感器适宜测量：

√A．动态信号 B. 静态信号 C. 动、静信号都可以

14 已知由康铜电阻应变片组成的全桥中，激励电源t

t

uπ

20000

cos

)

(

=，测得应变t

t

tπ

π

ε200

cos

4

20

cos

2

10

)

(+

+

=，电阻应变片的灵敏度

g

s=2，那么该电桥属于：

A．直流电桥√B. 交流电桥 C. 两者都不是

15 信号t

t

t x

2

sin

sin

)(ω

ω+

=的频谱是离散的，该信号为：

A．周期信号√B. 准周期信号 C. 离散信号

16 方波信号与其通过某一滤波器后的输出信号见下图，那么该滤波器可能是

（a ）输入信号 (b) 输出信号

√A ．低通滤波器 B. 高通滤波器 C. 带通滤波器

17 正弦信号被某一窗截断后得到的波形如下，那么该窗可能是：

A ．

√ B.

C.

18 已知两个不同频率的简谐信号如图（a ）和 (b)，二者通过某种作用得到的信号如（c ）所示，那么二者可能进行了：

√A ．叠加 B. 相乘 C. 相减

（a ）输入信号 (b) 输入信号

（c ）输出信号

19 某一测试装置的输入输出信号如下图，那么该装置可能是：

√A．一阶系统 B. 二阶系统 C. 一阶或二阶系统

（a）输入信号(b) 输出信号

20 某信号的时域波形如下，那么该信号属于：

A．周期信号 B. 准周期信号√C. 频率渐变信号

21 在悬臂梁的动态特性测试实验中，压电式传感器的固定采用了：

A．钢螺栓固定 B. 薄蜡粘贴√C. 永久磁铁固定

22 某一传感器可以测量的位移范围为1mm

m1

~

μ，那么该传感器可能是：A．电容传感器√B. 可变磁阻的电感传感器 C. 涡流传感器 23 以下传感器中，可以对传送带上的金属零件进行计数的是：

A．电阻传感器 B. 压电传感器√C. 涡流传感器 24 下列传感器在测量时，必须与被测件接触的是：

A．电容传感器√B. 可变磁阻的电感传感器 C. 涡流传感器

25 以下电路中，能够对信号进行调幅的电路是：

√A．电桥 B. 直流放大器 C. 电荷放大器

三、计算题（每小题8分，共24分）

1 已知某RC低通滤波器的电阻R=1MΩ，电容C=1μF，当输入信号

)

30

sin(

2

)(?

+

+

=t

t

x时，求该装置的传递函数)

(s

H，求函数)(t

x的稳态输出)(t

y。

解：一阶系统的时间常数s

RC1

10

10

16

6=

?

?

=

=-

τ-------（1分）

该装置的传递函数

s

s

s

H

+

=

+

=

1

1

1

1

)

(

τ

--------------------（1分）令2

)

(

1

=

t

x，)

30

sin(

)(

2

?

+

=t

t

x

则这两频率信号分量的频谱中相应的幅值和相位为:

)

(

1

1

)

(

2

1

1

=

+

=

τω

ω

A；--------------------（1分）

2

2

)1

1(

1

1

)

(

1

1

)

(

2

2

2

2

=

?

+

=

+

=

τω

ω

A--------（1分）

)

arctan(

)

(

1

1

=

-

=τω

ω

?；-------------------------（1分）

ο

45

)1

1

arctan(

)

arctan(

)

(

2

2

-

=

?

-

=

-

=τω

ω

?-----------（1分）根据线性时不变系统的频率保持性得：

2

)

(

1

=

t

y；)

15

sin(

2

2

)(

2

?

-

=t

t

y-------------------（1分）

根据线性时不变系统的叠加性得：

)15sin(2

2

2)()()(21?-+=+=t t y t y t y ----------------（1分）

2 一个信号的表达式为：)60100cos(4)4020sin(2)(?++?+=t t t x ，求信号的自相关函数。

解：令 )4020sin(2)(1?+=t t x ，)60100cos(4)(2?+=t t x

则 )()()(21t x t x t x += 根据自相关函数的性质，可得 ()ττωτ20cos 2cos 2

121

1==

x

R ----------------（3分） ()ττωτ100cos 8cos 2

222

2==x R ---------------（3分） 根据线性时不变系统的叠加性得：

()τττττ100cos 820cos 2)()(21+=+=R R R -----（2分）

3 以阻值R=120Ω、灵敏度2=g S 的金属电阻丝应变片接成全桥，供桥电压为3V ，假设负载为无穷大，已知应变片的应变为2000με，求电桥的输出电压与电桥的灵敏度。

解：根据电阻应变片的灵敏度公式

ε

R dR

S g =

可得：361041020002--?=??==εg S R

dR

-----------（2分）

则电桥的输出电压为：

mV V U R

dR

U i 12310430=??==-----------------（3分）

电桥的灵敏度为： V U R

dR U S i 30

===----------------------------（3分）

重点

1.周期信号的时域描述、频域描述，频谱图；

2.测试装置的静态特性指标，一阶系统、二阶系统的动态特性描述；

3.电容传感器、电阻传感器、电感传感器、压电传感器的原理及应用；

4.电桥、调幅电路的信号分析，输入输出信号的时域、频域变换；

5.自相关分析与互相关分析的应用；

6.位移测量和振动测量的典型应用实例。