測(cè)試技術(shù)試題及答案大全一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，意味著系統(tǒng)（）A.能檢測(cè)到的最小輸入量越小B.輸出變化越小C.測(cè)量精度越低D.線(xiàn)性度越差答案：A。靈敏度是指測(cè)量系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量的增量與輸入量的增量之比。靈敏度越高，能檢測(cè)到的最小輸入量就越小。2.下列哪種傳感器屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器（）A.電阻應(yīng)變式傳感器B.壓電式傳感器C.電容式傳感器D.電感式傳感器答案：B。壓電式傳感器是基于壓電效應(yīng)工作的，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器；而電阻應(yīng)變式、電容式、電感式傳感器一般需要外部電源提供能量，屬于能量控制型傳感器。3.信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述通過(guò)（）來(lái)建立聯(lián)系。A.拉氏變換B.卷積C.傅里葉變換D.相乘答案：C。傅里葉變換可以將信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，建立了信號(hào)時(shí)域描述和頻域描述之間的聯(lián)系。4.測(cè)試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是（）A.卷積B.傅里葉變換對(duì)C.拉氏變換對(duì)D.微分答案：B。測(cè)試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)和頻率響應(yīng)函數(shù)是一對(duì)傅里葉變換對(duì)。5.為了保證測(cè)試裝置的輸出波形不失真，其幅頻特性和相頻特性應(yīng)滿(mǎn)足（）A.幅頻特性為常數(shù)，相頻特性為零B.幅頻特性為線(xiàn)性，相頻特性為常數(shù)C.幅頻特性為常數(shù)，相頻特性為線(xiàn)性D.幅頻特性為線(xiàn)性，相頻特性為零答案：C。為保證測(cè)試裝置輸出波形不失真，其幅頻特性應(yīng)是常數(shù)，相頻特性應(yīng)與頻率成線(xiàn)性關(guān)系。6.以下哪一項(xiàng)不是測(cè)試技術(shù)的主要任務(wù)（）A.測(cè)量被測(cè)量的大小B.揭示被測(cè)量的變化規(guī)律C.對(duì)被測(cè)量進(jìn)行定性分析D.提高被測(cè)量的精度答案：D。測(cè)試技術(shù)的主要任務(wù)包括測(cè)量被測(cè)量大小、揭示其變化規(guī)律、對(duì)被測(cè)量進(jìn)行定性分析等，但不能提高被測(cè)量的精度，精度是被測(cè)量本身的一種屬性。7.下列哪種濾波器可以讓低頻信號(hào)通過(guò)，而抑制高頻信號(hào)（）A.高通濾波器B.低通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器答案：B。低通濾波器的特性是允許低頻信號(hào)通過(guò)，而對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行抑制。8.用一階系統(tǒng)作測(cè)量裝置，為了獲得較佳的工作性能，其時(shí)間常數(shù)τ應(yīng)（）A.越大越好B.越小越好C.適中為好D.與輸入信號(hào)無(wú)關(guān)答案：B。一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)τ越小，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，能更好地跟蹤輸入信號(hào)的變化，獲得較佳的工作性能。9.測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度稱(chēng)為（）A.精度B.靈敏度C.線(xiàn)性度D.分辨率答案：A。精度是指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度。10.以下哪種傳感器常用于測(cè)量溫度（）A.霍爾傳感器B.熱電偶傳感器C.超聲波傳感器D.磁電式傳感器答案：B。熱電偶傳感器是基于熱電效應(yīng)工作的，常用于溫度測(cè)量；霍爾傳感器主要用于測(cè)量磁場(chǎng)、電流等；超聲波傳感器常用于距離測(cè)量等；磁電式傳感器常用于測(cè)量振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等。11.信號(hào)的頻率成分越豐富，其帶寬（）A.越窄B.越寬C.不變D.不確定答案：B。信號(hào)的帶寬是指信號(hào)所包含的頻率范圍，頻率成分越豐富，其帶寬越寬。12.若測(cè)試系統(tǒng)的輸出y(t)與輸入x(t)滿(mǎn)足y(t)=kx(tt?)，其中k和t?為常數(shù)，則該系統(tǒng)（）A.具有失真B.具有不失真?zhèn)鬏斕匦訡.是時(shí)變系統(tǒng)D.是線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)答案：B。該式表明輸出信號(hào)是輸入信號(hào)的k倍且延遲了t?時(shí)間，滿(mǎn)足不失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。13.以下哪種方法可以減小測(cè)量誤差（）A.增加測(cè)量次數(shù)并取平均值B.提高測(cè)量?jī)x器的靈敏度C.增大測(cè)量范圍D.降低測(cè)量系統(tǒng)的線(xiàn)性度答案：A。增加測(cè)量次數(shù)并取平均值可以減小隨機(jī)誤差，從而減小測(cè)量誤差。14.壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量的原因是（）A.輸出信號(hào)太弱B.傳感器內(nèi)阻太大C.電荷會(huì)泄漏D.傳感器靈敏度低答案：C。壓電式傳感器只有在動(dòng)態(tài)力作用下才會(huì)產(chǎn)生電荷，且產(chǎn)生的電荷會(huì)在靜態(tài)時(shí)慢慢泄漏，所以不能用于靜態(tài)測(cè)量。15.下列哪種信號(hào)屬于周期信號(hào)（）A.指數(shù)衰減信號(hào)B.正弦信號(hào)C.脈沖信號(hào)D.隨機(jī)信號(hào)答案：B。正弦信號(hào)是典型的周期信號(hào)，其波形按照一定的周期重復(fù)出現(xiàn)；指數(shù)衰減信號(hào)、脈沖信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)都不具有周期性。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.測(cè)試系統(tǒng)一般由以下哪幾個(gè)部分組成（）A.傳感器B.信號(hào)調(diào)理電路C.記錄與顯示裝置D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)答案：ABC。測(cè)試系統(tǒng)一般由傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和記錄與顯示裝置組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用于控制系統(tǒng)的動(dòng)作，不屬于測(cè)試系統(tǒng)的組成部分。2.以下哪些屬于測(cè)試技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（）A.產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)B.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)C.生產(chǎn)過(guò)程控制D.環(huán)境監(jiān)測(cè)答案：ABC。測(cè)試技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中可用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)過(guò)程控制等；環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是針對(duì)環(huán)境參數(shù)的測(cè)量，不屬于工業(yè)生產(chǎn)范疇。3.提高測(cè)試系統(tǒng)抗干擾能力的措施有（）A.采用屏蔽技術(shù)B.接地C.合理布線(xiàn)D.增加測(cè)量次數(shù)答案：ABC。采用屏蔽技術(shù)、接地和合理布線(xiàn)都可以有效地減少外界干擾對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的影響；增加測(cè)量次數(shù)主要是為了減小隨機(jī)誤差，而不是提高抗干擾能力。4.下列關(guān)于信號(hào)頻譜分析的說(shuō)法正確的有（）A.可以將信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域B.能分析信號(hào)的頻率成分C.可用于故障診斷D.只能分析周期信號(hào)答案：ABC。信號(hào)頻譜分析可以通過(guò)傅里葉變換等方法將信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，分析信號(hào)的頻率成分，在故障診斷等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用；它不僅可以分析周期信號(hào)，也可以分析非周期信號(hào)。5.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)包括（）A.線(xiàn)性度B.靈敏度C.遲滯D.重復(fù)性答案：ABCD。線(xiàn)性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性都是傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)。三、判斷題（每題2分，共10分）1.測(cè)試技術(shù)只能用于物理量的測(cè)量。（）答案：錯(cuò)誤。測(cè)試技術(shù)不僅可以用于物理量的測(cè)量，還可以用于化學(xué)量、生物量等其他量的測(cè)量。2.信號(hào)的頻譜是指信號(hào)的頻率分布情況。（）答案：正確。信號(hào)的頻譜反映了信號(hào)所包含的頻率成分及其對(duì)應(yīng)的幅值和相位等信息，即信號(hào)的頻率分布情況。3.傳感器的精度越高，其測(cè)量結(jié)果就一定越準(zhǔn)確。（）答案：錯(cuò)誤。傳感器的精度只是影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的一個(gè)因素，測(cè)量結(jié)果還會(huì)受到測(cè)量方法、環(huán)境等多種因素的影響。4.高通濾波器的截止頻率越高，允許通過(guò)的信號(hào)頻率范圍越寬。（）答案：正確。高通濾波器的截止頻率越高，高于該頻率的信號(hào)都能通過(guò)，允許通過(guò)的信號(hào)頻率范圍就越寬。5.測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性只與系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與輸入信號(hào)無(wú)關(guān)。（）答案：錯(cuò)誤。測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性不僅與系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與輸入信號(hào)的特性有關(guān)。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述測(cè)試系統(tǒng)不失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。答案：測(cè)試系統(tǒng)不失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件是輸出信號(hào)y(t)與輸入信號(hào)x(t)滿(mǎn)足y(t)=kx(tt?)，其中k和t?為常數(shù)。從頻域角度來(lái)看，其幅頻特性和相頻特性應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：幅頻特性：A(ω)=|H(ω)|=k，即系統(tǒng)的幅頻特性在整個(gè)頻率范圍內(nèi)應(yīng)為常數(shù)k，意味著系統(tǒng)對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)具有相同的放大倍數(shù)，保證信號(hào)各頻率成分的幅值比例關(guān)系不變。相頻特性：φ(ω)=ωt?，即系統(tǒng)的相頻特性應(yīng)與頻率ω成線(xiàn)性關(guān)系，斜率為t?，這樣可以保證信號(hào)各頻率成分的相位關(guān)系不變，從而使輸出信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生相位失真。2.說(shuō)明傳感器的定義及分類(lèi)方法。答案：傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。傳感器的分類(lèi)方法有多種：按被測(cè)量分類(lèi)：可分為物理量傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等）、化學(xué)量傳感器（如氣體傳感器、濕度傳感器等）和生物量傳感器（如血糖傳感器、免疫傳感器等）。按工作原理分類(lèi)：可分為電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器、光電式傳感器等，這種分類(lèi)方法是根據(jù)傳感器的物理效應(yīng)或化學(xué)效應(yīng)來(lái)劃分的。按能量轉(zhuǎn)換方式分類(lèi)：可分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器（如壓電式傳感器、熱電偶傳感器等，它們直接將被測(cè)能量轉(zhuǎn)換為電能）和能量控制型傳感器（如電阻應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器等，需要外部電源提供能量，被測(cè)信號(hào)控制外部電源輸出的能量）。五、計(jì)算題（每題12.5分，共25分）1.已知一個(gè)一階測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)τ=0.5s，輸入信號(hào)x(t)=A?+A?sin(ωt)，其中A?=2，A?=1，ω=1rad/s。求該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出y(t)。答案：對(duì)于一階測(cè)試系統(tǒng)，其頻率響應(yīng)函數(shù)為\(H(\omega)=\frac{1}{1+j\omega\tau}\)。當(dāng)輸入信號(hào)為直流分量\(x_1(t)=A_0=2\)時(shí)，對(duì)于直流信號(hào)\(\omega=0\)，此時(shí)\(H(0)=\frac{1}{1+j\times0\times\tau}=1\)，則輸出的直流分量\(y_1(t)=H(0)A_0=1\times2=2\)。當(dāng)輸入信號(hào)為交流分量\(x_2(t)=A_1\sin(\omegat)=\sin(t)\)時(shí)，\(\omega=1rad/s\)，\(\tau=0.5s\)。先求幅頻特性\(A(\omega)=\frac{1}{\sqrt{1+(\omega\tau)^2}}\)，將\(\omega=1\)，\(\tau=0.5\)代入得\(A(1)=\frac{1}{\sqrt{1+(1\times0.5)^2}}=\frac{1}{\sqrt{1+0.25}}=\frac{1}{\sqrt{1.25}}\approx0.894\)。再求相頻特性\(\varphi(\omega)=-\arctan(\omega\tau)\)，將\(\omega=1\)，\(\tau=0.5\)代入得\(\varphi(1)=-\arctan(1\times0.5)\approx0.464rad\)。則輸出的交流分量\(y_2(t)=A(1)A_1\sin(\omegat+\varphi(1))=0.894\sin(t0.464)\)。所以系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出\(y(t)=y_1(t)+y_2(t)=2+0.894\sin(t0.464)\)。2.對(duì)某物理量進(jìn)行10次等精度測(cè)量，測(cè)量值分別為（單位：mm）：20.002、20.003、20.006、20.001、20.005、20.004、20.007、20.003、20.005、20.004。求測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值、測(cè)量列單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差和算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差。答案：算術(shù)平均值\(\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}x_i\)，其中\(zhòng)(n=10\)，\(x_i\)為各測(cè)量值。\(\bar{x}=\frac{20.002+20.003+20.006+20.001+20.005+20.004+20.007+20.003+20.005+20.004}{10}\)\(=\frac{200.04}{10}=20.004mm\)。測(cè)量列單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差\(\sigma=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2}{n1}}\)。\((x_1-\bar{x})=(20.00220.004)=0.002\)，\((x_2-\bar{x})=(20.00320.004)=-0.001\)，\((x_3-\bar{x})=(20.00620.004)=0.002\)，\((x_4-\bar{x})=(20.00120.004)=-0.003\)，\((x_5-\bar{x})=(20.00520.004)=0.001\)，\((x_6-\bar{x})=(20.00420.004)=0\)，\((x_7-\bar{x})=(20.00720.004)=0.003\)，\((x_8-\bar{x})=(20.00320.004)=-0.001\)，\((x_9-\bar{x})=(20.00520.004)=0.001\)，\((x_{10}-\bar{x})=(20.00420.004)=0\)。\(\sum_{i=1}^{10}(x_i-\bar{x})^2=(-0.002)^2+(-0.001)^2+0.002^2+(-0.003)^2+0.001^2+0^2+0.003^2+(-0.001)^2+0.001^2+0^