測試技術(shù)考研復(fù)試題及答案測試技術(shù)考研復(fù)試試卷一、選擇題（每題3分，共30分）1.下列哪種傳感器屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器（）A.熱電偶B.應(yīng)變片C.電容式傳感器D.電感式傳感器2.信號的時(shí)域描述與頻域描述通過（）來建立聯(lián)系。A.拉氏變換B.卷積C.傅里葉變換D.相乘3.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ為（）時(shí)，系統(tǒng)的階躍響應(yīng)不會出現(xiàn)超調(diào)。A.ζ=0B.0<ζ<1C.ζ≥1D.ζ<04.測試裝置的傳遞函數(shù)H(s)的分母與（）有關(guān)。A.輸入量x(t)B.輸出量y(t)C.輸入點(diǎn)的位置D.裝置的結(jié)構(gòu)5.壓電式傳感器是高內(nèi)阻傳感器，要求前置放大器的輸入阻抗（）。A.很低B.較低C.較高D.很高6.為了提高電橋的靈敏度，可采用（）。A.半橋雙臂各串聯(lián)一片電阻應(yīng)變片B.半橋雙臂各并聯(lián)一片電阻應(yīng)變片C.全橋連接D.半橋單臂連接7.用一階系統(tǒng)作測量裝置，為了獲得較佳的工作性能，其時(shí)間常數(shù)τ（）。A.越大越好B.越小越好C.應(yīng)等于零D.應(yīng)等于18.已知信號x(t)的頻譜為X(f)，則信號x(2t)的頻譜為（）。A.2X(f/2)B.0.5X(f/2)C.2X(2f)D.0.5X(2f)9.以下哪種濾波器的過渡帶最窄（）。A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器10.相關(guān)分析主要用于（）。A.確定信號的幅值B.確定信號的頻率成分C.檢測信號中的周期成分D.確定信號的能量二、填空題（每題3分，共30分）1.測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有______、______和______等。2.周期信號的頻譜是______的，而非周期信號的頻譜是______的。3.熱電偶傳感器是基于______效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)溫度測量的。4.應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)K是指______。5.線性系統(tǒng)具有______、______和頻率保持性等特性。6.采樣定理指出，為了不失真地恢復(fù)原信號，采樣頻率fs應(yīng)滿足______。7.電容式傳感器可分為______、______和______三種類型。8.信號的時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)有______、______和______等。9.振動測試中，常用的傳感器有______、______和______等。10.濾波器的主要性能指標(biāo)有______、______和______等。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述測試系統(tǒng)的組成及各部分的作用。2.什么是調(diào)制與解調(diào)？為什么要進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)？四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.已知某一階測試系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)τ=0.1s，當(dāng)輸入信號x(t)=5sin(10t)時(shí)，求該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出y(t)。2.用一個(gè)時(shí)間常數(shù)為0.35s的一階測試系統(tǒng)測量階躍輸入信號，求當(dāng)輸出上升到穩(wěn)態(tài)值的95%時(shí)所需的時(shí)間。答案一、選擇題1.A。熱電偶是將熱能轉(zhuǎn)換為電能，屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器；應(yīng)變片、電容式傳感器、電感式傳感器屬于能量控制型傳感器。2.C。信號的時(shí)域描述與頻域描述通過傅里葉變換建立聯(lián)系。3.C。二階系統(tǒng)阻尼比ζ≥1時(shí)，系統(tǒng)的階躍響應(yīng)不會出現(xiàn)超調(diào)。4.D。測試裝置的傳遞函數(shù)H(s)的分母與裝置的結(jié)構(gòu)有關(guān)。5.D。壓電式傳感器是高內(nèi)阻傳感器，要求前置放大器的輸入阻抗很高。6.C。全橋連接可以提高電橋的靈敏度。7.B。用一階系統(tǒng)作測量裝置，時(shí)間常數(shù)τ越小越好，，可提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。8.D。根據(jù)傅里葉變換的尺度變換性質(zhì)，信號x(2t)的頻譜為0.5X(2f)。9.C。一般情況下，帶通濾波器的過渡帶最窄。10.C。相關(guān)分析主要用于檢測信號中的周期成分。二、填空題1.靈敏度、線性度、回程誤差2.離散、連續(xù)3.熱電4.單位應(yīng)變引起的電阻相對變化5.疊加性、比例性6.fs≥2fmax（fmax為原信號的最高頻率）7.變極距型、變面積型、變介質(zhì)型8.均值、方差、均方值9.加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器10.通帶增益、截止頻率、過渡帶寬度三、簡答題1.測試系統(tǒng)一般由傳感器、信號調(diào)理、信號處理和顯示記錄四部分組成。傳感器：將被測量轉(zhuǎn)換成與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、易于處理的電量信號。它是測試系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，其性能直接影響整個(gè)測試系統(tǒng)的精度。信號調(diào)理：對傳感器輸出的微弱信號進(jìn)行放大、濾波、調(diào)制等處理，以提高信號的質(zhì)量，便于后續(xù)的信號處理。信號處理：對調(diào)理后的信號進(jìn)行各種運(yùn)算、分析和變換，以提取被測量的特征信息，如頻譜分析、相關(guān)分析等。顯示記錄：將信號處理的結(jié)果以直觀的方式顯示出來，如數(shù)字顯示、圖形顯示等，同時(shí)將測量結(jié)果記錄下來，以便后續(xù)的分析和處理。2.調(diào)制是指將一個(gè)攜帶有用信息的低頻信號疊加到一個(gè)高頻載波信號上，使載波信號的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）隨低頻信號的變化而變化的過程。解調(diào)是調(diào)制的逆過程，即從已調(diào)信號中恢復(fù)出原低頻信號的過程。進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)的原因主要有以下幾點(diǎn)：便于信號的傳輸：低頻信號不易直接進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，通過調(diào)制將其加載到高頻載波上，可以利用高頻載波的特性（如易于輻射、抗干擾能力強(qiáng)等）進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用：通過不同的調(diào)制方式，可以在同一信道上同時(shí)傳輸多個(gè)信號，提高信道的利用率。提高測量系統(tǒng)的抗干擾能力：調(diào)制后的信號具有較高的頻率，外界干擾信號一般為低頻信號，通過濾波器可以很容易地將干擾信號濾除，從而提高測量系統(tǒng)的抗干擾能力。四、計(jì)算題1.一階測試系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為\(H(j\omega)=\frac{1}{1+j\omega\tau}\)，已知\(\tau=0.1s\)，\(\omega=10rad/s\)。計(jì)算\(|H(j\omega)|\)：\(|H(j\omega)|=\frac{1}{\sqrt{1+(\omega\tau)^2}}=\frac{1}{\sqrt{1+(10\times0.1)^2}}=\frac{1}{\sqrt{2}}\)計(jì)算\(\varphi(\omega)\)：\(\varphi(\omega)=-\arctan(\omega\tau)=-\arctan(10\times0.1)=45^{\circ}=-\frac{\pi}{4}\)輸入信號\(x(t)=5\sin(10t)\)，則穩(wěn)態(tài)輸出\(y(t)=|H(j\omega)|A\sin(\omegat+\varphi(\omega))\)，其中\(zhòng)(A=5\)。所以\(y(t)=\frac{5}{\sqrt{2}}\sin(10t\frac{\pi}{4})\)。2.一階測試系統(tǒng)對階躍輸入的響應(yīng)為\(y(t)=y(\infty)(1e^{-\frac{t}{\tau}})\)，其中\(zhòng)(y(\infty)\)為穩(wěn)態(tài)值。已知\(y(t)=0.95y(\infty)\)，\(\tau=0.35s\)，則\(0.95y(\infty)=y(\infty)(1e