測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)題-學(xué)生(共13頁(yè))

1、復(fù)習(xí)(fx)要點(diǎn)（專科）：緒論(xln)：1. 引用誤差(wch)的定義及其含義2. P16頁(yè)第6題第1章：1. 傅利葉級(jí)數(shù)三角形式和復(fù)指數(shù)形式展開式定義及公式2. 傅利葉變換定義及性質(zhì)定理3. 函數(shù)的卷積運(yùn)算、頻譜性質(zhì)第2章：1. 測(cè)量裝置靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性相關(guān)定義2. 不失真測(cè)量的條件第3章：1. 壓阻效應(yīng)、電渦流效應(yīng)、壓電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、磁阻效應(yīng)、光電效應(yīng)、熱電效應(yīng)等的定義2. 電阻應(yīng)變式傳感器靈敏度定義(P75頁(yè))，計(jì)算題中會(huì)使用到該知識(shí)點(diǎn)3. 外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)定義及區(qū)別第4章：1. 電橋作用、平衡條件(交、直流電橋)2. 單臂電橋、半橋、全橋輸出電壓與輸入電壓公式、靈敏度定義3

2、. 調(diào)制定義、解調(diào)方法4. 實(shí)際濾波器特征參數(shù)定義內(nèi)光電效應(yīng)：在光照作用下，物體的導(dǎo)電性能如電阻率發(fā)生改變的現(xiàn)象。外光電效應(yīng)：在光照作用下，物體內(nèi)的電子從物體表面逸出的現(xiàn)象。光電效應(yīng)：用光照射某一物體，光子與物體的能量交換過(guò)程。熱電效應(yīng)：把兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，如果將他們的兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度為T及T0（假定TT0）的熱源中，則在該回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。磁阻效應(yīng)：是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象一、基本知識(shí)點(diǎn)11.描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是傅氏級(jí)數(shù)。2. 傅氏級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)是表示各諧波分量的振幅。3.下列函數(shù)表達(dá)式中，（ B ）是周期信號(hào)。B.C.4.描

3、述(mio sh)非周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是傅氏變換(binhun)。5.時(shí)域信號(hào)(xnho)，當(dāng)持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，則頻域中的高頻成分減少。6.將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)移，則頻域信號(hào)將會(huì)僅有相移。7.已知 為單位脈沖函數(shù)，則積分的函數(shù)值為（ 12 ）。8.如果信號(hào)分析設(shè)備的通頻帶比磁帶記錄下的信號(hào)頻帶窄，將磁帶記錄儀的重放速度放慢，則也可以滿足分析要求。9.如果，根據(jù)傅氏變換的時(shí)移性質(zhì)，則有。10.時(shí)域信號(hào)的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，其頻譜的變化為頻帶變寬、幅值壓低。11.數(shù)字信號(hào)的特性是時(shí)間、幅值上均離散。12. 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是隨機(jī)信號(hào)。13. 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是時(shí)間常數(shù)。14. 系統(tǒng)在全量

4、程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為回程誤差。15. 電阻應(yīng)變片的輸入為應(yīng)變。16. 相干函數(shù)用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。17. 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量而且不受油污等介質(zhì)影響的傳感器是電渦流式。18. 阻尼系數(shù)不屬于測(cè)試系統(tǒng)的靜特性。19. 從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)脈沖響應(yīng)的卷積。20. 兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為和，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性為。21. 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量不存在。22. 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是時(shí)間常數(shù)。23. 電阻應(yīng)變(yngbin)片的輸入為應(yīng)變(yng

5、bin)。24. 結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠(yko)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。25. 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是非金屬材料。26. 半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是電阻率。27. 光電倍增管是利用外光電效應(yīng)制成的器件。28. 29. 調(diào)幅過(guò)程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)相乘。30. 電路中鑒頻器的作用是使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?1. 一選頻裝置，其幅頻特性在區(qū)間近于平直，在區(qū)間急劇衰減，這叫高通濾波器。32. 一帶通濾波器，其中心頻率是，-3dB帶寬是，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)等于。二、基本知識(shí)點(diǎn)21.信號(hào)的有效值又稱為均方根值，有效值的平方稱為均方值，它描述測(cè)試信號(hào)的

6、強(qiáng)度（信號(hào)的平均功率）2.周期方波的傅氏級(jí)數(shù)：周期三角波的傅氏級(jí)數(shù)：，它們的直流分量分別是A和A/2。信號(hào)的收斂速度上，方波信號(hào)比三角波信號(hào)更慢。達(dá)到同樣的測(cè)試精度要求時(shí)，方波信號(hào)比三角波信號(hào)對(duì)測(cè)試裝置的要求有更寬的工作頻帶。3.工程中常見的周期信號(hào)，其諧波分量幅值總是隨諧波次數(shù)n的增加而減小的，因此，沒有必要去求那些高次的諧波分量。4. 窗函數(shù)（t）的頻譜是，則延時(shí)后的窗函數(shù)的頻譜應(yīng)是。5. 單位脈沖(michng)函數(shù)的頻譜為1，它在所有(suyu)頻段上都是等強(qiáng)度(qingd)，這種信號(hào)又稱白噪聲。6. 計(jì)算積分值：。7. 連續(xù)信號(hào)x（t）與單位脈沖函數(shù)進(jìn)行卷積其結(jié)果是：。8.已知傅氏變

7、換對(duì)，根據(jù)頻移性質(zhì)可知的傅氏變換為。9. 從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng) 脈沖響應(yīng)函數(shù) 的卷積。10. 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者利用 導(dǎo)體機(jī)械形變 引起的電阻變化，后者利用 半導(dǎo)體電阻率的（或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)） 變化引起的電阻變化。 11. 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 壓電效應(yīng) 而工作的。12. 恒帶寬比濾波器的上下限截止頻率為fc2、fc1，其帶寬B = ；若其帶寬為1/3倍頻程則fc2 = fc1。13. 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為 、 、 。14. 相關(guān)濾波的工作原理是 同頻相關(guān)不同頻不相關(guān) 。15. 測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用 傳遞 函數(shù)、 頻率響

8、應(yīng) 函數(shù)和 脈沖響應(yīng) 函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。16. 周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)： 離散性 ， 諧波性 ， 收斂性 。17. 非周期信號(hào)包括 準(zhǔn)周期 信號(hào)和 瞬態(tài)非周期 信號(hào)。18. 描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有 均值 、 均方值 、 方差 。19. 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為，輸入信號(hào)，則輸出信號(hào)的頻率為 1/2 ，幅值 ，相位 。20. 為了(wi le)獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有 傅立葉變換(binhun)法 、 和 濾波器法 。21. 當(dāng)測(cè)試(csh)系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關(guān)系為時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 不失真 測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為 。22. 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器

9、所感知的 被測(cè)量 越小。23. 一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有 線性 關(guān)系為最佳。24. 渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的 渦電流 效應(yīng)。25. 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 壓電效應(yīng) 而工作的。26. 電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為 電壓或電流 輸出的裝置。27. 在橋式測(cè)量電路中，按照 激勵(lì)電壓 的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。28. 調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正（余）弦信號(hào)與被測(cè)信號(hào) 相乘 ，使高頻信號(hào)的幅值隨被測(cè)信號(hào)而變化。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的 相乘 。29. 調(diào)頻波的解調(diào)又稱為 鑒頻 。30. 調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的 幅值 控制一個(gè)

10、振蕩器，使其輸出為等幅波，而 頻率 與信號(hào)電壓成正比。31. 常用濾波器的上、下截止頻率、的定義為 幅頻特性曲線降為最大值的倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率 ，其帶寬 ，若為倍頻程濾波器與的關(guān)系為 。32. RC低通濾波器中RC值愈 大 ，則上截止頻率愈低。三、判斷題1. ( )周期信號(hào)(xnho)的頻譜是連續(xù)的。2. ( )傳遞函數(shù)相同的各種( zhn)裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。3. ( )調(diào)幅(dio f)波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。(相乘)4. ( )渦流傳感器屬于有源傳感器。5. ( )滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測(cè)量。6. ( )窗函數(shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)所引起的

11、誤差越小。7. ( )恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。9. ( )壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10. ( )信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。11. ( )非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。12. ( )隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。13. ( )當(dāng)輸入信號(hào)一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出將完全取決于傳遞函數(shù)，而與該系統(tǒng)的物理模型無(wú)關(guān)。14. ( )傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。15. ( )測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。(小)16. ( )平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。17. ( )調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。18. ( )

12、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。/內(nèi)光電效應(yīng)：在光照作用下，物體的導(dǎo)電性能如電阻率發(fā)生改變的現(xiàn)象。外光電效應(yīng)：在光照作用下，物體內(nèi)的電子從物體表面逸出的現(xiàn)象。光電效應(yīng)：用光照射某一物體，光子與物體的能量交換過(guò)程。熱電效應(yīng)：把兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，如果將他們的兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度為T及T0（假定TT0）的熱源中，則在該回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。磁阻效應(yīng)：是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象四 名詞解釋1 測(cè)試系統(tǒng)的線性度答：標(biāo)定曲線與理想直線的接近程度。(如果在標(biāo)稱范圍A內(nèi)，標(biāo)定曲線與擬合直線的最大偏差為B(以輸出量單位計(jì)算)，非線性度定義為B與A的

13、百分比。即非線性度=(B/A)100%。)。2 金屬應(yīng)變效應(yīng)答：所謂金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)即是：金屬導(dǎo)體在承受機(jī)械變形時(shí)，其電阻值將相應(yīng)地發(fā)生變化。3 電渦流效應(yīng)答：如果(rgu)離一塊金屬板d處的線圈中通以正弦交變電流時(shí)，線圈的周圍空間就產(chǎn)生了正弦交變磁場(chǎng)。置于此磁場(chǎng)中的金屬板(被測(cè)試件)中將產(chǎn)生感應(yīng)(gnyng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體中將會(huì)產(chǎn)生感生電流，從導(dǎo)體的上方垂直俯視，電流的形狀呈閉合的旋渦狀，所以這種感應(yīng)電流被叫做渦電流，簡(jiǎn)稱渦流。4 信號(hào)的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)答：調(diào)制就是使一個(gè)信號(hào)的某些參數(shù)在另一信號(hào)的控制下發(fā)生變化的過(guò)程。前一信號(hào)稱為載波，一般是較高頻率的交變信號(hào)，后一信號(hào)(控制信號(hào))稱

14、為調(diào)制信號(hào)，調(diào)制后輸出的是已調(diào)制波。從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱為解調(diào)。5. 測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度答：在穩(wěn)態(tài)情況下，系統(tǒng)的輸出信號(hào)變化量y和輸入信號(hào)變化量x之比稱為靈敏度S，其表達(dá)式為S=y/x。6. 金屬應(yīng)變效應(yīng)答：所謂金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)即是：金屬導(dǎo)體在承受機(jī)械變形時(shí)，其電阻值將相應(yīng)地發(fā)生變化。7. 壓電效應(yīng)答：對(duì)某一具有壓電性的電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定的方向?qū)ζ涫┝Χ蛊渥冃螘r(shí)，其內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)其某些表面上將產(chǎn)生等量而異號(hào)的電荷(電荷量與作用力大小成正比)；當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為(正)壓電效應(yīng)。五、簡(jiǎn)答題1. 何謂測(cè)試系統(tǒng)不失真測(cè)試的條件？對(duì)一階測(cè)試系統(tǒng)

15、如何選取相應(yīng)的不失真測(cè)試的頻率范圍？答：(1) 裝置的幅頻特性即靈敏度在量程范圍內(nèi)要求為常值，即A()=A0=常數(shù)，即幅頻特性保持常值。系統(tǒng)的頻率特性要滿足式()=-t0，即相頻特性為輸入信號(hào)頻率的線性函數(shù)。(2) 對(duì)一階測(cè)試系統(tǒng)，時(shí)間常數(shù)越小，系統(tǒng)響應(yīng)越快，近于滿足不失真條件的頻率范圍越寬。其實(shí)際不失真測(cè)試的頻率范圍為(0,max)，且max1/ (或f1/2RC)。2. 傳感器差動(dòng)形式與簡(jiǎn)單單一形式相比有什么優(yōu)點(diǎn)？ 答：在傳感器的應(yīng)用中，傳感器差動(dòng)形式與簡(jiǎn)單單一形式相比主要有兩大優(yōu)點(diǎn)，即有效改善非線性特性，極大地提高靈敏度(差動(dòng)形式的輸出是簡(jiǎn)單單一形式的輸出的2倍) 3. 何謂不失真測(cè)試？

16、實(shí)現(xiàn)測(cè)試不失真的測(cè)試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何？輸出(shch)y(t)與輸入x(t)滿足關(guān)系y(t)=A0 x(t-t0), 其中(qzhng)A0和t0為常數(shù)(chngsh), 則為不失真測(cè)試.實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的測(cè)試裝置的幅頻特性為 A()= A0 = 常數(shù)相頻特性為 ()=教材P574. 信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)？(1). 電壓幅值調(diào)理（或者放大）(2). 濾波（或者濾去高頻）(3). 隔離直流分量（或者隔直）(4). 如原信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)）5. 為什么在動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕?動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋，即使各橋臂均為電

17、阻，由于導(dǎo)線間存在分布電容，相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡。教材P1326. 調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？解：(1)同步解調(diào)；(2)包絡(luò)檢波；(3)相敏檢波教材P135/六、計(jì)算題1. 以阻值，靈敏度的電阻絲應(yīng)變片與阻值為的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負(fù)載電阻無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?000時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓。（參見教材P75）V 雙臂：V2. 以阻值R=120、靈敏度Sg=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為3V，并假定負(fù)載電阻為無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?和2000時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，

18、并比較兩種情況下的靈敏度。教材P152：4-1=2時(shí)：?jiǎn)伪圯敵?shch)電壓：雙臂輸出(shch)電壓：=2000時(shí)：?jiǎn)伪圯敵?shch)電壓：雙臂輸出電壓：雙臂電橋較單臂電橋靈敏度提高1倍。3. 求周期方波（見下圖）的傅里葉級(jí)數(shù)（復(fù)指數(shù)函數(shù)形式），劃出|cn|和n圖周期方波信號(hào)波形圖0tx(t)A-A教材P40：1-1解答：在一個(gè)周期的表達(dá)式為.積分區(qū)間?。?T/2，T/2）所以復(fù)指數(shù)函數(shù)形式的傅里葉級(jí)數(shù)為，。沒有偶次諧波(xi b)。其頻譜圖如下圖所示。|cn|n/2-/200305030502A/2A/32A/5幅頻圖相頻圖周期方波復(fù)指數(shù)函數(shù)形式頻譜圖2A/52A/32A/-0-30-

19、50-0-30-504. 求指數(shù)函數(shù)(zh sh hn sh)的頻譜, 并簡(jiǎn)要(jinyo)畫出其頻譜圖。教材P40：1-3解答：?jiǎn)芜呏笖?shù)衰減信號(hào)頻譜圖f|X(f)|A/a0(f)f0/2-/25. 求矩形(jxng)窗函數(shù)頻譜。 教材(jioci)P29：例1-36. 求函數(shù)x(t)=(t+a)+(t-a)+(t+a/2)+(t-a/2)的傅里葉變換(binhun)。解：(t)1,(t-t0) F(x(t)=F(t+a)+F(t-a)+F(t+a/2)+F(t-a/2) =(ej2fa+e-j2fa+ejfa+e-jfa)(4分)=cos2fa+cosfa /7. 為什么選用電表時(shí)，不但要考慮它的準(zhǔn)確度，而且要考慮它的量程？為什么是用電表時(shí)應(yīng)盡可能地在電表量程上限的三分之二以上使用？用量程為150V的0.5級(jí)電壓表和量程為30V的1.5級(jí)電壓表分別測(cè)量25V電壓，請(qǐng)問(wèn)哪一個(gè)測(cè)量準(zhǔn)