东大20春学期《测试技术基础》在线平时作业1答卷

第一章1答：测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法，是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。

2答：测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。

传感器将被测物理量检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。

3答：在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。

测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。

4答：例如：全自动洗衣机中用到如下传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度) 液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。

第二章1答：信号波形是指被测信号幅度随时间的变化历程。

2答：从信号描述上分为：确定性信号与非确定性信号；从信号的幅值和能量上分为：能量信号与功率信号；从分析域上分为：时域与频域；从连续性分为：连续时间信号与离散时间信号；从可实现性分为：物理可实现信号与物理不可实现信号。

3答：可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。

不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。

4答：在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号，能量不是有限值的信号称为功率信号。

5答：周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不保留原信号的相位信息。

6答：信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)。

时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况，除单频率分量的简谐波外，很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小。

信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。

7答：周期函数展开为傅立叶级数的物理意义: 把一个比较复杂的周期信号看成是许多不同频率的简谐信号的叠加。

复习题第一章 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 ，其中目前应用最广泛的是电信号。

2、 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。

3、 周期信号的频谱具有三个特点： ， ， 。

4、 非周期信号包括 信号和 信号。

5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。

6、 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。

（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。

（ ）2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

（ ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。

（ ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

（ ）5、 随机信号的频域描述为功率谱。

（ ）（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()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x 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121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。

2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。

3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、和 。

北京工业大学2009—2010学年第二学期测试技术基础试卷（闭卷）班级___________ 学号_____________ 姓名______________ 成绩______________一、填空题（30分，每空1.5分）1. 作为传感器的核心部件，直接感受被测物理量并对其进行转换的元件称为敏感元件。

2. 在T为0 情况下，自相关函数值达到最大值。

3. 已知某周期信号的周期为0.2s,则该信号的3次谐波分量的频率为15 Hz。

4. 周期信号的频谱具有离散性, 谐波性和衰减性。

5. 若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样信号的频谱会产生频混现象。

6. 在外力作用下，金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化，而压阻式传感器主要是电阻率发生变化，两者都引起电阻值发生变化。

7. 衡量传感器在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标为重复性。

8. 电感式和电容式传感器常采用差动结构来提高其灵敏度，改善非线性误差。

9. 描述一阶系统动态特性的参数是时间常数，其值赤越―小—，则该系统频带越宽，响应越快。

10.当压电式传感器使用 电荷 放大器，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响11. 抗混滤波器是一种 低通 滤波器，其上限截止频率f c 与采样频率f s 之间的关系应满足关系式 _____ 「: _________ 。

12. 某信号的自相关函数为R x ( ) 100cos 0，则该信号的均值为 0 ，均方根值为10 ____ 。

13. 若窗函数w(t)的频谱为W( ) Tsinc(丄)，则时延窗函数w(t t °)的频谱为2T —： 。

对比可以发现，时延窗函数的 幅值谱 与原窗函数的对应量相同。

、选择题(20分，每题1 分) 1.描述传感器静态特性的指标有 D2. __________________________________________________ 下列统计参数中，用以描述随机信号波动范围的参数为 _____________________________________ B3•信号的时域描述与频域描述通过 C 来建立关联 A 拉氏变换 B 卷积C 傅立叶变换D 相乘4. 理想滤波器在通带内的幅频特性为 A 。

单选题1.按照奈奎斯特采样定理，采样频率至少为()。

A、有用的最高频率的一半B、有用的最高频率的两倍C、与有用的最高频率相同D、有用的最高频率的3倍答案：B2.在随机误差分析中，标准差s决定了随机误差正态分布的形态，下面对s₁、s₂和s₃间的关系表达正确的是()。

A、s₁<s₂<s₃B、s₁>s₂>s₃C、s₂>s₁>s₃D、s₃>s₁>s₂答案：A3.概率密度函数曲线下的面积等于()。

A、0.1B、0.7C、1.0D、2.0答案：C判断题4.周期信号是能量信号。

()A、错误B、正确答案：A5.判断题乐器频谱图为离散线谱。

()A、错误B、正确答案：B6.振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。

只要测定这三个要素，也就决定了整个振动运动。

()A、错误B、正确答案：B7.线性装置的灵敏度S为常数。

()A、错误B、正确答案：B8.判断题热电偶产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势所形成。

()A、错误B、正确答案：B9.磁电式速度传感器为惯性式速度传感器，电动势的输出与线圈的运动速度成正比。

()A、错误B、正确答案：B10.直接比较型A/D转换器将输入模拟电压信号直接与作为标准的参考电压信号相比较，得到相应的数字编码。

()A、错误B、正确答案：B11.当采样频率为信号最高频率的1.5倍时，不会产生频率混叠。

()A、错误B、正确答案：A12.周期信号的三角函数展开形式的频谱是双边谱；复指数展开形式的频谱是单边谱。

()A、错误B、正确答案：A13.一般非周期信号的频谱具有连续性和衰减性等特性。

()A、错误B、正确答案：B。

东北大学继续教育学院测试技术基础试卷（作业考核线上2） A 卷（共 5 页）一、1. 调幅波可以看作是载波与调制波的乘积。

（√）2. 若x(t) 的傅里叶变换是X（f），则x(0.1t)的傅里叶变换是5X(5f)。

（×）3. 在进行振动测量时，压电式传感器联接电荷放大器时，电缆长度会影响仪器的输出。

（）4. 双螺线管差动型传感器比单螺线管型电感式传感器有较高的灵敏度和线性。

（√）5. 扭矩测量时，测量传感器应变片应贴在与轴线成90度的方向上。

（×）6. 当金属板置于变化着的磁场中时，或者在磁场中运动时，在金属板上产生感应电流，这种电流在金属体内是闭合的，所以称为涡流。

（√）7. 某些物质，当沿着一定方向对其加力而使其变形时，在一定表面上将产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种现象称为压电效应。

（√）8. 若随机信号x(t)和y(t)的均值都为0，当τ→∞时，则Rxy(τ)= 0。

（√）9. 任何样本的时间平均等于总体平均的随机信号被称为各态历经信号。

（√）10. 用一阶系统作测量装置，为了获得较佳的工作性能，其时间常数τ应尽量小。

（√）11. 传感器的灵敏度越高，就意味传感器所感知的变化量越大。

（×）12. 采样时为了不产生频谱混叠，采样频率必须大于信号最高频率的3倍。

（×）二、单项选择题（每题2分，共计24分）1、概率密度函数曲线下的面积是（C）。

A.0.1B.0.5C.1.0D.2.02 一般周期信号可以利用傅里叶级数展开成（B）不同频率的谐波信号的线性叠加。

A.两个B.多个乃至无穷多个C.偶数个D.奇数个：3用二阶系统作测量装置时,为获得较宽的工作频率范围,则系统的阻尼比应( D)。

A.愈大愈好B.愈小愈好C.接近1/2D.接近4. 不能用确定的数学公式表示的信号是（C）信号。

A.复杂周期信号：B.非周期：C.随机：D.瞬态：5 非线性度是表示定度(标定)曲线（A）的程度。

东北大学智慧树知到“机电一体化技术”《测试技术基础》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.周期信号的频谱不具有离散性、谐波性和收敛性。

()A、错误B、正确2.当某些晶体沿一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为()。

A、压阻效应B、压敏效应C、逆压电效应D、正压电效应3.满足不真测试条件的测试系统，其幅频特性和相频特性为()。

A.B.C.D.4.在A/D转换中，若模拟信号的频率上限为fc，则采样频率fs应大于3fc。

()A、错误B、正确5.在随机误差分析中，标准差s决定了随机误差正态分布的形态，下面对s₁、s₂和s₃间的关系表达正确的是()。

A、s₁B、s₁>s₂>s₃C、s₂>s₁>s₃D、s₃>s₁>s₂6.直接比较型A/D转换器将输入模拟电压信号直接与作为标准的参考电压信号相比较，得到相应的数字编码。

()A、错误B、正确7.当输入不变时在规定时间内输出的变化，称为零漂。

()A、错误B、正确8.测量精确度分别描述了系统误差和粗大误差及两者的综合。

()A.正确B.错误9.若信号的独立变量取值离散，则是离散信号。

()A、错误B、正确10.压差式流量计是通过测定流体经过节流装置时所产生的动压力差来实现流量测量的。

()A、错误B、正确11.两个信号叠加：将x(t)=Asin(2t+φ)和y(t)=Bsin(+θ)两个信号叠加，其合成信号x(t)+y(t)是()。

A.角频率为2的周期信号B.角频率为的周期信号C.准周期信号D.随机信号12.按照奈奎斯特采样定理，采样频率至少为()。

A.有用的最高频率的一半B.有用的最高频率的两倍C.与有用的最高频率相同D.有用的最高频率的3倍13.测试系统通常由传感器、测量电路或中间变换电路和显示记录装置组成。

()A、错误B、正确14.当采样频率为信号最高频率的1.5倍时，不会产生频率混叠。