测试技术习题答案模板
《测试技术》(第二版)课后习题答案 要点
《测试技术》（第二版）课后习题答案要点《测试技术》（第二版）课后习题答案--要点解决方案：（1）瞬变信号－指数衰减振荡信号，其频谱具有连续性和衰减性。
（2）准周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱仍具有离散性别（3）周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱具有离散性、调和与收敛。
解：x(t)=sin2?f0t的有效值（均方根值）：xrms12t012t01t0？t00x（t）dt？21t0？22岁？f0t dt1（t0？14？f0sin4？f0tt00？t00（1？cos4？f0t）dt？14? f02t0）(t0?sin4?f0t0)?1/2解决方案：周期三角波的时域数学描述如下：x(t)1...-t0/20？t0/2t0？T020? Tt02。
t2a？A.Tt0？？2atx（t）？？A.t0X （t？NT0）的三角函数展开（1）傅里叶级数：1T0/22t0/221a0？？x（t）dt？？（1？t）dt？？t/20T00T0022t0/2a?nt??t0/2x(t)cosn?0tdt04t0/22??(1?t)cosn?0tdtt00t0?4n?1,3,5,?4?222n??22s in??n?2?n?N2,4,6,?? 20亿美元？2.其中，因为x（T）是一个偶数函数，Sinn？0t是一个奇数函数，X（T）Sinn？0tdtt0？T0/2那么x（T）Sinn？0t也是奇数函数，奇数函数在上下限对称区间上的积分等于0。
所以bn?0。
因此，三角函数展开式如下：14x(t)??22?1cosn?0t?2n?1n?14??22?1sin(n?0t??2)?2n?1n?(n=1,3,5,…）其光谱如下图所示：1a（？）124? (?)? 249? 2.24225? 003050003050单边振幅谱单边相位谱（2）复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下：C0=a0cn=（an-JBN）/2c-n=（an+JBN）/2，因此22222nsinnrecn=an/22n220n1,3,5,n2,4,6,c0a0a0recn=an/2imcn=-bn/21122an?bn?an22icb?n?arctgmn?arctg(?n)recnancn?imcn=-bn/2＝0c0?a0?a0?cn?1212112an?bn?an=an222icb?n?arctgmn?arctg(?n)?0recnan2真频谱12229？25? 2recn222？2.29? 222225?- 5.0-3? 0-? 00? 0imcn虚频谱3.05? 0-5?0-3?0-?00?03?05?0?双侧振幅谱212cn229？25? 222? 2.29? 222225?- 5.0-3? 0-? 00? 03? 05? 0n双边相位谱-5?0-3?0-?00?03?05?0?三解：该三角形窗函数是一非周期函数，其时域数学描述如下：x（t）1-t0/20t0/2t2？1.tt？0x（t）1.2t？？t0？t0？T02t00？T二用傅里叶变换求频谱。
(完整版)测试技术课后答案全集—第三版
《绪论》0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
答：我国的法定计量单位是以国际单位制(SI)为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1．基本单位根据国际单位制(SI)，七个基本量的单位分别是：长度——米(Metre)、质量——千克(Kilogram)、时间——秒(Second)、温度——开尔文(Kelvn)、电流——安培(Ampere)、发光强度——坎德拉(Candela)、物质的量——摩尔(Mol>。
它们的单位代号分别为：米(m))、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)。
国际单位制(SI)的基本单位的定义为：米(m)是光在真空中，在1／299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg)是质量单位，等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中，两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N，则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K)是热力学温度单位，等于水的三相点热力学温度的1／273．16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0．012kg碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时，基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1／683W／sr。
2．辅助单位在国际单位制中，平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位，而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用，又可以作为导出单位使用。
它们的定义如下：弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时，它们所夹的平面角的大小。
测试技术参考答案(王世勇-前三章)
第一章 测试技术基础知识1.4 常用的测量结果的表达方式有哪3种？对某量进行了8次测量，测得值分别为：82.40、82.43、82.50、82.48、82.45、82.38、82.42、82.46。
试用第3种表达方式表示其测量结果。
解：1）常用的测量结果的表达方式有基于极限误差的表达方式、基于t 分布的表达方式和基于不确定度的表达方式等3种2）基于不确定度的表达方式可以表示为0x s x x x nσ∧=±=±均值为8118i i x x ===∑82.44标准偏差为821()7ii x x s =-==∑0.04样本平均值x 的标准偏差的无偏估计值为ˆ8x sσ==0.014 所以082.440.014x =±第二章 信号描述与分析2.2 一个周期信号的傅立叶级数展开为12ππ120ππ()4(cos sin )104304n n n n n y t t t ∞==++∑（t 的单位是秒） 求：1）基频0ω；2）信号的周期；3）信号的均值；4）将傅立叶级数表示成只含有正弦项的形式。
解：基波分量为12ππ120ππ()|cos sin 104304n y t t t ==+ 所以：1）基频0π(/)4rad s ω=2）信号的周期02π8()T s ω==3）信号的均值42a = 4）已知 2π120π,1030n n n n a b ==，所以 22222π120π()() 4.00501030n n n n n A a b n π=+=+= 120π30arctan arctan arctan 202π10n n nn bn a ϕ=-=-=-所以有0011π()cos()4 4.0050cos(arctan 20)24n n n n a n y t A n t n t ωϕπ∞∞===++=+-∑∑2.3 某振荡器的位移以100Hz 的频率在2至5mm 之间变化。
《测试技术》课后习题答案
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。
《测试技术》(第二版)课后习题参考答案
《测试技术》(第二版)课后习题参考答案解：（1） 瞬变信号－指数衰减振荡信号，其频谱具有连续性和衰减性。
（2） 准周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱仍具有离散性。
（3） 周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。
解：x(t)=sin2t f 0π的有效值（均方根值）：2/1)4sin 41(21)4sin 41(21)4cos 1(212sin 1)(100000000000002020000=-=-=-===⎰⎰⎰T f f T T tf f T T dt t f T dt t f T dt t x T x T T T T rms ππππππ 解：周期三角波的时域数学描述如下：（1）傅里叶级数的三角函数展开：，式中由于x(t)是偶函数，t n 0sin ω是奇函数，则t n t x 0sin )(ω也是奇函数，而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。
故=n b 0。
因此，其三角函数展开式如下：其频谱如下图所示：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(202022)(0000nT t x T t t T AA t T t T A A t x 21)21(2)(12/0002/2/00000=-==⎰⎰-T T T dt t T T dt t x T a ⎰⎰-==-2/00002/2/00000cos )21(4cos )(2T T T n dt t n t T T dt t n t x T a ωω⎪⎩⎪⎨⎧==== ,6,4,20,5,3,142sin 422222n n n n n πππ⎰-=2/2/0000sin )(2T T n dtt n t x T b ω∑∞=+=1022cos 1421)(n t n nt x ωπ∑∞=++=1022)2sin(1421n t n nπωπ(n =1, 3, 5, …）（2）复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下：)( 21=212121n 22000=-===+====nn n e n m n n n n n a barctg C R C I arctg a A b a C a A C φ A ϕ单边幅频谱 单边相频谱0 ωn φω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω00 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0虚频谱双边相频谱解：该三角形窗函数是一非周期函数，其时域数学描述如下：用傅里叶变换求频谱。
测试技术课后答案全集—第三版
《绪论》0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
答：我国的法定计量单位是以国际单位制(SI)为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1．基本单位根据国际单位制(SI)，七个基本量的单位分别是：长度——米(Metre)、质量——千克(Kilogram)、时间——秒(Second)、温度——开尔文(Kelvn)、电流——安培(Ampere)、发光强度——坎德拉(Candela)、物质的量——摩尔(Mol>。
它们的单位代号分别为：米(m))、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)。
国际单位制(SI)的基本单位的定义为：米(m)是光在真空中，在1／299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg)是质量单位，等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中，两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N，则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K)是热力学温度单位，等于水的三相点热力学温度的1／273．16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0．012kg碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时，基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1／683W／sr。
2．辅助单位在国际单位制中，平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位，而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用，又可以作为导出单位使用。
它们的定义如下：弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时，它们所夹的平面角的大小。
测试技术考试试题库(带答案)
测试技术考试试题库（带答案）一，一、填空（每空1份，共20分）1．测试技术的基本任务是。
2．从时域看，系统的输出是其输入与该系统的卷积。
3．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。
4．如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于Hz。
5．在桥式测量电路中，根据其的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。
6．金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化。
7．压电式传感器是利用某些物质的而工作的。
8．带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1，其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1。
9．属于能量控制型的传感器有、等。
10根据载波受调制的参数不同，调制可分为、、。
11相关滤波的工作原理是。
12 测试装置的动态特性可以用函数、函数和函数进行数学描述。
二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分）1．不能用确定的数学公式表达的信号是信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机2．平稳随机过程必须。
A 连续B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均3．一阶系统的动态特性参数是。
A 固有频率B 阻尼比C 时间常数D 灵敏度4．系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为。
A 回程误差B 绝对误差C 相对误差D 非线性误差5．电阻应变片的输入为。
A 力B 应变C 速度D 加速度6．用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
A 传递函数B 互相关函数C 互谱密度函数D 相干函数7．为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用放大器。
A 电压B 电荷C 微分D 积分8．在测量位移的传感器中，符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是传感器。
A 电容式B 压电式C 电阻式D 电涡流式9．信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带，也可达到分析的目的。
测试技术习题答案
当＜ t ＜0 =
当0＜ t ＜ 求出傅氏三角函数展开式并画出单边频谱图。
t A -A x(t) x(t) -A
A
0 -T
T
t
图1-53 周期三角波
图1-54 周期锯齿波
2. 锯齿波信号如图1-54所示，求傅氏三角函数展开式，并画出
其单边频谱图。
27362310036125037第四部分信号处理53图45553正文测试技术习题答案机械工程测试技术习题集机械工程测试技术教学组燕山大学机械工程学院目录第一部分信号分析二填空题10三计算题11第三部分信号的获取13一选择题13四填空题14五简答题15六计算题15第四部分信号处理17一选择题17二填空题19三简答题20四分析题21第一部分信号分析可能是周期信号也可能是非周期信号已知周期信号的周期为t则该信号的基频为均匀10
流分量分别是——A——和——A/2——。信号的收敛速度上，方
波信号比三角波信号————。达到同样的测试精度要求时，
方波信号比三角波信号对测试装置要求有更宽的————。
9. 窗函数的频谱是，则延时后的窗函数的频谱应是————。
10. 信号当时间尺度在压缩时，则其频带——J加宽——其幅值——增
大——。例如将磁带记录仪————
A、一定是周期信号 B、一定是非周期信号
是周期信号也可能是非周期信号
C、可能
5． 已知周期信号的周期为T，则该信号的基频为 B 。
A、
B、
C、
6． 若的傅里叶变换为=1，则下面结论中不成立的是 B
A、 B、
C、
7． 下面说法中不正确的是 A 。 A、脉冲函数的傅立叶变换仍然是脉冲函数 B、脉冲函数的函数值 等于无穷大
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绪论
1 .举例说明什么是测试?
答: (1) 测试例子:
为了确定一端固定的悬臂梁的固有频率, 我们能够采用锤击法对梁进行激振, 再利用压电传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形, 由衰减的振荡波形便能够计算出悬臂梁的固有频率。
( 2) 结论:
由本例可知: 测试是指确定被测对象悬臂梁的属性—固有频率的全部操作, 是经过一定的技术手段—激振、拾振、记录、数据处理等, 获取悬臂梁固有频率的信息的过程。
2.测试技术的任务是什么?
答: 测试技术的任务主要有:
经过模型试验或现场实测, 提高产品质量;
经过测试, 进行设备强度校验, 提高产量和质量;
监测环境振动和噪声, 找振源, 以便采取减振、防噪措施;
经过测试, 发现新的定律、公式等;
经过测试和数据采集, 实现对设备的状态监测、质量控制和故障
诊断。
3. 以方框图的形式说明测试系统的组成, 简述主要部分的作用。
( 1) 测试系统方框图如下:
( 2) 各部分的作用如下:
传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件;
信号的调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式;
信号处理环节可对来自信号调理环节的信号, 进行各种运算、滤波和分析;
信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮。
模数( A/D) 转换和数模( D/A) 转换是进行模拟信号与数字信
号相互转换, 以便用计算机处理。
2 . 求正弦信号的绝对均值和均方根值。
解(1)
(2)
5.设有一时间函数f(t)及其频谱如图所示。
现乘以余弦函数
cosw0t( w0>w m) 。
在这个关系中函数f(t)称为调制信号, 余弦函数cosw0t称
为载波。
试求调幅信号的f(t)cosw0t傅氏变换, 并绘制其频谱示意图。
又: 若w0<w m将会出现什么情况?
解: (1)令
(2) 根据傅氏变换的频移性质, 有:
频谱示意图如下:
(3) 当w0<w m时, 由图可见, 出现混叠, 不能经过滤波的方法提取出原信号f(t)的频谱。
1. 已知信号的自相关函数, 求该信号的均方值。
解: ( 1) 该信号的均值为零, 因此;
( 2) ;
( 3) ;
2 .求的自相关函数.其中
解: 瞬态信号的自相关函数表示为:
3. 求初始相角为随机变量的正弦函数的自相关函数, 如果, 有何变化?
( 1) 具有圆频率为、幅值为A、初始相交为的正弦函数, 是一个零均值的各态历经随机过程。
其平均值可用一个周期的平均值计算。
其自相关函数为。