测试技术复习资料(2).

《测试技术考试题》 1.名词解释 （1）点漂：在规定的条件下，当输入不变时在规定时间内输出的变化，称为点漂。 （2）零漂：在测试系统测试范围最低值处的点漂，称为零点漂移，简称点漂。 （3）电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻随着机械变形（伸长或缩短）而发生变化的现象，称为金属的电阻应变效应。 （4）调制：一个信号的某些参数在另一个信号的控制下而发生变化的过程。 2.简答

2.11. 什么是 “栅栏效应”？如何减少“栅栏效应”的影响？ 解： (1)对一函数实行采样，实质就是“摘取”采样点上对应的函数值。其效果有如透过栅栏的缝隙观看外景一样，只有落在缝隙前的少量景象被看到，其余景象都被栅栏挡住，称这种现象为栅栏效应。

(2)时域采样时满足采样定理要求，栅栏效应不会有什么影响。频率采样时提高频率分辨力，减小频率采样间隔可以减小栅栏效应。

4.6 低频透射式和高频反射式涡流传感器测厚的原理有何异同？ 答：相同点：在交变电流激励下，传感器利用探头线圈和被测体之间磁场的耦合实现对被测量的检测。 不同点：对于高频反射式涡流传感器，当线圈与金属板之间的距离发生变化时(如缺陷或裂缝)，线圈阻抗zL就会随之变化，通过外接测量电路测出输出电压，即可反推出距离。而低频透射式涡流传感器在测厚时，一般将被测物体置于发射线圈L1与接受线圈L2之间，当将低频电动势e1施加于线圈L1两端后，在其周围会产生一个交变磁场，在被测物体中产生交变的涡流，此涡流会损耗一部分能量，使贯穿L2的能量减少，从而使L2中产生的感应电动势e2也减小。由于e2随材料厚度h的增加按负指数规律减小，从而可按e2的变化便可测得材料的厚度。

7.5 利用电涡流传感器测量物体的位移。试问： （1如果被测物体由塑料制成，位移测量是否可行？为什么？ （2） 为了能够对该物体进行位移测量，应采取什么措施？应考虑什么问题？ 答：(1) 不可行。因为电涡流传感器是电感传感器的一种形式，是利用金属导体在交变磁场中的涡流效应进行工作的，而塑料不是导体，不能产生涡流效应，故不可行。 (2) 可在该物体表面上镀上一层金属，使之在变化的磁场中或者磁场中运动时，表层产生感应电流，并自行闭合，从而形成涡流。应考虑以下问题：导体的电阻率要高，消除加工过程中残余的剩磁，避免导体表面有不同性质的电镀层，以防止影响灵敏度；被测物体的大小应大于线圈直径的1.8倍，若为圆柱体时，其直径应大于线圈直径的3.5倍。

3.计算题 （1）1.8 求用周期单位脉冲序列)(tg对单边指数衰减函数)(ty采样(图1.27)的频谱，并作频谱图。 n

nnTttg)()(0

0,00,00)(taeta

tyat

解：(1) 因单位脉冲序列)(tg为周期函数，由复指数函数展开式，得

0222022202201)(1)(1)(100000000

0TdtetTdtetgTdtetgTCtnfjTTtnfjTTtjnwTTn







nntnfjnntnfjneTeCtg002021

)(

故其频谱为 nnTnfTfG)(1)(

00

(2) 因单边指数衰减函数)(ty为非周期函数，故其频谱为

fjafjafjfefjaeedteedtetyfYatftjatftjatftj21)2()]2sin()2[cos()2()()(002022



(3) 采样过程为时域上的乘积，在频域上对应为卷积，即 )()()()(fYfGtytg 在图形上对应于搬迁，则 )(fYfa1

o

01T

01To

f

01T



01T0

1T

o

f

(2)(1)(3)

)(fG

)()(fYfG01T

（2）2.5 一线性系统，其传递函数为TssH11)(，当输入信号为)2sin()(00tfXtx时，求：(1) )(fSy；(2) )(yR；(3) )(fSxy；(4) )(xyR 解：(1) 线性系统的输入、输出关系为

)()()()()()()()(22fSfHfSdfefSRfSfHfSxxyfjyyxy

)2(211)()0,(11)(11)(00fTfjfHjsTjHTssH令

已知)2sin()(00tfXtx，则 0200020

00000220

000020

00000

0

2cos224cos1)2cos()]2cos()2sin()2sin()2(sin)2cos()]2sin()2cos()2cos()2)[sin(2sin()](2sin[)2sin(1)()(1)(fXdttffTXdttftffdttffTXdtftfftftfTXdttfXtfXTdttxtxTRTTTTTTx







)()(42cos2)()(002020202ffffXdefXdeRfSfjfjxx







(利用余弦函数的频谱) 由此可得

)()(4)2(11)()2(11)()()(0020202202ffffXTffSTffSfHfSxxy



(2) dfeffffXTfdfefSRfjfjyy20020202)()(4)2(11)()( )2cos()2(11202020fTfX 另外，还可以采用如下两种方法：一种是先求出)(ty，再求)(yR，另一种是直接利用公式)()()(2xyRfHR求。 (3) )()(4211)()()(00200ffffXTfjfSfHfSxxy (4) )(xyR可以由)(fSxy的傅立叶逆变换求得。

)2cos(2112)()(212211)()(00202002002fTfjXdfeffffXTfjdfefSRfjfjxyxy







（3）2.7 对三个余弦信号)2cos()(1ttx、)6cos()(2ttx与)10cos()(3ttx分别做理想采样，采样频率sf=4Hz，求三个采样输出序列，画出信号波形和采样点的位置，并解释混叠现象。 解：(1) 求采样序列)(nX

2cos)(2cos)()2cos()()()(11nnTtnnTttnTttxnXnsnsns 则采样输出序列为1，0，-1，0，1，0，-1，0，…

23cos)(23cos)()6cos()()()(22nnTtnnTttnTttxnXnsnsns

则采样输出序列为1，0，-1，0，1，0，-1，0，…

25cos)(25cos)()10cos()()()(13nnTtnnTttnTttxnXnsnsns

 则采样输出序列为1，0，-1，0，1，0，-1，0，… (2) 信号波形与采样点的位置(n=0，1，2，3，4)如下图所示。

)(1tx

)(2tx)(3txt

t

tO

OO )]1()1([21][21)2cos(22ffeettjtj





10f，若)(00ffffcc，则)2(24csff，满足采样定理，故不会发生混叠。

)]3()3([21][21)6cos(3232ffeettjtj





30f，若0ffc，则)2(64csff，不满足采样定理，故会发生混叠。

)]5()5([21][21)10cos(5252ffeettjtj





50f，若0ffc，则)2(64csff，不满足采样定理，故会发生混叠。

3.2 在使用灵敏度为80nC/MPa的压电式力传感器进行压力测量时，首先将它与增益为5mV/nC的电荷放大器相连，电荷放大器接到灵敏度为25mm/V的笔试记录仪上，试求该压力测试系统的灵敏度，当记录仪的输出变化到30mm/V时，压力变化为多少？ 解：S＝S1S2S3=80nC/MPa×5×10-3V/nC×25mm/V=10 mm/MPa

MPaMPammmmSyxxyS3/1030