測試技術(shù)復(fù)習(xí)題

1、工程測試與信號(hào)處理復(fù)習(xí)題及答案工程測試與信號(hào)處理復(fù)習(xí)題及答案一、一、在信號(hào)的分析中常用傅里葉級(jí)數(shù)作為數(shù)學(xué)工具進(jìn)行頻率分析，已在信號(hào)的分析中常用傅里葉級(jí)數(shù)作為數(shù)學(xué)工具進(jìn)行頻率分析，已知某知某信號(hào)信號(hào)，寫出其，寫出其FTFT的公式，并說明其物理意義。的公式，并說明其物理意義。()xt答：傅里葉變換FT公式2()()jftXfxtedt????????2()()jftxtXfedf????????傅里葉變換的物理意義：傅里葉變換可將非周期信號(hào)

2、從時(shí)域描述換到頻域描述。反之，傅里葉逆變換可將非周期信號(hào)從頻域描述轉(zhuǎn)換到時(shí)域描述。二、二、預(yù)測量某機(jī)器的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，問選用什么傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量，并說預(yù)測量某機(jī)器的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，問選用什么傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量，并說明其原理及意義。明其原理及意義。答：工程中轉(zhuǎn)速的測量可選用：渦流傳感器，霍爾效應(yīng)傳感器，光電式傳感器。1)渦流傳感器：當(dāng)金屬導(dǎo)體置于變化著的磁場中或者在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)其內(nèi)部都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于這種電流在金屬導(dǎo)體內(nèi)是自然閉合的，

3、因此稱為渦電流或渦流。其特點(diǎn)：其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，不受油污等介質(zhì)影響以及可實(shí)現(xiàn)非接觸式測量的南方一系列優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)特性好，分辨率較高，一般線性范圍較大。2)霍爾效應(yīng)傳感器：將霍爾元件置于磁場中，如果在激勵(lì)電極端口通以電流，在霍爾電極端就會(huì)出現(xiàn)電位差既霍爾電勢，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)可以進(jìn)行位移、磁場的測量。其應(yīng)用還包括精確定位、接近開關(guān)、無損探傷。3)光電式傳感器：是一種將光信號(hào)變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器，在工程中用這種傳感器

4、測量其他非電量時(shí)，只需將這些非電量轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，然后通過光電元件將相應(yīng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。其特點(diǎn)：這種測量方法具有結(jié)構(gòu)簡單、非接觸、反應(yīng)快、精度高、不易受電磁干擾的特點(diǎn)并且對(duì)被測系統(tǒng)沒有影響，使用的波長范圍廣，成本較低，應(yīng)用十分廣泛。三、三、工程中常用的溫度傳感器有哪幾類？試在家用空調(diào)選用適宜的溫度傳感工程中常用的溫度傳感器有哪幾類？試在家用空調(diào)選用適宜的溫度傳感器，并分析說明原因。器，并分析說明原因。答：工程中常用的溫度傳感器包括接

5、觸式和非接觸式的。1)接觸式的有：熱膨脹式、熱電偶、熱電阻。2)非接觸式：輻射溫度計(jì)、光高溫計(jì)、熱電探測器、熱敏電阻探測器、光電探測器。1)量化誤差：模擬信號(hào)在數(shù)字化過程中采樣點(diǎn)的幅值若落在兩個(gè)相鄰比值之間，就要舍入到相近的一個(gè)量化值上。2)減小量化誤差的方法：選用位數(shù)較高的AD轉(zhuǎn)換器。3)混頻現(xiàn)象：模擬信號(hào)X(t)在時(shí)域內(nèi)按照時(shí)間間隔△t離散化對(duì)應(yīng)著頻域內(nèi)按照1△t周期化，如果時(shí)間間隔△t過大，即采樣不夠密時(shí)，就會(huì)造成頻域內(nèi)周期化的間

6、隔過小，從而在重復(fù)頻譜交界處造成局部重疊。4)避免混頻現(xiàn)象的方法：a)采樣前使用低通濾波器，降低信號(hào)的最高頻率fmaxb)提高采樣頻率。5)經(jīng)離散傅里葉變換計(jì)算的頻譜，普線位置為f=k(1T)=K(fsN)即在基頻1T的整數(shù)倍上才有譜線，離散之間的頻譜顯示不出來。這樣，即使是重要的峰值也會(huì)被忽略，如同柵欄一樣，故稱為柵欄效應(yīng)；6)較小柵欄效應(yīng)的方法：a)提高頻率分辨率△f也就是增加窗的寬度；b)整周期截取是解決柵欄效應(yīng)有效的方法。七、七

7、、信號(hào)是時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征量有哪些？已知某信號(hào)信號(hào)是時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征量有哪些？已知某信號(hào)X(t)X(t)，寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)，寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式，并說明其物理意義？其中哪些可用來表示信號(hào)的強(qiáng)度？式，并說明其物理意義？其中哪些可用來表示信號(hào)的強(qiáng)度？答：信號(hào)是時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征量有峰值、峰峰值、均值、方差、均方差和均方根差值；1)峰值：在時(shí)間間隔T內(nèi)的最大值用Xf表示，即Xf=|X(t)|max；2)峰峰值：信號(hào)在時(shí)間間隔T內(nèi)的最大值和最小值之差，用Xff表示，

8、即Xff=|X(t)|max|X(t)|min，它表示信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，即信號(hào)大小的分布區(qū)間；3)均值：信號(hào)在時(shí)間間隔T內(nèi)的平均值，用μx表示，即，它表示了信號(hào)大小的中心位置或常量分量，也稱固定分量或直流分量；4)方差：它表示了信號(hào)分散程度或波動(dòng)程度；5)均方值差：它表示了信號(hào)的強(qiáng)度；6)均方根值：也可稱平均功是均方根的正平方根，也稱為有效值，它表示了信號(hào)的平均能量；一般可用均值、峰值、峰峰值、絕對(duì)均值、有效值、平均功率來表述信號(hào)的強(qiáng)度。