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工程测试技术习题及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（请将正确选项的字母填入括号内）

1.工程测试技术的核心目标是获取被测对象的什么信息？

A.物理形态

B.运行状态或内部特性

C.经济价值

D.环境影响

2.测试系统的动态特性主要描述的是系统对什么输入信号的响应能力？

A.稳定不变的信号

B.频率变化的信号

C.幅值变化的信号

D.瞬时冲击信号

3.在测试信号调理中，滤波器的目的是什么？

A.放大信号幅度

B.提高信号的信噪比

C.延迟信号传输

D.改变信号的相位

4.下列哪种传感器属于接触式传感器？

A.光电传感器

B.霍尔传感器

C.电容式位移传感器

D.超声波传感器

5.将模拟信号转换为数字信号的过程称为？

A.模拟量输出（AO）

B.数字量输入（DI）

C.模拟量输入（AI）

D.数模转换（D/A）

6.测试系统中，误差按性质可分为哪几类？

A.系统误差、随机误差、粗大误差

B.动态误差、静态误差

C.绝对误差、相对误差

D.线性误差、非线性误差

7.传感器灵敏度定义为输入量变化一个单位时，输出量变化的多少。其单位通常是？

A.力/面积

B.长度/时间

C.电压/电流

D.量纲一的比值

8.在进行振动测试时，若要测量振动速度，应选用什么类型的传感器？

A.压电式加速度传感器

B.电涡流位移传感器

C.速度传感器（如动圈式）

D.应变片式加速度传感器

9.数据采集系统（DAQ）的主要组成部分通常不包含？

A.传感器

B.信号调理电路

C.数据转换器（A/D）

D.微处理器

10.工程中常说的“测量不确定度”指的是？

A.测量设备的精度等级

B.测量结果与真值之间可能存在的偏差范围

C.测量过程中的人为误差

D.测量仪器的分辨率

二、填空题（请将正确答案填入横线上）

1.测试信号按变化快慢可分为_______信号和_______信号。

2.信号调理通常包括放大、滤波、_______、_______等环节。

3.传感器通常由敏感元件、转换元件和_______三部分组成。

4.测量系统的静态特性是指系统对于_______输入信号的响应特性。

5.数字信号处理相比模拟信号处理具有_______、_______、_______等优点。

6.常用的动态特性测试方法有_______法和_______法。

7.误差的传递规律表明，合成结果的总误差取决于各分误差的_______和_______。

8.选用传感器时，应考虑其灵敏度、线性度、_______、_______、响应频率等技术指标。

9.数据采集系统的采样定理指出，为了不丢失信息，采样频率必须大于信号中最高频率成分的_______倍。

10.工程测试中常遇到的噪声有_______噪声、_______噪声和_______噪声。

三、简答题

1.简述测试系统的组成及其各部分的功能。

2.解释什么是测试系统的线性度？为什么通常希望测试系统具有良好的线性度？

3.什么是传感器？简述传感器的基本工作原理（可结合具体类型说明）。

4.在测试信号传输过程中，为什么要进行信号调理？列举几种常见的信号调理方式及其目的。

5.什么是测量误差？简述系统误差、随机误差和粗大误差的特点及主要处理方法。

四、计算题

1.某温度传感器，其灵敏度为10mV/℃。当输入温度从20℃变化到30℃时，求传感器的输出电压变化量。

2.对某信号进行采样，已知信号的最高频率成分f_m=5kHz。根据采样定理，求最小采样频率fs应是多少？若实际采样频率为10kHz，则可能产生什么后果？

3.某测量结果为X=100.5mm±0.2mm，其中100.5mm为测量平均值，0.2mm为测量标准不确定度。若已知该测量包含一个系统误差为-0.1mm，试估算考虑该系统误差后，修正后的测量结果及其扩展不确定度（假设主要不确定度来源为随机不确定度）。

4.一个测试系统由传感器、放大器（增益为20）、滤波器和A/D转换器组成。传感器的输出阻抗为1kΩ，输入阻抗为1MΩ。为将传感器接入放大器，需要串联一个什么元件？简要说明理由