測試技術試題及答案大全一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.測試系統(tǒng)的靈敏度越高，意味著系統(tǒng)（）A.能檢測到的最小輸入量越小B.輸出變化越小C.測量精度越低D.線性度越差答案：A。靈敏度是指測量系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量的增量與輸入量的增量之比。靈敏度越高，能檢測到的最小輸入量就越小。2.下列哪種傳感器屬于能量轉換型傳感器（）A.電阻應變式傳感器B.壓電式傳感器C.電容式傳感器D.電感式傳感器答案：B。壓電式傳感器是基于壓電效應工作的，它將機械能轉換為電能，屬于能量轉換型傳感器；而電阻應變式、電容式、電感式傳感器一般需要外部電源提供能量，屬于能量控制型傳感器。3.信號的時域描述與頻域描述通過（）來建立聯(lián)系。A.拉氏變換B.卷積C.傅里葉變換D.相乘答案：C。傅里葉變換可以將信號從時域轉換到頻域，建立了信號時域描述和頻域描述之間的聯(lián)系。4.測試裝置的脈沖響應函數(shù)與它的頻率響應函數(shù)間的關系是（）A.卷積B.傅里葉變換對C.拉氏變換對D.微分答案：B。測試裝置的脈沖響應函數(shù)和頻率響應函數(shù)是一對傅里葉變換對。5.為了保證測試裝置的輸出波形不失真，其幅頻特性和相頻特性應滿足（）A.幅頻特性為常數(shù)，相頻特性為零B.幅頻特性為線性，相頻特性為常數(shù)C.幅頻特性為常數(shù)，相頻特性為線性D.幅頻特性為線性，相頻特性為零答案：C。為保證測試裝置輸出波形不失真，其幅頻特性應是常數(shù)，相頻特性應與頻率成線性關系。6.以下哪一項不是測試技術的主要任務（）A.測量被測量的大小B.揭示被測量的變化規(guī)律C.對被測量進行定性分析D.提高被測量的精度答案：D。測試技術的主要任務包括測量被測量大小、揭示其變化規(guī)律、對被測量進行定性分析等，但不能提高被測量的精度，精度是被測量本身的一種屬性。7.下列哪種濾波器可以讓低頻信號通過，而抑制高頻信號（）A.高通濾波器B.低通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器答案：B。低通濾波器的特性是允許低頻信號通過，而對高頻信號進行抑制。8.用一階系統(tǒng)作測量裝置，為了獲得較佳的工作性能，其時間常數(shù)τ應（）A.越大越好B.越小越好C.適中為好D.與輸入信號無關答案：B。一階系統(tǒng)的時間常數(shù)τ越小，系統(tǒng)的響應速度越快，能更好地跟蹤輸入信號的變化，獲得較佳的工作性能。9.測量結果與被測量真值之間的一致程度稱為（）A.精度B.靈敏度C.線性度D.分辨率答案：A。精度是指測量結果與被測量真值之間的一致程度。10.以下哪種傳感器常用于測量溫度（）A.霍爾傳感器B.熱電偶傳感器C.超聲波傳感器D.磁電式傳感器答案：B。熱電偶傳感器是基于熱電效應工作的，常用于溫度測量；霍爾傳感器主要用于測量磁場、電流等；超聲波傳感器常用于距離測量等；磁電式傳感器常用于測量振動、轉速等。11.信號的頻率成分越豐富，其帶寬（）A.越窄B.越寬C.不變D.不確定答案：B。信號的帶寬是指信號所包含的頻率范圍，頻率成分越豐富，其帶寬越寬。12.若測試系統(tǒng)的輸出y(t)與輸入x(t)滿足y(t)=kx(tt?)，其中k和t?為常數(shù)，則該系統(tǒng)（）A.具有失真B.具有不失真?zhèn)鬏斕匦訡.是時變系統(tǒng)D.是線性時變系統(tǒng)答案：B。該式表明輸出信號是輸入信號的k倍且延遲了t?時間，滿足不失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。13.以下哪種方法可以減小測量誤差（）A.增加測量次數(shù)并取平均值B.提高測量儀器的靈敏度C.增大測量范圍D.降低測量系統(tǒng)的線性度答案：A。增加測量次數(shù)并取平均值可以減小隨機誤差，從而減小測量誤差。14.壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測量的原因是（）A.輸出信號太弱B.傳感器內阻太大C.電荷會泄漏D.傳感器靈敏度低答案：C。壓電式傳感器只有在動態(tài)力作用下才會產生電荷，且產生的電荷會在靜態(tài)時慢慢泄漏，所以不能用于靜態(tài)測量。15.下列哪種信號屬于周期信號（）A.指數(shù)衰減信號B.正弦信號C.脈沖信號D.隨機信號答案：B。正弦信號是典型的周期信號，其波形按照一定的周期重復出現(xiàn)；指數(shù)衰減信號、脈沖信號和隨機信號都不具有周期性。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.測試系統(tǒng)一般由以下哪幾個部分組成（）A.傳感器B.信號調理電路C.記錄與顯示裝置D.執(zhí)行機構答案：ABC。測試系統(tǒng)一般由傳感器、信號調理電路和記錄與顯示裝置組成，執(zhí)行機構主要用于控制系統(tǒng)的動作，不屬于測試系統(tǒng)的組成部分。2.以下哪些屬于測試技術在工業(yè)生產中的應用（）A.產品質量檢測B.設備狀態(tài)監(jiān)測C.生產過程控制D.環(huán)境監(jiān)測答案：ABC。測試技術在工業(yè)生產中可用于產品質量檢測、設備狀態(tài)監(jiān)測和生產過程控制等；環(huán)境監(jiān)測主要是針對環(huán)境參數(shù)的測量，不屬于工業(yè)生產范疇。3.提高測試系統(tǒng)抗干擾能力的措施有（）A.采用屏蔽技術B.接地C.合理布線D.增加測量次數(shù)答案：ABC。采用屏蔽技術、接地和合理布線都可以有效地減少外界干擾對測試系統(tǒng)的影響；增加測量次數(shù)主要是為了減小隨機誤差，而不是提高抗干擾能力。4.下列關于信號頻譜分析的說法正確的有（）A.可以將信號從時域轉換到頻域B.能分析信號的頻率成分C.可用于故障診斷D.只能分析周期信號答案：ABC。信號頻譜分析可以通過傅里葉變換等方法將信號從時域轉換到頻域，分析信號的頻率成分，在故障診斷等領域有廣泛應用；它不僅可以分析周期信號，也可以分析非周期信號。5.傳感器的靜態(tài)特性指標包括（）A.線性度B.靈敏度C.遲滯D.重復性答案：ABCD。線性度、靈敏度、遲滯和重復性都是傳感器的靜態(tài)特性指標。三、判斷題（每題2分，共10分）1.測試技術只能用于物理量的測量。（）答案：錯誤。測試技術不僅可以用于物理量的測量，還可以用于化學量、生物量等其他量的測量。2.信號的頻譜是指信號的頻率分布情況。（）答案：正確。信號的頻譜反映了信號所包含的頻率成分及其對應的幅值和相位等信息，即信號的頻率分布情況。3.傳感器的精度越高，其測量結果就一定越準確。（）答案：錯誤。傳感器的精度只是影響測量結果準確性的一個因素，測量結果還會受到測量方法、環(huán)境等多種因素的影響。4.高通濾波器的截止頻率越高，允許通過的信號頻率范圍越寬。（）答案：正確。高通濾波器的截止頻率越高，高于該頻率的信號都能通過，允許通過的信號頻率范圍就越寬。5.測試系統(tǒng)的動態(tài)特性只與系統(tǒng)本身的結構有關，與輸入信號無關。（）答案：錯誤。測試系統(tǒng)的動態(tài)特性不僅與系統(tǒng)本身的結構有關，還與輸入信號的特性有關。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述測試系統(tǒng)不失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。答案：測試系統(tǒng)不失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件是輸出信號y(t)與輸入信號x(t)滿足y(t)=kx(tt?)，其中k和t?為常數(shù)。從頻域角度來看，其幅頻特性和相頻特性應滿足以下要求：幅頻特性：A(ω)=|H(ω)|=k，即系統(tǒng)的幅頻特性在整個頻率范圍內應為常數(shù)k，意味著系統(tǒng)對不同頻率的輸入信號具有相同的放大倍數(shù)，保證信號各頻率成分的幅值比例關系不變。相頻特性：φ(ω)=ωt?，即系統(tǒng)的相頻特性應與頻率ω成線性關系，斜率為t?，這樣可以保證信號各頻率成分的相位關系不變，從而使輸出信號不會產生相位失真。2.說明傳感器的定義及分類方法。答案：傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器的分類方法有多種：按被測量分類：可分為物理量傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等）、化學量傳感器（如氣體傳感器、濕度傳感器等）和生物量傳感器（如血糖傳感器、免疫傳感器等）。按工作原理分類：可分為電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器、光電式傳感器等，這種分類方法是根據(jù)傳感器的物理效應或化學效應來劃分的。按能量轉換方式分類：可分為能量轉換型傳感器（如壓電式傳感器、熱電偶傳感器等，它們直接將被測能量轉換為電能）和能量控制型傳感器（如電阻應變式傳感器、電容式傳感器等，需要外部電源提供能量，被測信號控制外部電源輸出的能量）。五、計算題（每題12.5分，共25分）1.已知一個一階測試系統(tǒng)的時間常數(shù)τ=0.5s，輸入信號x(t)=A?+A?sin(ωt)，其中A?=2，A?=1，ω=1rad/s。求該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出y(t)。答案：對于一階測試系統(tǒng)，其頻率響應函數(shù)為\(H(\omega)=\frac{1}{1+j\omega\tau}\)。當輸入信號為直流分量\(x_1(t)=A_0=2\)時，對于直流信號\(\omega=0\)，此時\(H(0)=\frac{1}{1+j\times0\times\tau}=1\)，則輸出的直流分量\(y_1(t)=H(0)A_0=1\times2=2\)。當輸入信號為交流分量\(x_2(t)=A_1\sin(\omegat)=\sin(t)\)時，\(\omega=1rad/s\)，\(\tau=0.5s\)。先求幅頻特性\(A(\omega)=\frac{1}{\sqrt{1+(\omega\tau)^2}}\)，將\(\omega=1\)，\(\tau=0.5\)代入得\(A(1)=\frac{1}{\sqrt{1+(1\times0.5)^2}}=\frac{1}{\sqrt{1+0.25}}=\frac{1}{\sqrt{1.25}}\approx0.894\)。再求相頻特性\(\varphi(\omega)=-\arctan(\omega\tau)\)，將\(\omega=1\)，\(\tau=0.5\)代入得\(\varphi(1)=-\arctan(1\times0.5)\approx0.464rad\)。則輸出的交流分量\(y_2(t)=A(1)A_1\sin(\omegat+\varphi(1))=0.894\sin(t0.464)\)。所以系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出\(y(t)=y_1(t)+y_2(t)=2+0.894\sin(t0.464)\)。2.對某物理量進行10次等精度測量，測量值分別為（單位：mm）：20.002、20.003、20.006、20.001、20.005、20.004、20.007、20.003、20.005、20.004。求測量結果的算術平均值、測量列單次測量的標準差和算術平均值的標準差。答案：算術平均值\(\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}x_i\)，其中\(zhòng)(n=10\)，\(x_i\)為各測量值。\(\bar{x}=\frac{20.002+20.003+20.006+20.001+20.005+20.004+20.007+20.003+20.005+20.004}{10}\)\(=\frac{200.04}{10}=20.004mm\)。測量列單次測量的標準差\(\sigma=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2}{n1}}\)。\((x_1-\bar{x})=(20.00220.004)=0.002\)，\((x_2-\bar{x})=(20.00320.004)=-0.001\)，\((x_3-\bar{x})=(20.00620.004)=0.002\)，\((x_4-\bar{x})=(20.00120.004)=-0.003\)，\((x_5-\bar{x})=(20.00520.004)=0.001\)，\((x_6-\bar{x})=(20.00420.004)=0\)，\((x_7-\bar{x})=(20.00720.004)=0.003\)，\((x_8-\bar{x})=(20.00320.004)=-0.001\)，\((x_9-\bar{x})=(20.00520.004)=0.001\)，\((x_{10}-\bar{x})=(20.00420.004)=0\)。\(\sum_{i=1}^{10}(x_i-\bar{x})^2=(-0.002)^2+(-0.001)^2+0.002^2+(-0.003)^2+0.001^2+0^2+0.003^2+(-0.001)^2+0.001^2+0^