第1、3章一、判断题.1．对多次测量的数据取算数平均值，就可以减少随机误差的影响。

（ √ ）2．传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。

（ √ ）3．一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。

（ √ ）4．一台仪器的重复性很好，但其静态测量结果也可能存在很大的误差。

（ √ ）5．频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率。

（ √ ）6．固有频率600=n f Hz 的振动子测量600Hz 的谐波信号，输出不会失真。

（ × ）7．若振动子的固有频率400=n f Hz，则其工作频率范围为400~0Hz。

（ × ）8．测试系统的幅频特性在工作频带内通常是频率的线性函数，而线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。

（ × ）9．线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。

（ × ）10．测量系统的固有频率越高，其灵敏度也越高。

（ × ）11．一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测试范围越窄。

（ √ ）12．同一测量系统，测量有效频带不同的信号时肯定表现出不同的幅频特性。

（ × ）13．一阶系统的时间常数τ越小越好。

（ √ ）14．一般的机械系统都可近似看成是二阶的“质量-弹簧-阻尼”系统。

（ √ ）15．在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。

（ √ ）16．当输入信号)(t x 一定时，系统的输出)(t y 将完全取决于传递函数)(t H ,而与系统的物理模型无关。

（ √ ）17．测试装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。

（ × ）18．随机误差不可能被修正，但在了解其统计规律之后，还是可以控制和减少它们对测量结果的影响。

（ √ ）19．实际测试系统的输出与输入之间保持严格的线性关系 （ × ）20．测试装置的相频特性表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。

（ × ）二、选择题1．下述参量的测量属于间接测量法的是（ D ）A ．用天平测量物体质量；B ．用弹簧秤称物体重量；C ．声级计测声强级；D ．线圈靶测速2．要测量t t t x ππ2000sin 1040sin 50)(+=的振动位移信号，为了尽量减少失真，应采用（ B ）的惯性加速度计。

A ．15=n f Hz 、707.0=β；B ．1000=n f Hz 、707.0=β；C ．50=n f Hz 、04.0=β；D ．1000=n f Hz 、04.0=β。

3．有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（ A ）。

A ．1℃B ．0.5℃C ．2℃D ．20℃4．对某二阶系统输入周期信号t A t x m ωsin )(0=，则系统输出信号有以下特性（ C ）。

[注：n m ωω>]A ．幅值、频率、相位皆不变；B ．频率改变，幅值、相位不变；C ．幅值、相位改变，频率不变；D ．相位不变，幅值、频率改变。

5．一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围（ B ）。

A ．越宽； B ．越窄；C ．不变；D ．无规律可寻。

6．二阶系统中引入合适的阻尼率的目的是（ C ）。

A ．使得系统输出值稳定； B ．使系统不共振；C ．获得较好的幅频、相频特性；D ．获得好的灵敏度。

7．测量等速变化的温度时，为了减小测量误差，希望测温传感器的时间常数（ B ）。

A ．大些好； B ．小些好；C ．要适中；D ．可不考虑。

8．为实现不失真测试，在所传输信号的频带内，除应保证幅频特性恒定不变外，相频特性应( C )。

A ．等于0；B ．等于常数；C ．与频率保持线性比例关系；D ．等于-45°。

9．不属于测试装置动态特性的参数是( A )。

A ．灵敏度；B ．时间常数；C ．固有频率；D ．阻尼比。

10．测试装置所能检测输入信号的最小变化的能力，称为（ D ）。

A ．精度； B ．灵敏度；C ．稳定性；D ．分辨力。

11．下列哪个参数可以反映测试系统的随机误差的大小?（ B ）。

A．灵敏度；B．重复性；C．滞后量；D．线性度。

12．仪器结构不完善所引起的误差属于（ A ）。

A．引用误差；B．随机误差；C．过失误差；D．系统误差。

13．在一测试系统中，被测信号频率为1000Hz，幅值为4V，另有两干扰信号分别为2000Hz，8V和500Hz，2V，则利用（ C ）提取有用信号。

A．叠加性；B．比例性；C．频率保持性；D．幅值保持性。

14．用二阶系统作为测试装置时，影响幅值测量误差大小的参数有（ C ）。

A．时间常数；B．灵敏度；C．固有频率和阻尼度；D．回程误差。

15．信噪比越大则（ A ）。

A．有用信号的成分越大，噪声的影响越小；B．有用信号的成分越大，噪声的影响越大；C．有用信号的成分越小，噪声的影响越小；D．有用信号的成分越小，噪声的影响越大。

16．在下面的传感器的主要性能指标中，能够反映传感器对于随时间变化的动态量的响应特征的是（ C ），能够反映多次连续测量值的分散度的是（ C ）。

A．灵敏度，动态特性；B．动态特性，线性度；C．动态特性，重复度；D．稳定度，动态特性。

17．以下对二阶测试环节叙述正确的是（ B ）。

A．测量环节的静态灵敏度应高于被测试环节的静态灵敏度；B．测试系统的固有频率越高越好；C．测试系统的固有频率应低于被测量环节的静态灵敏度；D．测试环节的静态灵敏度应低于被测量环节的静态灵敏度。

18．若要求信号在传输过程中不失真，则输出与输入应满足：在幅值上（ A ）差一个比例因子，在时间上（ A ）滞后一段时间。

A．允许，允许；B．允许，不允许；C．不允许，允许；D．不允许，不允许。

19．线性测试系统产生失真是由（ A ）两种因素造成的A．幅值失真，相位失真；B．幅值失真，频率失真；C．线性失真，相位失真；D．线性失真，频率失真。

20．关于传递函数的特点，下列叙述不正确的是（ C ）。

A ．与具体的物理结构无关；B ．反映测试系统的传输和响应特性；C ．与输入有关；D ．只反映测试系统的特性。

三．填空1．测试作为具有试验性质的测量，是（ 测量 ）和（ 试验 ）的综合。

2．信息与信号二者间的关系是（ 信号是信息的载体，信息是信号的内涵 ）。

3．在测试系统中，输入量与输出量之间一般是（ 一一对应 ）关系。

4．测试装置的动态特性在（ 时 ）域内用脉冲响应函数描述，在（ 复数 ）域内用传递函数描述，在（ 频 ）域内用频率响应函数描述。

表征一阶系统动态特性的参数是（时间常数 ），表征二阶系统动态特性的参数是固有频率和（ 阻尼比 ）。

5．测试系统一般由（ 试验装置 ）、测量装置、（ 数据处理装置 ）和（显示记录装置 ）等四部分组成。

6．测量误差是指（测量值与其真值之间 ）的差值，有系统误差、（ 随机误差 ）和（ 粗大误差 ）3类。

7．测量范围是指该装置在规定的误差范围内所能测量的（ 被测量 ）的范围，对于动态测试装置还要标明在允许误差极限内它所能测量的（ 频率范围 ）。

8．测试装置的静态特性指标主要有线性度、（ 灵敏度 ）、（ 回程误差 ）等。

9．线性度是指测试系统输出、输入之间保持（ 常值比例 ）关系的程度。

10．线性定常系统的叠加原理和（ 频率保持特性 ），在测量工作中具有重要作用。

11．回程误差是由于系统内部的（ 弹性元件 ）、（ 磁性元件 ）的滞后特性以及机械部分的摩擦、( 间隙 )、灰尘积塞等原因造成的。

12．现有C o 300~0、0.5级和C o 120~0、1级的两支温度计，预测量C o 100左右的温度，测量精度高的是用（ C o 120~0、1级 ）。

13．理想的测量系统应该具有单值的、确定的（ 输入-输出 ）关系，其中以输出和输入成（ 线性 ）关系为最佳。

14．测试装置的结构参数不随时间而变化的系统称为（ 定常或时不变 ）系统。

若输入和输出呈线性关系，则成为（ 线性 ）系统。

15．二阶系统得主要特征参数有（ 静态灵敏度 ）、固有频率、阻尼比。

四．测量系统基本知识题1．试证明一阶线性测量系统的频率响应函数为)1/(1)(T j j H ωω+=并推倒出它的幅频特性和相频特性的表达式。

参考答案： 一阶系统微分方程为())(t x t y dt dy =+τ两边拉氏变换得 )()()(s Z s Y s sY =+τ)()()1(s Z s Y s =+τs s Z s Y s H τ+==11)()()(ωτωj j H +=∴11)(2)(11)(ωτω+=∴A2．一阶线性系统和二阶线性系统的传递函数表达式是什么？影响一阶系统和二阶系统动态特性的主要参数是什么？如何选取？参考答案： 一阶系统的传递函数：ss G τ+=11)( 二阶系统的传递函数：2221)(n n s s s G ωξω++= 影响一阶系统的主要参数是时间常数τ。

时间常数小说明系统的响应速度快，反之，系统的响应速度慢。

因此，一阶系统的时间常数应该尽可能小些。

影响二阶系统的主要参数是系统的阻尼比ξ和固有频率n ω。

阻尼比大响应速度慢，阻尼比小会产生振荡，趋于稳态值的速度也很慢。

因此，通常阻尼比应在0.6—0.8之间。

当阻尼率ξ一定时，固有频率n ω越大，系统的工作频率越大。

3．信噪比的含义是什么？信噪比小好还是大好？为什么？参考答案： 信号与噪声或者信号与干扰的比值定义为信噪比，⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=n s N N SNR lg 10dB信噪比越大越好。

信噪比大，意味着有用信号所占的功率大，减小了噪声的干扰。

4．选用传感器的一般原则有哪些？参考答案：1）灵敏度: 传感器的量程范围是和灵敏度是紧密相关的。

传感器的灵敏度并非越高越好，根据被测量要求来选取。

2）线性范围：为了保证测量的精确度，传感器必须在线性区域内工作。

3）响应特性：传感器的响应特性必须在所测频率范围内尽量保持不失真。

但实际传感器的响应总有一迟延，但迟延时间越短越好。

4）稳定性：经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。

为了保证稳定性，在选用传感器之前，应对使用环境进行调查，以选择合适的传感器类型。

5）精确度：表示传感器的输出与被测量的对应程度。

传感器的精确度也并非愈高愈好，因为还要考虑到经济性。

传感器在实际测试条件下的工作方式，也是选用传感器时应考虑的重要因素。

第2章一、判断题1．压电传感器的电压灵敏度及电荷灵敏度不受外电路的影响。

（×）2．将传感器做成差动式可以提高灵敏度、改善非线性、实现某些补偿。

( √ ) 3．压电式传感器在后接电荷放大器时，可基本消除电缆电容的影响，而且可以实现对变化缓慢的被测量的测量。