浙江大学现代测试技术作业参考

浙江大学现代测试技术作业参考

第0讲思考题

1. 试举例说明测试技术的概念

测试是人们认识客观事物的方法。测试过程是从客观事物中摄取有关信息的认识过程。凡需要观察事物的状态、变化和特征等等，并要对它进行定量的描述时，都需要测试。测试包含“测量”与“试验”。“测量”—以确定被测物属性量值为目的的全部操作；“试验”—为了解某物的性能或某事的结果而进行的尝试性活动。如机械振动测试，温度测试等。

2. 结合自己所从事的方向或自己感兴趣的方向，举出一个简单的测试系统的例子，并说明测试技术在该研究方向中的作用。

现代的一些内燃发电机组中，内燃机的一些基本参数控制就是由测试系统和控制系统联合实现的。如，内燃机的转速、水温和油压就是通过转速传感器、温度传感器和压力传感器在机器运行过程中采集到机器的转速、水温和油压的数据，这些数据一方面输送到显示仪器进行显示，另一方面送到处理系统进行分析计算，当这些数据超过预设的限制时，处理系统就会作出报警或自动停机等相应处理。 3. 试列举测试技术的发展史及发展趋势。

自古以来，测试技术就渗透于人们的生产活动和日常生活中，如我国西汉初的侯风地动仪用来测量地震方位；东汉阳嘉元年日晷是利用日影计时，1664年发明的机械计算机，以及后来的电子管，晶体管，集成电路，使测试技术向着智能化、网络化的方向发展。测试技术将向以下方向发展：新型传感技术，测试系统智能化技术，虚拟仪器技术，网络化仪器技术。 4. 试举例说明测试技术离不开实验环节。

从测试的概念看，测试包含“测量”与“试验”。 “试验”—为了解某物的性能或某事的结果而进行的尝试性活动。例如：机床主轴径向跳动测试，它包括测量过程：确定径向跳动具体量值。试验过程：机床主轴径向跳动超标否，如果不通过实验就看不出是否超标。 5. 试说出在本科阶段“测试技术”的学习中，学习了哪些知识？

信号的基本概念，测试系统的基本概念，传感器的基本类型，信号处理的基本知识，机械工程量测试系统介绍

第1讲思考题

1. 解释术语——信息、消息、信号。

信息：它是事物运动的状态和方式，是用来消除不确定性的东西，它本身不具有能量。有可以识别、转化、传输的特性和存储性、共享性、永不枯竭性。

消息：由文字、符号、数字或语音构成的序列，消息是信息的外壳，信息是消息的内核。信息一定含于消息之中，但消息不一定有信息。

信号：传输信息的载体，它蕴涵着信息，它本身具有能量。 2. 宇宙三要素是什么？

物质、能量和信息

3. 现代科学技术中三大支柱是什么？信息科学的主体结构是什么？信息技术包括哪些技术？ 信息科学与材料科学、能量科学三者成为当代科学技术的主要支柱。信息科学的主体结构是信息论、控制论、系统论，人工智能是三者的综合利用。信息技术包括测试技术、通信技术和计算机技术 4. 试说明测试系统是一种广义通讯系统。

首先，广义通信系统是指适合于所有信息流通的系统。比较其模型和测试系统的模型，如下图：

浙江大学现代测试技术作业参考

可以得出测试系统是一种广义上的通讯系统。 5. 信号的分类有哪些？试举例说明。

根据信号分析的需要，有不同的分类方法： （1） 确定性信号与非确定性信号（随机信号）

确定性信号又包括周期信号和非周期信号，如正弦信号和瞬态信号。非确定性信号包括平稳过程和非平稳过程。

（2） 能量信号与功率信号

能量信号：X（t）=e

-2πt

2sin2πt，

功率信号：如周期信号 （3） 时限信号与频限信号

矩形脉冲信号和理想低通滤波器的单位脉冲响应信号 （4） 连续时间信号与离散时间信号 正弦信号和采样信号

（5） 物理可实现信号与物理不可实现信号

脉冲响应信号和理想低通滤波器的单位脉冲响应信号

6. 试证明或说明：同一个信号不可能既是时限信号又是频限信号。

时间有限信号的频谱，在频率轴上可以延伸至无限远。由时频域对称性可推论，一个具有有限带宽的信号，必然在时间轴上延伸至无限远。也就是说一个信号不能够在时域和频域都是有限的。 7. 系统的分类有哪些？试举例说明。

根据系统分析的需要，系统被分类： （1）连续时间系统与离散时间系统 （2）即时系统与动态系统

（3）集总参数系统与分布参数系统 （4）线性系统与非线性系统 （5）时变系统与非时变系统 （6）因果系统与非因果系统 8. 试解释什么是线性系统？

线性系统是满足叠加性和齐次性的系统

9. 简述信息、信号与测试系统之间的关系，并说明系统分析的方法有哪些？

（1）系统是由相互作用、 相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。信号通过系统分析法，力求从信息的获取、变换、传输和提取的高度，处理信号分析和信号通过线性系统的内容，信号分析与系统理论有机结合。

（2）系统分析方法分为：时域分析法和变换域分析法。时域分析法研究系统的时间响应特性，变换域分析法是将时域函数变换成相应的变换域的一种变量函数。 10. 试描述测试系统的构成及特点。为了使测试系统具有优良的性能，必须使得测试系统满足那些要求？ （1）测试系统构成：

A、广义的测试系统包括：测试对象与环境、传感系统、二次仪表的转换、信号传输单元、处理单元。 B、狭义的测试系统不包括：测试对象与环境 （2）特点：

A、高精度、高灵敏度、高响应度、低功耗，可连续测量。

B、可以将许多不同的非电参量转换成电参量， 从而可以使用相同的测量仪器和记录仪器。 C、输出的电信号可以作远距离操作和控制。

D、采用电测量法可以对变化中的参数进行动态测量，同时可以记录瞬时值和变化过程。 E、易于用许多后续的数据吃力分析仪器。

（3）为了使测试系统具有优良的性能，必须使得测试系统尽量满足：其幅频特性为常数，而相频特性为线性函数。

浙江大学现代测试技术作业参考

第2讲思考题

1. 解释术语——信源、离散信源、连续信源。

信源是发出信息的源头实体，它一般是以符号（或信号）的形式发出信息。在工程物理中信源就是所研究的客观事物或物理过程，其输出是随机的。信源的输出常用随机变量来描述。

随机变量取值于某一离散集合，相应的信源称为离散信源。 随机变量取值于某一连续区间，相应的信源称为连续信源。 2. 离散信源模型的定义是什么？

离散信源的数学模型是离散型概率空间 3. 试解释信息量的量化公式和自信息的概念。

（1）信息量的量化公式I(xi)=f[P(xi)]=-log P(xi)，其中，P(xi)是事件xi发生的先验概率。

I(xi)表示事件xi发生所含有的信息量。

（2）自信息是指信源（物理系统）某一事件发生时所包含的信息量。

4. 什么是离散信源信息熵的定义？试解释离散信源信息熵物理意义以及基本性质。 （1）信息熵：就是自信息的数学期望

（2）离散信源信息熵物理意义：信息熵表征了信源整体的统计特性，是总体的平均不确定性的量度。 （3）基本性质：

对称性。当概率空间顺序任意互换时，熵函数的值不便。

确定性。如果信源的输出只有一个状态是必然的，则信源的熵是零。 非负性。离散信息熵均不小于零。

可加性。统计独立信源的联合熵等于它们各自的熵之和。 极值性。信源各个状 …… 此处隐藏：16207字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……