机械工程测试技术基础习题及答案 V1.1 Beta.doc

第一章习题一、选择题1.描述周期信号的数学工具是（ B ）。 A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。 A.相位 B.周期 C.振幅 D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（ A ）。A离散的 B.连续的 C.函数 D.sinc函数 4.下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。A.B.C.D.5.多种信号之和的频谱是（）。A. 离散的 B.连续的C.随机性的D.周期性的6.描述非周期信号的数学工具是（C）。A.三角函数 B.拉氏变换C.傅氏变换 D.傅氏级数7.下列信号中，（C）信号的频谱是连续的。A.B.C.D.8.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（C）。A.不变 B.增加 C.减少 D.变化不定9.已知 为单位脉冲函数，则积分的函数值为（ C ）。A6 B.0 C.12 D.任意值10.如果，根据傅氏变换的（ A ）性质，则有。A.时移 B.频移 C.相似 D.对称11.不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。A.复杂的周期信号 B.瞬变信号 C.随机信号12.两个函数，把运算式称为这两个函数的（ C ）。 A.自相关函数 B.互相关函数 C.卷积13.时域信号的时间尺度压缩时，其频谱的变化为（ B ）。A.频带变窄、幅值增高 B.频带变宽、幅值压低C.频带变窄、幅值压低 D.频带变宽、幅值增高14.数字信号的特性是（ B ）。A.时间上离散、幅值上连续 B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上都连续 D.时间上连续、幅值上量化15.信号 ，则该信号是( C ).A.周期信号 B.随机信号 C. 瞬变信号16.数字信号的特性是（ B ）。A.时间上离散、幅值上连续 B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上都连续 D.时间上连续、幅值上量化二、填空题1. 信号可分为 确定信号 和 随机信号 两大类。2. 确定性信号可分为 周期信号 和 非周期信号 两类，前者的频谱特点是 离散的 。后者的频谱特点是 连续的 。3. 绘制周期信号x（t）的单边频谱图，依据的数学表达式是，而双边频谱图的依据数学表达式是。4. 周期信号的傅氏三角级数中的n是从 1 到 + 展开的。傅氏复指数级数中的n是从 - 到 + 展开的。5. 工程中常见的周期信号，其谐波分量幅值总是随谐波次数n的增加而 减小 的，因此，没有必要去那些高次的谐波分量。6. 窗函数（t）的频谱是，则延时后的窗函数的频谱应是。7. 信号当时间尺度在压缩时，则其频带 变宽 其幅值 减小 。例如将磁带记录仪 慢录快放 即是例证。8. 单位脉冲函数的频谱为 无限宽广的频谱 ，它在所有频段上都是 等强度的 ，这种信号又称 均匀谱 。9. 余弦函数只有 实频 谱图，正弦函数只有 虚频 谱图。10. 计算积分值：e-5。11. 两个时间函数的卷积定义式是。12. 单位脉冲函数与在点连续的模拟信号的下列积分：。这一性质称为。13. 已知傅氏变换对，根据频移性质可知的傅氏变换为。14. 已知傅氏变换对：时，则= 。(此处星号意为卷积运算，不是乘号)15. 非周期信号，时域为x（t），频域为，它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是：= ，x（t）= 。第二章习题一、选择题1.测试装置传递函数H（s）的分母与（ C ）有关。 A.输入量x（t） B.输入点的位置 C.装置的结构2.测试装置的频响函数H（j）是装置动态特性在（ C ）中的描述。 A幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域3.线形系统的叠加原理表明（ A ）。 A.加于线形系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响 B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率 C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数4.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（ B ）。 A.越宽 B. 越窄 C.不变5.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为 ，则该系统总的传递函数为（ B ）。若两个环节并联时，则总的传递函数为（ A ）。 A. B. C. D.6.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是（ B ）。A.幅频特性 B.相频特性 C.传递函数 D.频率响应函数7.时间常数为的一阶装置，输入频率为 的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ A ）。 A.-45 B-90 C-1808.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ B ）。 A.卷积 B.傅氏变换对 C.拉氏变换对 D.微分9.对不变线形系统的频率响应函数等于（ B ）。 A. 系统的正弦输出与正弦输入比 B. 系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比 C. 用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比10.对某二阶系统输入周期信号 ，则其输出信号将保持（ C ）。 A.幅值不变，频率、相位改变 B.相位不变，幅值、频率改变 C.频率不变，幅值、相位改变 11.二阶系统的阻尼率越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（ B ）。 A.越大 B.越小 C.不存在 D.无关12.二阶装置引入合适阻尼的目的是（ C ）。 A.是系统不发生共振 B.使得读数稳定 C.获得较好的幅频、相频特性13.不失真测试条件中，要求幅频特性为（ B ），而相频特性为（ A ）。 A.线形 B.常数 C.是频率的函数二、填空题1.一个理想的测试装置应具有单站值的、确定的 输入输出关系 。2.测试装置的特性可分为 幅频 特性和 相频 特性。3.测试装置的静态特性指标有 线性度 、 灵敏度 和 回程误差 。4.描述测试装置动态特性的数学模型有 常系数线性微分方程 、 传递函数 、 频率响应函数 等。5.线形系统中的两个最重要的特性是指 静态特性 和 动态特性 。6.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量与其输入信号的变化量之比值，称为 灵敏度 ，如果它们之间的量纲一致，则又可称为 放大倍数 。7.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的 传递函数 。8.测试装置对单位脉冲函数（t）的响应，称为 脉冲响应函数 记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的 频率响应函数 。9.满足测试装置不失真测试的频域条件是 幅频为常数 和 相频是线性的 。10.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 频率响应法 和 阶跃响应法 。11.测试装置的动态特性在时域中用 脉冲响应函数h(t) 描述，在频域中用 频率响应函数H() 描述。12.二阶系统的主要特征参数有 n 、 。13.已知输入信号x（t）=30cos（30t+30），这时一阶装置的A（）=0.87， =-21.7，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）= 。14.影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它 很小 。15.二阶系统的工作频率范围是。16.测试装置的频率响应函数为H（j），则H（j）表示的是 幅值 ，H（j）表示的是 相角 ，它们都是 频率 的函数。第三章习题一、选择题1.电涡流式传感器是利用（ A ）材料的电涡流效应工作的。 A.金属导电 B.半导体 C.非金属 D.2.下列传感器中（ B ）是基于压阻效应的。A.金属应变片 B.半导体应变片 C.压敏电阻3.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（ C ）。A.大得多 B.相接近 C.小得多4.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（ B ）来决定的。A.贴片位置的温度变化 B. 电阻丝几何尺寸的变化C.电阻丝材料的电阻率变化5.电容式传感器中，灵敏度最高的是（ C ） 。A.面积变化型 B.介质变化型 C.极距变化型6. 极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为（ B ）A.电容量微小影响灵敏度 B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线形误差C.非接触测量7.高频反射式涡流传感器是基于（ A ）和（ D ）的效应来实现信号的感受和变化的。 A.涡电流 B.纵向 C.横向 D.集肤8.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为（ D ）效应。A.压电 B.压阻 C.压磁 D.逆压电9.下列传感器中，能量控制型传感器是（ B ）和（ C ），能量转换型传感器是（ A ）和（ D ）。A.光电式 B.应变片 C.电容式 D.压电式二、填空题1.可用于实现非接触式测量的传感器有 涡流 和 光电 等。2.电阻应变片的灵敏度 表达式为，对于金属应变片来说：S= ，而对于半导体应变片来说S= 。3.具有 压电效应 的材料称为压电材料，常用的压电材料有 石英 和 压电陶瓷 。4.当测量较小应变值时应选用 压阻 效应工作的应变片，而测量大应变值时应选用 机械变形 效应工作的应变片。5.电容器的电容量，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为：。6.发电式传感器有、等，而参量式的传感器主要是、和等。7.动圈磁电式振动传感器，输出感应电势e与线圈运动的 速度 成正比，如在测量电路中接入电路和电路时，则可用来测量振动的位移和加速度。8.电阻应变片的电阻相对变化率是与 应变 成正比的。9.电容式传感器有 极距变化 、 面积变化 和 介质变化 3种类型，其中 极距变化 型的灵敏度最高。第四章习题一、选择题1.在动态测试中，电桥的输出量通常采用（ B ）。A.电阻量 B.电压量 C.电流量 D.电感量2.直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( C )。A.增大 B.减少 .C.不变 D.变化不定3.为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ C ）A.半桥双臂各串联一片电阻应变片B.半桥双臂各并联一片电阻应变片C.适当提高电桥的电源电压D.增大应变片的初始电阻值4.为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成（ C ）。A.并联电路 B.串联电路 C.电桥电路5.交流电桥的供桥电压频率为，输出信号最高频率为。它们之间的关系应满足（ D ）。A. B. C. D.6.调制可以看成是调制信号与载波信号（A）。.相乘 .相加 .相减 .相除7.在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（B）。.恢复载波信号.恢复调制信号的幅值和极性.恢复已调制波.恢复调制信号的幅值8.用一缓变信号来调制一载波，得到的调幅波的频带宽度为（C）。.（1000-10）（100010）.-（1000+100）（1000100）. （1000100）（1000100）9.要使RC低通滤波器的通带加宽，则RC值应（ B ）。A.增加 B.减少 C.不变10.在一定条件下RC带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（ A ）而成的。A.串联 B.并联 C.串并联 D.叠加11.理想滤波器的滤波因素（ C ）。A. -1 B. 0 C. 112.如甲滤波器2.5，乙滤波器3.5，则滤波器 的选择性（ A ）。A.甲比乙好 B.乙比甲好 C.不能进行比较13.滤波器的上、下截止频率为，中心频率则它们的关系是（ A ）。A. B. C.14.滤波器的3dB频率截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的（ C ）处的频率。A. B.1 C./2 D.1/215.重复频率为1000的方波，经过一截止频率为2000的理想低通滤波器后的输出量为（ B ）。A.1000的失真的方波 B.1000的正弦波C.2000的正弦波 D.不知是什么波形16.滤波器的频率分辨力越高，则测量时的响应速度（ B ）。A.越快 B. 越慢 C. 不变17.已知某倍频程滤波器的下截止频率为3000，则其上截止频率为（ C ），其中心频率为（ D ）。A.150 B1000 C.6000 D.3000 E.450 F.300G.100 H.225二、填空题1.将电桥接成差动方式可以提高 灵敏度 ，改善 非线性 ，进行 温度 补偿。2.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 相邻 桥臂上。3.调幅信号由载波的 幅值 携带信号信息，而调频信号则由载波的 频率 携带信号信息。4.调制有 调幅 、 调频 、和 调相 三种类型，将调制高频振荡的缓变信号称为 调制信号 ，载送缓变信号的高频振荡称为 载波 ，经调制后的高频振荡波称为 已调制信号 。5.调幅过程在频域相当于 搬移 过程，调幅装置实际上是一个 乘法器 ，典型的调幅装置是 电桥电路 。6.调幅波经过相敏检波后，既能恢复信号电压的 幅值 ，又能反映其 极性 。7.RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限频带越 小 。8.高通滤波器的截止频率 ，在条件下可作为 不失真滤波器 用，在条件下，可作为微分器用。9.滤波器因素= ，理想的滤波器的= 1 。10.带通滤波器的中心频率与上、下截止频率间的关系是。例1.有人使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。试问，在半桥双臂上各串联一片的情况下，是否可以提高灵敏度？为什么？答：不能提高灵敏度。因为半桥双臂时，其输出电压为当两桥臂各串联电阻应变片时，其电阻的相对变化量为即仍然没有发生变化，故灵敏度不变。要提高灵敏度只能将双臂电桥改为全桥联接。这时例2.用电阻应变片接成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为：，如果电桥的激励电压，试求此电桥的输出信号频谱。画出频谱图。解：全桥时，电桥输出电压为：，k为常数，应变片的灵敏度及电桥的接法有关。则其频谱如下图所示。例3.有一个1/3倍频程带通滤波器，其中心频率，求上、下截止频率。解：由于： 当时，则有 例4.试设计一个邻接式的1/3倍频程谱分析装置，其频率覆盖范围为（11Hz35Hz）求出其中心频率和带宽。解：由于恒带宽比滤波器的并且则第五章习题一、选择题1.两个正弦信号间存在下列关系：同频（ A ）相关，不同频（ C ）相关。A.一定 B.不一定 C.一定不2.自相关函数是一个（ B ）函数。A.奇 B.偶 C.非奇非偶 D.三角3.如果一信号的自相关函数呈现一定周期的不衰减，则说明该信号（ B ）。A.均值不为0 B.含有周期分量 C.是各态历经的4.正弦信号的自相关函数是（ A ）。A.同频余弦信号 B.脉冲信号 C.偶函数 D.正弦信号5.经测得某信号的相关函数为一余弦曲线，则其（ A ）是正弦信号的（ D ）。A.可能 B.不可能 C.必定 D.自相关函数 6.对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录的时间不变时，则（ B ）。A.泄漏误差就越大 B.量化误差就越小C.采样点数就越多 D. 频域上的分辨率就越低7.把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ D ）。A.记录时间太长 B. 采样间隔太宽C. 记录时间太短 D. 采样间隔太窄8.若有用信号的强度、信噪比越大，则噪声的强度（ C ）。A.不变 B.越大 C.越小 D.不确定9.A/D转换器是将（ B ）信号转换成（ D ）信号的装置。A.随机信号 B. 模拟信号 C.周期信号 D.数字信号11.已知x（t）和y（t）为两个周期信号，T为共同的周期，其互相关函数的表达式为（ C ）。A. B.C. D.12.两个不同频率的简谐信号，其互相关函数为（ C ）。A.周期信号 B.常数 C.零13.数字信号处理中，采样频率与限带信号最高频率间的关系应为（ B ）。A. B. C. D.14.正弦信号的自相关函数为（ B ）。A. B. C . D.15.函数的自相关函数为（ ）。A B. C. D.17.数字信号的特征是（ B ）。A.时间上离散，幅值上连续 B.时间、幅值上都离散C. 时间上连续，幅值上量化 D.时间、幅值上都连续18.两个同频正弦信号的互相关函数是（ A ）。A.保留二信号的幅值、频率信息 B.只保留幅值信息C. 保留二信号的幅值、频率、相位差信息19.信号x（t）的自功率频谱密度函数是（ B ）。A. x（t）的傅氏变换 B. x（t）的自相关函数的傅氏变换C.与x（t的幅值谱Z（f）相等20.信号x（t）和y（t）的互谱是（ D ）。A. x（t）与y（t）的卷积的傅氏变换B. x（t）和y（t）的傅氏变换的乘积C. x（t）y（t）的傅氏变换D.互相关函数的傅氏变换二、填空题 1.在相关分析中，自相关函数，保留了原信号x（t）的 频率和幅值 信息，丢失了 相位 信息，互相关函数则保留了 相位 信息。2. 信号x（t）的自相关函数的定义式是= ，互相关函数的定义式是= 。3. 自相关函数是一个周期函数，