机械工程测试技术基础考试题B与答案

1、下载可编辑一、填空题（每题 1 分，共 10 分）1.构成信号 x(t ) 的各频率分量的集合称为。2.在时间信号 x(t ) 幅值不变的条件下，若 x(t)X(f) ，则 x (kt )（ k0 ）。3.如果函数与某一连续信号f ( t) 相乘 ，则其乘积仅在t=0处得到其余各点( t0) 之乘积均为零 。4.在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征 ，这样的平稳随机过程称为随机过程 。5.当测量装置的输入x 有一个增量x ，引起其输出 y 发生相应变化y ，则该装置的绝对灵敏度为 S=。6.两个传递函数各为H1(s) 和 H 2(s) 的环节 ，其

2、串联后所组成的系统的传递函数H(s)为。7.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的效应 。8.涡流式传感器的变换原理是利用在交流磁场中的涡流效应。9.设两光栅刻线间的夹角为，栅距均为W ，则二者所生成之英尔条纹间的距离BH= 。10. 信号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的。二、单项选择题 （在下列每小题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。每小题 1 分，共 20 分）1.二阶装置的动态特性参数是它的()A.时间常数B.传递函数H(s)C.固有频率0 和阻尼比D.功率谱.专业 .整理 .下载可编辑2.差动变压器式电感传感器是把被测位移量转换

3、成()的变化装置 ，通过这一转换从而获得相应的电压输出。A.线圈自感B.线圈互感C.LC 调谐振荡D.RC 调谐振荡3.智能传感器具有辨认、识别与判断的功能 ，它是由 （）而成 。A.智能型材料研制B.传感器与记忆合金组装C.传感器与机器人组合D.传感器与计算机组合4.RC 低通滤波器中 ，RC 值越大 ，则（）A.上截止频率越低B.下截止频率越低C.上截止频率越高D.下截止频率越高5.周期信号在时域内按时间间隔Ts 采样后 ，其频谱将具有 （）特征。A.周期 、离散B.非周期 、离散C.周期 、连续D.非周期 、连续6.无论二阶系统的阻尼比如何变化 ，当它所受的激振力频率等于系统固有频率时，

4、该系统的位移与激振力之间的相位差必为（）A. 0B. 90C. 180D.0 90之间反复变化的值7.某随机信号的方差为x2 ，均方值为2x ，均值为 x ，则三者之间 （）A.存在关系式C.存在关系式222B.存在关系式222xxxxxx2( xx ) 2D.相互独立 、没有固定的关系式x8.测量装置的频率特性为A() 和() ，当它们满足 （）条件时 ，输出波形与输入波形将相似而无失真。.专业 .整理 .下载可编辑A. A()=1，() =0B. A()=常量，() =常量C. A()=常量，() =t0 , t 0 时间延迟D. A()=1，() =19.二阶欠阻尼系统固有圆频率为n ，

5、阻尼比为，在激振力消失后将作衰减周期运动，其d 与n 和的关系为 （）A.12B.n 12nddC.n (12 )dD.n / (12 )d10.涡流式电感传感器的测量电路一般用（）A.电容反馈式放大电路B.阻抗分压式调幅电路或调频电路C.电阻电容式积分电路D.电桥式脉宽调制电路11.电荷放大器是一个 （）放大器 。A.高增益 ，带电阻的电流反馈式B.低增益 ，带电容反馈的积分运算C.高增益 ，带电容反馈的运算D.带电桥的高增益12.磁电式传感器是把被测物理量转换为（）的一种传感器 。A.磁阻变化量B.电荷量C.电感变化量D.感应电动势13.一般常用的光电池有硒、硅、碲化镉 、硫化镉等的 pn

6、结，其中作为能量转换器使用最多的是 （）光电池。A.硒B.硅C.碲化镉D.硫化镉14.传感器与被测量的对应程度可用其（）表示。.专业 .整理 .下载可编辑A.精确度B.稳定性C.线性D.灵敏度15.设某信号中最高频率为fc，按采样定理 ，采样频率f s 必须 （）A.大于 fc 的（ 3 4 ）倍B.大于 fc 的 2 倍C.等于 fc 的 2 倍D.小于 fc 的 2 倍16. 自相关函数是区别信号类型的一个有效手段， 若信号中含有周期成分则其自相关函数（）A.在很大时衰减也很小B.在很小时衰减就很大C.在很大时都不衰减并具有明显的周期性D.在很大时不衰减但不具明显的周期性17.两个均值为零

7、且具有相同频率的周期信号，其互相关函数中保留了（）A. 这两个信号的圆频率B. 这两上信号的幅值x0 和 y0 以及相位差C. 其中一个信号的幅值x0（或 y0 ）而且失去了相位关系D. 这两个信号的圆频率，对应的幅值x0 和 y0 以及相位差18.回转轴的误差运动是指（）误差运动 。A.轴线的纯径向B.轴线的径向 、轴向和角度的总体C.轴的回转角速度不均匀而导致的D.轴的径向和轴向19.压电晶体式测力仪（）A. 刚度大 ，灵敏度高 、频率响应宽但稳定性不良B. 刚度大 ，灵敏度高 、稳定性好 、但频率响应不宽C. 刚度好 ，灵敏度高 、稳定性好 、频率响应宽.专业 .整理 .下载可编辑D.

8、刚度好，灵敏度低 、稳定性不良 、频率响应宽20.通常采用的弹性式压力敏感元件有（）三类。A.波登管 、膜片和双金属片B.八角环 、膜片和波纹管C.波登管 、螺形簧和C 形簧D.波登管 、膜片和波纹管三、多项选择题 （ 在下列各小题的五个备选答案中有二至五个正确答案，请将正确答案全部选出 ，并将其字母填入题干的括号内，正确答案没有选全或有错选的，该题无分 。 每小题1分，共10分）1.周期信号的强度以()来表达 。A.峰值B.绝对均值C.方差D.有效值E.平均功率2. 一般交流电压表均按有效值刻度在测量非正弦信号时,其输出量 ()A. 不一定和信号的有效值成比例B. 一定和信号的有效值成比例C

9、. 一定和信号的峰值成比例D. 可能和信号的峰值或者绝对均值成比例,视表内检波电路而定E.一定和信号的绝对均值成比例3. 非周期信号的幅值谱 |X(f)| 和周期信号的幅值谱 |Cn |很相似 ,但两者是有差别的 。 其差别突出表现在 ()A.|Cn |的量纲与信号幅值量纲不一样B.|X(f)| 的量纲与信号幅值量纲不一样C.|Cn |的量纲与信号幅值量纲一样D.|X(f)| 的量纲与信号幅值量纲一样.专业 .整理 .下载可编辑E.|Cn |和 |X(f)| 的量纲虽然相同但物理概念不一样4.若 G(f) 是 g(t) 的频谱 ,设 g(t) 为时域中的周期脉冲序列,其周期为 Ts，其幅值为

10、1 ，则频域中的 G(f) 必为 （）A.周期脉冲序列B.周期连续函数C.周期为1Ts1E.非周期连续函数D.幅值为Ts5.描述各态历经随机信号的主要特征参数有（）A.均值 、方差B.均方值C.概率密度函数D.自相关函数E.功率谱密度函数6.一般而言 ，测量装置的灵敏度越高，则（）A.动态特性越好B.动态特性越差C.测量范围越窄D.测量范围越宽E.稳定性越差7.所谓伯德图 （ Bode 图）是指 （）曲线的总称 。A. A()B. 20 lg A() lgC.() lgD.()E.20 lg() lg()8.实际滤波器的基本参数有（）A.纹波幅度和截止频率B.带宽和品质因素C.倍频程选择性D.

11、矩形系数E.放大系数9.实现 A/D 变换的方法很多。例如 （）A.积分式B.微分式C.跟踪比较式.专业 .整理 .下载可编辑D.斜坡比较式E.逐次逼近式10.考虑到不失真条件，光线示波器中的振子应有如下要求（）A. 固有频率应尽可能高，阻尼比尽可能低B. 阻尼比接近0.7,固有频率约为被测信号的2 倍C. 固有频率应尽可能低,阻尼比接近0.7D. 活动部件转动惯量要小E. 要用扭转刚度较小的张丝 ,相应地该振子的灵敏度提高四、问答题（每小题 5 分，共 25 分）1. 电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？2. 下图是一种传感器的工作原理图 ，试问这是何种形式的传感器 ？用图中符号

12、简述其工作原理 。3.选用传感器时要考虑哪些问题？4.什么叫调制 ？什么叫解调 ？在测量中为何要将信号先调制然后又解调？5.光电转换元件有哪些优点 ？由于这些优点使它在工业技术中得到了广泛的应用。五、计算题 （每题 10分，共 20分）1.用一阶量仪作 100Hz正弦信号的测量 ，如要限制振幅误差在 5% 以内，则该量仪的时间常.专业 .整理 .下载可编辑数应设计成多大 ？2.某光线示波器的振动子输入i(t) 为单位阶跃 ，输出(t ) 如下图所示的衰减振动，试根据图中数据确定该振动子的固有频率n 及阻尼比。六、综合题（共 10 分）一精密高速机床，传动部分由电机 、齿轮 、滚动轴承等组成，

13、因操作不当产生了振动现象。现要求 ：（1 ）组成一个测量该振动加速度的测试系统（以框图形式表述 ）（2 ）简述传感器的选用原则 ，（3 ）简述框图各组成部分的作用，（4 ）简述信号分析时 ，欲得到信号频谱所采用数字信号处理的具体步骤。七、任选题 （共 5 分 。 以下共有3 小题，考生任选一题解答，多做则以前一题计分。）1. 采用数字信号处理方法对测试信号进行分析前,必须对所获取的模拟信号进行哪些预处理工作 ？2. 一磁电式速度传感器的幅频和相频特性如下图所示，其中0 为该传感器的固有角频率，为被测角频率，其阻尼比为 0.7 ，为了尽量减小测量时的幅值和相位误差，（ 1）该.专业 .整理 .下

14、载可编辑传感器应工作在什么条件下？（ 2） f 0=10Hz 时，其工作最低频率(f) 范围应为多少？3. 测量主轴回转误差运动 ，需使用位移传感器 。 试根据回转误差运动测量的特定情况（例如：精确度高 、 量程范围小 、不允许与测量零件接触、主轴表面材质不一定均匀等），逐一分析电感式、电容式 、电阻式 、光栅式 、磁栅式的性能 ，确定它们适用与否。答案一、填空题（每题 1 分，共 10 分）1.频谱2.1 X ( f )kk3. f (0)( t)4.各态历经5. y / x6. H 1 (s) H 2 (s)7.压阻8.金属导体9.W /10.频率结构二、单项选择题 （每题 1分，共 20

15、 分）1.C2.B3.D4.A5.A6.B7.B8.C9.B10.B.专业 .整理 .下载可编辑11.C12.D13.B14.A15.B16.C17.D18.B19.C20.D三、多项选择题 （每题 1分，共 10 分）1.ABDE2.AD3.BC4.ACD5.ABCDE6.CE7.BC8.ABCD9.ACDE10.BD四、问答题 （每小题 5分，共 25分）1.电阻丝应变片利用导体形变引起电阻变化，半导体应变片利用半导体电阻率变化引起电阻变化 。2.本题图所示为差动变压器式传感器的工作原理图。测杆 P 在中间位置时 ， WW1 之间的互感与 WW2之间的互感相等 ，感应电势 e1e2 , e

16、00 ，测杆上移后 , WW1 的互感增大 , WW 2 互感减小 , e1e2 ,e00 反之 e 0 。3.选用传感器要考虑（ 1）灵敏度（2）响应特性（ 3）线性范围（4）稳定性（ 5）精确度（6）测量方法4.把缓慢变化的信号变为频率适当的交流信号称为信号调制；把调制过的交流信号还原到原来的信号称为解调 。 调制的目的是为了便于信号的处理和放大。5.光电转换元件的优点是：灵敏度高 、体积小 、重量轻 、性能稳定 、价格便宜 。五、计算题（每小题 10 分，共 20 分）1.一阶量仪的频率响应函数 H ( j )1,幅频特性 H( ) 1/1 ()2 ，1j 欲误差小于5%， H() 应大

17、于 0.95, 已知2 f200故: 1/1(200)2应大于 0.95, 解得 :0.0005232.由图可见衰减振动的周期为6.28ms=6.2810 3s即衰减振动的频率f d10002f d1000r / s，相应d6.28 阻尼比与振幅衰减的关系为 ln M 12/ 12，图中注明 ln M 12M 2M 2 故有/1210.7071，解得2 衰减振动d 与无阻尼振动n 的关系为12dn 代入值，得n2 d1410r / s六、综合题（共 10 分）（ 1）被测对象压电加速度计电荷放大器数字信号处理显示记录（ 2）测量对象为高速、精密机床的振动，其频率较高 、振幅不太大 ，宜采用压电

18、加速.专业 .整理 .下载可编辑计。（ 3 ）被测对象产生的振动，其加速度被压电加速度计转换为电信号（电荷 ）， 然后被电荷放大器转换为被放大了的电压信号，经过信号的预处理及A/D 转换和运算处理后得到处理数据 ，再经显示记录即可得到测量处理结果。（ 4 ） 信号预处理采样和量化 （ A/D 转换 ）确定分析信号的长度T 和数据点数N选窗函数 （加窗 ）进行 FFT 运算，从而得到信号频谱七、任选题（每题 5 分）1.（ 1）如果处理前为调制信号首先要进行解调，如果不是调制信号则不需解调。（ 2）抗混叠泸波 。（ 3）消除直流分量 （当测试信号中不应有直流分量时）。（ 4）电压幅值处理 ，使幅值适应于 A/D 转换器的动态范围2.（ 1）应工作在0 的条件下 。（ 2） f (78)f 0 ，即 f70 80Hz 。 此时幅值误差很小，相位差接近