完整word版重庆大学机械工程测试及答案

1、第二章信号分析基础（一）填空题1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就是，其中目前应用最广泛的是电信号。2、信号的时域描述，以为独立变量；而信号的频域描述,为独立变量。3、周 期 信 号 的 频 谱 具 有点:4、非周期信号包括信号和信号。5、描述随机信号的时域特征参数有6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是对称，虚频谱（相频谱）总是称。7、信号X（t）的均值X表示信号的、 2.分量，方差c x描述信号的7、9、10、当延时T = 0时，信号的自相关函数 Rx（0） =，且为Rx（ T ）的值。周期信号的自相关函数是 周期信号，

2、但不具备原信号的 信息。为了识别信号类型，常用的信号分析方法有11、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有12、设某一信号的自相关函数为A cosT ），则该信号的均方值为 屮x2均方根值为Xrms（二）判断对错题（用或X表示）1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。3、非周期信号的频谱一定是连续的。（）4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。5、随机信号的频域描述为功率谱。6、互相关函数是偶实函数。（三）单项选择题1、下列信号中功率信号是（A.指数衰减信号B.正弦信号、2、周期信号x（t） = sin（t/3）的周期为（C.三角脉冲

3、信号）。D.矩形脉冲信号A. 2n /3 B. 6n C. n /3D. 2n3、下列信号中周期函数信号是()。A.指数衰减信号B.随机信号C.余弦信号、D.三角脉冲信号4、设信号的自相关函数为脉冲函数，则自功率谱密度函数必为(A.脉冲函数 B.有延时的脉冲函数5、两个非同频率的周期信号的相关函数为(A. 0 B. 1 C. n D.周期信号6、概率密度函数提供的信号的信息是(A.沿频率轴分布B.沿时域分布7、不能用确定的数学公式表达的信号是(A 复杂周期信号B.瞬态信号C.零 D.常数)。)。C.沿幅值域分布D.沿强度分布)。C.随机信号D.非周期信号8、已知函数x(t)的傅里叶变换为X(f

4、)，则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为(A.2X(丄)3B. |X(f)33D.2X(f)(四) 简答和计算题1、求正弦信号x(t)=x0 sin t的绝对均值a |x|和均方根值Xrms。2、求正弦信号x(t)= X0sin(t +护)的均值，均方值屮，和概率密度函数P(X)。3、求指数函数x(t)=Aela :0,t 0)的频谱。4、cosc 0t求被截断的余弦函数x(t)=01|tT的傅立叶变换。It5、求指数衰减振荡信号 x(t) esin0t(a :0,t 0)的频谱。6、兀已知信号x(t) =4cos(2盯0t -)，试计算并绘图表示(1) 傅里叶级数实数形式的幅值谱、相位

5、谱；(2) 傅里叶级数复数形式的幅值谱、相位谱；(3) 幅值谱密度。7、已知信号x(t) = A。+A1 cosjt +%) + A2 sin(2t + 2),求信号的自相关函数Rx(T)，并画出自功率谱 Sx)(双边幅值谱)。求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数。9、相关滤波器的基本原理是什么？举例说明其工程应用。10、11、试根据一个信号的自相关函数图形，讨论如何确定该信号中的常值分量和周期成分。某一系统的输入信号为 x(t)，若输出y(t)与输入x(t)相同，输入的自相关函数 Rx(T)和输入一输出的互相关函数RXy（T）之间的关系为Rx（t） = Rx（t +T），试说明该系统起什

6、么作用？第三章测试系统的基本特性（一）填空题1、某一阶系统的频率响应函数为 H （j ） =1一 ,输入信号2j +1x（t） =sin丄,则输出信号22、y（t）的频率为05 =，相位*试求传递函数分别为1 5一1.5一 和 2的两个环节串联后组成的系统3.5S+0.5 S2 +1.血nS+n的总灵敏度。为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有当测试系统的输出y（t）与输入x（t）之间的关系为y（t） = A0X（t-to）时，该系统能实现测试。此时，系统的频率特性为H （他）=传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的.越小。一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有关系为最佳。（二

7、）选择题1、.不属于测试系统的静特性。2、（1）灵敏度（2）线性度（3 ）回程误差（4 ）阻尼系数从时域上看，系统的输出是输入与该系统（1）正弦 （2）阶跃（3）脉冲响应的卷积。（4）斜坡两环节的相频特性各为 Qi ）和Q2（b ），则两环节串联组成的测试系统，其相频特性q（3）Q2）（28+。一阶系统的阶跃响应中，超调量9、(3)在时间常数很小时存在忽略质量的单自由度振动系统是(4)不存在系统。(1)零阶 (2) 一阶 (3) 二阶(4)高阶阶系统的动态特性参数是(1)固有频率(2)线性度(3)时间常数(4)阻尼比用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数, 时间作为时间常数。(1) 0.632(

8、2) 0.865(3) 0.950属于传感器动态特性指标的是(1)重复性(2)线性度可取输出值达到稳态值(4) 0.982(3)灵敏度倍所经过的(4 )固有频率测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为(1)精度(2) 灵敏度(3) 分辨率(4) 精密度10、不属于测试系统的静特性是(1)灵敏度(2).线性度(3 )回程误差(5阻尼系数(二) 判断对错题(用V或X表示)1、一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的正弦信号，则必然导致输出波形失真。()2、在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为3、传递函数。(当输入信号x(t) 定时，

9、系统的输出y(t)将完全取决于传递函数H(S)，而与该系统的物理模型无关。()4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。5、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。1、2、测试装置的静态特性和动态特性各包括那些?3、测试装置实现不失真测试的条件是什么?(四)简答和计算题什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系?4、某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为H（s） = 0。求其对周期信号x(t) =0.5cos10t +0.2cos(100t 45)的稳态响应 y(t)。5、将信号cosE输入一个传递函数为 H（S）=的一阶装

10、置，试求其包括瞬态过程在1 +ts内的输出y（t）的表达式。&有一传感器，其实测的输入/输出特性曲线（校准曲线）与拟合直线的最大偏 差为 Lmax=4 C,而理论满量程测量范围为（40120）r，试求该传感器的 线性度。7、压电式加速度传感器与电荷放大器联接， 电荷放大器又与一函数记录仪联接， 如下图所示。已知，传感器的电荷灵敏度 kq=100pC/g,电荷放大器ku=1mv/pC 被测加速度a=0.5g。若函数记录仪的灵敏度ky=2mm/mV/求记录仪在纸上的移动 距离y=?题2图第四章信号调理（一）填空题1、电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为输出的装置。2、在桥式测量电路中，按照的

11、性质，电桥可分为直流和交流电桥。3、在桥式测量电路中，根据工作时阻抗参与变化的.可将其分为半桥与全桥测量电路。4、调幅是指一个高频的正（余）弦信号与被测信号，使高频信号的幅值随被测信号的而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的5、调频波的解调又称为6、调频是利用信号电压的控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而与信号电压成正比。7、常用滤波器的上、下截止频率fd、fc2的定义为c1、，其带宽B，若为倍频程滤波器fci与fc2的关系为RC低通滤波器中 RC值愈，则上截止频率愈低。(二)选择题()。e0为电桥的电源电压。1、设有一电路，R1是工作桥臂，R2 , R3 , R4是固定电阻，且 R1=R

12、2=R3 = R4。工作时R1 T R1 +2AR1，则电桥输出电压 ey比4Rie。2Rie。(3 )生Rie。Ri2、调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号(1)相乘(2)相除(3)相加(4)相减3、电路中鉴频器的作用是(1) 使高频电压转变成直流电压(2) 使电感量转变为电压量(3)使频率变化转变为电压变化(4)使频率转变为电流4、 一选频装置，其幅一频特性在f2T处区间近于平直，在f2T 0区间急剧衰减，这叫滤波器。(1)低通(2)高通(3)带通(4)带阻5、带通滤波器，其中心频率是fo，-3dB带宽是B，则滤波器的品质因数(1) f0 +B(2) f0 -B(3) foB(4)

13、fo/B6、为测量和记录200Hz的正弦信号，最好选用型号的振动子比较合适。(1) FC6 120(2) FC6 120A(3)FC6 400(4) FC6 12007、伺服式记录仪的特点是,o(1)记录缓变信号幅值准确性高(2) 记录缓变信号幅值准确性低(3) 记录中频信号幅值准确性高(4 )记录高频信号准确性高8、载波频率为f0，被调制信号的最高频率为fm，两者的关系为(A. f0 fmB.f0 fmf0 fH C. 2 fH2、若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V，则该转换 器能分辨出的最小输入电压信号为（C . 3.66mV D . 4.88mVA. 1.22

14、mV B . 2.44mV 3、A/D转换器的位数越多，则（A.转换精度越低B 转换速度越快C转换精度越高D .分辨力越低（四）简答和计算题1、模数转换器的输入电压为 010V。为了能识别2mV的微小信号，量化器的位数应当是 多少？若要能识别1mV的信号，量化器的位数又应当是多少？2、0.25ms和0.125ms。按照采样定理，要Hz （设滤波器为理想低通）？模数转换时，采样间隔 A分别取1ms, 0.5ms, 求抗频混滤波器的上截止频率分别设定为多少3、某信号x（t ）的幅值频谱如下图。试画出当采样频率fs分别为 1)2500Hz，2) 2200Hz，3)变化，后者利用变化引起的电阻变化。1

15、500Hz时离散信号x（ni 在 0fN之间的幅值频谱。A(f)2.801.800 200 800题图5-51200Hz4、已知某信号的截频fc= 125Hz ,现要对其作数字频谱分析，频率分辨间隔Af = 1Hz。问:1）采样间隔和采样频率应满足什么条件？2）数据块点数N应满足什么条件？ 3）原模拟信号的记录长度T = ?5、信号从连续到离散的过程中会出现哪些误差，怎样减少和避免这些误差。第六章传感器原理与测量电路习题（一）填空题1、属于能量控制型的传感器有等，属于能量转换型的传感器有.等（每个至少举例两个）。2、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于:前者利用引起的电阻3、响，实

16、际应用时常常采用工作方式。4、压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式:放大器和为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影放大器时，可不受连接电缆长度的限制。5、涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的效应。6、磁电式速度计的灵敏度单位是7、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。（二）选择题1、电阻应变片的输入为（1 ）力 （2） 应变 （3）速度（4）加速度2、结构型传感器是依靠的变化实现信号变换的。（1）本身物理性质（2）体积大小（3）结构参数（4）电阻值3、不能用涡流式传感器进行测量的是（1）位移（2 ）材质鉴别（3）探伤（4）非金属材

17、料4、变极距面积型电容传感器的输出与输入，成关系。（1）非线性 （2）线性（3）反比（4）平方5、半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是（1）长度（2）截面积（3）电阻率 （4）高通产生变化。6、压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的（1 ）固有频率（2）阻尼比（3）灵敏度（4）压电常数7、在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是传感器。（1）电容式（2）压电式（3）电阻式 （4）电涡流式自感型可变磁阻式传感器，当气隙变化时，其灵敏度 S与6之间的关系是： S1(1) k(2) M (3) kV0(4)-甘9、光电倍增管是利用.效应制成的器件。（

18、1）内光电（2）外光电（3）光生伏特（4）阻挡层10、光敏元件中.是直接输出电压的。（1 ）光敏电阻（2）光电阻 （3）光敏晶体管（4 ）光导纤维11、12、下列传感器属于发电型位移传感器的是（A.电阻式位移传感器B.电容式位移传感器C.电感式位移传感器D.磁电式位移传感器测量范围大的电容式位移传感器的类型为（A.容栅型 B .变极距型 C .变介质型）。）D .变极板面积型13、14、在光栅式位移传感器中，为了分辨小于栅距W的位移量，必须采用（A.放大电路B .辨向电路C .可用作测量小位移的传感器有（A.电涡流传感器B .感应同步器微分电路D .细分电路）。C .光栅D .磁尺15、16、

19、压电传感器是高内阻传感器，因此，要求前置放大器的输入阻抗（A.很高 B. 较高 C 半导体应变片的工作原理是基于（A.压磁效应B. 压电效应 C.很低）。压阻效应D .较低D. 霍尔效应（三）判断对错题（用或X表示）1、滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。2、涡流式传感器属于能量控制型传感器（3、压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。4、磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（四）简答和计算题1、哪些传感器可选作小位移传感器?2、涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么？涡流式传感器能否测量大位移量？为什么?3、电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量

20、?4、电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移？若能测量理由是什么？不能测量理由是什么？应采取什么措施改进，就可以用电涡流传感器测量了。5、压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同，为什么?6、试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。（1） 用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理;（2） 两个线圈通常应该接在什么电路中？用图说明如何接法。7、某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径r =4（mm），工作初始极板间距离0 =0.3（mm），介质为空气。问:（1） 如果极板间距离变化量 A6 = 1（ Am），电容的变化量 AC是多少?(格/（2） 如果测量电路的灵敏度

21、 kj =100（mV/ pF），读数仪表的灵敏度 k2 =5mV）在心6 = 1（ Pm）时，读数仪表的变化量为多少?选用传感器的基本原则是什么?9、什么是物性型传感器？10、什么是压电效应？11、为什么压电式加速度传感器要使用高输入阻抗电荷放大器?12、什么是结构型传感器 ？参考答案第二章信号及其描述4、准周期,（一） 1、信号；2、时间（t）,频率（f）; 3、离散性，谐波性，收敛性;非周期；5、均值巴，均方值2 2屮X，方差b X ； 6、偶，奇;（二） 1、2； 2、2; 3、X； 4、X；5;（三）1、2X0兀xo2X02兀Xo COS(时t +护)Tsin c(2町+ 0)T )+Tsin c(2旺-0)T );5 空a2 -4兀2 f2 _0+ j4；ifa第三章测试装置的基本特性（一） 1、1/2,1/72 , -45: 2、123; 3、傅立叶变换法，滤波器法；4、加0 ; 5、被测量；6、线性;(二) (4) (3) (2) (4) ( 2) ( 3) (1)(三) X V V V X X（四）略第六章常用传感器（一） 1、电阻、电感、电容、涡流；压电、磁电； 2、金属丝的几何变形，半导体材料的电阻率变化；3、差动；4、电荷，电压，电荷；5、涡电流