机械工程测试技术基础试题及答案

1、精选、选择题A 倍.1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的B、3C、42、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有 D 和 _DA、时域法，相频法B、时域法，幅频法C、相频法，幅频法 D时域法，频域法3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的 BA电阻应变效应 B、压电效应C、电磁感应D霍尔效应4、传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为 BA线性度B、灵敏度G稳定TtD回程误差6、信息与信号二者间关系是_CA信息与信号相同R信息包含信号G信息在信号之中D信息与信号无关7、当两信号的互相关函数在to有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移to

2、时，相关程度 _BA最低B、最高 G适中 D 一般8、传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的 A_小。A被测量B、输出量G频率特性D显示值9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取 （）° A、干扰噪声信号° B、正弦信号® G有用信号D频域信号10、时域信号的时移，则频谱变化为（）口 A、扩展° B、压缩口 C、不变回D相移11、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽（）° A、变窄，幅值压低R扩展，幅值压低C、扩展，幅值增高Q D变窄，幅值增高12、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，则系统的阻尼比应（）B、愈小愈好A、愈

3、大愈好3岸C、接近1/2E D接近213、对二阶系统输入信号x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为()A A A1sin(w1t+ 小 1) +A2sin(w2t+ 小 2)rB、A1A2sinw1tsinw2tC C、AV sinw1t+A2 / sinw2t® D> AV sin (w1t+(|)/ 1) +AZ sin (w2t+小 2 / )15、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()B、压电式A、电容式C、电阻式* D电涡流式16、只使在fe1fe2间频率的信号通过，应采用()滤波器A、带阻岸R带通口 C

4、、高通D低通17、在选用振子时，除了使阻尼比接近0 . 7外，应使被测正弦信号的最高频率fm()振动子的固有频率fn°A、等于°B >2倍卸C、W (0. 5-0. 6)口D <0 .1倍18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用()放大器。口 A、电压 B、电荷CC口 G微分口 D积分19、当p 一时，信号x (t)的自相关函数Rx(p)呈周期性变化，说明该信号()。A、为周期信号但B、含有周期成份° G为离散信号rD为非周期信号20、正弦信号的自相关函数，使原有的相位信息（）口 A、不变® B、丢失° C、移相D 一

5、定变为90°21、不能用确定的数学公式表达的信号是（）信号。A、复杂周期° B、瞬态° G非周期国 随机22、非线性度是表示定度曲线（）的程度。口 A接近真值B、偏离其拟合直线C、正反行程不重合° D滞后现象23、自相关函数一定是（）函数。口 A、奇B B、偶° G周期D非周期24、为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，通常用（）做为解调器A、鉴频器B、整流器G鉴相器 ' D相敏检波器25、采样时为了不产生频谱混叠，采样频率必须大于信号最高频率的（）倍A 4 B、2C、10rD 526、压电式传感器前置放大器的主要作用是（）。

6、6; A把传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出B、把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出口 C调制传感器的输出信号D对传感器的输出信号尽行检波接法可27、在电桥测量电路中，由于电桥接法不同，输出的电压灵敏度也不同，D以获得最大的输出。A单臂电桥B、差动半桥C、补偿电桥D全桥28、压电传感器所使用的前置放大器在电路中起着很重要的作用，以下说法错误的是 _B_A、将传感器的高阻抗输入变成低阻抗输出。B、将传感器的底阻抗输入变成高阻抗输出。G将压电传感器的微弱信号放大。D电压放大器和电荷放大器的区别在于电荷放大器带有一个深度负反馈。29、幅值调制装置实质是一个CA、低通滤波器B、高通滤波器C、乘法器D、

7、振荡器30、理想滤波器在通带内的幅频特性为 AB、零A、常数C、零或常数D、无法确定31变极距型电容传感器的输出与输入，成( A )关系。A. 非线性 B. 线性 C. 反比 D. 平方32 如果窗函数频谱的主瓣峰值相对于左右旁瓣峰值越大，则该窗函数的泄漏误差(A ) 。A. 越小 B. 越大 C. 不定 D. 不确定33不能用涡流式传感器进行测量的是( D ) 。A. 位移 B. 材质鉴别 C. 探伤 D. 非金属材料34.设时域信号x(t)的频谱为X，则时域信号(C)的频谱为X(f+f0)。j 2 f0tj 2 f0tA . x(t t0 )B. x(t t0) C. x(t)e D. x

8、(t)e35压电式传感器后面的放大器的主要功能为(C ) 。A. 阻抗变换 B. 信号放大 C. 阻抗变换和信号放大D. 不确定36一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联，则电桥的输出电压(D)A. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍37一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联，则电桥的输出电压()A. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍二、 判断题1、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取有用信息。T2、周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的整数倍。T3、一般把控制高频震荡波的缓变信号称为调制波，

9、载送缓变信号的高频震荡称为载波，调制后的震荡波称为已调波。 T4、测量环节作为被测量环节的负载, 两环节将保持原来的传递函数。 F5、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应具有线性关系为最佳。T6、压电传感器的前置放大器的主要作用是对传感器输出信号进行解调。F7、周期信号的频谱是由无限多条离散谱线组成，每一条谱线代表一个谐波分量。T8、当 = 0时，自相关函数值最小值。F9、滤波器中，一般规定幅频特性值等于1.414A 时所对应的频率称为截止频率。 F10、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，则系统的阻尼比应接近0.707T11、信噪比越大则有用信号的成分越大, 噪声影响也大。

10、T12、用二阶系统作测量装置时，影响幅值测量误差大小的参数有灵敏度。T13、在电桥测量电路中，由于电桥接法不同，输出的电压灵敏度也不同，差动半桥接法可以获得最大的输出。 F14、周期信号频谱具有发散性、谐波性、离散性。T15、对于电压放大器来说，当改变电缆的型号尺寸，输出电压将不改变。F16、前置放大器在电路中起到了放大传感器微弱信号和将传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出的作用。 F17、霍尔式传感器是目前国内外应用最广的一种磁敏传感器之一，其工作原理为霍尔效应。T18、差动半桥接法的灵敏度是单臂电桥灵敏度的3 倍。 F19、任意函数和6函数的卷积，就是将该函数在自己的横轴上平移到 6函数所对

11、应的位置。F20、调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频震荡波的某个参数。使其按被测信号的规律变化，以利于信号的放大与传输。T21 非周期信号的频谱都是连续的。（ T ）22 随机信号是确定性信号。（ F）23传递函数不仅反映了系统的稳态过程，还反映了系统响应的过渡过程。（ T ）24变间隙式差动变压器是一种电容式传感器。（ F）25选择好的窗函数对信号进行截断，可以减少能量泄漏。（ T ）26非周期信号的频谱一定是离散的。（ F ）27瞬态信号是能量有限信号。（ T ）28变面积型电容传感器的灵敏度不为常数。（ F ）29 在直流电桥中， 只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外两相邻桥

12、臂阻值的乘积，则电桥一定处于平衡。 （ F ）30测试系统的灵敏度越高测量性能越好。（ F）三、填空题1、 若 x（t） 的傅立叶变换是X（f）, 则 x（kt） 的傅立叶变换是（ 1/k*X*（f/k）2、 测试装置输出波形无失真但有时间延迟的不失真测试条件是：装置的幅频特性为（ 常熟 ），相频特性为（ ）。3、 x（t） 的频谱是 X（f ） ,y（t） 的频谱是 Y（f）, 若在频域内 X（f） 与 Y（f） 作相乘运算，则对应在时域内 x（t） 与 y（t） 应作_卷积 4、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有（线性 ）关系最佳。5、压电式传感器是利用某些物质的压电效应:而工作

13、的6、调幅波可以看作是载波与调制波的乘积 。7、为了提高便极距型电容传感器的灵敏度，线形度及减小外部条件对测量精度的影响，实际应用时常常采用 差动式工作方式8、频率不同的两个正弦信号，其互相关函数Rxy（ r ）=（ 0）9、滤波器分离信号中相邻频率成份的能力称为（分辨能力 ）,它取决于滤波器的（带宽）。10、压电式传感器在使用电压前置放大器时，连接电缆长度改变，测量系统的 灵敏度也发生变化11、测试系统通常由（传感器），（信号的调理与转换）及（信号处理 ）所组成。12、对连续时域信号作加窗截断处理，必然会引起频谱的（ 泄漏）现象。13、能用确切数学式表达的信号称为确定性 信号，不能用确切数学

14、式表达的信号称为 随机信号。14、选择窗函数对信号进行截断时，应力求其频谱的主瓣宽度窄些，旁瓣幅度小。15、根据滤波器的选频作用分，滤波器可分为低通录波器、 高通滤波能、带通滤波器、带阻滤波器。16、由6函数卷积特性，任一函数x（t）与具有时移to的单位脉冲函数6 （t± to）的卷积为x=（t±to）, 6 （t）函数的频谱密度函数为 0四、简答题1、差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中，试问：（1）此电桥需接入何种激励电压？ （ 2）该电桥的输出电压是何波形（3）输出电压的幅值与 传感器的什么量有关？ （ 4）输出电压大小能否反映被测量的

15、方向？欲知被测量的方向，测量 电路中应带有什么环节？（1）高频正弦电压（2）高频正弦电压的幅值随传感器输出波的变化而变化（3）灵敏度（4）不能，在测试电路接入差动相敏检波电路2、在用应变仪测量机构的应力，应变时，如何消除由于温度变化所产生的影响？利用电桥的和差特性，将两片应变片分别接到测量机构的相对面，并接入电桥中相邻的桥臂上，使得由于温度变化而导致的输出电压的无用值相互抵销。3、把一个变阻器式传感器按如图接线，它的输入量是什么？输出量是什么？在什么条件下, 它的输出量与输入量之间有较好的线性关系？输入量是被测量的位移C输出量是电压值匚只有当变阻器 的最大电阻值与后接电路的输入电阻比值趋于0时

16、J它的 输出量与输入量之间有较好的域性关系4、金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何特点？曲者是初0导体形变弓陶雎变亿后者是利用半导体电腓蝴t引起肌值变化金曷电限竣应变片看 定性和温度特性好J但灵敏度系统小。半导体应变片应变灵敏度尢体和h能制成具有一定酸 电阻的元件，世温蟆定囹呵重复性不如金属应变比5、简述压电效应现象；石英晶体所产生的纵向和横向压电效应产生的电荷聚集在哪里？其大小分别如何计算？某些物质在外力的作用下,不仅几何尺寸发生了变化而且内部极化某些表上出现电荷，形成电场. 当外力去抵时，又重新回到原来的状态，这一现象称为压电效应现象.石英晶体所产生的众向压电效 应产

17、生的电那在与电轴（X）垂直的平面上其大小为%石英晶倾产生的横向乐 电效应产生的电荷%聚集在与电釉垂宜的平面匕其大小为% =4a、b分别为晶 体片的长度和厚度.若沿电轴X轴方向施加外力时，会产生纵向压电效应。若沿机械轴（Y）方向施加外力时，会产生横向压电效应6、什么是调制，调制的目的是什么，如何实现对信号进行调幅和解调？调制是指利用耕低媚号来控制或改变一高频振荡信号的某个参数的过凰信号可理的的目的是 实现殿信号的柩输，特别是幽雌输（2）提前号传输中的抗干扰能力和信娱比时信号进行调幅 是将一个高脚载波信号9被测信号相乘，使得高频信号的幅值随被激信号的变化而变化.可使用同步解 调相地检波的方式来宾现

18、对信号进行解调.7、试用方框图描述测试系统的组成，并简述测试工作的全过程。他感甜I曲I物理精伽陨片温皮等）检出并臧为由场中间变麒置对接收到的电信号用便件电点 法行分析处理或经屹变换后用辘彼行信号分布星前录装置则用量茴果显示出的 10榭熊景君 或其睇融懒乳8、什么是负载效应？对于电压输出的环节，减轻负载效应的措施有哪些?号-悌置麟般T鲁时由于娃蚓交椎磁前知醵按蟆至整个装置的触印鼬都 招瘫姚艇象称被懿麻对于电臃雌环节，减轻负就雌的办陲：提高后像环节（女期的输入限揄（2）在澳来两个相喊的环节之也插人充输入阻抗、低输出版抗 的放大耦以提一方碱小从海嬲廉鱼另一方耐Ei受后一环节（嫌）后难减小鲂鼬 的变化

19、从礴整鳗效功（3）蚓反馍磐颜聘凰朝耐市几平秘蝌节吸眦盘9、试说明二阶测试系统的阻尼度大多采用0.60.7的原因。阻尼比在这个范围内可提高系统响应的快速性.以及工作的范围更大些UI ） II ! 1 I !tl ! ! 110、简述涡流式传感器的工彳原理，它有哪些特点？上慢眦卜嫩嬲雌栅加冷蝌蒯炉旗取i所R8W,此交通眦掠醐金雕,金熊修产期合确应麟11,幡麟 鼬触会产生翅n 场机，硼瞅评,蜀糯产生般诞脚1锚琳脚蚓方的皈M斓撇帕 她 杆融流嬲制网住殿雕鞅肺Z触蜘蜘融切有先11、何谓压电效应？压电式传感器对测量电路有何特殊要求 ？为什么？赠般的力邮肺,神儿欣寸触了如,而&螭挪匕荣凝毗嬲辅，掘饨

20、即 期力挪3聊耕酷5HM航蝴.为蝴佛糠i幅的i熊浦 激粒扑在制道抑M电容口如肤肺间翻的主要是力了也M量同杳量比毛尊一足的 蒯帽并圾秣翻凰12、试述霍尔效应及其用来测量位移的原理。辘痂惘于撕出第螂DM健肝辘辘前方肚铲眺觥 Mt 籁撇螭五、计算分析题s为两传感器的中点至漏损处的距离1、试用相关分析的知识说明如何确定深埋在地下的输油管裂损的位置。毅领姬用作向两1唯特声电的声瀛在两榭叫上分别发宣传感卷1部制飙f 2,并将两相叫信号 物出就接到相关分析仪署匕因为放置后感需的两点脚颗处不等茹州的剖猫至两传做U有 时塔 眄相郑上口&%(力辨大优 研二腮时宾 虹舸帆跚除两施釉点 的隔加=vrj2, v

21、加锥管道中蹄柳队2、简述霍尔效应现象，并说明如图所示利用霍尔传感器是如何测位移的?将霍耳元件置于磁场B中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为 霍尔效应0a端通人电流I,根据霍尔效应,将霍尔元件置于磁场中，左半部磁场方向向上，右半部磁场方向向下，从 左半部产生霍尔电势 VH1 ,右半部产生露尔电势 VH2 ,其方向相反。因此，c、d两端电势为VH1VH2。如果霍尔元件在初始位置时VH1=VH2 ,则输出为零；当改变磁极系统与霍尔元件的相对位置时，即可得到输出电压，其大小正比于位移量。3、求周期信号 x(t)=0.6cos(10t+30 o)+0.3cos(1

22、00t-60 o)通过传递函数为 H(s)=1/(0.005s+1)的装置后所得到的稳态响应。(10分)外用据砥性系统的叠加将性以及同颜串特性,可设稳志用应留费为y(后，寸附他眦i(血椁0用(10)+0.34(100)era(lOOHOr+p (100)由蜂闫/(0 005川)可得H(jb)二1/(加.005(阴1),则43)=1/，也005加"1,/()=-n匕”口(0.0的口)故 M1W V (10)= AU砌二(100)=4、以阻值R=120Q、灵敏度S=3的电阻丝应变片与阻值为120。的固定电阻组成电桥，供桥电压为6V,并假定负载电阻为无穷大,当应变片的应变为3仙e和300a e时，分别求出半桥双臂、全桥式电桥的输