机械工程测试技术基础试题复习题

1、、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是 连续 的。、均方值x2表示的是信号的强度，它与均值x、方差x2的关系是 ¢x2=Hx2+óx2 。 、测试信号调理电路主要有 电桥 、 放大 、 调制解调电路 。、测试系统的静态特性指标有 非线性度 、 灵敏度 、 回程误差 。、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的 斜率 。、传感器按信号变换特性可分为 物性型传感器 、 结构型传感器 。、当 óó0 时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于 定值 。、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合 相邻相反 、

2、相对相同 的变化，才能使输出有最大值。、信号分析的过程主要包括： 信号分析 、 信号处理 。10、系统动态特性在时域可用 传递函数 来描述，在复数域可用 频率函数 来描述，在频域可用 脉冲响应 函数 来描述。11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对差模信号有放大作用。12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 分布电容 。13、压控振荡器的输出电压是方波信号，其 频率 与输入的控制电压成线性关系。14、调频波的解调又称鉴频，其解调电路称为鉴频器。15、滤波器的通频带宽和响应时间成反比关系。16、滤波器的频率分辨力主要由其带宽决定。17、对于

3、理想滤波器，滤波器因数1。18、带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1）串联而成（fc2> fc1）。19、测试系统的线性度和滞后度是由系统误差引起的；而重复性误差是由随机误差引起的。1、非周期信号可分为瞬变非周期信号和 准周期信号 信号。、均方值x2表示的是信号的 强度 ，它与均值x、方差x2的关系是 。 、测试系统的静态特性指标有 灵敏度 、 非线性度 、 回程误差 。、测试系统的组成类型大体分为 组合型 和 一体化 型 。、当óó0 时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于 定值 。、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间

4、阻值的变化量符合 相邻相反 、 相对相同 的变化，才能使输出有最大值、信号分析的过程主要包括： 信号处理 、 信号分析 。、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 分布电容 。、在数据采集系统中，常采用程序控制放大器。10、根据载波受调制的参数的不同，调制可分为调幅、调频、调相。11、压控振荡器的输出电压是方波信号，其 鉴频 与输入的控制电压成线性关系。12、调频波的解调电路称为鉴频器。13、滤波器的频率分辨力主要由其带宽决定。14、倍频程选择器决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。15、带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1）串联而成（fc2> fc

5、1）。16、用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越长。17、如信号的自相关函数为Acos，则其均方值x2=A。18、低通滤波器对阶跃响应的建立时间Te带宽B成反比、，或者说它们之间的乘积是常数。19、测试系统的线性度和滞后度是由系统误差引起的；而重复性误差是由随机误差误差引起的。周期信号的频谱是 离散 的，而非周期信号的频谱是连续的。2、周期信号可按三角函数分解成下列形式：， 其中， ， ， 。3、使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称 滤波器 。 4、信号可分为确定性信号和 随机信号 ，也可分为模拟信号和 数字信号 。5、滤波器的品质因素Q与带宽B

6、的关系是 。6、金属应变片是根据 正 应变 效应 原理工作的。7、当把石英等晶体置于电场中，其几何尺寸将发生变化，这种由于外电场作用导致物质机械变形的现象称为 逆电压效应 。8、矩形窗函数的频谱是 函数。 9、两个时域函数、的卷积定义为 。10、均方值x2表示的是信号的强度，它与均值x、方差x2的关系是 。 11、测试系统的静态特性指标有 灵敏度 、 非线性度 、 回程误差 。 12、半导体应变片是根据 压阻效应 原理工作的。13、根据载波受调制的参数的不同，调制可分 调频 、 调幅 、 调相 。1、函数的频谱是 均匀 谱。 2、使信号中特定的频率成分通过，而衰减其他频率成分的电路称 滤波器

7、。 3、对于实际滤波器，滤波器因数范围一般是（1，5）。4、传感器按结构可分为 电容式传感器 、 电感式传感器 等。5、两个时域函数、的卷积定义为 。6、测试系统的静态特性指标有 灵敏度 、 非线性度 、 回程误差 。7、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对差模信号有放大作用。8、滤波器的频率分辨力主要由其带宽决定。9、对于理想滤波器，滤波器因数1。10电感式传感器常可分为 自感式 、 互感式 等。11、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的 斜率 。12、当 óó0 时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋

8、于 定值 。13、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在 分布电容 。14、调频波的解调电路称为鉴频器。15、滤波器的通频带宽和响应时间成反比关系。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（常数），相频特性为（）=-t）。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

9、用某些物质的_压电效应_而工作的6、 调幅波可以看作是载波与调制波的相乘。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( )=(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 ），（信号的调理和转换 ）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（ 泄露）现象。13、 能用确切数学式表

10、达的信号称为确定性信号，不能用确切数学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，旁瓣幅度小些。15、根据滤波器的选频作用分，滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。16、由函数卷积特性，任一函数x(t)与具有时移to的单位脉冲函数(t±to)的卷积为x=(t±to)，(t)函数的频谱密度函数为二、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。(T)2、周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的整数倍。(T)3、一般把控制高频震荡波的缓变信号称为调制波，载送缓变信号的高频震荡称为载波，调制后的震荡波称

11、为已调波。(T)4、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。(F)5、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。(T)6、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。(F)7、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。(T)8、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。(f)10、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0.707。(T)11、信噪比越大则有用信号的成分越大,噪声影响也大。(T)12、用二阶系统作测量装置时，影

12、响幅值测量误差大小的参数有灵敏度。(T)13、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。(F)14、周期信号频谱具有发散性、谐波性、离散性。(f)15、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。(F) 16、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。(F)17、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。(T)18、差动半桥接法的灵敏度是单臂电桥灵敏度的3 倍。(F) 19、任意函数和函数的卷积，就是将该函数在自己的横轴上平移到函数所对应的位置。(F

13、)20、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。(T)21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臂阻值的乘积， 则电桥一定处

14、于平衡。（F ）30测试系统的灵敏度越高测量性能越好。（F）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_A_倍. A、2 B、3 C、4 D、52、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有_D_ 和 _。A、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_B_。A、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_B_。A、线性度 B、灵敏度 C、稳定性 D、回程误差5、若电容式传感器在真空中，其覆盖板面为一圆形

15、，r=20cm，极板间距d=2mm，其电容量为：_答案都是错的_。A、1.11×10-9 B、1.11×10-15C、3.27×10-9 D、3.27×10-96、信息与信号二者间关系是_C_。 A、信息与信号相同 B、信息包含信号C、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t0有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t0时，相关程度_B_。A、最低 B、最高 C、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_越小。A、被测量 B、输出量 C、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

16、、干扰噪声信号 B、正弦信号 C、有用信号 D、频域信号10、时域信号的时移，则频谱变化为（ ）A、扩展 B、压缩 C、不变 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 B、扩展，幅值压低C、扩展，幅值增高 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( )A、愈大愈好 B、愈小愈好C、接近1/2 D、接近13、 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、A1sin(w1t+1）+A2sin(w2t+2）B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1sin

17、w1t+A2sinw2t D、A1sin（w1t+）+A2sin（w2t+）14、 概率密度函数提供了随机信号（ ）的信息A、沿频域分布 B、沿幅值域分布C、沿时域分布 D、强度方面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( )A、电容式B、压电式 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B、带通 C、高通 D、低通17、 在选用振子时，除了使阻尼比接近.外，应使被测正弦信号的最高频率fm( )振动子的固有频率fnA、等于 B、>2倍 C、（.-.）D、<.1倍18、 为使电缆的长度不影响压电式传

18、感器的灵敏度，应选用（ ）放大器。 A、电压 B、电荷 C、微分 D、积分19、 当时,信号x（t）的自相关函数Rx（）呈周期性变化,说明该信号( )。A、为周期信号 B、含有周期成份 C、为离散信号 D、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( )A、不变 B、丢失 C、移相 D、一定变为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 C、非周期 D、随机22、 非线性度是表示定度曲线（ ）的程度。 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。 A、奇 B、偶 C、周期

19、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 C、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、2 C、10 D、526、 压电式传感器前置放大器的主要作用是（ ）。 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 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_ 接法可以获得最大的输出。 A、单臂电桥B、差动半桥C、补偿电桥 D、全桥28、压电

20、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。C、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C、低通滤波器 、高通滤波器 、乘法器 、振荡器30、理想滤波器在通带内的幅频特性为  A  、常数 、零 、零或常数 、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

21、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(f)，则时域信号（C ）的频谱为X(ff0）。  A . B.    C.   D. 35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 &#

22、160; 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 什么是测试？说明测试系统的构成及各组成部分的作用。答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。（1） 测量对象（2） 传感器：在测试系

23、统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。（3） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。（4） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（5） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？答：相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的阻值变化，E是由

24、电阻率的变化引起的阻值变化。不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=E，SE。各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。选用传感器的原则是什么？基本原则是：选用的传感器其性能应当与被测信号的性质相匹配。静态特性方面：a、应使被测量的变化范围在传感器的线性范围以内，并保证线性误差在允许范围内；b、传感器的分辨率（力）从数据上应小于测量要求的分辨率（力）c、满足实际要求的条件下，精度不宜过高。简述调幅波

25、的特点特点有： （1） 当调制信号x(t)>0时，调幅波xm (t)与载波y(t)同频同相，其幅值的大小与x(t)的大小有关；x(t) y(t)（2） 当x(t)<0时，xm (t)与载波y(t) 同频反相，其幅值大小仍与x(t)的大小有关；（3） 调幅波是一高频，但其包洛线和调制信号x(t)相似，其副值受x(t)变化的影响，y(t)的频率越高，即波形越宽，相似程度越好。交流电桥达到平衡时必须满足的条件是什么？如何来实现交流电桥的平衡？答：两个条件：相对两臂阻抗之模的乘机应相等，并且它们的阻抗角之和也必须相等。实现：电阻平衡，电容平衡。按一阶系统为例，简述求解具体系统频谱特性的一般

26、步骤，并简要说出一阶系统的特性。答：一般步骤：1）对系统建模，2）求拉氏变换3）求传递函数4）求频率响应函数、幅频特性和相频特性；6）画相应的图形并分析改进之。一阶系统图形有几个关键点，对它进行讨论，并分析最左最右的趋势。以二阶系统为例，简述求解具体系统频谱特性的一般步骤，并简要说出二阶系统的特性。答：一般步骤：1）对系统建模，2）求拉氏变换3）求传递函数4）求频率响应函数、幅频特性和相频特性；6）画相应的图形并分析改进之。二阶系统图形有几个关键点，对它进行讨论，并考虑最左最右的趋势。什么是调制和解调？其作用是什么？如何实现对信号进行调幅和解调？调制：就是使一个信号的某些参数在另一个信号的控制

27、下而发生变化的过程。解调：从已调制波中恢复出调制信号的过程。作用：调制的目的：使缓变信号便于放大和输出。解调的目的：恢复原信号。可使用同步解调、相敏检波的方式来实现对信号进行解调。 简述信号不失真条件。答：对一个测试装置，其输出y(t)和输入x(t)满足 y(t)=A0x(t-0)。式中A0、0 均为常量。则，即实现不失真测量的基本条件为A()= A0 =常数，()=-0测试装置2个环节的串联后的频率响应函数与它的2个组成之间的关系是什么？为什么所有的系统都可以由一阶和二阶系统来组成？ 测试装置2个环节的串联后的频率响应函数是它的2个组成频率响应函数之积。根据数学知识可知，任何多项式相除都可以

28、化简为一次式和二次式组合而组成。故所有的系统都可以由一阶和二阶系统来组成。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？高频正弦电压（2）该电桥的输出电压是何波形？高频正弦波的幅值随传感器输出波的变化而变化（3）输出电压的幅值与传感器的什么量有关？灵敏度（4）输出电压大小能否反映被测量的方向？不能欲知被测量的方向，测量电路中应带有什么环节?，在测量电路之后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上，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无用值相互抵消。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。输出量是电压值。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，它的输出量与输入量之间有较好的线性关系5、简述压电效应现象；石英晶体所产生的横向和纵向压电