《机械工程测试技术基础》期末试题及答案

1、第一章信号及其说明(1)填补问题1、测试的基本任务是获得有用的信息，信息总是包含在某一物理量中，并依此传输。 在这些物理量中，目前使用最广泛的是电信号。2 .信号的时域描述是作为独立变量的信号的频域描述为独立变量。3、周期信号的频谱有三个特征。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为、6 .实际频谱(幅度频谱)相对于信号的双边频谱总是对称的，而虚拟频谱(相位频谱)总是对称的。(2)判断是非问题(用或表示)1、各状态经过随机过程，一定是平稳的随机过程。 （）2 .信号的时域描述包括与频域描述相同的信息量。 （）3 .非周期信号的频谱一定是连续的。 （）4 .非周期信号振幅

2、频谱与周期信号振幅频谱的维度相同。 （）5 .将随机信号的频域描述为功率谱。 （）(3)简单的答案和计算问题1 .求出正弦信号的绝对平均|x|和均方根值xrms。2 .求出正弦信号的平均值、平均值和概率密度函数p(x )。3 .求指数函数的频谱。4 .求被截断的馀弦函数的傅立叶变换。5 .求指数衰减振动信号的频谱。第二章测试装置的基本特性(1)填补问题1、某一一次系统的频率响应函数为输入信号，输出信号的频率为振幅、相位。2 .求出连接两个传递函数分别为和的链路的系统的总灵敏度。3 .为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法是和。4 .当测试系统的输出和输入的关系为时，该系统可以实现测试。 此

3、时，系统的频率特性是。5 .传感器的灵敏度越高，表示传感器感知的东西越小。6 .在理想的测试设备中，输入和输出的关系应该是最佳的。(2)选择问题1 .不是测试系统的静态特性。(1)灵敏度(2)线性度(3)回归误差(4)衰减系数2 .从时域来看，系统输出是输入及其系统响应的卷积。(1)签名(2)步骤(3)脉冲(4)灯3、如果两个环节的相频率特性分别为和，则两个环节串联构成的测试系统的相频率特性为。一，二，三，四4、在一次系统的阶跃响应中，过冲量。(1)存在，但5% (2)存在，但1(3)时间常数小时存在(4)不存在5 .无视质量的单自由度振动系统是系统。(1)零层(2)一层(3)二层(4)的高阶

4、6、一次系统的动态特性参数为。(1)固有频率(2)线性度(3)时间常数(4)衰减比7 .通过阶跃响应法求出一次装置的动态特性参数，并将输出值达到稳定值的倍为止的时间设为时间常数。(1)0. 632 (2)0. 865 (3)0. 950 (4)0. 982(3)判断是非问题(用或表示)1、线性系统不满足“无失真测试”的条件，如果用它传输1000Hz的正弦波信号，输出波形必然会失真。 （）2、在线性时不变系统中，初始条件为零时，系统的输出量和输入量之比的拉式变换称为传递函数。 （）3 .当输入信号是恒定的时，系统的输出完全依赖于传递函数，而与系统的物理模型无关。 （）4 .具有相同传递函数的各种

5、装置具有相同的动态特性。 （）5 .测量装置的灵敏度越高，其测量范围越宽。 （）6、振幅特性是指响应和激励信号的振幅比与频率的关系。 （）(4)简单的答案和计算问题1、系统的频率响应函数是什么？与系统的传递函数有什么关系？2 .测试装置的静态特性和动态特性分别包含它们吗？3、测试装置实现无失真测试的条件是什么？4 .如果给定测试设备是线性的，那么系统保持不变，并且其传递函数保持不变。 求出对周期信号的稳态响应。5 .将信号输入到具有传递函数的下一级装置，以获得包含过渡过程的输出的公式。第三章常用传感器(1)填补问题1、属于能量控制型的传感器是同等的，属于能量转换型的传感器是同等的(分别举出至少

6、两个例子)。2、金属电阻应变片和半导体应变片的物理基础不同，前者利用电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化。3 .为了提高变极距离静电电容式传感器的灵敏度、线性度，减小外部条件的变化对测量精度的影响，实用上总是采用工作方式。4 .压电传感器的测量电路(即前置放大器)有放大器和放大器两种形式。 连接放大器时，不受连接电缆长度的限制。5、涡流式传感器的转换原理利用了金属导体在交流磁场中的效果。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种物质来工作的。(2)选择问题1 .电阻应变片的输入是。(1)力(2)应变(3)速度(4)加速度2 .结构传感器依赖于变化实现信号转换。(1)自身的物理

7、性质(2)体积的大小(3)结构参数(4)电阻值3 .涡流式传感器无法测量的是。(1)位移(2)材质鉴别(3)探伤(4)非金属材料4 .变极距离面积型静电电容传感器的输出与输入有关。(1)非线性(2)线性(3)反比例性(4)平方5、半导体式应变片在外力下引起电阻变化的主要原因主要是。(1)长度(2)截面积(3)电阻率(4)高吞吐量6 .压电传感器的输出电缆长度的变化引起传感器的变化。(1)固有频率(2)衰减比(3)灵敏度(4)压电常数7 .在测量位移的传感器中，属于非接触测量且不受油污等介质影响的是传感器。(1)静电容量式(2)压电式(3)电阻式(4)涡电流式8、自感型可变磁阻式传感器在气隙变化

8、时，与其灵敏度的关系为：=。(一) (二) (三) (四)。9 .光电倍增管是利用效果制作的装置。(1)内光电(2)外光电(3)光伏发电螺栓(4)势垒层(3)判断是非问题(用或表示)1 .滑动式传感器不适合测量微小位移量。 （）2 .涡流式传感器是能量控制型传感器()3 .压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。 （）4、磁电式速度传感器的上限工作频率取决于其固有频率。 （）(4)简单的答案和计算问题1、可以选择哪个传感器作为小位移传感器？2 .涡流传感器的测量位移与其他位移传感器相比，主要优点是什么？ 涡流式传感器能测量大的位移量吗？ 为什么？3、涡流传感器除了能测量位移之外，还能测量什么

9、样的非电量？4、涡流传感器能测量塑料物体移动的位移吗？ 可以测量的理由是什么？ 无法测量的理由是什么？采取什么样的措施改善的话，就可以用涡流传感器测量。5、为什么压电式加速度传感器和压电式力传感器的结构有什么不同呢？6、试验双螺旋线圈差动型电感器制作测力传感器。(1)用概略图说明该传感器的结构，简单说明其作用原理(2)两个线圈通常应该连接哪个电路？ 用附图说明连接方法。7、某电容器传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径、工作初始极板间距离、介质为空气。 提问：(1)如果有极板间距离的变化量，容量的变化量是多少？(2)测量电路的灵敏度，如果有仪表的灵敏度(格/mV )，仪表的变化量是多少？第四章

10、信号的调整、记录、显示(1)填补问题1、桥的作用是将电感、电阻、电容器的变化转换成输出的装置。2、在桥测量电路中，根据的性质，桥分为直流和交流桥。3、在桥测量电路中，根据动作时的阻抗的变化可以分为半桥和全桥测量电路。4、振幅调制是指高频的正(馀)弦信号和被测量信号，使得高频信号的振幅根据被测量信号而变化。 信号幅度调制波可以被视为载波和调制波。5 .调频波解调也被称为。6、调频利用信号电压控制一个振荡器，使其输出成为等振幅波，与信号电压成比例。7、常用滤波器的上下截止频率，的定义是，其带宽=，与八度滤波器的关系。8、RC低通滤波器中RC值越高，截止频率越低。(2)选择问题1、设电路，工作桥臂，

11、固定电阻，而且。 动作时，桥接器输出电压() 桥的电源电压。(一) (二) (三) (四)。2 .幅度调制过程对应于时域中的调制信号和载波信号。(1)乘法(2)除法(3)加法(4)减法3 .电路中鉴别器的作用是什么？(1)将高频电压转换为直流电压(2)将电感量转换为电压量(3)将频率变化转换为电压变化(4)将频率转换为电流4、在频率选择装置中，其振幅-频率特性在区间接近平坦，在区间急剧衰减，这称为滤波器。(1)低通(2)高通(3)带通(4)带区5、如果带通滤波器的中心频率是-3dB带宽，则滤波器的质量系数相等。(一) (二) (三) (四)。(3)判断是非问题(用或表示)1 .平衡纯电阻交流桥

12、必须同时调整电阻平衡和电容平衡。 （）2 .幅度调制波是载波和调制信号的叠加。 （）3、数值越大，带通滤波器的波形的频率选择性越好。 （）4 .通过将高通和低通滤波器串联连接，可以得到带通或带阻滤波器。 （）(4)简单的答案和计算问题1、什么是桥平衡？ 为了平衡直流桥，桥参数必须满足哪些条件？ 交流桥应该满足什么条件？2、调幅波的解调方法有几种？3 .耐混合滤波器的作用是什么？使用什么样的滤波器？其截止频率是如何决定的？4、相关滤波器的基本原理是什么？以其工程应用为例进行说明。5 .由电阻值、灵敏度的电阻线应变片和电阻值的固定电阻构成桥，供给桥电压，负载电阻无限大时应变片的变形。(1)求出单手

13、桥的输出电压及其灵敏度。(2)求出双臂桥的输出电压及其灵敏度6 .调制信号的情况，载波的情况，振幅调制波的情况(图示)(1)利用傅立叶变换的性质说明振幅调制过程的原理。(2)描绘载波和调幅波的双边频谱图。第五章信号处理的初步(1)填补问题1 .为了识别信号类型，常用的信号分析方法是和的。2 .为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法是和。3 .在数字信号处理中，为了避免频率重叠，必须将经采样的模拟信号设置为模拟信号，使得采样频率满足采样定理。4 .如果一个信号的最高频率为50Hz，则采样频率应大于Hz，从而在时域采样中没有混叠现象。5，x(t )在平均值ux为0的宽带随机信号的自相关函数=0时为Rx()，在时为Rx()。6 .评估系统输出信号和输入信号之间的因果性。7 .如果给定信号的自相关函数，则该信号的平均值为=，均方根值为xrms=。8 .最常用的功率谱估计方法是。9 .信号沿频率轴的分布，称为。10、巴塞罗那定理表示用计算出的信号总能量，等于用计算出的信号总能量。(2)判断是非问题(用或表示)1 .频率分辨率越高，泄漏误差越小。 （）2、A/D转换器的位数越大，量化误差越小。 （）3、对周期信号进行全周期采样后，可以完全避免栅栏效