机械工程测试技术试题与答案.docx

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1、机械工程测试技术试题与答案一、填空每空1份，共20分1.测试技术的基本任务是获取有用的信息2.从时域看，系统的输出是其输入与该系统脉冲响应函数的卷积。3.信号的时域描绘，以时间(t)为独立变量；而信号的频域描绘，以频率f或)(为独立变量。4.假如一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样经过中出现混叠现象，采样频率应该大于100Hz。5.在桥式测量电路中，根据其鼓励电压或工作电压或桥压或电源的性质，可将其分为直流电桥与沟通电桥。6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用导体机械形变引起的电阻变化，后者利用半导体电阻率的或半导体压阻效应变化引起的电阻变化。7.压电式传感器是利

2、用某些物质的压电效应而工作的。8.带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1，其带宽B=12ccff-；若其带宽为1/3倍频程则fc21。9.属于能量控制型的传感器有电阻式传感器、涡电流传感器电容式传感器、电感式传感器等。10.根据载波受调制的参数不同，调制可分为调幅、调频、调相。11.相关滤波的工作原理是同频相关不同频不相关/同频检测原理12测试装置的动态特性能够用传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数进行数学描绘。二、选择题把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分1不能用确定的数学公式表达的信号是D信号。A复杂周期B非周期C瞬态D随机2平稳随机经过必须B。A连续B统计特征与时间无关C

3、各态历经D统计特征等于时间平均3一阶系统的动态特性参数是C。A固有频率B阻尼比C时间常数D灵敏度4系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为A。A回程误差B绝对误差C相对误差D非线性误差5电阻应变片的输入为B。A力B应变C速度D加速度6D用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。A传递函数B相互关函数C互谱密度函数D相干函数7为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用B放大器。A电压B电荷C微分D积分8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D传感器。A电容式B压电式C电阻式D电涡流式9信号分析设备

4、可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带B，可以到达分析的目的。A重放速度放快B重放速度放慢C重放速度不变D多放几次当前位置：文档视界机械工程测试技术试题与答案机械工程测试技术试题与答案频谱特点：离散性、谐波性、递减性3分(每答对一个得1分)2二阶测试装置的两个动态特性参数是什么？为了实现不失真测试，怎样确定其取值范围？固有频率()和阻尼比()3分(每答对一个得1.5分)；为n了实现不失真,阻尼比()取值0.60.8;工作频率取值小于等于0.58n2分(每答对一个得1分3何谓不失真测试？实现测试不失真的测试装置的幅频和相频特性应怎样？输出y(t)与输入x(t)知足关系y(t)=A0x

5、(t-t0),其中A0和t0为常数,则为不失真测试。2分或者用文字描绘上述关系，描绘正确2分，不完好1分，错误不得分。实现不失真测试的测试装置的幅频特性为A()=A0=常数1.5分相频特性为()=t-1.5分或者用文字表述，表述正确同样得分。4信号的预处理包括那些环节？1电压幅值调理或者放大1分2滤波或者滤去高频2分3隔离直流分量或者隔直1分4如原信号进行调制，则应先进行解调或者解调1分5为什么在动态电阻应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？动态电阻应变仪采用的是纯电阻沟通电桥1分，即便各桥臂均为电阻，由于导线间存在分布电容1分，相当于在各桥臂上并联了一个电容，因而，除了电阻平衡

6、外，还须有电容平衡3分。5分6测得两个同频正弦信号的相关函数波形如图1，问：图11这一波形是自相关函数还是相互关函数？为什么？2从波形中能够获得信号的哪些信息？1相互关函数，由于是非奇非偶函数。2分2频率信息：正弦波形的频率与此波形频率一样1分相位信息：两正弦波形之间的相位差就是此波形中的初相位1分幅值信息：此波形的振幅是两个正弦波振幅乘积的一半1分五、计算题共14分16分已知低通滤波器的频率响应函数为jH+=11)(，式中s05.0=当输入信号为)45100cos(5.0)60cos(6.0)(-+=tttx时，求滤波器的稳态输出)(ty.。)45100cos(5.0)60cos(6.0)(

7、?-+=tttx令)60cos(6.0)(1ttx=，)45100cos(5.0)(2?-=ttx根据线性系统频率保持性和幅频相频特性2)(11)(+=A，)tan()(?-=由601=，能够得到：316.0)6005.0(11)(21=?+=A1分?-=?-=-=565.71)6005.0()()(1arctgarctg?1分)565.7160cos(1896.0)565.7160cos(316.06.0)(1?-=?-?=ttty由1002=，能够得到：196.0)10005.0(11)(22=?+=A1分?-=?-=-=69.78)10005.0()()(2arctgarctg?1分)6

8、9.123100cos(098.0)69.7845100cos(5.0196.0)(2?-=?-?-?=ttty由线性系统的叠加性可得)69.123100cos(098.0)565.7160cos(1896.0)()()(21?-+?-=+=tttytyty24分有一信号)cos()(?+=tAtx，初始相角?为一随机变量；试求1求其自相关函数；2确定其均值和方差。自相关函数：?+?=TxdttxtxTR0)()(1lim)(1分=dttAtATT)(cos)cos(1lim0?+?+?=)cos(22A1分均值：?-=2200)(1TTxdttxT=?-+22000)cos(1TTdttAT

9、?=01分方差：2)(12220200AdttxTTTxx=-=?-34分以阻值=120R，灵敏度5.2=S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4V，并假定负载电阻无穷大，当应变片的应变为1000时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压单臂：36000105.241010005.24141414-?=?=?=?=uSuRRuRRuyV2分双臂：3600010541010005.22121212-?=?=?=?=uSuRRuRRuyV2分温习题第一章信号及其描绘一填空题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

10、前应用最广泛的是电信号。2、信号的时域描绘，以为独立变量；而信号的频域描绘，以为独立变量。3、周期信号的频谱具有三个特点：，。4、非周期信号包括信号和信号。5、描绘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，虚频谱相频谱总是对称。二判定对错题用或表示1、各态历经随机经过一定是平稳随机经过。2、信号的时域描绘与频域描绘包含一样的信息量。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、随机信号的频域描绘为功率谱。三简答和计算题1、求正弦信号txtxsin)(0=的绝对均值|x|和均方根值xrms。2、求正弦信号)sin()(0?+

11、=txtx的均值x，均方值2x，和概率密度函数p(x)。3、求指数函数)0,0()(=-taAetxat的频谱。4、求被截断的余弦函数?=-tatetxat的频谱。第二章测试装置的基本特性一填空题1、某一阶系统的频率响应函数为121)(+=jjH，输入信号2sin)(ttx=，则输出信号)(ty的频率为=，幅值=y，相位=。2、试求传递函数分别为5.05.35.1+s和2224.141nnnss+的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。4、当测试系统的输出)(ty与输入)(tx之间的关系为)()(00ttxAty-=时，该系统能实现测试。此时

12、，系统的频率特性为=)(jH。5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感悟的越小。6、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。二选择题1、不属于测试系统的静特性。1灵敏度2线性度3回程误差4阻尼系数2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统响应的卷积。1正弦2阶跃3脉冲4斜坡3、两环节的相频特性各为)(1Q和)(2Q，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为。1)()(21QQ2)()(21QQ+3)()()()(2121QQQQ+4)()(21QQ-4、一阶系统的阶跃响应中，超调量。1存在，但3、测试装置实现不失真测试的条件是什么？4、某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为

13、1005.01)(+=ssH。求其对周期信)45100cos(2.010cos5.0)(?-+=tttx的稳态响应)(ty。5、将信号tcos输入一个传递函数为ssH+=11)(的一阶装置，试求其包括瞬态经过在内的输出)(ty的表达式。第三章常用传感器一填空题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变化，后者利用变化引起的电阻变化。3、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响，实际应用时经常采用工作方式。4、压电式传感器的测量电路即前置放大器有两种形式

14、：放大器和放大器，后接放大器时，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沟通磁场中的效应。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、构造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构造参数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6、压电式传感器输出电缆长度的变化

15、，将会引起传感器的产生变化。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8、自感型可变磁阻式传感器，当气隙变化时，其灵敏度S与之间的关系是：S。11k2k32-k42-k9、光电倍增管是利用效应制成的器件。1内光电2外光电3光生伏特4阻挡层三判定对错题用或表示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

16、器测量位移与其它位移传感器比拟，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？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？应采取什么措施改良，就能够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构造上有何不同，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用简图讲明该传感器的构造并扼要讲明其作用原理；2两个线圈通常应该接在什么电路中？用图讲明怎样接法。7、某电容传感器平行极板电容器的圆形极板半径)(4mmr=，工作初始极板间距离)(3.00mm=，介质为空气

17、。问：1假如极板间距离变化量)(1m=?，电容的变化量C?是多少？2假如测量电路的灵敏度)(1001pFmVk=，读数仪表的灵敏度52=k格mV在)(1m=?时，读数仪表的变化量为多少？第四章信号调理、记录和显示一填空题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，根据的性质，电桥可分为直流和沟通电桥。3、在桥式测量电路中，根据工作时阻抗介入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。信号调幅波能够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

18、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1cf、2cf的定义为，其带宽B，若为倍频程滤波器1cf与2cf的关系为。8、RC低通滤波器中RC值愈，则上截止频率愈低。二选择题1、设有一电路，1R是工作桥臂，2R，3R，4R是固定电阻，且4321RRRR=。工作时1112RRR?+，则电桥输出电压ye。0e为电桥的电源电压。10114eRR?20112eRR?3011eRR?40112eRR?2、调幅经过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

19、流4、一选频装置，其幅频特性在2f区间近于平直，在02f区间急剧衰减，这叫滤波器。1低通2高通3带通4带阻5、一带通滤波器，其中心频率是0f，-3dB带宽是B，则滤波器的品质因数Q等于。1Bf+02Bf-03Bf04Bf0三判定对错题用或表示1、平衡纯电阻沟通电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。2、调幅波是载波与调制信号的叠加。3、带通滤波器的波形因数值越大，其频率选择性越好。4、将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。四简答和计算题1、何谓电桥平衡？要使直流电桥平衡，桥臂参数应知足什么条件？沟通电桥应知足什么条件？2、调幅波的解调方法有哪几种？3、抗混滤波器的作用是什么？它选用何种滤波器

20、？其截止频率怎样确定？4、相关滤波器的的基本原理是什么？举例讲明其工程应用。5、以阻值=120R，灵敏度2=S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VV30=，若其负载电阻为无穷大，应变片的应变2000=。1求单臂电桥的输出电压及其灵敏度。2求双臂电桥的输出电压及其灵敏度6、若)(tx为调制信号，tfty02cos)(=为载波，)(txm为调幅波如下图1利用傅里叶变换性质讲明调幅经过的原理。2画出载波与调幅波的双边频谱图。第五章信号处理初步一填空题1、为了识别信号类型，常用的信号分析方法有、和。2、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。3、在数字信号处理中，为避免

21、频率混叠，应使被采样的模拟信号成为，还应使采样频率知足采样定理即。4、假如一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样经过中出现混叠现象，采样频率应该大于Hz。5、若x(t)是均值为ux为零的宽带随机信号其自相关函数=0时Rx()，时Rx()。6、用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。7、若某一信号的自相关函数为)cos(A，则该信号的均方值为2x=，均方根值为xrms=。8、最常用的功率谱估计方法为。9、)(fSx为信号的沿频率轴的分布，2)(fX称为。10、巴塞伐尔定理表示在中计算的信号总能量，等于在中计算的信号总能量。二判定对错题用或表示1、频率分辨力越高，则泄漏误差越小。2、A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。3、对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。4、窗函数频谱的主峰瓣宽度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。5、相互关函数是偶实函数。