2022年机械工程测试技术基础知识点总结 .pdf

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1、第一章信号及其描述（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。这些物理量就是信号，其中目前应用最广泛的是电信号。2、 信号的时域描述，以时间t 为独立变量；而信号的频域描述，以频率 f 为独立变量。3、 周期信号的频谱具有三个特点：离散性， 谐波性，收敛性。4、 非周期信号包括准周期信号和瞬态非周期信号。5、 描述随机信号的时域特征参数有均值、均方值、方差。6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是偶对称，虚频谱（相频谱）总是奇对称。（二）判断对错题（用或表示）1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ Y ）2、 信号的时域描述

2、与频域描述包含相同的信息量。（ Y ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ X ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ X ）5、 随机信号的频域描述为功率谱。（ Y ）（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()(0txtx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TtTtttx|0|cos)(0的傅立叶变换。5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin)(0tatetxat的频谱。第二章测试装置的基本特性（一）填空题1、

3、 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. 1s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 有傅 立 叶 变 换 法、和滤波器法。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，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知的被测量越小。6、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该

4、具有线性关系为最佳。（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）斜坡精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页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）)()(21QQ（2）)()(21QQ（3）)()()()(2121QQQQ（4）)()(21QQ4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量。（1）存在，但 5（2）存在，但 2fh 。4、 如果

5、一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于100 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( ) x2 ，时 Rx( ) 0 。6、相干函数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= A ，均方根值为 xrms= A的根次。8、 最常用的功率谱估计方法为周期图法。9、)( fSx为信号的功率密度沿频率轴的分布，2)( fX称为能谱。10、巴塞伐尔定理表示在时域中计算的信号总能量， 等于在频域中计算的信号总能量。（

6、二）判断对错题（用或表示）1、 频率分辨力越高，则泄漏误差越小。（ X ）2、 A/D 转换器的位数越多，则量化误差越小。（ Y ）3、 对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。（ Y ）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。（ Y ）5、 互相关函数是偶实函数。（ X ）6、 利用系统输入x(t)与输出y(t)的自功率谱密度函数，可求该系统的频率响应函数。（ X ）7、 若系统是完全线性的，则输入- 输出的相干函数一定为1。 （ X ）（三）简答和计算题1、 已 知 信 号)s in ()co s ()(2221110tAtAAtx， 求

7、信 号 的 自 相 关 函 数)(xR，并画出自功率谱)(xS（双边幅值谱） 。2、 求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数。3、 相关滤波器的基本原理是什么？举例说明其工程应用。4、 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。5、 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)(xR和输入输出的互相关函数)(xyR之间的关系为)()(TRRxx，试说明该系统起什么作用？6、 应用巴塞伐尔定理求dttc)(sin2的积分值。第六章振动测试（一）填空题1、 单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动，位移共振频率系统固有频率，

8、 速度共振频率系统固有频率，加速度共振频率系统固有频率。2、 单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动，在相位共振处位移始终落后于激振力90 度。3、 单自由度系统基础运动所引起的受迫振动，当激振频率远大于固有频率时，质量块和壳体之间的相对运动和基础振动近于相等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页4、 激励方式分为，。5、 按所测的振动性质可将拾振器分为和。6、 阻抗头的前端是，后面是测量激振点响应的。7、 压 电 式 传 感 器 的 测 量 电 路 （ 即 前 置 放 大 器 ） 有 两 种 形 式 ：、和。8、 机

9、械系统的主要振动参数是，和。9、 相对法校准传感器时，经国家计量等部门严格校准过的传感器起着“振动标准传递”的作用，称为传感器。（二）判断对错题（用或表示）1、 压电式加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（）2、 磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（）3、 压电式加速度计手持探针法测振时，加速度计的使用上限频率最低。（）4、 压电式加速度计的重量越轻，使用上限频率越高，灵敏度越低。（）5、 涡流位移传感器属于绝对式拾振器。（）6、 低频激振时，激振器的安装固有频率应比激振频率高3 倍以上。（）7、 快速正弦扫描激振属于宽带激振法。（）8、 脉冲锤的锤头越软，则激励的频率范围越大

10、。（）9、 在振动测试中，测得的激励和响应之间的相位差包括了测试系统中所有仪器的相移。（）（三）简答和计算题1、 对单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动，分别写出其位移频响函数、速度频响函数、加速度频响函数。2、 对单自由度系统基础位移所引起的受迫振动，分别写出其相对位移频响函数、绝对位移频响函数。3、 对于压电式加速度计，画出其工作原理图，并说明为什么其上限频率取决于固有频率？4、 对于磁电式绝对速度计，画出其工作原理图，并说明为什么其下限频率取决于固有频率？5、 如何用实频曲线估计系统的固有频率和阻尼比？画图说明。参考答案第一章信号及其描述（一） 1、信号； 2、时间（ t） ，频率（

11、f） ；3、离散性，谐波性，收敛性；4、准周期，瞬态非周期； 5、均值x，均方值2x，方差2x；6、偶，奇；（二） 1、； 2、； 3、； 4、； 5、；（ 三 ） 1 、02x，20 x； 2 、 0，220 x，)cos(10tx； 3 、fjaA2； 4 、TfcTTfcT)2(sin)2(sin00；5、fajfa44202220；第二章测试装置的基本特性精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页（一） 1、1/2，2/1，45；2、123；3、傅立叶变换法，滤波器法；4、00tjeA；5、被测量； 6、线性；（二）

12、 （4） （3） （2） （4） （ 2） （3） （1）（三） （四）略第三章常用传感器（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； 6、mv / (m/s)；7、压电效应。（二） （2） （3） （4） （2） （ 3） ， （3） （4） （4） （2）（三） （四）略第四章信号调理、处理和记录（一） 1、电压或电流；2、激励电压； 3、桥臂数； 4、相乘，相乘； 5、鉴频； 6、幅值，频率 ； 7 、 幅 频 特 性 曲 线 降 为 最 大 值 的21倍 时 对 应 的 频 率 为 截 止

13、 频 率 ；12ccffB；122ccff，8、大；（二） （1） （1） （3） （2） （ 4）（三） （四）略第五章信号处理初步（一）1、 概率密度函数， 自相关函数； 2、 带通滤波法， 傅立叶变换法； 3、 有限带宽，hsff2；4、100；5、2x，0； 6、相干函数；7、AA,； 8、周期图法； 9、功率密度，能谱； 10、时域，频域；（二） 1、； 2、； 3、； 4、； 5、； 6、； 7、；（三） 1、22212120cos2cos2)(AAARx，)()(4)()(4)(2222112120AAASx；2、sin2)(xyR；3、同频相关、不同频不相关；精选学习资料 -

14、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页4、信号的常值分量为其自相关函数均值的开方，周期成分与其自相关函数周期成分的频率相同、幅值成比例关系；5、该系统的作用是使信号幅值不变、相位提前T；6、2/12/1221)(sindfdttc；第六章振动的测试（一） 1、小于，等于，大于；2、90；3、远大于； 4、稳态正弦激振，随机激振，瞬态激振；5、相对式，绝对式；6、力传感器，加速度计；7、电荷放大器，电压放大器；8、固有频率，阻尼比，振型；9、参考。（二） 1、； 2、； 3、； 4、； 5、； 6、； 7、； 8、； 9、；（三）略精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页