机械工程测试技术第二次作业
机械工程测试技术习题课后题解答
1 求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式），画出|cn|-ω和ϕ-ω图。
(1)方波的时域描述为：(2) 从而：2 . 求正弦信号的绝对均值和均方根值。
(1)(2)3.求符号函数和单位阶跃函数的频谱解：(1)因为不满足绝对可积条件，因此，可以把符合函数看作为双边指数衰减函数：其傅里叶变换为：(2)阶跃函数：4. 求被截断的余弦函数的傅里叶变换。
解：(1)被截断的余弦函数可以看成为：余弦函数与矩形窗的点积，即：(2)根据卷积定理，其傅里叶变换为：5.设有一时间函数f(t)及其频谱如图所示。
现乘以余弦函数cosω0t（ω0>ωm）。
在这个关系中函数f(t)称为调制信号，余弦函数cosω0t称为载波。
试求调幅信号的f(t)cosω0t傅氏变换，并绘制其频谱示意图。
又：若ω0<ωm将会出现什么情况？解：(1)令(2) 根据傅氏变换的频移性质，有：频谱示意图如下：(3) 当ω0<ωm时，由图可见，出现混叠，不能通过滤波的方法提取出原信号f(t)的频谱。
6.求被截断的余弦函数的傅立叶变换。
解：方法一：方法二：(1)其中为矩形窗函数，其频谱为：(2)根据傅氏变换的频移性质，有：第二章4. 求指数衰减函数的频谱函数，（）。
并定性画出信号及其频谱图形。
解：（1）求单边指数函数的傅里叶变换及频谱（2）求余弦振荡信号的频谱。
利用函数的卷积特性,可求出信号的频谱为其幅值频谱为a a`b b`c c`题图信号及其频谱图注：本题可以用定义求，也可以用傅立叶变换的频移特性求解。
5 一线性系统，其传递函数为，当输入信号为时，求：（1）；（2）；（3）；（4）。
解：(1) 线性系统的输入、输出关系为：已知，则由此可得：(2) 求有两种方法。
其一是利用的傅立叶逆变换；其二是先求出，再求，其三是直接利用公式求。
下面用第一种方法。
（3）由可得：(4) 可以由的傅立叶逆变换求得，也可以直接由、积分求得：第三章1.说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。
机械工程测试技术试卷（答案）
机械工程测试技术试卷（答案）试卷《机械工程测试技术》2022至 2023 学年度第二学期期末（A ）卷班级姓名学号（考生注意：答案须写在答题纸上，并注明题号，考试结束后将试卷连同答题纸一齐交）一、选择题1.信号是信息的（ A ）A. 载体B. 描述C. 形式D. 数量表示2.描述周期信号的数学工具是（ B ）。
A. 相关函数B. 傅氏级数C. 傅氏变换D. 拉氏变换3.瞬变信号x(t)，其频谱X(f)，则|X(f)|2表示（ B ）。
A. 信号的一个频率分量的能量B. 信号沿频率轴的能量分布密度C. 信号的瞬变功率D. 信号的功率4.不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。
A. 复杂的周期信号B. 瞬变信号C. 随机信号D. 周期信号5.两个函数)(1t x 和)(2t x ，把运算式()?∞∞--dt t x t x τ21)(称为这两个函数的（ C ）。
A. 自相关函数 B. 互相关函数 C. 卷积 D. 互谱6.数字信号的特性是（ B ）。
A. 时间上离散、幅值上连续B. 时间、幅值上均离散C. 时间、幅值上都连续D. 时间上连续、幅值上量化7.测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在（ B ）中的描述A. 幅值域B. 频域C. 复频域D. 时域8.下列微分方程中，哪一个是线性系统的数学模型？（ B ）A. 225d y dy dx t y x dt dt dt ++=+B.22d y dx y dt dt += C. 22105d y dy y x dt dt -=+ D. x dt dx y dt y d =+229.不失真测试条件中，要求幅频特性为（ B ）。
A. 线性B. 常数C. 是频率的函数D. 没有要求10.测试装置传递函数H(s)的分母与（ C ）有关A. 输入量x(t)B.输入点的位置C.装置结构D.输出点的位置11.用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数τ（ A ）A. 越小越好B. 越大越好C.0.6～0.7之间最好D. 负值最好12.下列传感器中哪个是基于压阻效应的？（B ）A. 金属应变B. 半导体应变片C. 压敏电阻D. 磁敏电阻13.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（C ）。
机械工程测试技术课后习题答案
思考题与习题0-1 举例说明什么是测试？答：⑴测试的例子：为了确定一端固定的悬臂梁的的固有频率，可以采用锤击法对梁尽享激振，在利用压力传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。
⑵结论：由本例可知，测试是指确定被测对象悬臂梁固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段-激振。
拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息过程。
0-2 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要组成部分的作用。
答：⑴：测试系统的方框图如图0-1所示。
⑵：各部分的作用如下。
传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算。
滤波和分析；信号显示、记录环节将来至信号处理环节的信号显示或存储；模数转换和数模转换是进行模拟信号与数字信号的相互转换，以便于用计算机处理。
0-3 针对工程测试技术课程的特点，思考如何学习该门课程？答：本课程具有很强的实践性，只有在学习过程中密切联系实际，加强实验，注意物理概念，才能真正掌握有关知识。
在教学环节中安排与本课程相关的必要的实验及习题，学习中学生必须主动积极的参加实验及完成相应的习题才能受到应有的实验能力的训练，才能在潜移默化中获得关于动态测试工作的比较完整的概念，也只有这样，才能初步具有处理实际测试工作的能力。
思考题与习题1-1 信号的分哪几类以及特点是什么？ ⑴、 按信号随时间的变化规律分为确定性信号和分确定性信号，确定信号分为周期信号（包括谐波信号和一般周期信号）和非周期信号（准周期信号和以便非周期信号）；非确定性信号包括平稳随机信号（包括各态历经信号和非各态历经信号）和非平稳随机信号。
⑵、 按信号幅值随时间变化的连续性分类，信号包括连续信号和离散信号，其中连续信号包括模拟信号和一般模拟信号，离散信号包括一般离散信号和数字信号。
⑶、 按信号的能量特征分类，信号包括能量有限信号和功率有限信号。
机械工程测试技术练习题及答案(精华版)
第一章 绪论1、列举出一些农业工程中应用测试技术的例子。
2、写一篇关于位移、速度、温度、力或应变测量系统的构成和测量过程的简短报告。
3、何谓测量误差？通常测量误差是如何分类、表示的？4、为什么是用测量仪器时，不仅要考虑其准确度，而且要考虑其量程？第二章 测试装置基本特性1、填空题1) 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin)(tt x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。
2）当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 测试。
此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。
3）传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 越小。
4）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。
2、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)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为（ ）。
（1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）)()()()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q -4）一阶系统的阶跃响应中，超调量（ ）。
（1）存在，但<5％ （2）存在，但<1 （3）在时间常数很小时存在 （4）不存在5）忽略质量的单自由度振动系统是 系统。
（1）零阶 （2）一阶 （3）二阶 （4）高阶 6）一阶系统的动态特性参数是（ ）。
固有频率 （2）线性度 (3)时间常数 （4）阻尼比7）用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值（ ）倍所经过的时间作为时间常数。
（1）0.632 （2）0.865 （3）0.950 （4）0.982 3、判断题1）在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。
大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1,2,3
大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1,2,3大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1,2,3 大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1试卷总分：100 测试时间：--单选题判断题、单选题（共10 道试题，共60 分。
）1.矩形窗函数的时域窗宽T越大，主瓣宽度（）.A. 不变B. 越小C. 越大D. 不定满分：6分2.周期信号是由一个或几个、乃至无穷多个（）的谐波叠加而成.A. 不同频率B. 相同频率C. 不同幅值D. 相同幅值满分：6分3.测量器具的计量特性随时间的慢变化称为（）.A. 标称范围B. 量程C. 测量范围D. 漂移满分：6分4.对于高频信号来说，当传输距离与信号波长可比时，应考虑（）.A. 信道通道元器件噪声干**B. 长线传输干**C. 信号通道中信号的窜**D. 电磁场干**满分：6分5.理论上，一阶系统的响应当t趋向于（）时达到稳态.A. 0B. 1C. 无穷大D. ω满分：6分6.对于二阶装置，通常通过（）估计其动态特性参数.A. 幅频曲线p10.随机信号样本函数在有限时间区间上的部分称为（）.A. 样本记录B. 平稳随机过程C. 非平稳随机过程D. 各态历经随机过程满分：6分大工13秋《机械工程测试技术》在线作业1试卷总分：100 测试时间：--单选题判断题、判断题（共10 道试题，共40 分。
）1.影响二阶系统动态特性的参数是固有频率和阻尼比.A. 错误B. 正确满分：4分2.描述随机信号必须用概率和统计的方法.A. 错误B. 正确满分：4分3.用阶跃响应法求测量装置的动态特性是一种时域测试的易行方法.A. 错误B. 正确满分：4分4.灵敏度没有量纲.A. 错误B. 正确满分：4分5.在有一定传输长度的数字信号的传输中采用双绞线不能降低电磁干**的影响.A. 错误B. 正确满分：4分6.离散信号只能用离散图形表示.A. 错误B. 正确满分：4分7.工程中常见的周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而增大的.A. 错误B. 正确满分：4分8.每个信号有其特有的幅频谱和相频谱.A. 错误满分：4分9.几个简谐信号的叠加，一定是周期信号.A. 错误B. 正确满分：4分10.信号时域描述能反映信号幅值随时间变化的关系.A. 错误B. 正确满分：4分大工13秋《机械工程测试技术》在线作业2试卷总分：100 测试时间：--单选题判断题、单选题（共10 道试题，共60 分。
机械工程测试技术_课后习题及答案
机械工程测试技术基础习题解答教材：机械工程测试技术基础，熊诗波 黄长艺主编，机械工业出版社，2006年9月第3版第二次印刷。
绪 论0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。
解答：教材P4~5，二、法定计量单位。
0-2 如何保证量值的准确和一致？解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义；2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备；3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。
3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。
0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？解答：（教材P8~10，八、测量误差）0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。
①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm 2解答：①-667.810/1.01825447.6601682/10±⨯≈± ②60.00003/25.04894 1.197655/10±≈±③0.026/5.482 4.743±≈‰0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？解答：(1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。
(2)要点：见教材P11。
0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？解答：(1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而引用误差=绝对误差/引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。
许同乐-机械工程测试技术课后习题及答案
许同乐-机械工程测试技术课后习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN思考题与习题0-1 举例说明什么是测试答：⑴测试的例子：为了确定一端固定的悬臂梁的的固有频率，可以采用锤击法对梁尽享激振，在利用压力传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。
⑵结论：由本例可知，测试是指确定被测对象悬臂梁固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段-激振。
拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息过程。
0-2以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要组成部分的作用。
答：⑴：测试系统的方框图如图0-1所示。
⑵：各部分的作用如下。
传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算。
滤波和分析；信号显示、记录环节将来至信号处理环节的信号显示或存储；模数转换和数模转换是进行模拟信号与数字信号的相互转换，以便于用计算机处理。
0-3 针对工程测试技术课程的特点，思考如何学习该门课程答：本课程具有很强的实践性，只有在学习过程中密切联系实际，加强实验，注意物理概念，才能真正掌握有关知识。
在教学环节中安排与本课程相关的必要的实验及习题，学习中学生必须主动积极的参加实验及完成相应的习题才能受到应有的实验能力的训练，才能在潜移默化中获得关于动态测试工作的比较完整的概念，也只有这样，才能初步具有处理实际测试工作的能力。
思考题与习题1-1信号的分哪几类以及特点是什么⑴、按信号随时间的变化规律分为确定性信号和分确定性信号，确定信号分为周期信号（包括谐波信号和一般周期信号）和非周期信号（准周期信号和以便非周期信号）；非确定性信号包括平稳随机信号（包括各态历经信号和非各态历经信号）和非平稳随机信号。
⑵、按信号幅值随时间变化的连续性分类，信号包括连续信号和离散信号，其中连续信号包括模拟信号和一般模拟信号，离散信号包括一般离散信号和数字信号。
机械工程测试技术习题大全及答案
目录第一章习题 (2)参考答案 (7)典型例题 (10)第二章习题 (22)参考答案 (25)典型例题 (26)第三章习题 (40)参考答案 (43)典型例题 (44)第四章习题 (52)参考答案 (57)典型例题 (58)第五章习题 (66)参考答案 (70)典型例题 (71)第一章习题一、 选择题1.描述周期信号的数学工具是（ ）。
.A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。
A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是（ ）。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的，也可能是无限的5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。
B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C.()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是（ ）。
A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的７.描述非周期信号的数学工具是（ ）。
A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数８.下列信号中，（ ）信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sin x t t =+C.0()sin at x t e t ω-=⋅９.连续非周期信号的频谱是（ ）。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ ）。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ ）。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知 ()12sin ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为（ ）。
《机械工程测试技术》课后习题答案机工版
2 44, 724,500, 600 2 22,362, 250,300 11,181,125,150
所以该信号的周期为 0.25s。
1-7 求正弦信号 x(t) Asin( 2 t) 的单边、双边频谱，如果该信号延时 T 后，其频谱如何变
T
4
化？
0 ea jwt dt ea jwdt
0
11 a jω a jω
2a a2 ω2
双边指数信号的傅里叶变换是一个正实数，相频谱等于零。由于双边指数信号为实偶对
称函数，因此 X ω 为 ω 的实偶对称函数。
5
1-5 设有一组合信号，有频率分别为 724Hz， 44 Hz，500 Hz，600 Hz 的同相正弦波叠加而 成，求该信号的周期。
答：在时域范围内，实现不失真的条件是：输出信号 y t 与输入信号 x t 相比，只要是幅
值上扩大 A0 ,时间上滞后 t0 ，即 y t A0x t t0 。
2-6 从频域说明测量系统不失真测量条件是什么? 答：在频域内实现不失真测试的条件即为幅频特性是一条平行于 轴的直线，相频特性
1
在教学环节中安排与本课程相关的必要的实验及习题，学习中学生必须主动积极地参加 实验及完成相应的习题才能受到应有的实验能力的训练，才能在潜移默化中获得关于动态测 试工作的比较完整的概念，也只有这样，才能初步具有处理实际测试工作的能力。
2
思考题与习题
1-1 信号的分哪几类以及特点是什么？ 答：按信号随时间的变化规律分为确定性信号和分确定性信号，确定信号分为周期信号
则 有 输 出 y1 t ， 且 y1 t
2
2
11
1
cos 10t
机械工程测试技术 试题及答案
测试技术试题及答案第一次作业1、一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节，每个环节的作用是什么?答：主要环节：试验装置、测量装置、数据处理装置、记录装置。
作用：1试验装置：试验装置是使被测对象处于预定的状态下，并将其有关方面的内在联系充分显露出来，以便进行有效测量的一种专门装置。
2测量装置：测量装置是把被测量通过传感器变换成电信号，经过后接仪器的变换、放大、运算，将其变成易于处理和记录的信号。
3数据处理装置：数据处理装置是将测量装置输出的信号进一步进行处理以排除干扰和噪声污染，并清楚的估计测量数据的可靠度，获取有用的特征信息。
4记录装置：记录装置是测试系统的输出环节，它可将对被测对象所测得的有用信号及其变化过程显示或记录下来。
第二次作业3、阐述测量装置的静态特性指标及其定义？答：一、线性度：是指测试系统的输入输出保持直线关系的程度。
二、灵敏度：输入量变化与其所引起的输出量变化的比值。
三、分辨力：是指仪器能检测出和显示被测信号的最小变化量，是最小单位输出量所对应的输入量。
四、迟滞误差：测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量，这种现象称为迟滞。
五、漂移：在正常使用的条件下，输入量不发生任何变化，而测试系统的输出量在经过一段时间后却发生了改变，这种现象称为漂移。
六、重复性：是指传感器在输入按同一方向作全量程连续多次变动时所得曲线不一致的程度。
七、稳定度：稳定度是指在规定的工作条件下，测试系统的某些性能随时间变化的程度。
4、线性定常系统有那些基本特性？说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。
答：基本特性：1叠加性，2比例性，3微分特性，4积分特性，5频率保持性。
频率保持性在测量中的作用：根据频率保持性，若知道输入激励频率，则在所测得的响应信号中只有与输入激励信号同频率的分量才是输入所引起的，而其他频率分量都是噪声。
5、频率响应函数、幅频特性和相频特性的物理意义是什么？测试系统实现不失真测试的条件是什么？答：频率响应函数物理意义：系统稳态输出信号y(t)的傅里叶变换和输入信号x(t)的傅里叶变换之比： 幅频特性物理意义：系统稳态输出和输入的幅值比A(ω) ,反应测试系统对输入信号频率分量的幅值缩放能力。
机械工程测试技术基础第二章习题 及答案
第二章一、选择题1．测试装置传递函数H(s)的分母与 有关。
A.输入量)(t x B ．输入点的位置 C.装置的结构2.非线性度是表示定度曲线 的程度。
A.接近真值B.偏离其拟台直线C.正反行程的不重台3.测试装置的频响函数)(ωj H 是装置动态特性在 中的描述。
A.幅值域B.时域C.频率域D.复数域4．用常系数微分方程描述的系统称为 系统。
A.相似B.物理C.力学D.定常5.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为)(),(21s H s H ，则该 系统总的传递函数为 。
若两个环节并联时，则总的传递函数为 。
A.)()(21s H s H +B. )()(21s H s H ⋅ C ．)()(21s H s H - D ．)(/)(21s H s H6线性系统的叠加原理表明 。
A.加于线性系统的各个输人量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为 。
A.精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率8一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围 。
A.越宽B.越窄C.不变9．测试过程中，量值随时间而变化的量称为 。
A.准静态量B.随机变量C.动态量10.线性装置的灵敏度是 。
A ．随机变量 B.常数 C.时间的线性函数二、填空题1.一个理想的测试装置应具有单值的、确定的 。
2.测试装置的特性可分为 特性和 特性。
3.测试装置的静态特性指标有 、 和 。
4.描述测试装置动态特性的数学模型有 、 、 等。
5.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为 系统。
若其输入、输出呈线性关系时，则称为 系统。
6.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量y ∆与其输人信号的变化量x ∆之比值，称 为 ，如果它们之间的量纲一致，则又可称为 。
7.测试装置的输出信号拉氏变换与输人信号拉氏变换之比称为装置的 。
机械工程测试技术课后习题答案精编WORD版
机械工程测试技术课后习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】第三章：常用传感器技术3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。
传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。
如图所示的气体压力传感器。
其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p ，当p 发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。
基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。
答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。
例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。
物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。
例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。
3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？答：（1）金属电阻应变片是基于金属导体的“电阻应变效应”， 即电阻材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化的现象，其电阻的相对变化为()12dRRμε=+；（2）半导体应变片是基于半导体材料的“压阻效应”，即电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的现象，其电阻的相对变化为dR dERρλερ==。
3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S0=2，R=120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR=？设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出？解：根据应变效应表达式?R/R=S g?得?R=S g? R=2?1000?10-6?120=0.24?1）I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA2）I2=1.5/(R+?R)=1.5/(120+0.24)?0.012475A=12.475mA3）电流变化量太小，很难从电流表中读出。
《机械工程测试技术》试卷及答案2
《机械工程测试技术》注意事项：1. 考前请将密封线内的各项内容填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：开卷；4. 本试卷共二大题，满分100分，考试时间120分钟。
一、填空题（20分，每空1分）1．将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。
2．调幅信号由载波的 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 携带信号的信息。
3．调幅过程在频域相当于 过程，调幅装置实质上是一个 。
4.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为 和 。
测量结果与被测真值之差称为测量误差。
5．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。
6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 。
7．周期信号的傅氏三角级数中的n 是从0到+∞展开的。
傅氏复指数级数中的n 是从 到 展开的。
8．周期信号()x t 的傅氏三角级数展开式中：n a 表示 ，n b 表示 ，0a 表示直流分量。
9．余弦函数只有 谱图，正弦函数只有虚频谱图。
10．单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分：0()()f t t t dt δ∞-∞-=⎰。
这一性质称为 。
二、选择题（20分，每题2分）1．为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成( )。
A ．并联电路B ．串联电路C ．电桥电路 2．要使RC 低通滤波器的通带加宽，则RC 值应( )。
A.增加 B ．减少 C ．不变 3．描述非周期信号的数学工具是 。
A 三角函数B ．拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 傅氏级数 4．下列信号中． 信号的频谱是连续的。
A ．12()sin()sin(3)x t A wtB wt ϕϕ=+++ B ．()5sin 303sin x t t =+ C.0()sin atx t et ω-=5．数字信号的特征是 。
机械工程测试技术习题训练
绪论1-1.机械工程测量系统在机械工程中有哪些应用？为什么它受到机械工程中各个行业地普遍重视？1-2.叙述测量系统在自动控制中地地位和作用.1-3.测量系统有那些环节,各个环节有什么功能？1-4.举例说明接触测量与非接触测量地优缺点.1-5.什么叫智能传感器？1-6.计算机测试系统地特点是什么？1-7.虚似仪器地含义是什么？1-8.测量、测试、计量地概念有什么区别？第二章信号分析与处理2-1.信号一般有哪几种分类方法？各分为哪几类？请简要说明.2-2.请简述信号地几种描述方法.2-3.写出周期信号两种展开式地数学表达式,并说明系数地物理意义.2-4.周期信号和非周期信号地频谱图各有什么特点？它们地物理意义有何异同？2-5.求出如图2-11所示地周期性锯齿波、半波整流波形、全波整流波形地傅立叶展开式,并画出其频图.对这几个信号1000Hz.设它们地频率均为,有周期性方波、三角波、全波整流三个周期信号2-6.进行测量时,后续设备通频带地截止频率上限各应是多少？（设某次谐波地幅值降低到基波地1/10以下,则可以不考虑）2-7.求出下列非周期信号地频谱图(见图2-12）（1）被截断地余弦信号?（t)=（2）单一三角波（3）单一半个正弦波（4）衰减地正弦振荡?tt)=Aesinwt (a>0,t>=0)2-8.已知正弦信号?(t)=Asin(w t+￠),求其自相关函数和功率谱密度函数.2-9.简要说明模拟信号离散化过程中需要考虑地几个方面.第三章测量装置地基本特性3-1.线性定常系统有那些基本特性？简述同频性在动态测量中地重要意义.3-2.测量装置有哪些静态特性指标？3-3.待测压缩机转速为1000 r/min,现有1.0级精度,量程为1000 r/min及2.0级精度,量程为3000 r/min地两个转速,请问使用哪一个转速表较好,并说明原因.3-4.说明测量装置地幅频特性A(ω)和相频特性φ(ω)地物理意义.为什么A(ω)=k(常数）和φ(ω)=-ωt.时,可以作到理想地不失真测量？3-5.用时间常数为0.5秒地一阶测量装置进行测量,若被测参数按正弦规律变化,如果要求仪表指示值地幅值误差小于2%,问：被测参数变化地最高频率是多少？如果被测参数地周期是2秒幅值误差是多少？,秒5和3-6.求周期信号χ(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45°)通过频率响应为Η（jω)=1/(1+0.005jω)地测量装置后得到地稳态响应.3-7.用一个一阶测量装置测量100Hz地正弦信号,如果要求振幅地测量误差小于5%,问：此仪器地时间常数应不大于多少？若用具有该时间常数地测量仪器测量50Hz地正弦信号,相应地振幅误差和相位滞后是多少？3-8.试说明二阶测量装置地阻尼比地值多采用0.6～0.7地原因.3-9.已知一个二阶测量装置,阻尼比ζ=0.65,fn=1200Hz,问：输入240Hz和480Hz地信号时A（ω）和φ(ω)是多少？若阻尼比ζ变为0.5和0.707,A（ω）和φ(ω)又各是多少？3-10.已知某一测力传感器为二阶测量装置,其动态参数为固有频率fn=1200Hz,ζ=0.707.试求当测量信号χ(t)=sin2πft+sin6πft+sin10πft时其幅值、相位变化,其中f=600Hz.最后请用幅频、相频图作出定性解释.第四章测量误差分析4-1.什么是测量准确度？什么是测量不确定度？它们地作用如何？4-2.量程为10A地0.5级电流表经检定在示值5A外地示值误差最大,其值为15mA,问该表是否合格？4-3.对约为70V地电压进行测量,现有两只电压表可供选择；一只地量程为100V,级别为1.0级；另一只量程为200V,级别为0.5级.问用哪一只电压表测量合适？4-4.对某量进行了8次测量,测得值为：802.40,802.50,802.38,802.48,802.42,802.46,802.45,802.43,求测量量地最佳估计值和测量不确定度.4-5.按公式V=πrrh计算圆柱体积,若已知r约为2cm,要使体积地相对误差等于1%,试问r和h测量时误差应为多少？4-6.测量某电路地电流I=22.5mA,电压V=12.6,I和U地标准偏差为SI=0.5mA,SV=0.1V,求所耗功率及其标准不确定度.（I和V互不相关）4-7.设间接测量量z=x+y,在测量时,x和y是同时读数地.试求z及其标准不确定度.y51 51 54 50 51 52 50 50 53 104-8.某电子测量设备地技术说明书指出：当输入信号地频率在200kHz时,其误差不大于±2.5%；环境温度在（20±10）1/°C；电源电压变化±10%时,附加误差不大于±2%；更换晶体管时附加误差不大于±1%；假设在环境温度时使用该设备,使用前更换了一个晶体管,电源电压220V,被测信号为0.5V、220kHz地交流信号,量程为1V,试估算测量不确定度.4-9.对某测量重复测量数据如下：25.6,25.2,25.9,25.3,25.7,26.8,25.5,25.4,25.5,25.6试判断该缓数据中是否含有粗大误差.第五章信号地获取与调理5-1.参数式传感器与发电式传感器有何主要不同》试各举一例.5-2.电阻丝式应变片与半导体式应变片在工作原理上有何不同？各有何优缺点？5-3.一个电容测微仪,其传感器地圆形极板地半径r=4mm,工作初始间隙d0=0.3mm空气介质.问：（1）通过测量得到电容变化量为±3×0.001PF.,则传感器与工作之间由初始间隙变化地距离△d=?；（2）如果测量电路地放大系数K1=100mV/PF,读数仪表灵敏度K2=5格/mV,则此时仪表指示值变化多少格？5-4.差动式传感器地优点是什么？5-5.一个直流应变电桥如图5-38.已知：R1=R2=R3=R4=R=120Ω,E=4V,电阻应变片灵敏度S=2.求：（1）当R1为工作应变片,其余为外接电阻,R1受力后变化R1/R=1/100时,输出电压为多少？（2）当R2也改为工作应变片,若R2地电阻变化为1/100时,问R1和R2是否能感受同样极性地应变,为什么？调幅波是否可以看成是载波与调制信号地迭加？为什么？5-6.5-7.霍尔效应地本质是什么？用霍尔元件可测哪些物理量？请举三个例子说明.5-8.已知调幅波χ（t)=(100+30cosΩt+20cosΩt)(cosωt),其中fc=10kHZ,fΩ=500Hz,ω=2πfc.试求：（1）χ（t)所包含地各分量地频率及幅值；（2）绘出调制信号与调幅波地频谱.5-9.热电偶是如何实现温度测量地？影响热电势与温度之间关系地因素是什么？5-10.设计利用霍尔元件测量转速地装置,并说明其原理.5-11.试选择适当地中间转换器补充完整题图5-39中动态电阻应变仪方框图.5-12.设计用电涡流传感器实时监测扎制铝板厚度地装置,试画出装置地框图,简要说明工作原理.5-13.用应变片搭成电桥测量题图5-40所示两种情况地力,请回答下列问题：（1）两种情况下,应变片应接在电桥哪两用个臂上？（2）两种情况下,应分别采取什么措施来抵消温度变化引起地电阻值变化？第六章计算机测试技术6-1.自动测试系统主要由哪些部分组成？各部分地作用是什么？6-2.在设计计算机测试系统时,选择模拟多路开关要考虑地主要因素是什么？6-3.测量信号输入A/D转换器前是否一定要加采样保持电路？为什么？6-4.在选择采样保持器时,要考虑地主要因素是什么？6-5.一个计算机测试系统地测试对象是温室大棚地温度和湿度,要求测量精度分别是+1°C和+3%RH,每10min采集一次数据,应选择何种类型地A/D转换器和通道方案？6-6.如果一个计算机测试系统,要求有1%级精度性能指标,在设计该计算机测试系统时,怎样选择系统地各个器件？6-7.一个带有采样保持器地数据采集系统是否其采样频率可以不受限制？为什么？6-8.一个带有采样保持器地数据采集系统,其采样频率fs=100kHz,FSR=10V,△tap=3ns,n=8,试问系统地采样频率fs是否太高？什么叫智能仪表？它有什么特点？6-9.6-10.智能仪表有哪些基本组成部分？同时它又有哪些功能模块？6-11.何为虚拟仪器？与传统仪器相比,虚拟仪器有什么特点？6-12.试用LabVIEW5.0/6.0系统设计一个频谱分析仪.6-13.设计一个测量系统时应事先考虑哪些影响因素？并以此如何进行详细设计？6-14.为什么测量仪器设计过程中一定要注意抗干扰问题？干扰窜入仪器地方式有那些？针对不同地干扰方式,各用什么方法来解决仪器地抗干扰问题？。
机械工程测试技术习题集含答案
《机械工程测试技术》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有习题【说明】：本课程《机械工程测试技术》（编号为09009）共有计算题,简答题, 填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[ 填空题]等试题类型未进入。
一、计算题1. 求如下图所示周期性方波的复指数形式的幅值谱和相位谱2. 求所示信号的频谱)5.2()5.2(21)(21-+-=t x t x t x式中x 1(t ), x 2(t )是所示矩形脉冲。
txT 1-T 1T-T)(t x )(1t x t tt )(2t x3. 余弦偏置调制信号t f t f t x z m ππ2cos )2cos 1()(0+=的频谱。
4. 已知信号x(t)=5sin10t+5cos(100t-π/4)+4sin(200t+π/6)，通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的测试系统，试确定输出信号的频率成分并绘出输出信号的幅值谱。
5. 一阶温度传感器，其时间常数τ=3.5 (s)，试求：将其快速放入某液体中测得温度误差在2％范围内所需的近似时间。
6. 有一金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R =120Ω，设工作时其应变为1200με，问ΔR 是多少？若将此应变片与2V 直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？。
7. 用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s 和5s ，问幅值误差是多少？8. 已知低通滤波器的频率特性为)21(1)(τπf j f H +=，式中τ= 0.05s,当输入信号)45100cos(2.010cos 5.0)( -+=t t t x 时，求其输出)(t y ,并比较)(t y 与)(t x 的幅值与相位有何区别。
9. 进行某次动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/Mpa,将它与增益为0.005v/nc 的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/v 。
机械工程测试技术课后习题及答案
机械⼯程测试技术课后习题及答案机械⼯程测试技术基础习题解答教材：机械⼯程测试技术基础，熊诗波黄长艺主编，机械⼯业出版社，2006年9⽉第3版第⼆次印刷。
绪论0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。
解答：教材P4~5，⼆、法定计量单位。
0-2 如何保证量值的准确和⼀致？解答：（参考教材P4~6，⼆、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定）1、对计量单位做出严格的定义；2、有保存、复现和传递单位的⼀整套制度和设备；3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、⼯作基准等。
3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到⼯作计量器具。
0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表⽰的？解答：（教材P8~10，⼋、测量误差）0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。
①1.0182544V±7.8µV②(25.04894±0.00003)g③(5.482±0.026)g/cm2解答：①-66±?≈±7.810/1.01825447.6601682/10②6±≈±0.00003/25.04894 1.197655/10③0.026/5.482 4.743±≈‰0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？解答：(1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的⼀个估计，亦即由于测量误差的存在⽽对被测量值不能肯定的程度。
(2)要点：见教材P11。
0-6为什么选⽤电表时，不但要考虑它的准确度，⽽且要考虑它的量程？为什么是⽤电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之⼆以上使⽤？⽤量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪⼀个测量准确度⾼？解答：(1)因为多数的电⼯仪表、热⼯仪表和部分⽆线电测量仪器是按引⽤误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引⽤误差为0.2%），⽽引⽤误差=绝对误差/引⽤值其中的引⽤值⼀般是仪表的满度值(或量程)，所以⽤电表测量的结果的绝对误差⼤⼩与量程有关。
机械工程测试技术练习2参考答案(090425).docx
测试技术第2次测验班级: ____________ 姓名：_____________ 序号: ____________一、画出微型探测开关（干簧管）的结构示意图，说明它的工作过程？1 2 3 4卜电极F片2、弹片触点的开启与闭合受控于外離场的强弱变化和相对位置的改变，戲场的来源：O 永久離铁；2）电離铁。
当磁场强度较弱时（如磁铁向左右或下移动时〉，弹簧片磁化较弱，弹性预反力F弹〉磁性吸力F饌，两弹簧片的触点开启。
当磁场增强（如磁铁向中心或上移动时〉，弹簧片被强行磁化，磁性吸力F磁〉F弹预反力，两簧片触点闭合。
二、填空三、下图为变隙电感式压力传感器结构图，试分它的工作原理和特点。
答：1、工作原理：当膜盒受液压P作用时，膜盒膨胀，带动衔铁向上移动，改变衔铁与铁芯之间的间隙§ （减小〉，由电感量L与间隙&之间的关系：_ W2/7O A）25可知，电感量L与间隙6成反比；随着液压P增加，间隙6减小，电感量L增大，因此可通过测量电感量L的大小，来确定液压P的大小。
2、特点：灵敏度高、但非线性严重；量程窄，适于较小位移的測量；衔铁自由行程小，制造装配困难。
四、YGJ系列油管现场无损检测装置利用漏饌场原理，由局部缺陷检测传感器和壁厚检测传感器，定量对油管表面及内部的裂纹、孔洞、腐蚀坑及沟槽等缺陷进行计算机化无损检测。
它们既可用于室内油管的检測，又可在油管起下作业的同时进行现场检测，并对有缺陷的油管自动声光报警，检测结果可显示，存储和打印，该装置中的探头可随油管全方位游动，保证了检测结果的准确可靠。
试分析裂纹、孔洞、腐蚀坑及沟槽等缺陷检測的工作原理和该方法的特点。
YGJ系列油管现场无损检测装置答:1、探头一般为霍尔元件，其漏離检測工作原理图如下:2、工作原理：永久性磁铁使管道磁化，当管道有裂纹、孔洞、腐蚀坑及沟槽等缺陷时，在缺陷处出现漏磁现象，漏磁通的强度与缺陷的大小成比例；而漏磁通的張度可通过霍尔元件，利用霍尔效应，转换成一个脉动电压信号（霍尔电势V… =K« i xB ）,此信号经放大，滤波等变换后进入计算机分析，即可识别出管道缺陷。