机械工程测试技术练习题及答案(精华版)
机械工程测试技术试卷及答案
填空题（20分，每空1分）1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为（静态测量和（ 动态测量）。
2.测量结果与（被测真值）之差称为（测量误差）。
3.将电桥接成差动方式习以提高（灵敏度），改善非线性，进行（温度） 补偿。
4.为了补偿 （温度）变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 (相邻) 桥臂上。
5．调幅信号由载波的(幅值)携带信号的信息，而调频信号则由载波的 (频率 )携带信号的信息。
6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 (傅氏三角级数中的各项系数)，而双边频谱图的依据数学表达式是(傅氏复指数级数中的各项系数)。
7．信号的有效值又称为均(方根值)，有效值的平方称为(均方值2ψ)，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。
8．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(离散的)，后者频谱特点是(连续的)。
9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是（频率响应法）和（阶跃响应法）。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= （0()x t t -）。
其几何意义是把原函数图像平移至(0t )位置处 。
11、带通滤波器的中心频率F=500HZ ，负3分贝点的带宽B=10HZ ，则该滤波器的品质因数Q=（50）。
12．调幅过程在频域相当于(频率搬移)过程，调幅装置实质上是一个(乘法器)。
13．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。
14．周期信号x （t ）的傅氏三角级数展开式中：a n 表示(余弦分量的幅值)，b n 表示（正弦分量的幅值），a 0表示（直流分量）。
15．余弦函数只有（实频）谱图，正弦函数只有（虚频）谱图。
16．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∞-∞-=⎰g 0()f t 。
机械工程测试技术试卷及答案
填空题20分,每空1分1.测试技术是测量和实验技术的统称;工程测量可分为静态测量和 动态测量;2.测量结果与被测真值之差称为测量误差;3.将电桥接成差动方式习以提高灵敏度,改善非线性,进行温度 补偿;4.为了补偿 温度变化给应变测量带来的误差,工作应变片与温度补偿应变片应接在 相邻 桥臂上; 5．调幅信号由载波的幅值携带信号的信息,而调频信号则由载波的 频率 携带信号的信息;6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 傅氏三角级数中的各项系数,而双边频谱图的依据数学表达式是傅氏复指数级数中的各项系数;7．信号的有效值又称为均方根值,有效值的平方称为均方值2ψ,它描述测试信号的强度信号的平均功率;8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是离散的,后者频谱特点是连续的; 9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是频率响应法和阶跃响应法; 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 0()x t t -;其几何意义是 把原函数图像平移至t 位置处 ;11、带通滤波器的中心频率F=500HZ,负3分贝点的带宽B=10HZ,则该滤波器的品质因数Q=50; 12．调幅过程在频域相当于频率搬移过程,调幅装置实质上是一个乘法器;13．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;14．周期信号xt 的傅氏三角级数展开式中：a n 表示余弦分量的幅值,b n 表示正弦分量的幅值,a 0表示直流分量;15．余弦函数只有实频谱图,正弦函数只有虚频谱图;16．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∞-∞-=⎰0()f t ;这一性质称为脉冲采样;17、 若xt 的傅立叶变换是Xf,则xkt 的傅立叶变换是1k×k (k k)18、 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φ(ω)=−tω;19、 xt 的频谱是Xf,yt 的频谱是Yf,若在频域内Xf 与Yf 作相乘运算,则对应在时域内xt 与 yt 应作__卷积___20、 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; 21、 压电式传感器是利用某些物质的_压电效应而工作的 22、 调幅波可以看作是载波与调制波的相乘;23、 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24、 频率不同的两个正弦信号,其互相关函数Rxyτ =0 ;25、 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;26、 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 27、 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;28、 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;29、 能用确切数学式表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; 30、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;31、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; 32、由δ函数卷积特性,任一函数xt 与具有时移to 的单位脉冲函数δt ±to 的卷积为x=t ±to,δt 函数的频谱密度函数为∫1k 2kkkk kk +∞−∞ 二、选择题20分,每题2分1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度将C; A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号A; A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是D;A ．相关函数B ．拉氏变换C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中,B 是周期信号;A ．5cos100()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B ．()20cos20()atx t e tt π-=-∞<<+∞C ．()5sin 2010cos10()x t t tt ππ=+-∞<<+∞5．时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为B; A ．频带变窄、幅值增高 B ．频带变宽、幅值压低 C ．频带变窄、幅值压低 D ．频带变宽、幅值增高 6．非线性度是表示定度曲线A 的程度;A ．偏离其拟合直线B ．接近真值C ．正反行程的不重合 7．一般来说,测试系统的灵敏度越高,则其测量范围B; A ．越宽 B ．越窄 C ．不变8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件D A.波登管 B ．膜片 C ．波纹管 D ．电阻应变片9.对于单向应力状态的测量,贴应变片时,应变片的方向与主应力方向应该相交成A ° B ．45° C ．90° D ．30° 10．二阶装置引入合适阻尼的目的是C;A ．使系统不发生共振B ．使得读数稳定C ．获得较好的幅频、相频特性11．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 ; A ．并联电路 B ．串联电路 C ．电桥电路 12．要使RC 低通滤波器的通带加宽,则RC 值应 B; A.增加 B ．减少 C ．不变 13．描述非周期信号的数学工具是C ;A 三角函数B ．拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 傅氏级数14．下列信号中． C 信号的频谱是连续的;A ．12()sin()sin(3)x t A wt B wt ϕϕ=+++ B ．()5sin 30x t t =+C.0()sin at x t e tω-=15．数字信号的特征是 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 16．测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为D ; A.精度 B ．灵敏度 C ．精密度 D.分辨率17．测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是B ; A ．卷积 B ．傅氏变换对 C ．拉氏变换对 D ．微分 18．多种信号之和的频谱是C ;A.离散的B.连续的C.随机的D.周期的19．二阶装置,用相频特性中0()90w ϕ=-时所对应的频率w 作为系统的固有频率的估计值,该值与系统阻尼率的大小B ;A ．有关B ．无关C ．略有关系D ．有很大关系 20.滤波器的上、下截止频率为21,c c f f ,中心频率f ；则它们的关系是 A ; A .k 0=√k k1×k k2 B .k 0=k k1+k k22C .k 0=k k2=k k1221、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 、5 22、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 23、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24、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25、若电容式传感器在真空中,其覆盖板面为一圆形,r=20cm,极板间距d=2mm,其电容量为：___答案都是错的___;A 、×10^-9B 、×10^-15C 、×10^-9D 、×10^-9 26、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 27、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 28、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 29、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取CA 、干扰噪声信号B 、正弦信号C 、有用信号D 、频域信号30、时域信号的时移,则频谱变化为 DA、扩展B、压缩C、不变D、相移31、记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽DA、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32、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DA、愈大愈好B、愈小愈好C、接近1/2D、接近1/√233、对二阶系统输入信号xt=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为 DA、A1sinw1t+φ1+A2sinw2t+φ2B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1＇sinw1t+A2＇sinw2tD、A1＇sinw1t+φ1＇+A2＇sinw2t+φ２＇34、概率密度函数提供了随机信号 B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35、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DA、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式36、只使在fe1～fe2间频率的信号通过,应采用 B 滤波器A、带阻B、带通C、高通D、低通37、在选用振子时,除了使阻尼比接近０.７外,应使被测正弦信号的最高频率f m C 振动子的固有频率f n;A、等于B、>2倍C、≤０.５-０.６D、<０.1倍38、为使电缆的长度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39、当τ→∞时,信号xt的自相关函数Rxτ呈周期性变化,说明该信号B ;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40、正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息BA、不变B、丢失C、移相D、一定变为90°41、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、瞬态C、非周期D、随机42、非线性度是表示定度曲线B 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43、自相关函数一定是B 函数;A、奇B、偶C、周期D、非周期44、为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号,通常用D 做为解调器;A、鉴频器B、整流器C、鉴相器D、相敏检波器45、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B倍A、4B、2C、10D、546、压电式传感器前置放大器的主要作用是B ; 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47、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48、压电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; 49、幅值调制装置实质是一个CＡ、低通滤波器 Ｂ、高通滤波器 Ｃ、乘法器 Ｄ、振荡器 50、理想滤波器在通带内的幅频特性为 AＡ、常数 Ｂ、零 Ｃ、零或常数 Ｄ、无法确定 51．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52．如果窗函数频谱的主瓣峰值相对于左右旁瓣峰值越大,则该窗函数的泄漏误差A ; A.越小 B. 越大 C.不定 D.不确定 53．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54．设时域信号xt 的频谱为Xf,则时域信号C 的频谱为Xf ＋f 0;A . )(0t t x - B. )(0t t x + C.tf j e t x 02)(π- D. tf j e t x 02)(π55．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56．一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DA. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍57．一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DA. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍 三、简答题共30分1.信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点4分答：① 各环节的输入量与输出量之间应保持一一对应的关系,并尽量不失真；2’② 尽可能减小或消除各种干扰;2’ 2.周期信号的频谱具有哪几个特点6分 答：① 周期信号的频谱是离散的;2’② 每条谱线只出现在基波频率的整倍数上,基波频率是各分量频率的公约数;2’③ 各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角;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减小的;因此,在频谱分析中没必要取那些次数过高的谐波分量;2’ 3.现有电阻1R 和2R ,电感L 和电容C,连结成四臂交流电桥,试画出能满足电桥平衡的正确接桥方法,并写出该电桥的平衡条件;设激励为iu ,输出为ou ;5分答：正确的接桥方法如图所示：3’电桥的平衡条件是：121LR R jwL jwC C =⋅=4.有人在使用电阻应变片时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度;试问,在半桥上各串联一片的情况下,是否可以提高灵敏度为什么5分答：不能提高灵敏度;因为半桥双臂时,其输出电压为：12o i R u u R ∆=当量桥臂各串联电阻应变片时,其电阻的相对变化量为22R R R R ∆∆=2’ 即仍然没有发生变化,故灵敏度不变;要提高灵敏度只能将双臂电桥改为全桥连接;这时o iRu u R ∆=;1’5.什么是调制和解调为什么要调制5分答：所谓调制,就是在调制信号测试信号的控制下,使载波信号工作信号的某些参数如幅值、频率、相位发生变化的过程;2’解调,就是从已调制波中恢复出调制信号的过程一般的被测量,如力、位移、应变等,经传感器检测变换后,常常是一些缓变的电信号;1’经过调制后,采用交流放大,比直接用直流放大,效果好；另外,调制波抗干扰能力强,也便于传输;2’6.在机械工程中常见的有哪些参数的测量5分答：在机械工程的测试过程中,常见的参数测量有：应力的测量；应变的测量；扭矩的测量、振动信号的测量；声强测量；声发射测量；位移的测量；流量的测量；压力的测量等; 7.测量按测量值获得的方法进行分类有哪些 6’答：直接测量——指无需经过函数关系的计算,直接通过测量仪器得到被测值得测量;等精度直接测量和不等精度直接测量；2’间接测量——指在直接测量值的基础上,根据已知函数关系,计算被测量的量值的测量；2’ 组合测量——指将直接测量或间接测量与被测量值之间按已知关系组合成一组方程函数关系,通过解方程组得到被测值得方法;2’8.重复性误差和迟滞误差有何区别 6’答：重复性是指测试装置在输入按同一方向做全量程连续多次变动时,所得特性曲线不一致的程度;迟滞是测试装置在正反行程中输入输出曲线的不重合程度; 9.什么是不失真测试,不失真测试的条件是什么 4’答：若0,t A 都是常数,如果一个测试装置,则有)()(00t t x A t y -=,即认为该测试装置实现了不失真测量;2’这表明,输出信号较输入信号,幅值放大了0A 倍,时间上滞后了t ,波形一致;对上式作傅里叶变换,有)()(00ωωωX e A Y jt -=;所以,若要实现输出波形不失真,其幅频、相频特性应满足如下条件00()()A A t ωωω===-常数；;2’10.电器式传感器包括哪几种,各自的工作原理如何 5’答：包括电阻式、电感式、电容式三种;电阻式传感器工作原理：把被测量转换为电阻变化的一种装置；2’电感式传感器工作原理：把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置；2’ 电容式传感器工作原理：把被测物理量转换为电容量变化的一种装置; 11、什么是调制,调制的目的是什么,如何实现对信号进行调幅和解调答：调制是指利用某种低频信号来控制或改变一高频振荡信号的某个参数的过程;信号调理的的目的是1实现缓变信号的传输,特别是远距离传输 2提高信号传输中的抗干扰能力和信噪比对信号进行调幅是将一个高频载波信号与被测信号相乘,使得高频信号的幅值随被测信号的变化而变化;可使用同步解调、相敏检波的方式来实现对信号进行解调;12、什么是负载效应对于电压输出的环节,减轻负载效应的措施有哪些答：当一个装置联接到另一装置上时,由于发生能量交换而使前装置的联接处甚至整个装置的状态和输出都将发生变化的现象称为负载效应；对于电压输出的环节,减轻负载效应的办法有: 1提高后续环节负载的输入阻抗；2在原来两个相联接的环节之中,插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器,以便一方面减小从前环节吸取能量,另一方面在承受后一环节负载后又能减小电压输出的变化,从而减轻负载效应；3使用反馈或零点测量原理,使后面环节几乎不从前环节吸取能量; 13、何谓压电效应压电式传感器对测量电路有何特殊要求为什么答：某些物质在外力的作用下,不仅几何尺寸发生了变化,而且内部极化,某些表面上出现电荷,形成电场;当外力去掉时,又重新回到原来的状态,这一性质称为压电效应;压电式传感器的测量电路必须有高输入阻抗并在输入端并联一定的电容Ci 以加大时间常数CR 0;主要是为了在测量动态量时,获得一定的输出电压并实现不失真测量; 四、计算题共20分,每小题10分 1.求如图所示三角脉冲信号的频谱;解：1.求如图所示三角脉冲信号的频谱; 解：一个周期内的表达式为：202()202ATt t Tx t A Tt t T⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪--≤≤⎪⎩2’ 因为()x t 为偶函数,所以n b =, 1,2,3n =1’2/2/2202/200/2/20022/2002212241()2224281()cos cos (os 1)()41,3,52()[(1)1]()02,4,6TT T T T T n T n A A Aa x t dt tdt t T T T T A A a x t n tdt t n tdt c n T T T T n A n A n n n ωωπωππ--=======--⎧=⎪=--=⎨⎪=⎩⎰⎰⎰⎰2’出此得()x t 的三角函数形式傅里叶级数展开为0002211,3,5412()(cos sin )cos 2n n n n A A n x t a a n t b n t t Tn πωωπ∞===++=-∑∑1’n 次谐波分量的幅值22224n n n AA a b n π=+=1’n 次谐波分量的相位arctannn nb a ϕπ=-=-1’画出()x t 的频谱如图所示;2.用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变ε;其贴片及组桥方法如图所示;已知图中R 1=R 1`=R 2=R 2`=12Ω,上下贴片位置对称,应变片的灵敏度系数k=2;应变值31010ε-=⨯,电桥供桥电压u i =3v;试分别求出如图组成桥路时的输出电压u 0=解：如图b 组桥时的输出电压为5’111121211()0.03()2222o i i i i i R R R R R R u u u u u k u V R R R R R R R R R ε+∆+∆∆=-=⋅-=⋅==+∆+-∆++如图c组桥时的输出电压为''1111''''1111222()222110.03()422o ii i i R R R R R u u R R R R R R R R R R R R Ru u u V R R+∆++∆=-++∆++∆++-∆-∆+∆∆=-==5’3.对称方波的波形图如图所示;求傅里叶级数的三角形式展开,并画出频谱;解：由图可知,它是正负交替的周期信号;其直流分量为：a 0=01’,其脉宽等于周期的一半,即12T τ=,1’将此代入式可得111sin22sin 022n nnw E w E n a b nw n ττπτππ===；3’因此,对称方波的傅立叶级数三角函数形式为：111121211()sin cos (cos )235En E f t nw t w t w t w t n πππ=⋅⋅=-+-∑2’3’4.如图所示为两直流电桥,其中图a 称为卧式桥,图b 称为立式桥,且12340R R R R R ====,12R R 、为应变片,34R R 、为固定电阻;试求在电阻应变片阻值变化为R ∆时,两电桥的输出电压表达式并加以比较;解：图a 中,卧式桥的输出电压为000114112234000222o b d i i ii R R R R R R R u u u u u u u R R R R R R R R R ⎛⎫+∆+∆=-=-=-= ⎪+∆+-∆+⎝⎭4’图b 中,立式桥的输出电压为001122114223000022002222412o b d i i ii iR R R R R R R R u u u u u u R R R R R R R R R R RR R R u u R R R R ⎛⎫+∆-∆+∆-∆=-=-=- ⎪+∆+-∆++∆-∆⎝⎭∆⋅∆==-∆⎛⎫∆- ⎪⎝⎭4’由此可知,当2012R R ⎛⎫∆ ⎪⎝⎭时,得2o iRu u R ∆=⋅,在忽略了高阶无穷小之后,两电桥的输出电压是一样的,均为12o iRu u R ∆=⋅;1’不同之处是：立式桥由非线性误差,而卧式桥没有,所以卧式桥更精确;1’五、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;2、周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的整数倍;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,调制后的震荡波称为已调波;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;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;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;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;8、当τ＝0时,自相关函数值最小值;9、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; 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; 11、信噪比越大则有用信号的成分越大,噪声影响也大;12、用二阶系统作测量装置时,影响幅值测量误差大小的参数有灵敏度;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;14、周期信号频谱具有发散性、谐波性、离散性;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;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;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; 18、差动半桥接法的灵敏度是单臂电桥灵敏度的3 倍;19、任意函数和δ函数的卷积,就是将该函数在自己的横轴上平移到δ函数所对应的位置;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;21．非周期信号的频谱都是连续的; 22．随机信号是确定性信号;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; 24．变间隙式差动变压器是一种电容式传感器;25．选择好的窗函数对信号进行截断,可以减少能量泄漏;26．非周期信号的频谱一定是离散的;27．瞬态信号是能量有限信号;28．变面积型电容传感器的灵敏度不为常数;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, 则电桥一定处于平衡;30．测试系统的灵敏度越高测量性能越好;。
机械工程测试技术试卷及答案
填空题〔20分，每空1分〕1.测试技术是测量与实验技术的统称。
工程测量可分为〔静态测量与〔 动态测量〕。
〔被测真值〕之差称为〔测量误差〕。
〔灵敏度〕，改善非线性，进展〔温度〕 补偿。
4.为了补偿 〔温度〕变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 (相邻) 桥臂上。
5．调幅信号由载波的(幅值)携带信号的信息，而调频信号那么由载波的 (频率 )携带信号的信息。
6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 (傅氏三角级数中的各项系数)，而双边频谱图的依据数学表达式是(傅氏复指数级数中的各项系数)。
7．信号的有效值又称为均(方根值)，有效值的平方称为(均方值2ψ)，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。
8．确定性信号可分为周期信号与非周期信号两类，前者频谱特点是(离散的)，后者频谱特点是(连续的)。
9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是〔频率响应法〕与〔阶跃响应法〕。
()x t 与0()t t δ-进展卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 〔0()x t t -〕。
其几何意义是把原函数图像平移至(0t )位置处 。
11、带通滤波器的中心频率F=500HZ ，负3分贝点的带宽B=10HZ ，那么该滤波器的品质因数Q=〔50〕。
12．调幅过程在频域相当于(频率搬移)过程，调幅装置实质上是一个(乘法器)。
13．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。
14．周期信号x 〔t 〕的傅氏三角级数展开式中：a n 表示(余弦分量的幅值)，b n 表示〔正弦分量的幅值〕，a 0表示〔直流分量〕。
15．余弦函数只有〔实频〕谱图，正弦函数只有〔虚频〕谱图。
16．单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的以下积分：0()()f t t t dt δ∞-∞-=⎰0()f t 。
机械工程测试技术试题及答案1
机械工程测试技术试题及答案1机械工程测试技术期末考试1．测试系统的基本构成有哪些？（6分）测试系统基本形成包含：传感器、信号调理和信号表明与记录。
2.周期信号与非周期信号谱的各自特点是什么？(8分)[答案要点]周期信号的频谱特点就是：1）离散谱；2）谱线仅发生在基波和各次谐波频率处；3）幅值谱各频率分量的幅值随频率的升高而减小。
非周期信号的频谱特点就是：1)连续谱；2)各频率分量的幅值随频率的增高而趋向无穷小，但维持一定的比例关系。
3.为什么进行体温测量时，需要将体温计与身体保持接触三分钟？(8分)[答案要点]温度计就是一阶惯性系统；其阶跃积极响应为y1e，系统达到稳态的时间与系统的时间常数τ有关，当t=4τ时，系统的输入值与稳态响应值仅差距2%，当t越大，系统的输入值与稳态响应值的误差就越大。
（1）从功率谱中读出信号的主要频率成分（5分）[答案要点]主要频率存有f1=60hz,f2=120hz,f3=138hz,f4=175hz(可以估读)（2）从时域信号波形图中读出其主要参数（5分）[答案要点]周期t=0.03s最大值a=4.8v(可以估读)5．测量的本质和基本前提是什么？（8分）测量就是收集和抒发被测量并与标准并作比较的过程。
测量的基本前提存有：1）被测的量必须存有明晰的定义；2）测量标准必须通过协议事先确认。
6.电感式传感器有哪些类型，任选一种，画出其结构图，简述其工作原理，画出转换测量电路，并举例说明其典型应用。
(16分)[答案要点]1）电感式传感器存有以下类型：2）结构图：例可变磁阻型电感传感器有气隙型、截面型和螺管型，其结构如下：3）工作原理：，间隙δ，铁芯截面积s，线圈匝数w的变化，带来了电感l的变化。
4）切换电路：交流电桥，变压器式电桥，lc振荡电路，（图略）5）典型应用。
略7．[答案要点]1）应变片布置示意图4’2）电桥的输入电压ey4’r1r3r2r4(r1r2)(r3r4)e0或ey e0ey uab uadr1r1r3r3r2r2r4r4r1r1r2r2r3r3r4r4或假设r1=r2=r3=r4=r，且r>>δrie0r1r3r2r44rrrr3）在桥臂上各串联一片不能提高电桥灵敏度。
机械工程测试技术基础试题及答案
1、什么是测试装置的静态特性？常用哪几个特性参数来描述？答：测试装置的静态特性就是指在静态测量情况下描述实际测试装置及理想定常线性系统的接近程度。
常用的特性参数有灵敏度、线性度和回程误差等。
2、实现不失真测试的条件是什么？分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。
答：测试装置实现不失真测试的条件是A（ω）=A0=常数φ（ω）=-t0ω为满足上述条件，对于一阶装置，时间常数τ原则上越小越好，对于二阶装置一般选取ξ=0.6~0.8，ω=0~0.58ωn.3、调制波有哪几种？分别说明其含义，并指出常用的有哪两种。
答：调制波有调幅波、调频波和调相波三种。
载波信号的幅值受调制信号控制时，输出的已调波称为调幅波；载波信号的频率受调制信号控制时，输出的已调波称为调频波；载波信号的相位受调制信号控制时，输出的已调波称为调相波；常用的调制波有调幅波和调频波两种。
4、选用传感器时应考虑到哪些原则？答： 选用传感器时应考虑到以下原则：（1）灵敏度 （2）响应特性 （3）线性范围 （4）可靠性（5）精确度 （6）测量方法 （7）稳定性及其他5、电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？ 答：包括电阻式、电感式、电容式三种。
电阻式传感器工作原理：把被测量转换为电阻变化的一种装置；电感式传感器工作原理：把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置；电容式传感器工作原理：把被测物理量转换为电容量变化的一种装置。
一、计算题1、求图中周期性三角波的傅里叶级数。
解：在x(t)的一个周期中可表示为x(t)={A +2A T 0t − T 02≤t ≤0 A −2A T 0t 0≤ t ≤T 02常值分量a 0=1T 0∫x (t )dt T 02−T 02 = 2T 0∫(A −2A T 0t )dt T020 = A 2 余弦分量的幅值a n =2T 0∫x (t )cosnω0tdt T 02−T 02 = 4T 0∫(A −2A T 0t )cosnω0tdt T020=4An2π2sin2nπ2= {4An2π2n=1,3,5,0n=2,4,6,正弦分量的幅值b n = 2T0∫x(t)sinnω0tdtT02−T02= 02、求传递函数为H（s）=51+0.001S的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t)。
机械工程测试技术试题(含答案)
一、选择题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____2__倍.2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有__时域法_和 __频域法_。
3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__压电效应____。
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___灵敏度___。
6、信息与信号二者间关系是___信息在信号之中___。
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___最高__。
8、传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的___被测量__越小。
9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取(有用信号)10、时域信号的时移，则频谱变化为（相移）11、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽(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(接近1/√2 )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(A1＇sin（w1t+φ＇１）+A2＇sin（w2t+φ２＇）)14、概率密度函数提供了随机信号（沿幅值域分布）的信息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(电涡流式)16、只使在fe1～fe2间频率的信号通过，应采用（带通）滤波器17、在选用振子时，除了使阻尼比接近０.７外，应使被测正弦信号的最高频率fm(≤（０.５-０.６）)振动子的固有频率fn18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（电荷）放大器。
19、当τ→∞时,信号x（t）的自相关函数Rx（τ）呈周期性变化,说明该信号(含有周期成份)。
20、正弦信号的自相关函数，使原有的相位信息(丢失)21、不能用确定的数学公式表达的信号是（随机）信号。
22、非线性度是表示定度曲线（偏离其拟合直线）的程度。
23、自相关函数一定是（偶）函数。
机械工程测试技术试题及答案
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
，也可到达分析的目的。
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
9． 〔 F 〕压电式加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。
10.〔 T 〕假设系统是完全线性的，那么输入输出的相干函数一定为 1。
四、简答题〔每题 5 分，共 30 分〕
1． 周期方波的傅立叶级数展开式为
x(t)
8A
sin
0
t
1 3
sin
30t
1 5
sin
50t
试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其频谱特点。
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：
V u y
R 4R
u0
1 4
R R
u
0
1 4
Su
0
1 2.5 1000 106 4
4
2.5 103
双臂：
2分
V u y
R 2R
u0
1 2
R R
u
0
1 2
Su
0
1 2.5 1000 106 2
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交流电桥。 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
完整word版机械工程测试技术练习题及答案
一、选择题 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 2B 3C 、4D 5 2、 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 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， r=20cm,极板间距d=2mm 其电容量为: 者E 是错的 。
A 1.11 X 10八-9 B 、1.11 X 10A-15 C 、3.27 X 10^-96、 信息与信号二者间关系是 ___ C D 3.27 X 10A-9 A 、信息与信号相同B 、信息包含信号 C 、信息在信号之中7、 当两信号的互相关函数在10有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移 A 最低 B 、最高 C 适中 D —般 &传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的A 被测量B 、输出量C 、频率特性9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取 rA 干扰噪声信号厂 10、时域信号的时移，贝U 频谱变化为( rA 扩展B 压缩 厂 B 、正弦信号 " )C 、不变 __ a__ 小。
D 显示值 () C 、有用信号11、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽() r ' ' 答案D 信息与信号无关 t o 时，相关程度 ____ B 」 D 频域信号 A 变窄，幅值压低厂 C 扩展，幅值增高挣 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r' ''B 、扩展，幅值压低D 变窄，幅值增高 B 愈小愈好厂 C 、接近1/2 a A 愈大愈好广 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() r ''(0.6 — 0.8 )C A A1sin(w1t+ © 1) +A2sin(w2t+ 伸 2) C A1, sinw1t+A2，sinw2t 14、概率密度函数提供了随机信号( r B 、A1A2sinwltsinw2tD A! sin (w1t+ ^1) +A2 sin (w2t+© 2，) )的信息 B 沿幅值域分布 D 强度方面 A 沿频域分布冷C 沿时域分布 厂 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 r16、 r厂 A 电容式只使在fe i 〜fe 2间频率的信号通过，应采用( A 带阻挣 厂B 、压电式C 、电阻式挣 C 、高通广D 电涡流式 )滤波器 D 低通 17、在选用振子时，除了使阻尼比接近0 . 7外，应使被测正弦信号的最高频率 fm()振动子的固有频率fnrB 、＞2倍冷C C 、w(0 . 5 - 0 . 6)D <0 .1 倍18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（ ）放大器。
机械工程测试技术试题和答案
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.信号的时域描述.以时间(t) 为独立变量；而信号的频域描述.以频率f或)(ω为独立变量。
4.如果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 100Hz。
5.在桥式测量电路中.根据其激励电压（或工作电压或桥压或电源）的性质.可将其分为直流电桥与交流电桥。
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fc2= 32 fc1。
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可以用传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数进行数学描述。
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．平稳随机过程必须 B 。
A 连续 B统计特征与时间无关 C 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6． D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
(完整版)-机械工程测试技术_课后习题及答案(全)
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。
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（ ）。
机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析
一、选择题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、2B、3C、4D、52、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有___D___和__D____。
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6、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、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1/2D、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+φ1)+A2sin(w2t+φ2）B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1＇sinw1t+A2＇sinw2tD、A1＇sin(w1t+φ＇１）+A2＇sin（w2t+φ２＇)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fe1～fe2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０。
机械工程测试技术基础习题及答案
机械工程测试技术基础习题及答案第一章一、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 ．博氏变换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．复杂周期信号的频谱是。
A.离散的B.连续的C. δ函数函数４．下列函数表达式中，是周期信号。
A.=)(t x <≥00010cos 5t t t当当πB.)(10cos 1020sin 5)(+∞<<-∞+=t tt t x ππ C.)(20cos 20)(+∞<<-∞=-t t et x at π５.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６.下列信号中信号的频谱是连续的。
A.)3sin()sin()(21?ω?ω+++=t B t A t xB.t t t x 50sin 330sin 5)(+=C.t e t x at 0sin )(ω?=-７．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８.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.仅有移相9.已知)(,sin 12)(t t t x δω=为单位脉冲函数，则积分dt t t x )2()(?∞∞--?ωπδ的函数值为。
A ．6 Ｂ. 0 C ．1210．如果1)(?t δ，根据傅氏变换的性质，则有0)(0t j et t ωδ-?-。
A.时移B.频移 C ．相似 D.对称二、填空题l.信号可分为和两大类。
2.确定性信号可分为和两类，前者频谱特点是，后者频谱特点是。
3.周期信号的傅氏三角级数中的n 是从到展开的。
傅氏复指数级数中的n 是从到展开的。
4.工程中常见的周期信号，其谐波分量的幅值总是随谐波次数n 的增加而的，因此，没有必要取那些高次的谐波分量。
5.周期方波的傅氏级数：）?+++=t t AA t x 0013cos 31(cos 2)(ωωπ周期三角波的傅氏级数：）?++++=t t t A t x 000225cos 2513cos 91(cos 42A )(ωωωπ，它们的直流分量分别是和。
机械工程测试技术试卷及答案
填空题（20分，每空1分）1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为（静态测量和（ 动态测量）。
2.测量结果与（被测真值）之差称为（测量误差）。
3.将电桥接成差动方式习以提高（灵敏度），改善非线性，进行（温度） 补偿。
4.为了补偿 （温度）变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 (相邻) 桥臂上。
5．调幅信号由载波的(幅值)携带信号的信息，而调频信号则由载波的 (频率 )携带信号的信息。
6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 (傅氏三角级数中的各项系数)，而双边频谱图的依据数学表达式是(傅氏复指数级数中的各项系数)。
7．信号的有效值又称为均(方根值)，有效值的平方称为(均方值2ψ)，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。
8．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(离散的)，后者频谱特点是(连续的)。
9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是（频率响应法）和（阶跃响应法）。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= （0()x t t -）。
其几何意义是 把原函数图像平移至(0t )位置处 。
11、带通滤波器的中心频率F=500HZ ，负3分贝点的带宽B=10HZ ，则该滤波器的品质因数Q=（50）。
12．调幅过程在频域相当于(频率搬移)过程，调幅装置实质上是一个(乘法器)。
13．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。
14．周期信号x （t ）的傅氏三角级数展开式中：a n 表示(余弦分量的幅值)，b n 表示（正弦分量的幅值），a 0表示（直流分量）。
15．余弦函数只有（实频）谱图，正弦函数只有（虚频）谱图。
16．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∞-∞-=⎰0()f t 。
机械工程测试技术基础试题及答案
一、选择题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、2B、3C、4D、52、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有___D___ 和__D____。
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6、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t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、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1/2D、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+φ1)+A2sin（w2t+φ2）B、A1A2sinw1tsinw2t C、A1＇sinw1t+A2＇sinw2t D、A1＇sin（w1t+φ＇１）+A2＇sin(w2t+φ２＇)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fe1～fe2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０.７外,应使被测正弦信号的最高频率fm( ）振动子的固有频率fn A、等于B、〉2倍C、≤(０.５-０。
机械工程测试技术试卷及答案
填空题（20分，每空1分）1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为（静态测量和（ 动态测量）。
2.测量结果与（被测真值）之差称为（测量误差）。
3.将电桥接成差动方式习以提高（灵敏度），改善非线性，进行（温度） 补偿。
4.为了补偿 （温度）变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 (相邻) 桥臂上。
5．调幅信号由载波的(幅值)携带信号的信息，而调频信号则由载波的 (频率 )携带信号的信息。
6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 (傅氏三角级数中的各项系数)，而双边频谱图的依据数学表达式是(傅氏复指数级数中的各项系数)。
7．信号的有效值又称为均(方根值)，有效值的平方称为(均方值2ψ)，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。
8．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(离散的)，后者频谱特点是(连续的)。
9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是（频率响应法）和（阶跃响应法）。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= （0()x t t -）。
其几何意义是把原函数图像平移至(0t )位置处 。
11、带通滤波器的中心频率F=500HZ ，负3分贝点的带宽B=10HZ ，则该滤波器的品质因数Q=（50）。
12．调幅过程在频域相当于(频率搬移)过程，调幅装置实质上是一个(乘法器)。
13．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。
14．周期信号x （t ）的傅氏三角级数展开式中：a n 表示(余弦分量的幅值)，b n 表示（正弦分量的幅值），a 0表示（直流分量）。
15．余弦函数只有（实频）谱图，正弦函数只有（虚频）谱图。
16．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∞-∞-=⎰0()f t 。
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.信号的时域描述，以 时间(t ) 为独立变量；而信号的频域描述，以频率f 或)(ω 为独立变量。
4.如果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 100Hz 。
5.在桥式测量电路中，根据其 激励电压（或工作电压或桥压或电源） 的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。
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fc 2、fc 1，其带宽B = 12c c f f - ；若其带宽为1/3倍频程则fc 2 1。
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可以用 传递 函数、 频率响应 函数和 脉冲响应函数进行数学描述。
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．平稳随机过程必须 B 。
A 连续B统计特征与时间无关 C 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6． D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
机械工程测试技术试卷及答案
一、填空题（20分，每空1分）1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。
2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。
3.将电桥接成差动方式习以提高 灵敏度 ，改善非线性，进行 温度 补偿。
4.为了 补偿 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 相邻 桥臂上。
5．调幅信号由载波的 幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的 频率 携带信号的信息。
6．绘制周期信号的单边频谱图，依据的数学表达式是 傅氏三角级数中的各项系数 ，而()x t 双边频谱图的依据数学表达式是 傅氏复指数级数中的各项系数。
7．信号的有效值又称为均方根值，有效值的平方称为 均方值，它描述测试信号的强度(信号2ψ的平均功率)。
8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。
9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是频率响应法和 阶跃响应法。
10.连续信号与进行卷积其结果是： 。
其几何意义是()x t 0()t t δ-0()()x t t t δ*-=0()x t t -把原函数图像平移至位置处 。
0t 二、选择题（20分，每题2分）1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。
A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。
A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除3．描述周期信号的数学工具是(D)。
A ．相关函数B ．拉氏变换C ．傅氏变换 D.傅氏级数4．下列函数表达式中，(B)是周期信号。
A ．5cos100()0tt x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B ．()20cos 20()atx t et t π-=-∞<<+∞C ．()5sin 2010cos10()x t t tt ππ=+-∞<<+∞5．时域信号的时间尺度压缩时，则其频带的变化为(B)。
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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。（ ）
2）当输入信号一定时，系统的输出将完全取决于传递函数，而与该系
统的物理模型无关。（ ）
3）传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（ ）
4）测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（ ）
5）幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（ ）
。
2、选择题
1）设有一电路，是工作桥臂，，，是固定电阻，且。工作时，则电桥
输出电压（ ）。为电桥的电源电压。
（1） （2） （3） （4）
2）调幅过程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
，则该信号的均方值
为________。 18）信号
和信号
是什么？不能测量理由是什么？应采取什么措施改进，就可
以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结构上有何不同，
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） 用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原 理；
（2） 两个线圈通常应该接在什么电路中？用图说明如何 接法。
（2）画出载波与调幅波的双边频谱图。
第五章 信号及信号分析基础 1. 填空题 1）确定信号可分为_________和_________两类，前者频谱具有的特点 是_________，后者的频谱具有特点是_________。 2）信号的有效值又称_________；它反映信号的_________；有效值的 平方称_________，它是信号的_________。 3）工程中常见的周期信号，其谐波幅度总的趋势是随着_________而 _________的，因此，在频谱分析中，没有必要取那些_________的谐 波分量。 4）在周期方波信号的傅里叶级数式
4）磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（ ）
4、问答题
1） 哪些传感器可选作小位移传感器？
2） 涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较，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
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）平衡纯电阻交流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。 （ ）
4、问答题
1）何谓电桥平衡？要使直流电桥平衡，桥臂参数应满足什么条件？交
流电桥应满足什么条件？
（1）FC6－120 (2) FC6—120A (3)FC6—400 （4）FC6—1200
7）为了改善重放磁头的电压输出信号，应后续 电路。
（1）放大 （2）微分放大 （3）积分放大 （4）频率调制
8）记录一基频为的方波信号，应选用固有频率 的光线示波器振动
子。
（1）＝ （2） （3） （4）>>0.5
与在
点连续的模拟信号
有积分式
_________，这个性质称为_________。 9）已知
，则
_________。 10）根据_________可以推得：输出信号含有什么频率成分，输入信号 中也一定含有这种频率成分。 11）周期信号和瞬态信号都可以由无限多个正弦波的叠加来等效，但 周期信号的各频率取为_________值，可用_________来求取，其幅值 频谱表征为各微小频宽内频率分量的_________和_________之比，因 而严格地说，瞬态信号的幅值频谱应称之为_________。 12）在随机信号的统计参数中均方值表示_________；均值表示 _________；标准误差表示_________。 13）随即信号没有数学表达式，可通过对_________的傅里叶变换获得 _________，用它表示信号平均功率关于频率的分布，以获得信号的频 率结构。 14）在相关分析时，
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？其截止频率如何确 定？ 4）相关滤波器的的基本原理是什么？举例说明其工程应用。 5、计算题 1）以阻值，灵敏度的电阻丝应变片与阻值为的固定电阻组成电桥，供 桥电压，若其负载电阻为无穷大，应变片的应变。 （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。 2）若为调制信号，为载波，为调幅波（如图所示） （1）利用傅里叶变换性质说明调幅过程的原理。
和周期三角波信号的傅里叶级数式中，信号的直流分量分别是 _________和_________，方波信号的幅值收敛速度比三角波信号 _________，叠加复原达到同样的精度要求时，方波信号比三角波信号 需要更多的_________，因此对测试装置要求更宽的_________。 5）描述周期信号的强度用_________最适宜，在信号分析中称之为平 均功率，在周期信号之中存在一个_________域和_________域间的功 率等式为_________。 6）白噪声是指_________。 7）对于非周期信号，当时间尺度在压缩时，则其频谱频带 _________，幅值_________，例如将记录磁带_________，即是例证。 8）单位脉冲函数
6）一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的
正弦信号，则必然导致输出波形失真。（ ）
4、问答题
1）什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？
2）测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？
3）测试装置实现不失真测试的条件是什么？
5计算题
1、）某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为。求其对周期信
9）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
10）光敏元件中 是直接输出电压的。
（1）光敏电阻 （2）光电阻 （3）光敏晶体管 （4）光导纤维
3、判断题
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。（ ）
9) 伺服式记录仪的特点是 。
（1）记录缓变信号幅值准确性高 （2）记录缓变信号幅值准确性低
（3）记录中频信号幅值准确性高 （4）记录高频信号准确性高
10）在选用振动子时，除了使阻尼比接近0.7 外，应使被测正弦信号的
最高频率 振动子的固有频率。
（1）＝ （2）>2倍 （3）（0.5~0.6）倍 （4）<0.1倍
5、计算题 1）某电容传感器（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。问：
（1）如果极板间距离变化量，电容的变化量是多少？ （2）如果测量电路的灵敏度，读数仪表的灵敏度（格／mV）在 时，读数仪表的变化量为多少？
第四章 信号调理
1、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。
，幅值
，相位 。
2）当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现 测
试。此时，系统的频率特性为
。
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
与信号电压成正比。
7）常用滤波器的上、下截止频率、的定义为
，其带宽＝
，若为倍频程滤波器与的关系为 。
8）RC低通滤波器中RC值愈 ，则上截止频率愈低。
9）为提高灵敏度，磁记录仪重放磁头的线圈匝数应
，为补
偿其微分特性，重放放大器应采用
。
10）驱动振动子转动的动力是由被记录信号电流通过振动子线圈所产
生的
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和，则两环节串联组成的测试系统，其相频
特性为（ ）。
（1） （2） （3）
（4）
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
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，实际应用时常常采用 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： 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交流磁场中的
（3）使频率变化转变为电压变化 （4）使频率转变为电流
4）一选频装置，其幅—频特性在区间近于平直，在区间急剧衰减，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，-3dB带宽是，则滤波器的品质因数