最新机械工程测试技术试卷及答案(1)
机械工程测试技术课后习题答案 (1)
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()12dR Rμε=+； （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 d E R ρλερ== 。
3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S 0=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=?1）I 1=R =120=0.0125A=2）I 2=(R +?R )=(120+?0.012475A=3）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。
机械工程测试技术基础(第三版)试卷及答案集[1]
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机械工程测试技术基础(第三版)试卷集.一、填空题１、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是的。
２、均方值Ψx2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差ζx2的关系是。
３、测试信号调理电路主要有、、。
４、测试系统的静态特性指标有、、。
５、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的。
６、传感器按信号变换特性可分为、。
７、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于。
８、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合、的变化，才能使输出有最大值。
９、信号分析的过程主要包括：、。
10、系统动态特性在时域可用来描述，在复数域可用来描述，在频域可用来描述。
11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对信号有放大作用。
12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在。
13、压控振荡器的输出电压是方波信号，其与输入的控制电压成线性关系。
14、调频波的解调又称，其解调电路称为。
15、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。
16、滤波器的频率分辨力主要由其决定。
17、对于理想滤波器，滤波器因数λ＝。
18、带通滤波器可由低通滤波器（f c2）和高通滤波器（f c1）而成（f c2> f c1）。
19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。
二、问答题（共30分）１、什么是测试？说明测试系统的构成及各组成部分的作用。
（10分）２、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分）３、选用传感器的原则是什么？（10分）三、计算题（共55分）１、已知信号x(t)=e-t (t≥0)，(1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。
(2) 求x(t)的自相关函数R x (η) 。
（15分）２、二阶系统的阻尼比ξ=0.2，求ω=ωn时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差不大于10％，应取多大阻尼比？。
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。
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。
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 dxt y xdt dt dt++=+B.22d y dxydt dt+=C.22105d y dyy xdt dt-=+D.xdtdxydtyd=+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）。
机械工程测试技术试卷及答案
谱图的依据数学表达式就是(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 2 ),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,前者频谱特点就是(离散的),后者频谱特点就是(连 续的)。 9、为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法就是(频率响应法)与(阶跃响应法)。
13.周期信号的傅氏三角级数中的 n 就是从(0 到 )展开的。傅氏复指数级数中的 n 就是从(－∞)
到(＋∞)展开的。 14.周期信号 x(t)的傅氏三角级数展开式中:an 表示(余弦分量的幅值),bn 表示(正弦分量的幅值),a0 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 (t t0 ) 与在 t0 点连续的模拟信号 f (t) 的下列积分: f (t) (t t0 )dt f (t0 ) 。
这一性质称为(脉冲采样)。
17、 若 x(t)的傅立叶变换就是 X(f),则 x(kt)的傅立叶变换就是(
)
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就是:装置的幅频特性为(常数),相频
10、连续信号 x(t) 与 (t t0 ) 进行卷积其结果就是: x(t) (t t0 ) ( x(t t0 ) )。其几何意义就是
把原函数图像平移至( t0 )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,调幅装置实质上就是一个(乘法器)。
测试技术试卷及答案
《机械工程测试技术基础》试卷一、选择填空题（每小题2分，共20分）1. 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2. 测试装置静态特性的一个基本参数是( )A、阻尼系数B、灵敏度C、单位脉冲响应时间D、时间常数3. 概率密度函数提供了随即信号（）的信息。
A、沿概率轴分布B、沿幅值域分布C、沿时域分布D、沿强度分布4. 反映噪声强弱程度的是响度，其单位是（）A、宋B、方C、分贝D、瓦5. 由几个频率不同的正弦信号合成的周期信号，合成信号的周期是（）。
A、各信号周期的最小公倍数B、各信号周期的最大公约数C、各信号周期的平均值D、各信号周期中的最大值6. 信号的时域与频域描述方法是依靠（）来确立彼此的关系。
A 拉氏变换B 傅氏变换C 卷积D 相乘7. .极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（）A 成正比B 方成正比C 成反比D 平方成反比8. 脉冲函数的频谱是（）A 均匀谱B 非均匀谱C 逐渐增高D 逐渐降低9. 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，常用（）作为解调器。
A 鉴相器B 整流器C 鉴频器D 变压器10. 光线示波器的振子的幅频特性相当于（）滤波器的幅频特性。
A 低通B 高通C 带通D 带阻二、判断题（每小题2分，共20分）1.凡频谱是离散的信号必然是周期信号。
（）2.当信号的时间尺寸压缩时，其频谱的频带加宽，幅值增高。
（）3.二阶系统的动态特性参数是阻尼比和固有频率。
（）4. 测量小应变时，应选用金属丝应变片，测量大应变时，应选用半导体应变片。
（）5. A/D转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。
（）6. 一阶系统的时间常数τ越小越好。
（）7. 频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率。
（）8. 在常系数的线性系统中，当初始条件为零时，系统输出的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。
（）9. 压电式传感器采用电荷放大器或电压放大器，所构成测量系统的特性总是相同的。
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 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试题A及答案[1]1
![机械工程测试技术基础试题A及答案[1]1](https://img.taocdn.com/s3/m/43d2eb0ea26925c52cc5bfe5.png)
一、填空题(每空1分，共10分) 1.信号可分为 两大类。
2.在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性，则该过程叫。
3.对于线性系统，若输入为x(t)0ωt ，则其稳态输出y(t)=y e j t 00()ωϕ+，这个性质称为。
4.已知滤波器的带宽为B ，它对阶跃响应的建立时间为，则B 和的关系为。
5.若测试系统由两个环节并联而成，且各个环节的传递函数分别为H 1(S)和H 2(S)，则该系统的传递函数为。
6.若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样的离散信号的频谱会发生现象。
7.频率不同的两个正弦信号，其互相关函数(τ)。
8.若信号满足y(t)(t)关系，式中k 为常数，则互相关系数ρ(τ)。
9.两个时域函数乘积的傅里叶变换等于这两个函数。
10.图1-10所示电桥的输出为。
图1-10二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题1分，共15分) 1.描述非周期信号的数学工具是( ) A.三角函数 B.拉氏变换 C.傅氏级数 D.傅氏变换 2.时域信号x(t)二阶导数的傅里叶变换是( ) A.122()()j f X f π B.122()()πf X fC. (j2πf)2X(f)D. (2πf)2X(f)3.概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律( ) A.时间域 B.频率域 C.幅值域 D.复数域4.测试装置的传递函数H(S)的分母与( )有关。
A.输入量x(t) B.输出量y(t) C.输入点的位置 D.装置的结构5.无论二阶系统的阻尼比ξ如何变化，当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时，该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为( ) A. 0° B. 90° C. 180° D.不定值6.差动式电感传感器和差动式电容传感器具有( )的特点。
A.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍 B.灵敏度和非线性度都降低了C.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了若干D.灵敏度提高了若干，非线性度降低了一倍7.欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用( )传感器。
机械工程测试技术试卷答案
３. 测试装置实现不失真测试，但有时间延迟 t0 的条件是：装置幅频特性
A(ω)=______ _ __; 相频特性 Ψ(ω)=_____________。
４. 一阶系统的动特性参数是
，为使动态响应快，该参数
。
５. 某力传感器可当作二阶系统处理，已知其固有频率为 800Hz ，阻尼率
为 0.14，当用其测呈 x(t) sin（2 500t）变化的外力信号时，则输出
。
A. 获取信息 B. 控制 C. 信息处理 D. 信息传输
２. 信号是随着
变化的某种（物理）量。
A. 时间（或空间）B. 温度
C. 速度
D. 电压
A. 非常小 B. 非常大 C. 无穷大 D. 无穷小
１０. 光栅栅传感器用于测量
。
A. 力 B. 位移 C. 速度 D. 加速度
四，名词解释（4 题 10 分）
时也与该系统的物理模型相关。（ ） ６. 涡流式电感传感器用作材料厚度检测时，只能用来检测金属导体。（ ） ７. 选择好的窗函数对信号进行截取，可以达到能量不泄漏的目的。（ ） ８. 在数字信号处理过程中，量化误差大小与 A/D 转换器的位数无关。（ ） ９. 从时域看，系统的输出就是输入与系统的脉冲响应函数的卷积。 （ ） 10. 傅立叶变换只适用于非周期信号，不适用于周期信号。（ ）
姓名 ：
线
学号：
封
试卷
二，填空题（20 空 20 分）
１. 周期信号的频谱是离散的，同时周期信号的频谱还有具有
和
考试科目： 机械工程测试技术 考核方式：开卷（ ）闭卷（√ ）
试卷适用专业（班）：
题号 一 二 三 四 五 六 七 分值 10 20 20 10 40 得分 阅卷人
《机械工程测试技术基础》期末试题及答案
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，以时间为独立变量；而信号的频域描述，以频率为独立变量。
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变周期信号。
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）总是关于Y轴（偶）对称，虚频谱（相频谱)总是关于原点（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。
( √）2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
( √）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、随机信号的频域描述为功率谱。
（√）（三)简答和计算题1、求正弦信号的绝对均值μ｜x|和均方根值x rms。
2、求正弦信号的均值，均方值，和概率密度函数p(x)。
3、求指数函数的频谱。
4、求被截断的余弦函数的傅立叶变换.5、求指数衰减振荡信号的频谱。
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,输入信号，则输出信号的频率为，幅值,相位。
2、试求传递函数分别为和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.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。
测试技术试卷及答案
《机械工程测试技术基础》试题1一、 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 和 。
2.测量结果与 之差称为 。
3.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。
4.为了 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 桥臂上。
5．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。
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．信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，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 ，后者频谱特点是 。
9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。
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*-= 。
其几何意义是 。
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( )。
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 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除3．描述周期信号的数学工具是( )。
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，( )是周期信号。
A ．5cos100()0tt x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B ．()20cos20()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( )。
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( )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( )。
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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 。
这一性质称为（脉冲采样）17、 若x(t)的傅立叶变换是X(f),则x(kt)的傅立叶变换是（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。
19、 x(t) 的频谱是X （f ）,y(t)的频谱是Y(f),若在频域内X(f)与Y(f)作相乘运算，则对应在时域内x(t)与 y(t)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（Rxy(τ )=(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δto的单位脉冲函数δ(t±to)的卷积为x=(t±to)，δ(t)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 tx ttπ⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B．()20cos20()atx t e t tπ-=-∞<<+∞C．()5sin2010cos10() x t t t tππ=+-∞<<+∞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 ）A.0° 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 303sin x 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0f ；则它们的关系是( A )。
21、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 、522、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、1.11×10^-9B、1.11×10^-15C、3.27×10^-9D、3.27×10^-926、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C )A、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（ D ）A、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(D )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(D )A、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x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为( D)A、A1sin(w1t+φ1）+A2sin(w2t+φ2）B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1＇sinw1t+A2＇sinw2tD、A1＇sin（w1t+φ1＇）+A2＇sin（w2t+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(D )A、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、≤（０.５-０.６）D、<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x（t）的自相关函数Rx（τ）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(B )A 、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 ）。