工程测试技术作业
工程测试技术实验报告
一、实验名称工程测试技术实验二、实验目的1. 熟悉工程测试技术的基本原理和方法；2. 掌握常用的测试仪器和设备的使用；3. 提高对工程测试结果的分析和判断能力；4. 培养团队合作和实际操作能力。
三、实验原理工程测试技术是利用各种测试仪器和设备，对工程实体或系统进行检测、测量和分析的技术。
通过实验，我们可以了解工程测试的基本原理和方法，以及如何运用这些技术解决实际问题。
四、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 频率计4. 数字多用表5. 电阻箱6. 电容箱7. 电流表8. 电压表9. 万用表10. 实验平台五、实验内容1. 信号发生器与示波器联用实验（1）了解信号发生器和示波器的工作原理；（2）学会使用信号发生器和示波器；（3）观察不同信号波形的变化。
2. 频率计与信号发生器联用实验（1）了解频率计的工作原理；（2）学会使用频率计；（3）测量信号的频率。
3. 数字多用表与电阻箱联用实验（1）了解数字多用表的工作原理；（2）学会使用数字多用表；（3）测量电阻值。
4. 电容箱与示波器联用实验（1）了解电容箱的工作原理；（2）学会使用电容箱；（3）观察电容对信号的影响。
5. 电流表与电压表联用实验（1）了解电流表和电压表的工作原理；（2）学会使用电流表和电压表；（3）测量电路中的电流和电压。
6. 万用表与实验平台联用实验（1）了解万用表的工作原理；（2）学会使用万用表；（3）测量实验平台上的各种参数。
六、实验步骤1. 准备实验仪器和设备，连接电路；2. 根据实验要求，调整仪器和设备；3. 观察实验现象，记录数据；4. 分析实验结果，得出结论。
七、实验结果与分析1. 信号发生器与示波器联用实验：通过实验，观察到不同信号波形的变化，加深了对信号波形的理解；2. 频率计与信号发生器联用实验：成功测量了信号的频率，掌握了频率计的使用方法；3. 数字多用表与电阻箱联用实验：准确测量了电阻值，提高了数字多用表的使用技能；4. 电容箱与示波器联用实验：观察到了电容对信号的影响，加深了对电容的认识；5. 电流表与电压表联用实验：成功测量了电路中的电流和电压，掌握了电流表和电压表的使用方法；6. 万用表与实验平台联用实验：准确测量了实验平台上的各种参数，提高了万用表的使用技能。
大工14秋《机械工程测试技术》在线作业3答案
大工14秋《机械工程测试技术》在线作业3
单选题判断题
一、单选题（共10 道试题，共60 分。
）
1. 当τ→∞时,信号x（t）的自相关函数Rx（τ）呈周期性变化，则说明此信号（）.
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
正确答案：B
2. 正弦信号的自相关函数，会使原有的相位信息（）.
A. 丢失
B. 不变
C. 移相
D. 变为90°
正确答案：A
3. 12位的A/D转换器，其参考电压为±5V，则其末位数字的当量电压为（）mV.
A. 1
B. 1.5
C. 2
D. 2.5
正确答案：D
4. 信号的自相关函数是（）函数.
A. 周期
B. 非周期
C. 奇
D. 偶
正确答案：D
5. 下列不属于信号预处理的是（）.
A. 电压幅值调理
B. 必要的滤波
C. A/D转换
D. 隔离信号中的直流分量
正确答案：C
6. 若频率采样间隔越小，则频率分辨率（）.
A. 越高
B. 不变
C. 越低
D. 不确定
正确答案：A。
机械工程测试技术基础作业(选择题)
选择题1.压电式传感器是属于（）型传感器。
A 参量型B 发电型C 电感型D 电容型2.低通滤波器的作用是（）。
A 滤除低频信号B 滤除高频信号C 直流变交流D 交流变直流3.调幅过程相当于频率的（）过程A 放大B 缩小C 转移D 消失4.信号在时域的时移，则信号在频域（）A 相移B 不变C 压缩D 放大5.窗函数在时域变窄，则其频域的频带（）A 缩小B 加宽C 不变D 不确定6.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7.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8.当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（）A 变大B 变小C 不变D 不定9.自感型传感器的两线圈接于电桥的相邻桥臂时，其输出灵敏度（）。
A 提高很多倍B 提高一倍C 降低一倍D 降低很多倍10.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11.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12.压电式传感器是高阻抗传感器，要求前置放大器的输入阻抗（）。
A 很大B 很低C 不变D 随意13.将信号在时域进行扩展，则信号在频域将（）。
A 不变B 扩展C 压缩D 相移14.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15.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16.变间隙式电容传感器测量位移量时，传感器的灵敏度随（）而增大。
A 间隙的减小B 间隙的增大C 电流的增大D 电压的增大17测试装置传递函数H(s)的分母与_____有关。
A 输入量x(t)B 输入点的位置C 装置结构18非线性度是表示定度曲线____的程度。
A 接近真值B 偏离其似合直线C 正反行程不重合19测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在_____中的描述。
机械工程测试技术基础作业题
《机械工程测试技术基础》作业题一、填空题:1.同频旳正弦信号和余弦信号,其互相有关函数是( )旳.2.压电式传感器使用( )放大器,此措施使传播电压几乎不受电缆长度旳影响.3.中心频率能自动跟随某参照信号频率而变化旳滤波器成为( )滤波器.4.一阶系统旳时间常数为T,被测信号旳频率为1/T,则信号通过测试系统后,输出信号与输入信号旳相位差为( ).5.变间距式电容传感器旳敏捷度与()成反比,因此适合于微小位移旳测量.变面积式电容传感器旳敏捷度与( )成反比,因此不适合微小位移旳测量.6.测试系统旳静态特性有( )、（）、（）。
在测试装置中，从调制信号旳措施来看，当用12KHZ旳交流信号作为电桥旳鼓励电压时，其作用在于生成（）波。
7某信号可以用明确旳数学关系式来描述，可以精确估计其来任意时刻旳值，则该信号称为（）。
8可变磁阻式传感器旳敏捷度与气隙大小旳关系是：气隙越小，敏捷度（）。
9从信号旳周期性来看，有阻尼衰减旳自由震动信号是有（）特性旳信号。
10数字信号是指明时间和幅值都具有（）特性旳信号。
11虽然信号可在时域或频域中描述，不过其（）是不变旳。
12带滤波器旳中心频率F=500HZ，负3分贝点旳带宽B=10HZ，则该滤波器旳品质因数Q=（）。
13周期信号旳频谱是离散旳，同步周期信号具有（）和（）特性。
14传感器按输入量分，大体有（）、（）、（）、（）等类型。
15压电式传感器是运用某些材料旳（）特性来制作旳传感器。
16正弦信号旳自有关函数是一种同频旳（）函数。
17A/D转换是将（）信号转换成（）信号旳装置。
18直流电桥旳平衡条件是（）。
19磁带记录仪快录慢放将使重放信号旳频带（）。
20压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其（）发生变化。
21滤波器带宽B和响应建立时间Te旳乘积一般选用在BTe=( ).22当被测量是一种单向向量，规定传感器单向敏捷度（），其横向敏捷度（）。
23传感器旳敏捷度越高，则线性范围就（）。
工程测试技术+习题答案
第一章三、计算题1-2 求正弦信号的绝对均值和均方根值。
解答：0002200000224211()d sin d sin d cos T TT Tx x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T TT ωT ωπ====-==⎰⎰⎰rmsx ====1-3求指数函数的频谱。
解答：(2)22022(2)()()(2)2(2)a j f t j f tat j f te A A a jf X f x t edt Ae edt A a j f a j f a f -+∞∞---∞-∞-=====-+++⎰⎰πππππππ()X f =Im ()2()arctanarctanRe ()X f ff X f a==-πϕ单边指数衰减信号频谱图π/21-5求被截断的余弦函数(见图1-26)的傅里叶变换。
0cos ()0ωt t T x t t T⎧<⎪=⎨≥⎪⎩解：0()()cos(2)x t w t f t =πw(t)为矩形脉冲信号()2sinc(2)W f T Tf =π()002201cos(2)2j f t j f tf t e eπππ-=+ 所以002211()()()22j f tj f t x t w t e w t e -=+ππ根据频移特性和叠加性得：000011()()()22sinc[2()]sinc[2()]X f W f f W f f T T f f T T f f =-++=-++ππ可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二，各向左右移动f 0，同时谱线高度减小一半。
也说明，单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽。
1-6 求指数衰减信号0()sin atx t eωt -=的频谱被截断的余弦函数频谱解答：()0001sin()2j t j tt e e j-=-ωωω所以()001()2j t j tatx t e e e j--=-ωω单边指数衰减信号1()(0,0)atx t ea t -=>≥的频谱密度函数为11221()()j t at j t a j X f x t e dt e e dt a j a ∞∞----∞-====++⎰⎰ωωωωω根据频移特性和叠加性得：[]001010222200222000222222220000()()11()()()22()()[()]2[()][()][()][()]a j a j X X X j j a a a a j a a a a ⎡⎤---+=--+=-⎢⎥+-++⎣⎦--=-+-+++-++ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωω指数衰减信号1-7 设有一时间函数f (t )及其频谱如图1-27所示。
机械工程测试技术测试习题答案
习题1第3章1、传感器的定义及主要分类有哪些？2、试绘出典型传感器的构成框图？3、从哪些方面评价或选用传感器？4、在选用传感器时，应该遵循什么原则？5、应该采取什么方法来提高传感器的性能？第4章1什么叫金属的电阻应变效应？金属丝的应变灵敏度系数的物理意义是什么？2什么叫金属丝的应变灵敏度系数?它与金属丝的灵敏度系数有何区别？为什么？3何谓半导体的压阻效应？它与金属的电阻应变效应有什么本质区别？4电阻应变计的基本测量电路有哪些？试比较它们各自的特点。
5电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何区别?它们各有何特点？6某截面积为5cm2的试件，已知材料的弹性模量为2.0X10u N/m2，沿轴向受到105N的拉力，若沿受力方向粘贴一阻值为120Q、灵敏系数为2的应变片，试求出其A R。
7试说明差动式电感传感器与差动变压器式电感传感器工作原理的区别。
8差动变压器和普通变压器的工作原理有何区别？如何提高差动变压器的灵敏度？9试说明电涡流式传感器的工作原理和特点。
10根据电容式传感器的工作原理分为几种类型？各有什么特点？适用于什么场合？11如何改善单极式变极距型传感器的非线性？12什么是压电效应？压电材料有哪些？压电传感器的结构和应用特点是什么？能否用压电传感器测量静态压力？13为什么压电传感器通常用来测量动态或瞬态参量？14用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度，若传感器的灵敏度为70pC/g （g为重力加速度），电荷放大器灵敏度为10mV/pC,试确定输入3g （平均值）加速度时，电荷放大器的输出电压Uo （平均值，不考虑正负号），并计算此时该电荷放大器的反馈电容C f。
15.用压电式单向脉动力传感器测量一正弦变化的力，压电元件用两片压电陶瓷并联，压电常数为200X 10-12C/N,电荷放大器的反馈电容C =2000pF,测得输出电压u =5sinwt （V）。
f o求：1）该压电传感器产生的总电荷Q （峰值）为多少pC？2）此时作用在其上的正弦脉动力（瞬时值）为多少？16.试说明磁电式速度传感器非线性误差产生的原因以及补偿办法（画图说明）?17.试证明霍耳式位移传感器的输出U H与位移成正比关系？第5章1什么叫激光、激光器和激光传感器？试叙述激光产生的激理。
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。
工程测试技术作业1信号的分类与描述答案
工程测试技术作业1信号的分类与描述答案
信号的分类：
1. 按信号的形式分：模拟信号和数字信号。
2. 按信号的能量分：连续信号和离散信号。
3. 按信号的周期性分：周期信号和非周期信号。
4. 按信号的频率分：低频信号和高频信号。
5. 按信号的功率分：弱信号和强信号。
信号的描述：
1. 模拟信号：表示信息的大小随着时间变化而连续变化的信号。
2. 数字信号：表示信息的大小只能取有限个数值的信号。
3. 连续信号：信号在时间和幅度上均连续变化的信号,如声音信号。
4. 离散信号：信号在时间和幅度上都是间断的信号,如数字通信中的脉冲信号。
5. 周期信号：信号在一定时间内重复出现的信号,如正弦信号。
6. 非周期信号：信号在一定时间内不重复出现的信号,如噪声信号。
7. 低频信号：频率比较低的信号,一般在 kHz 级别以下。
8. 高频信号：频率比较高的信号,一般在 MHz 级别以上。
9. 弱信号：信号功率比较小的信号。
10. 强信号：信号功率比较大的信号。
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作业题
机械工程测试技术基础作业题一、填空题:1.同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是( )的.2.压电式传感器使用( )放大器,此方法使传输电压几乎不受电缆长度的阻碍.3.中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器成为( )滤波器.4.一阶系统的时刻常数为T,被测信号的频率为1/T,那么信号通过测试系统后,输出信号与输入信号的相位差为( ).5.变间距式电容传感器的灵敏度与()成反比,因此适合于微小位移的测量.变面积式电容传感器的灵敏度与( )成反比,因此不适合微小位移的测量.6.测试系统的静态特性有( )、〔〕、〔〕。
在测试装置中，从调制信号的方法来看，当用12KHZ的交流信号作为电桥的鼓舞电压时，其作用在于生成〔〕波。
7某信号能够用明确的数学关系式来描述，能够准确估量其来任意时刻的值，那么该信号称为〔〕。
8可变磁阻式传感器的灵敏度与气隙大小的关系是：气隙越小，灵敏度〔〕。
9从信号的周期性来看，有阻尼衰减的自由震动信号是有〔〕特性的信号。
10数字信号是指明时刻和幅值都具有〔〕特性的信号。
11尽管信号可在时域或频域中描述，然而其〔〕是不变的。
12带滤波器的中心频率F=500HZ，负3分贝点的带宽B=10HZ，那么该滤波器的品质因数Q=〔〕。
13周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有〔〕和〔〕特性。
14传感器按输入量分，大致有〔〕、〔〕、〔〕、〔〕等类型。
15压电式传感器是利用某些材料的〔〕特性来制作的传感器。
16正弦信号的自相关函数是一个同频的〔〕函数。
17A/D转换是将〔〕信号转换成〔〕信号的装置。
18直流电桥的平稳条件是〔〕。
19磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频带〔〕。
20压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其〔〕发生变化。
21滤波器带宽B和响应建立时刻Te的乘积通常选取在BTe=( ).22当被测量是一个单向向量，要求传感器单向灵敏度〔〕，其横向灵敏度〔〕。
23传感器的灵敏度越高，那么线性范畴就〔〕。
哈工大机械工程测试技术基础大作业(企业管理)
HａｒbinＩnstitute of Technoｌoｇｙ课程大作业说明书课程名称：院系:班级:设计者：学号:指导教师:设计时间：哈尔滨工业大学目录信号的分析与系统特性........................ (3)一、设计题目……………………………………………………………………３二、求解信号的幅频谱和相频谱............ (3)三、频率成分分布情况 (5)四、H（s）伯德图 (6)五、将此信号输入给特征为传递函数为H（s）的系统 (7)传感器综合运用 (10)一、题目要求 (10)二、方案设计……………………………………………………………………１０三、传感器的选择………………………………………………………………１1四、总体测量方案 (12)五、参考文献 (12)信号的分析与系统特性一、设计题目写出下列方波信号的数学表达通式，求取其信号的幅频谱图(单边谱和双边谱）和相频谱图，若将此信号输入给特性为传递函数为)(s H 的系统，试讨论信号参数的取值,使得输出信号的失真小。
名称)(s H、、波形图 方波11)(+=s s H τ=0。
１,0。
5，0．70722240)(nn n s s s H ωζωω++= =0。
５,0.707 ＝10，500作业要求(1）要求学生利用第1章所学知识，求解信号的幅频谱和相频谱,并画图表示出来。
(2)分析其频率成分分布情况。
教师可以设定信号周期及幅值，每个学生的取值不同,避免重复.（3)利用第2章所学内容，画出表中所给出的系统)(s H 的伯德图，教师设定时间常数或阻尼比和固有频率的取值.（４)对比2、３图分析将2所分析的信号作为输入)(t x ，输入给3所分析的系统)(s H ，求解其输出)(t y 的表达式，并且讨论信号的失真情况（幅值失真与相位失真）若想减小失真，应如何调整系统)(s H 的参数。
二、求解信号的幅频谱和相频谱002200-200211=(t)=+-=0TT T T T a w dt Adt Adt T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰tTT 0/A00220000-200222()cos()cos()-cos()0TT T T T n a w t nw t dt A nw t dt A nw t dt T T ⎛⎫==+= ⎪⎝⎭⎰⎰⎰00220000-20020000000022()sin()sin()-sin()4 2 cos()-cos()200 2TTT T T n b w t nw t dt A nw t dt A nw t dt T T A T T n A A nw t nw t nT T nw nw n π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭⎛⎫⎧⎪ ⎪==⎨ ⎪ ⎪⎪⎩⎝⎭⎰⎰⎰为奇数为偶数式中000411(t)=(sin(w t)+sin(3w t)+sin(5w t)+)35Aw π…转换为复指数展开式的傅里叶级数：()()0000000000002-j 000-2000000011=(t)e=e +-e 1121 =(e -e ) =e -e | =e -e = 2T jnw tnw tjnw t n T jnw t jnw t jnw t jnw t jnw jnw c w dt A dt A dt T T A A AA dt j T T jnw T nw j n ττττττπ-----⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰当0,2,4,...n =±±时,0n C =； 当1,3,5,...n =±±±时，2n A C j n π=-则幅频函数为：2,1,3,5,...n AC jn n π=-=±±±42||,1,3,5,...n n AA C n n π===相频函数为:arctanarctan(),1,3,5, (2)nI n nR C n C πϕ==-∞=-=arctanarctan(),1,3,5, (2)nI n nR C n C πϕ==+∞==---双边幅频图:单边幅频图：相频图：三、频率成分分布情况由信号的傅里叶级数形式及其频谱图可以看出,矩形波是由一系列正弦波叠加而成，正弦波的频率由到3,5……，其幅值由4Aπ到43Aπ，45Aπ,……依次减小,各频率成分的相位都为０。
2007-2008第二学期工程测试技术试卷a
合肥工业大学试卷 （试卷 A ） 共 3 页第 页2007～ 2008 学年第 二 学期 课程代码 07002510 学分 4.5 课程名称 工程测试技术 命题教师 巫绪涛等4人 教研室主任审批签名 学号 学生姓名 教学班号 考试班级 考试日期 成绩命题教师注意事项:1、主考教师必须于考试一周前将“试卷A ”、“试卷B ”经教研室主任审批签字后送教务科印刷。
2、请命题教师用黑色水笔工整地书写题目或用A4纸横式打印贴在试卷版芯中。
一、简答题(40分)1．简述全息照相与普通照相的区别。
(10分)2．一受集中载荷作用的钢空间结构，采用环氧树脂材料做成模型，如果模型与结构的几何相似系数10/==m p L L L C ，m p νν=。
求它们之间应力换算关系(其中p 表示原型，m 表示模型)。
(10分)3．利用方向导数法求解⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∂∂+-∂∂+∂∂=∂∂+-∂∂+∂∂0)1(0)1(2y a p a y b b xb y b a y a b x a 的特征方程。
(10分)4．描述周期信号的频率结构可采用什么数学工具?周期信号的频率结构具有何特点?描述非周期性的信号可采用什么数学工具?非周期信号的频率结构具有何特点?(10分)二、计算及作图题(60分)1．应变电阻标定装置如图1所示，Ω120=R ，00.2=K 。
若分别并联电阻Ω5110=p R ，Ω52102⨯=p R ，则相当于感受多大应变?(15分)2．图2所示平面眼杆受拉力N 700=F 作用，材料条纹值级kN/m 5.12=f ，眼杆的厚度mm5=t ，洞孔处宽度mm 7.13=b ，大孔直径mm 26=D ，小孔直径mm 3=d ，A 点的条纹级数56.9=A N 。
试求眼杆的应力集中系数k 。
(15分)3．两相同材料弹性杆的共轴撞击如下图所示，作出X —t 图以及σ —v 图，并确定其撞击结束时间及两杆脱开时间。
(15分)4．求周期三角波的均值及富里叶复指数函数形式的表达式，并画出其频谱图。
工程测试技术试题及答案
复习总结一、概念题1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。
如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。
2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。
3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。
4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。
5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及补偿与修正技术。
6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。
7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。
8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。
9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输出。
10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。
11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。
（因为：△R=KεR，K 为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量）12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。
13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大灵敏度输出。
14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。
15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。
16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以及水的液位的检测。
17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。
18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级线圈要求反向串接。
《工程测试技术》习题二
习题 21. 填空题3-1 典型的测试系统由________装置、________装置和________装置、________装置、________、________组成。
3-2 在稳态条件下，测试装置输出信号微变量d y和输入信号微变量d x之比，称之为________；3-3 测试装置的静态特性主要以________、________和________表征。
3-4 选用仪器时应注意到：灵敏度越高，仪器的测量范围越________，其稳定性越________。
3-5 常系数线性系统的三个重要特性为________、________和________。
3-6 线性系统具有________保持性，即若系统输入一个正弦信号，则其稳态输出的________保持不变，但输出的________和________一般会发生变化。
3-7 测试装置的动特性在频域中是用________表示，在时域中是用________表示的。
3-8 要使一阶测试装置的动态响应快，就应使________。
3-9 要使一阶系统接近于理想系统，则要求其频率响应的要满足此条件________和________。
3-10 测试装置的脉冲响应函数h(t)就是当输入为________时装置的输出。
当用h(t)来表示装置的动态特性时，输入x(t)、输入y(t)与h(t)三者的关系为________。
3-11 实现不失真测试的条件是：该测试装置的幅频特性________、相频特性________。
3-12 系统频率响应函数的定义是；在系统________为零的条件下，系统输出响应的________与输入激励的________之比。
在系统的稳态分析中，它的模等于系统________与________的幅值比，其幅角等于它们的________。
3-13 正弦输入时系统的响应称________，它表示系统对________中不同频率成分的传输能力。
3-14 系统的阶跃响应是表征系统对________的响应能力；系统的频率响应则表征系统对信号中________的响应能力。
机械工程测试技术——作业标答
Ex.2-8 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 。
试计算该测量系统的总灵敏度。
又当压力变化3.5MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？解： 总灵敏度∏====ni i S S 109.920*005.0*9.90 (nC/MPa * V/nC * mm/V = mm/MPa)对应压力变化3.5MPa 时，记录笔在记录纸上偏移量为815.315.3*09.9*==∆=∆x S y mmEx.2-9 求周期信号)45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t x 通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的系统后所得到的稳态响应)(t y 解:由于输入信号)45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t x 由不同简谐信号叠加而成，对应输出信号必然为同频简谐信号叠加，既可以写成：)100cos()10cos()(2211ϕϕ+++=t Y t Y t y对应于传递函数的频率响应函数为：1005.01)(+=ϖϖj j H ，分别写出其幅频特性和相频个性为：2)005.0(11)(ϖϖ+=A , )005.0()(ϖϖϕarctg -=，分别代入两个不同的简谐频率，有： 在频点10=ϖ位置上，放大倍数998752.005.011)10(2=+=A ， 相角偏移︒-=-=86.2)10*005.0()10(arctg ϕ在频点100=ϖ位置上，放大倍数894427.05.011)100(2=+=A ，相角偏移︒-=-=57.26)100*005.0()100(arctg ϕ 于是有：)71.57s(100t 0.178885co )2.86s(10t 0.499376co )57.2645100cos(*894427.0*2.0)86.210cos(*998752.0*5.0)]100(45100cos[*)100(*2.0)]10(10cos[*)10(*5.0)100cos()10cos()(2211︒-+︒-=︒-︒-+︒-=+︒-++=+++=t t t A t A t Y t Y t y ϕϕϕϕEx.2-10. 想用一个一阶系统做100Hz 正弦信号的测量，若要求限制幅值误差在5%以内，则时间常数τ应取多少？若用该系统测试50Hz 正弦信号，试问此时的幅值误差和相角差是多少？解： 一阶系统的频率响应函数可以写成：11)(+=τϖϖj j H ，对应的幅频特性为1)(1)(2+=τϖϖA ，相频特性为)()(τϖϖϕarctg -=，当输入信号为100Hz 时，其幅频特性与相频特性可以分别表示为：1)*2*100(1)100(2+=τπA ，)*2*100()100(τπϕarctg -=由于1)100(≤A ，令幅值误差为5%，既相当于%95)100(≥A ，从而可以列写方程式：951001)*2*100(%951)*2*100(122≤+⇒≥+τπτπ 000523.0200119202≈-⎪⎭⎫ ⎝⎛≤⇒πτ若输入信号频率为50Hz ，对应的幅频特性为98676.019*41444391119*43614001141192011)20011920*2*50(1)50(22222≈++-=+-⎪⎭⎫ ⎝⎛=+-⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππA ，既幅值误差约为1.324%对应的相频特性为︒≈-=-⎪⎭⎫⎝⎛-=333.90.164342)()20011920*2*50()50(2arctg arctg ππϕ，既相差角为︒333.9Ex.2-11 已知某线性系统ϖϖ02.011)(j j H +=，现测得该系统的稳态响应输出为)4530sin(10)(︒-=t t y ，试求它所对应的输入信号)(t x解：频率响应函数的幅频响应为2)02.0(11)(ϖϖ+=A ，相频响应为)02.0()(ϖϖϕarctg -=当信号频率为30=ϖ时，8575.0)6.0(11)02.0(11)(22≈+=+=ϖϖA ，︒-≈-=-=31)6.0()02.0()(arctg arctg ϖϖϕ，因此，对应原输入信号可以表示为：)1430sin(66.11)4530sin(10)(︒-=-︒-=t t At x ϕEx.2-12. 某二阶系统的固有频率为12kHz ，阻尼为=ξ0.707，若要使幅值误差不大于20%，则被测信号的频率应限制在什么范围？解：二阶系统的频率响应函数为：nn nj j H 2222)(ϖϖξϖωϖϖ++-=， 其幅频响应为：22222)2()()(ϖξϖωϖϖωn n n A +-=2222411⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n ωϖξωϖ 若要限制幅值误差不大于20%，则有：%20)(1≤-ϖA ，既22224118.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≤n n ωϖξωϖ222228.0141⎪⎭⎫ ⎝⎛≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-n n ωϖξωϖ 解不等式： 222228.0141⎪⎭⎫⎝⎛≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-n n ωϖξωϖ 令x n =⎪⎪⎭⎫⎝⎛2ωϖ，则上述不等式可分别表示为： []2228.0141⎪⎭⎫⎝⎛≤+-x x ξ[]2228.01*707.0*41⎪⎭⎫⎝⎛≤+-x x[]228.0121⎪⎭⎫⎝⎛≤+-x x既75.05625.018.01222≤⇒≤⇒+≥⎪⎭⎫ ⎝⎛x x x ，相当于75.02≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n ωϖ，于是有kHz n 39.10866.0≈≤ϖϖ。
测试技术作业
测试技术作业1、简述A/D 转换的主要技术指标及其意义；输入量程：例如，±2.5V、±5V、±10V等，由参考电压决定。
分辨率：输出数据的二进制数字长度。
例如，16位精度A/D的分辨率为1/65536。
如果输入量程是±5V，则－5V对应于数字－32768、+5V对应于数字32767，最高分辨率为0.0001526V采样率，或，转换时间：每秒钟采样次数，或，完成一次转换所需时间。
通常用每秒钟的转换次数表示，如AD676的转换速度为100kSPS(SPS——Samples Per Second)；精度：输出数据与输入电压之间误差，常用二进制位数表示。
例如，AD676的精度为±1LSB。
该A/D器件的分辨率为16bit，所以，其最大误差为±0.0001526V 。
线性度：输出数据与输入电压之间的线性关系，通常也用二进位数表示。
2、简述多通道输入数据采集系统的几种结构原理；3、简述传感信号放大的主要技术指标；增益：输出信号增量与输入信号增量之比，通常用分贝表示：共模抑制比(CMRR—common-mode rejection ratio )：输入共模电压Ucin与其引起的输出电压增量DUout之比，用分贝表示；输入阻抗：输出信号电压增量与输入电流增量之比：失调电压：输入接地（输入为0）时输出电压不会绝对为零。
假设此时的输出电压为Us ，则失调电压定义为：温度漂移：放大器工作温度改变1oC引起输出电压的变化量，常用mV/oC表示；时间漂移：放大器工作状态和环境不变的情况下，输出电压随时间改变的变化量。
通常用“mV/天”或“mV/年”表示；输出噪声：用为0输入时，通带内的输出噪声均方值表示：通带平坦性：系统幅频特性曲线上，通频带内的最大波动幅度相对于其均值的百分数或分贝值表示。
对于直流放大器，常用最大波动幅度相对于其直流增益的百分数或分贝值表示。
反映了放大器增益对不同频率分量的不均匀性4、简述程控放大的实现原理及其在数据采集系统中的用途；5、需要同步采样多通道应变信号，简述其主要技术环节；6、设想一个测试或测控系统，说明相关技术环节；7、设想一个测试或测控系统，说明虚拟仪器系统的应用。
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工程测试技术作业
一、引言
工程测试技术是指在工程项目中，对产品或系统进行各种测试的一项技术。
通过工程测试技术，可以评估产品或系统的性能、可靠性、安全性和稳定性等方面的指标，发现潜在的问题，并为产品或系统的进一步开发和改进提供参考依据。
本文将介绍工程测试技术的基本概念、分类、常用方法等内容，并结合实际案例进行分析和讨论。
二、工程测试技术的基本概念
1. 工程测试
工程测试是指针对工程项目中的产品或系统进行各种测试活动的过程。
通过工程测试，可以验证产品或系统是否符合规范要求，以及是否满足用户的需求。
工程测试通常涉及功能测试、性能测试、安全测试、可靠性测试等方面的内容。
2. 工程测试技术
工程测试技术是指在工程测试过程中应用的一系列测试方法和工具。
工程测试技术可以帮助测试人员对产品或系统进行全面、准确的测试，发现潜在的问题，并为产品或系统的进一步开发和改进提供参考依据。
三、工程测试技术的分类
根据测试对象和测试目标的不同，工程测试技术可以分为以下几类：
1.功能测试技术：用于验证产品或系统的功能是否符合规范要求和用户
需求。
2.性能测试技术：用于评估产品或系统的性能指标，如响应时间、吞吐
量、并发性能等。
3.可靠性测试技术：用于评估产品或系统的可靠性指标，如故障率、恢
复能力等。
4.安全测试技术：用于评估产品或系统的安全性，发现潜在的安全漏洞
和风险。
5.兼容性测试技术：用于评估产品或系统在不同平台、不同配置下的兼
容性。
6.用户界面测试技术：用于评估产品或系统的用户界面是否易用、直观。
7.自动化测试技术：通过编写和执行自动化测试脚本，实现对产品或系
统的自动化测试。
四、常用工程测试技术方法
1. 黑盒测试
黑盒测试是一种基于产品或系统外部行为进行测试的方法。
测试人员不需要了
解产品或系统的内部结构，只需要根据需求文档或规范要求，通过输入特定的测试数据，观察产品或系统的输出是否符合预期。
黑盒测试主要关注产品或系统的功能是否实现，常用的黑盒测试方法包括等价
类划分法、边界值分析法、决策表等。
2. 白盒测试
白盒测试是一种基于产品或系统内部结构进行测试的方法。
测试人员需要了解
产品或系统的内部实现细节，通过设计和执行测试用例，覆盖产品或系统的各个代码路径和逻辑分支。
白盒测试主要关注产品或系统的代码质量、逻辑正确性等方面的问题。
常用的
白盒测试方法包括语句覆盖、分支覆盖、条件覆盖等。
3. 性能测试
性能测试是评估产品或系统在各种工作负载下的性能指标的方法。
通过模拟真
实用户的操作，对产品或系统进行各种负载测试，以评估其在高负载、大并发等情况下的性能表现。
性能测试常用的方法包括负载测试、压力测试、并发测试等。
4. 安全测试
安全测试是评估产品或系统的安全性的方法。
通过模拟各种安全攻击、漏洞利
用等技术手段，对产品或系统进行安全性测试，发现潜在的安全漏洞和风险。
安全测试常用的方法包括渗透测试、代码审查、漏洞扫描等。
五、案例分析
1. 功能测试案例
假设我们要测试一个电商平台的购物车功能。
我们可以设计以下功能测试用例：•测试用例一：添加商品到购物车
–步骤：登录电商平台账号，选择商品，点击加入购物车按钮
–预期结果：商品成功添加到购物车
•测试用例二：从购物车删除商品
–步骤：登录电商平台账号，打开购物车页面，选择要删除的商品，点击删除按钮
–预期结果：商品成功从购物车删除
2. 性能测试案例
假设我们要测试一个社交媒体应用的消息推送性能。
我们可以设计以下性能测试用例：
•测试用例一：模拟1000个用户同时发送消息
–步骤：模拟1000个用户同时登录应用，并通过应用界面发送消息
–期望结果：系统能够正常处理和推送消息，响应时间不超过1秒
•测试用例二：模拟10000个用户同时发送消息
–步骤：模拟10000个用户同时登录应用，并通过应用界面发送消息
–期望结果：系统能够正常处理和推送消息，响应时间不超过3秒
六、总结
工程测试技术是工程项目中的重要环节，通过合理的测试方法和技术手段，可以提高产品或系统的质量和可靠性。
本文对工程测试技术的基本概念、分类和常用方法进行了介绍，并结合实际案例进行了分析和讨论。
通过学习和应用工程测试技术，我们可以更好地发现和解决问题，提升工程项目的成功率和用户满意度。