机械工程测试技术基础期末试卷(计算题)
机械工程测试技术基础(第三版)试题(卷)与答案解析集
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σx2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 (τ) 。
（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。
机械工程测试技术基础考试题B及答案
一、填空题(每题 1分，共 10 分)1. 构成信号 x(t) 的各频率分量的集合称为3. 如果 函数与某一连续信号 f(t) 相乘，则其乘积仅在 t=0 处得到(t 0) 之乘积均为零。
4.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征等于该过程的集合平均统计 特征，这样的平稳随机过程称为 随机过程。
5.当测量装置的输入 x 有一个增量 x ，引起其输出 y 发生相应变化 y ，则该装置的绝对灵敏度为 S=6.两个传递函数各为 H 1(s) 和 H 2(s)的环节，其串联后所组成的系统的传递函数 为7. 半 导体应变片的工作原理是基于半导体材料的 效应。
8. 涡 流式传感器的变换原理是利用 在交流磁场中的涡流效应。
9. 设 两光栅刻线间的夹角为 ，栅距均为 W ，则二者所生成之英尔条纹间的距离10.信号的时域描述是信号时间历程的直接记录， 频域描述则反映了信号的二、单项选择题 (在下列每小题四个备选答案中选出一个正确答案， 并将其字母标号填入题 干的括号内。
每小题 1 分，共 20 分)1. 二阶装置的动态特性参数是它的 ( )A. 时间常数2. 差动变压器式电感传感器是把被测位移量转换成 得相应的电压输出。
A. 线圈自感B.线圈互感C. LC 调谐振荡D.RC 调谐振荡3. 智能传感器具有辨认、识别与判断的功能，它是由( )而成。
A. 智能型材料研制B.传感器与记忆合金组装C. 传感器与机器人组合D.传感器与计算机组合4. RC 低通滤波器中， RC 值越大，则( )A. 上截止频率越低B.下截止频率越低C. 上截止频率越高D.下截止频率越高5. 周期信号在时域内按时间间隔 T s 采样后，其频谱将具有( )特征。
A. 周期、离散B. 非周期、离散2.在时间信号 x(t) 幅值不变的条件下，若 x(t) X(f) ，则 x(kt)k>0)。
H(s)B H C.固有频率 0 和阻尼比 D.功率谱 其余各点 B. 传递函数 H(s)( ) 的变化装置， 通过这一转换从而获C. 周期、连续D.非周期、连续6.无论二阶系统的阻尼比如何变化，当它所受的激振力频率等于系统固有频率时，的位移与激振力之间的相位差必为(A. 0C. 180 该系统)B. 90D.0 ~90 之间反复变化的13.一般常用的光电池有硒、硅、 碲化镉、硫化镉等的 pn 结，其中作为能量转换器使用最多的是（ A. 硒 ）光电池。
《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t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω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121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
《机械工程测试技术基础》期末试题及答案
。
5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 越小。
6、 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。
（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）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
数等于
。
（1） （2） （3） （4）
机械工程测试技术基础(第三版)试卷及答案集
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连续的。
２、均方值Ψx2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差σx2的关系是¢x2=H x2+óx2。
３、测试信号调理电路主要有电桥、放大、调制解调电路。
４、测试系统的静态特性指标有非线性度、灵敏度、回程误差。
５、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的斜率。
６、传感器按信号变换特性可分为组合型、一体型。
７、当Δó〈〈ó0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 趋于定值。
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相邻相反、相对相同的变化，才能使输出有最大值。
10、系统动态特性在时域可用传递函数来描述，在复数域可用频率函数来描述，在频域可用脉冲响应来描述。
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，对差模信号有放大作用。
12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在分布电容。
13、压控振荡器的输出电压是方波信号，其频率与输入的控制电压成线性关系。
14、调频波的解调又称鉴频，其解调电路称为鉴频器。
15、滤波器的通频带宽和响应时间成反比关系。
16、滤波器的频率分辨力主要由其带宽决定。
17、对于理想滤波器，滤波器因数λ＝1。
18、带通滤波器可由低通滤波器（f c2）和高通滤波器（f c1）串联而成（f c2> f c1）。
19、测试系统的线性度和滞后度是由系统误差引起的；而重复性误差是由 随机 误差引起的。
７、信号分析的过程主要包括： 信号加工 、 信号变换 。
９、在数据采集系统中，常采用 程序控制 放大器。
10、根据载波受调制的参数的不同，调制可分为 调频 、 调幅 、 调相 。
16、用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越 长 。
17、如信号的自相关函数为Acos ωτ，则其均方值Ψx 2= A 。
《机械工程测试技术试卷》A 2019— 2020学年第二学期期末考试及答案
2019—2020学年第二学期期末考试《机械工程测试技术》试卷A一、判断题（共10题，每小题2分，满分20分)1、周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的整数倍。
2、一般把传感器获得的缓变信号称为载波，载送缓变信号的高频震荡波为调制波，调制后的震荡波称为已调波。
3、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。
4、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。
5、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。
6、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，系统的阻尼比应接近0.707。
7、信噪比越大则有用信号的成分越大,噪声影响也大。
8、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。
9、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。
10、变面积型电容传感器的灵敏度不为常数。
二、选择题（共10题，每小题2分，满分20分）1、测试技术中常用统计学中的哪个参数描述信号波动误差范围。
A 均值B 概率密度函数C 均方值D 方差2、下列信号的频谱是均匀谱的是。
A 1B δ(t)C sin(t)D 矩形窗函数3、理想滤波器在通带内的幅频特性为。
A常数 B 零 C零或常数 D无法确定4、可以实现非接触振动测量的传感器为。
A应变式 B 压电式 C热电偶 D电感式5、若瞬变信号)(tx的频谱为)(fX，则信号)(btax(其中a、b均为正实常数)的频谱为。
A()b fXa b B()a fXb b C()b fXa a D)(afXba6、测试系统动态特性的测定方法包括频率响应试验和试验。
A传递函数 B脉冲响应 C阶跃响应 D任意输入响应7、某信号的自相关函数及其功率谱之间是关系。
A 拉氏变换B 卷积变换C 傅立叶变换D 小波变换8、一阶系统的阶跃响应中，超调量。
A存在，但<5％ B存在，但<1 C在τ很小时存在 D不存在9、某信号最高频率为2000Hz，采样时为了不产生频谱混叠，采样频率可选择。
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t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω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121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
机械工程测试技术试卷及答案
机械工程测试技术试卷及答案Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-《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 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 ，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()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B ．()20cos20()at x t e t 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。
机械工程测试技术基础期末试卷(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)=常值分量== =余弦分量的幅值====正弦分量的幅值= = 02、求传递函数为H（s）=的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t)。
解：y(t)=10H()|sin(62.8t+)且|H()|=arctg()=-t(0.01*62.8)=-所以y(t)=42.3sin(62.8t-)所以幅值误差为5*10-42.3=7.7，相位误差为321.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0nb =， 1,2,3n = （1’）2/2/2202/20/2/20022/202212241()2224281()cos cos (os 1)()41,3,52()[(1)1]()02,4,6T T T T T T n T n A A A a x t dt tdt t T TT T A A a x t n tdt t n tdt c n TTT T n An 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224n AA 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。
.1、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''1122120R R R R ====Ω，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数2k =。
机械工程测试技术期末试卷
浙江理工大学2014—2015 学年第2 学期《机械工程测试技术》期末试卷（A ）卷标准答案和评分标准1.判断下述结论的正误（每题0.5分，共5分）(1)信号截断长度越长，其频率分辨率越高。
（×）(2)凡频谱是离散的信号必然是周期信号。
( × )准周期信号(3)测量小应变时，应选择灵敏度高的金属丝应变片，反之选择半导体应变片。
（×）(4)周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。
( √ )(5)X-Y记录仪可记录任何频率的信号。
( ╳ )(6)电桥实现信号叠加 (╳ )(7)惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。
( √ )(8)系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。
( × )(9)传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。
( √ )(10)对于一阶测试装置，其时间常数越小，输出的响应速度就越快。
( √ )(11)霍尔元件的材料是金属材料。
（╳）(12)测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。
( ╳ )(13)压电传感器输出阻抗较低。
（╳）(14)有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度过小，于是在工作电桥上半桥双臂各串联增加一片电阻应变片以提高灵敏度。
( ╳ )(15)直流信号的频谱是冲击谱（√）(16)磁电式传感器属于物性型传感器，适合测量动态量。
( ╳ )(17)直流电桥实现电压到电荷的转换。
(╳ )(18)压电式传感器特别适合测量动态量。
( √ )(19)系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。
( × )(20)对于一阶测试装置，其时间常数越小，输出的响应速度就越快。
( √ )2. 对下述问题，选择正确答案填空（每题0.5分，共5分）(1)重复频率为1000Hz的方波，经过截止频率为2000Hz的理想低通滤波器后的输出为（B）A. 1000Hz失真的方波B. 1000Hz的正弦波C. 2000Hz的正弦波D. 不知道是什么波(2)描述周期信号的数学工具是(B )。
机械工程测试技术基础试卷及答案
机械工程测试技术基础试卷及答案公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]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连续的。
２、均方值Ψx 2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差σx2的关系是￠x2=Hx2+óx2。
３、测试信号调理电路主要有电桥、放大、调制解调电路。
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（fc2）和高通滤波器（fc1）而成（fc2> fc1）。
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Rx(τ) 。
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t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|ｘ|和均方根值ｘrm ｓ。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x ）。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t tt x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω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121)(+=ωωj j H ,输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ,幅值=y ,相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
大学生《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t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω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121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
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.（）10. 对连续时间信号进行离散采样时，只要采样频率足够高,就可以避免频谱“泄漏”。
机械工程测试技术基础试题(卷)A与答案解析
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)=x 0e j ωt ,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Te,则B 与Te 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)与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R xy (τ)=_________。
8、若信号满足y(t)=kx(t)关系,式中k 为常数,则互相关系数ρxy (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就是( )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就是( )A 、 122()()j f X f πB 、 122()()πf X fC 、 (j2πf)2X(f)D 、 (2πf)2X(f)3、概率密度函数就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、差动式电感传感器与差动式电容传感器具有( )的特点。
《机械工程测试技术试卷》开卷试题 2019— 2020学年第一学期期末考试及答案
2019— 2020学年第一学期期末考试《机械工程测试技术试卷》开卷试题一、简答题（共60题，每小题10分，满分60分)1、什么是压电效应？常见的压电材料有哪些？2、试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。
3、电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况来选用？4、试按接触式与非接触式区分传感器，列出它们的名称、变换原理，用在何处？5、选用传感器的基本原则是什么？试举一例说明。
6、何谓不失真测试？实现测试不失真的测试装置的幅频和相频特性应如何？二、计算题（共4题，每小题10分，满分40分）1、设有一时间函数f (t )及其频谱如图1-27所示。
现乘以余弦型振荡00cos ()m ωt ωω>。
在这个关系中，函数f (t )叫做调制信号，余弦振荡0cos ωt 叫做载波。
试求调幅信号0()cos f t ωt 的傅里叶变换，示意画出调幅信号及其频谱。
又问：若0m ωω<时将会出现什么情况？2试求传递函数分别为1.5/(3.5s + 0.5)和41ωn 2/(s 2 + 1.4ωn s + ωn 2)的两环节串联后组成的系统的总灵敏度（不考虑负载效应）。
3、如何表达测量结果？对某量进行8次测量，测得值分别为：802.40，802.50，802.38，802.48，802.42，802.46，802.45，802.43。
求其测量结果。
4、求h (t )的自相关函数。
{(0,0)()0(0)at e t a h t t -≥>=<答案一简答题1、什么是压电效应？常见的压电材料有哪些？某些物质，如石英，受到外力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部会被极化，表面产生电荷；当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。
（7分）常用压电材料有压电单晶、压电陶瓷、有机压电薄膜。
（3分）2、试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。
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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)=
常值分量
== =
余弦分量的幅值
==
==
正弦分量的幅值
= = 0
2、求传递函数为H（s）=的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t)。
解：y(t)=10H()|sin(62.8t+)
且|H()|=
arctg()=-t(0.01*62.8)=-
所以y(t)=42.3sin(62.8t-)
所以幅值误差为5*10-42.3=7.7，相位误差为32
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
()202
A
T
t t T
x t A T
t t T
⎧≤≤⎪⎪=⎨
⎪--
≤≤⎪⎩（2’）
因为()x t 为偶函数，所以0n
b =， 1,2,3n = （1’）
2/2
/2
2
02/20
/2
/2
0022
/2
022
12241()22
24281
()cos cos (os 1)()41,3,52()[(1)1]()0
2,4,6T T T T T T n T n A A A a 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
000221
1,3,5412()(cos sin )cos 2n n n n A A n x t a a n t b n t t T
n πωωπ∞
===++=
-∑∑ （1’） n 次谐波分量的幅值
22
4n A
A n π==
（1’）
n 次谐波分量的相位
arctan
n
n n
b a ϕπ=-=-（1’）
画出
()x t 的频谱如图
所示。
.
1、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
''
1122120R R R R ====Ω
，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数
2
k =。
应变值
31010ε-=⨯，电桥供桥电压3i u V =。
试分别求出如图组成桥路时的输出电压?o u =
解：如图（b ）组桥时的输出电压为（5’）
111121211
(
)0.03()
2222
o 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 i i i i R R R R R
u u R R R R R R R R R R R R R
u u u V R R
+∆++∆=-++∆++∆++-∆-∆+∆∆=
-==（5’）
2.
（4分）以阻值Ω=120R ，灵敏度5.2=S 的电阻丝应变片与阻值为Ω120的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V ，并假定负载电阻无穷大，当应变片的应变为1000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压
解. （4分）单臂：
36000105.241010005.24
141414--⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅∆=⋅∆=u S u R R u R R u y εV 2分 双臂：
3600010541010005.22
121212--⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅∆=⋅∆=
u S u R R u R R u y εV 2分。