机械工程测试技术基础知识点总结

第一章 信号及其描述

(一)填空题

1、 测试的基本任务就是获取有用的信息,而信息总就是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们

来传输的。这些物理量就就是 信号 ,其中目前应用最广泛的就是电信号。

2、 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 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 信号与 瞬态非周期 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)总就是 偶 对称,虚频谱(相频谱)总就是 奇

对称。

(二)判断对错题(用√或×表示)

1、 各态历经随机过程一定就是平稳随机过程。( Y )

2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。( Y)

3、 非周期信号的频谱一定就是连续的。( X )

4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。( X )

5、 随机信号的频域描述为功率谱。( Y )

(三)简答与计算题

1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|与均方根值x rms 。

2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ,均方值2x ψ,与概率密度函数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1

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)(+=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 与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。

3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 傅立叶变换法 、

与 滤波器法 。

4、 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 。

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,其输入与输出之间应该具有 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、 从时域上瞧,系统的输出就是输入与该系统 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 与)(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就是 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就是 。

(1)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

(三)判断对错题(用√或×表示)

1、 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。( X )

2、 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。( Y )

3、 当输入信号)(t x 一定时,系统的输出)(t y 将完全取决于传递函数)(s H ,而与该系统的

物理模型无关。( Y )

4、 传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同。(Y )

5、 测量装置的灵敏度越高,其测量范围就越大。( X )

6、 幅频特性就是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。( X)

(四)简答与计算题

1、 什么叫系统的频率响应函数？它与系统的传递函数有何关系？

2、 测试装置的静态特性与动态特性各包括那些？

3、 测试装置实现不失真测试的条件就是什么？

4、 某测试装置为一线性时不变系统,其传递函数为1

005.01)(+=

s s H 。求其对周期信号)45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t x 的稳态响应)(t y 。

5、 将信号t ωcos 输入一个传递函数为s

s H τ+=11)(的一阶装置,试求其包括瞬态过程在内的输出)(t y 的表达式。 第三章 常用传感器

(一)填空题

1、 属于能量控制型的传感器有 电阻 电感 电容 涡流 等,属于能量转换型

的传感器有 压电 磁电 等(每个至少举例两个)。

2、 金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于:前者利用 几何形变 引起的

电阻变化,后者利用 电阻率 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 差动 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: 电荷 放大器与 电压

放大器,后接 电荷 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就是利用了金属导体在交流磁场中的 涡电流 效应。

6、 磁电式速度计的灵敏度单位就是 mv/(m/s) 。

7、 压电式传感器就是利用某些物质的 压电效应 而工作的。

(二)选择题

1、 电阻应变片的输入为 。

(1)力 (2) 应变 (3)速度 (4)加速度