机械工程测试技术复习题(有答案)
《机械工程测试技术基础》期末复习题及答案
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： 离散的 ，谐波型 ， 收敛性 。
4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和 准周期 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ，方差2x σ；。
6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 偶 对称，虚频谱（相频谱）总是 奇 对称。
（二）判断对错题（用√或×表示）1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
（ v ）2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
（ v ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
（ 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。
（ v ） （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 Aet x at的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=Tt 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 atω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)(tt x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω 1/2 ，幅值=y √2/2 ，相位=φ -45 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn ns sωωω++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题(卷)与答案解析
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()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 。
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()at x t e t t π-=-∞<<+∞C ．()5sin 2010cos10()x t t t t ππ=+-∞<<+∞5．时域信号的时间尺度压缩时，则其频带的变化为(B)。
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)。
机械工程测试技术考试题及答案
机械工程测试技术考试题及答案一、选择题1.机床主轴的主要用途是： A. 固定工件 B. 固定刀具 C. 固定主轴箱 D.转动刀具和工件答案：D2.齿轮传动的优点是： A. 传动效率高 B. 传动平稳 C. 转速范围广 D. 传动比可调答案：A、B、C、D3.测量中一个刻度最小的量值称为： A. 分度 B. 标准量 C. 刻度 D. 分度带答案：A二、填空题1.若要进行精密测量，需要使用________测量工具进行测量。
答案：微型2.热处理是通过对材料进行加热和________控制来改变其组织和性能。
答案：冷却3.润滑油的主要作用是减少________和________之间的摩擦。
答案：金属、金属三、简答题1.请简要描述传动结构中的平面副和柱面副的区别与应用领域。
答：平面副是一个简单的副，由于平面的所有点只有两个不受约束的旋转自由度，因此平面副的应用广泛。
常见的平面副有滑动副、齿轮副等。
柱面副是由一个圆柱面接触和约束的副，它具有更高的刚度和承载能力，因此适用于承受大载荷和高速旋转的场合。
柱面副常用于轴承、齿轮传动等。
2.请简要介绍机械工程中常用的热处理方法，并说明其作用。
答：机械工程中常用的热处理方法包括淬火、回火、退火等。
淬火是将材料加热至临界温度以上，然后迅速冷却，以使材料获得高硬度和韧性。
回火是将经过淬火的材料加热至较低的温度，然后冷却，在一定程度上降低材料的硬度和提高韧性。
退火是将材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，以改变材料的组织结构，提高材料的可加工性和塑性。
四、论述题请论述机械工程测试技术在产品质量控制中的应用。
答：机械工程测试技术在产品质量控制中起着重要作用。
通过对产品进行各种性能指标的测试和检测，可以实时监测产品的质量状况，并对产品进行调整和改进。
测试技术可以通过检测产品的尺寸、形状、力学性能等方面的指标，来评估产品的质量水平。
通过合理选择和应用测试技术，可以有效地提高产品的质量控制水平，避免不合格品的出现，提高产品的竞争力和市场占有率。
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
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t 0有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t 0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fe 1~fe 2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含答案
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 。
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．以下函数表达式中，(B)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，那么其频带的变化为(B)。
机械工程测试技术 复习课(含答案) - 副本
《机械工程测试技术》习题课一、填空题1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。
2．满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。
3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。
4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。
5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。
6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。
7. 电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。
8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波，载送低频信号的高频振荡信号称为载波，将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。
9. RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越小。
10.频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。
11.作为传感器的核心部件，直接感受被测物理量并对其进行转换的元件称为敏感元件。
12.在外力作用下，金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化，而压阻式传感器主要是电阻率发生变化，两者都引起电阻值发生变化。
13. 描述一阶系统动态特性的参数是时间常数，其值越小，则该系统频带越宽，响应越快。
二、选择题1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（C ）的。
A非周期、离散B非周期、连续C、周期、离散D周期、连续2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（C ）。
A 电阻传感器B 电感传感器C 光电传感器D 电容传感器3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（B ）材料制成。
A 金属B 导磁C 塑料D 导电4．测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（D ）。
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 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(复习)
信号及其描述一、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、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5、时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ ）。
A 扩展B 压缩C 不变D 变化不定7、将时域信号进行时移时，则频域信号将会（ ）。
A 扩展B 压缩C 不变D 变化不定8、不能用确定函数关系描述的信号是（ ）。
A 复杂周期信号B 瞬变信号C 随机信号10、时域信号的时间尺度压缩时，则其频谱的变化为（ ）。
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11、信号τte t x --=1)(，则该信号是（ ）。
A 周期信号B 随机信号C 瞬变信号二、填空1、信号分为（ ） 和（ ）两大类。
2、确定性信号可分为（ ）和（ ）两类，前者频谱的特点是（ ），后者频谱的特点是（ ）。
3、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。
4、周期方波的傅氏级数：⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t A A t x 0013cos 31cos 2)(ωωπ，周期三角波的傅氏级数：⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t A A t x 00223cos 91cos 42)(ωωπ，它们的直流分量分别是（ ）和（ ） 。
信号的收敛速度上，方波信号比三角波（ ）。
达到同样的测试精度要求时，方波信号比三角波信号对测试装置要求有更宽的（ ）。
5、窗函数)(t ω的频谱是τπτf c sin ，则延时后的窗函数⎪⎭⎫ ⎝⎛-2τωt 的频谱应是（ ）。
6、信号当时间尺度压缩时，则其频带 （ ） 其幅值（ ）。
7、单位脉冲函数)(t δ的频谱为（ ），它在所有频段上都是（ ），这种信号又称（ ）。
聊城大学《机械工程测试技术》期末复习题及参考答案
《机械工程测试技术》练习题及参考答案一、判断题1频率响应函数可以描述系统的动态特性。
（）2.当测试系统的输出）0与输入Mf）之间的关系为Mf）=Aar（WO）时，该系统能实现不失真测试。
（）3滤波器的通带越窄，分辨率越高。
（）4.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。
（）5.直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将增加。
（）6、将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。
（）7.信号具有能量，信息不具有能量。
（）8.当输入信号XS一定时，系统的输出ND将完全取决于传递函数故.，•），而与该系统的物理模型无关。
（）9.测量装置实现不失真测试的条件是幅频特性为常数和相频特性为线性关系。
（）10、调幅波是载波与调制信号的叠加。
（）参考答案：×√√√×√√√√×二、选择题1.二阶装置引入合适阻尼的目的是（）θA.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D.使振幅变大2.（）不属于测试系统的静态特性。
Λ.灵敏度B.线性度C.回程误差 D.阻尼系数3.一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围（）oA.越宽B,越窄C.不变D.变化不定4.描述非周期信号的数学工具是（）o A.三角函数 B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数5.正弦函数的自相关函数是一个余弦函数，在τ=0时具有最大值。
它（）信息，但丢失了原正弦函数中的初始相位信息。
A.保留了频率B.保留了幅值和频率C.保留了幅值D,丢失了幅值和频率6.两环节的相频特性各为⑼和0（0）,则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为（）oA.Q3）Q,3B.Q∣3）+Q,3）C.£（吗（⑼D.Q（0）-Q,（M7.常用于对调幅波解调的装置是（A.乘法器B.滤波器C.鉴频器D.相敏检波器8.直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将（）oA.增大B.减少C.不变D.变化不定9.如果系统的权函数为"⑺，系统的输入XS为单位脉冲函数，此时系统输出Mf）为（）oA.Λ（∕）Λ（∕）B.XSC.MJ）D.无法确定10.相关系数P n.的取值范围处于（）之间。
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。
机械工程测试技术复习题（有答案）
机械⼯程测试技术复习题（有答案）⼀，简答题1. 什么叫测试系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系?答：测试装置输出信号的傅⾥叶变换和输⼊信号的傅⾥叶变换之⽐称为装置的频率响应函数，若在系统中的传递函数H(s)已知的情况下，令H(s)中的s=jw 便可求得频率响应函数。
2. 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？答：静态特性：（1）线性度，（2）灵敏度，（3）回程误差，（4）分辨率，（5）零点漂移和灵敏度漂移。
动态特性：（1）传递函数，（2）频率响应函数，（3）脉冲响应函数，（4）环节的串联和并联。
3. 在什么信号作⽤下，系统输出的拉斯变换就是系统的传递函数。
答：在单位脉冲信号作⽤下，（单位脉冲函数δ（t ）=1)。
4. 为什么电感式传感器⼀般都采⽤差动形式？答：差动式电感器具有⾼精度、线性范围⼤、稳定性好和使⽤⽅便的特点。
5. 测试装置实现不失真测试的条件是什么？答：幅频和相频分别满⾜A(w)=A 0=常数，Φ（w ）=-t 0w ;6. 对于有时延t 0的δ函数）（0t -t =δ，它与连续函数f （t ）乘积的积分dt )(0?∞∞--t f t t ）（δ将是什么？答：对于有时延t 0的δ函数）（0t -t =δ，它与连续函数f （t ）乘积只有在t=t 0时刻不等于零，⽽等于强度为f （t 0）的δ函数，在（-∞，+∞）区间中积分则dt )(0?∞∞--t f t t ）（δ=dt )(0∞∞--t f t t ）（δ=f （t 0） 8. 巴塞伐尔定即的物理意义是什么？在时域中计算总的信息量等于在频域中计算总的信息量。
9. 试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外，还需电容平衡的原因?答：由于纯电阻交流电桥即使各桥臂均为电阻，但由于导线间存在分布电容，相当于在各桥臂上并联了⼀个电容，因此，除了有电阻平衡外，必须有电容平衡。
10.说明测量装置的幅频特性A(ω)和相频特性φ(ω)的物理意义。
机械工程测试技术基础试题及答案
机械工程测试技术基础试题及答案一、选择题1.机械工程测试技术是指通过什么手段对机械产品进行测试和评估？A. 理论研究B. 实验分析C. 数值仿真D. 生产制造答案：B. 实验分析2.机械工程测试技术的主要目的是什么？A. 验证理论模型B. 确保产品性能C. 降低成本D. 提高效率答案：B. 确保产品性能3.下列哪项不属于机械产品测试的主要指标？A. 功能性能B. 可靠性C. 经济性D. 操作性答案：C. 经济性4.机械工程测试技术中常用的测试方法有哪些？A. 静态测试和动态测试B. 理论模拟和数值分析C. 试验台架和原型测试D. 外部观察和内部检测答案：C. 试验台架和原型测试5.以下哪种测试技术可以模拟真实工作条件下的力学载荷？A. 外场测试B. 加速试验C. 静态测试D. 动态测试答案：D. 动态测试二、判断题1.模型试验是机械工程测试技术中常用的测试方法之一。
答案：正确2.机械工程测试技术只涉及实物试验，不包括数值评估。
答案：错误3.机械产品测试的主要指标包括功能性能、可靠性和经济性。
答案：正确4.机械工程测试技术可以通过外部观察和内部检测来进行。
答案：正确5.动态测试可以模拟真实工作条件下的力学载荷。
答案：正确三、简答题1.请简述机械产品功能性能测试的方法和步骤。
答：机械产品功能性能测试是对产品设计和制造过程中的关键性能进行验证的一项测试。
常用的方法包括静态测试和动态测试。
静态测试通过对机械产品进行外部观察、内部检测和可靠性分析来评估其功能性能；动态测试则通过在试验台架上对机械产品进行模拟工作条件下的运行，测量其参数并分析其响应来判断功能性能是否满足要求。
步骤包括确定测试目标和指标、选择合适的测试方法和工具、准备测试样机、执行测试并记录数据、分析测试结果并给出评估。
2.什么是机械产品可靠性测试？可靠性测试的目的是什么？答：机械产品可靠性测试是通过模拟实际工作环境和使用条件，对产品的性能进行定性和定量评估的一种测试方法。
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一，简答题1. 什么叫测试系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系?答：测试装置输出信号的傅里叶变换和输入信号的傅里叶变换之比称为装置的频率响应函数，若在系统中的传递函数H(s)已知的情况下，令H(s)中的s=jw 便可求得频率响应函数。
2. 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？答：静态特性：（1）线性度，（2）灵敏度，（3）回程误差，（4）分辨率，（5）零点漂移和灵敏度漂移。
动态特性：（1）传递函数，（2）频率响应函数，（3）脉冲响应函数，（4）环节的串联和并联。
3. 在什么信号作用下，系统输出的拉斯变换就是系统的传递函数。
答：在单位脉冲信号作用下，（单位脉冲函数δ（t ）=1)。
4. 为什么电感式传感器一般都采用差动形式？答：差动式电感器具有高精度、线性范围大、稳定性好和使用方便的特点。
5. 测试装置实现不失真测试的条件是什么？答：幅频和相频分别满足A(w)=A 0=常数，Φ（w ）=-t 0w ;6. 对于有时延t 0的δ函数）（0t -t =δ ，它与连续函数f （t ）乘积的积分dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ将是什么？答： 对于有时延t 0的δ函数）（0t -t =δ ，它与连续函数f （t ）乘积只有在t=t 0时刻不等于零，而等于强度为f （t 0）的δ函数，在（-∞，+∞）区间中积分则dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ=dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ=f （t 0） 8. 巴塞伐尔定即 的物理意义是什么？在时域中计算总的信息量等于在频域中计算总的信息量。
9. 试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外，还需电容平衡的原因?答：由于纯电阻交流电桥即使各桥臂均为电阻，但由于导线间存在分布电容，相当于在各桥臂上并联了一个电容，因此，除了有电阻平衡外，必须有电容平衡。
10.说明测量装置的幅频特性A(ω)和相频特性φ(ω)的物理意义。
答：测量装置的幅频特性A(ω)是指定常线性系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比。
相频特性是指稳态输出对输入的相位差。
11.差动型变磁阻式电感传感器在使用时，常把两个线圈接在一个电桥中，这样做有什么优点？ 答：这样做使得灵敏度和线性度都提高。
12.用一阶系统作测量装置，为了获得较佳的工作性能，对其时间常数τ应提出什么要求？指出一种测量一阶系统的时间常数τ的方式。
答：时间常数τ应越小越好，测量方法：频率响应法、阶跃响应法。
13. 线性系统有哪些主要特性（最少指出3个）?答：（1）叠加性，（2）比例性，（3）微分性，（4）积分性，（5）频率保持性。
14. 对于有时延t 0的δ函数）（0t t +=δ ，它与连续函数f （t ）乘积的积分dt )(0⎰∞∞-+t f t t ）（δ将是什么？答：对于有时延t 0的δ函数）（0t t +=δ，它与连续函数f （t ）的积分只有在t=-t 0 时不等于零，而等于强度f （-t 0）的函数，在（-∞，+∞）区间内，15.一阶、二阶测试系统的动态特性是什么？答：一阶系统特性：（1）当激励频率ω﹥﹥1/τ时，Αω≈1,输出输入几乎相等。
（2）时间常数τ是反映一阶系统特性的重要参数，实 际上决定了该装置适用的频率范围。
（3）一阶系统的伯德图可以用一条折线来近似描述。
二阶系统的特性：（1）当ω﹤﹤ωn 时，H(ω)≈1,当ω﹥﹥ωn 时，H(ω)→0，（2）影响二阶系统动态特性的参数是固有频率和阻尼比。
（3）二阶系统的伯德图可用折线来近似描述，（4）在ω﹤﹤ωn 段，φ(ω)很小，且和频率近似成正比增加。
（5）二阶系统是一个振荡环节。
二、填空题1.带通滤波器中心频率f 0=500Hz ，其-3dB 带宽B=10Hz ，该滤波器的品质因数Q= 50 。
2. 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 1/2 ，幅值=y 2/2 ，相位=φ -45º 。
3. 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 测量不失真的频率特性 测试。
此时，系统的频率特性为=)(ωj H Ａ０ｅ－ｊｗ0τ 。
4. 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。
5. 测试系统的幅频特性是指 线性定常系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比 的关系。
6. 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 变化量 越小。
7.若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信号的频谱会发生 混叠 现象。
8. 将被测物理量转换成与之相对应的、容易传输和处理的信号的装置称之为 传感器 。
9.半导体应变片工作原理是基于 半导体材料的压阻 效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数 高 。
10. 一个灵敏度为k 的测试装置，若其输出y(t) =A 0sin （ωt-φ）,则输入信号x （t ）= 。
11. 极距变化型电容式传感器，极距越小，灵敏度越 高 。
12. 确定测试装置动态特性的测量方法有 频率响应法 和 阶跃响应法 。
13.光波沿光纤传播是以_全反射 方式进行的。
14.周期性信号的幅值频率谱是 离散 的。
15.获得非周期时域信号的频谱用 傅里叶变换 数学工具。
16. 。
17.能用非接触方式测量位移的传感器有① 极距变化型电容传感器 ；②光电传感器 等。
18. 金属丝式电阻应变片是基于金属材料的 发生机械变形时，其电阻值发生变化 效应工作的;半导体式应变片基于半导体材料的 压阻 效应工作的。
19. 在测量扭矩时，为防止横向力干扰，贴在轴上的四个应变片必须与轴线成 ４５ 度，且四个片沿圆周呈 ９０ 角度分布。
20. 光波沿光纤传播是以 全反射 方式进行的。
21. 光电效应有三类，即 外光电效应 、 内光电效应 、 光生伏打效应 。
22. 接在电路中的光敏二极管，在不受光照射时，处于 截止 状态;受光照射时处于 导通 状态。
23. 已知信号x(t)的频谱为X(F)，信号w(t)的频谱W(F)，则信号x(t)与信号w(t)乘积的频域为 X(F) ﹡W(F) 。
24. 工程中常见的周期信号，其谐波幅值是随谐波次数的增高而 减小 的。
25. 在进行四臂交流电桥设计时，若某两个相对臂接入电阻，为满足电桥平衡条件，另两相对臂中一个用容抗，另一个用 容抗 。
26.δ 函数的频谱是 均匀谱 。
27. 测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付里叶变换之比称为装置的 频率响应函数 。
28. 一个测试装置，若其输出y(t)和输入x(t)满足y(t)=A 0x(t-t 0),其中A 0、t 0为常数，则该测试装置具有 不失真 测量的特性。
29. 用于静态测试的装置，理想条件下其输入和输出之间应该具有的 关系是 线性关系 。
30. 获得非周期时域信号的频谱用 傅里叶变换 数学工具。
31. 时域为常数1的信号，其频谱是 f=0处有脉冲谱线 。
32. 某线性系统，设灵敏度为S ，输入信号为2sin )(0t x t x =，则输出信号)(t y = SX 0sint/2 。
33.频率不同的两个正弦信号，其互相关函数Rxy(τ)= ０ 。
34.若采样频率过低，不满足采样定理，则采样离散信号的频谱会发生 混叠 。
现象。
34.随机信号x(t)的自相关函数为 。
四、单项选择题1.数字信号处理中，采样频率fa 与被测信号中最高频率fc 的关系应为（B ）fa ≥2fc ）。
2.低通滤波器的作用是（B ）滤除高频信号 ）。
3..用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数时，可取输出值达到稳态值的 （A ）63.2% 所经过的时间作为时间常数。
4.从时域上看，系统的输出是输入与该系统 （C ）脉冲 响应的卷积。
5.两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 （B ）)()(21ωωQ Q + 。
6. 窗函数在时域变窄，则其频域的频带（（C ）不变）。
7.一阶系统的动态特性参数是 (C)时间常数 。
8.工程中常见的周期信号其谐波的幅值随谐波的频率增加而（B ）减小 ）五、设计题1.利用互相关函数的性质设计一个测试系统，来测量输送带的运动速度，要求按非接触测量。
画出系统工作原理图，并简要说明系统工作原理。
答:输送带表面的光经透镜聚焦在相距为d 的两个光电池上。
反射光强度的波动经过光电池转换为电信号，再进行相关处理。
当可调延时τ等于输送带上某点在两侧试点之间经过所需时间τd 时互相关函数值为最大，输送带的运动速度v=d/τd t ，图略。
4.利用霍尔元件设计一种转速测量装置，画出设计简图并说明其工作原理。
答：将霍尔光元件置于磁场中，当转速发生改变时，霍尔元件的磁场感应强度也随之改变，从而改变霍尔元件的电动势。
5.指出一种测量圆轴两端受扭力后的相对扭转变形角的方法，画出示意图并说明其工作原理。
解：用光电式扭距传感器，示意图如下。
光电传感器式转轴上固定的两圆盘光栅，如图所示在未承受扭矩时亮光山的明暗去正好互相遮挡，没有光线透过光栅照到光敏元件，也没输出。
当转轴受扭矩后，扭矩变形将两光栅相对转过一角度，使部分光线透过光栅照到光敏元件上而产生输出，扭矩越大扭转角越大，穿过光闪的光量越多，输出越大，从而可测得扭矩。
1. 什么叫测试系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系?答：测试装置输出信号的傅里叶变换和输入信号的傅里叶变换之比称为装置的频率响应函数，若在系统中的传递函数H(s)已知的情况下，令H(s)中的s=jw 便可求得频率响应函数。
2. 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？答：静态特性：（1）线性度，（2）灵敏度，（3）回程误差，（4）分辨率，（5）零点漂移和灵敏度漂移。
动态特性：（1）传递函数，（2）频率响应函数，（3）脉冲响应函数，（4）环节的串联和并联。
3. 在什么信号作用下，系统输出的拉斯变换就是系统的传递函数。
答：在单位脉冲信号作用下，（单位脉冲函数δ（t ）=1)。
4. 为什么电感式传感器一般都采用差动形式？答：差动式电感器具有高精度、线性范围大、稳定性好和使用方便的特点。
5. 测试装置实现不失真测试的条件是什么？答：幅频和相频分别满足A(w)=A 0=常数，Φ（w ）=-t 0w ;6. 对于有时延t 0的δ函数）（0t -t =δ ，它与连续函数f （t ）乘积的积分dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ将是什么？答： 对于有时延t 0的δ函数）（0t -t =δ ，它与连续函数f （t ）乘积只有在t=t 0时刻不等于零，而等于强度为f （t 0）的δ函数，在（-∞，+∞）区间中积分则dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ=dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ=f （t 0） 8. 巴塞伐尔定即 的物理意义是什么？在时域中计算总的信息量等于在频域中计算总的信息量。