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。
A. 5cos10()0x t ππ ≥?= ?
≤?当t 0
当t 0
B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞ C .()20cos20()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 ω?ω?=+++
B.()5sin 303sin 50x t 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 π
δω
∞
-∞
?-
?
的函数值为（ ）。
A ．6 B.0 C.12 D.任意值
13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（ ），则也可以满足分析要求。
A.放快
B.放慢
C.反复多放几次
14.如果1)(??t δ，根据傅氏变换的（ ）性质，则有0)(0t j e t t ωδ-?-。
A.时移
B.频移
C.相似
D.对称 15.瞬变信号x （t ），其频谱X （f ），则∣X （f ）∣2表示（ ）。
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
16.不能用确定函数关系描述的信号是（ ）。
A.复杂的周期信号
B.瞬变信号
C.随机信号 17.两个函数12()()x t x t 和，把运算式
12()()x t x t d ττ∞
-∞
?-?
称为这两个函数的（ ）。
A.自相关函数
B.互相关函数
C.卷积 18.时域信号的时间尺度压缩时，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 .频带变窄、幅值压低 D.频带变宽、幅值增高 19.信号()1t
x t e
τ
-=- ，则该信号是( ).
A.周期信号
B.随机信号
C. 瞬变信号 20.数字信号的特性是（ ）。
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
二、填空题
1. 信号可分为 和 两大类。
2. 确定性信号可分为 和 两类，前者的频谱特点是＿＿＿＿。后者的频谱特点是＿＿＿＿。
3. 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）
4. 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＿＿＿＿。
5. 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。
6. 周期信号x （t ）的傅氏三角级数展开式中：n a 表示＿＿＿，n b 表示＿＿＿，0a 表示＿＿＿，n A 表示
＿＿＿，n ?表示＿＿＿,0n ω表示＿＿＿。
7. 工程中常见的周期信号，其谐波分量幅值总是随谐波次数n 的增加而＿＿＿的，因此，没有必要去那些高次的谐波分量。
8. 周期方波的傅氏级数：10021
()(cos cos3)3
A
x t A t t ωωπ=+
++ 周期三角波的傅氏级数：200241
1
()(c o s c o s 3
c o s 5)29
25
A A x t t t ωωπ=
++++ ，它们的直流分量分别是＿＿＿和＿＿＿。信号的收
敛速度上，方波信号比三角波信号＿＿＿。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的要求有更宽的＿＿＿。
9. 窗函数ω（t ）的频谱是sin c f τπτ?，则延时后的窗函数()2
t τ
ω-的频谱应是＿＿＿。
10.信号当时间尺度在压缩时，则其频带＿＿＿其幅值＿＿＿。例如将磁带记录仪＿＿＿即是例证。 11.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＿＿＿。 12.余弦函数只有＿＿＿谱图，正弦函数只有＿＿＿谱图。
13.因为2lim ()T
T
T x t dt -→∞?为有限值时，称()x t 为＿＿＿信号。因此，瞬变信号属于＿＿＿，而周期信号则属
于＿＿＿。 14.计算积分值：
(5)t
t e dt δ∞
-∞+?=?＿＿＿。 15.两个时间函数12()()x t x t 和的卷积定义式是＿＿＿。
16.连续信号x （t ）与单位脉冲函数0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-=＿＿＿。其几何意义是：＿＿＿。
17.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∞
-∞
?-=?
＿＿＿。这
一性质称为＿＿＿。 18.已知傅氏变换对1()f δ
，根据频移性质可知02j f t
e π的傅氏变换为＿＿＿。
19.已知傅氏变换对：112212()()()()()()()x t X f x t X f x t x t x t =? 和当时，则()X f =＿＿＿。 20.非周期信号，时域为x （t ），频域为()X f ，它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是：()X f =＿＿＿，x （t ）= ＿＿＿。
三、计算题
1. 三角波脉冲信号如图1-1所示，其函数及频谱表达式为
/2
图1-1
求：当时，求的表达式。
2.一时间函数f（t）及其频谱函数F（ω）如图1-2所示已知函数
x，示意画出x（t）和X（ω）的函数图形。当时，X（ω）的图形会出现什么情况？（为f（t）中的最高频率分量的角频率）
图1-2
3.图1-3所示信号a（t）及其频谱A（f）。试求函数
()()(1cos2)
f t a t f t
π
=?+的傅氏变换F（f）并画出其图形。
图1-3
4.求图1-4所示三角波调幅信号的频谱。
图1-4
第二章习题
一、选择题
1.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.装置的结构
2.非线形度是表示定度曲线（）的程度。
A.接近真值
B.偏离其拟合直线
C.正反行程的不重合
3.测试装置的频响函数H（jω）是装置动态特性在（）中的描述。 A．幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域
4.用常系数微分方程描述的系统称为（）系统。
A.相似
B.物理
C.力学
D.线形
5.下列微分方程中（）是线形系统的数学模型。
A.
2
2
5
d y dy dx
t y x
dt dt dt
++=+ B.
2
2
d y dx
y
dt dt
+= C.
2
2
105
d y dy
y x
dt dt
-=+
6.线形系统的叠加原理表明（）。
A.加于线形系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响
B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率
C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数
7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（）。
A.精度
B.灵敏度
C.精密度
D.分辨率
8.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（）。
A.越宽
B. 越窄
C.不变
9.测试过程中，量值随时间而变化的量称为（）。
A.准静态量
B.随机变量
C.动态量
10.线形装置的灵敏度是（）。
A.随机变量
B.常数
C.时间的线形函数
11.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为12(),()H s H s ，则该系统总的传递函数为（ ）。若两个环节并联时，则总的传递函数为（ ）。 A. 12()()H s H s + B.12()()H s H s ? C.12()()H s H s - D.12()/()H s H s
12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是（ ）。
A.幅频特性
B.相频特性
C.传递函数
D.频率响应函数 13.时间常数为τ的一阶装置，输入频率为 1
ωτ
=的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ ）。
A.-45° B-90° C-180°
14.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（ ）。 A.卷积 B.傅氏变换对 C.拉氏变换对 D.微分 15.对不变线形系统的频率响应函数等于（ ）。 A. 系统的正弦输出与正弦输入比
B. 系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比
C. 用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比
16.对某二阶系统输入周期信号 000()sin()x t A t ω?=+，则其输出信号将保持（ ）。 A.幅值不变，频率、相位改变 B.相位不变，幅值、频率改变 C.频率不变，幅值、相位改变
17.二阶装置，用相频特性中?（ω）=-90°时所对应的频率ω作为系统的固有频率n ω的估计值，则值与系统阻尼频率ξ的大小（ ）。
A.有关
B.无关
C.略有关系
D.有很大关系
18.二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（ ）。 A.越大 B.越小 C.不存在 D.无关 19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（ ）。 A.是系统不发生共振 B.使得读数稳定
C.获得较好的幅频、相频特性
20.不失真测试条件中，要求幅频特性为（ ），而相频特性为（ ）。 A.线形 B.常数 C.是频率的函数
二、填空题
1.一个理想的测试装置应具有单站值的、确定的＿＿＿。
2.测试装置的特性可分为＿＿＿特性和＿＿＿特性。
3.测试装置的静态特性指标有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。
4.某位移传感器测量的最小位移为0.01mm，最大位移为1mm，其动态线形范围是＿＿dB。
5.描述测试装置动态特性的数学模型有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿等。
6.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为＿＿＿系统。若其输入、输出呈线形关系时，则称为＿＿＿系统。
7.线形系统中的两个最重要的特性是指＿＿＿和＿＿＿。
8.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量y
?与其输入信号的变化量x
?之比值，称为＿＿＿，如果它们之间的量纲一致，则又可称为＿＿＿。
9.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的＿＿＿。
10.测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应，称为＿＿＿记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的＿＿＿。
11.满足测试装置不失真测试的频域条件是＿＿＿和＿＿＿。
12.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是＿＿＿和＿＿＿。
13.测试装置的动态特性在时域中用＿＿＿描述，在频域中用＿＿＿描述。
14.二阶系统的主要特征参数有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。
?ω =-21.7°，15.已知输入信号 x（t）=30cos（30t+30°），这时一阶装置的A（ω）=0.87，()
则该装置的稳态输出表达式是：y（t）= ＿＿＿。
16.影响一阶装置动态特性参数是＿＿＿，原则上希望它＿＿＿。
17.二阶系统的工作频率范围是＿＿＿。
18.输入x（t），输出y（t），装置的脉冲响应函数h（t），它们三者之间的关系是＿＿。
19.测试装置的频率响应函数为H（jω），则｜H（jω）｜表示的是＿＿＿，∠H（jω）表示的是＿＿＿，它们都是＿＿＿的函数。
20.信号x（t）=6sin23t，输入τ=0.5的一阶装置，则该装置的稳态输出幅值A= ＿＿＿，相位滞后?=＿＿＿。
21.一个时间常数τ=5s的温度计，插入一个以15℃/min速度线形降温的烘箱内，经半分钟后取出，温度计指示值为90℃，这时，烘箱内的实际温度应为＿＿＿。
第三章习题
一、选择题
1.电涡流式传感器是利用（）材料的电涡流效应工作的。
A.金属导电
B.半导体
C.非金属
D.
PVF
2
2.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（）。
A.电压放大器
B. 电荷放大器
C.前置放大器
3.磁电式绝对振动速度传感器的数学模型是一个（）。
A. 一阶环节
B.二阶环节
C.比例环节
4. 磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应（）其固有频率。
A.远高于
B.远低于 b
C.等于
5.随着电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度将（）。
A.相应减小
B.比例增加
C.保持不变
6. 压电式加速度计，其压电片并联时可提高（）。
A.电压灵敏度
B.电荷灵敏度
C.电压和电荷灵敏度
7.调频式电涡流传感器的解调电路是（）。
A.整流电路
B.相敏检波电路
C.鉴频器
8. 压电式加速度传感器的工作频率应该（）其固有频率。
A.远高于
B. .等于 C远低于
9.下列传感器中（）是基于压阻效应的。
A.金属应变片
B.半导体应变片
C.压敏电阻
10.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（）成正比。
A.位移
B.速度
C.加速度
11.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于（）的表面上产生电荷量。
A.机械轴
B.电轴
C.光轴
12.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（）。
A.大得多
B.相接近
C.小得多
13.光敏晶体管的工作原理是基于（）效应。
A.外光电
B.内光电
C.光生电动势
14.一般来说，物性型的传感器，其工作频率范围（）。
A.较宽
B.较窄
C.不确定
15.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（）来决定的。
A.贴片位置的温度变化
B. 电阻丝几何尺寸的变化
C.电阻丝材料的电阻率变化
16.电容式传感器中，灵敏度最高的是（）。
A.面积变化型
B.介质变化型
C.极距变化型
17. 极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为（）
A.电容量微小影响灵敏度
B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线形误差
C.非接触测量
18.高频反射式涡流传感器是基于（）和（）的效应来实现信号的感受和变化的。
A.涡电流
B.纵向
C.横向
D.集肤
19.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为（）效应。
A.压电
B.压阻
C.压磁
D.逆压电
20.下列传感器中，能量控制型传感器是（）和（），能量转换型传感器是（）和（）。
A.光电式
B.应变片
C.电容式
D.压电式
二、填空题
1.可用于实现非接触式测量的传感器有＿＿＿和＿＿＿等。
2.电阻应变片的灵敏度表达式为
/
12
/
dR R
S E
dl l
υλ
==++，对于金属应变片来说：S=＿＿＿，而对于半导体
应变片来说S=＿＿＿。
3.具有＿＿＿的材料称为压电材料，常用的压电材料有＿＿＿和＿＿＿。
4.当测量较小应变值时应选用＿＿＿效应工作的应变片，而测量大应变值时应选用＿＿＿效应工作的应变片。
5.电容器的电容量0A
C
εε
δ
=，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为：＿＿＿。
6. 极距变化型的电容传感器存在着非线形度，为了改善非线形度及提高传感器的灵敏度，通常采用＿＿＿的形式。
7.差动变压器式传感器的两个次级线圈在连接时应＿＿＿。
8. 差动变压器式传感器工作时，如果铁芯做一定频率的往复运动时，其输出电压是＿＿＿波。
9.光电元件中常用的有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。
10.不同的光电元件对于不同波长的光源，其灵敏度是＿＿＿。
11.发电式传感器有＿＿＿、＿＿＿等，而参量式的传感器主要是＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿等。
12.压电传感器在使用＿＿＿放大器时，其输出电压几乎不手电缆长度变化的影响。
13.超声波探头是利用压电片的＿＿＿效应工作的。
14.动劝磁电式振动传感器，输出感应电势e与线圈运动的＿＿＿成正比，如在测量电路中接入＿＿＿电路和＿＿＿电路时，则可用来测量振动的位移和加速度。
15.压电传感器中的压电片并联时可提高＿＿＿灵敏度，后接＿＿＿放大器。而串联时可提高＿＿＿灵敏度，应后接＿＿＿放大器。
16.电阻应变片的电阻相对变化率是与＿＿＿成正比的。
17.压电传感器在使用电压前置放大器时，连接电缆长度的改变，测量系统的＿＿＿也将凡是变化。 18.电容式传感器有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿3种类型，其中＿＿＿型的灵敏度最高。 19.霍尔元件是利用半导体元件的＿＿＿特性工作的。
21.按光纤的作用不同，光纤传感器可分为＿＿＿和＿＿＿两种类型。
第四章习题
一、选择题
1.在动态测试中，电桥的输出量通常采用（ ）。 A.电阻量 B.电压量 C.电流量 D.电感量
2.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
3.为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ ） A.半桥双臂各串联一片电阻应变片 B.半桥双臂各并联一片电阻应变片 C.适当提高电桥的电源电压 D.增大应变片的初始电阻值
4.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.并联电路 B.串联电路 C.电桥电路
5.交流电桥的供桥电压频率为0f ，输出信号最高频率为m f 。它们之间的关系应满足（ ）。 A.0m f f = B.0m f f < C.0m f f ≥ D.0m f f
6.电阻应变仪常用交流供桥的原因是（ ）。 Ａ.为了提高电桥的灵敏度
Ｂ.为了使放大器设计简单及提高抗电源干扰能力 Ｃ.可以使用相敏检波电路
７.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 ８.在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（ ）。 Ａ.恢复载波信号 Ｂ.恢复调制信号的幅值和极性 Ｃ.恢复已调制波 Ｄ.恢复调制信号的幅值
９.用一缓变的综合信号()cos 20cos 200e t A t B t ππ=?+来调制一载波()sin 2000i u t E t π=?，得到的调幅波的频带宽度为（ ）。
Ａ.（1000-10）Hz ～（1000＋10）Hz Ｂ.-（1000+100）Hz ～（1000＋100）Hz
Ｃ. （1000－100）Hz ～（1000＋100）Hz 10.滤波器的带宽B 和建立时间e T 的乘积是（ ）。 A.常数 B.信号频率的函数 C.随机变量 11.要使RC 低通滤波器的通带加宽，则RC 值应（ ）。 A.增加 B.减少 C.不变
12.在一定条件下RC 带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（ ）而成的。 A.串联 B.并联 C.串并联 D.叠加 13.将两个中心频率相同的滤波器串联，可以（ ）。 A.使分析频带扩大
B.使滤波器的选择性变好，但使相移增加
C.幅频、相频都得到改善
14.理想滤波器的滤波因素λ=（ ）。
A. -1
B. 0
C. 1
15.如甲滤波器λ=2.5，乙滤波器λ=3.5，则滤波器 的选择性（ ）。 A.甲比乙好 B.乙比甲好 C.不能进行比较
16.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.012c c f f f =?
B.1202c c f f f +=
C.1202c c f f
f -=
17.滤波器的—3dB 频率截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的（ ）处的频率。 A.2 B.1 C.2/2 D.1/2
18.重复频率为1000Hz 的方波，经过一截止频率为2000Hz 的理想低通滤波器后的输出量为（ ）。 A.1000Hz 的失真的方波 B.1000Hz 的正弦波 C.2000Hz 的正弦波 D.不知是什么波形 19.滤波器的频率分辨力越高，则测量时的响应速度（ ）。 A.越快 B. 越慢 C. 不变
20.已知某倍频程滤波器的下截止频率为3000Hz ，则其上截止频率为（ ）Hz ，其中心频率为（ ）Hz 。 A.150 B1000 C.600 D.3002 E.450 F.3003 G.100 4.5 H.225
21.倍频程滤波器是一种（ ）滤波器，跟踪滤波器是一种（ ）滤波器。 A.高通 B.低通 C. 恒带宽 D. 恒带宽比
22.1/3倍频程滤波器是一种恒带宽比滤波器，因此当分析的频率范围越高时它的分辨率（ ）。 A. 越高 B.越低 C.不随分析频率的变化而变化
23.光线示波器高频振子的阻尼率达到0.7的方法是（ ）。 A.充入硅油 B.保证要求的外电阻 C.串联合适的电阻 D.并联合适的电阻
24.为了保证光线示波器的输出不产生幅、相频失真，应使玄远的振动子满足条件（ ）和( )。 A.ξ=0.7 B.振子的电流大 C. 振子的光臂长 D.max (2.5 3.5)n ωω>
25.用光线示波器振子的电流灵敏度i s 和要求的光点偏移量y 来计算输入振子的交流电流/g i i y s =，这里的g i 是指通过振子电流的（ ）
。 A.平均值 B.有效值 C.单峰值 D.双峰值 26. 光线示波器的振子的固有频率越高，其电流灵敏度（ ）。 A. 越高 B. 越低 C.不变
27.为了使油阻尼的振子不受温度影响，应采用的方法是（ ）。 A.冷却恒温 B.加热恒温 C. 冷却 D.加热
28.为了用分析仪或计算机进行测试数据的处理，再现场记录实验数据时应选用（ ）。 A.光线示波器 B.伺服式记录仪 C.磁带记录仪 D.阴极射线示波器
29.不做校正，直录式磁带记录仪失真的主要原因是（ ）。 A.运带机构的抖晃和带速不稳定
B.剩磁曲线的非线形和重放感应电动势的微分性质
C.磁带厚薄不均匀和磁头不洁
30.自动平衡式记录仪适宜与记录的频程范围（ ） A.0～2.5Hz B.2.5～30Hz C.0～100Hz
31.磁带记录一个最高频率分量为500Hz 的信号，用上限频率为300Hz 的放大器作回放信号的放大，为了使放大后的信号不失真，应采用方法是（ ）。
A.快录慢放
B.慢录快放
C.录放速度不作变化 32.为了记录变量X 与Y 之间的关系，应选用（ ）。 A.检流计式 B.光线示波器 C.磁带机
D.X —Y 函数记录仪
二、填空题
1.交流供桥的应变仪电桥，在压应变时，假如已调波与载波相同，则在拉应变时，已调波与载波＿＿＿，因而可利用＿＿＿作比较基准进行＿＿＿。
2.载波为
0sin E t ω的电桥，当单臂输入调制信号0()sin t εε=?Ω时，其输出调幅拨的幅值为＿＿＿，
频率＿＿＿相位＿＿＿。＿＿＿
3.将电桥接成差动方式可以提高＿＿＿，改善＿＿＿，进行＿＿＿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＿＿＿桥臂上。
5.调幅信号由载波的＿＿携带信号信息，而调频信号则由载波的＿＿携带信号信息。
6.调制有＿＿＿、＿＿＿、和＿＿＿三种类型，将调制高频振荡的缓变信号称为＿＿＿，载送缓变信号的高频振荡称为＿＿＿，经调制后的高频振荡波称为＿＿＿。
7.调幅过程在频域相当于＿＿＿过程，调幅装置实际上是一个＿＿＿，典型的调幅装置是＿＿＿。 8.调幅波的解调器是＿＿＿，调频波的解调器是＿＿＿。
9.调幅波经过相敏检波后，既能恢复信号电压的＿＿＿，又能反映其＿＿＿。
10.建立滤波器正确工作状态所需的上升时间**与滤波器的＿＿＿成正比，它们的乘积取值在＿＿＿为好。 11.滤波器的＿＿＿和＿＿＿要求是相互矛盾的。
12.RC 低通滤波器中的RC 值越大，则其上限频带越＿＿＿。
13.高通滤波器的截止频率 c f ，在＿＿＿条件下可作为＿＿＿用，在＿＿＿条件下，可作为微分器用。 14.滤波器因素λ=＿＿＿，理想的滤波器的λ=＿＿＿。
15.带通滤波器的中心频率0f 与上、下截止频率间的关系是＿＿＿。
16.要使得重复频率为同品了的方波信号转换为500Hz 的正弦波信号，应使用＿＿＿滤波器，其＿＿＿截止频率应为＿＿＿Hz 。
17.带通滤波器的通带越窄，则其选择性越＿＿＿。但对于已定带宽的滤波器，过长的测量时间是＿＿＿。 18.用下列三种滤波器组分别邻接成谱分析仪：（A ）倍频程滤波器，（B ）1/10倍频程滤波器，（C ）1/3倍频程滤波器。若覆盖频率范围一定，则＿＿＿频率分辨率最高。
19.RC 微分电路实际上是一种＿＿＿滤波器，而RC 积分电路实际上是一种＿＿＿滤波器 。
20.振动子电路电阻匹配的目的，从测量电路来看是希望＿＿＿，从振动子本身角度来看是为了＿＿＿。 21.振动子的阻尼率ξ=0.7时，并且记录正弦信号的频率不大于固有频率n ω的＿＿＿倍时，记录信号的幅值误差将不大于＿＿＿。因相移所产生的时差近似为＿＿＿。
22.为使光线示波器的振子达到最佳阻尼，低频振子＿＿＿采用＿＿＿，高频振子＿＿＿采用＿＿＿。 23.光线示波器记录f=500Hz 的方波信号时，考虑到五次谐波成分，记录误差不大于 5℅时，则应选用
振动子的固有频率为＿＿＿的振动子。
24.磁带记录仪一般由＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿组成。光线示波器由＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。 25.光线示波器的使用频率范围是＿＿＿，磁带记录仪的使用频率范围是＿＿＿，，X —Y 函数记录仪的使用频率范围＿＿＿。
第五章习题
一、选择题
1.两个正弦信号间存在下列关系：同频（ ）相关，不同频（ ）相关。 A.一定 B.不一定 C.一定不
2.自相关函数是一个（ ）函数。
A.奇
B.偶
C.非奇非偶
D.三角
3.如果一信号的自相关函数()x R τ呈现一定周期的不衰减，则说明该信号（ ）。 A.均值不为0 B.含有周期分量 C.是各态历经的
4.正弦信号的自相关函数是（ ），余弦函数的自相关函数是（ ）。 A.同频余弦信号 B.脉冲信号 C.偶函数 D.正弦信号
5.经测得某信号的相关函数为一余弦曲线，则其（ ）是正弦信号的（ ）。 A.可能 B.不可能 C.必定 D.自相关函数
6.对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录的时间不变时，则（ ）。 A.泄漏误差就越大 B.量化误差就越小 C.采样点数就越多 D. 频域上的分辨率就越低
7.把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ ）。 A.记录时间太长 B. 采样间隔太宽 C. 记录时间太短 D. 采样间隔太窄
8.若有用信号的强度、信噪比越大，则噪声的强度（ ）。 A.不变 B.越大 C.越小 D.不确定 9.A/D 转换器是将（ ）信号转换成（ ）信号的装置。 A.随机信号 B. 模拟信号 C.周期信号 D.数字信号 10.两个同频方波的互相关函数曲线是（ ）。 A.余弦波 B.方波 C.三角波
11.已知x （t ）和y （t ）为两个周期信号，T 为共同的周期，其互相关函数的表达式为（ ）。
A.0
1()()2T
x t y t dt T
τ+?
B.
1
()()2T
x t y t dt T
τ+?
C.
01()()T
x t y t dt T
τ+?
D.
1()()2T
x t y t dt T
τ-?
12.两个不同频率的简谐信号，其互相关函数为（ ）。 A.周期信号 B.常数 C.零
13.数字信号处理中，采样频率s f 与限带信号最高频率
h f 间的关系应为（ ）。
A. s h f f =
B.2s h f f >
C.s h f f <
D.0.7s h f f =
14.正弦信号0()sin()x t x t ω?=+的自相关函数为（ ）。
A. 2
0sin x ωτ B.
2
0cos 2
x ωτ C .2
02x sin ωτ D.20cos x ωτ 15.函数
()0at e t f t t -? ≥0,α>0
=? <0 ?
当当的自相关函数为（ ）。
A 12α B.12e τα- C.12e ατ- D.
12e ατ
α
- 16.已知信号的自相关函数为3cos ωτ，则该信号的均方根值为（ ）。 A..9 B.3 C.3 D.6 17.数字信号的特征是（ ）。
A.时间上离散，幅值上连续
B.时间、幅值上都离散
C. 时间上连续，幅值上量化
D.时间、幅值上都连续 18.两个同频正弦信号的互相关函数是（ ）。 A.保留二信号的幅值、频率信息 B.只保留幅值信息 C. 保留二信号的幅值、频率、相位差信息 19.信号x （t ）的自功率频谱密度函数是()x S f （ ）。
A. x （t ）的傅氏变换
B. x （t ）的自相关函数()x R τ的傅氏变换
C.与x （t 的幅值谱Z （f ）相等
20.信号x （t ）和y （t ）的互谱()xy S f 是（ ）。 A. x （t ）与y （t ）的卷积的傅氏变换 B. x （t ）和y （t ）的傅氏变换的乘积 C. x （t ）?y （t ）的傅氏变换 D.互相关函数()xy R τ的傅氏变换
二、填空题
1.在相关分析中，自相关函数()x R τ，保留了原信号x （t ）的＿＿＿信息，丢失了＿＿＿信息，互相关函数()xy R τ则保留了＿＿＿信息。
2. 信号x （t ）的自相关函数的定义式是()x R τ=＿＿＿互相关函数的定义式是()xy R τ=＿＿＿。
3. 自相关函数()x R τ是一个周期函数，则原信号是一个＿＿＿；而自相关函数()x R τ是一个脉冲信号时，
则原信号将是＿＿＿。
4.已知某信号的自相关函数()100cos50x R τπτ=，则该信号的均方值2
x ψ=＿＿＿。 5.相关分析在工业中的主要应用有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿等应用。
6.自谱()x S f 反映信号的频域结构，由于它反映的是＿＿＿的平方，因此其频域结构特征更为明显。
7.在同频检测技术中，两信号的频率的相关关系可用＿＿＿、＿＿＿来进行概括。
8.抗混滤波器是一种＿＿＿滤波器 ，是为了防止＿＿＿，其上截止频率c f 与采样频率s f 之间的关系应满
足关系式为＿＿＿。
9.频率混叠是由于＿＿＿引起的，泄漏则是由于＿＿＿引起的。
10.测试信号中的最高频率为100Hz ，为了避免发生混叠，时域中采样间隔应小于＿＿＿s 。 11.若信号满足关系式
()()y t k x t =?（式中k 为常数）则其互相关函数()xy ρτ=＿＿＿。
12.频率不同的两个正弦信号，其互相关函数()xy R τ=＿＿＿。 13.同频率的正弦信号和余弦信号，其互相关函数()xy R τ=＿＿＿。
14()x S f .和()y S f 分别为系统输入和输出的自谱，H （f ）为系统的频响函数，则它们间的关系式满足：
()y S f =＿＿＿。如果()xy S f 是它们的互谱，则()xy S f =＿＿＿。
15.当τ=0时，信号的自相关函数值为＿＿＿，它也等于信号x （t ）的＿＿＿。
16. 自相关函数能将淹没在噪声中的＿＿＿信号提取出来，其＿＿＿保持不变，而丢失了＿＿＿信息。 17采样定理的表达式是＿＿＿，其目的是为了避免信号在频域内发生混叠现象。混叠发生在＿＿＿频率处。 18.巴塞伐尔说明了信号在时域中计算的总能量等于在频域中计算的总能量，其数学表达式为＿＿＿。 19.对周期信号进行＿＿＿截断，这是获得准确频谱的先决条件。
20.信号经截断后，其带宽将变为＿＿＿，因此无论采样频率多高，将不可避免地发生＿＿＿从而导致＿＿＿。
参考答案
一、选择题
1.B
2.C
3.A
4.C
5.B
6.C
7.C
8.C
9.C 10.C 11.D 12.C 13.B 14.A 15.B 16.C 17.C 18.B 19.C 20.B 二、填空题
1.确定性信号；随机信号
2.周期信号；非周期信号；离散的；连续的
3. 均方根值；均方值
4. 傅氏三角级数中的各项系数（0,,,n n n a a b A 等 ）傅氏复指数级数中的各项系数（,,n n n
c c c -）。
5.0；+∞；–∞；+∞
6. n a —余弦分量的幅值；n b —正弦分量的幅值；
0a —直流分量；n A -- n 次谐波分量的幅值；n ?--n 次谐波分量的相位角；0n ω--n 次谐波分量的角频率 7.衰减
8.A ；A/2；更慢；工作频带
9.
sin j f e c f πττπτ-??
10.展宽；降低；慢录快放 11. 1；等强度；白噪声 12. 实频；虚频
13.能量有限；能量有限；功率有限 14.5
e - 15.12()()x t x t d ττ∞-∞
?-?
16.0()x t t -；把原函数图象平移至 位置处 17. 0()f t ；脉冲采样 18.0()f f δ- 19.12()()X f X f *
20.2()()j t
X f X f e df
π∞
-∞=??
三、计算题
1. 解：1202()2()0202A
t dx t A x t t dt ττττ
τ? -≤≤??
?==- ≤≤ ???
>??
当当当t 函数图形见图1-5所示。
图1-5
12
()(2)()2sin (
)
2
2X f j f X f A
f j f c πτπτπ=? = ?
2.解：见图1-6所示。图（a ）为调幅信号波形图，图（b ）为调幅信号频谱图。当 时，两边图形将在中间位置处发生混叠，导致失真。
b
b
3.解：由于
00()()(1cos 2)()()cos 2f t a t f t a t a t f t
ππ=?+ =+?
并且
000
()()
1cos 2[()()]2
a t A f f t f f f f πδδ++- 所以00001
()()()[()()]
2
11
()()()
22
F f A f A f f f f f A f A f f A f f δδ=+*++- =+++-
F （f ）的频谱图见图1-7所示：
图1-7
4.解：图1-8所示调幅波是三角波与载波 0cos t ω 的乘积。两个函数在时域中的乘积，对应其在频域中的
卷积，由于三角波频谱为： 2sin (
)22
f c τπτ
余弦信号频谱为001
[()()]2
f f f f δδ++-
卷积为2001
sin (
)[()()]222f c f f f f τπτδδ*++- 2200()()[sin sin ]422f f f f c c πτπττ
+-=+ 一、选择题
1.C
2.B
3.C
4.D
5.B
6.A
7.D
8.B
9.C 10.B 11.B ，A 12.B 13.A 14.B 15.B 16..C 17.B 18.B 19.C 20.B ；A 二、填空题 1.输出—输入关系 2.静态特性；动态特性
3.灵敏度；非线形度；回程误差
4.40dB
5.微分方程；传递函数；频率响应函数
6.定常（时不变）；线形
7.线形叠加性；频率保持性
8.灵敏度；放大倍数 9.传递函数 10.脉冲响应函数；频率响应函数 11.幅频特性为常数；相频特性为线形 12.阶越响应法；频率响应法
13.微分方程；频率响应函数确定测量装置动态特性的方
14.静态灵敏度；固有频率；阻尼率 15. 26.1cos （30t+8.3°） 16.时间常数τ；越小越好
17.0.5n ωω<
18.()()()y t x t h t =* ；卷积关系
19.输出与输入的幅值比（幅频特性）；输出与输入的相位差（相频特性）；频率 20.3;60A ?==- 21. 88.75℃ 一、选择题
1.A
2.B
3.B
4.A
5.C
6.B
7.C
8.C
9.B 10.B 11.B 12.C 13.B 14.A 15.B 16.C 17.B 18.A ；D 19.D 20.B ；C ；A ；D 二、填空题 1.涡流式；电容式 2.12;S S E υλ=+=
3.压电效应；石英晶体；压电陶瓷
4.压阻效应；应变效应
5.0
02
0A dC S d δδεεδδ===
6.差动连接
7.反相串接
8.调幅波
9.光敏电阻；光敏晶体管；光电池 10.不相同的
11.磁电式；压电式；电阻；电容；电感 12.电荷 13.逆压电
14.速度；积分电路；微分电路 15.电荷；电压；电压；电压 16.应变值ε 17.灵敏度
18.面积；极距；介质；极距 19.磁敏特性（霍尔效应） 20.功能型；传光型
参考答案
一、 选择题
1.B
2.C
3.C
4.C
5.D
6.B
7.A
8.B
9.C 10.A 11.B 12.A 13.B 14.C 15.A 16.A 17.C 18.B 19.B 20.C ；D 21.D 22.B 23.A 24.A 25.B 26.B 27.B 28.C 29.B 30.A 31.A 32.D 二、填空题
1.反相180°；相位跳变；相敏检波
2.001/4;;()E t εωε为正时与载波同相位，()t ε为负时与载波反相位180°
3.灵敏度；非线形；温度
4.相邻
5.幅值；频率
6.调幅；调频；调相；调制波；载波；已调波
7. 频率搬移；乘法器；电桥
8.相敏检波器；鉴频器
9.幅值；极性 10.带宽B ；5～10 11.选择性；响应速度 12.窄 13.c f f
时；不失真传输装置；c f f 时
14.1～5；1 15.012c c f f f =
?
16.低通 ；上；1000 17.好；不必要 18.B 组；A 组 19.高通 ；低通
20.输出功率最大；获得合适的阻尼率使ξ=0.7 21. 0.5；5%；线形 22电磁阻尼；油阻尼 23.5000Hz
24.磁头；放大器；磁带及走带机构；振动子及磁系统；光学系统；机械系统；电气系统 25. 5kHz ；1MHz ；10Hz
参考答案
一、 选择题
1.A ；C
2.B
3.B
4.A ；A
5.C ；D
6.C
7.B
8.C
9.B ；D 10.C 11.C 12.C 13.B 14.B 15.D
16.C 17.B 18.C 19.B 20 .D 二、填空题
1.幅值与频率；相位；幅值、频率、相位差
2.
11
lim ()();lim
()()T
T
T T x t x t dt x t y t dt
T
T
ττ→∞→∞?+?+?
?
3.同频率的周期信号；带宽随机噪声或白噪声
4. 100
5.同频检测；相关滤波；信号成分类别的识别
6.
2
()Z f
7.同频一定相关；相关一定同频 8.低通；混叠；
2s c f f >
9.采样频率过低；信号截断 10. 0.005s 11.±1 12. 0 13. 0 14.2
()
();()()x x H f S f H f S f ??
15.最大值；均方值2x ψ
16.周期；频率；相位 17.2;/2s m s f f f > 18.
2
2
()()x t dt Z f df ∞
∞
-∞
-∞
=?
?
19.整周期
20.无限宽；混叠；误差
《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()0 t t x t t π? ≥?=? ?
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、— ３、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） ４、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=，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。（10分）３、一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙δ0 =0.3mm， ￥ （1）工作时如果传感器的工作间隙变化Δδ=±2μm，求电容的变化量。 （2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在 Δδ=±2μm时，读数仪表的指示值变化多少格 （ε0 = ×10-12 F/m）(8分) ４、已知RC低通滤波器的R=1KΩ，C=1MF，当输入信号μx= 100sin1000t时， 求输出信号μy 。（7分） ５、（1）在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。 （2）如被测量x(t) = sinωt，载波y(t)=sin6ωt，画出各环节信号的波形图。(15分 。 一、填空题：
2-1 进行某动态压力测量时，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 。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？ 解：若不考虑负载效应，则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘，即 S =90.9(nC/MPa)?0.005(V/nC)?20(mm/V)=9.09mm/MPa 。 偏移量：y =S ?3.5=9.09?3.5=31.815mm 。 2-2 用一个时间常数为0.35s 的一阶装置去测量周期分别为1s 、2s 和5s 的正弦信号，问稳态响应幅值误差将是多少？ 解：设一阶系统1 ()1 H s s τ= +，1()1H j ωτω=+ ()()A H ωω== = ，T 是输入的正弦信号的周期 稳态响应相对幅值误差()1100%A δω=-?，将已知周期代入得 2-3 求周期信号x (t )=0.5cos10t +0.2cos(100t ?45?)通过传递函数为H (s )=1/(0.005s +1)的装置后得到的稳态响应。 解：1()10.005H j ωω= + ，()A ω=()arctan(0.005)?ωω=- 该装置是一线性定常系统，设稳态响应为y (t )，根据线性定常系统的频率保持性、比 例性和叠加性得到 y (t )=y 01cos(10t +?1)+y 02cos(100t ?45?+?2) 其 中 0101(10)0.50.499 y A x == ≈， 1(10)arctan(0.00510) 2.86??==-?≈-? 0202(100)0.20.179 y A x == ≈， 2(100)arctan(0.005100)26.57??==-?≈-? 所以稳态响应为()0.499cos(10 2.86)0.179cos(10071.57)y t t t =-?+-? 2-5 想用一个一阶系统做100Hz 正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，那么时间常数应取多少？若用该系统测量50Hz 正弦信号，问此时的振幅误差和相角差是多少？ 解：设该一阶系统的频响函数为 1 ()1H j ωτω = +，τ是时间常数
《机械工程测试技术基础》课程教学大纲 课程代码： 课程英文名称：Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2016 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1．《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科（四年学制），是学生的专业基础必修课。在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用及其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2．课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法，着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此，本门课程的教学目标是：掌握非电量电测法的基本原理和测试技术；常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置，使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能；掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法；掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向，为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2．要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3．掌握测试技术基本知识、基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题，初步形成解决科研、生产实际问题的能力。 （三）实施说明 本课程是一门技术基础课，研究对象为机械工程中常见动态机械参数，主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法；测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1．从进行动态测试工作所必备的基本知识出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）掌握信号的时域和频域的描述方法，重点阐述建立明确的频谱概念，掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法，了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。 （2）测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件，并能正确运用于测试装置分析和选择。
机械工程测试技术期末 考试试题A Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
《机械工程测试技术基础》课程试题A 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 _____。 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?≥?=??
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 R με=+； （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 =2100010-6120=0.24 1）I 1=1.5/R =1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I 2=1.5/(R +R )=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 3）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA 的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA 的电流变化。一般需要电桥图3-105 题3-4图
《机械工程测试技术基础》课程试题A 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绝对误差。 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。 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式三角级数的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅式复指数级数中的各项级数。 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，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*-= X(t-t0)。其几何意义是把原函数图像平移至t0的位置处。 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，(C)是周期信号。 A ．5cos100()00t t x t t π?≥?=??
第1章绪论 1 计量、测试、测量的概念。 2 测试系统的组成及各环节的作用，并举例说明。 第2章传感器 1 在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。 解答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。 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。 解答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。 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？ 解答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。 电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。 半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小；主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。 选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。 4 有一电阻应变片，其灵敏度S g＝2，R＝120。设工作时其应变为1000，问R＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）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=2100010-6120=0.24 1）I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I2=1.5/(R+R)=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 3）=(I2-I1)/I1100%=0.2% 4）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的灵位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。 3-5 电感传感器（自感型）的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取这些措施会带来什么样后果？
关于机械工程测试技术的 发展及其应用领地的探索 1、引言21世纪是一个伟大的世纪，对于一个学习机械工程类的学生而言，要想在这个充满魔力的世纪里大放光彩，为祖国的繁荣发展贡献出自己的一份力量，在市场逐渐趋于饱和状态的同时能够独立创新，迎合时代的发展，这就对我们当代大学生就提出了一个空前的挑战和机遇。 2，关于我国机械制造业的现状目前，我国机械制造业远远落后于世界发达国家，特别在高技术含量，大型高效或精密、复杂的机电新产品开发方面，缺乏现代设计理论和知识的积累，实验研究和开发能力较弱，停留在引进与仿制国外同类产品阶段，大部分关键机电产品不能自主开发和独立设计，仍然需要依靠进口或引进技术。造成这种情况的重要原因之一就是缺乏掌握现代设计理论知识，具有实验研究和创新开发能力的人才 工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量，有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视，包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等，这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量（包括医学），而所有这一切，从信号工程的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号（近代还可以转换成光信号），而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……，
从信息的角度看，这些信号连同声音和图象信息都是信息的源头，所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分（信息获取、信息传输、信息处理）中的重要部分 为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。逐步在世界范围内掀起一股“检测传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产，检测传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。传感器技术包括敏感机理，敏感材料，工艺设备和计测技术四个方面约有30多种技术。随着微电子技术的发展，传感器技术发展很快，我国研发的力量尚需大量投入，特别要加强具存自主知识产权的传感器的创新开发。科研成果的转化及传感器生产产业化问题，在我国更是迫在眉睫的问题，在批量生产情况下，控制传感器产品性能（主要是稳定性、可靠性），使之合格率达到商业化产业要求，就需要有先进的制造工艺和自动化水平很高的工艺设备，因此应在开发专用工艺设备上下功夫，解决传感器生产产业化的“瓶颈”问题。在传感器的应用上，特别是新型传感器的应用上，还得大力推广，改革开放创造了市场经济条件，各种工业设备应用了先进的传感器，这扩大了传感器市场，也使我国新型传感器生产产业化有了动力。 在传感器生产产业化过程中，应该在引进国际技术和自主创新两方面都不放松。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，
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fn 18、 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。 24、 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，通常用（相敏检波器）做为解调器。 25、 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（2 ）倍 26、 压电式传感器前置放大器的主要作用是（把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出）。 27、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，___全桥___接法可以获得最大的输出。 28、压电传感器所使用的前置放大器在电路中起着很重要的作用，以下说法错误的是___将传感器的低阻抗输入变成高阻抗输出___。 29、幅值调制装置实质是一个乘法器 30、理想滤波器在通带内的幅频特性为常数 31．变极距型电容传感器的输出与输入，成（非线性）关系。 32．如果窗函数频谱的主瓣峰值相对于左右旁瓣峰值越大，则该窗函数的泄漏误差（越小）。 33．不能用涡流式传感器进行测量的是(非金属材料)。 34．设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（C ）的频谱为X(f ＋f0）。 A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 0 2)(π 35．压电式传感器后面的放大器的主要功能为（阻抗变换和信号放大）。 36．一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联，则电桥的输 出电压（加大两倍） 二、判断题
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( t )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∞ -∞ -=? ()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。
机械工程测试技术基础第三版熊诗波 绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。 解答：教材P4~5，二、法定计量单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致？ 解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。 3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。 0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？ 解答：（教材P8~10，八、测量误差） 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。 ①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm2 解答： ① ② ③ 0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？ 解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。 (2)要点：见教材P11。 0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？ 解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而 引用误差=绝对误差/引用值 其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。
《机械工程测试技术基础》课后答案 章节测试题 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 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特 点： ， ， 。 4、 非周期信号包括 信号和 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 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()(0?ω+=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2 sin )(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222 4.141n 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 、 和 。 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 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
《机械故障诊断基础》教学大纲 课程类别：选修课(专业课) 适用专业；机械设计制造及其自动化 执行学时：24学时 一、本课程在培养计划中的作用 （一）本课程是一门专业课，研究的内容为机械系统动态信号处理与分析及以上内容在典型机械零部件运行过程中的状态分析与识别。在本课程中，培养学生利用所学知识正确分析与判断典型机械零部件运行过程中的状态的技能，并了解掌握故障诊断知识的更新及发展动向。 （二）基本要求 1 、从进行机械故障诊断所必备的基本知识与方法出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）机械系统动态信号处理与分析方法 （2）转轴组件的振动特性的描述及故障分析方法。 （3）滚动轴承的振动特性的描述及故障分析方法。 （4）齿轮箱的振动特性的描述及故障分析方法。 （5）红外检测技术。 （6）润滑油样分析。 2 、本课程实践性很强，所以实验课是达到本课程教学要求和使学生经受工程技术训练必不可少的环节。开设实验应不少于6学时，重点为典型机械零部件运行过程中振动信号的测试与分析，典型故障信号的分析与故障判断。 （三）与其它课程的联系 在学习本课程之前应具有《机械工程测试技术基础》课程的知识。 讲课学时的分配： 概述 1 学时 信号分析方法及应用 3 学时 机械故障诊断依据的标准 2学时 转轴组件的振动特性描述及故障分析 2 学时 滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 2学时
齿轮箱的振动特性的描述及故障分析 2 学时 红外检测技术 2学时 润滑油样分析 2 学时 实验 6学时 总讲课学时 22学时 考试 2 学时 二、课程内容的重点、先进性、实用性和特点 本课程属专业课，与前设课程《机械工程测试技术基础》课程衔接紧密，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试及状态判断中。 近年来，随着传感技术、电子技术、信号处理与计算机技术的突破性进展，《机械故障诊断基础》课程从理论、方法到应用领域都发生了很大的改变。要求本课程的讲授要知识面广、实践性强，结合新理论、新方法及新的使用领域，使学生了解前沿动态。 三、授课大纲 概述 课程的内容、方法。诊断信息的来源、获取，典型故障示例，学习方法。 第一章信号分析方法及应用 1、时域分析与频域分析。 2、时域与频域的转换。 3、时、频域信号中蕴涵的信息分析。 第二章机械故障诊断依据的标准 1、故障诊断的绝对判断标准 2、故障诊断的相对判断标准 3、故障诊断的类比判断标准 4、几种判断标准的选用及判断实例。 第三章转轴组件的振动特性描述及故障分析 1、转轴组件的振动机理 2、转轴组件的振动原因识别 3、现场平衡技术 第四章滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 1、滚动轴承失效的基本形式 2、滚动轴承的振动机理 3、滚动轴承的振动监测及故障判别
. 思考题与习题 0-1 举例说明什么是测试？ 答：⑴测试的例子：为了确定一端固定的悬臂梁的的固有频率，可以采用锤击法对梁尽享激振，在利用压力传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。 ⑵结论：由本例可知，测试是指确定被测对象悬臂梁固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段-激振。拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息过程。 0-2 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要组成部分的作用。 答：⑴：测试系统的方框图如图0-1所示。 ⑵：各部分的作用如下。 传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算。滤波和分析；信号显示、记录环节将来至信号处理环节的信号显示或存储；模数转换和数模转换是进行模拟信号与数字信号的相互转换，以便于用计算机处理。 0-3 针对工程测试技术课程的特点，思考如何学习该门课程？ 答：本课程具有很强的实践性，只有在学习过程中密切联系实际，加强实验，注意物理概念，才能真正掌握有关知识。 在教学环节中安排与本课程相关的必要的实验及习题，学习中学生必须主动积极的参加实验及完成相应的习题才能受到应有的实验能力的训练，才能在潜移默化中获得关于动态测试工作的比较完整的概念，也只有这样，才能初步具有处理实际测试工作的能力。 思考题与习题 1-1 信号的分哪几类以及特点是什么？ ⑴、 按信号随时间的变化规律分为确定性信号和分确定性信号，确定信号分为周期信号（包括谐波信号和一般周 期信号）和非周期信号（准周期信号和以便非周期信号）；非确定性信号包括平稳随机信号（包括各态历经信号和非各态历经信号）和非平稳随机信号。 ⑵、 按信号幅值随时间变化的连续性分类，信号包括连续信号和离散信号，其中连续信号包括模拟信号和一般模 拟信号，离散信号包括一般离散信号和数字信号。 ⑶、 按信号的能量特征分类，信号包括能量有限信号和功率有限信号。 1-2 什么是单位脉冲函数)(t δ？它有什么特性？如何求其频谱？ ⑴单位脉冲函数的定义 在ε时间内矩形脉冲()εδt （或三角形脉冲及其他形状脉冲）的面积为1，当0ε→时，()εδt 的极限()0 lim εεδt →， 称为δ函数。δ函数用标有“1”的箭头表示。显然()δt 的函数值和面积（通常表示能量或强度）分别为： ()()0 lim 00εεt δt δt t →∞=?==? ≠? ()()()0 lim lim 1εεεεδt dt δt dt δt dt +∞ +∞ +∞ -∞ -∞ -∞ →→===? ?? ⑵()δt 函数的性质 ①积分筛选特性。 当单位脉冲函数()δt 与一个在t=0处连续且有界的信号()x t 相乘时，其积的积分只有在t=0处得到()0x ，其余
第二章 信号描述及其分析 【2-1】 描述周期信号的频率结构可采用什么数学工具? 如何进行描述? 周期信号是否可以 进行傅里叶变换? 为什么? 参考答案：一般采用傅里叶级数展开式。根据具体情况可选择采用傅里叶级数三角函数展开式和傅里叶级数复指数函数展开式两种形式。不考虑周期信号的奇偶性,周期信号通过傅里叶级数三角函数展开可表示为: n A =(2022()cos T n T a x t n tdt T ω-=? 2 02()sin T n T b x t n tdt T ω-=? ) 式中，T 为信号周期, 0ω为信号角频率, 02T ωπ=。 n A ω-图为信号的幅频图, n ?ω-图为信号的相频图。 周期信号通过傅里叶级数复指数函数展开式可表示为: n C 是一个复数,可表示为: n C ω-图为信号的幅频图, n ?ω-图称为信号的相频图。 ▲ 不可直接进行傅里叶变换,因为周期信号不具备绝对可积条件。但可间接进行傅里叶 变换。参见书中第25页“正弦和余弦信号的频谱”。 【2-2】 求指数函数()(0,0)at x t Ae a t -= >≥的频谱。 参考答案：由非周期信号的傅里叶变换，()()j t X x t e dt ωω∞ --∞ = ? ，得 由此得到，幅频谱为：()A X ω= 相频谱为： ()arctan()a ?ωω =- 【2-3】 求周期三角波（图2-5a ）的傅里叶级数（复指数函数形式） 参考答案：周期三角波为： (2)20()(2)02 A A t T t x t A A T t t T +-≤
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()0 t t x t t π? ≥?=? ?