机械工程测试技术基础
一、填空题
1、 信号可分为（确定性信号）和（随机信号），确定性信号又分为（周期信号）和（非
周期信号）。
2、 测量结果与（变量真值）之差称为测量误差。
3、 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（各态历经）。
4、 用来定量变量的（仪器）和（技术）统称为标准。
5、 测试技术是（测量）和（试验技术）的统称。
6、 测量装置的干扰来自多方面，干扰窜入测量装置主要有（电磁场干扰）、（信道干扰）
和（电源干扰）三种途径。
7、 某装置由于后接另一装置而产生的种种现象，称为（负载效应）。
8、 传感器就是（输入量为被测量）的测量变换器。
9、 传感器的选用原则一般从灵敏度、(响应特性)、线性范围、（可靠性）、精确度、（测
量方法）和稳定性这些方面来综合考虑。
10、 频率调制是指利用（调制信号）控制（高频载波信号）频率变化的过程。
二、选择题
1、 周期信号的每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是诸分量频率的（C）
A、 公倍数 B、平均值 C、公约数 D、最大值
2、 描述非周期信号的数学工具是（D）
A、 三角函数 B、拉氏变换 C、傅氏级数 D、傅氏变换
3、 时域信号x(t)二阶导数的傅里叶变换是（C）
A、1(j2πf)2X(f) B、1(2πf)2X(f) C、(j2πf)2X(f) D、(2πf)2X(f)
4、概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律（C）
A、时间域 B、频率域 C、幅值域 D、复数域
5、差动式电感传感器和差动式电容传感器具有（C）的特点。
A、灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍
B、灵敏度和非线性度都降低了
C、灵敏度提高了一倍，非线性度降低了若干
D、灵敏度提高了若干，非线性度降低了一倍
6、欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用（B）传感器。
A、压电式 B、磁电式 C、电阻式 D、热电式
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.
工程测试技术基础
教学大纲
适用专业： 机械设计制造及自动化
课程学时： 40 （ 理论学时：34，实验学时：6 ）
一、课程性质、目的与任务
机械工程测试技术是机械工程类本科生的一门重要专业基础课。
本课程主要教学内容有：机械工程测试中常用的传感器和相应的调理电路的工作原理；测量装置(仪器及系统)静态、动态特性的评价方法；动态信号的描述、分析处理；常见机械制造工程领域中各类静态、动态物理信号的测试分析方法。
通过本课程的学习，使学生了解信号的特征；能较正确地选用传感器等测试元件构成测试仪器及系统；掌握测试的基本理论、基本方法及基本试验技能，为进一步学习和研究测试领域的实际问题打下基础，为机械制造自动化工程服务。
二、课程教学内容（有 ☆ 号者为选讲）
(一)理论教学
第一部分 绪论（2学时）
介绍测试技术在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用情况和测试技术的发展趋势。
第二部分 信号分析基础（4学时）
介绍信号的分类，信号时域分析、幅值域分析、频谱分析、相关分析原理及应用。包括：
1. 基本概念：信号的分类、信号的描述方法、信号分析的内容
2. 周期信号与离散频谱：正弦信号表示法、复杂周期信号的分解、周期信号的强度分析、周期信号的频谱分析
3. 非周期信号与连续频谱：傅里叶变换简述、非周期信号的频谱分析、几种典型非周期信号的频谱
4. 相关分析
第三部分 传感器及应用原理（8学时）
介绍电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器、半导体传感器等常用传感器的工作原理、测量电路和传感器的特性以及在制造业中的应用。
1.概述：传感器的作用及组成、传感器的分类、对传感器性能的要求简介
2.电阻式传感器：电位器式电阻传感器、电阻应变式电阻传感器。 3.电感式传感器：自感型电感传感器、变压器式电感传感器、涡流式传感器
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谢谢观赏 机械工程测试技术基础熊诗波课后习题答案1
《 机械工程测试技术基础 》
-第三版- 熊诗波等 著
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/cm 2 解答： ①-6
6
7.810/1.01825447.6601682/10±⨯≈±
②6 谢谢观赏
谢谢观赏 0.00003/25.04894 1.197655/10±≈±
③0.026/5.482 4.743±≈‰ 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？
