武汉理工
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（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）
第二章 测试装置的基本特性
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=S3.5=9.093.5=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()1Hss，1()1Hj
2211()()21()1()AHT，T是输入的正弦信号的周期
稳态响应相对幅值误差1100%A，将已知周期代入得
58.6%1s32.7%2s8.5%5sTTT
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()10.005Hj，21()1(0.005)A，()arctan(0.005)
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)=y01cos(10t+1)+y02cos(100t−45+2)
其中010121(10)01(0.00yAx，1(10)arctan(0.00510)2.86
020221(100)0.20.1791(0.005100)yAx，2(100)arctan(0.005100)26.57
机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全集
机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全集
第一章 测试与测量基础知识
1. 概述
机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一部分。它涉及到测量、测试和控制等方面的知识，为机械设计和制造提供了重要的支撑。本章将介绍测试与测量的基础知识，为后续章节的学习打下基础。
2. 测试与测量的概念
测试是指根据一定的方法和程序对被测对象进行实验或观察，并获取数据以评价其性能、特性或状态的过程。测量是指采用设备、仪器或传感器等工具对被测对象进行定量或定性分析的过程。
3. 测试与测量的分类
测试与测量可按照被测量的对象、被测量的量理性质、测试方法等进行分类。按照被测量的对象可分为机械测试、电气测试、化学测试等。按照被测量的量理性质可分为温度、压力、力量、速度等。按照测试方法可分为直接测量和间接测量等。
4. 测量数据的误差与精度
在测量过程中，会存在着各种误差，如系统误差、随机误差和人为误差等。误差的存在会影响到测量结果的准确性和可靠性。精度是指测量结果与被测量真实值之间的接近程度，可以通过误差精度限制来描述。
5. 测量数据的处理
在实际测试过程中，我们往往需要对测量数据进行处理和分析。常用的方法包括平均值、标准差、方差、相关系数等。这些方法可以帮助我们更好地理解和利用测量数据。
第二章 机械测试技术基础知识
1. 概述
机械测试技术是机械工程中的一个重要分支，它主要涉及到各种机械性能的测试和测量。本章将介绍机械测试技术的基础知识，包括机械测试的目的、方法和步骤等。
2. 机械测试的目的
机械测试主要是为了评价机械产品的性能和质量，以指导机械设计和制造的改进。通过对机械产品进行测试，可以了解其强度、刚度、疲劳寿命、噪声等性能指标，为产品的改进提供依据。
3. 机械测试的方法
机械测试的方法包括静态测试和动态测试两种。静态测试是指在静止状态下对机械产品进行测试，如材料的拉伸试验、硬度测试等。动态测试是指在运动状态下对机械产品进行测试，如振动测试、冲击试验等。 4. 机械测试的步骤
第一章 信号的分类与描述
1-1 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|cn|–ω和φn–ω图，并与表1-1对比。
解答：在一个周期的表达式为
00 (0)2() (0)2TAtxtTAt
积分区间取（-T/2，T/2）
0000000022020002111()d=d+d =(cos-1) (=0, 1, 2, 3, )TTjntjntjntTTncxtetAetAetTTTAjnnn
所以复指数函数形式的傅里叶级数为
001()(1cos)jntjntnnnAxtcejnen，=0, 1, 2, 3, n。
(1cos) (=0, 1, 2, 3, )0nInRAcnnnc
2221,3,,(1cos)00,2,4,6, nnRnIA n Acccn nn n
1,3,5,2arctan1,3,5,200,2,4,6,nInnRπncπφncn
没有偶次谐波。其频谱图如下图所示。 图1-4 周期方波信号波形图 0 t x(t)
T02 T02
0T … … A
-A T0
1-2 求正弦信号0()sinxtxωt的绝对均值xμ和均方根值rmsx。
解答：00002200000224211()dsindsindcosTTTTxxxxxμxttxωttωttωtTTTTωTωπ
222200rms0000111cos2()dsindd22TTTxxωtxxttxωtttTTT
