工程测试技术A标答

信号及其描述习题1.1求周期方波（图1-4）的傅立叶级数（复指数函数形式）。

画出频谱图|C n |—ω ；φn —ω 图并与表1-1对比。

解：傅立叶级数的复指数形式表达式：⋅⋅⋅±±±==∑+∞-∞=,3,2,1,0;)(0n eC t x n tjn nω式中：所以：幅值频谱：相位频谱：傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。

1.2求正弦信号 x (t )=x 0sin ωt 的绝对均值μ|x |和均方根值x rms解：1.3求指数函数 的频谱。

解：1.4求符号函数（题图1-1a ）和单位阶跃函数（题图1-1b ）的频谱.[]()⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅±±±=⋅⋅⋅±±±=-=--=+⨯+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤+⎢⎣⎡-==---------⎰⎰⎰,6,4,2;0,5,3,1;2cos 12111)(1)(1200002002002022000000000000n n n A j n n A j e e n jA n jA e jn A T e jn A T dt Ae dt e A T dt e t x T C jn jn T t jn T t jn T t jn T t jn T T t jn n πππππωωππωωωωω⋅⋅⋅±±±±=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑+∞-∞=,7,5,3,1;2)(0n en A j t x t jn n ωπ⋅⋅⋅±±±==+=,5,3,1;222n n A C C C nI nR n π⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅---=⋅⋅⋅=-=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-==,5,3,1;2,5,3,1;202n n n A arctg C C arctg nR nI n πππϕωππωμ2;2sin 1)(lim 0000000====⎰⎰∞→T x tdt x T dt t x T T T x 式中：()2sin 1)(10020002000x dt dt x T dt t x T x T T rms ===⎰⎰ω)0;0(;)(≥>=-t Ae t x t ααf j A dt e Ae dt e t x f X ft j t ft j παπαπ2)()(022+=⋅==⎰⎰∞+--∞+∞--解:1) 符号函数的频谱:令:2)单位阶跃函数的频谱:1.5求被截断的余弦函数cos ω0t （题图1-2）的傅立叶变换。

建筑工程测量考试试题（含答案）一、单项选择题1．纵断面测量同其它测量一样,遵循( )。

A．从整体到局部B．从整体到局部,先控制后碎部C．从避部到整体答案：A2．一、二、三级导线,如果点位中误差要求为10cm,则导线平均边长及总长可放长至( )倍。

A．1 B．2 C．1.5 D．5答案：C3．（A）是在同一竖直平面内，倾斜视线与水平线之间的夹角，其角度取值范围为0°～90°。

A．竖直角 B．水平角 C．角度 D．天顶距4．测量一段距离，往测45.450m，45.468m，如果允许误差是1：3000，则本次距离测量的结果是（D）。

A．45.450m B．45.468m C．45.459m D．误差超限5．视距测量简单便捷，下面（C）是计算水平距离的公式。

A．l·cosα B．k·l·cosα C．k·l·cos2αD．l=下丝读数－上丝读数6．如下图所示，如果αBC=72°01′00″，β2=215°30′00″，则αCD=（B）。

β2A．287°31′00″ B．107°31′00″ C．197°31′00″ D．215°30′00″7．施工场地控制测量的目的是建立（C）。

A．平面控制坐标 B．高程控制点 C．施工控制网 D．导线控制点8．如果αAB=62°30′00″，则αBA=（B）。

A．152°30′00″ B．242°30′00 C．332°30′00″ D．117°30′A CDβ1β2DC9．一般情况下，只要严格遵守测量规范，仔细谨慎，认真检核观测结果，（D）是可以避免和发现的。

A．误差 B．偶然误差 C．系统误差 D．粗差10．如下图所示，如果αBC=72°01′00″，β2=215°30′00″，则αDC=（A）。

1、 用一个可调信号源、标准表做被测表做鉴定测试，结果如下： （1） 标准表示值fa ，被测表fo,问示值误差dx 。

（2） 标准表示值fo ，被测表fa ，问示值误差dx 。

（3） 这两个误差是否相同? 解:(1)0a dx f f =- (2）0a dx f f =-（3）两个误差不相同。

1' 什么是系统误差、它与随机误差有什么不同；答:系统误差即测量次数为无限多次时的算术均值与真值之差。

不具有抵偿性随机误差又叫偶然误差,当在同一的条件下对同一对象反复进行测量时，在消除了系统误差的影响后，每次测量的结果还会出现差异.有抵偿性.2’ 随机误差的特征是什么?怎样估算随机误差；答:随机误差的特点是，有时大，有时小，有时正，有时负,其数值和方向（正负)均无定势。

随机误差产生的原因是多方面的,往往又是不知道的和无法控制的.但是，如果用同一台仪器,在同样的条件下,对同一个物理量作了多次的测量,当测量次数足够多时,则可以发现随机误差完全服从统计性的规律,出现误差的正负和大小完全由概率来决定,当测量次数无限增大时，随机误差的算术平均值将趋于零。

3’ 误差的基本形式有哪些？他们是怎样演变的; 答：4’ 误差的分类有哪些？答：可以按误差的绝对值和相对值，分为绝对误差和相对误差。

根据误差的性质及其产生的原因把误差分为三大类：系统误差,随机误差（又称偶然误差）和过失误差（又称粗大误差）。

误差按其产生的原因可以分为:仪表误差、操作误差、人身误差、环境误差、方法误差。

5' 基本误差是什么。

怎样用基本误差估计测量仪表精度?答：基本误差表示指示值与被测量的真值之间可能最大差别，一般用相对百分误差表示,即： maxmax min100%A X A A δ∆=⨯-将基本误差中的百分号去掉,剩下的数字称为准确度等级。

6' 误差传播公式是什么形式,怎样用来合成系统误差和随机误差？ 答：系统误差的合成：在间接测量中，y 是直接测量量 的函数，是测量 的误差。

第1章测量的基础知识书本：1-1.欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么？答：①用来做比较的标准必须是精确已知的，得到公认的；②进行比较的测量系统必须是工作稳定的，经得起检验的。

1-2.非电量电测法的基本思想是什么？答：基本思想：首先要将输入物理量转换为电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。

1-3.什么是国际单位制？其基本量及其单位是什么？答：国际单位制是国际计量会议为了统一各国的计量单位而建立的统一国际单位制，简称SI，SI制由SI单位和SI单位的倍数单位组成。

基本量为长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、发光强度，其单位分别为米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔。

1-4.一般测量系统的组成分几个环节？分别说明其作用？答：一般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指示仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备。

传感器是整个测试系统实现测试与自动控制的首要关键环节，作用是将被测非电量转换成便于放大、记录的电量；中间变换（信号调理）与测量电路依测量任务的不同而有很大的伸缩性，在简单的测量中可完全省略，将传感器的输出直接进行显示或记录；信号的转换（放大、滤波、调制和解调）；显示和记录仪器的作用是将中间变换与测量电路出来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来；数据处理仪器、打印机、绘图仪是上述测试系统的延伸部分，它们能对测试系统输出的信号作进一步处理，以便使所需的信号更为明确。

1-5.举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么？答：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量，可分为直接比较和间接比较两种。

直接将被测量和标准量进行比较的测量方法称为直接比较；利用仪器仪表把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接收的形式，在测量系统的输出端显示出来，弹簧测力。

间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。

标准答案与评分标准
一、填空
1.黄海平均海水面
2.水准管轴垂直于竖轴竖丝垂直于横轴视准轴垂直于横轴横轴垂直于竖轴
3.度盘刻划不均匀
4.对中、整平、
5.微倾螺旋
6.往返测
7.1/10000～1/40000 8.1/10毫米
二、名词解释
1.从一点出发的两条直线在水平面铅锤方向投影的夹角。

2. 物镜光心与十字丝中心的连线。

3.大小和符号上呈现一致性的误差。

4.水准管圆弧2mm弧长所对的圆心角。

5. 长度宽度均不按比例的符号。

三、不定项选择
1AB 2A 3BD 4AC 5ACD 6CD 7AB 8ABD9ABCD 10ACD
四、简答与计算
1.黑面：上丝、下丝、中丝、红面：中丝后前前后视距差红黑面读数差红黑面高差之差。

（一个知识点缺少或错误扣一分）
2.安置仪器，定向，立尺，观测视距、竖盘读数、水平角，计算距离，计算高程，展绘。

（一个知识点缺少或错误扣一分）
D=KL(cosα) (2分) h=Dtanα+i-v (2分)。

建筑工程测量考试试题（含答案）一、单项选择题1．在下列图示中,表示详图在本张图纸上的有( )。

答案：A2．视距观测时,望远镜视线应高出地面至少( )m ,以减少竖直折光对视距读数的影响。

A．1 B．0.5 C． 2 D．1.5答案：A3．纵断面测量同其它测量一样,遵循( )。

A．从整体到局部B．从整体到局部,先控制后碎部C．从避部到整体答案：A4．在导线测量的外业工作中,导线的转角不小于( )。

A．30° B．50° C．45° D．60°答案：A5．大地水准面可以用一个与它非常接近的椭球面来代替，这个椭球面称为（B）。

A．参考面 B．参考椭球面 C．地球面 D．参考地球面6．精密水准仪必须（B）。

A．由测量技师操作 B．配备精密水准尺 C．使用进口仪器 D．实施GPS控制7．水准测量是根据水准仪提供的（C），直接测出地面上两点的高差，从而计算出待求点的高程。

A．望远镜 B．水准器 C．水平视线 D．读数8．建筑工地常用DS3水准仪进行施工测量，其中S表示（C）。

A．精度指标 B．大地测量 C．水准仪 D．测量仪器9．测量距离时，往返测量的距离之差与平均距离之比称为（D），用它来衡量测量的精度。

A ．绝对误差B ．距离误差C ．误差D ．相对误差10．使用水准仪一般按步骤（ C ）进行。

A ．安置仪器—粗略整平—精确整平—瞄准—读数 B ．安置仪器—粗略整平—精确整平—读数—瞄准 C ．安置仪器—粗略整平—瞄准—精确整平—读数 D ．粗略整平—安置仪器—瞄准—精确整平—读数11．如下表所示，直线A-B 的坐标象限角为（ B ）。

点名 X Y 备 注A 250.000 250.000 B200.000320.000A ．N54°27′44″EB ．S54°27′44″EC ．N54°27′44″WD ．S54°27′44″W12．下图为某水准路线观测示意图，符合图意的叙述是（ B ）。

机电工程测试技术考卷A卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种传感器适用于测量静态或低频信号？A. 压电式传感器B. 磁电式传感器C. 光电式传感器D. 热电式传感器A. 灵敏度B. 阻抗C. 线性度D. 频率响应范围3. 下列哪种仪器不属于常用的测试仪器？A. 示波器B. 信号发生器C. 逻辑分析仪D. 万用表A. 放大B. 滤波C. 采样D. 保持5. 下列哪种传感器适用于测量转速？A. 光电编码器B. 磁电式传感器C. 压电式传感器D. 热电式传感器A. 模拟信号B. 数字信号C. 脉冲信号D. 交流信号7. 下列哪种方法不属于信号传输过程中的抗干扰措施？A. 屏蔽B. 隔离C. 滤波D. 放大A. 采样率B. 量化精度C. 系统误差D. 动态范围9. 下列哪种传感器适用于测量位移？A. 电容式传感器B. 磁电式传感器C. 压电式传感器D. 热电式传感器A. 准备标准仪器B. 调整传感器输出至最佳范围C. 记录传感器输出与标准仪器示值D. 直接使用标定结果进行测量二、填空题（每题2分，共20分）1. 传感器的基本组成部分包括敏感元件、______和信号调理电路。

2. 在机电工程测试中，信号调理主要包括放大、滤波、______和线性化等环节。

3. 传感器的静态特性指标包括灵敏度、______、非线性度和迟滞误差等。

4. 信号传输过程中，为了提高信号的抗干扰能力，可以采用______、隔离和滤波等措施。

5. 数据采集系统的性能指标主要包括采样率、量化精度、______和动态范围等。

6. 传感器标定的目的是确定传感器的______和消除系统误差。

7. 在机电工程测试中，为了保证测试结果的准确性，需要对传感器进行______和定期校准。

8. 常用的传感器类型包括电阻式、______、压电式和磁电式等。

9. 信号调理电路的作用是对传感器输出的信号进行放大、滤波、______等处理，使其满足后续电路或设备的要求。

机械工程测试技术基础习题解答教材：机械工程测试技术基础，熊诗波 黄长艺主编，机械工业出版社，2006年9月第3版第二次印刷。

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： ①-667.810/1.01825447.6601682/10±⨯≈±②60.00003/25.04894 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？ 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。

1、 用一个可调信号源、标准表做被测表做鉴定测试，结果如下： （1） 标准表示值fa ，被测表fo ，问示值误差dx 。

（2） 标准表示值fo ，被测表fa ，问示值误差dx 。

（3） 这两个误差是否相同？ 解：（1）0a dx f f =- （2）0a dx f f =- （3）两个误差不相同。

1’ 什么是系统误差、它与随机误差有什么不同；答：系统误差即测量次数为无限多次时的算术均值与真值之差。

不具有抵偿性随机误差又叫偶然误差，当在同一的条件下对同一对象反复进行测量时，在消除了系统误差的影响后，每次测量的结果还会出现差异。

有抵偿性。

2’ 随机误差的特征是什么？怎样估算随机误差；答：随机误差的特点是，有时大，有时小，有时正，有时负，其数值和方向(正负)均无定势。

随机误差产生的原因是多方面的，往往又是不知道的和无法控制的。

但是，如果用同一台仪器，在同样的条件下，对同一个物理量作了多次的测量，当测量次数足够多时，则可以发现随机误差完全服从统计性的规律，出现误差的正负和大小完全由概率来决定，当测量次数无限增大时，随机误差的算术平均值将趋于零。

3’ 误差的基本形式有哪些？他们是怎样演变的； 答：4’ 误差的分类有哪些？答：可以按误差的绝对值和相对值，分为绝对误差和相对误差。

根据误差的性质及其产生的原因把误差分为三大类:系统误差，随机误差(又称偶然误差)和过失误差(又称粗大误差)。

误差按其产生的原因可以分为：仪表误差、操作误差、人身误差、环境误差、方法误差。

5’ 基本误差是什么。

怎样用基本误差估计测量仪表精度？ 答：基本误差表示指示值与被测量的真值之间可能最大差别，一般用相对百分误差表示，即： maxmax min100%A X A A δ∆=⨯-将基本误差中的百分号去掉，剩下的数字称为准确度等级。

6’ 误差传播公式是什么形式，怎样用来合成系统误差和随机误差？ 答：系统误差的合成：在间接测量中，y 是直接测量量 的函数， 是测量 的误差。

第一章三、计算题1-2 求正弦信号的绝对均值和均方根值。

解答：0002200000224211()d sin d sin d cos T TT Tx x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T TT ωT ωπ====-==⎰⎰⎰222200rms000111cos 2()d sin d d 22T T Tx x ωtx x t t x ωt t t T T T-====⎰⎰⎰1-3求指数函数的频谱。

解答：(2)22022(2)()()(2)2(2)a j f t j f tat j f te A A a jf X f x t edt Ae edt A a j f a j f a f -+∞∞---∞-∞-=====-+++⎰⎰πππππππ22()(2)k X f a f π=+Im ()2()arctanarctanRe ()X f ff X f a==-πϕ1-5求被截断的余弦函数(见图1-26)的傅里叶变换。

单边指数衰减信号频谱图f|X (f )|A /φ(f) f0 π/2-π/20cos ()0ωt t T x t t T⎧<⎪=⎨≥⎪⎩解：0()()cos(2)x t w t f t =πw(t)为矩形脉冲信号()2sinc(2)W f T Tf =π()002201cos(2)2j f t j f tf t e eπππ-=+ 所以002211()()()22j f tj f t x t w t e w t e -=+ππ根据频移特性和叠加性得：000011()()()22sinc[2()]sinc[2()]X f W f f W f f T T f f T T f f =-++=-++ππ可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二，各向左右移动f 0，同时谱线高度减小一半。

也说明，单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽。

1-6 求指数衰减信号0()sin atx t eωt -=的频谱fX (f )Tf-f 0 被截断的余弦函数频谱解答：()0001sin()2j t j tt e e j-=-ωωω所以()001()2j t j tatx t e e e j--=-ωω单边指数衰减信号1()(0,0)atx t ea t -=>≥的频谱密度函数为11221()()j t at j t a j X f x t e dt e e dt a j a ∞∞----∞-====++⎰⎰ωωωωω根据频移特性和叠加性得：[]001010222200222000222222220000()()11()()()22()()[()]2[()][()][()][()]a j a j X X X j j a a a a ja a a a ⎡⎤---+=--+=-⎢⎥+-++⎣⎦--=-+-+++-++ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωω1-7 设有一时间函数f (t )及其频谱如图1-27所示。

一、选择题（每题2分共20分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dbbbbcbdcb二、简答题（共40分，每题5分）1.什么是正压电效应？什么是逆压电效应？为什么压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量？某些物质，如石英，受到外力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部会被极化，表面产生电荷；当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。

由于不可避免的存在电荷泄露，利用压电式传感器测量静态或准静态值时，必须采取措施使电荷从压电元件经测量电路漏失减小足够小的程度；而做动态测量时，电荷可以不断补充，从而供给测量电路一定的电流，所以压电传感器通常都用来测量动态或瞬态参量。

2. 为何在调节二阶系统阻尼率ζ时，一般取ζ = 0.6 ~ 0.8？3.为什么在动态应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？交流电桥是以交流电源供电的电桥。

因此在分析电桥电路时，不仅要考虑电阻，还要考虑电容和电感变换对输出的影响。

交流电桥输出电压：))((43214231Z Z Z Z Z Z Z Z U U O ++-⨯=••对交流电桥，平衡条件：4231Z Z Z Z =应同时考虑幅值和相位平衡对纯电阻交流电桥，除没有电阻平衡装置外，还必须设置电容平衡装置 4. 测试系统的静态特性指标有哪些？举出四个并解释其含义。

灵敏度（2分）在稳态情况下，系统的输出信号变化量与输入信号变化量之比为成为灵敏度，用S 表示。

如图3-2-2（c ）所示，当测试装置的输入x 有一增量△x ，引起输出y 发生相应的变化△y 时，灵敏度：:S=△y/△x非线性度（1分）标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度。

若在标称（全量程）输出范围A 内，标定曲线偏离拟合直线的最大偏差为B ，如图3-2-2（a ）所示，则定义非线性度为非线性度= B/A × 100% 回程误差（1分）在同样的测试条件下，若在全量程输出范围内，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间差值最大者为h max 如图3-2-2（b ）所示，则定义回程误差为回程误差= (h max /A) ×1 00%精度：是与评价测试装置产生的测量误差大小有关的指标。

第2章 信号分析基础习题1． 求信号)()(2cos2∞<<-∞=t e t x tπ的周期，并绘出时域图形。

解：根据三角函数的和差公式：αα2cos 1cos 22+=，有：24cos 2124cos 12cos2)(ttteeeet x πππ⋅===+21e 212)t (X 2124cos -=∴幅值的周期函数，周期为，也是一频率为的周期函数周期为，是一频率为t π解：离散时间正弦序列的表达式为：)cos()(ϕω+=n A n f式中n 为无量纲的整数，ω和φ以弧度为单位，ω称为离散正弦序列的数字角频率，φ为初相位。

需要注意的是，并非所有的离散时间正弦序列都是周期的。

这是因为离散时间信号的自变量和周期序列的周期都必须是整数，在正弦序列中并非对任意ω都能找到正整数的周期N 。

现在我们就来讨论正弦序列为周期序列的条件。

设n n f ωcos )(=是周期序列，且周期为N ，则有：)cos()(cos cos N n N n n ωωωω+=+=要使上式对所有的ω成立，则ωN 必须为2π的整数倍，即： ωN ＝2πm ，或mN =ωπ2，m 为整数。

可见只有当2π/ω为一有理数时，cos ωn 才具有周期性，且周期为2πm/ω。

对于本题有：ω=3π/7，2π/3π/7=14/3为一有理数，其周期为14。

对于x(n)=cos2n 有：ω=2，2π/2=π为一无理数，故不是周期性的。

3． 已知余弦信号)cos()(01ϕω+=t t x ，)cos()(02ϕω-=t t x ，试给出其幅值谱与相位谱，并作比较。

解：1．ϕωϕωϕωsin sin cos cos )cos()(0001t t t x -=+=幅值与相位谱：ϕϕϕφϕϕ=--==+=cos sin arctan;1sincos 22n n Aϕωϕωϕωsin sin cos cos )cos()(0002t t t x +=-=幅值与相位谱：ϕϕϕφϕϕ-=-==+=cos sin arctan;1sincos22n n Ax 1(t)与x 2(t)幅值相等，相位相反。

工程测试技术答辩题目一、A 类题目1．SHPB 实验中如何接桥，为什么？ 半桥，上下两个应变片（应变片为1,2,4个时候，分别用单臂，半桥，全桥）5．写出SHPB 冲压实验三波法的理论公式并解释每项的原理。

2)试样的应力(应变)均匀性假设：由于试样很短，假设在很短的时间内试样长度方向的应力(应变)均匀化。

在此假设下，可以忽略试样的应力波效应，认为试样在均匀应力作用下变形。

这样试样的应力和由压杆端面变形得到的试样平均应变才可以反映材料的真实力学性能。

在上述假设条件下，根据一维弹性应力波理论，输入杆和输出杆上两个应变计记录的三个脉冲)(t i ε、)(t r ε和)(t t ε分别与试样左端面速度v 1(t )和右端面速度v 2(t )存在下述关系)()()]()([)(t C t v t t C t v t 02r i 01εεε=-= (6.2)如果试样的初始厚度为l S ，则试样的应变率为)]()()([)()()(t t t l C l t v t v t r t i S0S21S εεεε--=-=(6.3)积分后得到试样的应变为⎰⎰--==t r t tt t t l C t t t 0t i S00S d d )]()()([)()(εεεεε(6.4)根据作用力与反作用力原理，试样的应力可以由透射应变脉冲获得 )()(t E A A t t SS εσ=(6.5)其中A ——压杆的横截面面积；A S ——试样的初始横截面面积。

将式(6.3)、(6.4)和(6.5)结合在一起就得到了一定应变率下材料的单轴压缩应力——应变曲线。

按照试样应力均匀性假设有)()()(t t t t r i εεε=+(6.6)则由)(t i ε、)(t r ε和)(t t ε中任意两个均可以得到试样的应力)(t S σ、应变)(t S ε和应变率)(t S ε ，例如，利用入射波)(t i ε和透射波)(t tε得到 [][]⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=-==⎰)()()()()()()()(t t l C t t t t l C t t A EAt t t i S 0S 0t i S 0St S S 2d 2εεεεεεεσ(6.7)上述两种方法即为传统SHBT 测量材料高应变率下应力——应变关系的“三波法”和“两波法”。

工程测试技术面试题及答案一、选择题1. 工程测试的主要目的是什么？- A. 确保工程安全- B. 降低成本- C. 提高工程效率- D. 所有以上选项答案：D2. 在进行结构测试时，以下哪项不是必要的？- A. 测试计划- B. 安全协议- C. 测试设备- D. 市场调研答案：D3. 哪种类型的测试通常用于评估材料的疲劳寿命？- A. 静态测试- B. 动态测试- C. 视觉检查- D. 化学分析答案：B二、简答题1. 简述工程测试中非破坏性测试（NDT）的重要性。

答案：非破坏性测试（NDT）允许在不损害或不影响被测试材料或结构完整性的情况下对其进行评估。

这对于检测内部缺陷、裂纹、腐蚀和其他不可见的损伤至关重要。

NDT技术如超声波检测、射线检测和磁粉检测等，对于确保工程结构的安全性和可靠性发挥着重要作用。

2. 描述一下在进行振动测试时需要注意的关键因素。

答案：在进行振动测试时，需要注意的关键因素包括：- 测试频率的选择，以模拟实际工作环境。

- 振幅的设置，应与预期的工作环境相匹配。

- 测试持续时间，以确保能够观察到材料或结构的疲劳行为。

- 环境条件，如温度和湿度，它们可能会影响材料的性能。

- 数据采集和分析，以确保准确评估振动对工程结构的影响。

三、计算题1. 如果一个结构在静态载荷下的最大允许应力为500 MPa，并且我们知道该结构在疲劳测试中的应力比R=0.1，请计算其疲劳极限。

答案：疲劳极限通常低于最大允许应力，并且可以通过Morrow's fatigue curve计算得出。

根据Morrow's curve，疲劳极限（σe）可以通过以下公式计算：\[\sigma_e = \frac{\sigma_u}{2^{\frac{R}{1-R}}}\]其中，σu是最大允许应力，R是应力比。

将给定的值代入公式中： \[\sigma_e = \frac{500}{2^{\frac{0.1}{1-0.1}}} \approx 230.2 \text{ MPa}\]因此，该结构的疲劳极限大约为230.2 MPa。

Ex.2-8 进行某次动态压力测量时，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 。

试计算该测量系统的总灵敏度。

又当压力变化3.5MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？解： 总灵敏度∏====ni i S S 109.920*005.0*9.90 (nC/MPa * V/nC * mm/V = mm/MPa)对应压力变化3.5MPa 时，记录笔在记录纸上偏移量为815.315.3*09.9*==∆=∆x S y mmEx.2-9 求周期信号)45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t x 通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的系统后所得到的稳态响应)(t y 解:由于输入信号)45100cos(2.010cos 5.0)(︒-+=t t t x 由不同简谐信号叠加而成，对应输出信号必然为同频简谐信号叠加，既可以写成：)100cos()10cos()(2211ϕϕ+++=t Y t Y t y对应于传递函数的频率响应函数为：1005.01)(+=ϖϖj j H ，分别写出其幅频特性和相频个性为：2)005.0(11)(ϖϖ+=A , )005.0()(ϖϖϕarctg -=，分别代入两个不同的简谐频率，有： 在频点10=ϖ位置上，放大倍数998752.005.011)10(2=+=A ， 相角偏移︒-=-=86.2)10*005.0()10(arctg ϕ在频点100=ϖ位置上，放大倍数894427.05.011)100(2=+=A ，相角偏移︒-=-=57.26)100*005.0()100(arctg ϕ 于是有：)71.57s(100t 0.178885co )2.86s(10t 0.499376co )57.2645100cos(*894427.0*2.0)86.210cos(*998752.0*5.0)]100(45100cos[*)100(*2.0)]10(10cos[*)10(*5.0)100cos()10cos()(2211︒-+︒-=︒-︒-+︒-=+︒-++=+++=t t t A t A t Y t Y t y ϕϕϕϕEx.2-10. 想用一个一阶系统做100Hz 正弦信号的测量，若要求限制幅值误差在5%以内，则时间常数τ应取多少？若用该系统测试50Hz 正弦信号，试问此时的幅值误差和相角差是多少？解： 一阶系统的频率响应函数可以写成：11)(+=τϖϖj j H ，对应的幅频特性为1)(1)(2+=τϖϖA ，相频特性为)()(τϖϖϕarctg -=，当输入信号为100Hz 时，其幅频特性与相频特性可以分别表示为：1)*2*100(1)100(2+=τπA ，)*2*100()100(τπϕarctg -=由于1)100(≤A ，令幅值误差为5%，既相当于%95)100(≥A ，从而可以列写方程式：951001)*2*100(%951)*2*100(122≤+⇒≥+τπτπ 000523.0200119202≈-⎪⎭⎫ ⎝⎛≤⇒πτ若输入信号频率为50Hz ，对应的幅频特性为98676.019*41444391119*43614001141192011)20011920*2*50(1)50(22222≈++-=+-⎪⎭⎫ ⎝⎛=+-⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππA ，既幅值误差约为1.324%对应的相频特性为︒≈-=-⎪⎭⎫⎝⎛-=333.90.164342)()20011920*2*50()50(2arctg arctg ππϕ，既相差角为︒333.9Ex.2-11 已知某线性系统ϖϖ02.011)(j j H +=，现测得该系统的稳态响应输出为)4530sin(10)(︒-=t t y ，试求它所对应的输入信号)(t x解：频率响应函数的幅频响应为2)02.0(11)(ϖϖ+=A ，相频响应为)02.0()(ϖϖϕarctg -=当信号频率为30=ϖ时，8575.0)6.0(11)02.0(11)(22≈+=+=ϖϖA ，︒-≈-=-=31)6.0()02.0()(arctg arctg ϖϖϕ，因此，对应原输入信号可以表示为：)1430sin(66.11)4530sin(10)(︒-=-︒-=t t At x ϕEx.2-12. 某二阶系统的固有频率为12kHz ，阻尼为=ξ0.707，若要使幅值误差不大于20%，则被测信号的频率应限制在什么范围？解：二阶系统的频率响应函数为：nn nj j H 2222)(ϖϖξϖωϖϖ++-=， 其幅频响应为：22222)2()()(ϖξϖωϖϖωn n n A +-=2222411⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n ωϖξωϖ 若要限制幅值误差不大于20%，则有：%20)(1≤-ϖA ，既22224118.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≤n n ωϖξωϖ222228.0141⎪⎭⎫ ⎝⎛≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-n n ωϖξωϖ 解不等式： 222228.0141⎪⎭⎫⎝⎛≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-n n ωϖξωϖ 令x n =⎪⎪⎭⎫⎝⎛2ωϖ，则上述不等式可分别表示为： []2228.0141⎪⎭⎫⎝⎛≤+-x x ξ[]2228.01*707.0*41⎪⎭⎫⎝⎛≤+-x x[]228.0121⎪⎭⎫⎝⎛≤+-x x既75.05625.018.01222≤⇒≤⇒+≥⎪⎭⎫ ⎝⎛x x x ，相当于75.02≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n ωϖ，于是有kHz n 39.10866.0≈≤ϖϖ。

《工程测试基础》试卷A班级：姓名：成绩：一、填空题(每空2分，共30分)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。

7、压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：放大器和放大器。

二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题3分，共24分）1、电阻应变片的输入为（）。

（1）力（2）应变（3）速度（4）加速度2、结构型传感器是依靠（）的变化实现信号变换的。

（1）本身物理性质（2）体积大小（3）结构参数（4）电阻值3、不能用涡流式传感器进行测量的是。

（1）位移（2）材质鉴别（3）探伤（4）非金属材料4、变极距面积型电容传感器的输出与输入，成（）关系。

（1）非线性（2）线性（3）反比（4）平方5、半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是（）。

（1）长度（2）截面积（3）电阻率（4）高通6、压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的（ ） 产生变化。

（1）固有频率 （2）阻尼比 （3）灵敏度 （4）压电常数7、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（ ） 传感器。

（1）电容式 （2）压电式 （3）电阻式 （4）电涡流式8、自感型可变磁阻式传感器，当气隙δ变化时，其灵敏度S 与δ之间的关系是：S ＝（ ）。

（1）δ1k （2）δk （3）2-δk （4）2--δk三、判断题(14分)1、 滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。

（ ）2、涡流式传感器属于能量控制型传感器（ ）3、压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。

建筑工程测量考试试题（含答案）一、单项选择题1．如某段距离大量的结果是D=167.216m ±0.016m,则相对中误差为( )。

A ．1/10451 B ．-1/10451 C ．1/10450 答案：A2．下列（ A ）不是测量高程的方法。

A ．温度测量 B ．水准测量 C ．三角高程测量 D ．气压高程测量3．水准点一般以（ C ）表示。

A ．SHZB ．SZDC ．BMD ．BMA4．使用DJ 6多测回法测量某水平角，当各测回之间互差不超过（ B ）时，取各测回平均值作为观测结果。

A ．24″B ．±24″C ．18″D ．±18″5．大地水准面可以用一个与它非常接近的椭球面来代替，这个椭球面称为（ B ）。

A ．参考面 B ．参考椭球面 C ．地球面 D ．参考地球面6．衡量距离测量结果的精度，可以使用（ D ）。

A ．往返测量的差值B ．往测精度C ．返测精度D ．相对误差7．下图中的（ B ）是附合水准路线。

A ．甲B ．乙C ．丙D ．丁8．施工场地控制测量的目的是建立（ C ）。

A ．平面控制坐标B ．高程控制点C ．施工控制网D ．导线控制点9．下列中的（ C ）是正确的线性函数的中误差计算公式。

A ．m z =±km x B ．m z =±n m C ．m z =±222222121n n m k m k m k +++D ．m z =±nm10．下图是某支导线测量示意图。

已知02431260'''=AB α，测得水平角048413801'''=β，036230502'''=β，则BC α应为（ A ）。

A ．85°23′00″B ．265°23′00″C ．319°56′30″D ．30°49′30″11．下列中的（ B ）是用真误差计算观测值中误差的公式。