机械工程测试技术 习题集

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____A__倍.A、2B、3C、4D、52、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有__D____ 和______;A、时域法,相频法B、时域法,幅频法C、相频法,幅频法D、时域法,频域法3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__B____;A、电阻应变效应B、压电效应C、电磁感应D、霍尔效应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___B___;A、线性度B、灵敏度C、稳定性D、回程误差5、若电容式传感器在真空中,其覆盖板面为一圆形,r=20cm,极板间距d=2mm,其电容量为：___答案都是错的___;A、1.11×10^-9B、1.11×10^-15C、3.27×10^-9D、3.27×10^-96、信息与信号二者间关系是___C___;A、信息与信号相同B、信息包含信号C、信息在信号之中D、信息与信号无关7、当两信号的互相关函数在t0有峰值,表明其中一个信号和另一个信号时移t时,相关程度____B__;A、最低B、最高C、适中D、一般8、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的___a__越小;A、被测量B、输出量C、频率特性D、显示值9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号10、时域信号的时移,则频谱变化为A、扩展B、压缩C、不变D、相移11、记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽A、变窄,幅值压低B、扩展,幅值压低C、扩展,幅值增高D、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0.6—0.8A、愈大愈好B、愈小愈好C、接近1/2D、接近13、对二阶系统输入信号xt=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为A、A1sinw1t+φ1+A2sinw2t+φ2B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1＇sinw1t+A2＇sinw2tD、A1＇sinw1t+φ＇１+A2＇sinw2t+φ２＇14、概率密度函数提供了随机信号的信息A、沿频域分布B、沿幅值域分布C、沿时域分布D、强度方面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A、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式16、只使在fe1～fe2间频率的信号通过,应采用滤波器A、带阻B、带通C、高通D、低通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 振动子的固有频率fnA、等于B、>2倍C、≤０.５-０.６D、<０.1倍18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用放大器;A、电压B、电荷C、微分D、积分19、当τ→∞时,信号xt的自相关函数Rxτ呈周期性变化,说明该信号 ;A、为周期信号B、含有周期成份C、为离散信号D、为非周期信号20、 正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息A 、不变B 、丢失C 、移相D 、一定变为90°21、 不能用确定的数学公式表达的信号是信号;A 、复杂周期B 、瞬态C 、非周期D 、随机22、 非线性度是表示定度曲线 的程度;A 、接近真值B 、偏离其拟合直线C 、正反行程不重合D 、滞后现象23、 自相关函数一定是 函数;A 、奇B 、偶C 、周期D 、非周期 24、 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号,通常用 做为解调器;A 、鉴频器B 、整流器C 、鉴相器D 、相敏检波器 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 倍A 、4B 、2C 、10D 、526、 压电式传感器前置放大器的主要作用是 ;A 、把传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出B 、把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出C 、调制传感器的输出信号D 、对传感器的输出信号尽行检波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,___D____ 接法可以获得最大的输出;A 、单臂电桥B 、差动半桥C 、补偿电桥D 、全桥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___B ___;A 、将传感器的高阻抗输入变成低阻抗输出;B 、将传感器的底阻抗输入变成高阻抗输出;C 、将压电传感器的微弱信号放大;D 、电压放大器和电荷放大器的区别在于电荷放大器带有一个深度负反馈;29、幅值调制装置实质是一个CＡ、低通滤波器 Ｂ、高通滤波器 Ｃ、乘法器 Ｄ、振荡器30、理想滤波器在通带内的幅频特性为 AＡ、常数 Ｂ、零 Ｃ、零或常数 Ｄ、无法确定31．变极距型电容传感器的输出与输入,成A 关系;A.非线性B.线性C.反比D.平方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A ;A.越小B. 越大C.不定D.不确定33．不能用涡流式传感器进行测量的是 D ;A.位移B.材质鉴别C. 探伤D.非金属材料34．设时域信号xt 的频谱为Xf,则时域信号C 的频谱为Xf ＋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 02)(π 35．压电式传感器后面的放大器的主要功能为 C ;A.阻抗变换B.信号放大C. 阻抗变换和信号放大D.不确定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DA. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍37．一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A. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍二、判断题1、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取有用信息;T2、周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的整数倍;T3、一般把控制高频震荡波的缓变信号称为调制波,载送缓变信号的高频震荡称为载波,调制后的震荡波称为已调波;T4、测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数;F5、一个理想的测试装置,其输入和输出之间应具有线性关系为最佳;T6、压电传感器的前置放大器的主要作用是对传感器输出信号进行解调;F7、周期信号的频谱是由无限多条离散谱线组成,每一条谱线代表一个谐波分量;T8、当τ＝0时,自相关函数值最小值;F9、滤波器中,一般规定幅频特性值等于1.414A时所对应的频率称为截止频率;f10、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0.707;T11、信噪比越大则有用信号的成分越大,噪声影响也大;T12、用二阶系统作测量装置时,影响幅值测量误差大小的参数有灵敏度;T13、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,差动半桥接法可以获得最大的输出;F14、周期信号频谱具有发散性、谐波性、离散性;f15、对于电压放大器来说,当改变电缆的型号尺寸,输出电压将不改变;F16、前置放大器在电路中起到了放大传感器微弱信号和将传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出的作用;F17、霍尔式传感器是目前国内外应用最广的一种磁敏传感器之一,其工作原理为霍尔效应;T18、差动半桥接法的灵敏度是单臂电桥灵敏度的3 倍;F19、任意函数和δ函数的卷积,就是将该函数在自己的横轴上平移到δ函数所对应的位置;F20、调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频震荡波的某个参数;使其按被测信号的规律变化,以利于信号的放大与传输;T21．非周期信号的频谱都是连续的; T22．随机信号是确定性信号;F23．传递函数不仅反映了系统的稳态过程,还反映了系统响应的过渡过程;T24．变间隙式差动变压器是一种电容式传感器;F25．选择好的窗函数对信号进行截断,可以减少能量泄漏;T26．非周期信号的频谱一定是离散的;F27．瞬态信号是能量有限信号;T28．变面积型电容传感器的灵敏度不为常数; F29．在直流电桥中,只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的乘积, 则电桥一定处于平衡;F30．测试系统的灵敏度越高测量性能越好;F三、填空题1、若xt的傅立叶变换是Xf,则xkt的傅立叶变换是1/kXf/k2、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,相频特性为ϕω=-tω;3、 xt 的频谱是Xf,yt的频谱是Yf,若在频域内Xf与Yf作相乘运算,则对应在时域内xt与 yt应作__卷积_____4、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有线性 关系最佳;5、 压电式传感器是利用某些物质的_压电效应__而工作的6、 调幅波可以看作是载波与调制波的相乘;7、 为了提高便极距型电容传感器的灵敏度,线形度及减小外部条件对测量精度的影响,实际应用时常常采用差动式工作方式8、 频率不同的两个正弦信号,其互相关函数Rxyτ =09、 滤波器分离信号中相邻频率成份的能力称为分辨能力,它取决于滤波器的带宽 ;10、 压电式传感器在使用电压前置放大器时,连接电缆长度改变,测量系统的灵敏度也发生变化11、 测试系统通常由传感器 ,信号的调理和转换 及信号处理 所组成;12、 对连续时域信号作加窗截断处理,必然会引起频谱的 泄露现象;13、 能用确切数学式表达的信号称为确定性信号,不能用确切数学式表达的信号称为随机信号;14、选择窗函数对信号进行截断时,应力求其频谱的主瓣宽度窄些,旁瓣幅度小些;15、根据滤波器的选频作用分,滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器;16、由δ函数卷积特性,任一函数xt 与具有时移t o 的单位脉冲函数δt ±t o 的卷积为x=t ±t o ,δt 函数的频谱密度函数为四、简答题1、 差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中,试问：1此电桥需接入何种激励电压 高频正弦电压2该电桥的输出电压是何波形 高频正弦波的幅值随传感器输出波的变化而变化3输出电压的幅值与传感器的什么量有关 灵敏度4输出电压大小能否反映被测量的方向 欲知被测量的方向,测量电路中应带有什么环节 不能,在测量电路之后接入差动相敏检波电路2、 在用应变仪测量机构的应力,应变时,如何消除由于温度变化所产生的影响 利用电桥的和差特性,将两片应变片分别接到测量机构的相对面上,并接入电桥中相邻的桥臂上,使得由于温度变化而导致的输出电压无用值相互抵消; 3、把一个变阻器式传感器按如图接线,它的输入量是什么 输出量是什么 在什么条件下,它的输出量与输入量之间有较好的线性关系 输入量是被测量的位移;输出量是电压值;只有当变阻器 的最大电阻值与后接电路的输入电阻比值趋于0时,它的输出量与输入量之间有较好的线性关系4、金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别 各有何特点前者是利用导体形变引起阻值变化,后者是利用半导体电阻率变化引起阻值变化;金属电阻丝应变片稳定性和温度特性好,但灵敏度系数小; 半导体应变片应变灵敏度大；体积小；能制成具有一定应变电阻的元件,但温度稳定性和可重复性不如金属应变片;5、简述压电效应现象；石英晶体所产生的横向和纵向压电效应产生的电荷聚集在哪里 其大小分别如何计算某些物质在外力的作用下,不仅几何尺寸发生了变化,而且内部极化,某些表面上出现电荷,形成电场;当外力去掉时,又重新回到原来的状态,这一现象称为压电效应现象;石英晶体所产生的众向压电效应产生的电荷x q 聚集在与电轴 X 垂直的平面上,其大小为F d q x •=11;石英晶体所产生的横向压电效应产生的电荷x q 聚集在与电轴 X 垂直的平面上,其大小为b a F d q x /12••=;a 、b 分别为晶体片的长度⎰∞∞-df e ft j π21F d q x ⋅=11和厚度;6、什么是调制,调制的目的是什么,如何实现对信号进行调幅和解调调制是指利用某种低频信号来控制或改变一高频振荡信号的某个参数的过程;信号调理的的目的是1实现缓变信号的传输,特别是远距离传输 2提高信号传输中的抗干扰能力和信噪比对信号进行调幅是将一个高频载波信号与被测信号相乘,使得高频信号的幅值随被测信号的变化而变化;可使用同步解调、相敏检波的方式来实现对信号进行解调;7、试用方框图描述测试系统的组成,并简述测试工作的全过程;传感器将被测物理量如噪声,温度等 检出并转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D 变换后用软件进行信号分析,显示记录装置则测量结果显示出来,提供给观察者或其它自动控制装置;8、什么是负载效应 对于电压输出的环节,减轻负载效应的措施有哪些当一个装置联接到另一装置上时,由于发生能量交换而使前装置的联接处甚至整个装置的状态和输出都将发生变化的现象称为负载效应;对于电压输出的环节,减轻负载效应的办法有:1提高后续环节负载的输入阻抗；2在原来两个相联接的环节之中,插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器,以便一方面减小从前环节吸取能量,另一方面在承受后一环节负载后又能减小电压输出的变化,从而减轻负载效应；3使用反馈或零点测量原理,使后面环节几乎不从前环节吸取能量;9、试说明二阶测试系统的阻尼度大多采用的原因;阻尼比在这个范围内可提高系统响应的快速性,以及工作的范围更大些;10、简述涡流式传感器的工作原理,它有哪些特点把一个线圈放到一块金属导体板附近,相距为δ,当线圈通以高频交流电流 i 时,便产生磁通Φ,此交变磁通通过邻近的金属板,金属板上便产生闭合的感应电流 i1,即涡电流,涡电流也会产生交变磁场Φ1 ,根据楞次定律,涡电流产生的交变磁场Φ1与线圈的磁场Φ变化方向相反,Φ1总是抵抗Φ的变化,由于涡电流磁场的作用,使原线圈的等效阻抗 Z 发生变化,变化程度与δ有关;11、何谓压电效应 压电式传感器对测量电路有何特殊要求 为什么某些物质在外力的作用下,不仅几何尺寸发生了变化,而且内部极化,某些表面上出现电荷,形成电场;当外力去掉时,又重新回到原来的状态,这一性质称为压电效应;压电式传感器的测量电路必须有高输入阻抗并在输入端并联一定的电容Ci 以加大时间常数C R 0;主要是为了在测量动态量时,获得一定的输出电压并实现不失真测量;12、试述霍尔效应及其用来测量位移的原理;将霍尔元件置于磁场B 中,当有电流流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应;五、计算分析题1、试用相关分析的知识说明如何确定深埋在地下的输油管裂损的位置;裂损处可视作向两侧传播声响的声源,在两侧管道上分别安置传感器1和传感器2,并将两传感器信号输出端接到相关分析仪器上;因为放置传感器的两点距裂损处不等远,则漏油的音响传至两传感器就有时差,在互相关图上m ττ=处)(τxy R 有最大值,这个m τ就是时差;由m τ就可确定裂损处到两传感器中点的距7.0~6.0离为2/m v s τ=,v 为音响在管道中的传播速度;2、简述霍尔效应现象,并说明如图所示利用霍尔传感器是如何测位移的 p1113、求周期信号xt=0.6cos10t+30o +0.3cos100t-60o 通过传递函数为Hs=1/0.005s+1的装置后所得到的稳态响应;10分解：根据线性系统的叠加特性以及同频率特性,可设稳态响应函数为yt=0.6A10cos10t+30o +ϕ10+0.3A100cos100t-60o +ϕ100由Hs=1/0.005s+1可得Hj ω=1/j0.005ω+1,则A ω=1/1)005.0(2+ω,ϕω=-arctan ω005.0故A10= ϕ10= A100= ϕ100=4、有人在使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度;试问,在下列情况下,是否可提高灵敏度 说明为什么 11分1） 半桥相邻双臂各串联一片；2半桥相邻双臂各并联一片;5、试用相关分析的知识说明如何测量热轧钢带的运动速度;10分钢带表面的反射光经透镜聚焦在相距为d 的两光电池上,当钢带上某一不反射点处经过透镜时,将会导致反射光强度的波动,再经光电池转换为电信号在进行相关处理;由于两光电池有间距,故反射光强度的波动有时差,由互相关图上可得m ττ=处)(τxy R 有最大值,这个m τ就是时差,则该钢带的运动速度m d v τ/=;6、用一个时间常数为0.35s 的一阶测试系统,测量周期分别为5s 、1s 、2s 的正弦信号,求测量的幅值误差各是多少一阶系统的响应函数为H ω=1/j τω+1,则幅频特性A ω= 1/1)(2+τω,故其测量的幅值误差为%1001)(/1%1001-)A(2⨯+=⨯τωω,T /2πω=,代入值可得;7、已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源为)2cos()(0t f t y π=,输入信号xt 的幅值谱如图所示;电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出;试分别画出电桥输出信号、相敏检波输出信号和低通滤波器输出信号幅值谱Xmjf 、 Xejf 、 Xfjf;8、如图为一存在质量不平衡的齿轮传动系统,大齿轮为输入轴,转速为600r/min,大、中、小齿轮的齿数分别为40,20,10;右图为在齿轮箱机壳上测得的振动信号频谱：请根据所学的频谱分析知识,判断是哪一根齿轮轴为主要的振动源由频谱图可知,在频率为40Hz 左右的振荡最为剧烈,由传动链关系可得各齿轮的转动频率分别为：大齿轮为10Hz,中齿轮为20Hz,小齿轮为40Hz,故可得小齿轮轴为主要的振动源;9、用图解法近似画出如图所示周期指数衰减余弦信号的频谱图,并简述图解过程.提示:利用时域和频域的卷积关系解题。

第一章习题1.测试技术的静态特性是什么?其用哪些性能指标来描述?它们一般用哪些公式表示?①测试技术的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时，测试技术的输入与输出之间的关系。

②衡量测试技术静态特性的主要指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、阈值、稳定性、漂移和静态误差。

③线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率、阈值、稳定性、漂移和静态误差。

2.测试技术的动态特性是什么?其分析方法有哪几种①测试技术的动态特性是指测试技术的输出对随时间变化的输入量的响应特性，它反映了输出值真实再现变化着的输入量的能力。

②阶跃响应、频率响应3.测试技术数学模型的一般描述方法有哪些?传感器数学模型可分为静态和动态数学模型。

其中传感器静态数学模型一般多用多项式来描述，而动态数学模型通常采用微分方程和传递函数等来描述。

4.测试技术系统有哪些典型环节?写出不同环节的微分方程。

输入，输出方程、传递函数、频率响应和单位阶跃5.为什么说零阶测试技术的动态特性是最理想的?因为零阶没有滞后6.简述系统误差和随机误差出现的原因及特点。

系统误差：系统误差是由固定不变的或按确定规律变化的因素所造成的。

系统误差的特征是：在同一条件下多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变；或当条件改变时，按一定规律变化。

系统误差在某些情况下对测量结果的影响还比较大，因此，研究系统误差产生的原因，发现、减小或消除系统误差，使测量结果更加趋于正确和可靠，是误差理论的重要课题之一，是数据处理中的一个重要的内容。

随机误差：随机误差是由于感官灵敏度和仪器精密程度的限制、周围环境的干扰及伴随着测量而来的不可预料的随机因素的影响而造成的。

它的特点是大小无定值，一切都是随机发生的，因而又把它称为偶然误差7.标准误差的意义是什么?标准误越小，抽样误差越小，样本对总体的代表性越好8.有效数字的运算原则和规则是什么?有效数字的确定方法是什么? 一般规定，数值中的可靠数字与所保留的1位(或2位)可疑数字统称为有效数字。

第三章 常用传感器与敏感元件3-1 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。

3-2 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。

3-3 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。

3-4 有一电阻应变片（见图3-84），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= 1）I 1=R =120=0.0125A=2）I 2=(R +R )=(120+0.012475A= 3）=(I 2-I 1)/I 1100%=%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，无法测量的电流；如果采用毫安表，无法分辨的电流变化。

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？解答：以气隙变化式为例进行分析。

20022N A dLS d μδδ==- 又因为线圈阻抗Z =L ，所以灵敏度又可写成20022N A dZ S d μωδδ==-图3-84 题3-4图由上式可见，灵敏度与磁路横截面积A 0、线圈匝数N 、电源角频率、铁芯磁导率0，气隙等有关。

《机械工程测试技术》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有习题【说明】：本课程《机械工程测试技术》（编号为09009）共有计算题,简答题, 填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[ 填空题]等试题类型未进入。

一、计算题1. 求如下图所示周期性方波的复指数形式的幅值谱和相位谱2. 求所示信号的频谱)5.2()5.2(21)(21-+-=t x t x t x式中x 1(t ), x 2(t )是所示矩形脉冲。

txT 1-T 1T-T)(t x )(1t x t tt )(2t x3. 余弦偏置调制信号t f t f t x z m ππ2cos )2cos 1()(0+=的频谱。

4. 已知信号x(t)=5sin10t+5cos(100t-π/4)+4sin(200t+π/6)，通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的测试系统，试确定输出信号的频率成分并绘出输出信号的幅值谱。

5. 一阶温度传感器，其时间常数τ=3.5 (s)，试求：将其快速放入某液体中测得温度误差在2％范围内所需的近似时间。

6. 有一金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R =120Ω，设工作时其应变为1200με，问ΔR 是多少？若将此应变片与2V 直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？。

7. 用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s 和5s ，问幅值误差是多少？8. 已知低通滤波器的频率特性为)21(1)(τπf j f H +=，式中τ= 0.05s,当输入信号)45100cos(2.010cos 5.0)(ο-+=t t t x 时，求其输出)(t y ,并比较)(t y 与)(t x 的幅值与相位有何区别。

9. 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 。

一、填空题（每题2分，共10分）1、 信号可以分为 静态 及动态两类。

2、 动态信号按变化规律可以分为确定性和随机性（不确定性） 信号两类。

3、 周期信号频谱的特点是离散频谱，非周期信号频谱的特点是 连 续 频 谱。

4、 信号一经截断则必然会产生 泄 露。

5、 直流电桥电路的平衡条件是 4231R R R R =。

二、判断正误题（每题1分，共10分）1、二阶系统主要特征参数是时间常数τ。

（×）2、用数学关系式来描述周期信号。

（√）3、任何测试装置的输出信号频率总等于输入信号频率。

（√）4、在常系数线性系统中，当初始条件为零时，系统的输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。

（√）5、二阶系统固有频率 f n （ωn ）越大越好。

（√）6、灵敏度是输出量和输入量的比值，又称放大倍数。

（√）7、为了改善磁带记录仪重放磁头的电压输出信号，应后续微分放大电路。

（×）8、减小光线示波器的非线性误差的办法是增大初始夹角0θ和线圈偏转角θ。

（×）9、在平面状态下，当主应力大小和方向未知时，通常采用互相垂直的两个应变片进行测量。

（×）10、差动变压器式位移传感器，输出电压只代表位移的大小，而不代表位移的方向。

（×）三、选择题（各1分，共10分。

将答案的相应字母填在括号内）1、描述周期信号的数学工具是（ B ）A．相关函数 B.付氏级数 C.拉氏变换 D.付氏变换2、不能用确定的函数关系描述的信号是（C）A．复杂周期信号B．瞬态信号C．随机信号D．周期信号3、在进行振动加速度信号测量时，采用的传感器是（C）A．电涡流传感器B．磁电式传感器C．加速度计D．电感式传感器4、测试装置所能检测输入信号的最大变化能力称为（D）A．精度B．灵敏度C．精密度D．分辨力5、能完成接受和实现信号转换的装置称（A）A．传感器 B．记录仪 C．实验装置 D．数据处理装置6、直流电桥中，采用下述哪种接法的灵敏度最高（C）A．单臂工作 B．双臂工作 C．全桥工作7、为了保证获得最佳阻尼，对于固有频率大于400Hz的振子，应选用（D）A. 电磁阻尼 B．速度负反馈阻尼 C．过阻尼 D．油阻尼8、由电感L、电阻R、电容C组成的电路系统是（A）A. 二阶系统 B．零阶系统 C．一阶系统 D．三阶系统9、信号调制过程中，调制器相当于（C）器A．相加B．相除C．相乘D．积分10、自相关函数是一个（B）函数A．奇B．偶C．非奇非偶D．三角四、计算题（共70分）1、用一个一阶系统的放大器放大200Hz 正弦信号，若要求幅值误差小于5%，问放大器的时间常数最大值为多少？假若用这台放大器放大150Hz 正弦信号，求其幅值误差为多少？（01A =）（10分）解：（4分）由γ=0()15%A A ω-=-，0()A A ω=2)(11ωτ+=0.95 τ =1)95.01(2-•20021⨯π=0.000262 （6分）当 f =150Hz 时，0()A A ω =2)000262.01502(11⨯⨯+π=0.9708 γ =)(ωA -1=0.9708-1=2.92%2、如图所示，求半波整流周期波的幅频谱图和()x t 的展开式。

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。

机械⼯程测试技术基础习题及答案_V1[1].2.3修正补充版第⼀章习题⼀、选择题1.描述周期信号的数学⼯具是（ B ）。

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（ C ）。

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 ）。

A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数 4.下列函数表达式中，（B ）是周期信号。

A. 5cos10()0x t ππ ≥?= ?≤?当t 0当t 0B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C.()20cos 20()atx t et t π-= -∞<<+∞D.0()sin a tx t etω-=?5.多种信号之和的频谱是（ C ）。

A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的 6.描述⾮周期信号的数学⼯具是（ C ）。

A.三⾓函数B.拉⽒变换C.傅⽒变换D.傅⽒级数 7.下列信号中，（ C ）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 x t t =+C.0()sin a tx t et ω-=?D.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞8.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的⾼频成分（ C ）。

A.不变B.增加C.减少D.变化不定9.已知()12sin ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t d tπδω∞-∞-的函数值为（ C ）。

A ．6 B.0 C.12 D.任意值10.如果1)(??t δ，根据傅⽒变换的（ A ）性质，则有0)(0t j et t ωδ-?-。

A.时移B.频移C.相似D.对称 11.不能⽤确定函数关系描述的信号是（ C ）。

《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 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 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.相除得分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()0tt x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B ．()20cos20()atx t et 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( )。

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 6．非线性度是表示定度曲线( )的程度。

A ．偏离其拟合直线B ．接近真值C ．正反行程的不重合 7．一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围( )。

机械工程测试技术基础习题及答案第一章一、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 ．博氏变换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．复杂周期信号的频谱是。

A.离散的B.连续的C. δ函数函数４．下列函数表达式中，是周期信号。

A.=)(t x <≥00010cos 5t t t当当πB.)(10cos 1020sin 5)(+∞<<-∞+=t tt t x ππ C.)(20cos 20)(+∞<<-∞=-t t et x at π５.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６.下列信号中信号的频谱是连续的。

A.)3sin()sin()(21?ω?ω+++=t B t A t xB.t t t x 50sin 330sin 5)(+=C.t e t x at 0sin )(ω?=-７．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８.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.仅有移相9.已知)(,sin 12)(t t t x δω=为单位脉冲函数，则积分dt t t x )2()(?∞∞--?ωπδ的函数值为。

A ．6 Ｂ. 0 C ．1210．如果1)(?t δ，根据傅氏变换的性质，则有0)(0t j et t ωδ-?-。

A.时移B.频移 C ．相似 D.对称二、填空题l.信号可分为和两大类。

2.确定性信号可分为和两类，前者频谱特点是，后者频谱特点是。

3.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。

4.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。

5.周期方波的傅氏级数：）?+++=t t AA t x 0013cos 31(cos 2)(ωωπ周期三角波的傅氏级数：）?++++=t t t A t x 000225cos 2513cos 91(cos 42A )(ωωωπ，它们的直流分量分别是和。