《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、求正弦信号的绝对均值μ|x|和均方根值x rms。
2、求正弦信号的均值,均方值，和概率密度函数p(x）。
3、求指数函数的频谱。
4、求被截断的余弦函数的傅立叶变换。
5、求指数衰减振荡信号的频谱.
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，输入信号,则输出信号的频率为，幅
值，相位。
2、试求传递函数分别为和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、当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现测试。此时，系统
的频率特性为.
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
3、两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为。
（1) （2）(3）（4）
4、一阶系统的阶跃响应中，超调量。
（1）存在,但〈5％(2)存在，但〈1
(3）在时间常数很小时存在（4)不存在
5、忽略质量的单自由度振动系统是系统。
（1)零阶（2）一阶（3)二阶(4）高阶
6、一阶系统的动态特性参数是。
（1）固有频率(2）线性度（3）时间常数(4)阻尼比
7、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数,可取输出值达到稳态值倍所经过的
时间作为时间常数。
(1）0.632 （2)0。865 （3）0。950 （4)0.982
（三）判断对错题(用√或×表示）
1、一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的正弦信号，则必然
导致输出波形失真。( ）
2、在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为
传递函数。( )
3、当输入信号一定时,系统的输出将完全取决于传递函数,而与该系统的物理模型无关。
（)
4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（）
5、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。( ）
6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系.（)
（四）简答和计算题
1、什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？
2、测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？
3、测试装置实现不失真测试的条件是什么？
4、某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为。求其对周期信号的稳态响应。
5、将信号输入一个传递函数为的一阶装置,试求其包括瞬态过程在内的输出的表达式.
第三章常用传感器
（一）填空题
1、属于能量控制型的传感器有等，属于能量转换型的传
感器有等（每个至少举例两个）。
2、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用引起的电阻
变化，后者利用变化引起的电阻变化。
3、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影
响，实际应用时常常采用工作方式。
4、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，后接放大器时，可不受连接电缆长度的限制.
5、涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的效应.
6、磁电式速度计的灵敏度单位是。
7、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。
(二）选择题
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,当气隙变化时，其灵敏度与之间的关系是：＝。(1）（2) (3）(4）
9、光电倍增管是利用效应制成的器件。
（1）内光电(2)外光电（3）光生伏特（4)阻挡层
（三）判断对错题（用√或×表示)
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。（）
4、磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。( ）
(四）简答和计算题
1、哪些传感器可选作小位移传感器？
2、涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么?涡流式传感器能否测
量大位移量？为什么?
3、电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量?
4、电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移？若能测量理由是什么？不能测量理由是
什么?应采取什么措施改进，就可以用电涡流传感器测量了。
5、压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同，为什么？
6、试用双螺管线圈差动型电感传感器做成一个测力传感器。
（1）用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理;
（2）两个线圈通常应该接在什么电路中？用图说明如何接法。
7、某电容传感器(平行极板电容器）的圆形极板半径，工作初始极板间距离,介质为空气。
问：
（1）如果极板间距离变化量，电容的变化量是多少？
（2）如果测量电路的灵敏度，读数仪表的灵敏度(格／mV）在时,读数仪表的变化量为多少？
第四章信号调理、记录和显示
（一）填空题
1、电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为输出的装置.
2、在桥式测量电路中，按照的性质，电桥可分为直流和交流电桥.
3、在桥式测量电路中，根据工作时阻抗参与变化的可将其分为半桥与全桥测
量电路.
4、调幅是指一个高频的正(余）弦信号与被测信号，使高频信号的幅值随被测信号
的而变化.信号调幅波可以看作是载波与调制波的。
5、调频波的解调又称为。
6、调频是利用信号电压的控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而与信
号电压成正比。
7、常用滤波器的上、下截止频率、的定义为,其带宽＝,
若为倍频程滤波器与的关系为。
8、RC低通滤波器中RC值愈,则上截止频率愈低。
(二)选择题
1、设有一电路,是工作桥臂，，，是固定电阻，且。工作时，则电桥输出电压（)。为电
桥的电源电压。
（1) （2）（3）(4）
2、调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号。
（1）相乘（2）相除（3）相加（4)相减
3、电路中鉴频器的作用是。
（1）使高频电压转变成直流电压（2）使电感量转变为电压量
(3）使频率变化转变为电压变化（4）使频率转变为电流
4、一选频装置，其幅—频特性在区间近于平直，在区间急剧衰减，这叫滤波器。
(1)低通(2）高通(3）带通(4）带阻
5、一带通滤波器，其中心频率是，-3dB带宽是，则滤波器的品质因数等于. (1）（2）（3）（4）
（四）简答和计算题
1、何谓电桥平衡？要使直流电桥平衡，桥臂参数应满足什么条件?交流电桥应满足什么条
件？
2、调幅波的解调方法有哪几种？
3、抗混滤波器的作用是什么？它选用何种滤波器？其截止频率如何确定？
4、相关滤波器的的基本原理是什么？举例说明其工程应用。
5、以阻值，灵敏度的电阻丝应变片与阻值为的固定电阻组成电桥，供桥电压，若其负载电
阻为无穷大,应变片的应变。
（1)求单臂电桥的输出电压及其灵敏度.
（2）求双臂电桥的输出电压及其灵敏度
6、若为调制信号,为载波，为调幅波(如图所示)
(1）利用傅里叶变换性质说明调幅过程的原理。
（2)画出载波与调幅波的双边频谱图。
第五章信号处理初步
(一)填空题
1、为了识别信号类型，常用的信号分析方法有、
和。
2、为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有、
和。
3、在数字信号处理中，为避免频率混叠，应使被采样的模拟信号成为 ,
还应使采样频率满足采样定理即。
4、如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频
率应该大于Hz。
5、若x(t)是均值为u x为零的宽带随机信号其自相关函数τ=0时
R x(τ) ，τ ∞时R x（τ）。
6、用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
7、若某一信号的自相关函数为，则该信号的均方值为=，均方根值为
x rms= .
8、最常用的功率谱估计方法为 .
9、为信号的沿频率轴的分布，称为.
10、巴塞伐尔定理表示在中计算的信号总能量,等于在中计算的信号总能
量。
（二）判断对错题(用√或×表示）
1、频率分辨力越高，则泄漏误差越小。（ )
2、A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。( ）
3、对于周期信号，经整周期采样后,可完全避免栅栏效应。（ )
4、窗函数频谱的主峰瓣宽度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小.（）
5、互相关函数是偶实函数.（）
6、利用系统输入x（t)与输出y（t)的自功率谱密度函数，可求该系统的频率响应函数。
（）
7、若系统是完全线性的，则输入-输出的相干函数一定为1.( ）
（三）简答和计算题
1、已知信号，求信号的自相关函数,并画出自功率谱(双边幅值谱）。
2、求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数.
3、相关滤波器的基本原理是什么？举例说明其工程应用.
4、试根据一个信号的自相关函数图形，讨论如何确定该信号中的常值分量和周期成分。
5、某一系统的输入信号为x(t)，若输出y（t）与输入x(t）相同，输入的自相关函数和输
入—输出的互相关函数之间的关系为，试说明该系统起什么作用？
6、应用巴塞伐尔定理求的积分值。
第六章振动测试
（一）填空题
1、单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动，位移共振频率系统固有频率,速度
共振频率系统固有频率，加速度共振频率系统固有频率。
2、单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动，在相位共振处位移始终落后于激振力
度。
3、单自由度系统基础运动所引起的受迫振动，当激振频率固有频率时,质量块和壳
体之间的相对运动和基础振动近于相等.
4、激励方式分为，, .
5、按所测的振动性质可将拾振器分为和。
6、阻抗头的前端是，后面是测量激振点响应的。
7、压电式传感器的测量电路(即前置放大器）有两种形式：、
和。
8、机械系统的主要振动参数是, 和。
9、相对法校准传感器时，经国家计量等部门严格校准过的传感器起着“振动标准传递”的
作用,称为传感器。
（二）判断对错题（用√或×表示）
1、压电式加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（）
2、磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（）
3、压电式加速度计手持探针法测振时，加速度计的使用上限频率最低。( ）
4、压电式加速度计的重量越轻，使用上限频率越高，灵敏度越低。（）
5、涡流位移传感器属于绝对式拾振器。（）
6、低频激振时，激振器的安装固有频率应比激振频率高3倍以上。（）
7、快速正弦扫描激振属于宽带激振法。（）
8、脉冲锤的锤头越软，则激励的频率范围越大。（）
9、在振动测试中，测得的激励和响应之间的相位差包括了测试系统中所有仪器的相移。
（）
（三）简答和计算题
1、对单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动，分别写出其位移频响函数、速度频响函
数、加速度频响函数.
2、对单自由度系统基础位移所引起的受迫振动,分别写出其相对位移频响函数、绝对位移
频响函数。
3、对于压电式加速度计，画出其工作原理图，并说明为什么其上限频率取决于固有频率？
4、对于磁电式绝对速度计，画出其工作原理图，并说明为什么其下限频率取决于固有频率?
5、如何用实频曲线估计系统的固有频率和阻尼比?画图说明。
参考答案
第一章信号及其描述
（一）1、信号；2、时间（t），频率（f）；3、离散性，谐波性，收敛性；4、准周期,瞬态非周期;5、均值,均方值,方差；6、偶，奇;
(二）1、√；2、√;3、╳；4、╳；5、√；
（三）1、，；2、0，，；3、；4、；5、；
第二章测试装置的基本特性
(一）1、1/2，，；2、123；3、傅立叶变换法，滤波器法;4、；5、被测量；6、线性；
（二）（4）（3）（2）（4）（2）（3)（1)
（三）╳√√√╳╳
（四）略
第三章常用传感器
（一）1、电阻、电感、电容、涡流；压电、磁电；2、金属丝的几何变形,半导体材料的电
阻率变化；3、差动;4、电荷，电压，电荷；5、涡电流;6、mv / (m/s）;7、压电效应。（二）(2）（3）（4）(2）（3）,（3）(4)（4）(2）
（三）√√╳╳
（四）略
第四章信号调理、处理和记录
（一）1、电压或电流;2、激励电压；3、桥臂数;4、相乘，相乘；5、鉴频；6、幅值，频率;7、幅频特性曲线降为最大值的倍时对应的频率为截止频率；；,8、大；
（二)(1)(1）（3）（2）(4）
(三）√╳╳√
（四）略
第五章信号处理初步
（一）1、概率密度函数，自相关函数；2、带通滤波法，傅立叶变换法;3、有限带宽，；4、100;5、,0;6、相干函数；7、；8、周期图法；9、功率密度,能谱；10、时域,频域；（二）1、╳；2、√；3、√；4、√；5、╳；6、╳；7、╳；
（三）1、，
；
2、；
3、同频相关、不同频不相关;
4、信号的常值分量为其自相关函数均值的开方，周期成分与其自相关函数周期成分
的频率相同、幅值成比例关系；
5、该系统的作用是使信号幅值不变、相位提前T;
6、；
第六章振动的测试
（一)1、小于,等于，大于；2、90；3、远大于；4、稳态正弦激振，随机激振,瞬态激振；5、相对式，绝对式；6、力传感器，加速度计;7、电荷放大器，电压放大器；8、固有频率，阻尼比，振型；9、参考.
(二)1、╳;2、╳；3、√；4、√;5、╳；6、√;7、√；8、╳；9、√;
（三)略
河北科技大学200X—-200X学年第一学期
《传感器与测试技术》期末考试试卷
1．测试技术的基本任务是.
2．从时域看，系统的输出是其输入与该系统的卷积。
3．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。4．如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于Hz.
5．在桥式测量电路中,根据其的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥. 6．金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于:前者利用引起的电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化.
7．压电式传感器是利用某些物质的而工作的.
8．带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1，其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1.
9．属于能量控制型的传感器有、等。
10根据载波受调制的参数不同，调制可分为、、。
11相关滤波的工作原理是。
12 测试装置的动态特性可以用函数、函数和
函数进行数学描述。
二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分）
1．不能用确定的数学公式表达的信号是信号.
A 复杂周期
B 非周期
C 瞬态
D 随机
2．平稳随机过程必须.
A 连续B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均
3．一阶系统的动态特性参数是。
A 固有频率
B 阻尼比
C 时间常数
D 灵敏度
4．系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 .
A 回程误差
B 绝对误差
C 相对误差
D 非线性误差
5．电阻应变片的输入为。
A 力
B 应变
C 速度
D 加速度
6．用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
A 传递函数
B 互相关函数
C 互谱密度函数
D 相干函数
7．为使电缆的长短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
8．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。
A 电容式
B 压电式
C 电阻式
D 电涡流式
9．信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带,也可达到分析的目的。
A 重放速度放快
B 重放速度放慢
C 重放速度不变
D 多放几次
10. 一阶系统的阶跃响应中,超调量。
A 存在，但<5％
B 存在,但<1
C 在时间常数很小时存在
D 不存在
三、判断题(用√或×表示，在正确的题目对应的括号里填√,反之填×,每题1分，共10分）
1．（)非周期信号的频谱是连续的。
2．（）传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。
3．（）调幅波是载波与调制信号的叠加。
4．( ）涡流传感器属于有源传感器。
5．（）滑线变阻器式传感器不适于微小位移量的测量。
6．（）窗函数频谱的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。7．（）恒带宽滤波器的中心频率越高，其带宽越宽。
8．（）随机激振属于宽带激振法。
9．（）压电式加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽.
10.（）若系统是完全线性的，则输入输出的相干函数一定为1.
四、简答题(每题5分，共30分）
1．已知周期方波的傅立叶级数展开式为
试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其频谱特点。
2．二阶测试装置的两个动态特性参数是什么？为了实现不失真测试，如何确定其取值范围?
3．何谓不失真测试？实现测试不失真的测试装置的幅频和相频特性应如何？
4．信号的预处理包括那些环节?
5．为什么在动态电阻应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？
6．测得两个同频正弦信号的相关函数波形如图1，问：
图1
（1）这一波形是自相关函数还是互相关函数？为什么？
（2) 从波形中可以获得信号的哪些信息？
五、计算题（共14分)
1．(6分）已知低通滤波器的频率响应函数为
，式中
当输入信号为时,求滤波器的稳态输出
2．（4分）有一信号，初始相角为一随机变量；
试求1）求其自相关函数;2）确定其均值和方差。
3．(4分）以阻值，灵敏度的电阻丝应变片与阻值为的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻无穷大，当应变片的应变为1000时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压
六、应用题(共16分）
1. （6分）某车床加工外圆表面时,表面振纹主要是由主轴箱转动轴上齿轮不平衡惯性力
使主轴箱振动所引起，实验测得振纹的频谱如图2（a）所示,主轴箱内的传动示意图如图2(b）所示，传动轴Ⅰ、Ⅱ和主轴Ⅲ上的齿轮齿数分别为Z1 = 30, Z2= 40， Z3=20, Z4=50, 传动轴Ⅰ的转速为 n1 = 2000转/分（根据传动比计算可知：传动轴Ⅱ的转速为 n2 = 1500转/分，主轴Ⅲ的转速为 n2 = 600转/分），试分析哪一根轴上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响较大？为什么？
(a） (b)
图2
2. （10分）欲测试图3（a)所示简直梁的动态特性参数（固有频率和阻尼比），（1)请
从现有设备中选择,并用框图表示测试系统构成，简述测试过程；
(2)测得该梁的幅频特性曲线如图3（b)所示，根据该曲线如何确定简直梁的动态特性参
数（给出原理、公式并在图中表示）
（现有设备：压电式加速度计、压电式力传感器、磁电式速度计、电阻应变片、电荷放大器、功率放大器、信号发生器、激振器、数据采集分析系统、显示设备) 图3 （a)
图3 （b)
河北科技大学200X—200X学年第一学期
《传感器与测试技术》期末考试试卷参考答案
学院 _ 年级 _ 考试班级 ___
一、填空( 每空1分，答对得分,答错不得分，共20分）
1．获取有用的信息
2．脉冲响应函数
3．时间()、频率或
4．100Hz
5．激励电压（或工作电压或桥压或电源）
6．导体机械形变、半导体电阻率的（或半导体压阻效应)
7．压电效应
8．、(或1.26）
9．电阻式传感器、涡电流传感器、电容式传感器、电感式传感器等,答对任何两
10．调幅、调频、调相
11．同频相关不同频不相关/同频检测原理
12．传递、频率响应、脉冲响应
二、选择题（每题1分，答对得分，答错不得分，共10分）
1-5 D B C A B
6—10 D B D B D
三、判断题（每题1分，答对得分，答错不得分,共10分）
1-5 ×√×√√
6—10 √×√×√
四、简答题（每题5分，共30分）
1．（5分）
2分
频谱特点：离散性、谐波性、递减性 3分（每答对一个得1分)
2．（5分）
固有频率(）和阻尼比（） 3分(每答对一个得1.5分)
为了实现不失真,阻尼比（）取值0.6 ~ 0。8; 工作频率取值小于等于0.58 2分（每答对一个得1分)
3. （5分)
输出y（t）与输入x（t）满足关系y(t）=A0x（t-t0)，其中A0和t0为常数,
则为不失真测试. 2分
或者用文字描述上述关系，描述正确2分，不完整1分，错误不得分.
实现不失真测试的测试装置的
幅频特性为 A(ω）= A0 = 常数 1。5分
相频特性为φ(ω)= 1。5分
或者用文字表述,表述正确同样得分。
4. （5分）
（1）电压幅值调理（或者放大） 1分
(2）滤波（或者滤去高频) 2分
（3）隔离直流分量（或者隔直） 1分
（4）如原信号进行调制,则应先进行解调（或者解调) 1分
5. （5分)
动态电阻应变仪采用的是纯电阻交流电桥（1分）,即使各桥臂均为电阻，由于
导线间存在分布电容（1分）,相当于在各桥臂上并联了一个电容,因此，除了电阻平衡
外，还须有电容平衡（3分）. 5分
其它的表述酌情给分。
6. （5分)
（1）互相关函数，因为是非奇非偶函数. 2分
（2）频率信息：正弦波形的频率与此波形频率相同 1分
相位信息:两正弦波形之间的相位差就是此波形中的初相位 1分
幅值信息：此波形的振幅是两个正弦波振幅乘积的一半 1分
五、计算题(共14分）
1。（6分）
令，
根据线性系统频率保持性和幅频相频特性
，
由，可以得到：
1分
1分
由,可以得到：
1分
由线性系统的叠加性可得
2分
2.（4分）自相关函数： 1分
=
= 1分
均值：==0 1分
方差: 1分
3. (4分）单臂：
V 2分
双臂：
V 2分
六、应用题（共16分）
1. (6分）转动轴I的转动频率为：2000/60=33。3HZ； 1分
转动轴II的转动频率为:1500/60=25HZ； 1分
转动轴III的转动频率为：600/60=10HZ; 1分
与实验测得振纹的频谱图比较可知轴II上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响最大。 3分
2．（10分）
（1）（6分）
测试系统组成框图：（4分）
测试过程（2分）:信号发生器产生的信号由功率放大器放大后传送给激振器，激振器通过压电式力传感器对简支梁激振;压电力传感器拾取激振力信号,压电加速度传感器拾取振动信号，分别经电荷放大器放大后送入数据采集系统，最后由显示设备显示频率响应函数。
（2)（4分）
幅频特性峰值对应的频率为简支梁的固有
频率；2分
半功率点（或者或者0.707）对应的频率分
别为、；阻尼比如下方法估计：
2分
要求能在图中正确表示，否则酌情扣分。
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)与(随机信号),确定性信号又分为(周期信号)与(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)与(技术)统称为标准。 5、测试技术就是(测量)与(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)与 (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)与稳定性这些方面来综合考虑。 10、频率调制就是指利用(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,基波频率就是诸分量频率的(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就是(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就是(C) A、1 (j2πf)2X(f) B、1 (2πf)2 X(f) C、(j2πf)2X(f) D、(2πf)2X(f) 4、概率密度函数就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、差动式电感传感器与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、灵敏度与非线性度都降低了 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 7、常用于对调幅波解调的装置就是(D) A、乘法器 B、滤波器 C、鉴频器 D、相敏检波器 8、数字信号的特征就是(D) A、时间上连续幅值上离散 B、时间上离散幅值上连续 C、时间上与幅值上都连续 D、时间上与幅值上都离散 9、电荷放大器就是一个(C)放电器。 A、高增益,带电阻反馈的运算 B、低增益,带电容反馈的运算 C、高增益,带电容反馈的运算 D、高增益的电桥 10、基本放大电路分为三种,以下选项中不包括的就是(D) A、反相放大器 B、同相放大器 C、差分放大器 D、电流放大器 三、问答题 1、什么就是测试装置的静态特性？常用哪几个特性参数来描述？
《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、求正弦信号的绝对均值μ|x|和均方根值x rms。 2、求正弦信号的均值,均方值，和概率密度函数p(x）。 3、求指数函数的频谱。 4、求被截断的余弦函数的傅立叶变换。 5、求指数衰减振荡信号的频谱. 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，输入信号,则输出信号的频率为，幅 值，相位。 2、试求传递函数分别为和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、当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现测试。此时，系统 的频率特性为. 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 3、两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为。 （1) （2）(3）（4） 4、一阶系统的阶跃响应中，超调量。 （1）存在,但〈5％(2)存在，但〈1 (3）在时间常数很小时存在（4)不存在 5、忽略质量的单自由度振动系统是系统。 （1)零阶（2）一阶（3)二阶(4）高阶 6、一阶系统的动态特性参数是。 （1）固有频率(2）线性度（3）时间常数(4)阻尼比 7、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数,可取输出值达到稳态值倍所经过的
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、2 B、3 C、4 D、5 2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有___D___和__D____。 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 6、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t0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（） A、愈大愈好 B、愈小愈好 C、接近1/2 D、接近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( ） A、A1sin（w1t+φ1）+A2sin(w2t+φ2） B、A1A2sinw1tsinw2t C、A1＇sinw1t+A2＇sinw2t D、A1＇sin（w1t+φ＇１）+A2＇sin（w2t+φ２＇） 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fn A、等于 B、〉2倍 C、≤（０.５-０。６） D、〈０.1倍
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π B.)(10cos 1020sin 5)(+∞<<-∞+=t t t t x ππ C.)(20cos 20)(+∞<<-∞=-t t e t x at π ５.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 x B.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()(?∞ ∞--?ω πδ的函数值为。 A ．6 Ｂ. 0 C ．12 10．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 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 A A t x 0013cos 3 1(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。 6.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
一、 填空（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 ，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(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，(B)是周期信号。
A ．5cos100()0 t t x t t π⎧ ≥⎪=⎨ ⎪<⎩当当 B ．()20cos20()at x t e t 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(B)。 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(A)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(B)。 A ．越宽 B ．越窄 C ．不变 8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件（D ） A.波登管 B ．膜片 C ．波纹管 D ．电阻应变片 9.对于单向应力状态的测量，贴应变片时，应变片的方向与主应力方向应该相交成（A ） A.0° B ．45° C ．90° D ．30° 10．二阶装置引入合适阻尼的目的是（C ）。 A ．使系统不发生共振 B ．使得读数稳定 C ．获得较好的幅频、相频特性 三、简答题（共30分） 1.信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点？（4分） 2.周期信号的频谱具有哪几个特点？（6分） 3.现有电阻1R 和2R ，电感L 和电容C ，连结成四臂交流电桥，试画出能满足电桥平衡的正确接桥方法，并写出该电桥的平衡条件。（设激励为i u ，输出为o u ）。（5分） 4.在使用电阻应变片时，发现灵敏度不够，若在工作电桥上增加电阻应变片的数量以提 高灵敏度。试问在半桥上各串联一片的情况下，是否可以提高灵敏度？为什么？（5分） 5.什么是调制和解调？为什么要调制？（5分）
《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
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⎧ ≥⎪=⎨ ⎪<⎩当当 B ．()20cos20()at x t e t 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( )。 A ．越宽 B ．越窄 C ．不变 8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件（ ） A.波登管 B ．膜片 C ．波纹管 D ．电阻应变片 9.对于单向应力状态的测量，贴应变片时，应变片的方向与主应力方向应该相交成（ ） A.0° B ．45° C ．90° D ．30° 10．二阶装置引入合适阻尼的目的是（ ）。 A ．使系统不发生共振 B ．使得读数稳定 C ．获得较好的幅频、相频特性 三、简答题（共30分） 1.信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点？（4分） 答
机械工程测试技术试卷及答案Tomorrow Will Be Better, February 3, 2021
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()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当 B ．()20cos20()at x t e t 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 ; A ．越宽 B ．越窄 C ．不变 8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件 A.波登管 B ．膜片 C ．波纹管 D ．电阻应变片 9.对于单向应力状态的测量,贴应变片时,应变片的方向与主应力方向应该相交成 ° B ．45° C ．90° D ．30° 10．二阶装置引入合适阻尼的目的是 ; A ．使系统不发生共振 B ．使得读数稳定 C ．获得较好的幅频、相频特性 三、简答题共30分 1.信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点4分 答 2.周期信号的频谱具有哪几个特点6分 答：
For personal use only in study and research; not for commercial use 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、2 B、3 C、4 D、5 2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有___D___ 和__D____。 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 6、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t 0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( ) A、愈大愈好 B、愈小愈好 C、接近1/2 D、接近 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( ) A、A1sin(w1t+φ1）+A2sin(w2t+φ2） B、A1A2sinw1tsinw2t C、A1＇sinw1t+A2＇sinw2t D、A1＇sin（w1t+φ＇１）+A2＇sin（w2t+φ２＇） 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fe 1～fe 2 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fn A、等于 B、>2倍 C、≤（０.５-０.６） D、<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x（t）的自相关函数Rx（τ）呈周期性变化,说明该信号( )。 A、为周期信号 B、含有周期成份
x x x 一、填空题 机械工程测试技术基础试卷一 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Ψ 2 表示的是信号的强度，它与均值μ 、方差σ 2 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、 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） ３、 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）
（二）判断对错题（用力或x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。（） （二）1、2、3、X; 4",5、V; 1、一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的正弦信号，则必然导致输出波形 失真。（） 2、在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。 （） 3、当输入信号x（t）一定时，系统的输出y（t）将完全取决于传递函数H （s），而与该系统的物理模型无 关。（） 4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（） 5、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（） 6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（） （三）X V V V X X （三）判断对错题（用力或x表示） 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。（） 4、磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（） （三）/ V X X （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 3、两环节的相频特性各为Q1（⑥）和Q2（⑥），则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 Q1( )Q2() (1)Q〔(O)Q2@)(2)Q〔(。)+。2伊)(3)⑷Q〔@)—Q2@) Q1C) Q2C) 4、一阶系统的阶跃响应中，超调量。 （1）存在，但＜5% （2）存在，但＜1 （3）在时间常数很小时存在（4）不存在 5、忽略质量的单自由度振动系统是系统。 （1）零阶（2）一阶（3）二阶（4）高阶 6、一阶系统的动态特性参数是。 （1）固有频率（2）线性度（3）时间常数（4）阻尼比 7、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值 倍所经过的时间作为时间常数。 （1） 0.632 （2） 0.865 （3） 0.950 （4）0.982 （二）（4）（3）（2）（4）（2）（3）（1） （二）选择题 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
机械工程测试技术基础试题及答案
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、2 B、3 C、4 D、5 2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有___D___ 和__D____。 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 6、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t 0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( )
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、4 B、2 C、10 D、5 26、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 C Ａ、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 A
《机械工程测试技术基础》 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()(0ϕω+=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1 21 )(+=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 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 。 （1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3） ) ()()()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 。 （1）存在，但<5％ （2）存在，但<1