一、 信号及其描述
1、周期信号频谱的特点：①离散性——周期信号的频谱是离散的；②谐波性——每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是诸分量频率的公约数；③收敛性——谐波分量的幅值按各自不同的规律收敛。
2、傅里叶变换的性质：奇偶虚实性、对称性、线性叠加性、时间尺度改变特性、时移和频移特性、卷积特性、积分和微分特性。
3、非周期信号频谱的特点：①非周期信号可分解成许多不同频率的正弦、余弦分量之和，包含了从零到无穷大的所有频率分量；②非周期信号的频谱是连续的；③非周期信号的频谱由频谱密度函数来描述，表示单位频宽上的幅值和相位；④非周期信号频域描述的数学基础是傅里叶变换。
二、测试装置的基本特性
1、测量装置的静态特性是在静态测量情况下描述实际测量装置与理想时不变线性系统的接近程度。 线性度——测量装置输入、输出之间的关系与理想比例关系的偏离程度。 灵敏度——单位输入变化所引起的输出变化。回程误差——描述测量装置同输入变化方向有关的输出特性，在整个测量范围内，最大的差值称为回程误差。 分辨力——能引起输出量发生变化的最小输入量。 零点漂移——测量装置的输出零点偏离原始零点的距离，它是可以随时间缓慢变化的量。 灵敏度漂移——由于材料性质的变化所引起的输入与输出关系的变化。
2、传递函数的特点：①s与输入tx及系统的初始状态无关，它只表达系统的传输特性；②s是对物理系统的微分描述，只反映系统传输特性而不拘泥于系统的物理结构；③对于实际的物理系统，输入tx和输出ty都具备各自的量纲；④s中的分母取决于系统的结构。
3、一阶测试系统和二阶测试系统主要涉及哪些动态特性参数，动态特性参数的取值对系统性能有何影响？一般采用怎样的取值原则？
答：测试系统的动态性能指标：一阶系统的参数是时间常数；二阶系统的参数是固有频率n和阻尼比。 对系统的影响：一阶系统的时间常数值越小，系统的工作频率范围越大，响应速度越快。 二阶系统的阻尼比一定时，n越高，系统的工作频率范围越大，响应速度越快；阻尼比的取值与给定的误差范围大小和输入信号的形式有关。 取值原则：一阶系统的时间常数愈小愈好；二阶系统的固有频率n越大越好，阻尼比取8.0~6.0。 4、试说明测试系统的阻尼比大多采用7.0~6.0的原因。
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技 大 学 教 案 用 纸
- 1 - 输入(激励)输出(响应)系统x(t)X(s)X(ω)y(t)Y(s)Y(ω)h(t)H(s)H(ω)第二章 测试装置的基本特性
第一节 概述
测试是具有试验性质的测量，是从客观事物取得有关信息的过程。在此过程中须借助测试装置。为实现某种量的测量而选择或设计测量装置时，就必须考虑这些测量装置能否准确获取被测量的量值及其变化，即实现准确测量，而能否实现准确测量，则取决于测量装置的特性。这些特性包括动态特性、静态特性、负载特性、抗干扰性等。测量装置的特性是统一的，各种特性之间是相互关联的。
1、测试装置的基本要求
通常工程测试问题总是处理输入量)(tx、装置（系统）的传输特性)(th和输出量)(ty三者之间的关系。
图2-1系统、输入和输出
1)当输入、输出是可测量的(已知)，可以通过它们推断系统的传输特性。(系统辨识)。
2)当系统特性已知，输出可测量，可以通过它们推断导致该输出的输入量。
(反求)。
3)如果输入和系统特性已知，则可以推断和估计系统的输出量。(预测) 。
测试装置的基本特性主要讨论测试装置及其输入、输出的关系。理想的测试装置应该具有单值的、确定的输入——输出关系。即对应于某一输入量，都只有单一的输出量与之对应 。知道其中的一个量就可以确定另一个量。
以输出和输入成线性关系为最佳。一般测量装置只能在较小工作范围内和在一定误差允许范围内满足这项要求。
2、测量装置的静态特性
测试系统的静态特性就是在静态测量情况下，描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。
测量装置的静态特性是通过某种意义的静态标定过程确定的。
静态标定是一个实验过程，这一过程是在只改变测量装置的一个输入量，而其他所有的可能输入严格保持为不变的情况下，测量对应得输出量，由此得到测量装置的输入输出关系。 河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸
机械工程测试技术基础期末试题及答案
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。这些物理量就是信
号，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、信号的时域描述，以时间为独立变量；而信号的频域描述，以频率为独立变量。3、周期信号的频谱具有三个特点：离散性，谐波性，收敛性4、非周期信号包括准周期信号和瞬变周期信号。
5、描述随机信号的时域特征参数有均值、均方值、方差
6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是关于Y轴（偶）对称，虚频谱（相频谱）总是关于原点（奇）对称。（二）判断对错题（用√或某表示）
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。（某）
4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（某）5、随机信号的频域描述为功率谱。（√）（三）简答和计算题1、求正弦信号某(t)2、求正弦信号某(t)3、求指数函数某(t)某0int的绝对均值μ
|某|和均方根值某rm。
2某0in(t)的均值某，均方值某Aeat(a0,t0)的频谱。 ，和概率密度函数p(某)。
4、求被截断的余弦函数某(t)5、
|t|Tco0t的傅立叶变换。
|t|T0atin0t(a0,t0)的频谱。求指数衰减振荡信号某(t)e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H(j)12j1，输入信号某(t)int，则输出信号y(t)的频率为，幅值2y，相位
1.52、试求传递函数分别为和
3.50.54、当测试系统的输出
41n2221.4nn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
y(t)与输入某(t)之间的关系为y(t)A0某(tt0)时，该系统能实现测试。此时，系统的频率特性为H(j)
第二章
一、选择题
1．测试装置传递函数H(s)的分母与 有关。
A.输入量)(tx B．输入点的位置 C.装置的结构
2.非线性度是表示定度曲线 的程度。
A.接近真值 B.偏离其拟台直线 C.正反行程的不重台
3.测试装置的频响函数)(jH是装置动态特性在 中的描述。
A.幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域
4．用常系数微分方程描述的系统称为 系统。
A.相似 B.物理 C.力学 D.定常
5.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为)(),(21sHsH，则该
系统总的传递函数为 。若两个环节并联时，则总的传递函数为 。
A.)()(21sHsH B. )()(21sHsH C．)()(21sHsH D．)(/)(21sHsH
6线性系统的叠加原理表明 。
A.加于线性系统的各个输人量所产生的响应过程互不影响
B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率
C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数
7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为 。
A.精度 B.灵敏度 C.精密度 D.分辨率
8一般来说，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
9．测试过程中，量值随时间而变化的量称为 。
A.准静态量 B.随机变量 C.动态量
10.线性装置的灵敏度是 。
A．随机变量 B.常数 C.时间的线性函数
二、填空题
1.一个理想的测试装置应具有单值的、确定的 。
2.测试装置的特性可分为 特性和 特性。
3.测试装置的静态特性指标有 、 和 。
4.描述测试装置动态特性的数学模型有 、 、 等。 5.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为 系统。若其输入、输出呈线性关系时，则称为 系统。
