《机械工程测试技术基础》课后答案
章节测试题
第1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txtxsin)(0的绝对均值μ|x|和均方根值xrms。
2、 求正弦信号)sin()(0txtx的均值x，均方值2x，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(taAetxat的频谱。
4、 求被截断的余弦函数TtTtttx||0||cos)(0的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin)(0tatetxat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121)(jjH，输入信号2sin)(ttx，则输出信号)(ty的频率为 ，幅值
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学习好帮手 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/cm2
解答：
①-667.810/1.01825447.6601682/10
②60.00003/25.048941.197655/10
③0.026/5.4824.743‰
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？
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1 《机械工程测试技术基础》知识点总结
1. 测试是测量与试验的概括，是人们借助于一定的装置，获取被测对象有相关信息的过程。测试工作的目的是为了最大限度地不失真获取关于被测对象的有用信息。 分为：静态测试，被测量（参数）不随时间变化或随时间缓慢变化。 动态测试，被测量（参数）随时间（快速）变化。
2. 基本的测试系统由传感器、 信号调理装置、 显示记录装置三部分组成。 传感器：感受被测量的变化并将其转换成为某种易于处理的形式，通常为电量（电压、电流、电荷）或电参数（电阻、电感、电容）。 信号调理装置：对传感器的输出做进一步处理（转换、放大、调制与解调、滤波、非线性校正等），以便于显示、记录、分析与处理等。 显示记录装置对传感器获取并经过各种调理后的测试信号进行显示、记录、存储，某些显示记录装置还可对信号进行分析、处理、数据通讯等。
3. 测试技术的主要应用：1. 产品的质量检测 2.作为闭环测控系统的核心 3. 过程与设备的工况监测 4. 工程实验分析。
4. 测试技术是信息技术的重要组成部分，它所研究的内容是信息的提取与处理的理论、方法和技术。 现代科学技术的三大支柱：能源技术 材料技术 信息技术。 信息技术的三个方面：计算机技术、传感技术、通信技术。
5. 测试技术的发展趋势： (1) 1. 传感技术的迅速发展 智能化、可移动化、微型化、集成化、多样化。 （2）测试电路设计与制造技术的改进 （3）计算机辅助测试技术应用的普及 （4）极端条件下测试技术的研究。
6. 信息：既不是物质也不具有能量，存在于某种形式的载体上。事物运动状态和运动方式的反映。 信号：通常是物理、可测的（如电信号、光信号等），通过对信号进行测试、分析，可从信号中提取出有用的信息。信息的载体。 噪声：由测试装置本身内部产生的无用部分称为噪声，信号中除有用信息之外的部分。
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
