《机械工程测试技术基础》课后试题及答案

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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 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( t )为独立变量;而信号的频域描述,以 频率( f ) 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 瞬态非周期 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 偶 对称,虚频谱(相频谱) 总

是 奇 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 x (t ) x 0 sin t 的绝对均值 μ |x|和均方根值 x

rms 。

2

2、 求正弦信号 x (t ) x 0 sin ( t )的均值 x ,均方值 x 2

,和概率密度函数 p (x )。

3、 求指数函数 x (t ) Ae at

(a 0,t 0)的频谱。

第二章 测试装置的基本特性

一)填空题

4、 当测试系统的输出 y (t )与输入 x (t )之间的关系为 y (t ) A 0x (t

t 0 )时,该系统能实现 测试。此时,系统的频率特性为 H ( j ) 。 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

课后答案

4、 5、

求被截断的余弦

函数 x(t)

cos 0t

|t| T

的傅立叶变换。

|t | T

x(t) e at

sin 0t(a 0,t 0) 的频谱。

1、 2、 1

t 某一阶系统的频率响应函数为 H

( j ) ,输入信号 x (t ) sin t

,则输出信号 2 j 1 2 y (t )的频率

为 1/2 ,幅值 y 1/ 2 ,相位

1. 5

41

n

1.5

和 2 n

2 的两个环节串联后组成的系统的 3.5s 0.5 s 2 1.4 n s n 2

试求传递函数分别为

3、 总灵敏度。 123

为 了 获得 测试 信号 和 滤波器法

的 频谱 , 常用 的信 号分 析

方法 有 。 傅立 叶变 换法

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()和Q2(),则两环节串联组成的测试系

统,其相频特性为。

1)Q1( )Q2 ( ) 2)Q1( ) Q2 ( ) 3)Q1( )Q2( )

Q1( ) Q2( )

4)Q1 ( ) Q2 ( ) 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

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

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

到稳态值时间作为时间常数。倍所经过的

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。()

(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?

4、某测试装置为一线性时不变系统,其传递函数为H(s)0.005s 1

x(t) 0.5cos10t 0.2 cos(100t 45 )的稳态响应y

求其对周期信号

5、

1

将信号cos t 输入一个传递函数为H (s)的一阶装置,试求其包括瞬

态过程在1s

内的输出y(t)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

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