机械工程测试技术基础试题库

1、机械工程测试技术基础试题库 机械工程测试技术基础试题库篇一：机械工程测试技术基础(第三版)试卷及答案集 机械工程测试技术基础(第三版)试卷集. 一、填空题 、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是 连续 的。 、均方值x表示的是信号的强度，它与均值x、方差22 x的关系是 。 、测试信号调理电路主要有、 、。 、测试系统的静态特性指标有 、 、。 、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的。 、传感器按信号变换特性可分为、 。 、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 。 、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

2、最大值。 、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 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 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 17、对于理想滤波器，滤波器因数 。 18、带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1） 而成（fc2 fc1）。 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

3、误差引起的。 二、问答题（共30分） 、 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） 、 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） 、 选用传感器的原则是什么？（10分） 三、计算题（共55分） 、 已知信号x(t)=e (t0)， (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Rx () 。（15分） 、 二阶系统的阻尼比=0.2，求=n时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差不大于10，应取多大阻尼比？。（10分） 、 一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙0 =0.3mm， （1）工作时如果

4、传感器的工作间隙变化=2m，求电容的变化量。 （2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在 =2m时，读数仪表的指示值变化多少格？ （100 = 8.85-12 -tF/m） (8分) y 。 （7、 已知RC低通滤波器的R=1K，C=1MF，当输入信号x= 100sin1000t时， 求输出信号分） 、（1）在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。 （2）如被测量x(t) = sint，载波y(t)=sin6t，画出各环节信号的波形图。(15分 一、填空题： 1、 连续2、x=Hx+x 3、电桥、放大、调制解调电路 4、非线性度、灵敏度、回程误差 5

5、、斜率 6、组合型、一体化型 7、0 定位 8、相邻相反 相对相同 9、信号分析、信号处理 随机 一、 问答题 1、 答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。 （1） 测量对象 22210、传递函数、频率函数、脉冲响应函数11、差模12、分布电容 13、频率 14、鉴频、鉴频器 15、反比 16、带宽B 17、1 18、串联19、系统、（2） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。 （3） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，

6、使其适合显示、纪录、数据处理。 （4） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等） （5） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。 2、答： 相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的阻值变化，E是由电阻率的变化引起的阻值变化。 不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=E，SE。 各自的优点分

7、别为： 电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。 3、基本原则是：选用的传感器其性能应当与被测信号的性质相匹配。 （1）静态特性方面：a、应使被测量的变化范围在传感器的线性范围以内，并保证线性误差在允许范围内；b、传感器的分辨率（力）从数据上应小于测量要求的分辨率（力）c、满足实际要求的条件下，精度不宜过高。 3.解：（1）S=?c?=-?0? 2?0 =-4.9410-9F/m 当?=?2Hm时， ?c=S?=-4.9410-9F/m（?210m） -6 -15 =-+9.8810F （2）读取仪表的变化格数为： 9.881010S1?S2=

8、9.88101005 =4.94（格） 4.解：低通滤波器的截止频率Wc2=2?fc2=2?-1512-312? -9?1?1?10?9Hz RC而输入信号Hx=100sin100t的频率Wx=1000Hz?Wc2 ， 所以低通滤波器相当于积分器，Hy=1Hxdt?RC -10=10?100sin1000tdt 0=10sin（1000t-90） 5解：见课本101页，图3-19 动态应变仪方框图，以及各波形图。 一、填空题（每空0.5分，共15分） 1、非周期信号可分为瞬变非周期信号和信号。 、均方值x表示的是信号的 ，它与均值x、方差 、测试系统的组成类型大体分为 和 。 、当时，可变磁阻

9、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 。 、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 、信号分析的过程主要包括： 、。 、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。 、在数据采集系统中，常采用 放大器。 10、根据载波受调制的参数的不同，调制可分为、。 11、压控振荡器的输出电压是方波信号，其 12、调频波的解调电路称为 。 13、滤波器的频率分辨力主要由其 14、决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。 22x的关系是 。、测试系统的静态特性指标有 、 、。15、带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1

10、） 而成（fc2 fc1）。 16、用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越 。 17、如信号的自相关函数为Acos，则其均方值x= 。 18、低通滤波器对阶跃响应的建立时间Te带宽B成、，或者说它们之间的乘机是。 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） 、 什么是测试？简述测试技术的含义。（10分） 、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） 、简述调幅波的特点。（10分） 三、计算题（共55分） 、 已知信号x(t)=e (t0)， (1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱

11、、相频谱。 (2) 求x(t)的自相关函数Rx () 。（10分） 2、求周期信号x(t)cos10t + sin (100t45) 通过时间常数为0.005s的一 -t2 阶系统的输出信号。 （10分） 3、磁电式速度传感器线圈平均直径D=25mm，气隙磁感应强度B=6000Gs，如传感器的灵敏度S=600mv/cm/s，则工作线圈匝数应为多少？（7分） 4、已知调幅波xm(t)(100 + 30 cost +20 cos3t )cosct ， 其中f c =10KHz，f=500Hz 。试求： （1）xm(t)所包含的各分量的频率和幅值。 （2）绘出调制信号与调幅波的频谱。 （13分） 、

12、（1）在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。 （2）如被测量x(t) = sint，载波y(t)=sin6t，画出各环节信号的波形图。(15分) 一、填空题： 2、 非周期 2、0 6、相邻相反 相对相同7、信号加工、信号变x=Hx+x 3、灵敏度、非线形度、回程误差 4、组合型 一体化型5、 换，提取又有信号的过程 8、分布电容 9、程序控制 10、调幅、调频、调相 11、鉴频 12、鉴频器13、带宽B 14、信频程选择性 15、串联 16、长 17、A 18、反比；常数 19、串联 二、问答题 1、答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程， 也是获取信息的

13、过程。 （6） 测量对象 （7） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受 被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。 （8） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大 和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。 （9） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理 （如：计算、频谱分析、数据储存等） （10） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。 2、答：相同之处在于： 都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的 泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化

14、引起的阻值变化，E 是由电阻率的变化引起的阻值变化。 不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)， S1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻 变化。所以dR/R=E，SE。 各自的优点分别为： 电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。 3、特点有： （1） 当调制信号x(t)0时，调幅波xm (t)与载波y(t)同频同相，其幅值的大小与x(t)的大小有关；x(t) y(t) 222（2） 当x(t)0时，xm (t)与载波y(t) 同频反相，其幅值大小仍与x(t)的大小有关；

15、（3） 调幅波是一高频，但其包洛线和调制信号x(t)相似，其副值受x(t)变化的影响，y(t)的频率越高，即波形越宽，相似程度越好。 三、计算题：1、x(f)= ? ? x(t) e-j2?ftdt=-11?j2?f e(-j2?f-1)0=?1 1?j2?f 则x(f)=1 ?4?f22?(f)=-arctg(2?f) 频谱图如下：(2) Rx(?)=? ?x(t)x(t+?)dt=?0ee?t?(t?)dt=e?0e?2tdt= 。12e- 2、解：对于二阶系统：当w=wn时，A(w) =1/2，?1(w)=-90 幅值误差= A(w)-1100%=150%Am 相位误差=(w)= -90

16、 如使幅值误差不大于10%，则 A(w)-10.1 即0.9A(w)1/20.1 1/2.21/1.8, 阻尼比应在0.460.55之间选取。 3.解：磁感应传感器的灵敏度S=WRl,所以 线圈匝数 W =S/ Rl,有B=6000GS=0.6T=0.6VS/m2 v=?D=25?mm,S=600mv/cm/s=0.6v/10m/s=25?10m -2-3。 W=0.6/(0.625?)=410/?1274(匝) 3 4.解：（1）xm (t)=（100+30cos?t+20cos3?t）cosWCt =100 cosWCt+15cos(WC+?)t+15cos(WC-?)t +10cos(W

17、C+3?)t+10cos(WC-3?)t 其中?=?KHZ WC=20 KHZ 所以xm (t)包括五个分量，幅值和频率分别我：20?KHZ，100；21?KHZ，15；19?KHZ，15；23?KHZ，10；17?KHZ，10。 （2）由（1）可得调幅波和调制信号分别如下：5解：见课本101页，图3-19 动态应变仪方框图，以及各波形图。 一、填空题（每空1分，共20分） 、周期信号的频谱是 的，而非周期信号的频谱是连续的。 2、周期信号可按三角函数分解成下列形式： ? x(t)?a0?(ancosn?0t?bncosn?0t) n?1 ， 其中，a0?an?bn? 3、使信号中特定的频率成

18、分通过，而衰减其他频率成分的电路称 4、信号可分为确定性信号和，也可分为模拟信号和 5、滤波器的品质因素Q与带宽B 的关系是。 6、金属应变片是根据 7、当把石英等晶体置于电场中，其几何尺寸将发生变化，这种由于外电场作用 导致物质机械变形的现象称为。 8、矩形窗函数的频谱是函数。 9、两个时域函数x1(t)、x2(t)的卷积定义为。 10、均方值x2表示的是信号的强度，它与均值x、方差x2的关系是 。 11、测试系统的静态特性指标有、 。 12、半导体应变片是根据 原理工作的。 13、根据载波受调制的参数的不同，调制可分。 三、问答题（共50分，每小题10分） 、说明测试系统的构成及各组成部分

19、的作用。 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？ 3、交流电桥达到平衡时必须满足的条件是什么？如何来实现交流电桥的平衡？ 4、简要说明如何求解测试装置动态特性的数学描述的3个函数，它们之间有何内在关系？ 5、以二阶系统为例，简述求解具体系统频谱特性的一般步骤，并简要说出二阶系统的特性。 三、计算题（共30分） 、 已知信号x(t)=e-t (t0)， (1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。 （8分） (2) 求x(t)的自相关函数Rx () 。 （4分） 、 二阶系统的阻尼比=0.2，求=n时的幅值误差和相位误差， 如果使幅值误差不大于20，应 （10分

20、） 、 已知RC低通滤波器的R=10K，C=0.1MF，当输入信号x= 10sin100t时， 取多大阻尼比？机械工程测试技术基础试题库篇二：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

21、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) 2、 求正弦信号x(t) 3、 求指数函数x(t) 4、 ?x0sin?t的绝对均值|x|和均方根值xrms。 2?x0sin

22、(?t?)的均值?x，均方值?x?Ae?at(a?0,t?0)的频谱。 ，和概率密度函数p(x)。 ?cos?0t求被截断的余弦函数x(t)?0|t|?T|t|?T的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号x(t) ?e?atsin?0t(a?0,t?0)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H(j?)?1 2j?1，输入信号x(t)?sint，则输出信号y(t)的频率为?，幅值2 y?，相位?。 1.52、 试求传递函数分别为和3.5s?0.5 4、 当测试系统的输出41?n222s?1.4?ns?n的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 3、 为

23、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x(t)之间的关系为y(t)?A0x(t?t0)时，该系统能实现性为H(j?)?。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的被测量越小。 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Q1(?)和Q2(?)，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为。 Q1(?)Q2(?)

24、（1）Q1(?)Q2(?) Q1(?)?Q2(?) （3）（4）Q1(?)?Q2(?) 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 （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

25、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。（ ） （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

26、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H(s)?1 0.005s?1。求其对周期信号 5、 x(t)?0.5cos10t?0.2cos(100t?45?)的稳态响应y(t)。 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内的输出y(t)的表达式。 1?s 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电阻、电感、电容、涡流 等，属于能量转换型的传感器有压电、磁电 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：前者利用金属丝的几何变形 半导体材 料的

27、电阻率变化 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差动工作方 式。 4、 压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：电荷放大器和电压电荷放大器时，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。 压电式传感器是利用某些物质的压电效应而工作的。 （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 （1）本身物理性质（2）体积大小 （3）结构参数（4）电阻值 3、

28、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 （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 （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S与

29、?之间的关系是：S （1）k1 ?（2）k?（3）k?2?29、 光电倍增管是利用 （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

30、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r?4(mm)，工作初始极板间距离?0?0.3(mm)，介质为空气。问：（1） 如果极板间距离变化量? （2） 表的变化量为多少？ ?1(?m)，电容的变化量?C

31、是多少？ 如果测量电路的灵敏度k1?100(pF)，读数仪表的灵敏度k2?5（格mV）在?1(?m)时，读数仪 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 3、 在桥式测量电路中，根据工作时阻抗参与变化的 4、 调幅是指一个高频的正（余）弦信号与被测信号相乘，使高频信号的幅值随被测信号的可以看作是载波与调制波的相乘。 5、 调频波的解调又称为鉴频。 6、 调频是利用信号电压的频率与信号电压成正比。 7、 常用滤波器的上、下截止频率fc1、fc2的定义为其带宽B B?fc2?fc1，若为倍频程滤波器fc1

32、与fc2的关系为fc2?2fc1。 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，R1是工作桥臂，R2，R3，R4是固定电阻，且R1 出电压ey （1）。e0为电桥的电源电压。 ?（ ）?R2?R3?R4。工作时R1?R1?2?R1，则电桥输?R1?R?R2?R1e0（2）(原文来自：wWW.jiAosHilM.cOm 教师联盟网:机械工程测试技术基础试题库)1e0 （3）1e0 （4）e0 4R12R1R1R1 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

33、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 5、 一带通滤波器，其中心频率是 （1）f2?区间近于平直，在f2?0区间急剧衰减，这叫滤波器。 （1）低通 （2）高通 （3）带通 （4）带阻 f0?B（2）f0，-3dB带宽是B，则滤波器的品质因数Q等于。 f0?B（3）f0B（4）f0B （三）判断对错题（用或表示） 1、 平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。 （ ） 2、 调幅波是载波与调制信号的叠加。 （ ） 3、 带通滤波器的波形因数?值越大，其频率选择性越好。 （ ） 4、 将高通与低通滤

34、波器串联可获得带通或带阻滤波器。（ ） （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R?120?，灵敏度S?2的电阻丝应变片与阻值为120?的固定电阻组成电桥，供桥电压V0?3V 为无穷大，应变片的应变?2000?。 （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 ，若其负载电阻 6、 若x(t)为调制信号，y(t)?cos2?f

35、0t为载波，xm(t)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 100 Hz。 5、 若x(t)是均值为ux为零的宽带随机信号其自相关函数=0时Rx()Rx() 。6、 用于评价系统的

36、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Acos(?)，则该信号的均方值为?x 22= ，均方根值为xrms= 。 8、 最常用的功率谱估计方法为。 9、 Sx(f)为信号的 沿频率轴的分布，X(f)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

37、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x(t)?A0?A1cos(?1t?1)?A2sin(?2t?2)，求信号的自相关函数Rx(?)，并画出自功率谱Sx(?)（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

38、)相同，输入的自相关函数Rx(?)和输入输出的互相关函数Rxy(?)之间的关 系为Rx(?)?Rx(?T)，试说明该系统起什么作用？ 6、 应用巴塞伐尔定理求 ?sinc2(t)dt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 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 6、 阻抗头的前端是 7、 压电式传感

39、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

40、、 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

41、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?x，均方值?x，方差2 ?x2；6、偶，奇； （二）1、；2、；3、；4、；5、；（三）1、2x0 ?，x0x0；2、0，222，A1；3、a?j2?f?x0cos(?t?) ； ；4、Tsinc?(2?f?0)T?Tsinc?(2?f?0)T?；5、?0 2a2?4?2f2?0?j4?fa 第二章 测试装置的基本特性 （一）1、1/2，1/2，?45?；2、123；3、傅立叶变换法，滤波器法；4、A0e?j?t0；5、被测量；6

42、、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；B? （二）（1）（1）（3）（2）（4） （三） （四）略 2

43、fc2?fc1；fc2?2fc1，8、大； 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， 函数；7、fs?2fh；4、100；5、?x2，0；6、相干A,A；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、； A1A（三）1、Rx(?)?A0?cos?1?2cos?2?22222， AASx(?)?A0?1?(?1)?(?1)?2?(?2)?(?2)?； 44222 2、Rxy(?)?2 ?sin?； 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

44、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、1/2? ?sinc2(t)dt?2?1/2?1df?；机械工程测试技术基础试题库篇三：机械工程测试技术基础(第三版)试卷集 机械工程测试技术基础试卷一 一、填空题 、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是 的。 、均方值x表示的是信号的强度，它与均值x、方差22 x的关系是 。 、测试信号调理电路主要有、 、。 、测试系统的静态特性指标有 、 、。 、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的。 、传感器按信号变换特性可分为、 。 、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线

45、性关系，其灵敏度S趋于 。 、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。 、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 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。 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 。 18、带通滤波器可由低通滤

46、波器（fc2）和高通滤波器（fc1） 而成（fc2 fc1）。 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） 、 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） 、 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） 、 选用传感器的原则是什么？（10分） 三、计算题（共55分） 、 已知信号x(t)=e (t0)， (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Rx () 。（15分） -t、 二阶系统的阻尼比=0.2，求=n时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差

47、不大于10，应取多大阻尼 比？。（10分） 、 一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙0 =0.3mm， （1）工作时如果传感器的工作间隙变化=2m，求电容的变化量。 （2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在 =2m时，读数仪表的指示值变化多少格？ （ 、 已知RC低通滤波器的R=1K，C=1MF，当输入信号x= 100sin1000t时， 求输出信号 、（1）在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。 (15分 y 。 （7100 = 8.85-12 F/m） (8分) 分） （2）如被测量x(t) = sint，载波y(t)=sin

48、6t，画出各环节信号的波形图。机械工程测试技术基础试卷一答案： 一、填空题： 1、 连续2、x=Hx+x 3、电桥、放大、调制解调电路 4、非线性度、灵敏度、回程误差 5、斜率 6、组合型、一体化型 7、0 定位 8、相邻相反 相对相同 9、信号分析、信号处理 10、传递函数、频率函数、脉冲响应函数11、差模12、分布电容 13、频率 14、鉴频、鉴频器 15、反比 16、带宽B 17、1 18、串联19、系统、随机 一、 问答题 1、 答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。 （1） 测量对象 （2） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了

49、一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。 是测试系统中的关键部件。 （3） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪 录、数据处理。 （4） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、 数据储存等） （5） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。 2、答： 相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)是由几何尺寸变化引起的阻值变化，E是由电阻率的变化引起的阻值变化。 不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半导