四川农业大学远程教育现代机械测试技术复习题

1、四川农业大学远程教育现代机械测试技术复习题 含答案课程代码352294 一、单项选择题1带通滤波器所起的作用是只允许通过.a低频信号b.高频信号c.某一频带的信号d.所有频率分量信号2要测量xt=50Sin40兀t+10Sin200的振动位移信号,为了尽量减少失真,应采用的惯性加速度计.b. fn=1000Hz、3 =0.77d. fn=1000Hz、3 =0.04其电阻的相对变化主要是由引起.b.半导体几何尺寸的变化；d.供桥电源的变化c.时间的线性函数d.不好确定c.拉氏级数d.傅氏变换a.fn=15Hz、3 =0.707c. fn=50Hz、3 =0.043半导体电阻应变片在测量某一构件

2、应变时, a.半导体电阻率的变化c.贴片位置的温度变化4线性测量系统的灵敏度是a.随机变量b.常数5描述周期信号的数学工具是.a.相关函数b.傅氏级数6数字信号处理涉及的步骤是.a模数转换、数字信号处理、数模转换b.采样、量化、计算c.平移、反褶、相乘d.编码、传输、解码将被测机械量转换成 .b.压电效应,电压变化d.热阻效应,电阻变化7电阻应变式传感器是利用金属的 a.电阻应变效应,电阻变化 c.热电效应,电流变化8在以下传感器中,将被测物理量的变化量直接转化为电荷变化量的是.a压电式传感器b.电容式传感器c.自感式传感器 d.电阻式传感器9假设瞬变信号x t的傅立叶变换为X f1fa.Y

3、f-X 33,1,c.Y f X 3f 310调制可以看成是调制信号与载波信号a.相乘b.相加11数字信号白特征是.a.时间上连续幅值上离散 c.时间上和幅值上都连续,那么信号y t x上的频谱为.3b.Y f3X -3d.Y f 3X 3f.c.相减d.相除b.时间上离散幅值上连续d.时间上和幅值上都离散12 一起构成现代信息的 3大支柱.141516为1718192021222324a纳米技术、计算机技术、检查技术c.传感器技术、计算机技术、通信技术b.多媒体技术、测量技术、通信技术 d.超导技术、传感技术、通信技术13 A/D转换器是将信号转换成信号的装置.a.随机信号b.模拟信号如果t

4、1 ,根据傅里叶变换的a.时移b.频移不能用确定的函数关系描述的信号是a.复杂周期信号b.瞬态信号c.周期信号d.数字信号性质,那么有 t toe jc.相似d.对称.c.随机信号d.离散信号一阶测试系统,传递函数为Hs1/1 s,那么测量信号xt sin 2t的输出信号).a.1 .5sin(2t arctan 2)c.2 ( ,5sin 2t)b.sin(2t arctan 2)d.1 . 5sin(2 arctan 2)t关于传递函数的特点,以下表达不正确的选项是.a.与具体的物理结构无关b.反映测试系统的传输和响应特性c.与输入有关d.只反映测试系统的特性线性系统的迭加原理说明.a.加

5、于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响b.系统输出响应的频率等于输入鼓励的频率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d.以上都不对付氏级数中各系数表示各谐波分量的.a.相位b.周期c.振幅d.频率在调幅信号的解调过程中,相敏检波的作用是.a.恢复载波信号b.恢复调制信号的幅值和极性c.恢复已调制波d.恢复调制信号的幅值交流电桥供桥电压的频率f.和输入信号的最高频率fm的关系是.a. f0=fmb. fo<fmc. fo fmd. fo>>f在傅里叶变换的主要性质奇偶虚实性中,如果 xt为虚奇函数,那么.a.Xjf实偶函数b.Xjf是实奇

6、函数c.Xjf虚偶函数测试技术的开展趋势为.a智能化、集成化、高灵敏化、数字化c.集成化、高灵敏化、微小化、数字化d.Xjf 是虚奇函数b.智能化、集成化、微小化、数字化d.智能化、高灵敏化、微小化、数字化任意函数和8函数的卷积,就是.a.将该函数在自己的横轴上分散到8函数所对应的位置b.将该函数在自己的横轴上平移到8函数所对应的位置c.将8函数平移到该函数所对应的位置d.将8函数分散到该函数所对应的位置25将时域信号进行时移,那么频域信号将会.a扩展b.压缩c.不变d.仅有相移26假设采样信号频谱中的最高频率分量频率为2000Hz,那么根据采样定理,采样频率应选择为 .a.小于 2000Hz

7、b.等于 2000Hzc.小于 4000Hz d.大于 4000Hz27把连续时间信号进行离散化时产生混叠的重要原因是.a.记录时间太长b.采样间隔太宽c记录时间太短d.采样间隔太窄28在一测试系统中,被测信号频率为1000Hz,幅值为4V,另有两干扰信号分别为 2000Hz、8V和500Hz、2V,那么利用提取有用信号.a叠加性b.比例性c.频率保持性d.幅值保持性29假设要求信号在传输过程中不失真,在时间上 滞后一段时间.a.允许,允许c.不允许,允许30线性测试系统产生失真是由a幅值失真,相位失真c.线性失真,相位失真那么输出与输入应满足： 在幅值上 差一个比例因子,b.允许,不允许d.

8、不允许,不许两个因素造成的.b.幅值失真,频率失真d.线性失真,频率失真、简做题1轿车中需要用到许多传感器,试写出其中用到的八种传感器2什么叫调制什么叫解调在测量中为何要将信号先调制然后解调3采用数字信号处理方法对测试信号进行分析前,必须对所获取的模拟信号进行哪些预处理工作4测试信号数字化处理的根本步骤是什么5实现不失真的条件是什么试分别表达一阶、二阶装置满足什么条件才能根本上保证不失真测试6试述传感器选用的一般原那么.7简述采样定理是什么8说明在应变测量技术中信号的转变历程包括哪些9传感器采用差动形式有什么优点试举例说明.10根据滤波器的选频作用,一般讲滤波器分为低通、高通、带通和带阻滤波器

9、.以下图为这 些滤波器的幅频特性,请分别标注出来.并列出实际滤波器的根本参数.(a) (b)(c)(d)11试说明：有效地完成一项工程测试(测动态量)一般要进行哪些工作12调幅时,载波、调制信号及已调制波的关系如以下图所示,请完成波形.时域频域i 1ym(t) x cos2 f0tYm(f) - X(f f0)X(ff0)2调幅波频域谱图时域波形调幅过程示意三、计算分析题1求传递函数为 H(s) 一5一的系统对正弦输入 x(t) 10sin62.8t的稳态响应y(t),1 0.01s并求出幅值误差和相位误差.2.有一薄壁圆管式拉力传感器如以下图所示.其弹性元件材料的泊松比为0.3,电阻应变片R

10、、R2、R3和R4阻值相同,且灵敏系数均为2,应变片贴片位置如下图, 假设受拉力P作用,问：(1)欲测量拉力P的大小,应如何正确组成电桥请画出相应电桥.当拱桥电压ei 2V ,12300时,输出电压eo是多少( 11 10 )足43图2为动态电阻应变仪的原理框图,请分析并解释说明其原理.振藩器4如图1所示为一直流应变电桥,E 4V, Ri R2 R3R4350求Ri为应变片其余为外接电阻,Ri增量为Ri 3.5时输出Uo = ?Ri、R2是应变片,感受应变极性大小相同,其余为电阻,电压输出Uo ?Ri、R2感受应变极性相反,输出Uo ?Ri、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性,邻臂异性,电压

11、输出Uo5 画出X3=i0Sin(2兀 3 t+ £嶂+ 5 - 2 t的频调图6图2为某一测试装置的幅频、相频特性如图Ai sin itA4 sin图1所示,当输入信号分别为4t时,问哪个输入信号,测试xi (t)Ai sin itA2 sin2t 和 x2(t)(0(a)幅频特性(b)相频特性复习题答案、单项选择题1.C2.b3.a4.b5.b6.a7.a8.b9.d10.a11.d12.C13.b d14.a15.c16.a17.c18.a19.c20.b21.d22.b23.b24.b25.d26.d27.b28.c29.a30.a二、简做题1轿车中需要用到许多传感器,试写出

12、其中用到的八种传感器答：速度传感器,转速传感器,加速度传感器,温度传感器,距离传感器,湿度传感器, 振动传感器,接近传感器,车高位传感器,平安带限制水银开关, 碰撞传感器,液位传感器, 车灯磁簧开关等等2什么叫调制什么叫解调其目的是什么答：把缓慢变化的信号变为频率适当的交流信号的过程称为信号调制； 把调制过的交流 信号复原到原来的信号的过程称为解调. 调制的目的是为了实现缓变信号的传输, 特别是远 距离传输；提升信号传输中的抗干扰水平和信噪比. 解调的目的是恢复所需要的缓变信号.3采用数字信号处理方法对测试信号进行分析前,必须对所获取的模拟信号进行哪些预处理工作答：如果处理前为调制信号首先要进

13、行解调,如果不是调制信号那么不需要解调； 抗混滤波；消除直流分量(当测试信号中不应有直流分量时)；电压幅值处理,使幅值适应于A/D转换器的动态范围.4测试信号数字化处理的根本步骤是什么(可用框图表示)5实现不失真的条件是什么试分别表达一阶、二阶装置满足什么条件才能根本上保证不失真测试答：测试装置实现不失真测试的条件是：A( ) A0 常数, ()t0.为能满足上述条件,对于一阶装置,时间常数原那么上越小越好；对于二阶装置,一般选取 0.6 0.8,0 0.58 n.6试述传感器选用的一般原那么.答:与测量条件有关的因素：测量的目的；被测量的选择；测量范围；被测量的幅值 和频率；精度要求；时间要

14、求.与传感器有关的指标：选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式 6个方面的问题.与使用环境有关的因素：安装现场条件；环境条件；信号传输距离；测试现场的功率容量等.与采购和维修有关的因素：价格；零配件的储藏；售后效劳；交货日期等.7简述采样定理是什么.答：为保证采样后信号能真实地保存原始模拟信号信息,信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的 2倍.这是采样的根本法那么,称为采样定理.需要注意的是,在对信号进行采样时,满足了采样定理,只能保证不发生频率混叠,只能保证对信号的频谱作逆傅立叶变换时,可以完全变换为原时域采样信号xs(t),而不能保证此时的采样信号能真

15、实地反映原信号x(t)o工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的3到5倍.8说明在应变测量技术中信号的转变历程包括哪些答：历程：压力(力、位移、加速度 )信号一弹性敏感元件 一应变信号一应变片一电阻变化信号一电桥电路一电压电流信号一放大电路一便于记录采集的电压电流 信号一记录采集设备.9传感器采用差动形式有什么优点试举例说明.采用差动式结构可以改善非线性、提升灵敏度,对电源电压、频率的波动及温度变化等外界影响也有补偿作用. 如作用在衔铁上的电磁力,由于是两个线圈磁通产生的电磁力之差,所以对电磁吸力有一定的补偿作用,从而提升了测量的准确性.例如,差动变间隙式电感传感器、差动变面积式电感传感

16、器等.10根据滤波器的选频作用,一般讲滤波器分为低通、高通、带通和带阻滤波器.以下图为这 些滤波器的幅频特性,请分别标注出来.并列出实际滤波器的根本参数.a 带通b 高通 c 带阻d 低通主要特征参数：1截止频率2带宽 3中央频率4品质因子 5纹波幅度6倍频程选择性 7滤波器因数11试说明：有效地完成一项工程测试测动态量一般要进行哪些工作答：有效完成一项工程测试要进行的工作包括以下几个方面.了解被测对象：被测信号的幅度大致变化范围、被测信号的大致有效频带、对测量 传感器的工作环境要求.制定测试方案、组建测试系统.对测试系统实施必要的标定确认系统的灵敏度及动、静态特性.实施测试,监视测试工况并如

17、实记录测试中出现的问题.测试数据分析、测试结果报告.12调幅时,载波、调制信号及已调制波的关系如以下图所示,请完成波形.时域频域1ymt xt cos2 f0tYmf 2 Xf f.Xff.解:载波宿号调幅波时域波形频域谱图调幅过程示意j y(t) =航70fo0HL /.i ',11；. If 1 f I 1J 10调幅波时域波形-Z) -载波信号,工/TV栏(力3上频域谱图调幅过程示意三、计算分析题1求传递函数为 H(s)5的系统对正弦输入 x(t) 10sin62.8t的稳态响应 y(t),1 0.01s并求出幅值误差和相位误差.解：由频率保持性知：y(t)10H( ) sin6

18、2.8t()且：H()S.1( )22(0.01 62.8)24.23() arctan( ) arctan(0.01 62.8)32所以 y(t) 42.3sin(62.8t 32 ),幅值误差为5 10 42.3 7.7,相位误差为32 o2.有一薄壁圆管式拉力传感器如以下图所示.其弹性元件材料的泊松比为0.3,电阻应变片R、R2、R3和R4阻值相同, 且灵敏系数均为2,应变片贴片位置如下图,假设受拉力P作用,问：(1)欲测量拉力P的大小,应如何正确组成电桥请画出相应电桥.当拱桥电压ei 2V ,12300时,输出电压eo是多少( 11 106)R解：(1)为了测量力P大小,测试电桥应如以

19、下图所示连接:(2)设RR2、R 3和R 4应变分别为1,2,3,由于泊松比0.3,故r3、r4的应变-0.3 300 -901 Reo 4R1R2R3R2R3R4R4ei4 Kei90) 20.78mV1300 300 ( 90)(4由3.图2为动态电阻应变仪的原理框图,请分析并解释说明其原理.<浦兆人-示泄那一T压电 低诵港波和谕检ifctT电压也阴变化解：交流电桥由振荡器供应高频等幅正弦鼓励电压源作为载波y(t),贴在试件上的应变片受力F()等作用,其电阻变化R R反映试件的应变的变化.由于电阻R为交流电桥的一桥臂,那么电桥有电压输出x(t).作为原信号的x(t)(电阻变化R/R),其与高频载波y(t)作幅值调制后的调幅波xm(t),经放大器后幅值将放大为u1(t).u1(t)送入相敏检波器后被解调为原信号波形包络线的高频信号波形U2(t), U2(t)进入低通滤波器后,高频分量被滤掉,那么恢复为原来被放大的信号u3(t).最后记录器将u3(t)的波形记录下来,u3(t)反映了试件应变变