机械工程测试技术技术基础习题

1、第一章习题一、 选择题1.描述周期信号的数学工具是（ ）。 .A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。 A.相位 B.周期 C.振幅 D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。A离散的 B.连续的 C.函数 D.sinc函数 4.如果一个信号的频谱是离散的。则该信号的频率成分是（ ）。A.有限的 B.无限的 C.可能是有限的，也可能是无限的 5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。A.B.C.6.多种信号之和的频谱是（）。A. 离散的 B.连续的C.随机性的D.周期性的.描述非周期信号的数学工具是（）。A.三角函数 B.拉氏变

2、换C.傅氏变换 D.傅氏级数.下列信号中，（）信号的频谱是连续的。A.B.C.连续非周期信号的频谱是（）。A.离散、周期的 B.离散、非周期的 C.连续非周期的 D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（）。A.不变 B.增加 C.减少 D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（）。A.扩展 B.压缩 C.不变 D.仅有移项12.已知 为单位脉冲函数，则积分的函数值为（ ）。A6 B.0 C.12 D.任意值13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（ ），则也可以满足分析要求。A.放快 B.放慢 C.反复多放几次14.

3、如果，根据傅氏变换的（ ）性质，则有。A.时移 B.频移 C.相似 D.对称16.不能用确定函数关系描述的信号是（ ）。A.复杂的周期信号 B.瞬变信号 C.随机信号17.两个函数，把运算式称为这两个函数的（ ）。 A.自相关函数 B.互相关函数 C.卷积18.时域信号的时间尺度压缩时，其频谱的变化为（ ）。A.频带变窄、幅值增高 B.频带变宽、幅值压低.频带变窄、幅值压低 D.频带变宽、幅值增高19.信号 ，则该信号是( ).A.周期信号 B.随机信号 C. 瞬变信号20.数字信号的特性是（ ）。A.时间上离散、幅值上连续 B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上都连续 D.时间上连续、幅值上

4、量化二、填空题1. 确定性信号可分为 和 两类，前者的频谱特点是。后者的频谱特点是。2. 信号的有效值又称为，有效值的平方称为，它描述测试信号的强度（信号的平均功率）3. 绘制周期信号x（t）的单边频谱图，依据的数学表达式是，而双边频谱图的依据数学表达式是。4. 周期信号的傅氏三角级数中的n是从到展开的。傅氏复指数级数中的n是从到展开的。5. 周期信号x（t）的傅氏三角级数展开式中：表示，表示，表示，表示，表示,表示。6. 工程中常见的周期信号，其谐波分量幅值总是随谐波次数n的增加而的，因此，没有必要去考虑那些高次的谐波分量。7. 周期方波的傅氏级数：周期三角波的傅氏级数：，它们的直流分量分别

5、是和。信号的收敛速度上，方波信号比三角波信号。达到同样的测试精度要求时，方波信号比三角波信号对测试装置的要求有更宽的。8. 窗函数（t）的频谱是，则延时后的窗函数的频谱应是。9. 信号当时间尺度在压缩时，则其频带其幅值。例如将磁带记录仪即是例证。10. 单位脉冲函数的频谱为，它在所有频段上都是，这种信号又称。11. 余弦函数只有谱图，正弦函数只有谱图。12. 因为为有限值时，称为信号。因此，瞬变信号属于，而周期信号则属于。13. 计算积分值：。14. 两个时间函数的卷积定义式是。15. 连续信号x（t）与单位脉冲函数进行卷积其结果是：。其几何意义是：。16. 单位脉冲函数与在点连续的模拟信号的

6、下列积分：。这一性质称为。17. 已知傅氏变换对，根据频移性质可知的傅氏变换为。18. 已知傅氏变换对：时，则=。19. 非周期信号，时域为x（t），频域为，它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是：=，x（t）= 。三、计算题1-2、1-3、1-4、1-6、1-8四、判断题1.非周期信号不是确定性信号。()2.(t) 的频谱为(f)=1.( )3.因为非周期信号是周期无限大的周期信号，所以它的频谱和周期信号一样是离散的。()4.当信号的时间尺度压缩时，其频谱的频带加宽、幅值增高。()5.各态历经随机过程是平稳随机过程。 ()第二章习题一、选择题1.测试装置传递函数H（s）的分母与（ ）有关。

7、A.输入量x（t） B.输入点的位置 C.装置的结构2.非线形度是表示定度曲线（ ）的程度。 A.接近真值 B.偏离其拟合直线 C.正反行程的不重合3.测试装置的频响函数H（j）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.线形5.下列微分方程中（ ）是线形系统的数学模型。 A. B. C.6.线形系统的叠加原理表明（ ）。 A.加于线形系统的各个输入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

8、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，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.线形装置的灵敏度是（ ）。 A.随机变量 B.常数 C.时间的线形函数11.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 ，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. B. C. D.12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是（ ）。A.幅频特性 B.相频特性

9、 C.传递函数 D.频率响应函数13.时间常数为的一阶装置，输入频率为 的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ ）。 A.-45° B-90° C-180°14.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ ）。 A.卷积 B.傅氏变换对 C.拉氏变换对 D.微分15.对不变线形系统的频率响应函数等于（ ）。 A. 系统的正弦输出与正弦输入比 B. 系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比 C. 用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比16.对某二阶系统输入周期信号 ，则其输出信号将保持（ ）。 A.幅值不变，频率、相位改变 B.相位不变

10、，幅值、频率改变 C.频率不变，幅值、相位改变 17.二阶装置，用相频特性中（）=-90°时所对应的频率作为系统的固有频率的估计值，则值与系统阻尼频率的大小（ ）。 A.有关 B.无关 C.略有关系 D.有很大关系18.二阶系统的阻尼率越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（ ）。 A.越大 B.越小 C.不存在 D.无关19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（ ）。 A.是系统不发生共振 B.使得读数稳定 C.获得较好的幅频、相频特性20.不失真测试条件中，要求幅频特性为（ ），而相频特性为（ ）。 A.线形 B.常数 C.是频率的函数二、填空题1.一个理想的测试装置应具有单站值的、

11、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。5.描述测试装置动态特性的数学模型有、等。6.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、输出呈线形关系时，则称为系统。7.线形系统中的两个最重要的特性是指和。8.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量与其输入信号的变化量之比值，称为，如果它们之间的量纲一致，则又可称为。9.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的。10.测试装置对单位脉冲函数（t）的响应，称为记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的。11.满足测试装置不失真测试的频域条件是和。12.为了求取测试装置本身的动态特

12、性，常用的实验方法是和。13.测试装置的动态特性在时域中用描述，在频域中用描述。14.二阶系统的主要特征参数有、和。15.已知输入信号 x（t）=30cos（30t+30°）， 这时一阶装置的A（）=0.87， =-21.7°，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）= 。16.影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它。17.二阶系统的工作频率范围是。18.输入x（t），输出y（t），装置的脉冲响应函数h（t），它们三者之间的关系是。19.测试装置的频率响应函数为H（j），则H（j）表示的是，H（j）表示的是，它们都是的函数。20.信号x（t）=，输入=0.5的一阶装置，则该装

13、置的稳态输出幅值A= ，相位滞后=。三、判断题1.频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号频率总等于输入信号的频率。（）2.在常系数线性系统中，当初始条件为零时，系统的输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。( )3.各系统串联时，总传递函数等于各组成系统传递函数之积。()4.灵敏度是指输出量和输入量的比值，又称放大倍数。()5.幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。()6.一阶系统的时间常数越小越好。()7.单自由度系统的刚度越大，其固有频率就越低。（）8.利用函数的卷积可在频率域上说明信号输入、输出和测试装置特性三者之间的关系。()9.测试装置的相频特性表示了信号各频

14、率分量的初相位和频率间的函数关系。()10.若，则。()11.测试装置能进行不失真测试的条件是其幅频特性为常数，相频特性为零。)12.在常系数线性系统中，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()例2.测试系统分别由环节的串联、并联构成，如下图所示，求图示各系统的总灵敏度。（为各环节的灵敏度）解：（1）系统由串联环节组成时（图a）总灵敏度为（2）系统由并联环节组成时（图b）总灵敏度为例3.求周期信号x（t）=0.5cos10t+0.2cos（100t-45°），通过传递函数为 的装置后得到的稳态响应。解：设式中，当系统有输入时，则输出为，且式中， ，同样可求

15、得当输入为时，有输出为，且此装置对输入信号x（t）具有线形叠加性。系统输出的稳态响应为：课后题2-2、2-3、2-5、2-6、2-9、2-10第三章习题一、选择题1.电涡流式传感器是利用（ ）材料的电涡流效应工作的。 A.金属导电 B.半导体 C.非金属 D.2.调频式电涡流传感器的解调电路是（ ）。A.整流电路 B.相敏检波电路 C.鉴频器3.下列传感器中（ ）是基于压阻效应的。A.金属应变片 B.半导体应变片 C.压敏电阻4.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（ ）来决定的。A.贴片位置的温度变化 B. 电阻丝几何尺寸的变化C.电阻丝材料的电阻率变化5.电容式传感器中，灵

16、敏度最高的是（ ） 。A.面积变化型 B.介质变化型 C.极距变化型6. 极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为（ ）A.电容量微小影响灵敏度 B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线形误差C.非接触测量7.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为（ ）效应。A.压电 B.压阻 C.压磁 D.逆压电二、填空题1.可用于实现非接触式测量的传感器有和等。2.电阻应变片的灵敏度 表达式为，对于金属应变片来说：S=，而对于半导体应变片来说S=。3.具有的材料称为压电材料，常用的压电材料有和。4.电容器的电容量，极距变化型的电容传感器其灵敏度表达式为：。5.

17、 极距变化型的电容传感器存在着非线形度，为了改善非线形度及提高传感器的灵敏度，通常采用的形式。6.差动变压器式传感器的两个次级线圈在连接时应。7.动圈磁电式振动传感器，输出感应电势e与线圈运动的成正比，如在测量电路中接入电路和电路时，则可用来测量振动的位移和加速度。8.电阻应变片的电阻相对变化率是与成正比的。9.电容式传感器有、和3种类型，其中型的灵敏度最高。例1.极距变化型电容传感器采用比例运放电路如下图，图中，为输入阻抗电容；为激励电压；为输出电压；为反馈电容，也即变极距型电容传感器的电容，且；为传感器变化极距。试求：（1） 输出电压与变化极距之间关系。（2） 电容传感器的输出灵敏度？解：

18、（1）设为输入阻抗，为反馈阻抗， 根据运放原理 （2）根据传感器输出灵敏度定义：，则 常数例2.磁电式绝对振动速度传感器的弹簧刚度K=3200N/m，测得其固有频率，欲将减为，则弹簧刚度应为多少？能否将此类结构传感器的固有频率降至1Hz或更低？解：（1） 所以 即 （2）若将固有频率降低至1Hz，则。为降低传感器的固有频率，则必须使活动质量块m加大，或降低弹簧K的刚度，使其在重力场中使用时会产生较大的静态变形，结构上有困难。习题3-3、3-4、3-8、3-21第四章习题一、判断题1.在直流电桥中，只要满足的条件，则电桥的输出电压就一定和桥臂电阻变化值及供桥电压成正比。（）2.从信号运算的角度看

19、，调幅过程就是将调制信号与载波信号相乘。（）3.相敏检波是一种能鉴别信号的幅值和极性的检波电路。（）4.理想的低通滤波器是一阶系统。（）5.滤波器的截止频率是半功率点处的频率。（）二、选择题1.在动态测试中，电桥的输出量通常采用（ ）。A.电阻量 B.电压量 C.电流量 D.电感量2.直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。A.增大 B.减少 .C.不变 D.变化不定3.为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ ）A.半桥双臂各串联一片电阻应变片B.半桥双臂各并联一片电阻应变片C.适当提高电桥的电源电压D.增大应变片的初始电阻值4.为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器

20、的两个电容应当连接成（ ）。A.并联电路 B.串联电路 C.电桥电路5.交流电桥的供桥电压频率为，调制信号最高频率为。它们之间的关系应满足（ ）。A. B. C. D.6.调制可以看成是调制信号与载波信号（）。.相乘 .相加 .相减 .相除7.在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（）。.恢复载波信号.恢复调制信号的幅值和极性.恢复已调制波.恢复调制信号的幅值8.要使RC低通滤波器的通带加宽，则RC值应（ ）。A.增加 B.减少 C.不变9.在一定条件下RC带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（ ）而成的。A.串联 B.并联 C.串并联 D.叠加10.理想滤波器的滤波因素（ ）。A. -

21、1 B. 0 C. 111.如甲滤波器2.5，乙滤波器3.5，则滤波器 的选择性（ ）。A.甲比乙好 B.乙比甲好 C.不能进行比较12.滤波器的上、下截止频率为，中心频率则它们的关系是（ ）。A. B. C.13.滤波器的3dB频率截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的（ ）处的频率。A. B.1 C./2 D.1/214.重复频率为1000的方波，经过一截止频率为2000的理想低通滤波器后的输出量为（ ）。A.1000的失真的方波 B.1000的正弦波C.2000的正弦波 D.不知是什么波形15.滤波器的频率分辨力越高，则测量时的响应速度（ ）。A.越快 B. 越慢 C. 不变三、填空题1

22、.载波为的电桥，当单臂输入调制信号时，其输出调幅拨的幅值为，频率。2.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在桥臂上。3.调幅信号由载波的携带信号信息，而调频信号则由载波的携带信号信息。4.调制有、和三种类型，将调制高频振荡的缓变信号称为，载送缓变信号的高频振荡称为，经调制后的高频振荡波称为。6.调幅过程在频域相当于过程，调幅装置实际上是一个。7.调幅波经过相敏检波后，既能恢复信号电压的，又能反映其。8.RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限频带越。9.高通滤波器的截止频率 ，在条件下可作为用，在条件下，可作为微分器用。10.滤波器因素=，理想的滤波器的=。11.

23、带通滤波器的中心频率与上、下截止频率间的关系是。典型例题例1.现有四个电路元件：电阻，电感L和电容C，拟接成四臂交流电桥，试画出能满足电桥平衡的正确接桥方法，并写出该电桥的平衡条件。（设电桥激励为，电桥输出为）解：正确的接桥方法如下图所示。电桥平衡条件是： 例2.有人使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。试问，在半桥双臂上各串联一片的情况下，是否可以提高灵敏度？为什么？答：不能提高灵敏度。因为半桥双臂时，其输出电压为 当两桥臂各串联电阻应变片时，其电阻的相对变化量为 即仍然没有发生变化，故灵敏度不变。要提高灵敏度只能将双臂电桥改为全桥联接。这时例3

24、.用电阻应变片接成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为：，如果电桥的激励电压，试求此电桥的输出信号频谱。画出频谱图。解：全桥时，电桥输出电压为：，k为常数，应变片的灵敏度及电桥的接法有关。则其频谱如下图所示。例4.有一个1/3倍频程带通滤波器，其中心频率，求上、下截止频率。解：由于： 当时，则有 习题4-1、4-2、4-4、4-9、4-10、4-11第五章习题一、是非题1.当时，可说明x、y两变量是理想的线性相关。()2.如果信号中含有周期成分，则当时，呈周期性变化。()3.自相关函数是实偶函数，互相关函数也是实偶函数。()4.互相关函数是在频域中描述两个信号相似程度的函数。()5.即使

25、x(t)是限带信号，经截断后必然成为无限带宽的函数。()6.只要信号一经截断，就不可避免地引起混叠。()7.只要采样频率足够高，在频域中就不会引起泄漏。()二、选择题1.两个正弦信号间存在下列关系：同频（ ）相关，不同频（ ）相关。A.一定 B.不一定 C.一定不2.自相关函数是一个（ ）函数。A.奇 B.偶 C.非奇非偶 D.三角3.如果一信号的自相关函数呈现一定周期的不衰减，则说明该信号（ ）。A.均值不为0 B.含有周期分量 C.是各态历经的4.正弦信号的自相关函数是（ ），余弦函数的自相关函数是（ ）。A.同频余弦信号 B.脉冲信号 C.偶函数 D.正弦信号5.经测得某信号的相关函数为

26、一余弦曲线，则其（ ）是正弦信号的（ ）。A.可能 B.不可能 C.必定 D.自相关函数 6.对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录的时间不变时，则（ ）。A.泄漏误差就越大 B.量化误差就越小C.采样点数就越多 D. 频域上的分辨率就越低7.把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ ）。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8.若有用信号的强度、信噪比越大，则噪声的强度（ ）。A.不变 B.越大 C.越小 D.不确定9.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 C.周期信号 D.数字信号10.已知x（t）和y（t）为两个周期信号，T为共同的周期，其互相关函数的表达式为（ ）。A. B.C. D.11.两个不同频率的简谐信号，其互相关函数为（ ）。A.周期信号 B.常数 C.零12.数字信号处理中，采样频率与限带信号最高频率间的关系应为（ ）。A. B. C. D.13.正弦信号的自相关函数为（ ）。A. B. C . D.14.函数的自相关函数为（ ）。A B. C. D