现代机械测试技术-复习题-FXT352294-1506

1、 13/13现代机械测试技术 复习题（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x(t)=50Sin40t+10Sin2000t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。a.fn=15Hz、=0.707 b. fn=1000Hz、=0.707c. fn=50Hz、=0.04 d. fn=1000Hz、=0.043 半导体电阻应变片在测量某一构件应变时，其电阻的相对变化主要是由（ ）引起。a.半导体电阻率的变化 b.半导体几何尺寸的变化；c.贴片位置的温度变

2、化 d.供桥电源的变化4 线性测量系统的灵敏度是（ ） a.随机变量 b.常数 c.时间的线性函数 d.不好确定5 描述周期信号的数学工具是（ ）。a.相关函数 b.傅氏级数 c.拉氏级数 d.傅氏变换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7 电阻应变式传感器是利用金属的 将被测机械量转换成 。（ ）a.电阻应变效应，电阻变化 b.压电效应，电压变化 c.热电效应，电流变化 d.热阻效应，电阻变化8 在下列传感器中，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

3、器 c.自感式传感器 d.电阻式传感器9 若瞬变信号的傅立叶变换为，则信号的频谱为( )。a. b.c. d.10 调制可以看成是调制信号与载波信号( )。a.相乘 b.相加 c.相减 d.相除11 数字信号的特征是( )。a.时间上连续幅值上离散 b.时间上离散幅值上连续c.时间上和幅值上都连续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。a.纳米技术、计算机技术、检查技术 b.多媒体技术、测量技术、通信技术c.传感器技术、计算机技术、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 c.周期信号

4、d.数字信号14 如果，根据傅里叶变换的（ ）性质，则有。a.时移 b.频移 c.相似 d.对称15 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.随机信号 d.离散信号16 已知一阶测试系统，传递函数为，则测量信号的输出信号为（ ）。a. b. c. d.17 关于传递函数的特点，下列叙述不正确的是（ ）。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18 线性系统的迭加原理表明（ ）。a.加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激励的频率 c.一定倍数的原信号作用于系统

5、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19 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20 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21 交流电桥供桥电压的频率f0和输入信号的最高频率fm的关系是（ ）。 a. f0=fm b. f0f22 在傅里叶变换的主要性质奇偶虚实性中，如果为虚奇函数，则（ ）。a.实偶函数 b.是实奇函数 c.虚偶函数 d.是虚奇函数23 测试技术的发展趋势为（ ）。a.智能化、集成化、高灵敏化、数字化 b.智能化、集成化

6、、微小化、数字化c.集成化、高灵敏化、微小化、数字化 d.智能化、高灵敏化、微小化、数字化24 任意函数和函数的卷积，就是（ ）。a.将该函数在自己的横轴上分散到函数所对应的位置b.将该函数在自己的横轴上平移到函数所对应的位置c.将函数平移到该函数所对应的位置d.将函数分散到该函数所对应的位置25 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.仅有相移26 若采样信号频谱中的最高频率分量频率为2000Hz，则根据采样定理，采样频率应选择为（ ）。a.小于2000Hz b.等于2000Hz c.小于4000Hz d.大于4000Hz27 把连续时间信号进行离散化时产

7、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，则利用（ ）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 若要求信号在传输过程中不失真，则输出与输入应满足：在幅值上 差一个比例因子，在时间上 滞后一段时间。（ ）a.允许，允许 b.允许，不允许c.不允许，允许 d.不允许，不许30 线性测试系统产生失真是由（ ）两个因素造成的。a.幅值失真，相位失真 b.幅值失真，频率失真 c.线性失真，相位失真 d

8、.线性失真，频率失真二、简答题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基本步骤是什么？5 实现不失真的条件是什么？试分别叙述一阶、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试？6 试述传感器选用的一般原则。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。下图为这

9、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基本参数。(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下图所示，请完成波形。时域 频域 时域波形 频域谱图调幅过程示意三、计算分析题1 求传递函数为的系统对正弦输入的稳态响应，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下图所示。已知其弹性元件材料的泊松比为0.3，电阻应变片阻值相同，且灵敏系数均为2，应变片贴片位置如图所示，若受拉力作用，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。（2）当拱桥电压，时，

10、输出电压是多少？（）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。4 如图1所示为一直流应变电桥，求为应变片其余为外接电阻，增量为 时输出=？是应变片，感受 应变极性大小相同，其余为电阻，电压输出感受应变极性相反，输出都是应变片，对臂同性，邻臂异性，电压输出5 画出x3(t)=10Sin(23t+/6) +5Sin(22t+/3)的频谱图6图2为某一测试装置的幅频、相频特性如图2所示，当输入信号分别为和时，问哪个输入信号，测试输出不失真？ （a）幅频特性 （b）相频特性 图2复习题答案一、单项选择题1.c 2.b 3.a 4.b 5.b 6.a 7.a 8.b 9.d 10.a1

11、1.d 12.c 13.b d 14.a 15.c 16.a 17.c 18.a 19.c 20.b21.d 22.b 23.b 24.b 25.d 26.d 27.b 28.c 29.a 30.a二、简答题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？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，安全带控制水银开关，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还原到原来的信号的过程称为解调。调制的目

12、的是为了实现缓变信号的传输，特别是远距离传输 ；提高信号传输中的抗干扰能力和信噪比。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行解调，如果不是调制信号则不需要解调；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基本步骤是什么？（可用框图表示）对象传感器信号调制A/D转换计算机显示D/A转换控制物理信号电信号数字信号电信号5 实现不失真的条件是什么？试分别叙述一阶、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失

13、真测试？答：测试装置实现不失真测试的条件是：为能满足上述条件，对于一阶装置，时间常数原则上越小越好；对于二阶装置，一般选取6 试述传感器选用的一般原则。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；零配件的储备；售后服务；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留原始模拟信号信息，信号采样频率必须

14、至少为原信号中最高频率成分的2倍。这是采样的基本法则，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实地反映原信号x(t)。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）信号弹性敏感元件应变信号应变片电阻（变化）信号电桥电路电压（电流）信号放大电路便于记录（采集）的电压（电流）信号记录（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

15、可以改善非线性、提高灵敏度，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，从而提高了测量的准确性。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。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基本参数。(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）中心频率 （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

16、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下图所示，请完成波形。时域 频域 时域波形 频域谱图调幅过程示意解：时域波形 频域谱图调幅过程示意三、计算分析题1 求传递函数为的系统对正弦输入的稳态响应，并求出幅值误差和相位误差。解：由频

17、率保持性知：且：所以，幅值误差为，相位误差为32。2. 有一薄壁圆管式拉力传感器如下图所示。已知其弹性元件材料的泊松比为0.3，电阻应变片阻值相同，且灵敏系数均为2，应变片贴片位置如图所示，若受拉力作用，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。（2）当拱桥电压，时，输出电压是多少？（）解：（1）为了测量力P大小，测试电桥应如下图所示连接：（2）设应变分别为。因为泊松比，故的应变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。解：交流电桥由振荡器供给高频等幅正弦激励电压源作为载波，贴在试件上的应变片受力等作用，其电阻变化反映试件的应变的变化。由于电阻R为交流电桥的一桥臂，则电桥有电压输出。作为原信号的（电阻变化），其与高频载波作幅值调制后的调幅波，经放大器后幅值将放大为。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，进入低通滤波器后，高频分量被滤掉，则恢复为原来被放大的信号。最后记录器将的波形记录下来，反映了试件应变变化情况，其应变大小及正负都能准确地显示出来。4 画出x3(t)=10Sin(23t+/6) +5Sin(22t+/3)的频谱图解：三角频谱5 如图1所示为一直流应变电桥，求为应变片其余为外接电阻，增量为时输出=？是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻，电压输出感受应变极性相反