機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)期末試題及答案

1、第一章信號(hào)及其描述（一）填空題1、 測(cè)試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依靠它們來(lái)傳輸?shù)?。這些物理量就是，其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)。2、 信號(hào)的時(shí)域描述，以為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以為獨(dú)立變量。3、 周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：離散性， 諧波性，收斂性。4、 非周期信號(hào)包括 準(zhǔn)周期信號(hào)和瞬態(tài)非周期信號(hào)。5、 描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有、。6、 對(duì)信號(hào)的雙邊譜而言， 實(shí)頻譜（幅頻譜）總是 偶 對(duì)稱，虛頻譜（相頻譜）總是 奇 對(duì)稱。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或X表示）1、 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過(guò)程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。（V ）2、 信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量

2、。（V ）3、 非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（X ）4、 非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（X ）5、 隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。（V ）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、求正弦信號(hào)X（t）=X0Sin 7的絕對(duì)均值（I |x|和均方根值Xrms。第二章測(cè)試裝置的基本特性（一）填空題1t1、 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H （j）,輸入信號(hào)x（t）二sin,則輸出信號(hào)2 j +12y（t）的頻率為 二，幅值 y，相位 二。2、 為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有傅里葉變換法、和濾波器法。3、 當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出 y（t）與輸入x（t）之間的關(guān)系為y（t） = Ax（t-t。）時(shí)，該系

3、統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為H （）二、A0eto。4、 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的被測(cè)量越小。5、 一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有_線性 _關(guān)系為最佳。（二）選擇題1、不屬于測(cè)試系統(tǒng)的靜特性。（1）靈敏度（2）線性度 （3）回程誤差（4 ）阻尼系數(shù)2、 從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)響應(yīng)的卷積。（1）正弦（2）階躍（3）脈沖（4）斜坡3、 兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為 Q1C ）和Q2C ），則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性為。Qt（灼）Q2（灼）（1）Q1（ ）Q2（） （2 ）Q1（J Q2（） （3） 12（4）Q1（）Q2（JQ1 （）+Q

4、2W）4、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量（2）存在，但1（4）不存在（1）存在，但5%（3）在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在5、 忽略質(zhì)量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)是系統(tǒng)。（1）零階（2） 一階（3） 二階（4）高階6、 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是。（1）固有頻率（2）線性度（3）時(shí)間常數(shù)（4）阻尼比7、用階躍響應(yīng)法求一階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值倍所經(jīng)過(guò)的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)。(1)0.632( 2)0.865( 3)0.950( 4)0.982(三) 判斷對(duì)錯(cuò)題(用或x表示)1、 一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測(cè)試”條件，若用它傳輸一個(gè)1000Hz的正弦信號(hào)，則必然 導(dǎo)致輸出波形失真。(X )2、在線性時(shí)不變

5、系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng)的輸出量與輸入量的拉氏變換之比稱為 傳遞函數(shù)。(V )3、 當(dāng)輸入信號(hào)x(t) 定時(shí)，系統(tǒng)的輸出 y(t)將完全取決于傳遞函數(shù)H(s)，而與該系統(tǒng) 的物理模型無(wú)關(guān)。(V )4、 傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。(V )5、 測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。(X )6、 幅頻特性是指響應(yīng)與激勵(lì)信號(hào)的振幅比與頻率的關(guān)系。(X )(四) 簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、什么叫系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系？2、3、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？4、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？第三章常用傳感器(一) 填空題1、 屬于能量控制型的傳感器有

6、 電阻、電感、電容、渦流 等,屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有 _ 壓電、磁電 等(每個(gè)至少舉例兩個(gè))。2、 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用金屬絲的幾何變形引起的電阻變化，后者利用半導(dǎo)體材料的電阻率 變化引起的電阻變化。3、為了提高變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對(duì)測(cè)量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用 差動(dòng)工作方式。4、 壓電式傳感器的測(cè)量電路(即前置放大器)有兩種形式：電荷 放大器和_電壓放大器，后接 電荷 放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)度的限制。5、 渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的_渦電流效應(yīng)。6、 磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是。7、

7、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)而工作的。(二) 選擇題1、 電阻應(yīng)變片的輸入為 。(1 )力 (2) 應(yīng)變 (3)速度(4)加速度2、 結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠 的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。(1)本身物理性質(zhì)(2 )體積大小(3)結(jié)構(gòu)參數(shù)(4)電阻值3、 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是 。(1)位移(2 )材質(zhì)鑒別(3)探傷(4)非金屬材料4、 變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成 關(guān)系。(1)非線性(2)線性(3)反比 (4)平方5、 半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是 。(1)長(zhǎng)度(2)截面積(3)電阻率(4)高通6、 壓電式傳感器輸出電纜長(zhǎng)度的變化，將會(huì)引起傳感器的產(chǎn)生變化

8、。(1 )固有頻率(2)阻尼比(3)靈敏度 (4)壓電常數(shù)7、 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是 傳感器。(1)電容式(2)壓電式 (3)電阻式(4)電渦流式8、 自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙、:變化時(shí)，其靈敏度 S與、：之間的關(guān)系是：S1 2 2(1) k(2) k：(3) k： 一(4) - k69、光電倍增管是利用效應(yīng)制成的器件。(1)內(nèi)光電(2)外光電 (3)光生伏特(4)阻擋層(三) 判斷對(duì)錯(cuò)題(用或x表示)1、 滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測(cè)量。(V )2、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器(V)3、 壓電加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。

9、(x )4、 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。(X )(四) 簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、哪些傳感器可選作小位移傳感器？2、 渦流傳感器測(cè)量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？渦流式傳感器能否測(cè) 量大位移量？為什么？3、電渦流傳感器除了能測(cè)量位移外，還能測(cè)量哪些非電量？4、電渦流傳感器能否測(cè)量塑料物體移動(dòng)的位移？若能測(cè)量理由是什么？不能測(cè)量理由是 什么？應(yīng)采取什么措施改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測(cè)量了。第四章 信號(hào)調(diào)理、記錄和顯示1、2、3、4、5、6、(一)填空題電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為_電壓或電流 輸出的裝置。在橋式測(cè)量電路中，按照 激勵(lì)電壓 的性質(zhì)，電橋可分為

10、直流和交流電橋。在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)工作時(shí)阻抗參與變化的_橋臂數(shù) 可將其分為半橋與全橋測(cè)量電路。調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正(余)弦信號(hào)與被測(cè)信號(hào)一相乘，使高頻信號(hào)的幅值隨被測(cè)信號(hào)的 變化而變化。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的_相乘。調(diào)頻波的解調(diào)又稱為 鑒頻.調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的幅值 與信號(hào)電壓成正比。.相乘O控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而頻率7、常用濾波器的上、下截止頻率c1、fc2的定義為幅頻特性曲線降為最大值的12倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率,其帶寬B = B =c2c1-2 fc1c2若為倍頻程濾波器 仁1與f c2的關(guān)系為fRC低通濾波器中 RC值愈 大，則上截止頻率愈低。(二)選擇

11、題1、 設(shè)有一電路， 作時(shí)R1 R1也R1(1) 14R1 e0R1是工作橋臂，-2 R1，則電橋輸出電壓eyR1R1(2)云(3)百即R2 , R3, R4是固定電阻，且 R1二R2二R3二R4。工()。eo為電橋的電源電壓。2 R1(4)一調(diào)幅過(guò)程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào) (2)相除(3)相加3、電路中鑒頻器的作用是(1)使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓(3)使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?、一選頻裝置，其幅一頻特性在濾波器。(1)低通(2)高通2、(1)相乘o(4)相減(2)使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫?4)使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?：區(qū)間近于平直，在 f20區(qū)間急劇衰減，這叫(3)帶通(4)帶阻品質(zhì)因數(shù)Q

12、等5、一帶通濾波器，其中心頻率是fo , -3dB帶寬是 B，則濾波器的于。(1)foB (2) f。一 B (3) foB(4) fB(三)判斷對(duì)錯(cuò)題(用或x表示)1、平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。(V)2、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。(x)3、帶通濾波器的波形因數(shù)，值越大，其頻率選擇性越好。(x)4、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。(V)第五章信號(hào)處理初步(-)填空題1、為了識(shí)別信號(hào)類型，常用的信號(hào)分析方法有、和。2、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有、和。3、在數(shù)字信號(hào)處理中，為避免頻率混疊，應(yīng)使被采樣的模擬信號(hào)成為5還應(yīng)使采樣頻率滿足采樣定理

13、即。4、如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz,為了防止在時(shí)域采樣過(guò)程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于Hz。5、若x(t)是均值為 u為零的寬帶隨機(jī)信號(hào)其自相關(guān)函數(shù)T =0時(shí)R( T ),T T 8時(shí) RV; 2.V; 3、X； 4、X； 5V;2xo兀Xo、2 ；2Xo21二 XoCOS（，t ：）Aaj 2：fTsin c（2二fo）TT sinc（2:f- o）T ；們oa2 _4二2 f2 r.y：/ j4 fa第二章測(cè)試裝置的基本特性（一）1、1/2，1/ 2， - 45 ； 2、123 ； 3、傅立葉變換法，濾波器法；4、A）eto ； 5、被測(cè)量；6、線性；（二）（ 4）（ 3）（ 2

14、）（ 4）（ 2）（ 3）（ 1）（三）X V V V X X（四）略第三章常用傳感器（一）1、電阻、電感、電容、渦流；壓電、磁電；2、金屬絲的幾何變形，半導(dǎo)體材料的電阻率變化；3、差動(dòng)；4、電荷，電壓，電荷；5、渦電流；6、mv / （m/s） ； 7、壓電 效應(yīng)。（二）（2） （3） （4） （2） （ 3）, （3） （4） （4） （2）（三）V V X X（四）略第四章信號(hào)調(diào)理、處理和記錄（一）1、電壓或電流；2、激勵(lì)電壓；3、橋臂數(shù)；4、相乘，相乘；5、鑒頻；6、幅值，頻率；7、幅頻特性曲線降為最大值的1倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率；B = fc2 - fc1 ； fc2 = 2fc1

15、 , 8、大；（二）（1） （1） （ 3） （2） （ 4）（三）V XXV（四）略第五章信號(hào)處理初步（一）1、概率密度函數(shù)，自相關(guān)函數(shù)；2、帶通濾波法，傅立葉變換法；3、有限帶寬，fs . 2fh ；4、100； 5、匚x2，0； 6、相干函數(shù)；7、AA ； 8、周期圖法；9、功率密度，能譜；10、時(shí)域，頻域；（二） 1、X； 2、2; 3、“； 4、2; 5、X； 6、X； 7、X；2Rx( ) = A。2AiCOS 122A2COS 22242A2- x）亠必（心亠心） 一4（；.-：.；12），C” 亠心2 ） I ；2、Rxy （.） sin .；Tt3、同頻相關(guān)、不同頻不相關(guān)；周

16、期成分與其自相關(guān)函數(shù)周期成分T ；4、信號(hào)的常值分量為其自相關(guān)函數(shù)均值的開方,的頻率相同、幅值成比例關(guān)系；5、該系統(tǒng)的作用是使信號(hào)幅值不變、相位提前:22 112：-6、sinc （t）dt = :1df 二二；/；河北科技大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳感器與測(cè)試技術(shù)期末考試試卷學(xué)院班級(jí)姓名學(xué)號(hào)題號(hào)二三四五六總分得分一、填空（每空1份，共20分）I 測(cè)試技術(shù)的基本任務(wù)是 。2. 從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)的卷積。3. 信號(hào)的時(shí)域描述，以為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以 為獨(dú)立變量。4. 如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為了防止在時(shí)域采樣過(guò)程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于Hz

17、。5. 在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)其的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋。6. 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者利用引起的電阻變化，后者利用 變化引起的電阻變化。7. 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。& 帶通濾波器的上下限截止頻率為fC2、fC1,其帶寬B =；若其帶寬為1/3倍頻程則fc2 = fc19. 屬于能量控制型的傳感器有、等。10 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為 、。II 相關(guān)濾波的工作原理是。12測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用 函數(shù)、函數(shù)和函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。二、選擇題(把正確答案前的字母填在空格上，每題1分，共10分)1. 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是 信號(hào)

18、。A 復(fù)雜周期B非周期C瞬態(tài)D隨機(jī)2. 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程必須 。A連續(xù) B統(tǒng)計(jì)特征與時(shí)間無(wú)關(guān)C各態(tài)歷經(jīng) D統(tǒng)計(jì)特征等于時(shí)間平均3. 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 。A固有頻率B 阻尼比C時(shí)間常數(shù)D靈敏度4. 系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為 。A 回程誤差B絕對(duì)誤差C相對(duì)誤差 D非線性誤差5. 電阻應(yīng)變片的輸入為 。A力B 應(yīng)變C速度D加速度6. 用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。A傳遞函數(shù)B互相關(guān)函數(shù)C互譜密度函數(shù)D相干函數(shù)7. 為使電纜的長(zhǎng)短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用 放大器。A 電壓B電荷C微分D積分& 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量而且不受油污等介質(zhì)影響的是傳感器。A電容式B壓電式C電阻式D電渦流式9. 信號(hào)分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號(hào)的頻率，可將磁帶,也可達(dá)到分析的目的。A 重放速度放快 B重放速度放慢C重放速度不變D多放幾次10. 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 。A存在，但5%B存