機械工程測試技術基礎試題及答案

1、一、選擇題1、 差動式變極距式電容傳感器的靈敏度是變極距式傳感器的_A.A 2B、3C、4D 52、 信號有多種類型，從分析域上看，經(jīng)典的分析方法有_D_和 _D_。A、時域法，相頻法B、時域法，幅頻法C、相頻法，幅頻法D時域法，頻域法3、壓電式傳感器的轉換原理是利用晶體材料的 _B_。A、電阻應變效應B、壓電效應C、電磁感應D霍爾效應4、 傳感器的靜態(tài)特性中，輸出量的變化量與引起此變化的輸入量的變化量之比稱為_B_A、線性度B、靈敏度 C穩(wěn)定性 D回程誤差6、 信息與信號二者間關系是_C。A、信息與信號相同B信息包含信號C、信息在信號之中D信息與信號無關7、 當兩信號的互相關函數(shù)在to有峰值

2、，表明其中一個信號和另一個信號時移to時，相關程度 _B。A、最低B、最高C適中D 般8傳感器的靈敏度越高，意味著傳感器所能感知的 _A_越小。A、被測量B、輸出量 C頻率特性D顯示值9、測試工作的任務主要是要從復雜的信號中提取 ()rA、干擾噪聲信號rB、正弦信號aC、有用信號rD頻域信號10、時域信號的時移，貝U頻譜變化為()rA、擴展B、壓縮rC、不變D相移11、記錄磁帶快錄慢放，放演信號的頻譜帶寬()A、變窄，幅值壓低B擴展，幅值壓低C、擴展，幅值增高* D變窄，幅值增高12、 用二階系統(tǒng)作測量裝置時，為獲得較寬的工作頻率范圍，則系統(tǒng)的阻尼比應()J A、愈大愈好B、愈小愈好D接近-C

3、、接近1/2 13、對二階系統(tǒng)輸入信號x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,則系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出方程的通式為()B、A1A2si nwltsi nw2t15、16、C、A1Z sinw1t+A2 / sinw2tA1 sin (w1t+ ©zl) +A2 sin (w2t+ ©27)在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，而且不受油污等介質影響的是()A、電容式C、電阻式B、壓電式D電渦流式只使在fe1fe2間頻率的信號通過，應采用()濾波器A、帶阻C、高通D低通17、在選用振子時，除了使阻尼比接近0.7外，應使被測正弦信號的最高頻率fm()振動A1sin(ww1t+ &#

4、169; 1) +A2sin(w2t+ © 2)子的固有頻率fn>2倍A、等于C、<(0 . 5 - 0 . 6)<0 .1 倍18、為使電纜的長度不影響壓電式傳感器的靈敏度，應選用()放大器。A、電壓B、電荷19、c、微分D積分當Tx時,信號x ( t )的自相關函數(shù)Rx(T )呈周期性變化,說明該信號()o為周期信號B、含有周期成份C、為離散信號D為非周期信號20、正弦信號的自相關函數(shù)，使原有的相位信息（）A、不變B、丟失C、移相D 定變?yōu)?0°21、不能用確定的數(shù)學公式表達的信號是（）信號。A、復雜周期B、瞬態(tài)C、非周期* D隨機22、非線性度是表示

5、定度曲線（）的程度。A、接近真值” B、偏離其擬合直線C、正反行程不重合D滯后現(xiàn)象23、自相關函數(shù)一定是（）函數(shù)。A、奇 B、偶C、周期D非周期）做為解調器24、為了能從調幅波中很好地恢復出原被測信號，通常用（A、鑒頻器B、整流器C、鑒相器D相敏檢波器25、 采樣時為了不產(chǎn)生頻譜混疊，采樣頻率必須大于信號最高頻率的（）倍A 4'B、2C、10D 526、壓電式傳感器前置放大器的主要作用是（）。A、把傳感器的低阻抗輸出變換為高阻抗輸出* B、把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出C、調制傳感器的輸出信號D對傳感器的輸出信號盡行檢波接法可27、 在電橋測量電路中，由于電橋接法不同，輸出的電壓

6、靈敏度也不同，_D_ 以獲得最大的輸出。A、單臂電橋B、差動半橋C、補償電橋D全橋28、壓電傳感器所使用的前置放大器在電路中起著很重要的作用，以下說法錯誤的是 _B_。A、將傳感器的高阻抗輸入變成低阻抗輸出。B、將傳感器的底阻抗輸入變成高阻抗輸出。C、將壓電傳感器的微弱信號放大。D電壓放大器和電荷放大器的區(qū)別在于電荷放大器帶有一個深度負反饋。29、 幅值調制裝置實質是一個CA、低通濾波器E、高通濾波器C、乘法器D、振蕩器30、理想濾波器在通帶內的幅頻特性為 AE、零A、常數(shù)C、零或常數(shù)D、無法確定31變極距型電容傳感器的輸出與輸入，成( A )關系。A. 非線性 B. 線性 C. 反比 D.

7、平方 32如果窗函數(shù)頻譜的主瓣峰值相對于左右旁瓣峰值越大，則該窗函數(shù)的泄漏誤差(A )A. 越小 B. 越大 C. 不定 D. 不確定 33不能用渦流式傳感器進行測量的是 ( D ) 。A. 位移 B. 材質鑒別 C. 探傷 D. 非金屬材料34設時域信號x(t)的頻譜為X(f)，則時域信號(C)的頻譜為X(f + f0 )。j 2 f0tj2 f0tA . x(t t0 ) B. x(t t0 ) C. x(t)e D. x(t)e 35壓電式傳感器后面的放大器的主要功能為(C )。A. 阻抗變換 B. 信號放大 C. 阻抗變換和信號放大 D. 不確定 36一個相鄰雙臂工作的測力電橋，如果將

8、兩工作臂的一個應變片均改為兩個應變片串聯(lián)， 則電橋的輸出電壓( D)A. 加大一倍 B. 減小一倍C. 不變D. 加大兩倍37一個相鄰雙臂工作的測力電橋，如果將兩工作臂的一個應變片均改為兩個應變片串聯(lián)， 則電橋的輸出電壓()A. 加大一倍 B. 減小一倍C. 不變D. 加大兩倍二、判斷題1、 測試工作的任務主要是要從復雜的信號中提取有用信息。T2、 周期信號各次諧波的頻率只能是基波頻率的整數(shù)倍。T3、一般把控制高頻震蕩波的緩變信號稱為調制波，載送緩變信號的高頻震蕩稱為載波，調制 后的震蕩波稱為已調波。 T4、測量環(huán)節(jié)作為被測量環(huán)節(jié)的負載 , 兩環(huán)節(jié)將保持原來的傳遞函數(shù)。 F5、 一個理想的測試

9、裝置，其輸入和輸出之間應具有線性關系為最佳。T6、 壓電傳感器的前置放大器的主要作用是對傳感器輸出信號進行解調。F7、 周期信號的頻譜是由無限多條離散譜線組成，每一條譜線代表一個諧波分量。T 8當工=0時，自相關函數(shù)值最小值。F9、濾波器中，一般規(guī)定幅頻特性值等于 1.414A 時所對應的頻率稱為截止頻率。 F0.70710、用二階系統(tǒng)作測量裝置時，為獲得較寬的工作頻率范圍，則系統(tǒng)的阻尼比應接近11、信噪比越大則有用信號的成分越大 , 噪聲影響也大。 T12、用二階系統(tǒng)作測量裝置時，影響幅值測量誤差大小的參數(shù)有靈敏度。T13、在電橋測量電路中，由于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同，差動半橋

10、接法可以 獲得最大的輸出。 F14、周期信號頻譜具有發(fā)散性、諧波性、離散性。 T15、對于電壓放大器來說，當改變電纜的型號尺寸，輸出電壓將不改變。F16、前置放大器在電路中起到了放大傳感器微弱信號和將傳感器的低阻抗輸出變換為高阻抗 輸出的作用。 F17、霍爾式傳感器是目前國內外應用最廣的一種磁敏傳感器之一，其工作原理為霍爾效應。T18、差動半橋接法的靈敏度是單臂電橋靈敏度的3 倍。 F19、 任意函數(shù)和S函數(shù)的卷積，就是將該函數(shù)在自己的橫軸上平移到S函數(shù)所對應的位置。 F20、調制是指利用被測緩變信號來控制或改變高頻震蕩波的某個參數(shù)。使其按被測信號的規(guī) 律變化，以利于信號的放大與傳輸。 T21

11、非周期信號的頻譜都是連續(xù)的。 （T ）22隨機信號是確定性信號。 （ F） 23傳遞函數(shù)不僅反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程，還反映了系統(tǒng)響應的過渡過程。（ T）24變間隙式差動變壓器是一種電容式傳感器。 （ F） 25選擇好的窗函數(shù)對信號進行截斷，可以減少能量泄漏。（T ）26非周期信號的頻譜一定是離散的。 （ F）27瞬態(tài)信號是能量有限信號。 （ T ）28變面積型電容傳感器的靈敏度不為常數(shù)。 （F ）29在直流電橋中， 只要滿足任意兩相鄰橋臂的阻值之乘積等于另外兩相鄰橋臂阻值的乘積， 則電橋一定處于平衡。 （ F ）30測試系統(tǒng)的靈敏度越高測量性能越好。 （F）三、填空題1、若x（t）的傅立葉變換是

12、X（f）,則x（kt）的傅立葉變換是（1/k*X*（f/k）2、測試裝置輸出波形無失真但有時間延遲的不失真測試條件是：裝置的幅頻特性為（常熟 ），相頻特性為（ ）。3、x（t） 的頻譜是 X（f） ,y（t） 的頻譜是 Y（f）, 若在頻域內 X（f） 與 Y（f） 作相乘運算，則對應在時域內 x（t） 與 y（t） 應作_卷積）關系最佳4、一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應該具有（線性5、 壓電式傳感器是利用某些物質的 壓電效應 工作的6、 調幅波可以看作是載波與調制波的乘積 。7、 為了提高便極距型電容傳感器的靈敏度，線形度及減小外部條件對測量精度的影響，實際 應用時常常采用差動式作方

13、式8 頻率不同的兩個正弦信號,其互相關函數(shù)Rxy（ t ）=（0）9、 濾波器分離信號中相鄰頻率成份的能力稱為（分辨能力），它取決于濾波器的（帶寬）。10、壓電式傳感器在使用電壓前置放大器時，連接電纜長度改變，測量系統(tǒng)的靈敏度也發(fā)生變化11、 測試系統(tǒng)通常由（傳感器），（信號的調理與轉換）及（信號處理）所組成。12、對連續(xù)時域信號作加窗截斷處理，必然會引起頻譜的（ 泄漏）現(xiàn)象。13、 能用確切數(shù)學式表達的信號稱為_確定性信號，不能用確切數(shù)學式表達的信號稱為 隨機_信號。14、 選擇窗函數(shù)對信號進行截斷時，應力求其頻譜的主瓣寬度窄些，旁瓣幅度小些。15、 根據(jù)濾波器的選頻作用分，濾波器可分為低通

14、錄波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。16、 由S函數(shù)卷積特性，任一函數(shù)x（t）與具有時移to的單位脈沖函數(shù)S （t ±to）的卷積為x=（t 土 to）， S （t）函數(shù)的頻譜密度函數(shù)為。四、簡答題1、差動型變磁阻式電感傳感器在使用時常把兩個線圈接在電橋的兩個相鄰橋臂中，試問：（1）此電橋需接入何種激勵電壓？（ 2）該電橋的輸出電壓是何波形（3）輸出電壓的幅值與 傳感器的什么量有關？（ 4）輸出電壓大小能否反映被測量的方向？欲知被測量的方向，測量 電路中應帶有什么環(huán)節(jié)？（1）高頻正弦電壓（2）高頻正弦電壓的幅值隨傳感器輸出波的變化而變化（3）靈敏度（4）不能，在測試電路接入差

15、動相敏檢波電路2、在用應變儀測量機構的應力，應變時，如何消除由于溫度變化所產(chǎn)生的影響？利用電橋的和差特性，將兩片應變片分別接到測量機構的相對面，并接入電橋中相鄰的橋臂 上，使得由于溫度變化而導致的輸出電壓的無用值相互抵銷。3、把一個變阻器式傳感器按如圖接線，它的輸入量是什么？輸出量是什么？在什么條件下, 它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關系？輸入疑是被測星的位暮匸愉出戢是電壓值只有當變肌器 的最大電陽值與后接電路的輸入電齟比值趨于0時它的 輸出呈與輸入戢之間有較好的線性關系4、金屬電阻絲應變片與半導體應變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何特點？財是利用酬形變曲m值變盤后者是利用半導體電肛鞍化引趙

16、雎變佻金屬電虢應變丿惱 理和鉞特性妬 做颯嫌斂札 軸體應變丿I應變靈軸尢 臨小成肺注應變 電阻的元佻mo 姍可碎不如金屬應姝5、簡述壓電效應現(xiàn)象；石英晶體所產(chǎn)生的縱向和橫向壓電效應產(chǎn)生的電荷聚集在哪里？其大 小分別如何計算？某些物質在外力的作卅下不僅幾何尺寸發(fā)生了變化J而且內部極化，某些表而上出現(xiàn)電荷，形成電場n 當外力去掉時，又重新回到原來的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為壓電效應現(xiàn)象.石英仙體所產(chǎn)生的眾向壓電效 應產(chǎn)生的電荷§喋集在與電軸（X）垂直的平面匕其大小為監(jiān)弘叫石期體所產(chǎn)生的橫向爪 電效應產(chǎn)生的電荷£聚集在與電軸（X）垂直的平面上,其大小為弘二如a> b分別為晶 體片的

17、長謝輙若沿電軸X軸方向施加外力時，會產(chǎn)生縱向壓電效應。若沿機械軸（丫）方向施加外力時，會產(chǎn)生橫向壓電效應6、什么是調制，調制的目的是什么，如何實現(xiàn)對信號進行調幅和解調？調制是指利出某種低顏信號來控制或改變一高頻振蕩宿號的某個參數(shù)的過程佶號訓理的的日的是（1） 實現(xiàn)緩變信號的犢輸特別是遠距離桜輸（2）槌髙倡號桂輸中的抗十擾能力和佶噪比對佶號進行諷幅 是將一個髙頻載波宿號9被測佶號瞬 惱得奇頻信號的幅值隨被測信號的變化而變化乜可使用同步解 訓、柑墩檢波的方式來實現(xiàn)對借號進ow. - 7、試用方框圖描述測試系統(tǒng)的組成，并簡述測試工作的全過程傳戡mms勰曲述芮戦等）檢時賊為電埶中眠觀置時撤鋤電騁用飾輸

18、 肺怖贈卿m變師戕件浙値號分杭凰靈就置瞧躺果顯示卅來粽緬歸 勲曲動控堿歆8什么是負載效應？對于電壓輸出的環(huán)節(jié)，減輕負載效應的措施有哪些?A儲置翹跚-牲上叭由于姓肚交麵述前魅的讎處英至柩個裝酗陸爛時 燃生軌楓霜為觴敗磯 肝電哺櫛環(huán)節(jié)，減輕負驟應的廉有：（1）躺后鋼節(jié)（贈）虢認就；（加辯兩個湘幟的壞節(jié)才翰赫翳入F蹶低鈾默 繃尢臥以恆-方蹴小從前WM取施軌另-方南錄受后-環(huán)節(jié)（負載）馭懈小蚯刪 般化從而減輕輝購；使服朋零翻錢理，便麗環(huán)節(jié)幾乎不從娜節(jié)哋能軋9、試說明二階測試系統(tǒng)的阻尼度大多采用 0.60.7的原因。阻尼比在這個范圉內叮提離奈統(tǒng)響屁的快速性.以及工作的范鬧更大些I H m ai ! ai

19、 in i i w bmh n i i10、簡述渦流式傳感器的工作原理，它有哪些特點 ？HSWmiBBi ffiM >i 總 ft蝕板n盧精的酗鋼山刪電海理電沉也歸敘蜒城：,oi?w>融臚生的效撕（D冷繃僦刪埶方就瓦$1烈.由于満轍關冊肚伽繃醮做時2發(fā)蚊化埶諏魚有光ii、何謂壓電效應？壓電式傳感器對測量電路有何特殊要求？為什么?魁物魁外加側下,砌L耐地了軌而刖輸觀毗砂琳電廉 制赧制,遁犧別縣赭站卜也確施輙應確體弱抵軸制貓諭 入般融tMH肝鈾轄Q則吹帽麹曙 揍制了饋蒯綁粘 冊鈾 齟耙敕麻麒眥12、試述霍爾效應及其用來測量位移的原理。BIftSW 舫社護輔觴 fflW 鍬歓姬五、計算分

20、析題s為兩傳感器的中點至漏損處的距離1、試用相關分析的知識說明如何確定深埋在地下的輸油管裂損的位置。鄭處可視伸兩側傳措聲林聲瀾在兩側魏上刪湄傳翻曲腿器2,井緬魏黠號 削犠觥關師儀器匕砌放誹感訓兩點礫拋t不等臥躺越音懈至兩傳腳U有 腫生也:相鄭上“認陽(曲射他這竹川是時總 抵詼縱戮腫倆傳勰申點 的瞞為“叭/2鮪觥管斛時迸®見yfVi2、簡述霍爾效應現(xiàn)象，并說明如圖所示利用霍爾傳感器是如何測位移的?將霍耳元件置于磁場B中，當有電流流過時，在垂直 于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為 霍爾效應。將霍爾元件置于磁場中， 左半部磁場方向向上， 右半部磁場方向向下， 從a端通人電流

21、I，根據(jù)霍爾效應, 左半部產(chǎn)生霍爾電勢 VH1,右半部產(chǎn)生露爾電勢 VH2其方向相反。因此，c、d兩端電勢為VH1 VH2如果霍爾元件在初始位置時VH1=VH2則輸出為零；當改變磁極系統(tǒng)與霍爾元件的相對位置時，即可得到輸出電壓，其大小正比于位移量。3、求周期信號 x(t)=0.6cos(10t+30 °)+0.3cos(100t-60 °)通過傳遞函數(shù)為 H(s)=1/(0.005s+1)的裝置后所得到的穩(wěn)態(tài)響應。(10分)檢 糧牆如性系統(tǒng)的盛加樣性以更同頻聿將性，可役舊盂堀應番數(shù)為y （t） I凱6A（I0）映（10說Q勿（10）10.3A（100）uos（100t-6（r+ （100）由 II（s）-l/（U05H）5 H（ju）4/（jO.OO5w+lL 則A伽）=l/J（L0皈獷從單血）=譏巴皈（0<5（j ）故 A（厠二 0（10）二 A （100）（100）=4、 以阻值R=120Q、靈敏度S=3的電阻絲應變片與阻值為120Q的固定電阻組成電橋，供橋 電壓為6V,并假定負載電阻為無窮大，當應變片的應變?yōu)?£和300 &時，分別求出半橋 雙臂、全橋式電橋的輸出電壓，并比較兩