機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)考試題B與答案

1、下載可編輯一、填空題（每題 1 分，共 10 分）1.構(gòu)成信號 x( t) 的各頻率分量的集合稱為。2.在時間信號 x( t) 幅值不變的條件下， 若 x(t) X(f)，則 x (kt )（ k>0）。3.如果 函數(shù)與某一連續(xù)信號 f ( t) 相乘，則其乘積僅在t=0 處得到其余各點( t0) 之乘積均為零。4. 在平穩(wěn)隨機過程中， 若任一單個樣本函數(shù)的時間平均統(tǒng)計特征等于該過程的集合平均統(tǒng)計特征，這樣的平穩(wěn)隨機過程稱為隨機過程。5.當(dāng)測量裝置的輸入x 有一個增量x ，引起其輸出 y 發(fā)生相應(yīng)變化y ，則該裝置的絕對靈敏度為 S=。6.兩個傳遞函數(shù)各為H1 (s) 和 H2(s) 的

2、環(huán)節(jié)，其串聯(lián)后所組成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(s)為。7.半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的效應(yīng)。8.渦流式傳感器的變換原理是利用在交流磁場中的渦流效應(yīng)。9.設(shè)兩光柵刻線間的夾角為，柵距均為 W，則二者所生成之英爾條紋間的距離BH =。10. 信號的時域描述是信號時間歷程的直接記錄，頻域描述則反映了信號的。二、單項選擇題 （在下列每小題四個備選答案中選出一個正確答案，并將其字母標號填入題干的括號內(nèi)。每小題1 分，共 20 分）1.二階裝置的動態(tài)特性參數(shù)是它的()A. 時間常數(shù)B. 傳遞函數(shù) H(s)C. 固有頻率0 和阻尼比D.功率譜2.差動變壓器式電感傳感器是把被測位移量轉(zhuǎn)換成()的變化裝置

3、， 通過這一轉(zhuǎn)換從而獲得相應(yīng)的電壓輸出。A. 線圈自感B. 線圈互感C.LC 調(diào)諧振蕩D.RC調(diào)諧振蕩3.智能傳感器具有辨認、識別與判斷的功能，它是由（）而成。A. 智能型材料研制B. 傳感器與記憶合金組裝C. 傳感器與機器人組合D.傳感器與計算機組合4.RC 低通濾波器中， RC值越大，則（）A. 上截止頻率越低B. 下截止頻率越低C. 上截止頻率越高D.下截止頻率越高5.周期信號在時域內(nèi)按時間間隔T 采樣后，其頻譜將具有（）特征。sA. 周期、離散B. 非周期、離散C. 周期、連續(xù)D.非周期、連續(xù)6.無論二階系統(tǒng)的阻尼比如何變化， 當(dāng)它所受的激振力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時，該系統(tǒng)的位移與激振

4、力之間的相位差必為（）A. 0B. 90C. 180D. 0 90 之間反復(fù)變化的值7.某隨機信號的方差為x2 ，均方值為x2 ，均值為x ，則三者之間（）.專業(yè) .整理 .下載可編輯A. 存在關(guān)系式222B. 存在關(guān)系式222xxxxxxC. 存在關(guān)系式2(x ) 2D.相互獨立、沒有固定的關(guān)系式xx8. 測量裝置的頻率特性為A() 和 () ，當(dāng)它們滿足（）條件時，輸出波形與輸入波形將相似而無失真。A. A() =1，() =0B. A() =常量，() =常量C. A() =常量，() =t0 , t0 時間延遲D. A() =1，() =19. 二階欠阻尼系統(tǒng)固有圓頻率為n ，阻尼比為

5、，在激振力消失后將作衰減周期運動，其d 與n 和的關(guān)系為（）A.n12dB.n 12dC.n (12 )dD.n / (12 )d10. 渦流式電感傳感器的測量電路一般用（）A. 電容反饋式放大電路B. 阻抗分壓式調(diào)幅電路或調(diào)頻電路C. 電阻電容式積分電路D.電橋式脈寬調(diào)制電路11. 電荷放大器是一個（）放大器。A. 高增益，帶電阻的電流反饋式B. 低增益，帶電容反饋的積分運算C. 高增益，帶電容反饋的運算D.帶電橋的高增益12. 磁電式傳感器是把被測物理量轉(zhuǎn)換為（）的一種傳感器。A. 磁阻變化量B. 電荷量C. 電感變化量D.感應(yīng)電動勢13. 一般常用的光電池有硒、硅、 碲化鎘、硫化鎘等的

6、pn 結(jié)，其中作為能量轉(zhuǎn)換器使用最多的是（）光電池。A. 硒B.硅C. 碲化鎘D.硫化鎘14. 傳感器與被測量的對應(yīng)程度可用其（）表示。A. 精確度B. 穩(wěn)定性C. 線性D.靈敏度15. 設(shè)某信號中最高頻率為 A. 大于 f c 的（ 3 4）倍C. 等于 f c 的 2 倍f c ，按采樣定理，采樣頻率B. 大于D.小于f s 必須（）f c 的 2 倍f c 的 2 倍16. 自相關(guān)函數(shù)是區(qū)別信號類型的一個有效手段，若信號中含有周期成分則其自相關(guān)函數(shù)（ ）A. 在很大時衰減也很小B. 在很小時衰減就很大C. 在很大時都不衰減并具有明顯的周期性D. 在很大時不衰減但不具明顯的周期性17. 兩

7、個均值為零且具有相同頻率的周期信號，其互相關(guān)函數(shù)中保留了（）.專業(yè) .整理 .下載可編輯A. 這兩個信號的圓頻率B. 這兩上信號的幅值 x0 和 y0 以及相位差C. 其中一個信號的幅值 x0（或 y0 ）而且失去了相位關(guān)系D. 這兩個信號的圓頻率，對應(yīng)的幅值x0 和 y0 以及相位差18. 回轉(zhuǎn)軸的誤差運動是指（）誤差運動。A. 軸線的純徑向B. 軸線的徑向、軸向和角度的總體C. 軸的回轉(zhuǎn)角速度不均勻而導(dǎo)致的D.軸的徑向和軸向19. 壓電晶體式測力儀（）A. 剛度大，靈敏度高、頻率響應(yīng)寬但穩(wěn)定性不良B. 剛度大，靈敏度高、穩(wěn)定性好、但頻率響應(yīng)不寬C. 剛度好，靈敏度高、穩(wěn)定性好、頻率響應(yīng)寬D

8、. 剛度好，靈敏度低、穩(wěn)定性不良、頻率響應(yīng)寬20. 通常采用的彈性式壓力敏感元件有（）三類。A. 波登管、膜片和雙金屬片B. 八角環(huán)、膜片和波紋管C. 波登管、螺形簧和C 形簧D.波登管、膜片和波紋管三、多項選擇題 （在下列各小題的五個備選答案中有二至五個正確答案，請將正確答案全部選出，并將其字母填入題干的括號內(nèi)，正確答案沒有選全或有錯選的，該題無分。每小題1分，共 10 分）1. 周期信號的強度以 ( )來表達。A. 峰值B. 絕對均值C. 方差D. 有效值E. 平均功率2.一般交流電壓表均按有效值刻度在測量非正弦信號時, 其輸出量 ()A. 不一定和信號的有效值成比例B. 一定和信號的有效

9、值成比例C. 一定和信號的峰值成比例D. 可能和信號的峰值或者絕對均值成比例, 視表內(nèi)檢波電路而定E. 一定和信號的絕對均值成比例3. 非周期信號的幅值譜|X(f)| 和周期信號的幅值譜 |C n| 很相似 , 但兩者是有差別的。 其差別突出表現(xiàn)在 ( )A.|C n| 的量綱與信號幅值量綱不一樣B.|X(f)| 的量綱與信號幅值量綱不一樣C.|C n| 的量綱與信號幅值量綱一樣D.|X(f)| 的量綱與信號幅值量綱一樣E.|C | 和 |X(f)|的量綱雖然相同但物理概念不一樣n4. 若 G(f) 是 g(t)的頻譜 , 設(shè) g(t) 為時域中的周期脈沖序列, 其周期為 T ，其幅值為1，則

10、頻s域中的 G(f) 必為（）A. 周期脈沖序列B. 周期連續(xù)函數(shù)C. 周期為 1TsD. 幅值為 1E. 非周期連續(xù)函數(shù)Ts5. 描述各態(tài)歷經(jīng)隨機信號的主要特征參數(shù)有（）A. 均值、方差B. 均方值C. 概率密度函數(shù).專業(yè) .整理 .下載可編輯D. 自相關(guān)函數(shù)E. 功率譜密度函數(shù)6.一般而言，測量裝置的靈敏度越高，則（）A. 動態(tài)特性越好B. 動態(tài)特性越差C. 測量范圍越窄D. 測量范圍越寬E. 穩(wěn)定性越差7.所謂伯德圖（ Bode 圖）是指（）曲線的總稱。A. A()B. 20 lg A() lgC. () lgD.()E. 20lg ( ) lg()8.實際濾波器的基本參數(shù)有（）A. 紋

11、波幅度和截止頻率B. 帶寬和品質(zhì)因素C. 倍頻程選擇性D. 矩形系數(shù)E. 放大系數(shù)9.實現(xiàn) A/D 變換的方法很多。例如（）A. 積分式B. 微分式C. 跟蹤比較式D. 斜坡比較式E. 逐次逼近式10. 考慮到不失真條件，光線示波器中的振子應(yīng)有如下要求（）A. 固有頻率應(yīng)盡可能高，阻尼比盡可能低B. 阻尼比接近0.7, 固有頻率約為被測信號的2 倍C. 固有頻率應(yīng)盡可能低, 阻尼比接近0.7D. 活動部件轉(zhuǎn)動慣量要小E. 要用扭轉(zhuǎn)剛度較小的張絲 , 相應(yīng)地該振子的靈敏度提高四、問答題（每小題 5 分，共 25 分）1. 電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？2. 下圖是一種傳感器的工

12、作原理圖， 試問這是何種形式的傳感器？用圖中符號簡述其工作原理。3. 選用傳感器時要考慮哪些問題？4. 什么叫調(diào)制？什么叫解調(diào)？在測量中為何要將信號先調(diào)制然后又解調(diào)？5. 光電轉(zhuǎn)換元件有哪些優(yōu)點？由于這些優(yōu)點使它在工業(yè)技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。五、計算題（每題 10 分，共 20 分）1. 用一階量儀作 100Hz正弦信號的測量， 如要限制振幅誤差在 5%以內(nèi)，則該量儀的時間常數(shù)應(yīng)設(shè)計成多大？2. 某光線示波器的振動子輸入i(t)為單位階躍，輸出( t) 如下圖所示的衰減振動，試根據(jù)圖中數(shù)據(jù)確定該振動子的固有頻率n 及阻尼比。.專業(yè) .整理 .下載可編輯六、綜合題（共10 分）一精密高速機床，傳

13、動部分由電機、齒輪、滾動軸承等組成，因操作不當(dāng)產(chǎn)生了振動現(xiàn)象?，F(xiàn)要求：（ 1）組成一個測量該振動加速度的測試系統(tǒng)（以框圖形式表述）（ 2）簡述傳感器的選用原則，（ 3）簡述框圖各組成部分的作用，（ 4）簡述信號分析時，欲得到信號頻譜所采用數(shù)字信號處理的具體步驟。七、任選題（共5 分。以下共有3 小題，考生任選一題解答，多做則以前一題計分。）1. 采用數(shù)字信號處理方法對測試信號進行分析前 , 必須對所獲取的模擬信號進行哪些預(yù)處理工作？2. 一磁電式速度傳感器的幅頻和相頻特性如下圖所示，其中0 為該傳感器的固有角頻率，為被測角頻率，其阻尼比為 0.7 ，為了盡量減小測量時的幅值和相位誤差，（ 1）

14、該傳感器應(yīng)工作在什么條件下？（2） f 0=10Hz 時，其工作最低頻率(f)范圍應(yīng)為多少？3. 測量主軸回轉(zhuǎn)誤差運動， 需使用位移傳感器。 試根據(jù)回轉(zhuǎn)誤差運動測量的特定情況 （例如：精確度高、量程范圍小、不允許與測量零件接觸、主軸表面材質(zhì)不一定均勻等），逐一分析電感式、電容式、電阻式、光柵式、磁柵式的性能，確定它們適用與否。答案一、填空題（每題1 分，共 10 分）1. 頻譜2.1 X ( f )3.f ( 0) (t)4.k k各態(tài)歷經(jīng)5.y / x6.H 1 (s) H 2 (s)7. 壓阻8.金屬導(dǎo)體9.W /1 分，共 2010.頻率結(jié)構(gòu)二、單項選擇題（每題分）.專業(yè) .整理 .下載

15、可編輯1.C2.B3.D4.A5.A6.B7.B8.C9.B10.B11.C12.D13.B14.A15.B16.C17.D18.B19.C20.D三、多項選擇題（每題1 分，共 10 分）1.ABDE2.AD3.BC4.ACD5.ABCDE6.CE7.BC8.ABCD9.ACDE10.BD四、問答題（每小題5 分，共 25 分）1. 電阻絲應(yīng)變片利用導(dǎo)體形變引起電阻變化，半導(dǎo)體應(yīng)變片利用半導(dǎo)體電阻率變化引起電阻變化。2. 本題圖所示為差動變壓器式傳感器的工作原理圖。測桿P 在中間位置時， WW1 之間的互感與 WW2 之間的互感相等，感應(yīng)電勢 e1e2 , e00 ，測桿上移后 , WW1

16、的互感增大 , WW2 互感減小 , e1 e2 ,e0 0 反之 e 0 。3. 選用傳感器要考慮（ 1）靈敏度（ 2）響應(yīng)特性（ 3）線性范圍（ 4）穩(wěn)定性（ 5）精確度（ 6）測量方法4. 把緩慢變化的信號變?yōu)轭l率適當(dāng)?shù)慕涣餍盘柗Q為信號調(diào)制；把調(diào)制過的交流信號還原到原來的信號稱為解調(diào)。調(diào)制的目的是為了便于信號的處理和放大。5. 光電轉(zhuǎn)換元件的優(yōu)點是：靈敏度高、體積小、重量輕、性能穩(wěn)定、價格便宜。五、計算題（每小題10 分，共 20 分）1.一 階 量 儀 的 頻 率 響 應(yīng) 函 數(shù) H ( j )1,幅頻特性j1H ( )1/1( )2，欲誤差小于 5%， H ( ) 應(yīng)大于 0.95,

17、 已知故 : 1/ 1 (200 )2 應(yīng)大于 0.95, 解得 :2 f2000.0005232. 由圖可見衰減振動的周期為6.28ms= 6.2810 3s10002f d1000r / s即衰減振動的頻率f d，相應(yīng)d6.28ln M 1，圖中注明 ln M 1阻尼比與振幅衰減的關(guān)系為2/ 122M 2M 2故有/121，解得10.7072衰減振動d 與無阻尼振動n 的關(guān)系為dn12代入值，得 n2 d1410r / s六、綜合題（共10 分）（ 1）被測對象壓電加速度計電荷放大器數(shù)字信號處理顯示記錄（ 2）測量對象為高速、精密機床的振動，其頻率較高、振幅不太大，宜采用壓電加速計。（ 3

18、）被測對象產(chǎn)生的振動，其加速度被壓電加速度計轉(zhuǎn)換為電信號（電荷），然后被電荷放大器轉(zhuǎn)換為被放大了的電壓信號，經(jīng)過信號的預(yù)處理及A/D 轉(zhuǎn)換和運算處理后得到處理數(shù)據(jù)，再經(jīng)顯示記錄即可得到測量處理結(jié)果。（ 4）信號預(yù)處理.專業(yè) .整理 .下載可編輯采樣和量化（A/D 轉(zhuǎn)換）確定分析信號的長度T 和數(shù)據(jù)點數(shù)N選窗函數(shù)（加窗）進行 FFT運算，從而得到信號頻譜七、任選題（每題5 分）1. （ 1）如果處理前為調(diào)制信號首先要進行解調(diào)，如果不是調(diào)制信號則不需解調(diào)。（ 2）抗混疊瀘波。（ 3）消除直流分量（當(dāng)測試信號中不應(yīng)有直流分量時）。（ 4）電壓幅值處理，使幅值適應(yīng)于A/D 轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍2. （ 1）應(yīng)工作在0 的條件下。（ 2） f (78)f