《測試技術(shù)》復(fù)習(xí)要點

1、機(jī)械測試技術(shù)要點 緒論測試技術(shù)的定義：測試技術(shù)在工程、技術(shù)開發(fā)及科學(xué)研究中的作用：測試工作的基本內(nèi)容和基本步驟；測試系統(tǒng)的基本組成框圖。填空： 1。測試技術(shù)是 測量 和 試驗 技術(shù)的統(tǒng)稱。2測試的基本任務(wù)是_，測試是_和_的綜合。3信號處理可以用模擬信號處理系統(tǒng)和_來實現(xiàn)。4信號中包含被測對象的狀態(tài)或特征的有用 信息 ，它是人們認(rèn)識客觀事物內(nèi)在規(guī)律、研究事物之間相互關(guān)系、預(yù)測未來發(fā)展的 依據(jù) 。5測量結(jié)果與 被測真值 之差稱為 測量誤差 。選擇題：力的量綱是LMT-2,在國際單位制中，它是 。A.基本量 B. 導(dǎo)出量 C. 被測量 D.質(zhì)量簡答題：一個計算機(jī)測量系統(tǒng)的基本組成包括哪些主要環(huán)節(jié)？

2、每個環(huán)節(jié)的作用是什么？ 第一章 信號及其描述l、信號分類的基本方法。2、周期信號的時域定義與判斷方法：典型周期信號(正、余弦信號、周期方波、三角波)傅立葉級數(shù)計算及其幅相頻譜曲線：周期信號的頻譜的基本特點(離散性、諧波性、收斂性)：周期信號的強(qiáng)度計算：峰值、平均值、有效值、平均功率。3、典型非周期信號的傅立葉變換計算，建立連續(xù)頻譜概念。4、傅立葉變換的幾個主要性質(zhì)(奇偶虛實性、線性替加性、對稱性、尺度變換特性、時移與頻移特性、卷積特性)的定義、推導(dǎo)：并應(yīng)用這些性質(zhì)解決某些信號的頻譜計算問題(例如正、余弦信號、脈沖函數(shù)、脈沖序列、矩形窗函數(shù))。填空： 1.確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類

3、，前者頻譜特點是 離散的 ，后者頻譜特點是 連續(xù)的 。2.周期信號的傅氏三角級數(shù)展開式中：表示 余弦分量 的幅值，表示 正弦分量 的幅值，表示直流分量。一.23.信號的有效值又稱為 均方根值 ，有效值的平方稱為 均方值 ，它描述測試信號的強(qiáng)度(信號的平均功率)。4.傅里葉變換是建立信號 時域描述 和 頻域描述 一一對應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。5.余弦函數(shù)只有 實 頻譜圖，正弦函數(shù)只有 虛 頻譜圖。6正弦信號的均方根值 。7周期信號的頻譜具有 、 、 三個特點。 8函數(shù)具有_ _性質(zhì)。9非周期信號的頻譜可用_變換來求得。10繪制周期信號的單邊頻譜圖依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 均方根植 ，而繪制雙邊頻譜圖依據(jù)的數(shù)

4、學(xué)表達(dá)式是 均方值 。11單脈沖函數(shù)的頻譜為 1 ，它在所有頻段上都是 等強(qiáng)度 ，這種信號又稱 白噪聲 。12.隨機(jī)信號不能用確定的 數(shù)學(xué)關(guān)系式 描述，也不能預(yù)測其未來任何瞬時值，但其值的變動服從 統(tǒng)計 規(guī)律。13.確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點是離散的 ，后者頻譜特點是連續(xù)的 。選擇題：1、 描寫周期信號的數(shù)學(xué)工具是 B 。A、相關(guān)函數(shù)； B、傅氏級數(shù)； C、傅氏變化； D、拉氏變換。2、 連續(xù)非周期信號的頻譜是 C 。A、離散、周期的； B、離散、非周期的； C、連續(xù)、非周期的； D、連續(xù)、周期的。3、 時域信號但持續(xù)時間延長時，頻域中的高頻成分 C 。A、不變；

5、B、增加； C、減少； D、變化不定。4、 不能用確定函數(shù)關(guān)系描述的信號是 C 。A、復(fù)雜周期函數(shù)； B、瞬變信號； C、隨機(jī)信號。5、 兩個函數(shù)和，把運(yùn)算式稱為這兩個函數(shù)的 C 。A、自相關(guān)函數(shù)； B、互相關(guān)函數(shù)； C、卷積。6、描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是 。A相關(guān)函數(shù) B拉氏變換 C傅氏變換 D.傅氏級數(shù)7、數(shù)字信號的特征是 。A時間上離散、幅值上連續(xù) B時間、幅值上均離散C時間、幅值上都連續(xù) D時間上連續(xù)、幅值上量化8、時域信號的時間尺度壓縮時，則其頻帶的變化為 。A頻帶變窄、幅值增高 B頻帶變寬、幅值壓低C頻帶變窄、幅值壓低 D頻帶變寬、幅值增高簡答題：1信號的分類方法有哪些？它們的特點

6、如何？2FT的性質(zhì)有哪些？3周期信號的頻譜具有哪幾個特點？4簡述信號頻譜的含義，下圖為在某傳動裝置上測得的振動信號波形和幅值譜，請從頻譜上讀出信號的特征參數(shù)(固有頻率)。計算題：1求下圖所示周期信號的傅里葉變換并畫出其頻譜圖。2求傅里葉級數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜。 第二章 測試裝置的基本特性1、定常線性系統(tǒng)的定義，性質(zhì)。2、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性的基本概念，各種靜態(tài)特性指標(biāo)；(靈敏度、線性度、回程誤差)的意義及評價方法。3、二階系統(tǒng)的動態(tài)特性(傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù))的基本概念與相互關(guān)系；分析典型一、二階系統(tǒng)的幅頻特性、相頻特性、實頻與虛頻特性曲線。4、測試裝置不失真測試的時域、

7、頻域條件。5、測試裝置對任意激勵的響應(yīng)的計算方法，計算測試系統(tǒng)對典刑信號(簡諧信號或多個簡諧信號的疊加)的時域響應(yīng)，計算其輸出誤差。6、階系統(tǒng)時間常數(shù)、二階系統(tǒng)固有頻率、阻尼比的測定方法。填空：1工程測量可分為 靜態(tài) 測量和 動態(tài) 測量。2線性系統(tǒng)中的兩個最重要的特性是指（線性疊加性 ）和（ 頻率保持性）。3測試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時間而變化的系統(tǒng)，則稱為（定常 ）系統(tǒng)。若其輸入、輸出呈線性關(guān)系時，則稱為（ 線性）系統(tǒng)。4測試裝置對單位脈沖函數(shù)的響應(yīng)，稱為 脈沖響應(yīng)函數(shù) 記為，的傅氏變換就是裝置的 頻率響應(yīng)函數(shù) 。5為了求取測試裝置本身的動態(tài)特性，常用的實驗方法是（階躍響應(yīng)法）和（ 頻率響應(yīng)法

8、）。6測試系統(tǒng)實現(xiàn)不失真測試的條件為 和 。7測試裝置的動態(tài)特性在時域、頻域和復(fù)數(shù)域內(nèi)分別用 、 、 來表征。8測試裝置的靜態(tài)特性常用 、 、 來表征。9描述二階測試裝置動態(tài)特性的基本參數(shù)有_和_。選擇題：1 測試裝備的頻響函數(shù)是裝備動態(tài)特性在 C 中的描述。A、幅值域； B、時域； C、頻率域； D、復(fù)數(shù)域。2測試過程中，量值隨時間而變化的量稱為 C 。A、準(zhǔn)靜態(tài)量； B、隨機(jī)變量； C、動態(tài)量。3線形裝置的靈敏度是 B 。A、隨機(jī)變量； B、常數(shù)； C、時間的線性函數(shù)。4時間常數(shù)為的一階裝置，輸入頻率為的正弦信號，則其輸出與輸入之間的相位差是 A 。A、45°； B、90

9、6;； C、180°。5二階裝置引入合適阻尼的目的是 。二.3A使系統(tǒng)不發(fā)生共振 B使得讀數(shù)穩(wěn)定 C獲得較好的幅頻、相頻特性6一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍 。A越寬 B越窄 C不變7測試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是 。A卷積 B傅氏變換對 C拉氏變換對 D微分8測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為 。A.精度 B靈敏度 C精密度 D.分辨率9測試裝置的頻響函數(shù)是裝置動態(tài)特性在 中的描述。A.幅值域 B時域 C頻率域 D.復(fù)數(shù)域簡答題：1簡要定性地畫出二階測試系統(tǒng)的幅頻和相頻特性曲線，并估計它的參數(shù)和x。2什么是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？傳遞函數(shù)與頻率響應(yīng)

10、函數(shù)有何區(qū)別與聯(lián)系?計算題：1求周期信號通過一個時間常數(shù)為0.35s的一階裝置后的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。周期信號：；傳遞函數(shù)為 ；頻率響應(yīng)函數(shù)，式中。2某測試裝置有三個環(huán)節(jié)組成，各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)分別為；。試求該測試裝置的總靈敏度。3下圖為某測試裝置的實頻和虛頻特性曲線，試根據(jù)該曲線確定阻尼比，并分別在特性曲線的橫軸上標(biāo)出固有頻率的位置。 第三章 常用的傳感器1、列舉典型的機(jī)械式傳感器；2、電阻應(yīng)變式傳感器的轉(zhuǎn)換原理與輸出計算；3、電容式傳感器的轉(zhuǎn)換原理與輸出計算；4、壓電式傳感器所組成的測試系統(tǒng)的測量原理與靈敏度計算：5、智能傳感器的基本組成；6、傳感器的選用原則及舉例。填空：1模糊傳感器的主要功能有：

11、、 、 、 。2電容式位移傳感器的特點：可實現(xiàn) 測量。3選用傳感器時應(yīng)考慮 、 、 、 、 、 等六方面的因素。4具有 壓電效應(yīng) 的材料稱為壓電材料，常用的壓電材料有 石英晶體 和 壓電陶瓷。5電容傳感器有變極距型、 變面積 型、 變介電常數(shù) 型3種類型，其中 變極距 型的靈敏度最高。6為了補(bǔ)償溫度變化對應(yīng)變測量帶來誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在 相鄰 橋臂上。選擇題：1 電渦流傳感器是利用 A 材料的電渦流效應(yīng)工作的。A、金屬導(dǎo)電； B、半導(dǎo)體； C、非金屬； D、PVF2。2. 為了保證實現(xiàn)極距變化型差動電容傳感器的差動工作，傳感器的兩個電容應(yīng)當(dāng)連接成 。A并聯(lián)電路 B串聯(lián)電路 C

12、電橋電路3對于單向應(yīng)力狀態(tài)的測量，貼應(yīng)變片時，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成 。A：0° B：45° C：90° D：30°簡答題：1 簡述壓電式傳感器的前置放大器的作用。2 光電效應(yīng)有哪幾種？與之對應(yīng)的光電元件各有哪些？3分別簡述電阻式、電感式以及電容式傳感器各自的工作原理。計算題：1一壓電式傳感器的靈敏度，把它和一臺靈敏度為的電荷放大器連接，放大器的輸出連接到一靈敏度為的光線示波器上記錄。1）繪制測試系統(tǒng)框圖；2）計算系統(tǒng)的總靈敏度。2一電容測微儀其傳感器的圓形極板半徑，工作初始間隙，求：1）當(dāng)傳感器與工件的間隙變化量時，電容變化量是多少？ 2）

13、若測量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度，在時，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？ 注：，。3有一電阻應(yīng)變片，其靈敏度，設(shè)工作時其應(yīng)變?yōu)椋瑔?若將此應(yīng)變片接成下圖所示電路，試求：1） 無應(yīng)變時電流值？2） 有應(yīng)變時電流值？3） 電流表示值的相對變化量？第四章 信號調(diào)理與記錄1、直流電橋的接橋電路、平衡條件推導(dǎo)，輸出信號計算；交流電橋的平衡條件推導(dǎo)；2、調(diào)幅與同步解凋的定義、原理：調(diào)幅信號的頻譜圖：典型信號(簡諧信號或其疊加信號)的調(diào)幅波計算；3、調(diào)頻及其鑒頻的定義；4、濾波器的定義、分類及其幅頻特性；5、一階RC濾波器的動態(tài)特性(傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù))分析與推導(dǎo)。填空：1在調(diào)制-解調(diào)技術(shù)中，根據(jù)載波受

14、調(diào)制的參數(shù)的不同，調(diào)制可分為_，_和_。2橋式電路按照激勵電壓的性質(zhì)可分為_電橋和_電橋；直流電橋達(dá)到平衡的條件為_，交流電橋達(dá)到平衡的條件為_。 3根據(jù)濾波器的選頻作用，一般將濾波器分為四類，即_，_，_，_。4調(diào)幅波經(jīng)相敏檢波后，既能恢復(fù)信號電壓的 幅值 ，又能反映其 極性 。5將電橋接成差動方式，可以提高 靈敏度 ，改善非線性，進(jìn)行 溫度 補(bǔ)償。6對于常見的幅值調(diào)制與頻率調(diào)制方法而言，已調(diào)制的調(diào)幅信號的 幅值 攜帶源信號的信息，而已調(diào)制的調(diào)頻信號的 頻率 攜帶源信號的信息。7調(diào)幅過程在頻域相當(dāng)于 頻率搬移 過程，調(diào)幅裝置實質(zhì)上是一個 乘法器 。8為了補(bǔ)償溫度變化給應(yīng)變測量帶來的 誤差 ，

15、工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在 相鄰 橋臂上。選擇題：1 在動態(tài)測試中，電橋的輸出量通常采用 B 。A、電阻量； B、電壓量； C、電流量； D、電感量。2在調(diào)幅信號的解調(diào)過程中，相敏檢測的作用是 B 。A、 恢復(fù)載波信號； B、恢復(fù)調(diào)制信號的復(fù)制和極性；C、 恢復(fù)已調(diào)制波； D、恢復(fù)調(diào)制信號的幅值。3將兩個中心頻率相同的濾波器串聯(lián)，可以 B 。A、 使分析頻帶擴(kuò)大；B、 使濾波器的選擇性變好，但相移增加；C、 幅頻、相頻都得到改善。4直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時，電橋靈敏度將 。A增大 B減少 C.不變 D.變化不定5濾波器的上、下截止頻率為，中心頻率；則它們的關(guān)系是 。A= B= C.

16、=6幅值調(diào)制可以看成是調(diào)制信號與載波信號 。A相乘 B相加 C相減 D.相除7要使RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應(yīng) 。A.增加 B減少 C不變簡答題：1描述理想濾波器的特性以及各種濾波器的功能。2簡述調(diào)幅原理，并解釋同步解調(diào)的含義。3推導(dǎo)交流電橋的平衡條件。4畫出直流電橋橋路圖，并推導(dǎo)直流電橋平衡條件。5簡述調(diào)制與解調(diào)的方法及其在測試技術(shù)中的應(yīng)用。6什么是幅值調(diào)制？什么是頻率調(diào)制？7調(diào)幅信號的解調(diào)方法有哪幾種？8面四個圖分別是哪一種濾波器的幅頻特性曲線，并說明各自的工作特征。計算題：1下圖所示電橋，電壓，若變化了10，求輸出若，其它值不變，求（注意非線性誤差）2用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋測量懸

17、臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時的輸出電壓3如圖所示為兩直流電橋，其中圖(a)稱為臥式橋，圖(b)稱為立式橋，且，為應(yīng)變片，為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為時，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。4已知調(diào)幅波，其中： ， 試求：1）所包含的各分量的頻率及幅值；2）繪制調(diào)制信號與調(diào)幅波的頻譜。3）的自功率譜密度函數(shù)，畫出單邊功率譜圖。調(diào)幅波，其中：，5下圖所示濾波網(wǎng)絡(luò)，寫出網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，并分析其幅相頻特性。R1C16對右圖示的RC積分電路，其輸入電壓為，輸出電壓為，試求：（1） 有關(guān)輸入輸出

18、的一階微分方程。 CR（2） 傳遞函數(shù)表達(dá)式。Y(t)X (t)（3） 頻響函數(shù)表達(dá)式。（4） 幅頻、相頻特性表達(dá)式。（5） 畫出其幅頻特性及相頻特性曲線。第五章 測試信號分析基礎(chǔ)l、數(shù)字信號處理的基本步驟； 2、信號的采樣與數(shù)字化原理：采樣、量化、混疊、采樣定理、信號的截斷與泄漏、窗函數(shù)的概念；3、信號相關(guān)分析的概念；自相關(guān)與互相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)：典型信號(簡諧信號或其疊加信號)的相關(guān)函數(shù)的計算。4、列舉目前現(xiàn)有的采集系統(tǒng)的功能。填空：1從理論上說50Hz和60Hz方波信號的互相關(guān)函數(shù)為 。2在相關(guān)分析中，自相關(guān)函數(shù)保留了原信號的 幅值和頻率 信息，丟失了 相位 信息。選擇題：1 把連續(xù)時間信號

19、進(jìn)行離散化時產(chǎn)生混疊的主要原因是 B 。A、記錄時間太長； B、采樣間隔太寬； C、記錄時間太短； D、采樣時間太窄。2在某一測試工程中，估計被測信號的頻帶為2kHz,則合適的采樣頻率應(yīng)為 。A1kHz B2kHz C4kHz D6kHz；簡答題：1什么是采樣？采樣定理？2 什么是采樣定理？它在信號處理過程中起何作用？每個環(huán)節(jié)的作用是什么？計算題：1已知信號，求其自相關(guān)函數(shù)；求該自相關(guān)函數(shù)的頻譜（幅值譜），畫出幅頻譜圖。2求正弦信號的自相關(guān)函數(shù)，其中信號的初始相位角為一隨機(jī)變量。3設(shè)有兩個周期信號分別為：和，式中 表示與 的相位差。試求其互相關(guān)函數(shù)。第六章 測試技術(shù)的應(yīng)用1、電容式位移傳感器的

20、類型、測量原理與主要特點：沉筒式液位變送器液位測量原理；2、慣性式傳感器的工作原理：振動的三種激勵方式；壓電式加速度計的安裝方法；組建某機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動加速度測試系統(tǒng)：3、聲發(fā)射測量儀器的基本組成；4、應(yīng)變式壓力傳感器的基本原理5、流量測量儀表的基本工作原理及其分類。填空：1振動的激勵方式通?？煞譃?、 、 三類。2舉例說明壓電式加速度計的兩種安裝方法： 、 。3可用于壓電式加速度計的兩類前置放大器為： 、 。選擇題：1為消除壓電傳感器電纜分布電容變化對輸出靈敏度的影響，可采用 B 。A、電壓放大器； B、電荷放大器； C、前置放大器。簡答題：1在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測量？2通過振動測試

21、的實驗方法獲得機(jī)械結(jié)構(gòu)頻響函數(shù)的激振信號有哪幾種？3簡述慣性式測振儀器的基本原理。4簡述選用測振傳感器時應(yīng)考慮哪些因素。5參考如圖所示的動態(tài)電阻應(yīng)變儀框圖，簡述其工作原理。6平膜片應(yīng)變式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示，簡述其基本工作原理。7參考圖示節(jié)流式差壓流量計的原理圖，試簡要描述其工作原理。8一種利用振動測試原理的機(jī)械結(jié)構(gòu)頻響函數(shù)測量系統(tǒng)如圖所示，簡要說明各儀器的作用和系統(tǒng)的工作原理。 5題圖 6題圖7題圖 8題圖試驗設(shè)計題：1要測定一結(jié)構(gòu)的振動參數(shù)，利用穩(wěn)態(tài)正弦方法激振，用壓電加速度計測振，試設(shè)計測試系統(tǒng)，畫出測試系統(tǒng)框圖。2對一復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，試采用脈沖激勵或穩(wěn)態(tài)正弦激勵方式，組建獲得系統(tǒng)特性參數(shù)的測試系統(tǒng)，畫出系統(tǒng)框圖。綜合題已知系統(tǒng)框圖如圖（a），輸入信號e(t)的時域波形如圖（b），子系統(tǒng)h(t)的沖