機械工程測試技術技術基礎習題

1、第一章習題一、 選擇題1.描述周期信號的數學工具是（ ）。 .A.相關函數 B.傅氏級數 C. 傅氏變換 D.拉氏變換2. 傅氏級數中的各項系數是表示各諧波分量的（ ）。 A.相位 B.周期 C.振幅 D.頻率3.復雜的信號的周期頻譜是（ ）。A離散的 B.連續(xù)的 C.函數 D.sinc函數 4.如果一個信號的頻譜是離散的。則該信號的頻率成分是（ ）。A.有限的 B.無限的 C.可能是有限的，也可能是無限的 5.下列函數表達式中，（ ）是周期信號。A.B.C.6.多種信號之和的頻譜是（）。A. 離散的 B.連續(xù)的C.隨機性的D.周期性的.描述非周期信號的數學工具是（）。A.三角函數 B.拉氏變

2、換C.傅氏變換 D.傅氏級數.下列信號中，（）信號的頻譜是連續(xù)的。A.B.C.連續(xù)非周期信號的頻譜是（）。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10.時域信號，當持續(xù)時間延長時，則頻域中的高頻成分（）。A.不變 B.增加 C.減少 D.變化不定11.將時域信號進行時移，則頻域信號將會（）。A.擴展 B.壓縮 C.不變 D.僅有移項12.已知 為單位脈沖函數，則積分的函數值為（ ）。A6 B.0 C.12 D.任意值13.如果信號分析設備的通頻帶比磁帶記錄下的信號頻帶窄，將磁帶記錄儀的重放速度（ ），則也可以滿足分析要求。A.放快 B.放慢 C.反復多放幾次14.

3、如果，根據傅氏變換的（ ）性質，則有。A.時移 B.頻移 C.相似 D.對稱16.不能用確定函數關系描述的信號是（ ）。A.復雜的周期信號 B.瞬變信號 C.隨機信號17.兩個函數，把運算式稱為這兩個函數的（ ）。 A.自相關函數 B.互相關函數 C.卷積18.時域信號的時間尺度壓縮時，其頻譜的變化為（ ）。A.頻帶變窄、幅值增高 B.頻帶變寬、幅值壓低.頻帶變窄、幅值壓低 D.頻帶變寬、幅值增高19.信號 ，則該信號是( ).A.周期信號 B.隨機信號 C. 瞬變信號20.數字信號的特性是（ ）。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

4、量化二、填空題1. 確定性信號可分為 和 兩類，前者的頻譜特點是。后者的頻譜特點是。2. 信號的有效值又稱為，有效值的平方稱為，它描述測試信號的強度（信號的平均功率）3. 繪制周期信號x（t）的單邊頻譜圖，依據的數學表達式是，而雙邊頻譜圖的依據數學表達式是。4. 周期信號的傅氏三角級數中的n是從到展開的。傅氏復指數級數中的n是從到展開的。5. 周期信號x（t）的傅氏三角級數展開式中：表示，表示，表示，表示，表示,表示。6. 工程中常見的周期信號，其諧波分量幅值總是隨諧波次數n的增加而的，因此，沒有必要去考慮那些高次的諧波分量。7. 周期方波的傅氏級數：周期三角波的傅氏級數：，它們的直流分量分別

5、是和。信號的收斂速度上，方波信號比三角波信號。達到同樣的測試精度要求時，方波信號比三角波信號對測試裝置的要求有更寬的。8. 窗函數（t）的頻譜是，則延時后的窗函數的頻譜應是。9. 信號當時間尺度在壓縮時，則其頻帶其幅值。例如將磁帶記錄儀即是例證。10. 單位脈沖函數的頻譜為，它在所有頻段上都是，這種信號又稱。11. 余弦函數只有譜圖，正弦函數只有譜圖。12. 因為為有限值時，稱為信號。因此，瞬變信號屬于，而周期信號則屬于。13. 計算積分值：。14. 兩個時間函數的卷積定義式是。15. 連續(xù)信號x（t）與單位脈沖函數進行卷積其結果是：。其幾何意義是：。16. 單位脈沖函數與在點連續(xù)的模擬信號的

6、下列積分：。這一性質稱為。17. 已知傅氏變換對，根據頻移性質可知的傅氏變換為。18. 已知傅氏變換對：時，則=。19. 非周期信號，時域為x（t），頻域為，它們之間的傅氏變換與逆變換關系式分別是：=，x（t）= 。三、計算題1-2、1-3、1-4、1-6、1-8四、判斷題1.非周期信號不是確定性信號。()2.(t) 的頻譜為(f)=1.( )3.因為非周期信號是周期無限大的周期信號，所以它的頻譜和周期信號一樣是離散的。()4.當信號的時間尺度壓縮時，其頻譜的頻帶加寬、幅值增高。()5.各態(tài)歷經隨機過程是平穩(wěn)隨機過程。 ()第二章習題一、選擇題1.測試裝置傳遞函數H（s）的分母與（ ）有關。

7、A.輸入量x（t） B.輸入點的位置 C.裝置的結構2.非線形度是表示定度曲線（ ）的程度。 A.接近真值 B.偏離其擬合直線 C.正反行程的不重合3.測試裝置的頻響函數H（j）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.復數域4.用常系數微分方程描述的系統稱為（ ）系統。 A.相似 B.物理 C.力學 D.線形5.下列微分方程中（ ）是線形系統的數學模型。 A. B. C.6.線形系統的疊加原理表明（ ）。 A.加于線形系統的各個輸入量所產生的響應過程互不影響 B.系統的輸出響應頻率等于輸入激勵的頻率 C.一定倍數的原信號作用于系統所產生的響應，等于原信號的響應乘以

8、該倍數7.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8.一般來說，測試系統的靈敏度越高，其測量范圍（ ）。 A.越寬 B. 越窄 C.不變9.測試過程中，量值隨時間而變化的量稱為（ ）。 A.準靜態(tài)量 B.隨機變量 C.動態(tài)量10.線形裝置的靈敏度是（ ）。 A.隨機變量 B.常數 C.時間的線形函數11.若測試系統由兩個環(huán)節(jié)串聯而成，且環(huán)節(jié)的傳遞函數分別為 ，則該系統總的傳遞函數為（ ）。若兩個環(huán)節(jié)并聯時，則總的傳遞函數為（ ）。 A. B. C. D.12.輸出信號與輸入信號的相位差隨頻率變化的關系就是（ ）。A.幅頻特性 B.相頻特性

9、 C.傳遞函數 D.頻率響應函數13.時間常數為的一階裝置，輸入頻率為 的正弦信號，則其輸出與輸入間的相位差是（ ）。 A.-45° B-90° C-180°14.測試裝置的脈沖響應函數與它的頻率響應函數間的關系是（ ）。 A.卷積 B.傅氏變換對 C.拉氏變換對 D.微分15.對不變線形系統的頻率響應函數等于（ ）。 A. 系統的正弦輸出與正弦輸入比 B. 系統穩(wěn)態(tài)正弦輸出的傅氏變換與正弦輸入的傅氏變換之比 C. 用虛指數函數表示系統穩(wěn)態(tài)正弦輸出與正弦輸入之比16.對某二階系統輸入周期信號 ，則其輸出信號將保持（ ）。 A.幅值不變，頻率、相位改變 B.相位不變

10、，幅值、頻率改變 C.頻率不變，幅值、相位改變 17.二階裝置，用相頻特性中（）=-90°時所對應的頻率作為系統的固有頻率的估計值，則值與系統阻尼頻率的大?。?）。 A.有關 B.無關 C.略有關系 D.有很大關系18.二階系統的阻尼率越大，則其對階越輸入的時的響應曲線超調量（ ）。 A.越大 B.越小 C.不存在 D.無關19.二階裝置引入合適阻尼的目的是（ ）。 A.是系統不發(fā)生共振 B.使得讀數穩(wěn)定 C.獲得較好的幅頻、相頻特性20.不失真測試條件中，要求幅頻特性為（ ），而相頻特性為（ ）。 A.線形 B.常數 C.是頻率的函數二、填空題1.一個理想的測試裝置應具有單站值的、

11、確定的。2.測試裝置的特性可分為特性和特性。3.測試裝置的靜態(tài)特性指標有、和。5.描述測試裝置動態(tài)特性的數學模型有、等。6.測試裝置的結構參數是不隨時間而變化的系統，則稱為系統。若其輸入、輸出呈線形關系時，則稱為系統。7.線形系統中的兩個最重要的特性是指和。8.測試裝置在穩(wěn)態(tài)下，其輸出信號的變化量與其輸入信號的變化量之比值，稱為，如果它們之間的量綱一致，則又可稱為。9.測試裝置的輸出信號拉氏變換與輸入信號拉氏變換之比稱為裝置的。10.測試裝置對單位脈沖函數（t）的響應，稱為記為h（t），h（t）的傅氏變換就是裝置的。11.滿足測試裝置不失真測試的頻域條件是和。12.為了求取測試裝置本身的動態(tài)特

12、性，常用的實驗方法是和。13.測試裝置的動態(tài)特性在時域中用描述，在頻域中用描述。14.二階系統的主要特征參數有、和。15.已知輸入信號 x（t）=30cos（30t+30°）， 這時一階裝置的A（）=0.87， =-21.7°，則該裝置的穩(wěn)態(tài)輸出表達式是：y（t）= 。16.影響一階裝置動態(tài)特性參數是，原則上希望它。17.二階系統的工作頻率范圍是。18.輸入x（t），輸出y（t），裝置的脈沖響應函數h（t），它們三者之間的關系是。19.測試裝置的頻率響應函數為H（j），則H（j）表示的是，H（j）表示的是，它們都是的函數。20.信號x（t）=，輸入=0.5的一階裝置，則該裝

13、置的穩(wěn)態(tài)輸出幅值A= ，相位滯后=。三、判斷題1.頻率不變性原理是指任何測試裝置的輸出信號頻率總等于輸入信號的頻率。（）2.在常系數線性系統中，當初始條件為零時，系統的輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為傳遞函數。( )3.各系統串聯時，總傳遞函數等于各組成系統傳遞函數之積。()4.靈敏度是指輸出量和輸入量的比值，又稱放大倍數。()5.幅頻特性是指響應與激勵信號的振幅比與頻率的關系。()6.一階系統的時間常數越小越好。()7.單自由度系統的剛度越大，其固有頻率就越低。（）8.利用函數的卷積可在頻率域上說明信號輸入、輸出和測試裝置特性三者之間的關系。()9.測試裝置的相頻特性表示了信號各頻

14、率分量的初相位和頻率間的函數關系。()10.若，則。()11.測試裝置能進行不失真測試的條件是其幅頻特性為常數，相頻特性為零。)12.在常系數線性系統中，當初始條件為零時，系統的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數()例2.測試系統分別由環(huán)節(jié)的串聯、并聯構成，如下圖所示，求圖示各系統的總靈敏度。（為各環(huán)節(jié)的靈敏度）解：（1）系統由串聯環(huán)節(jié)組成時（圖a）總靈敏度為（2）系統由并聯環(huán)節(jié)組成時（圖b）總靈敏度為例3.求周期信號x（t）=0.5cos10t+0.2cos（100t-45°），通過傳遞函數為 的裝置后得到的穩(wěn)態(tài)響應。解：設式中，當系統有輸入時，則輸出為，且式中， ，同樣可求

15、得當輸入為時，有輸出為，且此裝置對輸入信號x（t）具有線形疊加性。系統輸出的穩(wěn)態(tài)響應為：課后題2-2、2-3、2-5、2-6、2-9、2-10第三章習題一、選擇題1.電渦流式傳感器是利用（ ）材料的電渦流效應工作的。 A.金屬導電 B.半導體 C.非金屬 D.2.調頻式電渦流傳感器的解調電路是（ ）。A.整流電路 B.相敏檢波電路 C.鑒頻器3.下列傳感器中（ ）是基于壓阻效應的。A.金屬應變片 B.半導體應變片 C.壓敏電阻4.金屬絲應變片在測量構件的應變時，電阻的相對變化主要由（ ）來決定的。A.貼片位置的溫度變化 B. 電阻絲幾何尺寸的變化C.電阻絲材料的電阻率變化5.電容式傳感器中，靈

16、敏度最高的是（ ） 。A.面積變化型 B.介質變化型 C.極距變化型6. 極距變化型電容傳感器適宜于測量微小位移量是因為（ ）A.電容量微小影響靈敏度 B.靈敏度與極距的平方成反比，間距變化大則產生非線形誤差C.非接觸測量7.壓電材料按一定方向放置在交變電場中，其幾何尺寸將隨之發(fā)生變化，這稱為（ ）效應。A.壓電 B.壓阻 C.壓磁 D.逆壓電二、填空題1.可用于實現非接觸式測量的傳感器有和等。2.電阻應變片的靈敏度 表達式為，對于金屬應變片來說：S=，而對于半導體應變片來說S=。3.具有的材料稱為壓電材料，常用的壓電材料有和。4.電容器的電容量，極距變化型的電容傳感器其靈敏度表達式為：。5.

17、 極距變化型的電容傳感器存在著非線形度，為了改善非線形度及提高傳感器的靈敏度，通常采用的形式。6.差動變壓器式傳感器的兩個次級線圈在連接時應。7.動圈磁電式振動傳感器，輸出感應電勢e與線圈運動的成正比，如在測量電路中接入電路和電路時，則可用來測量振動的位移和加速度。8.電阻應變片的電阻相對變化率是與成正比的。9.電容式傳感器有、和3種類型，其中型的靈敏度最高。例1.極距變化型電容傳感器采用比例運放電路如下圖，圖中，為輸入阻抗電容；為激勵電壓；為輸出電壓；為反饋電容，也即變極距型電容傳感器的電容，且；為傳感器變化極距。試求：（1） 輸出電壓與變化極距之間關系。（2） 電容傳感器的輸出靈敏度？解：

18、（1）設為輸入阻抗，為反饋阻抗， 根據運放原理 （2）根據傳感器輸出靈敏度定義：，則 常數例2.磁電式絕對振動速度傳感器的彈簧剛度K=3200N/m，測得其固有頻率，欲將減為，則彈簧剛度應為多少？能否將此類結構傳感器的固有頻率降至1Hz或更低？解：（1） 所以 即 （2）若將固有頻率降低至1Hz，則。為降低傳感器的固有頻率，則必須使活動質量塊m加大，或降低彈簧K的剛度，使其在重力場中使用時會產生較大的靜態(tài)變形，結構上有困難。習題3-3、3-4、3-8、3-21第四章習題一、判斷題1.在直流電橋中，只要滿足的條件，則電橋的輸出電壓就一定和橋臂電阻變化值及供橋電壓成正比。（）2.從信號運算的角度看

19、，調幅過程就是將調制信號與載波信號相乘。（）3.相敏檢波是一種能鑒別信號的幅值和極性的檢波電路。（）4.理想的低通濾波器是一階系統。（）5.濾波器的截止頻率是半功率點處的頻率。（）二、選擇題1.在動態(tài)測試中，電橋的輸出量通常采用（ ）。A.電阻量 B.電壓量 C.電流量 D.電感量2.直流電橋同一橋臂增加應變片數時，電橋靈敏度將( )。A.增大 B.減少 .C.不變 D.變化不定3.為提高電橋的靈敏度，可采取的方法是（ ）A.半橋雙臂各串聯一片電阻應變片B.半橋雙臂各并聯一片電阻應變片C.適當提高電橋的電源電壓D.增大應變片的初始電阻值4.為了保證實現極距變化型差動電容傳感器的差動工作，傳感器

20、的兩個電容應當連接成（ ）。A.并聯電路 B.串聯電路 C.電橋電路5.交流電橋的供橋電壓頻率為，調制信號最高頻率為。它們之間的關系應滿足（ ）。A. B. C. D.6.調制可以看成是調制信號與載波信號（）。.相乘 .相加 .相減 .相除7.在調幅信號的解調過程中，相敏檢波的作用是（）。.恢復載波信號.恢復調制信號的幅值和極性.恢復已調制波.恢復調制信號的幅值8.要使RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應（ ）。A.增加 B.減少 C.不變9.在一定條件下RC帶通濾波器實際上是低通濾波器與高通濾波器（ ）而成的。A.串聯 B.并聯 C.串并聯 D.疊加10.理想濾波器的濾波因素（ ）。A. -

21、1 B. 0 C. 111.如甲濾波器2.5，乙濾波器3.5，則濾波器 的選擇性（ ）。A.甲比乙好 B.乙比甲好 C.不能進行比較12.濾波器的上、下截止頻率為，中心頻率則它們的關系是（ ）。A. B. C.13.濾波器的3dB頻率截止頻率，是指信號幅值衰減為輸入幅值的（ ）處的頻率。A. B.1 C./2 D.1/214.重復頻率為1000的方波，經過一截止頻率為2000的理想低通濾波器后的輸出量為（ ）。A.1000的失真的方波 B.1000的正弦波C.2000的正弦波 D.不知是什么波形15.濾波器的頻率分辨力越高，則測量時的響應速度（ ）。A.越快 B. 越慢 C. 不變三、填空題1

22、.載波為的電橋，當單臂輸入調制信號時，其輸出調幅撥的幅值為，頻率。2.為了補償溫度變化給應變測量帶來的誤差，工作應變片與溫度補償應變片應接在橋臂上。3.調幅信號由載波的攜帶信號信息，而調頻信號則由載波的攜帶信號信息。4.調制有、和三種類型，將調制高頻振蕩的緩變信號稱為，載送緩變信號的高頻振蕩稱為，經調制后的高頻振蕩波稱為。6.調幅過程在頻域相當于過程，調幅裝置實際上是一個。7.調幅波經過相敏檢波后，既能恢復信號電壓的，又能反映其。8.RC低通濾波器中的RC值越大，則其上限頻帶越。9.高通濾波器的截止頻率 ，在條件下可作為用，在條件下，可作為微分器用。10.濾波器因素=，理想的濾波器的=。11.

23、帶通濾波器的中心頻率與上、下截止頻率間的關系是。典型例題例1.現有四個電路元件：電阻，電感L和電容C，擬接成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設電橋激勵為，電橋輸出為）解：正確的接橋方法如下圖所示。電橋平衡條件是： 例2.有人使用電阻應變儀時，發(fā)現靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應變片數以提高靈敏度。試問，在半橋雙臂上各串聯一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？答：不能提高靈敏度。因為半橋雙臂時，其輸出電壓為 當兩橋臂各串聯電阻應變片時，其電阻的相對變化量為 即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋聯接。這時例3

24、.用電阻應變片接成全橋，測量某一構件的應變，已知其變化規(guī)律為：，如果電橋的激勵電壓，試求此電橋的輸出信號頻譜。畫出頻譜圖。解：全橋時，電橋輸出電壓為：，k為常數，應變片的靈敏度及電橋的接法有關。則其頻譜如下圖所示。例4.有一個1/3倍頻程帶通濾波器，其中心頻率，求上、下截止頻率。解：由于： 當時，則有 習題4-1、4-2、4-4、4-9、4-10、4-11第五章習題一、是非題1.當時，可說明x、y兩變量是理想的線性相關。()2.如果信號中含有周期成分，則當時，呈周期性變化。()3.自相關函數是實偶函數，互相關函數也是實偶函數。()4.互相關函數是在頻域中描述兩個信號相似程度的函數。()5.即使

25、x(t)是限帶信號，經截斷后必然成為無限帶寬的函數。()6.只要信號一經截斷，就不可避免地引起混疊。()7.只要采樣頻率足夠高，在頻域中就不會引起泄漏。()二、選擇題1.兩個正弦信號間存在下列關系：同頻（ ）相關，不同頻（ ）相關。A.一定 B.不一定 C.一定不2.自相關函數是一個（ ）函數。A.奇 B.偶 C.非奇非偶 D.三角3.如果一信號的自相關函數呈現一定周期的不衰減，則說明該信號（ ）。A.均值不為0 B.含有周期分量 C.是各態(tài)歷經的4.正弦信號的自相關函數是（ ），余弦函數的自相關函數是（ ）。A.同頻余弦信號 B.脈沖信號 C.偶函數 D.正弦信號5.經測得某信號的相關函數為

26、一余弦曲線，則其（ ）是正弦信號的（ ）。A.可能 B.不可能 C.必定 D.自相關函數 6.對連續(xù)信號進行采樣時，采樣頻率越高，當保持信號的記錄的時間不變時，則（ ）。A.泄漏誤差就越大 B.量化誤差就越小C.采樣點數就越多 D. 頻域上的分辨率就越低7.把連續(xù)時間信號進行離散化時產生混疊的主要原因是（ ）。A.記錄時間太長 B. 采樣間隔太寬C.記錄時間太短 D. 采樣間隔太窄8.若有用信號的強度、信噪比越大，則噪聲的強度（ ）。A.不變 B.越大 C.越小 D.不確定9.A/D轉換器是將（ ）信號轉換成（ ）信號的裝置。A.隨機信號 B. 模擬信號 C.周期信號 D.數字信號10.已知x（t）和y（t）為兩個周期信號，T為共同的周期，其互相關函數的表達式為（ ）。A. B.C. D.11.兩個不同頻率的簡諧信號，其互相關函數為（ ）。A.周期信號 B.常數 C.零12.數字信號處理中，采樣頻率與限帶信號最高頻率間的關系應為（ ）。A. B. C. D.13.正弦信號的自相關函數為（ ）。A. B. C . D.14.函數的自相關函數為（ ）。A B. C. D