機械工程測試技術(shù)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 t.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_DA、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(zhuǎn)換原理是利用晶體材料的 BA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 BA線性度B、靈敏度 G穩(wěn)定TtD回程誤差6、信息與信號二者間關(guān)系是_CA信息與信號相同R信息包含信號G信息在信號之中D信息與信號無關(guān)7、當兩信號的互相關(guān)函數(shù)在to有峰值，表明其中一個信號和另一個信

2、號時移to時，相關(guān)程度 _BA最低B、最高 G適中 D 一般8、傳感器的靈敏度越高，意味著傳感器所能感知的 A_ffi小。A被測量B、輸出量 G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 （）A、干擾噪聲信號B、正弦信號1V G有用信號D頻域信號10、時域信號的時移，則頻譜變化為（）A、擴展B、壓縮C、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R擴展，幅值壓低C、擴展，幅值增高金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（）B、愈小愈好A、愈大愈好72C、接近1/2作D接近213、對二階系統(tǒng)輸入信

3、號x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,則系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出方程的通式為() A A1sin(w1t+ 小 1) +A2sin(w2t+ 小 2)B B、A1A2sinw1tsinw2tC' C、AV sinw1t+A2 / sinw2tG D Ar sin (w1t+(|)/ 1) +AZ sin (w2t+ 小 2 / )15、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(zhì)影響的是()A A、電容式r B、壓電式C、電阻式'* D電渦流式16、只使在fe1fe2間頻率的信號通過，應采用()濾波器A、帶阻1* B帶通C、高通D低通17、在選用振子時，除了使阻尼比接

4、近0. 7外，應使被測正弦信號的最高頻率fm()振動子的固有頻率fnA、等于B >2倍C><(0.5-0.6)D <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R B、電荷C G微分D D積分19、當一 8時，信號x (t)的自相關(guān)函數(shù)Rx(p)呈周期性變化，說明該信號()。A、為周期信號* B、含有周期成份 G為離散信號* D為非周期信號20、正弦信號的自相關(guān)函數(shù)，使原有的相位信息（）A A、不變廿B、丟失G移相D 一定變?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)G非周期* D隨機22

5、、非線性度是表示定度曲線（）的程度。A接近真值t B、偏離其擬合直線 G正反行程不重合D滯后現(xiàn)象23、自相關(guān)函數(shù)一定是（）函數(shù)。A、奇B B、偶G周期D非周期24、為了能從調(diào)幅波中很好地恢復出原被測信號，通常用（）做為解調(diào)器A、鑒頻器B、整流器G鑒相器1V 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（A、4* B、2C、10D 5 26、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廿B、把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出 G調(diào)制傳感器的輸出信號 D對傳感器的輸出信號盡行檢波D 接法可以下說法錯誤的是27、在電橋測量電路中，由

6、于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同， 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，BA、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。G將壓電傳感器的微弱信號放大。DK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(diào)制裝置實質(zhì)是一個CA、低通濾波器B、高通濾波器C、乘法器D、振蕩器30、理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為 AB、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(guān)系。A.非線性 B. 線性 C. 反比 D. 平方32

7、.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(zhì)鑒別 C.探傷D.非金屬材料34 .設時域信號x（t）的頻譜為X，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）ed. x（t）e35 .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，如果將兩工作臂的一個應變片均改為兩個應變

8、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(diào)制波，載送緩變信號的高頻震蕩稱為載波，調(diào)制 后的震蕩波稱為已調(diào)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、一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應具有線性關(guān)系為最佳。T6、壓電傳

9、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(diào)。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。T8、當=0時，自相關(guān)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。F10、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0.707T11、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

10、。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(nèi)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6函數(shù)的卷積，就是將該函數(shù)在自己的橫軸上平移到6函數(shù)所對應的位置。F20、調(diào)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

11、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

12、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(nèi)X（f） 與 Y（f） 作相乘運算，則對應在時域內(nèi)x（t） 與 y（t） 應作_卷積 4、一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應該具有（線性 ）關(guān)系最佳。5、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應:而工作的6、調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)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 差動式工作方式8、頻率不同的兩個正弦信號，其互相關(guān)函數(shù)Rxy（r ）=（ 0）9、濾波器分離信號中相

13、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(diào)理與轉(zhuǎn)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。15、根據(jù)濾波器的選頻作用分，濾波器可分為低通錄波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。16、由6函數(shù)卷積特性，任一函數(shù)x（t）與具有時

14、移to的單位脈沖函數(shù)6 （t± to）的卷積為x=（t±to）, 6函數(shù)的頻譜密度函數(shù)為 0四、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(guān)？ （ 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，在測試電路接入差動相敏檢波電路2、在用應變儀測量機構(gòu)的應力，應變時，如何消除由于溫度變化所產(chǎn)生的影響？利

15、用電橋的和差特性，將兩片應變片分別接到測量機構(gòu)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,仆Uy 吞它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系?輸入量是被測量的位移。輸出量是電壓值.只有當變阻器 的最大電阻值與后接電路的輸入電阻比值趨于0時J它的 輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)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？前者是神導體械引起膽酸化后者是利胖導觸阻率變?nèi)跗鸨淖兓瘅赣穆?定性麻溫度特性好,也靈敏度系數(shù)小.半導體應變片應變靈敏度大;體積

16、小;能制成具有一定酸 電阻的元件，但溫度穩(wěn)定性和可戟性不如金屬應變七5、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(zhì)在外力的作用E不僅幾何尺寸發(fā)生了變化而且內(nèi)部極化某些表面上出現(xiàn)電荷形成電彘 當外力去掠槍又重新回到麻的狀態(tài)這一現(xiàn)象稱為壓電效應現(xiàn)象"項晶傾產(chǎn)生的眾向壓電效 應產(chǎn)生的電荷力聚集在與電軸00垂直的平而匕其大小為“4叱石英晶傾產(chǎn)生的橫向樂 電效應產(chǎn)生的電荷/聚集在與電軸（X）通?的平面上，其大小為%球ka, b分別為晶 體片的長度和厚度u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（Y）方向施加外力時，會

17、產(chǎn)生橫向壓電效應6、什么是調(diào)制，調(diào)制的目的是什么，如何實現(xiàn)對信號進行調(diào)幅和解調(diào)？調(diào)制是指利田某種低頻信號來控制或改變一高頻振蕩信號的某個參數(shù)的過程.信號颯理的的目的是（1） 實現(xiàn)緩變信號的傳輸，特別是遠距離傳輸（2）提高信號將輸巾的抗干擾能力和信噪比對信號進行訓幅 是將一個高頻載波信號與被測信號相乘，使得高頻信號的幅值隨被測信號的變化而變化.可使用同步解 調(diào)、相敏檢波的方式來實現(xiàn)忖信號進行解師 川;. 7 |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。施脯翻物理想嫌劉融等）檢出換為電感恫變麟置對接收到觸的用硬件電跖 進行分析處鼬經(jīng)軌變換后用犍斷信號分布顯示記糠置賺髓果顯示出北期輛

18、韓 赧它自動拄制里.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？4個裝翻翻另一裝置上私好姓位量嫌而觥裝置的聯(lián)接處甚至整忸置的觸橢出都 將發(fā)蚊雌雙就為通效由對干電屈軸的環(huán)節(jié),減做鍛應的小陸；提商后續(xù)環(huán)節(jié)（負期的輸入阻揄（2）在除來兩個相聯(lián)接的環(huán)節(jié)之中,插入高輸入阻抗、低輸出阻抗 的蟻胎以便一方礴小靦環(huán)節(jié)吸雌曷，另一方觥承受后一環(huán)節(jié)（M）后又能硼噸樂輸出 的變化從而雕負就效屈（3）便順版或零顏翱理，使后而環(huán)節(jié)幾乎不從婀節(jié)畋雌鼠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。阻尼比在這個范用內(nèi)可提高系統(tǒng)響應的快速性，以及工作的范圍更大些.10、簡述渦流式傳感器的工彳原

19、理，它有哪些特點 ？848l»IWBi柵加，嵯雕端殿it棘i所（Piffle ft妓瞅迪潞近般屑憶金雕上便產(chǎn)生船艇觸流即觸溫鼬融會產(chǎn)生交趟 場機,根榔I膿定義渦電流產(chǎn)生的交受磁筋也與儻周的眼場Q變化方向相反弧總是拗論的 變化肝病蹦場僻M期姍搐娜肺U姓變?nèi)∽凂顜Z6有羌11、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？拗瞰蜘E獨靦尺寸姓砂心耐糖喝t茉鰥肚腹蜻,哪蛹。 孰力卻比謔知陽釉懶,UHM*她娜,蹣赧魁瞰慢蜩胸輻的 入歌濟情認瑚搬戈的幡Ci助大麗微網(wǎng).主既好磷翱擊量比解一趟 觸槌膜師失部,12、試述雀爾效應及氏用來測呈匹移的底鼻耀赫糟理琳加箔蒯眥槎肝則雌懶 相II稱螭

20、五、計算分析題s為兩傳感器的中點至漏損處的距離1、試用相關(guān)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裂處皿視作向涮璃I睛附的聲浪在酗能上姍翅倦嬲H幡12j并將麟麒HH 酬期酬膚分楸燔上秘j放置傳觥的兩蒯麴處不等逅喘油的音雌至兩傳感麒有 帳 砂相艇"r.處。)有最大他這個曾是時塞 如啊虢翻嫻兩傳!勰中點 颼再翁二明”弁儺巽中的朋迪防2、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。a端通人電流I,根據(jù)霍爾效應,將霍爾元件置于磁場中，左半部磁場方向向上，右

21、半部磁場方向向下，從 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VH1VH2。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 o)+0.3cos(100t-60 o)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)解；版據(jù)線性系統(tǒng)的德加特性以及同頻率特性，可設穩(wěn)態(tài)響應兩皴為y ( I)6A(10)W$(18+30。(10)+0.3A(100)cos(l00L-60fl+p (100)由H(s)=l/(0.005s+l)J#H(jwM/(jO. 005wH),則A(u): 1/，(0附必產(chǎn)+ 1,卡(w)="arcliin (0.005必)故A(10)= (10)- M100)二(p (100>4、以阻值R=120Q、靈敏度S=3的電阻絲應變片與阻值為120。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)?仙e和300a e時，分別求出半橋雙臂、全橋式電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。5、有人在使用電阻應變儀時，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應變片數(shù)以提高