中南大學機械工程測試技術(shù)復習題

1、.中南大學機械工程測試技術(shù)復習題 測試技術(shù)試題庫（一）填空題1、測試的基本任務是獲取有用的信息，而信息總是蘊涵在某些物理量之中，并依靠它們來2、傳輸?shù)?。這些物理量就是 ，其中目前應用最廣泛的是電信號。3、信號的時域描述，以 為獨立變量；而信號的頻域描述，以 為獨立變量。4、周期信號的頻譜具有三個特點： ， ， 。5、非周期信號包括 信號和 信號。6、描述隨機信號的時域特征參數(shù)有 、 、 。7、對信號的雙邊譜而言，實頻譜（幅頻譜）總是 對稱，虛頻譜（相頻譜）總是 對稱。8、某一階系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)為，輸入信號，則輸出信號的頻率為 ，幅值 ，相位 。9、試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系

2、統(tǒng)的總靈敏度。為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有 、 和 。10、當測試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關(guān)系為時，該系統(tǒng)能實現(xiàn) 測試。此時，系統(tǒng)的頻率特性為 。11、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 越小。12、一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應該具有 關(guān)系為最佳。13、屬于能量控制型的傳感器有 等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有 等（每個至少舉例兩個）。14、金屬電阻應變片與半導體應變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用 引起的電阻變化，后者利用 變化引起的電阻變化。15、為了提高變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對測量精度的影響，實際應用時常常采用 工作方式。16、壓

3、電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式： 放大器和 放大器，后接 放大器時，可不受連接電纜長度的限制。17、渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導體在交流磁場中的 效應。18、磁電式速度計的靈敏度單位是 。19、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 而工作的。20、電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為 輸出的裝置。21、在橋式測量電路中，按照 的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。22、在橋式測量電路中，根據(jù)工作時阻抗參與變化的 可將其分為半橋與全橋測量電路。23、調(diào)幅是指一個高頻的正（余）弦信號與被測信號 ，使高頻信號的幅值隨被測信號的 而變化。信號調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的 。24、調(diào)

4、頻波的解調(diào)又稱為 。25、調(diào)頻是利用信號電壓的 控制一個振蕩器，使其輸出為等幅波，而 與信號電壓成正比。26、常用濾波器的上、下截止頻率、的定義為 ，其帶寬 ，若為倍頻程濾波器與的關(guān)系為 。27、RC低通濾波器中RC值愈 ，則上截止頻率愈低。28、為提高靈敏度，磁記錄儀重放磁頭的線圈匝數(shù)應 ，為補償其微分特性，重放放大器應采用 。29、驅(qū)動振動子轉(zhuǎn)動的動力是由被記錄信號電流通過振動子線圈所產(chǎn)生的 。為了識別信號類型，常用的信號分析方法有 、和 。為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有 、 和 。30、在數(shù)字信號處理中，為避免頻率混疊，應使被采樣的模擬信號成為 ，還應使采樣頻率滿足采樣定理

5、即 。31、如果一個信號的最高頻率為50Hz，為了防止在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應該大于 Hz。32、若x(t)是均值為ux為零的寬帶隨機信號其自相關(guān)函數(shù)=0時Rx() ，®時Rx() 。33、 用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。34、若某一信號的自相關(guān)函數(shù)為，則該信號的均方值為= ，均方根值為xrms= 。35、最常用的功率譜估計方法為 。36、為信號的 沿頻率軸的分布，稱為 。37、巴塞伐爾定理表示在 中計算的信號總能量，等于在 中計算的信號總能量。38、為了識別信號類型，常用的信號分析方法有 、和 。39、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有 、

6、 和 。40、在數(shù)字信號處理中，為避免頻率混疊，應使被采樣的模擬信號成為 ，還應使采樣頻率滿足采樣定理即 。41、如果一個信號的最高頻率為50Hz，為了防止在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應該大于 Hz。42、若x(t)是均值為ux為零的寬帶隨機信號其自相關(guān)函數(shù)=0時Rx() ，®時Rx() 。43、 用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。44、若某一信號的自相關(guān)函數(shù)為，則該信號的均方值為= ，均方根值為xrms= 。45、最常用的功率譜估計方法為 。46、為信號的 沿頻率軸的分布，稱為 。47、巴塞伐爾定理表示在 中計算的信號總能量，等于在 中計算的信號總能量。（二）

7、選擇題1、 不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。（1）靈敏度 （2）線性度 （3）回程誤差 （4）阻尼系數(shù)2、從時域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 響應的卷積。（1）正弦 （2）階躍 （3）脈沖 （4）斜坡3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為和，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為 。（1） （2） （3）（4）4、一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調(diào)量 。（1）存在，但<5 （2）存在，但<1（3）在時間常數(shù)很小時存在 （4）不存在5、忽略質(zhì)量的單自由度振動系統(tǒng)是 系統(tǒng)。（1）零階 （2）一階 （3）二階 （4）高階6、一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是 。（1）固有頻率 （2）線性度 (3)時間常數(shù) （4）阻尼比7、

8、用階躍響應法求一階裝置的動態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達到穩(wěn)態(tài)值 倍所經(jīng)過的時間作為時間常數(shù)。（1）0.632 （2）0.865 （3）0.950 （4）0.9828、電阻應變片的輸入為 。（1）力 （2） 應變 （3）速度 （4）加速度9、結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠 的變化實現(xiàn)信號變換的。（1）本身物理性質(zhì) （2）體積大小 （3）結(jié)構(gòu)參數(shù) （4）電阻值10、不能用渦流式傳感器進行測量的是 。（1）位移 （2）材質(zhì)鑒別 （3）探傷 （4）非金屬材料11、變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成 關(guān)系。（1）非線性 （2）線性 （3）反比 （4）平方12、半導體式應變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是 。

9、（1）長度 （2）截面積 （3）電阻率 （4）高通13、壓電式傳感器輸出電纜長度的變化，將會引起傳感器的 產(chǎn)生變化。（1）固有頻率 （2）阻尼比 （3）靈敏度 （4）壓電常數(shù)14、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 傳感器。（1）電容式 （2）壓電式 （3）電阻式 （4）電渦流式15、自感型可變磁阻式傳感器，當氣隙變化時，其靈敏度與之間的關(guān)系是： 。（1） （2） （3） （4）16、光電倍增管是利用 效應制成的器件。（1）內(nèi)光電 （2）外光電 （3）光生伏特 （4）阻擋層17、光敏元件中 是直接輸出電壓的。（1）光敏電阻 （2）光電阻 （3）光敏晶體管 （4）光

10、導纖維18、設(shè)有一電路，是工作橋臂，是固定電阻，且。工作時，則電橋輸出電壓（ ）。為電橋的電源電壓。（1） （2） （3） （4）19、調(diào)幅過程相當于在時域中將調(diào)制信號與載波信號 。（1）相乘 （2）相除 （3）相加 （4）相減20、電路中鑒頻器的作用是 。（1）使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓 （2）使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫浚?）使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?（4）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?1、一選頻裝置，其幅頻特性在區(qū)間近于平直，在區(qū)間急劇衰減，這叫 濾波器。（1）低通 （2）高通 （3）帶通 （4）帶阻22、一帶通濾波器，其中心頻率是，-3dB帶寬是，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)等于 。（1） （2） （3） （4）23

11、、為測量和記錄的正弦信號，最好選用 型號的振動子比較合適。（1）FC6120 (2) FC6120A (3)FC6400 （4）FC6120024、為了改善重放磁頭的電壓輸出信號，應后續(xù) 電路。（1）放大 （2）微分放大 （3）積分放大 （4）頻率調(diào)制25、記錄一基頻為的方波信號，應選用固有頻率 的光線示波器振動子。（1） （2） （3） （4）>>0.526、伺服式記錄儀的特點是 。（1）記錄緩變信號幅值準確性高 （2）記錄緩變信號幅值準確性低（3）記錄中頻信號幅值準確性高 （4）記錄高頻信號準確性高27、在選用振動子時，除了使阻尼比接近0.7 外，應使被測正弦信號的最高頻率 振

12、動子的固有頻率。（1） （2）>2倍 （3）（0.50.6）倍 （4）<0.1倍（三）判斷對錯題（用或×表示）1、各態(tài)歷經(jīng)隨機過程一定是平穩(wěn)隨機過程。（ ）2、信號的時域描述與頻域描述包含相同的信息量。（ ）3、非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。（ ）4、非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。（ ）5、隨機信號的頻域描述為功率譜。（ ）6、一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”條件，若用它傳輸一個1000Hz的正弦信號，則必然導致輸出波形失真。（ ）7、在線性時不變系統(tǒng)中，當初始條件為零時，系統(tǒng)的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。（ ）8、當輸入信號一定時，系統(tǒng)的輸出將

13、完全取決于傳遞函數(shù)，而與該系統(tǒng)的物理模型無關(guān)。（ ）9、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。（ ）10、測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。（ ）11、幅頻特性是指響應與激勵信號的振幅比與頻率的關(guān)系。（ ）12、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（ ）13、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（ ）14、壓電加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（ ）15、磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（ ）16、平衡純電阻交流電橋須同時調(diào)整電阻平衡與電容平衡。 （ ）17、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。 （ ）18、帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。 （ ）19、將

14、高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。 （ ）20、頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（ ）21、A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（ ）22、對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應。（ ）23、窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（ ）互相關(guān)函數(shù)是偶實函數(shù)。（ ）24、利用系統(tǒng)輸入x(t)與輸出y(t)的自功率譜密度函數(shù)，可求該系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)。（ ）25、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)一定為1。（ ）26、頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（ ）A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（ ）27、對于周期信號，經(jīng)整周期采樣

15、后，可完全避免柵欄效應。（ ）28、窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（ ）29、互相關(guān)函數(shù)是偶實函數(shù)。（ ）30、利用系統(tǒng)輸入x(t)與輸出y(t)的自功率譜密度函數(shù)，可求該系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)。（ ）31、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)一定為1。（ ）（四）簡答和計算題1、求正弦信號的絕對均值|x|和均方根值xrms。2、求正弦信號的均值，均方值，和概率密度函數(shù)p(x)。3、求指數(shù)函數(shù)的頻譜。4、求被截斷的余弦函數(shù)的傅立葉變換。5、求指數(shù)衰減振蕩信號的頻譜。6、什么叫系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系？7、測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)

16、特性各包括那些？8、測試裝置實現(xiàn)不失真測試的條件是什么？9、某測試裝置為一線性時不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為。求其對周期信號的穩(wěn)態(tài)響應。10、將信號輸入一個傳遞函數(shù)為的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出的表達式。11、哪些傳感器可選作小位移傳感器？12、渦流傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點是什么？渦流式傳感器能否測量大位移量？為什么？13、電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？14、電渦流傳感器能否測量塑料物體移動的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是什么？應采取什么措施改進，就可以用電渦流傳感器測量了。15壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么

17、？16、試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。（1）用簡圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡要說明其作用原理；（2）兩個線圈通常應該接在什么電路中？用圖說明如何接法。17、某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑，工作初始極板間距離，介質(zhì)為空氣。問：（1）如果極板間距離變化量，電容的變化量是多少？（2）如果測量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度（格mV）在時，讀數(shù)儀表的變化量為多少？18、何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數(shù)應滿足什么條件？交流電橋應滿足什么條件？19、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？20、抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定？21、相關(guān)濾波器的的基本原理

18、是什么？舉例說明其工程應用。22、以阻值，靈敏度的電阻絲應變片與阻值為的固定電阻組成電橋，23、供橋電壓，若其負載電阻為無窮大，應變片的應變。（1）求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度。（2）求雙臂電橋的輸出電壓及其靈敏度24、若為調(diào)制信號，為載波，為調(diào)幅波（如圖所示） （1）利用傅里葉變換性質(zhì)說明調(diào)幅過程的原理。 （2）畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。25、已知信號，求信號的自相關(guān)函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。26、求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。27、相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。28、試根據(jù)一個信號的自相關(guān)函數(shù)圖形，討論如何確定該信號中的常值分量和周期成分。29、某一系統(tǒng)的輸入信號為x(t)，若輸出y(t)與輸入x(t)