《機械工程測試技術(shù)》復(fù)習(xí)資料

《機械工程測試技術(shù)》復(fù)習(xí)資料模擬題一、填空1．測試技術(shù)的基本任務(wù)是。2．從時域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)的卷積。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450Hz在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于Hz。在橋式測量電路中，根據(jù)其的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋。前者利用引起的電阻變化，后者利用變化引起的電阻變化。壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。8于能量控制型的傳感器有、等。9． 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為 、 、 。10．測試裝置的動態(tài)特性可以用函數(shù)、 函數(shù)和函數(shù)進行數(shù)學(xué)描述。二、選擇題不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達的信號是 信號。A復(fù)雜周期 B非周期 C瞬態(tài) D隨機2．平隨機過程必須 。A連續(xù)B統(tǒng)計特征與時間無關(guān)C各態(tài)歷經(jīng)D統(tǒng)計特征等于時間平均3．一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是 A固有頻率 B阻尼比 C時間常數(shù) D靈敏度4．系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量小到大及大到小時，對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為 。A回程誤差 B絕對誤差 C相對誤差 D線性誤差5．電阻應(yīng)變片的輸入為 。A力 B應(yīng)變 C速度 D加速度果性。A傳遞函數(shù) B互相關(guān)函數(shù) C互譜密度函數(shù) D相干函數(shù)為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，選用 放大器。A電壓 B電荷 C微分 D積分在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量而且不油污等介質(zhì)影響的 是傳感器。A電容式 B壓電式 C電阻式 D電渦流式信號分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄號的頻率，可將磁帶 。也可達到分析的目的。A重放速度放快 B重放速度放慢 C重放速不變 D多放幾次10．一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 。A存在，<5％ B存在，<1 C在時間常數(shù)很時存在D不存在11．12．13．信號的時域描述與頻域描述通過 來建立關(guān)聯(lián)。A拉氏變換 B卷積 C傅立葉變換 D相理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為 。A常數(shù) B零 C零或常數(shù) D無法確定測試置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為 。A量程 B靈敏度 C精確度 D分辨力濾波器的-3dB截止頻率指信號幅值衰減為輸入值 對應(yīng)的頻率。A2 B1 C2/2 D1/2壓電式傳感器目前多用于測量 。A靜態(tài)力 B溫度 C速度 D加速度與動態(tài)力0極距和極距變化量。S為極板面積，/1的條件下，該電容傳感器靈敏度似為 。A．SS B． C． D．020217．若瞬變信號x(t)的頻譜為X(f)，則信號ax(bt)(其中a、b均為正實常數(shù))的頻譜為 。afbfAX BbbabCbfafX DXbaaa18．以下 的頻譜為連續(xù)頻譜。A周期矩形脈沖 B正弦函數(shù) C矩形窗函數(shù) D周期方波19．?dāng)?shù)字信號的特征是時間上離散，幅值上連續(xù)C時間上連續(xù)，幅值上量化時間、幅值上都離散D時間、幅值上都連續(xù)20．周期信號傅立葉級數(shù)中的各項系數(shù)表示各諧波分量的 。A相位 B周期 C振幅 D頻率21．不能于材料厚度的非接觸測量的傳感器為 。A渦流式 B電容式 C壓電式D光電式不受油污等介質(zhì)影響的是傳感器。A電容式 B壓電式 C電阻式 D電渦流式不能用渦流式傳感器進行測量的是 。A位移 B材質(zhì)鑒別 C探傷 D非金屬材料一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是 。A固有頻率B線性度C時間常數(shù)D阻尼比三、判斷題非周期信號的頻譜是連續(xù)的。傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。4于有源傳感器。滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測量。取信號所引起的誤差越小。7．恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。8壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。1。四、簡答題已知周期方波的傅立葉級數(shù)展開式為x(t)8A11sin0tsin30tsin50t35邊幅值譜，并說明其頻譜特點?，F(xiàn)不失真測試，如何確定其取值范圍？頻和相頻特性應(yīng)如何？4．信號數(shù)字化過程中的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)？5外，還設(shè)有電容平衡旋鈕？6．測得兩個同頻正弦信號的1，問：1從波形中可以獲得信號的哪些信息？五、計算題已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為x(t)Acos(t試求1）求其自相關(guān)函數(shù)；2）確定其均值和方差。R120S120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V1000電壓六、應(yīng)用題某車床加工外圓表面時，表面振紋主要是主軸箱轉(zhuǎn)動軸上齒輪不平衡慣性力使主軸箱振動所引起，實驗測得振紋的頻譜如圖22(bZ130,Z240,Z3=20,Z4=50,傳動軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速為n120XX/分，試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響較大？為什么？1，式中1j100t45)時，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出y(t)當(dāng)輸入信號為x(t)(60t)(H (b)23(a3確定簡直梁的動態(tài)特性參數(shù)(本問只作了解)圖3(a)圖3(b)模擬題參考答案一、填空1．獲取有用的信息2．脈沖響應(yīng)函數(shù)3．時間(t)、頻率f或4．100Hz激勵電壓導(dǎo)體機械形變、半導(dǎo)體電阻率的7感式傳感器等，答對任何兩2調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相傳遞、頻率響應(yīng)、脈沖響應(yīng)二、選擇題1—5DBCAB 6—10DBDBD11-24CADCDDACBCCDDC三、判斷題1—5 ×√×√√ 6—10√×√×√四、簡題 1．An2頻譜特點：離散性、諧波性、遞減性 3分(每答對個得1分) 2．固有頻率(n)和阻尼比 3分(每答對一個得分)2(每答對一個得1分) 3.輸出y(t)與輸入x(t)滿足關(guān)系y(t)=A0x(t-t0),其中A0和t0為常數(shù),則為不失真測試。 2分21錯誤不得分。實現(xiàn)不失真測試的測試裝置的幅頻特性為A(ω)=A0=常數(shù)分相頻特性為φ(ω)=t0表述正確同樣得分。 4.分或者用文字表述，電壓幅值調(diào)理 1分濾波2隔離直流分量 1分如原信號進行調(diào)制，則應(yīng)先進行解調(diào) 1分 5.動態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋，即使各橋臂均為電阻，于導(dǎo)線間存在分布電容，相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)分為了實現(xiàn)不失真,阻尼比取值~等于n其它的表述酌情給分。 6.互相關(guān)函數(shù)，因為是非奇非偶函數(shù)。 2分頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同 1分相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的相位1分 幅值信息：此波形的振幅是兩個正弦波振乘積的一半 1分五、計算題1.x(t)(60t)(100t45)令根據(jù)線性系統(tǒng)頻率持性和幅頻相頻特性 A1112，tan160，可以得到：A(1)1(60)21(1)arctgarctg(60) 1y1(t)(60t)(60t)2100，可以得到：1 1分 A(2)21(100)(2)arctgarctg(100) 1分y2(t)(100t45)(100t) 線性系統(tǒng)的疊加性可得y(t)y1(t)y2(t)(60t)(100t) 22.自相關(guān)函數(shù)：Rxlim1Tx(t)x(t)dt 1分0T1T=limAcos(t)Acos[(t))]dtT0A2cos 1分 =2TT120XX0t)dt=0 1分均值：xTx(t)dt=TAcos(T020T020x21T0T02T02A2[x(t)x]dt 1分2 3.單臂：

方差：uyR1R11u0u0Su010001064103V24R4R44R1R11u0u0Su0100010645103V 22R2R22雙臂：uy六、應(yīng)用題1.I20XX/60=；1轉(zhuǎn)動軸II的轉(zhuǎn)動頻率為：1500/60=25HZ； 1分動軸III的轉(zhuǎn)動頻率為：600/60=10HZ； 1分與實驗測得振紋的頻譜圖比較可知軸II上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響最大。3測試系統(tǒng)組成框圖：設(shè)備顯示頻率響應(yīng)函數(shù)。幅頻特性峰值A(chǔ)0對應(yīng)的頻率為簡支梁的固有頻率n；2分半功率點對應(yīng)的頻率分別為1、2；阻尼比如下方法估計： 2分 要求能在圖中正確表示，否則酌情扣分。復(fù)習(xí)題第一章信號及其描述填空題1、測試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊涵在某些物理量之中，并依靠它們來傳輸?shù)?。這些物理量就是 ，其中目前應(yīng)用最廣泛是電信號。2、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。3、周期信號的頻譜具有三個特點： ，，。4、非周期信號包括 信號和 信號。5、描述隨機信號的時域特征參數(shù)有 、 、 。6、對信號的雙邊譜而言，實頻譜總是對稱，虛頻譜總是對稱。判斷對錯題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。簡答和計算題1、簡述測量系統(tǒng)的一般用途，交舉例說明。2、簡述測量系統(tǒng)的一般構(gòu)成。3、求周期方波、三角波、鋸齒波的傅里葉級數(shù)三角展開式，并畫出其頻譜。第二章測試裝置的基本特性填空題1x(t)sint241、試求傳遞函數(shù)分別為和2的兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的nsn2總靈敏度。3、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方有 、和 。4y(tx(ty(t)A0x(tt0)時，該系統(tǒng)能實現(xiàn)測試。此時，系統(tǒng)的H(j)。5、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的越小。6、一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有關(guān)系為最佳。選擇題1、 不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。靈敏度線性度回程誤差阻尼系數(shù)2、從時域上看系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 響應(yīng)的卷積。正弦 階躍 脈沖 斜坡3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為Q1和Q2，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為。Q1Q2Q1Q2Q1Q2Q1Q2Q1為。Q1Q2Q1Q2Q1Q2Q1Q2Q1Q24、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量不存在5、忽略質(zhì)量的單自度振動系統(tǒng)是 系統(tǒng)。零階 一階 二階 高階6、一階系統(tǒng)的動態(tài)特參數(shù)是 。固有頻率線性度(3)時間常數(shù)阻尼比7、用階躍倍所經(jīng)過的時間作為時間常數(shù)。判斷對錯題1、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(dǎo)致輸出波形失真。2、在線性時不變系統(tǒng)中，當(dāng)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)。3、當(dāng)輸入信號x(t)一定時，系統(tǒng)的輸出y(t)將完全取決于傳遞函數(shù)H(s)，而與該系統(tǒng)的物理模型無關(guān)。45測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。6、幅頻特性是指響應(yīng)與激勵信號的振幅比與頻率的關(guān)系。簡答和計算題1有何關(guān)系？2、測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性各包括那34、某測試裝置為一線性時不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為H(s)1。求其對周期信號1x(t)(100t45)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y(t)。5、二階裝置的阻尼比選擇在~間的理。6、簡述時間常數(shù)對一階裝置的動態(tài)性能的影響。第三章常用傳感器填空題1、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。2、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)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。3減小外部條件變化對測量精度的影響，實際應(yīng)用時常常采用工作方式。4、壓電式傳感器的測量電路有兩種形式：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。5、渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交磁場中的 效應(yīng)。6、磁電式速度計的靈敏度單位是 。7、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 而工作的。擇題1、電阻應(yīng)變片的輸入為 力 應(yīng)變 速度 加速度2、結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠 的變化實現(xiàn)信號變換的本身物理性質(zhì) 體積大小結(jié)構(gòu)參數(shù) 電阻值3不能用渦流式傳感器進行測量的是。位移材質(zhì)鑒別探傷非金屬材料4、變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成關(guān)系。非線性線性反比平方5素主要是。長度截面積電阻率高通6、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。固有頻率阻尼比靈敏度 壓電數(shù)7、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。電容式 壓電式電阻式 電渦流式8、自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時，其靈度S與之間的關(guān)系是：S＝ 。k1 k k2 k29、光電倍增管是利用 效應(yīng)制成的器件。內(nèi)光電外光電光生伏特阻擋層判斷對錯題1、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。2、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器簡答和計算題1、簡述三種你最熟悉的傳感器的工作原理。2、簡述傳感器選用時的一般原則。3、哪些傳感器可選作小位移傳感器？4要優(yōu)點是什么？電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？5、試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。兩個線圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說明如何接法。6板間距離0(mm)，介質(zhì)為空氣。問：Ck1100(mVpF度k251(m第四章信號調(diào)理、記錄和顯示填空題1、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。2、在橋式測量電路中，按照 的性質(zhì)，電橋可為直流和交流電橋。3、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。4、調(diào)幅是指一個高頻的正弦信號與被測信號 ，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 。5、調(diào)頻波的解調(diào)又稱為 。6、調(diào)頻是利用信號電壓的 控制一個振蕩器，使輸出為等幅波，而 與信號電壓成正比。7、常用濾波器的上、下截止頻率fc1、fc2的定義為，其帶寬B＝，若為倍頻程濾波器fc1fc2關(guān)系為。8RCRC選擇題1R1R2，R3，R4R1R2R3R4。工eye0壓。R1R1R12R1eeee00 0 0 4R12R1R1R12、調(diào)幅過程相當(dāng)于在時域中將調(diào)制信號與載波信號 。相乘相除 相加 相減3、電路中鑒頻器的作用是 使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓 使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏渴诡l率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?f2在f20濾波器。低通 高通 帶通 帶阻5f0，-3dBQf0B f0B f0B f0B判斷對錯題1衡。2、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。3濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。4通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。簡答和計算題12足什么條件？交流電橋應(yīng)滿足什么條件？3、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？4、畫出動態(tài)電阻應(yīng)變儀的框圖，并簡述每一個環(huán)節(jié)的作用。5、根據(jù)濾波器的選頻作用，一般將濾波器分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器。A、B、C、D所對應(yīng)濾波器種類，列舉出實際濾波器的主要特征參數(shù)中的4AA(f)10A(f)10A(f)10A(f)10fc1fc2ffc1ffc1fc2ffc2fABCD第五章信號處理初步填空題1、在數(shù)字信號處理中，為避免頻率混疊，應(yīng)使被采的模擬信號成為 。還應(yīng)使采樣頻率滿足采樣定理即 。2采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于 Hz。3x(tux函數(shù)τ=0Rx(τ) ∞時Rx(τ) 。4、 用于評價統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。5、若某一信號的自相關(guān)函數(shù)為Acos，則該信號的方值為x= ，均方根值為xrms= 。6、Sx(f)為信號的 沿頻率軸的分布，X(f)為 。7、巴塞伐爾定理表示在 中計算的信號總能量，于在 中計算的信號總能量。12A/D3、對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應(yīng)。4、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。5、互相關(guān)函數(shù)是偶實函數(shù)。簡答和計算題1、簡述信號數(shù)字化處理的一般步驟。2、簡述信號數(shù)字化過程中出現(xiàn)問題中的三個，并簡述相應(yīng)的解決措施。(1t1)A2sin(2t2)，求信號的自相關(guān)函數(shù)3、已知信號x(t)A0A1cos22RxSx第六章位移測量1、簡述三種常用的位移傳感器及其原理。2、設(shè)計一套測量位移的系統(tǒng)。第七章振動測試填空題1、單自度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動，位移振頻率 系統(tǒng)固有頻率，速度共振頻率 系統(tǒng)固有頻率，加速度共振頻率 系統(tǒng)固有頻率。2、單自度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動在相位共振處位移始終落后于激振力度。3、單自度系統(tǒng)基礎(chǔ)運動所引起的受迫振動，當(dāng)激振頻率 固有頻率時，