機械工程測試技術基礎知識點總結

1、.第一章 信號及其描述（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，并依靠它們來傳輸?shù)?。這些物理量就是 信號 ，其中目前應用最廣泛的是電信號。2、 信號的時域描述，以 時間t 為獨立變量；而信號的頻域描述，以 頻率f 為獨立變量。3、 周期信號的頻譜具有三個特點： 離散性 ， 諧波性 ， 收斂性 。4、 非周期信號包括 準周期 信號和 瞬態(tài)非周期 信號。5、 描述隨機信號的時域特征參數(shù)有 均值 、 均方值 、 方差 。6、 對信號的雙邊譜而言，實頻譜（幅頻譜）總是 偶 對稱，虛頻譜（相頻譜）總是 奇 對稱。（二）判斷對錯題（用或表示）1、 各態(tài)歷經(jīng)隨機過程一

2、定是平穩(wěn)隨機過程。（ Y ）2、 信號的時域描述與頻域描述包含相同的信息量。（ Y）3、 非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。（ X ）4、 非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。（ X ）5、 隨機信號的頻域描述為功率譜。（ Y ）（三）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。.第二章 測試裝置的基本特性（一）填空題1、 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 。2、 試求傳遞函數(shù)分別為

3、和的兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。3、 為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有 傅立葉變換法 、 和 濾波器法 。4、 當測試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關系為時，該系統(tǒng)能實現(xiàn) 測試。此時，系統(tǒng)的頻率特性為 。5、 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 被測量 越小。6、 一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應該具有 線性 關系為最佳。（二）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

4、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2fh 。4、 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 100 Hz。5、 若x(t)是均值為ux為零的寬帶隨機信號其自相關函數(shù)=0時Rx() x2 ，時Rx() 0 。6、 相干函數(shù) 用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。7、 若某一信號的自相關函數(shù)為，則該信號的均方值為= A ，均方根值為xrms= A的根次 。8、 最常用的功率譜估計方法為 周期圖法 。9、 為信號的 功率密度 沿頻率軸的分布，稱為 能譜 。

5、10、 巴塞伐爾定理表示在 時域 中計算的信號總能量，等于在 頻域 中計算的信號總能量。（二）判斷對錯題（用或表示）1、 頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（ X）2、 A/D轉換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（ Y）3、 對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應。（ Y ）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。（ Y ）5、 互相關函數(shù)是偶實函數(shù)。（ X ）6、 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)。（ X ）7、 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。（ X ）（三）簡答和計算題1、 已知

6、信號，求信號的自相關函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。2、 求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關函數(shù)。3、 相關濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。4、 試根據(jù)一個信號的自相關函數(shù)圖形，討論如何確定該信號中的常值分量和周期成分。5、 某一系統(tǒng)的輸入信號為x(t)，若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關函數(shù)和輸入輸出的互相關函數(shù)之間的關系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？6、 應用巴塞伐爾定理求的積分值。第六章 振動測試（一）填空題1、 單自由度系統(tǒng)質量塊受力所引起的受迫振動，位移共振頻率 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、 單自由度系統(tǒng)質量

7、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 90 度。3、 單自由度系統(tǒng)基礎運動所引起的受迫振動，當激振頻率 遠大于 固有頻率時，質量塊和殼體之間的相對運動和基礎振動近于相等。4、 激勵方式分為 ， ， 。5、 按所測的振動性質可將拾振器分為 和 。6、 阻抗頭的前端是 ，后面是測量激振點響應的 。7、 壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式： 、和 。8、 機械系統(tǒng)的主要振動參數(shù)是 ， 和 。9、 相對法校準傳感器時，經(jīng)國家計量等部門嚴格校準過的傳感器起著“振動標準傳遞”的作用，稱為 傳感器。（二）判斷對錯題（用或表示）1、 壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬

8、。（ ）2、 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（ ）3、 壓電式加速度計手持探針法測振時，加速度計的使用上限頻率最低。（ ）4、 壓電式加速度計的重量越輕，使用上限頻率越高，靈敏度越低。（ ）5、 渦流位移傳感器屬于絕對式拾振器。（ ）6、 低頻激振時，激振器的安裝固有頻率應比激振頻率高3倍以上。（ ）7、 快速正弦掃描激振屬于寬帶激振法。（ ）8、 脈沖錘的錘頭越軟，則激勵的頻率范圍越大。（ ）9、 在振動測試中，測得的激勵和響應之間的相位差包括了測試系統(tǒng)中所有儀器的相移。（ ）（三）簡答和計算題1、 對單自由度系統(tǒng)質量塊受力所引起的受迫振動，分別寫出其位移頻響函數(shù)、速度頻響

9、函數(shù)、加速度頻響函數(shù)。2、 對單自由度系統(tǒng)基礎位移所引起的受迫振動，分別寫出其相對位移頻響函數(shù)、絕對位移頻響函數(shù)。3、 對于壓電式加速度計，畫出其工作原理圖，并說明為什么其上限頻率取決于固有頻率？4、 對于磁電式絕對速度計，畫出其工作原理圖，并說明為什么其下限頻率取決于固有頻率？5、 如何用實頻曲線估計系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比？畫圖說明。參考答案第一章 信號及其描述（一）1、信號；2、時間（t），頻率（f）；3、離散性，諧波性，收斂性；4、準周期，瞬態(tài)非周期；5、均值，均方值，方差；6、偶，奇；（二）1、；2、；3、；4、；5、；（三）1、，；2、0，；3、；4、； 5、；第二章 測試裝置的基本

10、特性（一）1、1/2，；2、123；3、傅立葉變換法，濾波器法；4、；5、被測量；6、線性；（二）（4）（3）（2）（4）（2）（3）（1）（三） （四）略第三章 常用傳感器（一）1、電阻、電感、電容、渦流；壓電、磁電；2、金屬絲的幾何變形，半導體材料的電阻率變化；3、差動；4、電荷，電壓，電荷；5、渦電流；6、mv / (m/s)；7、壓電效應。（二）（2）（3）（4）（2）（3），（3）（4）（4）（2）（三） （四）略第四章 信號調(diào)理、處理和記錄（一）1、電壓或電流；2、激勵電壓；3、橋臂數(shù)；4、相乘，相乘；5、鑒頻；6、幅值，頻率；7、幅頻特性曲線降為最大值的倍時對應的頻率為截止頻率；，8、大；（二）（1）（1）（3）（2）（4）（三） （四）略第五章 信號處理初步（一）1、概率密度函數(shù)，自相關函數(shù)；2、帶通濾波法，傅立葉變換法；3、有限帶寬，；4、100；5、，0；6、相干函數(shù)；7、；8、周期圖法；9、功率密度，能譜；10、時域，頻域；（二）1、；2、；3、；4、；5、；6、；7、；（三）1、，；2、；3、同頻相關、不同頻不相關；4、信號的常值分量為其自相關函數(shù)均值的開方，周期成分與其自相關函數(shù)周期成分的頻率相同、幅值成比例關系