《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)題及答案

1、1 / 11 第一章信號(hào)及其描述（一）填空題1、 測(cè)試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依靠它們來(lái)傳輸?shù)?。這些物理量就是信號(hào)，其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)。2、 信號(hào)的時(shí)域描述，以時(shí)間為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以頻率為獨(dú)立變量。3、 周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：離散的，諧波型， 收斂性。4、 非周期信號(hào)包括瞬態(tài)非周期信號(hào)和準(zhǔn)周期信號(hào)。5、 描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有均值x、均方值2x，方差2x； 。6、 對(duì)信號(hào)的雙邊譜而言，實(shí)頻譜（幅頻譜）總是偶對(duì)稱，虛頻譜（相頻譜）總是奇對(duì)稱。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或表示）1、 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過(guò)程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。（ v ）2

2、、 信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。（ v ）3、 非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（ x ）4、 非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（ x ）5、 隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。（ v ）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 求正弦信號(hào)txtxsin)(0的絕對(duì)均值|x|和均方根值xrms。2、 求正弦信號(hào))sin()(0txtx的均值x，均方值2x，和概率密度函數(shù)p(x)。3、 求指數(shù)函數(shù))0,0()(taaetxat的頻譜。4、 求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)ttttttx|0|cos)(0的傅立葉變換。5、 求指數(shù)衰減振蕩信號(hào))0,0(sin)(0tatetxat的頻譜。第二章測(cè)試裝置的基本特性

3、（一）填空題1、 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為121)(jjh， 輸入信號(hào)2sin)(ttx，則輸出信號(hào))(ty的頻率為1/2 ，幅值y2/2 ，相位-45 。2、 試求傳遞函數(shù)分別為5.05.35.1s和2224. 141nnnss的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。123 3、 為 了 獲 得 測(cè) 試 信 號(hào) 的 頻 譜 ， 常 用 的 信 號(hào) 分 析 方 法 有傅 里 葉 級(jí) 數(shù) 展 開(kāi) 式、和傅里葉變換。4、 當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出)(ty與輸入)(tx之間的關(guān)系為)()(00ttxaty時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)延時(shí)測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為)( jh。5、 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感

4、知的被測(cè)量越小。6、 一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有線性關(guān)系為最佳。（二）選擇題1、4 不屬于測(cè)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(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)3 響應(yīng)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)(1q和)(2q，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性為2 。（1）)()(21qq（2）)()(21qq（3）)()()()(2121qqqq（4）)()(21qq4、 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量4 。（1）存在，但 5（2）存在，但 1 （3）在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在（4）不存在5、 忽略質(zhì)

5、量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)是2 系統(tǒng)。2 / 11 （1）零階（2）一階（ 3）二階（ 4）高階6、 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是3 。（1）固有頻率（2）線性度(3)時(shí)間常數(shù)（4）阻尼比7、 用階躍響應(yīng)法求一階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值1 倍所經(jīng)過(guò)的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)。（1） 0.632 （2）0.865 （3）0.950 （4）0.982（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或表示）1、 一線性系統(tǒng)不滿足 “不失真測(cè)試” 條件，若用它傳輸一個(gè)1000hz 的正弦信號(hào)， 則必然導(dǎo)致輸出波形失真。 （x ）2、 在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，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)。（v ）3、

6、 當(dāng)輸入信號(hào))(tx一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出)(ty將完全取決于傳遞函數(shù))(sh，而與該系統(tǒng)的物理模型無(wú)關(guān)。（v ）4、 傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（ v ）5、 測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。（x ）6、 幅頻特性是指響應(yīng)與激勵(lì)信號(hào)的振幅比與頻率的關(guān)系。（ x ）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 什么叫系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系？答：定常線性系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧信號(hào)的激勵(lì)下，系統(tǒng)的頻率特性稱為系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。頻率響應(yīng)函數(shù)是描述系統(tǒng)的簡(jiǎn)諧輸入和相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)輸出的關(guān)系。2、 測(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？答：靜態(tài)特性包含靈敏度、線性度、回程誤差。動(dòng)態(tài)特性包括時(shí)間常

7、數(shù)、諧振頻率和固有頻率、阻尼比。3、 測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？答：幅值特性曲線是一條平行于軸的直線，相頻特性曲線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的斜率為-t0的直線。4、 某 測(cè) 試 裝 置 為 一 線 性 時(shí) 不 變 系 統(tǒng) ， 其 傳 遞 函 數(shù) 為1005.01)(ssh。 求 其 對(duì) 周 期 信 號(hào))45100cos(2.010cos5 .0)(tttx的穩(wěn)態(tài)響應(yīng))(ty。解：求傳遞函數(shù)的幅頻特性與相頻特性，利用疊加性求輸出5、 將信號(hào)tcos輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為ssh11)(的一階裝置， 試求其包括瞬態(tài)過(guò)程在內(nèi)的輸出)(ty的表達(dá)式。解：求傳遞函數(shù)的幅頻特性與相頻特性，然后用定義求輸出。第

8、三章常用傳感器（一）填空題1、 屬于能量控制型的傳感器有電阻溫度計(jì)，電容式測(cè)振儀等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有熱電偶溫度計(jì)、彈性壓力計(jì)等（每個(gè)至少舉例兩個(gè)）。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：前者利用導(dǎo)體形變引起的電阻變化，后者利用半導(dǎo)體電阻率變化引起的電阻變化。3、 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(duì)測(cè)量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用差動(dòng)式工作方式。4、 壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器） 有兩種形式：電荷放大器和電壓放大器，后接電荷 放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)度的限制。5、 渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的渦電流效應(yīng)。

9、6、 磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是mv(m/s) 。7、 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)而工作的。（二）選擇題1、 電阻應(yīng)變片的輸入為2 。（1）力（2） 應(yīng)變（3）速度（4）加速度2、 結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠3 的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。（1）本身物理性質(zhì)（2）體積大?。?3）結(jié)構(gòu)參數(shù)（4）電阻值3、 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是4 。（1）位移（2）材質(zhì)鑒別（ 3）探傷（4）非金屬材料4、 變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成2 關(guān)系。（1）非線性（2）線性（3）反比（4）平方5、 半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是3 。（1）長(zhǎng)度（2）截面積（ 3）電阻率（4）高通6、

10、 壓電式傳感器輸出電纜長(zhǎng)度的變化，將會(huì)引起傳感器的3 產(chǎn)生變化。3 / 11 （1）固有頻率（2）阻尼比（ 3）靈敏度（4）壓電常數(shù)7、 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是4 傳感器。（1）電容式（2）壓電式（3）電阻式（4）電渦流式8、 自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度s與之間的關(guān)系是：s4 。（1）1k（2）k（3）2k（4）2k9、 光電倍增管是利用2 效應(yīng)制成的器件。（1）內(nèi)光電（ 2）外光電（3）光生伏特（ 4）阻擋層（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或表示）1、 滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測(cè)量。（）2、 渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（）3、

11、 壓電加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）4、 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 哪些傳感器可選作小位移傳感器？2、 渦流傳感器測(cè)量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？渦流式傳感器能否測(cè)量大位移量？為什么？3、 電渦流傳感器除了能測(cè)量位移外，還能測(cè)量哪些非電量？4、 電渦流傳感器能否測(cè)量塑料物體移動(dòng)的位移？若能測(cè)量理由是什么？不能測(cè)量理由是什么？應(yīng)采取什么措施改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測(cè)量了。5、 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？6、 試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器。（1）用簡(jiǎn)圖說(shuō)明該傳感器的

12、結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)要說(shuō)明其作用原理；（2）兩個(gè)線圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說(shuō)明如何接法。7、 某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑)(4 mmr，工作初始極板間距離)(3.00mm，介質(zhì)為空氣。問(wèn)：（1）如果極板間距離變化量)(1m，電容的變化量c是多少？（2）如果測(cè)量電路的靈敏度)(1001pfmvk， 讀數(shù)儀表的靈敏度52k（格 mv）在)(1m時(shí)，讀數(shù)儀表的變化量為多少？第四章信號(hào)調(diào)理、記錄和顯示（一）填空題1、 電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為電壓或電流輸出的裝置。2、 在橋式測(cè)量電路中，按照激勵(lì)電源的類型的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。3、 在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)工作時(shí)

13、阻抗參與變化的橋臂數(shù)可將其分為半橋與全橋測(cè)量電路。4、 調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正（余）弦信號(hào)與被測(cè)信號(hào)相乘，使高頻信號(hào)的幅值隨被測(cè)信號(hào)的變化而變化。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的相乘。5、 調(diào)頻波的解調(diào)又稱為鑒頻。6、 調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的幅值控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而頻率與信號(hào)電壓成正比。7、 常用濾波器的上、 下截止頻率1cf、2cf的定義為幅頻特性曲線降為最大值的21倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率，其帶寬12ccffb，若為倍頻程濾波器1cf與2cf的關(guān)系為122ccff。8、 rc 低通濾波器中rc 值愈大，則上截止頻率愈低。（二）選擇題1、 設(shè)有一電路，1r是工作橋臂，2r，3r

14、，4r是固定電阻，且4321rrrr。工作時(shí)1112 rrr，則電橋輸出電壓ye（ a ） 。0e為電橋的電源電壓。a.0114errb.0112errc.011errd.0112err2、 調(diào)幅過(guò)程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)a 。a.相乘b.相除c.相加d.相減4 / 11 3、 電路中鑒頻器的作用是c 。a.使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓b.使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫縞 使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓痗.使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?、 一選頻裝置，其幅頻特性在2f區(qū)間近于平直，在02f區(qū)間急劇衰減，這叫b 濾波器。a.低通b.高通c.帶通d.帶阻5、 一帶通濾波器，其中心頻率是0f，-3db 帶寬是b，則濾波

15、器的品質(zhì)因數(shù)q等于d 。a.bf0b.bf0c.bf0d.bf0（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或表示）1、 平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。（）2、 調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。（）3、 帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。（x ）4、 將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。（）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數(shù)應(yīng)滿足什么條件？交流電橋應(yīng)滿足什么條件？答：可以使uac=uad，這時(shí) g 中無(wú)電流通過(guò)。當(dāng)g 中無(wú)電流時(shí)叫做“電橋平衡”。直流： r1r3=r2r4，交流：z1z3=z2z4 2、 調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？答：三種，同步解調(diào)、

16、整流檢波解調(diào)、相敏檢波解調(diào)3、 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？4、 相關(guān)濾波器的的基本原理是什么？舉例說(shuō)明其工程應(yīng)用。答：使信號(hào)中特定的頻率成分通過(guò)，同時(shí)極大地衰減其他頻率成分。5、 以阻值120r，靈敏度2s的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓vv30，若其負(fù)載電阻為無(wú)窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變2000。（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6、 若)(tx為調(diào)制信號(hào)，tfty02cos)(為載波，)(txm為調(diào)幅波（如圖所示）（1）利用傅里葉變換性質(zhì)說(shuō)明調(diào)幅過(guò)程的原理。（2）畫(huà)出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。參考答

17、案第 一 章（ 三 ）1 、02x，20 x； 2 、 0 ，220 x，)cos(10tx； 3 、fjaa2； 4 、tfcttfct)2(sin)2(sin00；5、fajfa44202220；傳感器與測(cè)試技術(shù)期末考試試卷一、填空（每空1 份，共 20 分）1 測(cè)試技術(shù)的基本任務(wù)是2 從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)的卷積。3 信號(hào)的時(shí)域描述，以為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以為獨(dú)立變量。4 如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50hz，為了防止在時(shí)域采樣過(guò)程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于100 hz。5 在橋式測(cè)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。6 金 屬 電 阻 應(yīng) 變

18、 片 與 半 導(dǎo) 體 應(yīng) 變 片 的 主 要 區(qū) 別 在 于 ：前 者 利 用引起的電阻變化，后5 / 11 者利用變化引起的電阻變化。7 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。8 帶通濾波器的上下限截止頻率為fc1、 fc2， 其帶寬 b = ； 若其帶寬為1/3 倍頻程則fc2 = fc1。9 屬于能量控制型的傳感器有、等。10根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為、。11相關(guān)濾波的工作原理是。12 測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用函數(shù)、函數(shù)和函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。二、選擇題（把正確答案前的字母填在空格上，每題1 分，共 10 分）1 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是信號(hào)。a 復(fù)雜周期b 非周期c 瞬態(tài)

19、d 隨機(jī)2 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程必須。a 連續(xù)b 統(tǒng)計(jì)特征與時(shí)間無(wú)關(guān)c 各態(tài)歷經(jīng)d 統(tǒng)計(jì)特征等于時(shí)間平均3 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是。a 固有頻率b 阻尼比c 時(shí)間常數(shù)d 靈敏度4 系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)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(duì)誤差c 相對(duì)誤差d 非線性誤差5 電阻應(yīng)變片的輸入為。a 力b 應(yīng)變c 速度d 加速度6用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。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)7 為使電纜的長(zhǎng)短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用放大器。a 電壓b 電荷c 微分d 積分8 在測(cè)量位移的傳

20、感器中，符合非接觸測(cè)量而且不受油污等介質(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9 信號(hào)分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號(hào)的頻率，可將磁帶，也可達(dá)到分析的目的。a 重放速度放快b 重放速度放慢c 重放速度不變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，但 5b 存在，但 1 c 在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在d 不存在三、判斷題（用或表示，在正確的題目對(duì)應(yīng)的括號(hào)里填，反之填，每題1 分，共 10 分）1 （）非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。2 （）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。3 （）調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。4 （）渦流傳感器屬于有源傳感器。5 （）

21、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測(cè)量。6 （）窗函數(shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)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 （）隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。9 （）壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10. （）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(jiǎn)答題（每題5 分，共 30 分）1 已知周期方波的傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式為tttatx0005sin513sin31sin8)(試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說(shuō)明其頻譜特點(diǎn)。2 二階測(cè)試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試，如何確定其取值范圍？6 / 11 3 何謂不失真測(cè)

22、試？實(shí)現(xiàn)測(cè)試不失真的測(cè)試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何？4 信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)？5 為什么在動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕？6 測(cè)得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖1，問(wèn)：圖 1（1）這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么？（2）從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？五、計(jì)算題（共14 分）1 （ 6分） 已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為jh11)(，式中s05. 0當(dāng)輸入信號(hào)為)45100cos(5.0)60cos(6 .0)(tttx時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出)(ty2 （ 4分） 有一信號(hào))cos()(tatx，初始相角為一隨機(jī)變量；試求1）求其自相關(guān)函數(shù)；2）確

23、定其均值和方差。7 / 11 3 （ 4 分） 以阻值120r，靈敏度5. 2s的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4v，并假定負(fù)載電阻無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?000時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓六、應(yīng)用題（共16 分）1. （6 分）某車床加工外圓表面時(shí)，表面振紋主要是由主軸箱轉(zhuǎn)動(dòng)軸上齒輪不平衡慣性力使主軸箱振動(dòng)所引起，實(shí)驗(yàn)測(cè)得振紋的頻譜如圖2（a）所示，主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)示意圖如圖2(b)所示，傳動(dòng)軸、和主軸上的齒輪齒數(shù)分別為z1 = 30, z2 = 40, z3=20, z4=50, 傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為 n1 = 2000 轉(zhuǎn)/ 分（根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可知：傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)

24、速為 n2 = 1500 轉(zhuǎn) /分，主軸的轉(zhuǎn)速為 n2 = 600 轉(zhuǎn)/ 分） ，試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對(duì)加工表面的振紋影響較大？為什么？（a） (b)圖 2 2. （10 分） 欲測(cè)試圖3(a)所示簡(jiǎn)直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（固有頻率和阻尼比）， （1）請(qǐng)從現(xiàn)有設(shè)備中選擇，并用框圖表示測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成，簡(jiǎn)述測(cè)試過(guò)程；（2）測(cè)得該梁的幅頻特性曲線如圖3（ b）所示，根據(jù)該曲線如何確定簡(jiǎn)直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（給出原理、公式并在圖中表示）（現(xiàn)有設(shè)備：壓電式加速度計(jì)、壓電式力傳感器、磁電式速度計(jì)、電阻應(yīng)變片、電荷放大器、功率放大器、信號(hào)發(fā)生器、激振器、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、顯示設(shè)備）圖 3 (a) 8 /

25、11 圖 3 (b) 傳感器與測(cè)試技術(shù)期末考試試卷參考答案一、填空 ( 每空 1 分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共20 分) 1 獲取有用的信息2 脈沖響應(yīng)函數(shù)3 時(shí)間 (t) 、頻率f或)(4 100hz 5 激勵(lì)電壓（或工作電壓或橋壓或電源）6 導(dǎo)體機(jī)械形變、半導(dǎo)體電阻率的（或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)）7 壓電效應(yīng)812ccff、32（或 1.26 ）9 電阻式傳感器、渦電流傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等，答對(duì)任何兩個(gè)均得2 分10調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相11同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)/同頻檢測(cè)原理12傳遞、頻率響應(yīng)、脈沖響應(yīng)二、 選擇題（每題1 分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10 分）15 d b c a b

26、610 d b d b d 三、 判斷題（每題1 分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10 分） 15 610 四、 簡(jiǎn)答題（每題5 分，共 30 分） 1 （5 分） 2分頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性 3分( 每答對(duì)一個(gè)得1 分) 2 （5 分）固有頻率 (n) 和阻尼比 () 3分( 每答對(duì)一個(gè)得1.5 分) 為 了 實(shí) 現(xiàn) 不 失 真 , 阻 尼 比 () 取 值0.6 0.8; 工 作 頻 率 取 值 小 于 等 于0.58n9 / 11 2 分( 每答對(duì)一個(gè)得1 分) 3. （5 分）輸出 y(t)與輸入 x(t)滿足關(guān)系y(t)=a0 x(t-t0), 其中 a0和 t0為常數(shù) , 則

27、為不失真測(cè)試。 2分或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確2 分，不完整1 分，錯(cuò)誤不得分。實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的測(cè)試裝置的幅頻特性為 a()= a0 = 常數(shù) 1.5分相頻特性為()=0t 1.5分或者用文字表述，表述正確同樣得分。 4. （5 分）（1）電壓幅值調(diào)理（或者放大） 1分（2）濾波（或者濾去高頻） 2分（3）隔離直流分量（或者隔直） 1分（4）如原信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)） 1分 5. （5 分）動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋（1 分） ，即使各橋臂均為電阻，由于導(dǎo)線間存在分布電容（1分） ，相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡（3 分） 。 5分其它的表述酌情給分。 6. （5 分）（1）互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)。 2分（2）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初相位 1分幅值信息：此波形的振幅是兩個(gè)正弦波振幅乘積的一半 1分五、 計(jì)算題（共14 分）1. （ 6 分）)45100cos(5.0)60cos(6.0)(tttx令)60cos(6.0)(1ttx，)45100cos(5 .0)(2ttx根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性2)(11)(a，)tan()(由601，可以得到：316.0)6005.0(11)(21a 1分565.