機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)試題和答案解析

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_D oA、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(yīng)變效應(yīng)B、壓電效應(yīng)C、電磁感應(yīng)D霍爾效應(yīng)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(dāng)兩信號的互相關(guān)函數(shù)在t0有峰值，表明其中一個信號和另一

2、個信號時移t0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_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(wù)主要是要從復(fù)雜的信號中提取 （） A、干擾噪聲信號0 B、正弦信號“G有用信號D頻域信號10、時域信號的時移，則頻譜變化為（B、壓縮A、擴(kuò)展陛G不變厚D相移11、記錄磁帶快錄慢放，放演信號的頻譜帶寬（） A、變窄，幅值壓低仁R擴(kuò)展，幅值壓低C C、擴(kuò)展，幅值增高匿 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(yīng)（）A A、愈大愈好B、愈小愈好在C G接近1/2 D接近213、對二階

3、系統(tǒng)輸入信號x（t）=A1sinw1t+A2sinw2t,則系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出方程的通式為（）rA、A1sin（w1t+ 小 1） +A2sin（w2t+ 小 2）B、A1A2sinw1tsinw2tC C、AV sinw1t+A2 / sinw2t6 ./ c,、D AV sin （w1t+（|）/ 1） +AZ sin （w2t+（）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（）C _一A、電谷式B、壓電式口 C、電阻式 D電渦流式16、只使在fe1fe2間頻率的信號通過，應(yīng)采用（）濾波器口 A、帶阻 R帶通G高通D低通17、在選用振子時，除了使阻尼比接近0

4、 . 7外，應(yīng)使被測正弦信號的最高頻率fm（）振動子的固有頻率fn A、等于B 2倍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(yīng)選用（）放大器。A、電壓B B、電荷C G微分D D積分19、當(dāng)p 一時，信號x （t）的自相關(guān)函數(shù)Rx（C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（）r八才十A、不變B、丟失G移相 D 一定變?yōu)?021、不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號是（）信號。 A復(fù)雜周期B、瞬態(tài)G非周期D隨機(jī)22、非線性度是表示定度曲線（）的程度。 A接近真值“B、偏離其擬合直線G正

5、反行程不重合r D滯后現(xiàn)象23、自相關(guān)函數(shù)一定是（）函數(shù)。 A、奇 B、偶 G周期 D非周期24、為了能從調(diào)幅波中很好地恢復(fù)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 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（）倍A、4* B、2C、10D 526、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B 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27、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，D 接法可以獲得最大的輸出。A單臂電橋B、差動

6、半橋C、補(bǔ)償電橋DX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，以下說法錯誤的是_B_。A、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。C、將壓電傳感器的微弱信號放大。D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(fù)反饋。29、幅值調(diào)制裝置實(shí)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AA、常數(shù)B、零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A) 。32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

7、窗函數(shù)的泄漏誤差(A. 越小 B. 越大 C. 不定 D. 不確定33不能用渦流式傳感器進(jìn)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(shè)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 f0tj 2 f0tA . x(t t0 ) B. x(t t0 ) C. x(t)e D. 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(yīng)變片均改為兩個應(yīng)變片串聯(lián)，則電橋的輸出電壓（D）A. 加大一倍B. 減小

8、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(yīng)變片均改為兩個應(yīng)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(wù)主要是要從復(fù)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(fù)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(yīng)具有線性關(guān)系為最佳。T6、壓電傳感器的前置放大器的主要作用是對傳感器輸出信號進(jìn)行解

9、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(dāng) = 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(yīng)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(yīng)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。T15、對于電壓放大器來說，當(dāng)改變電纜的型號

10、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(yīng)用最廣的一種磁敏傳感器之一，其工作原理為霍爾效應(yīng)。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(yīng)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(jī)信號是確定性信號。（ F）23傳遞函數(shù)不僅反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程，還反映了系統(tǒng)響應(yīng)的過渡過

11、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(jìn)行截?cái)?，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但有時間延遲的不失真測試條件是：裝置的幅頻特性為

12、（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(yùn)算，則對應(yīng)在時域內(nèi)x(t)與y(t)應(yīng)作卷積4、一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)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(yīng)向工作的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(shí)際應(yīng)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

13、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?cái)嗵幚恚厝粫痤l譜的( 泄漏)現(xiàn)象。13、能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號稱為確定性 信號，不能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號稱為 隨機(jī)信號。14、選擇窗函數(shù)對信號進(jìn)行截?cái)鄷r，應(yīng)力求其頻譜的主瓣寬度窄些、旁瓣幅度小H。15、根據(jù)濾波器的選頻作用分，濾波器可分為低通錄波器、高通濾波僵、 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)與具有時移t o的單位脈沖函數(shù)6 (t it o)的卷積為x=(t如), 6 (t)

14、函數(shù)的頻譜密度函數(shù)為 o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(yīng)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(yīng)變儀測量機(jī)構(gòu)的應(yīng)力，應(yīng)變時，如何消除由于溫度變化所產(chǎn)生的影響？利用電橋的和差特性，將兩片應(yīng)變片分別接到測量機(jī)構(gòu)的相對面，并接入電橋中相鄰的橋臂上，使得由于溫度

15、變化而導(dǎo)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,它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系?揄入量是被泅量的位移匚輸出量延電壓值匚只有當(dāng)變阻器 的最大電阻值與后接電路的輸入電阻比值趨于0時它的 輸出量與輸入量之間有較好的殘性關(guān)系4、金屬電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何特點(diǎn)？前者是利用導(dǎo)體微引起出囹t,后者是利用半導(dǎo)體電阻串斜t引起限值變化金屬電甦殿牌 定性和溫度特性好j但靈穎系費(fèi)入半導(dǎo)體應(yīng)變片應(yīng)變靈敏度大；m能制成具有一定應(yīng)變 電阻的元件，世溫蟆足囹呵重復(fù)性不如金屬應(yīng)變比5、簡述壓電效應(yīng)現(xiàn)象；石英晶體所產(chǎn)

16、生的縱向和橫向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷聚集在哪里？其大小分別如何計(jì)算?某些物質(zhì)在外力的作用下，不僅幾何尺寸發(fā)生了變化J而且內(nèi)部極化某些表而上出現(xiàn)電宿形成電場. 當(dāng)外力去掉時，又重新回到原來的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)現(xiàn)象.石英晶體所產(chǎn)生的衣向壓電效 應(yīng)產(chǎn)生的電即聚期心電軸（X）垂直的平而上其大小為巴 5匕石英晶傾產(chǎn)生的橫向壓 電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷0嘴集在與電軸（X）垂直的平而上其大小如5,F，Hb, a、b分別為晶 體片的長度和厚度.若沿電軸X軸方向施加外力時，會產(chǎn)生縱向壓電效應(yīng)。若沿機(jī)械軸（Y）方向施加外力時，會產(chǎn)生橫向壓電效應(yīng)6、什么是調(diào)制，調(diào)制的目的是什么，如何實(shí)現(xiàn)對信號進(jìn)行調(diào)幅和解調(diào)？調(diào)制是指利

17、用某種低顏信號來控制成改變一高頻振蕩信號的某個參數(shù)的過程.信號訓(xùn)理的的目的是（1） 實(shí)現(xiàn)緩變信號的傳輸，特別是遠(yuǎn)距離傳輸（2）提高信號傳輸中的抗干擾能力和信噪比對信號進(jìn)行調(diào)幅 是將一個高獗教波信號與破測信號相乘，使得高頻信號的幅值隨被惻信號的變化而變化.可使用同步解 調(diào)、相敏檢波的方式來實(shí)現(xiàn)對信號進(jìn)行解調(diào)由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椅感牖曲I物理融加膜聲闈度掌檢出并轉(zhuǎn)#Jj電札中間變換黃置對接收到的電借號中使件電麻 斷流處理幡/就舊嘴施行宿號分布顯就減a服鞫果顯神莪懶給艱輔 或其它動族膝乳8、什么是負(fù)載效應(yīng)？對于電壓輸出的環(huán)節(jié)，減輕負(fù)載效應(yīng)的措施有哪些？A個鞫徽般

18、一螂上時,由于勝健交物使前腦的膝處甚箍個超獻(xiàn)挪鼬都 鞋生姚的麻稱獨(dú)懿盛對于電磁出的環(huán)節(jié)，減輕負(fù)翻底的辦陲：提高后像環(huán)節(jié)隨勒的輸入阿揄在聯(lián)酎楠向之禮就高輸油抵低輸配抗 的放大器，以所方而就牖環(huán)節(jié)頻能貪另一方而做強(qiáng)T節(jié)（J闌后難減岫腌出 的靴，從而雕負(fù)載效胸期反饋蟾顏聘電螃耐:節(jié)幾乎利聃超雕最9、試說明二階測試系統(tǒng)的阻尼度大多采用 0.607的原因。阻尼比在這個范圍內(nèi)可提高系統(tǒng)響應(yīng)的快速性.以及工作的范圍更大些U I 11!in n m n10、簡述渦流式傳感器的工彳原理，它有哪些特點(diǎn) ？laiimt i i 臚懦醐 I妓秘蒯慨粉嘏鋸嫌復(fù)產(chǎn)生胎的薩醐匕嬲蛾全觸會注交蛹 珈)1,硼腑定利融常產(chǎn)生峨嫌

19、馳1鍍跚蝸微瞄向相廚如總蹦棚的 變化由于滿肥軸珈蚱M例同佛轍購t 2嫩化蚪提皮切有扎11、何謂壓電效應(yīng)？壓電式傳感器對測量電路有何特殊要求 ？為什么？廷般糊邠慨下,做腦時勝了蛾 wwl耨畫蜻im 孰力去嗣,燔目地釉能,立性嬲獺瓜質(zhì)蚓覷物器揭翻醺潮 入肺膿和道羯卜定的幡仃加大強(qiáng)翩隊(duì)要題了頌翁情營比魁一趟 軸帽腋斯失期凰12、試述霍爾效應(yīng)及其用來測量位移的原理。瞬淵珊血鼐微酬 畫麗血泡懶am 嘛幽五、計(jì)算分析題s為兩傳感器的中點(diǎn)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。翦圖如iffl作向由8普搭聲用的聲法在兩1S馥上分別找宣傳醫(yī)卷1秘?cái)贪遉并將兩相叫信號 輸中用

20、接到相關(guān)分匕虬出留箍播的兩點(diǎn)1麴處不等獨(dú)則指他的解傳至兩傳麟僦有 肺塞眄相關(guān)同匕1處%(f)有最大優(yōu)這個視是時總拼盤可用定嬲處到兩傳媒腫點(diǎn) 的匣觸F/2, v那雒管的蹄撤醺2、簡述霍爾效應(yīng)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(dāng)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(yīng)0將霍爾元件置于磁場中， 左半部磁場方向向上， 右半部磁場方向向下， 從a端通人電流I ,根據(jù)霍爾效應(yīng), 左半部產(chǎn)生霍爾電勢 VH1,右半部產(chǎn)生露爾電勢 VH?其方向相反。因此，c、d兩端電勢為VH1 VH2如 果霍爾元件在初始位置時 VH1=VH2則輸出為

21、零；當(dāng)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(yīng)。(10分)事根據(jù)至性祕的費(fèi)力用性以及同顏串樓恰可設(shè)急布響應(yīng)班” y (751(坳爪(血W用(10)+0.34(100)cog(lOOHOT+p (1(H)II(s)M/(fl.0Q5s4)OH(jtn)4/(j0.()05G)41L 則A (w )=1/(10057+1 r /(3)=-壯口1犯 C 0.005(j )故 A(1W p (10)= A (100)=(100)=4、以阻值R=12g、靈敏度S=3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6V,并假定負(fù)載電阻為無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)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(yīng)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(yīng)變片數(shù)以提高靈