機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)試題及復(fù)習(xí)資料

1、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課后答案章節(jié)測(cè)試題第一章信號(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，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， 以為獨(dú)立變量； 而信號(hào)的頻域描述，以為獨(dú)立變量。3、周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：，。4、 非周期信號(hào)包括信號(hào)和信號(hào)。5、 描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有、。6、 對(duì)信號(hào)的雙邊譜而言，實(shí)頻譜（幅頻譜） 總是對(duì)稱，虛頻譜（相頻譜） 總是對(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。（）2、 信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。（

2、）3、 非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（）4、 非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（）5、 隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。（）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 求正弦信號(hào)2、 求正弦信號(hào)3、 求指數(shù)函數(shù)x(t)x0 sint 的絕對(duì)均值 |x|和均方根值 xrms。x(t)x0 sin(t) 的均值 x ，均方值2x ，和概率密度函數(shù) p(x) 。x(t)Ae at (a0,t 0) 的頻譜。4、 求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)5、 求指數(shù)衰減振蕩信號(hào)cos0 t| t |Tx(t )| t |的傅立葉變換。0Tx(t ) e at sin 0 t( a0, t0) 的頻譜。第二章測(cè)試裝置的基本特性（一）填

3、空題1、 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H ( j)2 j1，輸入信號(hào) x(t )sin t，則輸出信號(hào)，幅值 y12y(t ) 的頻率為，相位。1.5412和n2 的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的2、 試求傳遞函數(shù)分別為21.4 n s3.5s 0.5sn總靈敏度。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、和。4、 當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出 y(t ) 與輸入 x(t ) 之間的關(guān)系為y( t) A0 x(tt0 ) 時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為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(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有關(guān)系為最佳。（二）選擇

4、題1、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)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Q1 () 和 Q2 () ，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性為。（ 1）( )Q2( )（ 2）Q1() Q2()Q1( )Q2 ( )（ 4）( )Q2( )Q1（3）Q2 (Q1Q1( )4、 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量。（ 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)量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)是系統(tǒng)。（ 1）零階

5、（ 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。（ 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。 （）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)。（）3、 當(dāng)輸入信號(hào)x( t) 一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出y( t)

6、 將完全取決于傳遞函數(shù)的物理模型無(wú)關(guān)。 （）4、 傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（）5、 測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。（）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。（）H ( s) ，而與該系統(tǒng)（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？2、 測(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？3、 測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？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H ( s)1。求其對(duì)周期信號(hào)0.005s1x( t) 0.5 cos10t0.2 cos(100t45 ) 的穩(wěn)態(tài)響應(yīng) y(t) 。5、 將信號(hào) cos

7、t 輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為H ( s)1的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過(guò)程在內(nèi)的輸出 y(t) 的表達(dá)式。1s第三章 常用傳感器（一）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（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：前者利用引起的電阻變化，后者利用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：放大器和放大器，后接放大器時(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

8、流磁場(chǎng)中的效應(yīng)。6、 磁電式速度計(jì)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。（二）選擇題1、 電阻應(yīng)變片的輸入為。（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。（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。（1）長(zhǎng)度（ 2）截面積（ 3）電阻率（ 4）高通6、 壓電

9、式傳感器輸出電纜長(zhǎng)度的變化，將會(huì)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)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： S。（1） k 1（ 2） k（ 3） k2（ 4） k29、 光電倍增管是利用效應(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

10、器（）3、 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)

11、圖說(shuō)明該傳感器的結(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r4(mm) ，工作初始極板間距離0 0.3(mm) ，介質(zhì)為空氣。問(wèn)：（ 1）如果極板間距離變化量1(m) ，電容的變化量C是多少？（ 2）如果測(cè)量電路的靈敏度k1100(mVpF)，讀數(shù)儀表的靈敏度k25 （格mV ）在1(m) 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)化為輸出的裝置。2、 在橋式測(cè)量電路中，按照的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。3、 在橋式測(cè)量電路中，根

12、據(jù)工作時(shí)阻抗參與變化的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)，使高頻信號(hào)的幅值隨被測(cè)信號(hào)的而變化。信號(hào)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(hào)電壓的控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而與信號(hào)電壓成正比。7、 常用濾波器的上、下截止頻率f c1 、 f c2的定義為，其帶寬 B，若為倍頻程濾波器f c1 與 f c 2 的關(guān)系為。8、 RC 低通濾波器中RC 值愈，則上截止頻率愈低。（二）選擇題1、 設(shè)有一電路，R1 是工作橋臂， R2， R3 ， R4 是固定電阻，且R1 R2 R3R4 。工作時(shí) R1R12 R1

13、，則電橋輸出電壓ey（）。 e0 為電橋的電源電壓。（1）R1 e0（2）R1 e0（ 3）R1 e0（ 4） 2 R1 e04R12R1R1R12、 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)。（ 1）相乘（ 2）相除（ 3）相加（4）相減3、 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?、 一選頻裝置，其幅頻特性在f 2區(qū)間近于平直，在f 20區(qū)間急劇衰減，這叫濾波器。（1）低通（ 2）高通（ 3）帶通（ 4）帶阻5、 一帶通濾波器，其中心頻率是f 0 ， -3dB帶寬是B ，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q

14、等于。（1） f 0 B（2） f 0B（3） f 0 B（ 4） f 0 B（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？2、 調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？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。5、 以阻值 R 120，靈敏度 S 2 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 V0 3V，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 x(t )

15、為調(diào)制信號(hào)，y(t)cos 2 f 0t 為載波， xm (t ) 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）畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。第五章信號(hào)處理初步（一）填空題1、為了識(shí)別信號(hào)類型，常用的信號(hào)分析方法有、和。2、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有、和。3、 在數(shù)字信號(hào)處理中， 為避免頻率混疊， 應(yīng)使被采樣的模擬信號(hào)成為，還應(yīng)使采樣頻率滿足采樣定理即。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Hz 。為 零 的 寬 帶 隨 機(jī) 信 號(hào) 其 自 相 關(guān) 函 數(shù) =05、 若x(t) 是 均 值

16、為 u時(shí)xRx( )， 時(shí) Rx( )。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。7、 若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為Acos() ，則該信號(hào)的均方值為2x =，均方根值為 xrms=。8、 最常用的功率譜估計(jì)方法為。9、 Sx ( f ) 為信號(hào)的2沿頻率軸的分布，X ( f )稱為。10、巴塞伐爾定理表示在中計(jì)算的信號(hào)總能量， 等于在中計(jì)算的信號(hào)總能量。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或×表示）1、 頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。 （）2、 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（）3、 對(duì)于周期信號(hào)，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

17、度越小， 用其截取信號(hào)所引起的誤差越小。（）5、 互相關(guān)函數(shù)是偶實(shí)函數(shù)。 （）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(yīng)函數(shù)。（）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。（）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 已 知 信 號(hào) x(t )A0 A1 cos( 1t1 )A2 sin(2 t2) ，求信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)Rx ( ) ，并畫出自功率譜Sx () （雙邊幅值譜） 。2、 求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。3、 相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說(shuō)明其工程應(yīng)用。4、 試根據(jù)一個(gè)信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)圖形，討論如何確定該信號(hào)中的常值分量和周期

18、成分。5、 某一系統(tǒng)的輸入信號(hào)為x(t) ，若輸出 y(t)與輸入 x(t) 相同，輸入的自相關(guān)函數(shù) Rx ( ) 和輸入輸出的互相關(guān)函數(shù)R ( ) 之間的關(guān)系為Rx ( )Rx (T )，試說(shuō)明該系統(tǒng)起什么xy作用？6、 應(yīng)用巴塞伐爾定理求sin c2 (t )dt 的積分值。第六章振動(dòng)測(cè)試（一）填空題1、 單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，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(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，在相位共振處位移始終落后于激振力度。3、 單自由度系統(tǒng)基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)所引起的受迫振動(dòng)，當(dāng)激振頻率固有頻率時(shí)， 質(zhì)量塊和殼體之間

19、的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和基礎(chǔ)振動(dòng)近于相等。4、 激勵(lì)方式分為，。5、 按所測(cè)的振動(dòng)性質(zhì)可將拾振器分為和。6、 阻抗頭的前端是，后面是測(cè)量激振點(diǎn)響應(yīng)的。7、壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式：、和。8、 機(jī)械系統(tǒng)的主要振動(dòng)參數(shù)是，和。9、 相對(duì)法校準(zhǔn)傳感器時(shí)，經(jīng)國(guó)家計(jì)量等部門嚴(yán)格校準(zhǔn)過(guò)的傳感器起著“振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)傳遞”的作用，稱為傳感器。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或×表示）1、 壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）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(jì)手持探針?lè)y(cè)振時(shí)，加速度計(jì)的使用上限頻率最低。（）4、 壓電式加速度計(jì)的重量越輕，使用上限頻率

20、越高，靈敏度越低。（）5、 渦流位移傳感器屬于絕對(duì)式拾振器。（）6、 低頻激振時(shí)，激振器的安裝固有頻率應(yīng)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(lì)的頻率范圍越大。（）9、 在振動(dòng)測(cè)試中，測(cè)得的激勵(lì)和響應(yīng)之間的相位差包括了測(cè)試系統(tǒng)中所有儀器的相移。（）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 對(duì)單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，分別寫出其位移頻響函數(shù)、速度頻響函數(shù)、加速度頻響函數(shù)。2、 對(duì)單自由度系統(tǒng)基礎(chǔ)位移所引起的受迫振動(dòng)，分別寫出其相對(duì)位移頻響函數(shù)、絕對(duì)位移頻響函數(shù)。3、 對(duì)于壓電式加速度計(jì)，畫出其工作原理圖，并說(shuō)明為什么其上限頻率取決于固有頻率

21、？4、 對(duì)于磁電式絕對(duì)速度計(jì)，畫出其工作原理圖，并說(shuō)明為什么其下限頻率取決于固有頻率？5、 如何用實(shí)頻曲線估計(jì)系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比？畫圖說(shuō)明。參考答案第一章信號(hào)及其描述（一） 1、信號(hào)； 2、時(shí)間（ t），頻率（ f）； 3、離散性，諧波性，收斂性；4、準(zhǔn)周期，瞬態(tài)非周期； 5、均值22x ，均方值 x，方差x ； 6、偶，奇；（二） 1、； 2、； 3、； 4、； 5、；（ 三 ） 1 、 2x0 ， x0； 2 、 0 ， x021A，； 3 、； 4 、22x0 cos( t)a j 2fT sin c (2 f0 )T T sin c (2 f0)T ；5、024 2 f 22a0；

22、j 4 fa第二章測(cè)試裝置的基本特性（一） 1、 1/2， 1/2 ，45 ； 2、 123； 3、傅立葉變換法，濾波器法；4、 A0 e j t 0 ；5、被測(cè)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(dǎo)體材料的電阻率變化； 3、差動(dòng)； 4、電荷，電壓，電荷；5、渦電流； 6、 mv / (m/s) ；7、壓電效應(yīng)。（二）（ 2）（ 3）（ 4）（ 2）（ 3），（3）（ 4）（4）（ 2）（三）（四）略第四章信號(hào)調(diào)理、處理和記錄（一） 1、電壓或電流；2

23、、激勵(lì)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 1倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率；2B f c 2 f c1 ； f c 22 f c1 ，8、大；（二）（ 1）（ 1）（ 3）（ 2）（ 4）（三）（四）略第五章信號(hào)處理初步（一）1、概率密度函數(shù)， 自相關(guān)函數(shù)； 2、帶通濾波法，傅立葉變換法； 3、有限帶寬， f s2 f h ；4、 100； 5、27、 A,A ； 8、周期圖法； 9、功率密度，能x ，0； 6、相干函數(shù)；譜； 10、時(shí)域，頻域；（二） 1、； 2、； 3、； 4、； 5、； 6、； 7、；（三） 1、 Rx ( )A02

24、A12cos1A22cos 2，22Sx ( )2A1 2(1 )(1 )A2 22 )(2 ) ；A04(42、 Rxy ( )2 sin；3、同頻相關(guān)、不同頻不相關(guān)；4、信號(hào)的常值分量為其自相關(guān)函數(shù)均值的開方，周期成分與其自相關(guān)函數(shù)周期成分的頻率相同、幅值成比例關(guān)系；5、該系統(tǒng)的作用是使信號(hào)幅值不變、相位提前T ；6、sin c 2 (t )dt21 / 21df；1/ 2第六章振動(dòng)的測(cè)試（一） 1、小于，等于，大于；2、90；3、遠(yuǎn)大于； 4、穩(wěn)態(tài)正弦激振，隨機(jī)激振，瞬態(tài)激振；5、相對(duì)式，絕對(duì)式； 6、力傳感器，加速度計(jì)； 7、電荷放大器，電壓放大器； 8、固有頻率，阻尼比，振型； 9、

25、參考。（二） 1、； 2、； 3、； 4、； 5、； 6、； 7、； 8、； 9、；（三）略河北科技大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳感器與測(cè)試技術(shù)期末考試試卷題號(hào)學(xué)院一二班級(jí)三四姓名五學(xué)號(hào)六總分得分一、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)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者

26、利用引起的電阻變化，后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fc2 、fc1，其帶寬 B =；若其帶寬為 1/3 倍頻程則 fc 2=1fc。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)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

27、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6A 傳遞函數(shù)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。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A電壓B電荷C微分D 積分放大器。8 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)影響的傳感器。A 電容式B 壓電式C 電阻式D 電渦流式是9 信號(hào)分析設(shè)備可分析的頻

28、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 （）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

29、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)展開式為x(t)8A sin 0t1 sin 30 t1 sin 50t35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？3 何謂不失真測(cè)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

30、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H ( )1式中0.05s，1j當(dāng)輸入信號(hào)為x(t) 0.6 cos(60t )0.5 cos(100t 45 ) 時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出 y(t )2 （ 4 分） 有一信號(hào) x (t )A cos(t) ，初始相角為一隨機(jī)變量；試求1）求其自相關(guān)函數(shù)；2）確定其均值和方差。3 （4 分）以阻值 R 120，靈敏

31、度 S2.5 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n= 2000 轉(zhuǎn) / 分（根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可知：傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n = 150012轉(zhuǎn) / 分，主軸的轉(zhuǎn)速為 n 2 =

32、 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 22. （ 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)圖3 (b)河北科技大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳感器與

33、測(cè)試技術(shù)期末考試試卷參考答案學(xué)院 _年級(jí)_考試班級(jí)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 100Hz5 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)8f c2f c1 、 3 2 （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

34、DBCAB610DBDBD三、 判斷題（每題 1 分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10 分）1 5××6 10××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0.58n2 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)=A x(t-t0),其中 A 和 t為常數(shù) ,000則為

35、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( )= A 0 =常數(shù)1.5分相頻特性為( )=t 01.5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