肖?俠砉ご笱?測試技術(shù)復(fù)習(xí)大禮包(五套套題 答案 復(fù)習(xí)指導(dǎo))

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1、 華南理工大學(xué)2005（A） 一、選擇題 (1)傅氏級數(shù)中的各項系數(shù)是表示各諧波分量的。C A、相位?????????? B、周期??????? C、振幅??????? D、頻率 (2)復(fù)雜周期信號的頻譜是。A A、離散的??????? B、連續(xù)的??????? C、函數(shù)????? D、sinc函數(shù) (3)下列函數(shù)表達(dá)式中（??B?? ）是周期的信號。 A、 B、 C、 (4)多種信號之和的頻譜是。C A、離散的????? B、連續(xù)的?????? C、隨機性的????? D、周期性的 (5)描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是。C A、三角函數(shù)?????? B、拉氏變換?

2、???? C、傅氏變換???? D、傅氏級數(shù) (6)下列信號，（???C?? ）信號的頻譜是連續(xù)的。 A、 B、 C、 (7)連續(xù)非周期信號的頻譜是。C A、離散、周期的???? B、離散、非周期的??? C、連續(xù)非周期的????? D、連續(xù)、周期的 (8)時域信號，當(dāng)持續(xù)時間延長時，則頻域中的高頻成分。C A、不變????? B、增加??????? C、減少???????? D、變化不定 (9)測試裝置傳遞函數(shù)H（s）的分母與（????C??? ）有關(guān)。 A、輸入量x(t)??? B、輸入點的位置???? C、裝置的結(jié)構(gòu) (10)非線性度是表示定度曲線（????B??

3、）的程度。 A、接近真值??? B、偏離擬合直線???? C、正反行程的不重合 (11)測試裝置的頻響函數(shù)H(j)是裝置動態(tài)特性在（???C?? ）中的描述。 A、幅值域???? B、時域??? C、頻率域???? D、復(fù)數(shù)域 (12)用常系數(shù)微分方程描述的系統(tǒng)稱為（???D?? ）系統(tǒng)。 A、相似???? B、物理???? C、力學(xué)???? D、線性 (13)下列微分方程中（???B?? ）是線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 A、??? B、 C、 (14)線性系統(tǒng)的疊加原理表明。A A、加于線性系統(tǒng)的各個輸入量所產(chǎn)生的響應(yīng)過程互不影響 B、系統(tǒng)的輸出響應(yīng)頻率等于輸入激勵的頻率

4、C、一定倍數(shù)的原信號作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的響應(yīng)，等于原信號的響應(yīng)乘以該倍數(shù) (15)測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為。D A、精度??? B、靈敏度??? C、精密度?? D、分辨率 (16)一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍。B A、越寬?? B、越窄??? C、不變 (17)線性裝置的靈敏度是。B A、隨機變量?? B、常數(shù)?? C、時間的線性函數(shù) (18)電渦流傳感器是利用（????A??? ）材料的電渦流效應(yīng)，工作的。 A、金屬導(dǎo)電??? B、半導(dǎo)體??? C、非金屬???? D、 (19)磁電式絕對振動速度傳感器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個。B A、一階環(huán)

5、節(jié)??? B、二階環(huán)節(jié)?? C、比便環(huán)節(jié) (20)磁電式絕對振動速度傳感器的測振頻率應(yīng)（???A??? ）其固有頻率。 A、遠(yuǎn)高于??? B、遠(yuǎn)低于?? C、等于 (21)隨著電纜電容的增加，壓電式加速度計的輸出電荷靈敏度將。C A、相應(yīng)減小?? B、比便增加??? C保持不變 (22)壓電式加速度計，其壓電片并聯(lián)時可提高。B A、電壓靈敏度憶? B、電荷靈敏度?? C、鑒頻器 (23)調(diào)頻式電渦流傳感器的解調(diào)電路是。C A、整流電路?? B、相敏栓波電路?? C、鑒頻器 (24)壓電式加速度傳感受器的工作頻率應(yīng)該（????C???? ）其固有頻率。 A、遠(yuǎn)高于?? B、等

6、于?? C、遠(yuǎn)低于 (25)下列傳感器中（????B????? ）是基于壓阻效應(yīng)的。 A、金屬應(yīng)變片?? B、半導(dǎo)體應(yīng)變片?? C、壓敏電阻 (26)壓電式振動傳感器輸出電壓信號與輸入振動的（??B???? ）成正比。 A、位移?? B、速度??? C、加速度 二、填空題 (1)信號可分為（ 確定性 ?? ）和（ 隨機 ??? ）兩大類。 (2)確定性信號可分為（? 周期信號 ）和（? 非周期 ? ）兩類，前者頻譜特點是（?? 離散 ? ），后者頻譜特點是（?? 連續(xù) ? ?）。 (3)信號的有效值又稱為（??

7、 均方根 ?? ），有效值的平方稱為（ ???均方值 ?? ），它描述測試信號的強度（ 強度或功率 ）。 (4)繪制周期的信號x(t)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是（ ????? ），而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是（? ??? ）。 (5)周期信號的傅氏三角級數(shù)中的n是從（???0? ）到（? +?? ）展開的。傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的n是（? - ?）到（?? +?? ）展開的。 (6)周期信號x(t)的傅氏三角級數(shù)展開式中：表示（???余弦分量幅值 ??? ），表示（???正弦分量幅值 ?? ），表示（??

8、 直流分量 ?? ），表示（??? n次諧波分量的幅值 ? ），表示（?? n次諧波分量的相位角 ??? ），表示（????n次諧波分量的角頻率 ??? ）。 (7)工程中常見的周期信號，其諧波分量的幅值總是隨諧波次數(shù)n的增加而（???衰減 ?? ）的，因此，沒有必要取那些高次的諧波分量。 (8)周期方波的傅氏級數(shù)：周期三角波的傅氏級數(shù)： ，它們的直流分量分別是（??? ? ）和（? ）。信號的收斂速度上，方波信號比三角波信號（? 更慢??? ）。達(dá)到同樣的測試精度要求時，方波信號比三角波信號對測試裝置要求有更寬的（?? 工作頻

9、段 ?? ）。 (9)窗函數(shù)的頻譜是，則延時后的窗函數(shù)的頻譜應(yīng)是（??? ）。 (10)信號當(dāng)時間尺度在壓縮時，則其頻帶（? ??? ）其幅值（??? ? ）。例如將磁帶記錄儀（ ????? ）即是例證。 (11)一個理想的測試裝置應(yīng)具有單值的、確定的（ ?????? ）。 (12)測試裝置的特性可分為（???靜態(tài) ? ）特性和（ 動態(tài) ）特性。 (13)測試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)有（??靈敏度?? ）、（???非線性度 ???? ）和（????回程誤差? ??）。 (14)某位移傳感器測量的最小位移為0.0

10、1mm，最大位移為1mm，其動態(tài)線性范圍是（?? 40 ??? ）dB。 (15)描述測試裝置支態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型有（??頻率響應(yīng)函數(shù)? ?? ）、（??? 傳遞函數(shù) ?? ）、（????脈沖響應(yīng)函數(shù)? ? ）等。 (16)測試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時間而變化的系統(tǒng)，則稱為（??定常（時不變） ）系統(tǒng)。若其輸入、輸出呈線性關(guān)系時，則稱為（??線性? ）系統(tǒng)。 (17)線性系統(tǒng)中的兩個最重要的特性是指（???線性疊 ????? ）和（??? 頻率保持???? ）。 (18)測試裝置在穩(wěn)態(tài)下，其輸出信號的變化量與其輸入信號的變化量之比值，稱

11、為（?????靈敏度 ??? ），如果它們之間的量綱一致，則又可稱為（?? 放大倍數(shù) ??? ）。 (19)測試裝置對單位脈沖函數(shù)的響應(yīng)，稱為（????脈沖響應(yīng)函數(shù) ? ）記為h(t)，h(t)的傅氏變換就是裝置的（???頻率響應(yīng)函數(shù) ???? ）。 (20)可用于實現(xiàn)非接觸式測量的傳感器有（???電渦流式 ?? ）和（?? 電容式 ????? ）等。 (21)電阻應(yīng)變片的靈敏度表達(dá)式為，對于金屬應(yīng)變片一說：S=（????1+2v?? ? ），而對于半導(dǎo)體應(yīng)變片來說S=（????? rE????? ）。 (22)具有（???? 壓電

12、效應(yīng) ??? ）的材料稱為壓電材料，常用的壓電材料有（????石英晶體? ?? ）和（???壓電陶瓷??? ?? ）。 (23)當(dāng)測量較小應(yīng)變值時應(yīng)選用（?????壓阻??? ? ）效應(yīng)工作的應(yīng)變片，而測量大應(yīng)變值時應(yīng)選用（????形變?? ）效應(yīng)工作的應(yīng)變片。 (24)電容器的電容量，極距變化型的電容傳感器其靈敏度表達(dá)式為：（???? ??? ）。 (25)極距變化型的電容傳感器存在著非線性度，為了改善非線性度及提高傳感器的靈敏度，通常采用（???? 差動連接 ????? ）的型式。 (26)差動變壓器式傳感器的兩個次級線圈在聯(lián)接時應(yīng)

13、（???反串連接?? ）。 (27)差動變壓器傳感器工作時，如果鐵芯做一定頻率的往復(fù)運動時，其輸出電壓是（???調(diào)幅???? ）波。 (28)光電元件中常用的有（???光敏電阻????? ）、（???光電晶體管????? ）和（????光電池???? ）。 (29)不同的光電元件對于不同波長的光源，其靈敏度是（??不相同的?? ）。 三、計算題 (1)三角波脈沖信號如圖所示。其函數(shù)及頻譜表達(dá)式為 求：當(dāng)時，求及的表達(dá)式。 ?????? 三角脈沖 答案 一、 (1)C (2)A (3)B (4)C (5)C (6)C (7)C (8)C (9)C (10)B (1

14、1)C (12)D (13)B (14)A (15)D (16)B (17)B (18)A (19)B (20)A (21)C (22)B (23)C (24)C (25)B (26)B 二、 (1)確定性信號；隨機信號 (2)周期信號；非周期信號；離散的；連續(xù)的 (3)均方根值；均方值 (4)傅氏三角級數(shù)中的各項系數(shù)（等）傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項系數(shù)（） (5)0; ;; (6)--------佘弦分量的幅值; --------正弦分量的幅值; --------直流分量; --------n次諧波分量的幅值; --------n次諧波分量的相位角; --------n次諧波

15、分量的角頻率; (7)衰減 (8)A; ;更慢;工作頻帶 (9) (10)展寬;降低;慢錄快放 (11)輸出——輸入關(guān)系 (12)靜態(tài)特性；動態(tài)特性 (13)靈敏度；非線性度；回程誤差 (14)40 (15)微分方程；傳遞函數(shù)；頻率響應(yīng)函數(shù) (16)定常（時不變）；線性 (17)線性疊加性；頻率保持性 (18)靈敏度；放大倍數(shù) (19)脈沖響應(yīng)函數(shù)；頻率晌應(yīng)函數(shù) (20)渦流式；電容式 (21)； (22)壓電效應(yīng)；石英晶體；壓電陶瓷 (23)壓阻效應(yīng)；應(yīng)變效應(yīng) (24) (25)差動聯(lián)接

16、 (26)反相串接 (27)調(diào)幅波 (28)光敏電阻；光敏晶體管；光電池 (29)不相同的 三、 [5分](1) 函數(shù)圖形所示. ?? ?????? 華南理工大學(xué)《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》課程試題 一、 填空題（20分，每空1分） 1.測試技術(shù)是測量和實驗技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測量可分為 靜態(tài)測量 和 動態(tài)測量 。 2.測量結(jié)果與 被測真值 之差稱為 測量誤差 。 3.將電橋接成差動方式習(xí)以提高 靈敏度 ，改善非線性，進(jìn)行 溫度 補償。 4.為了

17、補償 溫度變化給應(yīng)變測量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補償應(yīng)變片應(yīng)接在 相鄰 橋臂上。 5．調(diào)幅信號由載波的 幅值 攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的 頻率 攜帶信號的信息。 6．繪制周期信號的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏三角級數(shù)中的各項系數(shù) ，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項系數(shù) 。 7．信號的有效值又稱為 ，有效值的平方稱為 ，它描述測試信號的強度(信號的平均功率)。 8．確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點是 ，后者

18、頻譜特點是 。 9.為了求取測試裝置本身的動態(tài)特性，常用的實驗方法是 和 。 10.連續(xù)信號與進(jìn)行卷積其結(jié)果是： 。其幾何意義是 。 二、 選擇題（20分，每題2分） 1．直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時，電橋靈敏度將(C)。 A．增大 B．減少 C.不變 D.變化不定 2．調(diào)制可以看成是調(diào)制信號與載波信號(A)。 A相乘 B．相加 C．相減 D.相除 3．描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是(D)。 A．相關(guān)函數(shù)

19、 B．拉氏變換 C．傅氏變換 D.傅氏級數(shù) 4．下列函數(shù)表達(dá)式中，(B)是周期信號。 A． B． C． 5．時域信號的時間尺度壓縮時，則其頻帶的變化為(B)。 A．頻帶變窄、幅值增高 B．頻帶變寬、幅值壓低 C．頻帶變窄、幅值壓低 D．頻帶變寬、幅值增高 6．非線性度是表示定度曲線(A)的程度。 A．偏離其擬合直線 B．接近真值 C．正反行程的不重合 7．一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍(B)。 A．越寬 B．越窄 C．不變 8.下列哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（D） A.波登管 B．膜

20、片 C．波紋管 D．電阻應(yīng)變片 9.對于單向應(yīng)力狀態(tài)的測量，貼應(yīng)變片時，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成（A） A.0° B．45° C．90° D．30° 10．二階裝置引入合適阻尼的目的是（C）。 A．使系統(tǒng)不發(fā)生共振 B．使得讀數(shù)穩(wěn)定 C．獲得較好的幅頻、相頻特性 三、簡答題（共30分） 1.信號分析和處理必需遵循的原則有哪幾點？（4分） 2.周期信號的頻譜具有哪幾個特點？（6分） 3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵為，輸出

21、為）。（5分） 4.在使用電阻應(yīng)變片時，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，若在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片的數(shù)量以提高靈敏度。試問在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？（5分） 5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？（5分） 6.在機械工程中常見的有哪些參數(shù)的測量？（5分） 四、計算題（共20分，每小題10分） 1.求如圖所示三角脈沖信號的頻譜。 0 T/2 -T/2 A t x(t) 解： 2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時的輸出電壓

22、 解： 五、綜合設(shè)計題（共10分） 請選擇以下兩種測量要求其中的一種，設(shè)計實驗過程（包括傳感器的選用，傳感器的安裝，信號的傳輸，信號的分析和處理等內(nèi)容），并簡述其過程。 （1）針對載重卡車載物量進(jìn)行過磅測量，試設(shè)計一測試裝置并說明其工作原理； （2）大功率傳動軸在長時間的帶載運轉(zhuǎn)下可能發(fā)生疲勞損壞，為了保證整機安全，防止事故的發(fā)生，對軸的扭振進(jìn)行測量和監(jiān)控，試設(shè)計一測試裝置并說明其工作原理。 21 《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》課程試題 一、填空題（20分，每空1分） 1、由信息與信號的關(guān)系可知，信號是信息的（ ）。 2、數(shù)字信號是指時間和幅值都具有（ ）

23、特性的信號。 3、為了求取測試裝置本身的動態(tài)特性，常用的實驗方法是（ ） 和（ ）。 4、模似信號是指時間和幅值都具有（ ）特性的信號。 5、正弦信號的自相關(guān)函數(shù)是一個同頻的（ ）函數(shù)。 6、直流電橋的平衡條件是（ ）。 7、濾波器的分辨率越高，則測量信號時其響應(yīng)速度（ ）。 8、帶通濾波器的中心頻率F=500HZ，負(fù)3分貝點的帶寬B=10HZ，則該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q=（ 50 ）。 9、單位頻寬上的幅值表示的是（ ）函數(shù)。 1．將電橋接成差動方式習(xí)以提高

24、 ，改善非線性，進(jìn)行 補償。 2．調(diào)幅信號由載波的 攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的 攜帶信號的信息。 3．調(diào)幅過程在頻域相當(dāng)于 過程，調(diào)幅裝置實質(zhì)上是一個 。 4.測試技術(shù)是測量和實驗技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測量可分為 和 。 測量結(jié)果與被測真值之差稱為測量誤差。 5．確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點是 ，后者頻譜特點是 。 6．繪制周期信號的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 ，而雙邊頻譜圖的依

25、據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是 。 7．周期信號的傅氏三角級數(shù)中的是從0到展開的。傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的是從 到 展開的。 8．周期信號的傅氏三角級數(shù)展開式中：表示 ，表示 ，表示直流分量。 9．余弦函數(shù)只有 譜圖，正弦函數(shù)只有 譜圖。 10．單位脈沖函數(shù)與在點連續(xù)的模擬信號的下列積分： 。這一性質(zhì)稱為 。 得分 二、選擇題（20分，每題2分） 1．為了保證實現(xiàn)極距變化型差動電容傳感器的差動工作，傳感器的兩個電容應(yīng)當(dāng)連接成( )。 A．并聯(lián)電路

26、 B．串聯(lián)電路 C．電橋電路 2．要使RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應(yīng)( )。 A.增加 B．減少 C．不變 3．描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是 。 A三角函數(shù) B．拉氏變換 C. 傅氏變換 D. 傅氏級數(shù) 4．下列信號中． 信號的頻譜是連續(xù)的。 A． B． C. 5．?dāng)?shù)字信號的特征是 。 A．時間上離散、幅值上連續(xù) B．時間、幅值上均離散 C．時間、幅值上都連續(xù) D．時間上連續(xù)、幅值上量化 6．測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為( )。 A.精度 B．靈敏度

27、 C．精密度 D.分辨率 7．測試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是（ ）。 A．卷積 B．傅氏變換對 C．拉氏變換對 D．微分 8．多種信號之和的頻譜是 。 A.離散的 B.連續(xù)的 C.隨機的 D.周期的 9．二階裝置，用相頻特性中時所對應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率的估計值，該值與系統(tǒng)阻尼率的大?。? ）。 A．有關(guān) B．無關(guān) C．略有關(guān)系 D．有很大關(guān)系 10.濾波器的上、下截止頻率為，中心頻率；則它們的關(guān)系是( )。 A．= B．= C.= 得分 三、簡答題（共30分） 1.

28、測量按測量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？（6’） 答： 2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別? （6’） 答： 3.什么是不失真測試，不是真測試的條件是什么？（4’） 答： 4.下面四個圖分別是哪一種濾波器的幅頻曲線特性圖，并說明各自的工作特征。（4’） 答： 5.試敘述信號的采樣和截斷的過程是怎樣實現(xiàn)的，結(jié)果如何？（5’） 答 6.電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？（5’） 答 得分 四、計算題（共20分，每小題10分） 1.對稱方波的波形圖如圖所示。求傅里葉級數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜。 解： 2.如圖所示為兩直流電橋，其中圖(a)稱為

29、臥式橋，圖(b)稱為立式橋，且，為應(yīng)變片，為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為時，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。 解： 五、分析題（10分） 在輸油管道上，常裝有監(jiān)測裝置用以監(jiān)測管道的裂損或泄漏，并能確定損傷位置，如圖5-21所示。 《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》課程 試題答案及評分標(biāo)準(zhǔn) 試題編號： A 課程代號： 02020103 課程學(xué)時： 32 一、填空題（20分，每空1分） 1.靜態(tài)測量；動態(tài)測量 2.被測真值；測量誤差 3.靈敏度；溫度 4.補償；相鄰 5．幅值；頻率 6．傅氏三角級

30、數(shù)中的各項系數(shù)；傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項系數(shù)。 7．均方根值；均方值 8．離散的；連續(xù)的 9.頻率響應(yīng)法；階躍響應(yīng)法 10.；把原函數(shù)圖像平移至位置處 二、選擇題（20分，每小題2分） 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D C B A B D A C 三、簡答題（共30分） 1.信號分析和處理必需遵循的原則有哪幾點？（4分） 答：① 各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失真；（2’） ② 盡可能減小或消除各種干擾。（2’） 2.周期信號的頻譜具有哪幾個特點？（6分） 答：① 周期信

31、號的頻譜是離散的。（2’） ② 每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公約數(shù)。（2’） ③ 各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。（2’） 3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵為，輸出為）。（5分） 答：正確的接橋方法如圖所示：（3’） 電橋的平衡條件是： （2’） 4.有人在使用電阻應(yīng)變片時，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

32、高靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？（5分） 答：不能提高靈敏度。因為半橋雙臂時，其輸出電壓為： （2’） 當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時，其電阻的相對變化量為（2’） 即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這時。（1’） 5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？（5分） 答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號（測試信號）的控制下，使載波信號（工作信號）的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過程。（2’）解調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號的過程一般的被測量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測變換后，常常是一些緩變的電信號。（

33、1’）經(jīng)過調(diào)制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，調(diào)制波抗干擾能力強，也便于傳輸。（2’） 6.在機械工程中常見的有哪些參數(shù)的測量？（5分） 答：在機械工程的測試過程中，常見的參數(shù)測量有：應(yīng)力的測量；應(yīng)變的測量；扭矩的測量、振動信號的測量；聲強測量；聲發(fā)射測量；位移的測量；流量的測量；壓力的測量等。（每一種0.5分） 四、計算題（共20分，每小題10分） 1.求如圖所示三角脈沖信號的頻譜。 解：一個周期內(nèi)的表達(dá)式為： （2’） 因為為偶函數(shù)，所以， （1’） （2’） 出此得的三角函數(shù)形式傅里葉級數(shù)展開為 （1’） n次諧波分量的幅值 （1’） n次

34、諧波分量的相位 （1’） 畫出的頻譜如圖所示。 （2’） 2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時的輸出電壓 解：如圖（b）組橋時的輸出電壓為（5’） 如圖（c）組橋時的輸出電壓為 （5’） 五、分析題（10分） 因題型范圍較寬，無確定的參考答案，視學(xué)生具體答題情況給分。 《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》課程 試題答案及評分標(biāo)準(zhǔn) 試題編號： B 課程代號： 02020103 課程學(xué)時： 32

35、 一、填空題（20分，每空1分） 1．靈敏度；溫度 2．幅值；頻率 3．頻率搬移乘法器 4.靜態(tài)測量、動態(tài)測量 5．離散的、連續(xù)的 6．傅氏三角級數(shù)中的各項系數(shù)、傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項系數(shù)。 7． 8．余弦分量的幅值；正弦分量的幅值 9．實頻；虛頻 10．；脈沖采樣 二、選擇題（20分，每小題2分） 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C C B D B C B A 三、簡答題（共30分，每小題5分） 1.測量按測量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？（6’） 答：直接測量——指無需經(jīng)過函數(shù)關(guān)系

36、的計算，直接通過測量儀器得到被測值得測量。（等精度直接測量和不等精度直接測量）；（2’）間接測量——指在直接測量值的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知函數(shù)關(guān)系，計算被測量的量值的測量；（2’）組合測量——指將直接測量或間接測量與被測量值之間按已知關(guān)系組合成一組方程（函數(shù)關(guān)系），通過解方程組得到被測值得方法。（2’） 2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別? （6’） 答：重復(fù)性是指測試裝置在輸入按同一方向做全量程連續(xù)多次變動時，所得特性曲線不一致的程度。一般來說正行程的最大重復(fù)性偏差為，反行程的最大重復(fù)性偏差為，重復(fù)性誤差取這兩個最大偏差中的較大者，再以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示。即 （3’） 遲滯是測試裝置

37、在正反行程中輸入輸出曲線的不重合程度。即 式中，是正反行程間，對于同一輸入雖的最大差值。（3’） 3.什么是不失真測試，不失真測試的條件是什么？（4’） 答：若都是常數(shù)，如果一個測試裝置，則有，即認(rèn)為該測試裝置實現(xiàn)了不失真測量。（2’）這表明，輸出信號較輸入信號，幅值放大了倍，時間上滯后了，波形一致。對上式作傅里葉變換，有。所以，若要實現(xiàn)輸出波形不失真，其幅頻、相頻特性應(yīng)滿足如下條件。（2’） 4.下面四個圖分別是哪一種濾波器的幅頻曲線特性圖，并說明各自的工作特征。（4’） 答：①低通濾波器 之間為通頻帶，的頻率成分極大地衰減；（1’） ②高通濾波器 之間為通頻

38、帶，的頻率成分極大地衰減；（1’） ③帶通濾波器 之間為通頻帶，其它的頻率成分極大地衰減；（1’） ④帶阻濾波器 之間為阻帶頻率，其它的頻率成分通頻帶。（1’） 5.試敘述信號的采樣和截斷的過程是怎樣實現(xiàn)的，結(jié)果如何？（5’） 答：采樣就是對時間歷程進(jìn)行等時間距離的信號“摘取”，以便于計算機的存儲和計算分析。（2’）而由因為計算機只能對有限長的信號進(jìn)行處理，所以，必須截斷過長的信號時間歷程進(jìn)行截斷，即對信號加窗。所加窗寬為的矩形窗函數(shù)，其傅里葉變換是一個無限帶寬的函數(shù)。（2’）采用矩形窗函數(shù)截斷采樣信號，就是將采樣信號，乘以時域有限寬矩形窗函數(shù)；其時域和頻域數(shù)學(xué)描述為 （1’

39、） 6.電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？（5’） 答：包括電阻式、電感式、電容式三種。 電阻式傳感器工作原理：把被測量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種裝置；（2’） 電感式傳感器工作原理：把被測量如位移轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置；（2’） 電容式傳感器工作原理：把被測物理量轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種裝置。（1’） 四、計算題（共20分，每小題10分） 1.對稱方波的波形圖如圖所示。求傅里葉級數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜。 解：由圖可知，它是正負(fù)交替的周期信號。其直流分量為：（1’），其脈寬等于周期的一半，即，（1’）將此代入式可得 （3’） 因此，對稱方波的傅立葉級數(shù)三

40、角函數(shù)形式為： （2’） （3’） 2.如圖所示為兩直流電橋，其中圖(a)稱為臥式橋，圖(b)稱為立式橋，且，為應(yīng)變片，為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為時，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。 解：圖（a）中，臥式橋的輸出電壓為 （4’） 圖(b)中，立式橋的輸出電壓為 （4’） 由此可知，當(dāng)時，得，在忽略了高階無窮小之后，兩電橋的輸出電壓是一樣的，均為。（1’）不同之處是：立式橋由非線性誤差，而臥式橋沒有，所以臥式橋更精確。（1’） 五、分析題（10分） 在輸油管道上，常裝有監(jiān)測裝置用以監(jiān)測管道的裂損或泄漏，并能確定損傷位置，如圖5-21所示。 答題

41、說明：漏損處K，視為向兩側(cè)傳播聲響的聲源，在兩側(cè)管道上分別放置傳感器1和傳感器2，因為放傳感器的兩點距漏損處不等遠(yuǎn)，則漏油的音響傳至兩傳感器就有時差，在互相關(guān)圖上處有最大值，這個就是時差。由就可確定漏損處的位置： ； 式中：s—兩傳感器的中點至漏損處的距離；—音響通過管道的傳播速度。 ??? 測試技術(shù)模擬考試題(1) 一、是非題（對的打√ ，錯的打×）（每題2分，共20分） １.所有周期信號都是功率信號。( ) ２.電阻應(yīng)變式傳感器只用于測定結(jié)構(gòu)的應(yīng)力或應(yīng)變。（） ３.頻響函數(shù)反映了系統(tǒng)響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)過

42、程。（） ４.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)法不能用于一階系統(tǒng)的動態(tài)特性測試。（） ５.直流信號具有無限的頻譜。（） ６.半橋聯(lián)接中要求兩個橋臂阻值變化大小相等，極性相反。（） ７.壓電式傳感器不一定要配接前置放大器。（） ８.若傳感器的靈敏度為常數(shù)，則表明該傳感器的輸出、輸入關(guān)系為線性關(guān)系。（） ９.在數(shù)字信號處理過程中，量化誤差大小與A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)無關(guān)。（） 10.變間歇式差動變壓器是一種電容式傳感器。（） 二、選擇題 （每題2分，共20分） 1．提高二階系統(tǒng)的固有頻率，可以擴大系統(tǒng)的工作（）范圍。 ? A.頻率?????? B.阻尼　C.相位??? D.幅值 2．設(shè)時域信號x

43、(t)的頻譜為X(f)，則時域信號（ ）的頻譜為X(f＋fo）。 ? A . B. ?? C. ? D. 3．如果系統(tǒng)的權(quán)函數(shù)為h(t)，系統(tǒng)的輸入x(t)為單位脈沖函數(shù)，此時系統(tǒng)輸出y(t)為（） ? A. h(t)x(t)?　 B. x(t) 　　C. h(t)? 　　D.無法確定 4．若一選頻濾波器的幅頻特性是：在∞~fc間接近常數(shù)，在fc~0之間急劇衰減。該濾波器為( )濾波器。 ? A. 低通????? B. 高通?????? C. 帶通????? D. 帶阻 5．一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)，

44、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 6．輸入x(t)和輸出y(t)的相干函數(shù)的取值在０和１之間，可能是（）。 ?? A. 有外界噪聲干擾??? B.系統(tǒng)是非線性的? C.輸出y(t)是輸入x(t)和其它輸入的綜合輸出?? D. 以上三種 7．若電阻應(yīng)變片的輸入信號為正弦波，則以該應(yīng)變片為工作臂的直流測量用橋的輸出是（） ? A. 直流信號??? B. 正弦波???? C. 調(diào)幅波????? D. 脈動波 8．記錄0~200Hz的正弦信號，宜采用固有頻率為（ )Hz的振動子較合適。 ?

45、A.120??????? B.400?????? C.1200?????? D.2500 9．在時域中計算的信號總能量，等于在頻域中計算的信號（）。 ?? A.自功率譜積分?????? B.平均功率?? C.總功率??? D.互功率譜積分 １０.周期信號截斷后的頻譜必是（）的。 ? A. 連續(xù)???? B. 離散???? C. 連續(xù)非周期??? D. 離散周期 三、 分析問答題 (共３０分) 1、已知信號，試?yán)L制信號的實頻譜、虛頻譜和單邊幅頻譜、雙邊幅頻譜及雙邊相頻譜（10分） ２、已知電阻應(yīng)變儀交流電橋的電橋電源和輸入信號x(t)的幅值譜如圖所示。電橋輸出信號經(jīng)相

46、敏檢波、低通濾波后輸出。試分別畫出電橋輸出信號、相敏檢波輸出信號和低通濾波器輸出信號幅值譜Xm(f)、 Xe(f)、 Xf(f)。（１０分） 3、若用光線示波器來記錄圖一所示的方波信號，可否選用FC6-400型振動子? 并說明理由。(注：該振動子的固有頻率為400Hz)（10分） 四、計算題（共3０分） １、用一階測量儀器測量100Hz的正弦信號，如果要求振幅的測量誤差小于5%，問儀器的時間常數(shù)T的取值范圍。若用該儀器測50Hz的正弦信號，相應(yīng)的振幅誤差和相位滯后是多少？（10分） 2試求正弦信號和基頻與之相同的周期方波信號y(t)的互相關(guān)函數(shù)。（10

47、分） 3、某信號的時域表達(dá)式如下, 問: (1) 該信號屬于哪類信號(周期或非周期)，試畫出波形圖? (4分) (2) 當(dāng)該信號通過一理想帶通濾波器，該濾波器的A(ω)=1，帶寬B=80Hz，中心頻率f0=50Hz,畫出該濾波器輸出波形的幅頻譜(3分)并求出濾波器輸出波形的平均值為多少(已知該信號基頻f0=50Hz ) (3分)？ 模擬試卷（一）參考答案 一、 是非題 1. √ 2. × 3. √ 4. × 5. × 6. √ 7. × 8. √ 9. ×

48、10. × 二、選擇題 1.A 2．C 3．C 4．B 5．C 6．D 7．B 8．B 9．C 10．A 三、問答題(20分) 1． 2． 3. 答：不能選用。因該方波信號是一個由多頻率成分疊加而成的復(fù)雜周期信號，周期為5ms，則其基頻為：，要較完整地記錄該信號，必須保證其前十次諧波的幅值誤差小于5％，即需滿足：，得。而FC6-400型振動子的固有頻率，遠(yuǎn)小于要求的3448Hz，僅僅只有構(gòu)成該方波的一次諧波(200Hz)可以滿足不失真的記錄要求，其余各次諧波記錄時都會產(chǎn)生很大的幅值誤差，故不能選用FC6-400型振動子來進(jìn)行

49、記錄。 四、計算題（30分） 1． 一階裝置,仍有 同一,越大,越小.今=100Hz, 測量誤差小于5%，即,求出秒用該儀器測50Hz的正弦信號,有, 即振幅誤差是1.32%,相位滯后是 2．可只求一個周期的 ＝ 　　 ３. (1) 周期信號　鋸齒波　圖略 (2) 輸出的幅頻特性為: (3) 平均值a0 =０ 測試技術(shù)復(fù)習(xí)指導(dǎo) 緒論 傳感器 中間變換器 顯示器

50、 第一章 待補充 第二章 1、測試與測試裝置的基本概念 2、測試裝置的靜態(tài)特性各參數(shù)的概念 3、測試技術(shù)的動態(tài)特性：傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù) 4、實現(xiàn)不失真測試的條件：A（ω）=常數(shù) φ（ω）= －τω 5、負(fù)載效應(yīng) 第三章 1、測量誤差的基本概念：絕對誤差 2、測量誤差的估算和處理：測量結(jié)果的置信區(qū)間與置信概率 消除或減弱系統(tǒng)誤差的測量技術(shù) 第四章 1、掌握各種傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu) 2、熱電式傳感器：熱電偶的測溫原理、冷端溫度的補償（必考） 不考：半導(dǎo)體熱敏電阻

51、 第五章 1、信號的放大與變換：反相放大器、同相放大器 2、電橋：直流電橋 3、濾波器：濾波器的分類、RC低通濾波器、RC高通濾波器 4、調(diào)制與解調(diào)：概念、調(diào)幅原理 第六章 1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)：4個框圖 2、模擬多路開關(guān)：干簧繼電器式 3、采樣過程和香農(nóng)定理、孔徑時間 4、D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理，圖6-14、6-15 5、A/D轉(zhuǎn)換器：跟蹤計數(shù)器、逐次逼近式 第七章 1、應(yīng)力與應(yīng)變的測量：計算題 2、轉(zhuǎn)速測量：閃頻式測速法 傳感器－中間變化器－顯示器 1. 一、測試裝置的基本特性 1. 測試裝置的靜態(tài)特性―――線性讀、靈敏度、分辨率、遲滯、穩(wěn)

52、定性和漂移。 2. 測試裝置的動態(tài)特性―――在復(fù)數(shù)域上用傳遞函數(shù)；頻域上用頻率響應(yīng)函數(shù)；時域上用脈沖響應(yīng)函數(shù)。 3. 實現(xiàn)不失真測試的條件―――（必要與充分條件） 4. 負(fù)載效應(yīng)（計算題　　廣義輸入（輸出）阻抗的關(guān)系式） 5. 二、誤差理論與數(shù)據(jù)處理 1. 誤差的表示方法及其計算題――― 絕對、相對、引用及最大引用的概念。精度等級的概念 2. 誤差的分類――― 系統(tǒng)、隨機、粗大。 3. 隨機誤差分析 （１）極限誤差、置信區(qū)間、置信概率的概念、 （2）隨機誤差――數(shù)學(xué)期望、方差（計算題） ４、系統(tǒng)誤差分析 （１）微差式測量（計算題　　　公式） ５、數(shù)據(jù)

53、處理――測量結(jié)果的表示方法―――列表法、圖解法、方程法。 三、傳感器 １．電容傳感器―――面積變化型、極距變化型、介質(zhì)常數(shù)變化型 ２．電感式傳感器―――渦電流式傳感器工作原理（圖） ３．熱電偶測溫原理―――接觸電勢、溫差電勢、回路電勢及其描述。 ４，壓電傳感器―――正、逆壓電效應(yīng)的概念 ５、光電傳感器分類―――內(nèi)光電效應(yīng)與外光電效應(yīng) ６．固體圖像傳感器的概念 四、信號的處理與變換 １、同相與反相放大器的電路圖與傳遞函數(shù)（或增益） ２．電橋（計算題） ３．濾波器―――低通、高通、帶通、帶阻 ４．調(diào)制的概念 五、計算機測試技術(shù) １、數(shù)據(jù)采集的典型結(jié)構(gòu)―――單端…..、差動…..、偽同步…..、同步…..、框圖及其說明。 ２．多路開關(guān)的概念 ３．跟蹤計數(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理（框圖） ４．逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換原理（框圖） 六、應(yīng)力應(yīng)變１．溫度補償―――補償片、工作片、使用溫度自補償、計算補償 ２．計算題 35