机械工程测试技术参考讲解Word格式.docx

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表示）

1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。

（对）

2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。

3、非周期信号的频谱一定是连续的。

（错）

4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。

5、随机信号的频域描述为功率谱。

6、互相关函数是偶实函数。

（三）单项选择题

1、下列信号中功率信号是（）。

A.指数衰减信号B.正弦信号、C.三角脉冲信号D.矩形脉冲信号

2、周期信号x（t）=sin（t/3）的周期为（）。

A.2π/3B.6πC.π/3D.2π

3、下列信号中周期函数信号是（）。

A.指数衰减信号B.随机信号C.余弦信号、D.三角脉冲信号

4、设信号的自相关函数为脉冲函数，则自功率谱密度函数必为（）。

A.脉冲函数B.有延时的脉冲函数C.零D.常数

5、两个非同频率的周期信号的相关函数为（）。

A.0B.1C.πD.周期信号

6、概率密度函数提供的信号的信息是（）。

A.沿频率轴分布B.沿时域分布C.沿幅值域分布D.沿强度分布

7、不能用确定的数学公式表达的信号是（）。

A．复杂周期信号B．瞬态信号C．随机信号D.非周期信号

8、已知函数x（t）的傅里叶变换为X（f），则函数y（t）=2x（3t）的傅里叶变换为（）。

A．B．C．D．2X（f）

（四）简答和计算题

1、求正弦信号的绝对均值μ|x|和均方根值xrms。

2、求正弦信号的均值，均方值，和概率密度函数p（x）。

3、求指数函数的频谱。

4、求被截断的余弦函数的傅立叶变换。

5、求指数衰减振荡信号的频谱。

6、已知信号，试计算并绘图表示

（1）傅里叶级数实数形式的幅值谱、相位谱；

（2）傅里叶级数复数形式的幅值谱、相位谱；

（3）幅值谱密度。

7、已知信号，求信号的自相关函数，并画出自功率谱（双边幅值谱）。

8、求频率相同的单位方波和正弦波的互相关函数。

9、相关滤波器的基本原理是什么？

举例说明其工程应用。

同频相关、不同频不相关。

应用：

通过两个间隔一定距离的传感器来不接触地测试物体的速度。

10、试根据一个信号的自相关函数图形，讨论如何确定该信号中的常值分量和周期成分。

信号的常值分量为其自相关函数均值的开方，周期成分与其自相关函数周期成分的频率相同、幅值成比例关系；

11、某一系统的输入信号为x（t），若输出y（t）与输入x（t）相同，输入的自相关函数和输入—输出的互相关函数之间的关系为，试说明该系统起什么作用？

该系统的作用是使信号幅值不变、相位提前T；

第三章测试系统的基本特性

1、某一阶系统的频率响应函数为，输入信号，则输出信号的频率为0.5，幅值，相位。

2、试求传递函数分别为和的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度123

3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有傅里叶变换、和滤波法。

4、当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现测试。

此时，系统的频率特性为。

5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的被测量越小。

6、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有线性关系为最佳。

（二）选择题

1、不属于测试系统的静特性。

（1）灵敏度

（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数

2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统响应的卷积。

（1）正弦

（2）阶跃（3）脉冲（4）斜坡

3、两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为。

（1）

（2）（3）（4）

4、一阶系统的阶跃响应中，超调量。

（1）存在，但<

5％

（2）存在，但<

1

（3）在时间常数很小时存在（4）不存在

5、忽略质量的单自由度振动系统是系统。

（1）零阶

（2）一阶（3）二阶（4）高阶

6、一阶系统的动态特性参数是。

（1）固有频率

（2）线性度（3）时间常数（4）阻尼比

7、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值倍所经过的时间作为时间常数。

（1）0.632

（2）0.865（3）0.950（4）0.982

8、属于传感器动态特性指标的是（）。

（1）重复性

（2）线性度（3）灵敏度（4）固有频率

9、测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（）。

（1）精度

（2）灵敏度（3）分辨率（4）精密度

10、不属于测试系统的静特性是（）。

（1）灵敏度

（2）.线性度（3）回程误差（5阻尼系数

（三）判断对错题（用√或×

1、一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的正弦信号，则必然导致输出波形失真。

2、在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。

（对）

3、当输入信号一定时，系统的输出将完全取决于传递函数，而与该系统的物理模型无关。

4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。

5、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。

（错）

6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。

12、什么叫系统的频率响应函数？

它和系统的传递函数有何关系？

13、测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？

静态特性:

灵敏度、线性度、回程度、稳定性

动态特性：

一阶：

时间常数

二阶：

阻尼比、固有频率

14、测试装置实现不失真测试的条件是什么？

（1）系统的幅频特性在输入信号频谱范围内为常数

（2）系统地相频特性是过原点且具有负斜率的直线

15、某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为。

求其对周期信号的稳态响应。

16、将信号输入一个传递函数为的一阶装置，试求其包括瞬态过程在内的输出的表达式。

17、有一传感器，其实测的输入/输出特性曲线（校准曲线）与拟合直线的最大偏差为△Lmax=4℃，而理论满量程测量范围为（－40～120）℃，试求该传感器的线性度。

7、压电式加速度传感器与电荷放大器联接，电荷放大器又与一函数记录仪联接,如下图所示。

已知，传感器的电荷灵敏度kq=100pC/g，电荷放大器ku=1mv/pC，被测加速度a=0.5g。

若函数记录仪的灵敏度ky=2mm/mV，求记录仪在纸上的移动距离y=?

题2图

第四章信号调理

1、电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为电压或电流输出的装置。

2、在桥式测量电路中，按照激励电压的性质，电桥可分为直流和交流电桥。

3、在桥式测量电路中，根据工作时阻抗参与变化的桥臂数可将其分为半桥与全桥测量电路。

4、调幅是指一个高频的正（余）弦信号与被测信号相乘，使高频信号的幅值随被测信号的变化而变化。

信号调幅波可以看作是载波与调制波的相乘。

5、调频波的解调又称为鉴波。

6、调频是利用信号电压的幅值控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而频率与信号电压成正比。

7、常用滤波器的上、下截止频率、的定义为幅频特性曲线下降为最大值的对应的频率，其带宽，若为倍频程滤波器与的关系为。

8、RC低通滤波器中RC值愈大，则上截止频率愈低。

1、设有一电路，是工作桥臂，，，是固定电阻，且。

工作时，则电桥输出电压（）。

为电桥的电源电压。

（1）

（2）（3）（4）

2、调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号。

（1）相乘

（2）相除（3）相加（4）相减

3、电路中鉴频器的作用是。

（1）使高频电压转变成直流电压

（2）使电感量转变为电压量

（3）使频率变化转变为电压变化（4）使频率转变为电流

4、一选频装置，其幅—频特性在区间近于平直，在区间急剧衰减，这叫滤波器。

（1）低通

（2）高通（3）带通（4）带阻

5、一带通滤波器，其中心频率是，-3dB带宽是，则滤波器的品质因数等于。

6、为测量和记录的正弦信号，最好选用型号的振动子比较合适。

（1）FC6－120

（2）FC6—120A（3）FC6—400（4）FC6—1200

7、伺服式记录仪的特点是。

（1）记录缓变信号幅值准确性高

（2）记录缓变信号幅值准确性低

（3）记录中频信号幅值准确性高（4）记录高频信号准确性高

8、载波频率为，被调制信号的最高频率为，两者的关系为（）。

A．>

>

B.>

C．<

D．<

<

9、在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出的电压灵敏度也不同，可以得到最大输出的接法是（）。

A．单臂电桥B．1/2臂电桥C．差动电桥D．全臂电桥

10、一选频装置，其幅—频特性在区间近于平直，在区间急剧衰减，这叫（）滤波器。

A.低通B.高通C.带通D.带阻

11、仅使频率在之间的信号通过，应采用（）。

A．带阻滤波器B．低通滤波器C．带通滤波器D．高通滤波器

1、平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。

（对）

2、调幅波是载波与调制信号的叠加。

（错）

3、带通滤波器的波形因数值越大，其频率选择性越好。

4、将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。

1、何谓电桥平衡？

要使直流电桥平衡，桥臂参数应满足什么条件？

交流电桥应满足什么条件？

电桥平衡是指使得对角支路中电流为零的状态。

直流平衡条件：

交流平衡条件：

电感式：

电容式：

2、调幅波的解调方法有哪几种？

同步解调、整流、包络法检波等。

3、测量放大器有什么特点?

测量放大器无论是直流还是交流的共模抑制比都非常大，失真也很小。

能够获得低噪声和低漂移的输出等等。

4、抗混滤波器的作用是什么？

它选用何种滤波器？

其截止频率如何确定？

作用：

过滤掉信号的高频成分和干扰，人为地将信号带宽限定在一定的范围内。

选用：

低通滤波器

截止频率：

一般选择采用频率为抗频混低通滤波器名义上的截止频率的2.5到4倍，视为滤波器的截止特性而定。