工程测试技术基础考试试题集

一、是非题（对的打√ ，错的打×）（每题2分，共20分） 1．非周期信号的频谱都是连续的。（√ ） 2．瞬态信号是时间轴上的零平均功率信号。（√ ） 3．随机信号是确定性信号。（×）

4．传递函数不仅反映了系统的稳态过程，还反映了系统响应的过渡过程。（√ ） 4．频响函数同时反映了系统响应的稳态过程和过渡过程。（× ） 5．提高二阶系统的固有频率，可以扩大系统的工作幅值范围。（×） 6．变间隙式差动变压器是一种电容式传感器。（×）

7．金属丝应变片在测某一构件的应变时，其电阻的相对变化率主要由电阻材料的电阻率的变化决定。（×）

8．若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以该应变片为工作臂的直流测量用桥的输出是调幅波。（×）

7．若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以该应变片为工作臂的交流测量用桥的输出是调幅波。（√ ）

9．选择好的窗函数对信号进行截断，可以减少能量泄漏。（√） 10．设带通滤波器的上、下截止频率分别为2c f 和1c f ,则倍频程滤波器有：122c c f f .( √ ) 1．非周期信号的频谱一定是离散的。（× ） 2．瞬态信号是能量有限信号。（√ ） 3．直流信号被截断后的频谱是连续的。（√） 5．变面积型电容传感器的灵敏度不为常数。（× ）

6．在直流电桥中，只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的乘积， 则电桥一定处于平衡。（× ）

8．选择好的窗函数对信号进行截取，可以达到能量不泄漏的目的。（× ） 9．设信号x (t)的自功率谱密度函数为常数，则x (t)的自相关函数为常数。（× ） 10．同频、同相位的正弦信号与方波信号作互相关其结果为同频余弦信号。（√ ）

一、填空题（每空2分，共50分）

1、周期信号的频谱是 连续 频谱，各频率成分是基频的 频宽 倍。信号越光滑，

高次谐波的幅值衰减 无穷小 ，双边谱的幅值为单边谱幅值的 压缩 。 2、 权函数在数学定义式上是传递函数的 卷积 ，在物理意义上是系统的 。 3、 信号可以在多个域来描述信号，比如 ， ， ， 域。 4、 系统实现动态测试不失真的频率响应特性满足 ， 或 。 5、 二阶振荡系统的单位脉冲响应曲线是幅值呈 变化趋势的 。 6、 自相关函数是 （奇或偶）函数，其最大值发生在τ= 时刻，当时延趋于

无穷大时，周期信号的自相关函数仍然是同 的 。 7、相敏检波通过比较 和 的 来判别信号的极性。 8、二阶系统的固有频率越高，可测 范围越大。

9、压电传感器的前置放大器的主要作用是 和 。

二、选择题 （每题2分，共20分）

1. 频响函数反映了系统响应的（A ）过程。

A. 稳态

B. 过渡

C. 稳态和过渡

D. 稳态或过渡 2．直流信号被截断后的频谱必是（C ）的。

A. 连续

B. 离散

C. 连续非周期

D. 离散周期 3．设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（C ）的频谱为X(f ＋f 0）。

A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t

f j e t x 02)(π- D. t

f j e t x 02)(π 4．设信号x(t)的自功率谱密度函数为常数，则其自相关函数为（B ）。 A.常数 B. 脉冲函数 C. 正弦函数 D. 零 5．变极距型电容传感器的输出与输入，成（ C ）关系。

A.非线性

B.线性

C.反比

D.平方

6．如果窗函数频谱的主瓣峰值相对于左右旁瓣峰值越大，则该窗函数的泄漏误差（A ）。

A.越小

B. 越大

C.不定

D.不确定 7．相干函数的取值在（B ）范围内。

A. 0与∞

B. 0与1

C. -1与1

D. -∞与+∞ 8．不能用涡流式传感器进行测量的是( D)。

A.位移

B.材质鉴别

C. 探伤

D.非金属材料

9．设各态历经随机过程x(t)和y(t)的均值分别为μx 、μy ，标准差分别为σx 、σy ，则x(t)

和y(t)的互相关函数R xy (τ)的最大值为（B ）。 A.μx σy +μy σ

x

B. μx μy +σx σy

C. μ

x 2+μx 2

D.σ

x 2+σy 2

10. 二阶欠阻尼振动系统的幅频特性曲线中，幅值最高处的频率（A ）。 A.等于系统固有频率 B.大于系统固有频率

C.小于系统固有频率

D.与系统固有频率无确定关系

1．周期信号截断后的频谱必是（ A ）的。

A. 连续

B. 离散

C. 连续非周期

D. 离散周期 2．如果系统的权函数为h (t)，系统的输入x (t)为单位脉冲函数，此时系统输出y(t)为（C ）。

A. h (t)x (t)

B. x (t)

C. h (t)

D.无法确定

3．设各态历经随机过程x (t)的均值为μx ，标准差为σx ，则其自相关函数R x (τ)的最大值为（ B ）。

A.μx 2 B .μx 2+σx 2 C . μx +σx D.σx 2

4．一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片并联，则电桥的输出电压（C ）。

A. 加大一倍

B. 减小一倍

C. 不变

D. 加大两倍

5．用电涡流传感器探测金属零件表面裂纹，则电涡流传感器是( D )式的。 A. 互感和高频反射 B. 自感和低频投射

C. 互感和低频投射

D. 自感和高频反射

6．设时域信号x(t)的频谱为X(f )，则时域信号（C ）的频谱为X(f -f 0）。 A .)(0t t x - B.)(0t t x + C.

t f j e t x 0

2)(π D. t f j e t x 0

2)(π-

7．压电式传感器后面的放大器的主要功能为（C ）。

A.阻抗变换

B.信号放大

C. 阻抗变换和信号放大

D.不确定 8．提高二阶系统的固有频率，可以扩大系统的工作（ A ）范围。 A.频率 B.阻尼 C.相位 D.幅值

9．半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是（ C ）。 A. 长度 B. 截面积 C. 电阻率 D. 高通

10．二阶欠阻尼振动系统的幅频特性曲线中，幅值最高处的频率（ A ）。

A.等于系统固有频率

B.

大于系统固有频率

C.小于系统固有频率

D.与系统固有频率无确定关系 三、

分析问答题 (共３０分) 1、已知信号)62sin()(0ππ-=t f A t x ，试绘制信号的实频谱、虚频谱、双边幅频谱及双边

相频谱（10分）

ω0

ωR e

ω-0

ω

ωI m

ω-0ω|C n

|

ω

-0

ωω-π

π?(a)实频图

(d)双边相频图

(b)虚频图

(c)双边幅频图

4

A -

A

A

4

3A 4

3A -

4

A -

0R e

I m

ω

ω|C n |

ω-0

ω

ω0ω-6

π6

π

-

n

?(a)实频图

(d)双边相频图

(b)虚频图

(c)双边幅频图

2

A 2

A

2、已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源为)2cos()(0t f t y π=，输入信号x (t)的幅值谱如图所示。电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出。试分别画出电桥输出信号、相敏检

波输出信号和低通滤波器输出信号幅值谱X m (jf )、 X e (jf )、 X f (jf )。（10分）

3、若用光线示波器来记录图一所示的方波信号，可否选用FC6-1200型振动子? 并说明理由。(注：该振动子的固有频率为1200Hz)（10分）

)(t x

A

246810

-A

t(ms)

12

答：不能选用。因该方波信号是一个由多频率成分叠加而成的复杂周期信号，周期为4ms，则其基频为：0t

)

(t

x

m，要较完整地记录该信号，必须保证其前十次谐波的幅值误差小于5％，即需满足：t

)

(t

x

e，得)(jf X m

f

0f

-f

1

f

+f

1

f

-(f

+f

1

)-f

-(f

-f

1

)

4

1

4

1

4

14

1。而FC6-1200型振动子的固有频率41

f

02f+

-f

4

1

8

1

2f

2f-f

-2f-f

-(2f -f)

-(2f+)

8

18

18

1

)

(jf

X

，远小于要求的

4250Hz，仅仅只有构成该方波的一、三次谐波(250、750Hz)可以满足不失真的记录要求，其余各次谐波记录时都会产生很大的幅值误差，故不能选用FC6-1200型振动子来进行记录。

1、绘制信号)3

2

sin(

)(

π

π+

=t f

A

t

x的实频谱、虚频谱、双边幅频谱及双边相频谱(10分)。

4

A

0ω

ω

R

e

ω

-

0ω

ω

I

m

ω

-

0ω

|C

n

|

ω

-

ω

ω

-

π

π

?

(a)实频图

(d)双边相频图

(b)虚频图

(c)双边幅频图

4

A

-

A A

4

3A

4

3A

R

e

I

m

0ω

ω

|C

n

|

ω

-

0ω

ω

ω

-

6

π

6

π

-

n

?

(a)实频图

(d)双边相频图

(b)虚频图

(c)双边幅频图

2

A

2

A

２、已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源)

2

cos(

)(

t f

t

yπ

=和输入信号x(t)的幅值谱如图所示。电桥输出信号经相敏检波输出。试画出电桥输出信号x m(t)、相敏检波输出信号x e(t)及其幅值谱X m(j f)、Xe(j f)。（设信号x(t)的频率为f1，f0大于f1）。（10分）

0t

)(t x

t

)(t y

答：

t )

(t x m

t

)

(t x e

)

(jf X m f

0f 0-f 1

f 0+f 1

f 0

-(f 0+f 1)-f 0-(f 0-f 1)41414

141

41f

f 1

2f 0+f 1

f 0-f 14

18

12f 02f 0-f 1-2f 0-f 0-(2f 0-f 1)-(2f 0+f 1)8

18

18

1)

(jf X e

3、若用光线示波器来记录图一所示的方波信号，可否选用FC6-400型振动子?

并说明理由。(注：该振动子的固有频率为400Hz)（10分）

)(t x 0t(ms)

A

5

10

15

2025

-A

30

答：不能选用。因该方波信号是一个由多频率成分叠加而成的复杂周期信号，周期为10ms ，则其基频为：Hz f 10001.0/10==，要较完整地记录该信号，必须保证其前十次谐波的幅值误差小于5％，即需满足：)10(7.10?≥f f n ，得Hz f n 1700≥。 而FC6-400型振动子的固有频率Hz f n 400=，远小于要求的1700Hz ，仅仅只有构成该方波的一次谐波(100Hz)可以满足不失真的记录要求，其余各次谐波记录时都会产生很大的幅值误差，故不能选用FC6-400型振动子来进行记录。

1、试用图形和文字说明为什么信号截断后必然会引起泄漏误差。（12分）

答：

︱Cn ︱

虚频图

Re ω

实频图 +50 -50 1/2 1/2

+50 -50

I

ω

ω

双边幅值谱

+50 -50 1/2

1/2

-π/φn 双边相位谱 +50

-50 ω

2、分析周期信号x(t)=0.5sin10t+0.2cos(100t-π/4)通过一个传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的系统后所得的稳态响应。(12分)

答：

如图所示，时域采样就是把信号与周期单位脉冲序列相乘，对应在频域就是两个信号频谱的卷积。由于周期单位脉冲序列的频谱也是一个周期脉冲序列，根据脉冲函数的卷积特性，采样信号的频谱是把原信号的频谱移至脉冲发生处，又由于脉冲序列的周期性，所以导致采样后信号的频谱产生周期延展。（6分） 当采样频率fs 小于信号频率fc 的两倍，则原信号的频谱在移至脉冲序列发生处的时候，相互之间会产生交叠，从而产生频率混叠。（6分）

四、计算题 （共3０分）

1．已知一阶低通滤波器的频率特性为)21(1)(τπf j f H +=，式中τ= 0.05s ，当输入信号 )45100cos(2.010cos 5.0)( -+=t t t x 时，求其输出)(t y 并比较)(t y 与)(t x 的幅值与相位有

何区别。（10分） 解：τπφτ

πf arctg f f f H 2)(411)(2

2

2

-=+=

f s f s +f c

-f c x(t)

信号x(t)的频率构成为：π

π

2100

21021=

=f f （2分） 对f 1: 894.005

.0210411

)(2

2

2

11=???

? ???+=

ππf A 57.2605.0210

2)(11-=??

-=π

πφarctg f （

3分） 对f 2: 196.005

.02100411

)(2

2

2

22=???

? ???+=

ππf A 69.7805.02100

2)(22-=??

-=π

πφarctg f （3分）

)69.7845100cos(196.02.0)57.2610cos(894.05.0)( --?+-?=∴t t t y

)69.123100cos(0392.0)57.2510cos(447.0 -+-=t t （2分）

2试求正弦信号)sin()(0t t y ω=和基频与之相同的周期方波信号)(t y 的互相关函数)(τxy R 。??

?≤≤≤≤--=)20(1)02(1)(00T t t T t y （10分）

解：可只求一个周期的)(τxy R

01()()()()T

xy yx R R y t x t dt T τττ=-=

-?

=001()sin ()T

y t t dt T ωτ-? 0002

000

200

11sin ()sin ()T T t dt t dt

T T ωτωτ-=--+-??

002

002

00

1

1

cos ()cos ()22T T t t ωτωτπ

π

-=

--

-

＝02cos ωτ

π

3、某信号的时域表达式如下

t A t A A t x 003sin 2sin 2)(ωπωπ--=

,问:

(1) 该信号属于哪类信号(周期或非周期)? (2分)

(2)

当该信号通过一理想带通滤波器，该滤波器的A(ω)=1，带宽B=80Hz ，中心频

率f 0=50Hz,画出该滤波器输出波形的幅频谱(4分)并求出滤波器输出波形的平均值为多少(已知该信号基频f 0=50Hz ) (4分)？

解：(1) 非周期信号（2分） A(ω)

A

π

f(Hz)

100

500

(2)由于该滤波器的带宽B=70Hz ，中心频率f 0=50Hz ，则该滤波器的上截至频率f c2=50+70/2=85(Hz)，下截至频率为f c1=50-70/2=15(Hz)。信号x (t)有3个频率成分：0Hz ，50Hz 和350＝86.6Hz ，因此当通过该滤波器时，仅50Hz 的成分被保留。幅频如右图所示。（4分）

(3) 信号x(t)经滤波后的信号为

50

70.71

f (Hz)

)

(f A 0

π

A

π

2A

，故其平均值a 0=0。（4分）

１.用时间常数为0.5s 的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于5%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s 和5s ，问幅值误差是多少？（10分） 解：对一阶装置,有 1

1

)(+=

s s H τ 2

12]

)2(1[1

)(f f H πτ+= 今5.0=τ，有2

12])2(1[1

)(τπf f H +=

幅值误差小于5% , 应95.0)(>f H ，求出Hz f 1.0<。（4分） 对被测信号：

周期是2s,Hz f 5.01=,537.0)(1=f H ，幅值误差为46.3% （3分） 周期是5s, Hz f 2.02=,847.0)(2=f H ，幅值误差为15.3% （3分）

２.已知信号的自相关函数τπτ002cos )(f x R x =，试确定该信号的自功率谱)(

f S x 及自谱图。

解：由)(τx R 的傅里叶变换，可知：

)]()([2

)(000

f f f f x f S x -++=

δδ （5分） 其自功率谱图是两个强度为2

x 的脉冲（5分）。

3.某信号的时域表达式如下:

t A t A A t x 002sin 2sin 2)(ωπωπ--=

, 问:

(3) 该信号属于哪类信号(周期或非周期)? (2分)

(4) 当该信号通过一理想恒带宽带通滤波器，该滤波器的A(ω)=1，带宽B=80Hz ，中心频率f 0=50Hz,画出该滤波器输出波形的幅频谱(4分)并求出滤波器输出波形的平均值为多少(已知该信号基频f 0=50Hz ) (4分)? 解：(1) 非周期信号 （2分）

(2) 由于该滤波器的带宽B=80Hz ，中心频率f 0=50hz ，则该滤波器的上截至频率f c2=50+80/2 =90(Hz)，下截至频率为f c1=50-80/2=10(Hz)。信号

x (t)有3个频率成分：0Hz ，50Hz 和250＝70.71Hz ，因此当通过该滤波器时，50Hz 和70.71Hz 的频率成分被保留。幅频如右图所示。（4分）

(3) 信号x (t)经滤波后的信号为t A

t A

t x 0022s i n 2s i n )(ωπ

ωπ

-

-

=，故其平均值0)2sin 2sin (100lim =??

?

??--=?∞+∞

-∞

→t A t A T T x ωπωπμ。（4分）

1、已知某信号的自相关函数为R x (τ)＝100cos ωοτ，计算该信号的平均功率和标准差（10分）。

答：因为R x (0)＝ψx 2=σx 2+μx 2

其中ψx 2就是信号的平均功率，而σx 2是信号的方差，其正平方根σx 是信号的标准差。

而R x (0)=100cos ωο×0=100cos 0=100 所以信号的平均功率为100。（5分） 又因为信号的平均值等于0，所以标准差 σx =√100 =10。（5分）

5070.71

f (Hz)

)(f A 0

π

A

π

2A

2、用一个固有频率为1200HZ和阻尼比为0.7的振动子去测量幅值为1、频率为600HZ均值为0的偶函数方波信号，试分析测量结果，并计算输出信号的一次谐波分量。（注：二阶系统的传递函数为

ω

n 2/S2+2ξω

n

S+ω

n

2，频率响应函数为

A（ω）=1/√[1-（ω/ω

n ）2]2+(2ξω/ω

n

) 2

φ（ω）= -arctg{(2ξω/ωn)/ [1-（ω/ωn）2]}）。（16分）

答：振动子是个二阶系统，根据给出的固有频率，可知其动态测试不失真的频率范围是

ω≤0.5~0.6ωn=600HZ~720 HZ。

周期方波信号由无穷多个奇数次谐波分量组成，基波频率是600HZ，满足振动子的动态测试不失真范围，三次谐波分量的频率是1800 HZ，包括其他高次谐波分量，都超出了振动子的动态测试不失真范围。（6分）

二阶系统的频率响应函数为：

A（ω）=1/√[1-（ω/ω

n ）2]2+(2ξω/ω

n

) 2

φ（ω）= -arctg{(2ξω/ωn)/ [1-（ω/ωn）2]}

周期方波信号的一次谐波分量是幅值为4/π，频率为600HZ，相位为0的余弦信号，

A（ω）=1/√[1-（600/1200）2]2+(2×0.7×600/1200) 2

=1/√0.5625+0.49 =0.9754

φ（ω）= -arctg{(2×0.7×600/1200)/ [1-（600/1200）2]}

= -arctg（0.7/0.75）= -43.025o

所以输出信号的一次谐波分量的幅值Y满足

Y/（4/π）=0.9754 所以Y=1.24(5分)

输出信号的一次谐波分量的相位Φ满足

Φ-0= -43.025o所以Φ=-43.025o（5分）

所以输出信号的一次谐波分量

y=1.24cos(3770t-43.025o)

《测试技术基础》期末试题及答案--

第一章信号及其描述 (一) 填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就 是 _______________ ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三 _____________ ，谐波型，收敛性二 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和准周期信号。 (二) 判断对错题(用"或x 表示) 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。 (v ) 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。 (v ) 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。 (x ) 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。 (x ) 5、 随机信号的频域描述为功率谱。 (v ) (三)简答和计算题 1、 求正弦信号 x(t) x o sin t 的绝对均值口 |x 和均方根值X rms 。 2、 求正弦信号 x(t) 2 x °sin( t )的均值 x ，均方值 x ，和概率密度函数3、 求指数函数 x(t) at Ae (a 0,t 0)的频谱。 cos 0t |t| T 4、 求被截断的余弦函数 x(t) 的傅立叶变换。 |t| T at 5、 求指数衰减振荡信号 x(t) e sin o t(a 0,t 0)的频谱。 第二章测试装置的基本特性 (一) 填空题 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 _________________________ 和 __________________________ 。 4、当测试系统的输出y(t)与输入x(t)之间的关系为y(t) A °x(t t 。)时，该系统能实现 此时，系统的频率特性为 H(j ) ______________ 。 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、 4 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 3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 Q,)和Q 2()，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 ________________ 2 Q 1( )Q 2() (1) Q 1( )Q 2( ) (2) Q 1( ) Q 2( ) (3) 1 2 (4) Q 1( ) Q 2() Q 1( ) Q 2() 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 (1)存在，但＜5% (3)在时间常数很小时存在 5、描述随机信号的时域特征参数有 均值x 、均方值 方差 6、对信号的双边谱而言，实频谱(幅频谱)总是 偶 对称，虚频谱(相频谱)总是 奇 对称。 1、某一阶系统的频率响应函数为 H(j ) 1/2 ____ ，幅值 y V 2/2 试求传递函数分别为 41 1.4 1 t ,输入信号x(t) sin ，则输出信号 2j 1 2 ，相位 -45 。 2 的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 y(t)的频率为 123 n S 延时 _______ 测试。 4 _____ 。 2)存在，但＜1 (4)不存在

机械工程测试技术试卷与答案

《机械工程测试技术基础》试题1 一、 填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。 2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。 4.为了 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。 5．调幅信号由载波的 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 。 7．信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。其几何意义是 。 二、 选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定

2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?

机械工程测试技术基础(第三版)试卷及答案集

机械工程测试技术基础(第三版)试卷集. 一、填空题 １、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是的。 ２、均方值Ψx2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差σx2的关系是。 ３、测试信号调理电路主要有、、。 ４、测试系统的静态特性指标有、、。 ５、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的。 ６、传感器按信号变换特性可分为、。 } ７、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于。 ８、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合、的变化，才能使输出有最大值。 ９、信号分析的过程主要包括：、。 10、系统动态特性在时域可用来描述，在复数域可用来描述，在频域可用来描述。 11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对信号有放大作用。 12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在。 13、压控振荡器的输出电压是方波信号，其与输入的控制电压成线性关系。 14、调频波的解调又称，其解调电路称为。 — 15、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。 16、滤波器的频率分辨力主要由其决定。 17、对于理想滤波器，滤波器因数λ＝。 18、带通滤波器可由低通滤波器（f c2）和高通滤波器（f c1）而成（f c2> f c1）。 19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是 由误差引起的。 二、问答题（共30分） １、什么是测试说明测试系统的构成及各组成部分的作用。（10分） ２、— ３、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点（10分） ４、选用传感器的原则是什么（10分） 三、计算题（共55分） １、已知信号x(t)=e-t(t≥0)， (1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。 (2) 求x(t)的自相关函数R x (τ) 。（15分） ２、二阶系统的阻尼比ξ=，求ω=ωn时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差不大于10％，应取多大阻尼比。（10分）３、一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙δ0 =0.3mm， ￥ （1）工作时如果传感器的工作间隙变化Δδ=±2μm，求电容的变化量。 （2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在 Δδ=±2μm时，读数仪表的指示值变化多少格 （ε0 = ×10-12 F/m）(8分) ４、已知RC低通滤波器的R=1KΩ，C=1MF，当输入信号μx= 100sin1000t时， 求输出信号μy 。（7分） ５、（1）在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。 （2）如被测量x(t) = sinωt，载波y(t)=sin6ωt，画出各环节信号的波形图。(15分 。 一、填空题：

《测试技术基础》期末试题及答案--

第一章 信号及其描述 （一）填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就 是 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点：离散的 ，谐波型 ， 收敛性 。 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和 准周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ，方差2x σ；。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 偶 对称，虚频谱（相频谱）总是 奇 对称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ v ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ v ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ x ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ x ） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（ v ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+=ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω 1/2 ，幅值=y √2/2 ，相位=φ -45 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和222 4.141n n n s s ωωω++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 傅里叶级数展开式 、 和 傅里叶变换 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 延时 测试。 此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 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、 4 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 3 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)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 2 。 （1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3） ) ()()()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 4 。 （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

机械工程测试技术基础教学大纲

《机械工程测试技术基础》课程教学大纲 课程代码： 课程英文名称：Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2016 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1．《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科（四年学制），是学生的专业基础必修课。在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用及其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2．课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法，着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此，本门课程的教学目标是：掌握非电量电测法的基本原理和测试技术；常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置，使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能；掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法；掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向，为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2．要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3．掌握测试技术基本知识、基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题，初步形成解决科研、生产实际问题的能力。 （三）实施说明 本课程是一门技术基础课，研究对象为机械工程中常见动态机械参数，主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法；测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1．从进行动态测试工作所必备的基本知识出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）掌握信号的时域和频域的描述方法，重点阐述建立明确的频谱概念，掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法，了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。 （2）测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件，并能正确运用于测试装置分析和选择。

机械工程测试技术期末考试试题A

机械工程测试技术期末 考试试题A Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

《机械工程测试技术基础》课程试题A 一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为_____和_____ 。 2.测量结果与_____ 之差称为_____ 。 3.将电桥接成差动方式习以提高_____ ，改善非线性，进行_____ 补偿。 4.为了_____温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 _____。 5．调幅信号由载波的_____携带信号的信息，而调频信号则由载波的_____ 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 _____，而双边频谱图的依据数学表达式是 _____。 7．信号的有效值又称为_____，有效值的平方称为_____，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是_____，后者频谱特点是_____。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是_____和_____。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= _____。其几何意义是_____。 二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是( )。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，( )是周期信号。 A ． 5cos100()00t t x t t π?≥?=??

2016年测试技术基础试题库综合版(带答案)

各章节复习题(答案在后面) 第一章 信号及其描述 （一）填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来 传输的。这些物理量就是 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特 点： ， ， 。 4、 非周期信号包括 信号和 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。 6、 对信号的双边谱而b ，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 对 称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ ） 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。（ ） 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。（ ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2 x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。

第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 2 2 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统 的总灵敏度。 3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、 和 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 越小。 6、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 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)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特 性为 。 （1） )()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4） )()(21ωωQ Q - 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 （三）判断对错题（用√或×表示） 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。（ ） 3、 当输入信号)(t x 一定时，系统的输出)(t y 将完全取决于传递函数)(s H ，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。（ ） 6、 幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（ ）

机械工程测试技术_期末考试试题A

《机械工程测试技术基础》课程试题A 一、填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为静态测量和动态测量。 2.测量结果与被测真值之差称为绝对误差。 3.将电桥接成差动方式习以提高灵敏度，改善非线性，进行温度补偿。 4.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻。 5．调幅信号由载波的幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的频率携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是傅式三角级数的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅式复指数级数中的各项级数。 7．信号的有效值又称为均方根值，有效值的平方称为均方值，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是频率响应法和阶跃响应法。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= X(t-t0)。其几何意义是把原函数图像平移至t0的位置处。 二、选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是(D)。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，(C)是周期信号。 A ．5cos100()00t t x t t π?≥?=??

工程测试技术基础复习题

工程测试技术基础复习题 选择题： 1、以下哪项不属于常用的弹性元件（D） A、弹簧管 B、薄膜式弹性元件 C、波纹管C、悬臂梁 2、滤波器对不同频率的信号有不同的作用，下列说法错误的是（A） A、在通带内使信号受到很大的衰减而不通过。 B、在通带与阻带之间的一段过滤带使信号受到不同程度的衰减。 C、在阻带内使信号受到很大的衰减而起到抑制作用。 D、在通带内使信号受到很小的衰减而通过。 3、以下哪项指标不属于滤波器的特征频率（D） A、通带截止频率 B、阻带截止频率 C、转折频率 D、载波频率 4、关于传感器，下列说法不正确的是（B） A、传感器一般由敏感元件、转换元件以及其他辅助元件构成。 B、电容式传感器有变面积型和变极距型两种。 C、应变片式传感器是利用应变片电阻的应变效应制成的。 D、有些传感器中的敏感元件既是敏感元件又起转换元件的作用。 5、对测量控制电路的主要要求，一下说法不正确的是（C） A、测控电路应具有较高的精度。 B、测控电路应具有较好的动态性能。 C、测控电路只要能够保证“精、快、灵”就可以了。 D、测控电路应具有合适的输入与输出阻抗。 6、下列指标中，哪项不是滤波器的主要特性指标（C） A、特征频率 B、群时延函数 C、线性度 D、阻尼系数与品质因数 7、下列哪项不正确（B） A、有些半导体材料也可以制成电阻式应变片。 B、只有金属导体才能制成电阻式应变片。

C、当金属电阻丝受拉时，其长度和截面积都要发生变化，其阻值也发生变化 D、当金属电阻丝受拉时，其电阻率要发生变化，阻值也要发生变化。 8、单臂电桥的灵敏度为（D ） A、U B、U/2 C、U/3 D、U/4 9、下面属于光生伏特效应的光电元件是（A） Ａ、光敏晶体管Ｂ、光敏电阻 Ｃ、光电管Ｄ、光电倍增器 10、以下关于温度测量的说法中不正确的是（A） Ａ、热电偶、热电阻都是常用的测温方法，但热电偶用于中低温度区测量，而热电阻用于高温度区测量。 Ｂ、热电偶、热电阻都是常用的测温方法，但热电偶用于高温度区测量，而热电阻用于中低温度区测量。 Ｃ、采用热电偶测温必须考虑冷增温度补偿问题。 Ｄ、才用热电阻测温必须采用三线制接法。 11、在保持幅频特性单调变化的前提下，通带内特性最为平坦的逼近方法是（D） Ａ、贝塞尔逼近Ｂ、切比雪夫逼近 Ｃ、以上都不是Ｄ、巴特沃斯逼近 12、以下说法错误的一项是（B） Ａ、传感器的灵敏度越大越好Ｂ、传感器的灵敏度越小越好Ｃ、滤波器的灵敏度越小越好Ｄ、滤波器的灵敏度越小，容错能力越强 13、在采用应变片测量时，实现温度补偿的前提是（D） A、补偿片应该贴在与被测试件相同材质的材料上。 B、补偿片应该贴在与被测试件处于同一环境温度中。 C、补偿片应该为测量片的相邻桥臂上。 D、以上条件都需满足。 14、工业用热电阻一般采用（C） A、单线制 B、双线制 C、三线制 D、四线制 15、若允许通带内有一定的波动量，而要求频率特性比较接近矩形时，

关于机械工程测试技术的

关于机械工程测试技术的 发展及其应用领地的探索 1、引言21世纪是一个伟大的世纪，对于一个学习机械工程类的学生而言，要想在这个充满魔力的世纪里大放光彩，为祖国的繁荣发展贡献出自己的一份力量，在市场逐渐趋于饱和状态的同时能够独立创新，迎合时代的发展，这就对我们当代大学生就提出了一个空前的挑战和机遇。 2，关于我国机械制造业的现状目前，我国机械制造业远远落后于世界发达国家，特别在高技术含量，大型高效或精密、复杂的机电新产品开发方面，缺乏现代设计理论和知识的积累，实验研究和开发能力较弱，停留在引进与仿制国外同类产品阶段，大部分关键机电产品不能自主开发和独立设计，仍然需要依靠进口或引进技术。造成这种情况的重要原因之一就是缺乏掌握现代设计理论知识，具有实验研究和创新开发能力的人才 工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量，有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视，包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等，这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量（包括医学），而所有这一切，从信号工程的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号（近代还可以转换成光信号），而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……，

从信息的角度看，这些信号连同声音和图象信息都是信息的源头，所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分（信息获取、信息传输、信息处理）中的重要部分 为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。逐步在世界范围内掀起一股“检测传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产，检测传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。传感器技术包括敏感机理，敏感材料，工艺设备和计测技术四个方面约有30多种技术。随着微电子技术的发展，传感器技术发展很快，我国研发的力量尚需大量投入，特别要加强具存自主知识产权的传感器的创新开发。科研成果的转化及传感器生产产业化问题，在我国更是迫在眉睫的问题，在批量生产情况下，控制传感器产品性能（主要是稳定性、可靠性），使之合格率达到商业化产业要求，就需要有先进的制造工艺和自动化水平很高的工艺设备，因此应在开发专用工艺设备上下功夫，解决传感器生产产业化的“瓶颈”问题。在传感器的应用上，特别是新型传感器的应用上，还得大力推广，改革开放创造了市场经济条件，各种工业设备应用了先进的传感器，这扩大了传感器市场，也使我国新型传感器生产产业化有了动力。 在传感器生产产业化过程中，应该在引进国际技术和自主创新两方面都不放松。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，

机械工程测试技术答案

第1章绪论 1 计量、测试、测量的概念。 2 测试系统的组成及各环节的作用，并举例说明。 第2章传感器 1 在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。 解答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。 2 试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。 解答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。 3 电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况来选用？ 解答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。 电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。 半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小；主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。 选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。 4 有一电阻应变片，其灵敏度S g＝2，R＝120。设工作时其应变为1000，问R＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？ 解：根据应变效应表达式R/R=S g得 R=S g R=2100010-6120=0.24 1）I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I2=1.5/(R+R)=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 3）=(I2-I1)/I1100%=0.2% 4）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的灵位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。 3-5 电感传感器（自感型）的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取这些措施会带来什么样后果？

测试技术基础_复习题

1．绘出测试系统的基本框图，简述各组成部分的功能。 试验装置：是被测对象处于预定状态下，并将其有关方面的内在联系充分显露出来，以便进行有效测量的一种专门装置。 测量装置：把被测量通过传感器变成电信号，经过后接仪器的变换、放大、运算，变成易于处理和记录的信号的装置。 数据处理装置：将被测装置输出的信号进一步处理，以排除干扰和噪声污染，并清楚的估计测量数据的可靠程度。 显示记录装置：将被测对象所测得的有用信号及其变化过程显示或者记录下来的装置。 1．什么是测试系统的静态传递特性？常用哪些量来表征？ 描述测试系统静态测量时的输入输出关系的方程、图形、参数等称为测试系统的静态传递特性。 常用的主要表征参数有：静态传递方程与定度曲线、灵敏度、线性度、回程误差、灵敏度阀、漂移等。 2．试述幅频谱密度函数A(f)和幅频特性函数A(f)两者之间的主要区别？ （1）对象不同，前者对象是信号；后者的对象是系统；（2）前者反映信号的组成，后者反映系统对输入信号不同频率成分的幅值的缩放能力（3）定义不同：处理方法各异：前者是对信号付氏变换的模，后者是输出的付氏变换与输入的付氏变换之比的模3．什么叫调制？什么叫解调？在测量中为何要将信号先调制然后又解调？ 把缓慢变化的信号变为频率适当的交流信号称为信号调制；把调制过的交流信号还原到原来的信号称为解调。调制的目的是为了便于信号的处理和放大。 2．何谓滤波器，滤波器分类、基本参数及其定义？ 概念：滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分；分类：低通、高通、带通、带阻滤波器；基本参数：文波幅度d；截止频率f c；带宽B和品质因数Q；倍频程选择性W；滤波器因数λ。 3．信号数字分析法的主要优点 精度高，工作稳定，速度快，动态范围宽，能够完成很多模拟分析方法无法实现的运算分析。 4．11.何谓泄漏？防止泄漏的方法如何？电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？ 泄露是指加窗（截断）信号的能量扩散到了理论上无穷宽的频带中去。 （1）选择适当的时窗函数（主瓣宽度要小，即带宽要窄；旁瓣高度与主瓣高度相比要小，且衰减要快）（2）增加窗长（3）对周期信号实行整周期截断；；电阻丝应变片的工作原理基于电阻的应变效应, 即导体材料产生机械变形时, 它的电阻值产生相应改变的现象。半导体式应变片的工作原理是基于电阻的应变效应, 对于半导体敏感栅来说, 由于形变效应影响甚微, 其应变效应主要为压阻效应。 4．选用传感器时要考虑哪些问题？ 首先必须在它的工作频率范围内满足不失真测试的条件，此外还需满足以下几点：一是适当的灵敏度，二是足够的精度，三是高度的可靠性，四是对被测对象的影响要小 5．绘出压电式传感器连接电荷放大器的等效电路图，证明电荷放大器可以避免连接电缆分布电容的影响。 q—传感器产生的电荷; gc 、gi 、gf—电缆的漏电导、放大器的输入电导、放大器的反馈电导; Ui、Uo —电路的输入电压、输出电压; Ca 、Cc 、Ci 、Cf—压电传感器的电容、连接电缆电容、输入电容和放大器的负反馈电容。 事实上gc 、gi 和gf 都是很小的。略去漏电导等的影响, 由图6. 30 的电路可得: Uo =- qA / [Ca + Cc + Ci - Cf ( A - 1)] 当运算放大器的开环增益很大时, 即A>> 1, 有ACf > > Ca + Cc + Ci 于是, 式( 6. 26) 可近似为Uo ≈- q /Cf 式( 6 . 27) 表明, 电荷放大器的输出电压与压电传感器的电荷成正比, 与电荷放 大器的负反馈电容成反比, 而与放大器的放大倍数的变化或电缆电容等均无关系。 6．下图是一种传感器的工作原理图，试问这是何种形式的传感器？用图中符号简述其工作原理。 电感式传感器(差动变压器式传感器)当初级绕组W加以激励电压ei 时, 根据变压器的工作原理, 在两个次级绕阻W1 和W2 中便会产生感应电势e1 和e2。如果工艺上保证变压器结构完全对称, 则当活动衔铁P处于初始平衡位置,必然会使两互感系数M1 =M2 。根据电磁感应原理,将有e1 =e2 。由于变压器两次级绕组反向串联, 因而eo=e1-e2=0, 即差动变压器输出电压为零。

测试技术基础考试的题目

一、填空 1-0 1． 测试技术的基本任务是（ 获取有用的信息 ）。* 2． 从时域看，系统的输出是其输入与该系统（脉冲响应函数）的卷积。* 3． 信号的时域描述，以（时间(t ) ）为独立变量；而信号的频域描述，以（频率f 或)(ω） 为独立变量。 4． 如果一个信号的最高频率为50Hz ，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频 率应该大于（ 100 ）Hz 。 5． 仔桥式测量电路中，根据其（激励电压（或工作电压或桥压或电源））的性质，可将其 分为直流电桥与交流电桥。 6． 金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用 引起的电阻变化，后者利用（导体机械形变、半导体电阻率的（或半导体压阻效应）） 变化引起的电阻变化。 7． 压电式传感器是利用某些物质的（压电效应） 而工作的。 8． 带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1，其带宽B = （ 12c c f f - ）；若其带宽为 1/3倍频程则fc 2 = （ 32（或1.26 ））fc 1。 9． 属于能量控制型的传感器有（ ） 、（ ）等。（电阻式传感器、涡电流传感器、电容 式传感器、电感式传感器等，答对任何两个均得2分） 10 根据载波受调制的参数不同，调制可分为（ 挑夫 ）、（ 调频 ）、（ 调相 ）。 11 相关滤波的工作原理是（同频相关不同频不相关/同频检测原理）。 12 测试装置的动态特性可以用（传递）函数、（频率响应）函数和（ 脉冲响应）函数进 行数学描述。 1-1 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来 传输的。这些物理量就是（ 信号 ），其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以（ 时间（t ） ）为独立变量；而信号的频域描述，以（ 频率（f ） ） 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点：（离散性），（谐波性），（收敛性）。 4、 非周期信号包括（准周期）信号和（瞬态非周期）信号。* 5、 描述随机信号的时域特征参数有（均值x μ ）、（均方值2x ψ ）、（方差2x σ ）。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是（ 偶 ）对称，虚频谱（相频谱）总是（ 奇 ） 对称。 1-2 1、 某一阶系统的频率响应函数为121 )(+=ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω（ 1/2 ） ，幅值=y （ 2/1 ），相位=φ（ ο45- ）。

机械工程测试技术基础课后习题答案汇总

机械工程测试技术基础第三版熊诗波 绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。 解答：教材P4~5，二、法定计量单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致？ 解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。 3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。 0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？ 解答：（教材P8~10，八、测量误差） 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。 ①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm2 解答： ① ② ③ 0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？ 解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。 (2)要点：见教材P11。 0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？ 解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而 引用误差=绝对误差/引用值 其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。

《工程测试技术基础》复习题答案

《工程测试技术基础》复习题答案 一、选择题 1．信息与信号之间的关系是 （ D ）。 A ．信息与信号并列 B ．信息与信号无关 C ．信息包含信号 D ．信息在信号之中 2．描述周期信号的数学工具是（ B ）。 A ．相关函数 B ．傅氏级数 C ． 傅氏变换 D ．拉氏变换 3． 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。 A ．相位 B ．周期 C ．振幅 D ．频率 4．关于信息和信号，下面的说法正确的是（ C ）。 A ．信息包含信号 B ．信息与信号无关 C ．信号是信息的载体 D ．信息描述了事物某物理量的变化过程 5．多种信号之和的频谱是（ C ）。 A ． 离散的 B ．连续的 C ．随机性的 D ．周期性的 6．下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。 A ．12()sin()sin(3)x t A t B t ω?ω?=+++ B ． ()5sin 303sin x t t =+ C ．0()sin at x t e t ω-=? 7．不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。 A ．复杂的周期信号 B ．瞬变信号 C ．随机信号 8．复杂的周期信号的频谱是（ A ）。 A ．离散的 B ．连续的 C ．δ函数 D ．sinc 函数 9．数字信号的特性是（ B ）。 A ．时间上离散、幅值上连续 B ．时间、幅值上均离散 C ．时间、幅值上都连续 D ．时间上连续、幅值上量化 10．下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。 A ．5cos10()0x t ππ ≥?= ? ≤?当t 0当t 0 B ．()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞ C ．()20cos20()at x t e t t π-= -∞<<+∞ D ．()1t x t e τ-=- 11．下列信号属周期信号的有（ A ）。 A ．y 1=Sinω0t+ Sinω1t B ．y 2=Con 2t+Sin 23t C ．y 1=Sin 3t+Sin2t 12．描述非周期信号的数学工具是（ C ）。 A ．三角函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D ．傅氏级数 13．下列传感器中（ B ）是基于压阻效应的。