工程测试技术试题
填空
1.测试装置的静态特性指标主要有________、________和__________等。
2.一阶系统的动态参数是，二阶系统的动态参数是和。
3.测试装置的幅频特性描述的是，相频特性描述的
是。
4.表征测试装置动态特性的频率响应特性应包括_____________和________。
5.将信号x(t)=6sin2t输入时间常数τ=0.5 的一阶装置，则稳态输出的幅值Y0 = ，相位滞后
φ0=_____，输出信号y(t)= 。
6.当测量较小应变值时，应选用根据效应工作的应变片，而测量大应变值时应
选用根据效应工作的应变片。
7.常用的应变片有与两大类。对于金属电阻应变片来说：S= ，而对
于半导体应变片来说S＝。前一种应变片的灵敏度比后一种。
8.金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的变化产生的。
9.差动变压器式传感器工作时，如果铁芯做一定频率的往复运动，其输出电压是波。
10.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈______系数的变化,两个次级线圈要求
_____串接。
11.交流电桥的平衡条件为和，因此，当桥路相邻两臂为
电阻时，则另外两个桥臂应接入性质的元件才能平衡。
12.自感式传感器通过改变、和从而改变线圈的自感量，可将该类传感器
分为、和。
13.压电传感器在使用放大器时，其输出电压几乎不受电缆长度变化的影响。
14.压电传感器中的压电片并联时可提高灵敏度，适用于测量信号和以为输出量的场
合。而串联时可提高灵敏度，适用于以为输出量的场合。
15.压电传感器在使用前置放大器时，连接电缆长度的改变，测量系统的也将发生变化。
16.压电式传感器是换能器，即可将能转换为能，这是由于效应；也可将
能转换为能，这是根据效应。
17.压电传感器前置放大器的作用是和。
18.周期信号的频谱是的，非周期信号的频谱是的；非周期信号的频谱可以借助于数学工具
而得到。
19.在非电量的电测技术中，总是将被测的物理量转换为________信号。
20.组成热电偶的条件是和。
21.测试系统的特性可分为特性和特性。
22.能用确切数学表达式表达的信号称为信号，不能用确切数学表达式表达的信号称为
信号。
23.描述测试系统动态特性的数学模型有和。
24.附加传感器质量将使原被测系统的固有频率（增大、减小、不变）。
25.温度引起电阻应变片阻值变化的原因有两个，其一，其二。
26.均方差表示信号的，方差表示信号的。
27.测试系统不失真条件是、。
28.常用的温度传感器有、等。
29.利用霍尔元件可以测量和等运动量。
30.单位脉冲的频谱是，它在整个频率范围内具有。
31.线性系统具有保持性，即系统输入一正弦信号，其稳态输出的和一般会发生变化。
32.差动电桥可提高，改善，进行补偿。
33.为补偿温度变化给应变测量带来的误差，主应变片与补偿应变片应接桥臂。
34.一般将控制高频振荡的缓变信号称为，载送缓变信号的高频振荡信号称为，经过调制
的高频震荡信号称为。
判断
1. 周期信号的频谱必定是离散的。
2. 灵敏度指输出增量与输入增量的比值，又称放大倍数。
3. 传递函数表征系统的传递特性，并反映其物理结构。因此，凡传递函数相同的系统其物理结构亦相同。
4. 变间隙式电感传感器，只要满足δ<<δo的条件，则灵敏度可视为常数。
5. 用差动变压器测量位移时，根据其输出特性可辨别被测位移的方向。
6. 莫尔条纹的间距B随光栅刻度线夹角θ增大而减小。
7. 测量小应变时，应选择灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。
8. 霍尔元件包括两个霍尔电极和两个激励电极。
9. 在光的照射下材料的电阻率发生改变的现象称为外光电效应。
10. 采用热电偶冷端恒温法进行冷端温度补偿，只能将冷端置于冰水混合的容器中。
11. 非周期信号的频谱是离散谱。
12. 随机信号的概率密度函数是表示信号的幅值落在指定区间的概率。
13. 为提高测试精度，传感器灵敏度越高越好。
14. 依靠被测对象输入能量使之工作的传感器称为能量转换型传感器。
15. 根据压电效应，在压电材料的任何一个表面的压力均会在相应表面上产生电荷。
16. 由同一种材料构成热电偶即使两端温度不等也不会形成电势。
17. 若将四个承受应力的应变片作为全桥四臂，则电桥输出电压一定比仅用一个应变片大四倍。
18. 对某常系数线性系统输入周期信号，则其稳态输出信号将保持频率、幅值和相位不变。
19. 任何周期信号都可以由不同频率的正弦或余弦信号迭加而成。
20. 一个信号不能在时域和频域上都是有限的。
21. 当信号在时间尺度上压缩时，其频谱频带加宽，幅值增高。
22. 线性定常系统中，当初始条件为零时，系统输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。
23. 莫尔条纹有位移放大作用，可以通过莫尔条纹进行脉冲计数来测量微小位移。
24. 同一个传递函数可表征多个完全不同的物理系统，因此不同物理系统可能会有相似传递特性。
25. 一阶系统时间常数和二阶系统固有频率越小越好。
26. 调幅波是频率不变而幅值发生变化的已调波。
27. 相敏检波器是一种能鉴别信号相位和极性而不能放大信号的检波器。
28. 频率保持性是指测试系统的输出信号频率总等于输入信号的频率。
29. 测试装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。
30. 一阶测试系统的时间常数越小越好。
31. 动态特征好的测试系统应具有很短的瞬态响应时间和很窄的频率响应特征。
32. 线性定常系统，初始条件为零时，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。
33. 时间常数表征一阶系统的惯性，是过渡过程长短的度量。
34. 用常系数微分方程描述的系统为线性系统。
选择
1.傅里叶级数中的系数表示谐波分量的___________。
A.相位
B.周期
C.振幅
D.频率
2.准周期信号的频谱是___________。
A.离散的
B.连续的
C.不确定的
3.如果一个信号的频谱是离散的，则该信号的频率成份是______。
A有限的B无限的C有限的或无限的
4.时域信号使其变化速度减慢，则低频成分______。
A.不变
B.增加
C.减少
D.不定
5.概率密度函数是______域上来描述随机信号的。
A.时间
B.空间
C.幅值
D.频率
6.二阶系统的阻尼比越小，则阶跃响应的超调量___________。
A越大B越小C不存在
7.幅值解调过程中，相敏检波器的作用是___________。
A判断极性和提取已调波的幅值信息B判断极性和恢复载波幅值
C放大已调波D恢复调制信号的幅值
8.在非电量的电测技术中，总是将被测的物理量转换为________信号。
A.光
B.电
C.磁
D.力
9.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系称________。
A.幅频特征
B.相频特征
C.传递函数
D.频响函数
10.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数的关系为________。
A.卷积
B.傅氏变换对
C.乘积
D.不确定
11.半导体应变片主要是利用半导体材料的。
A．形变B．电阻率的变化C．弹性模量的变化D．泊松比
12.电阻应变片的灵敏度为。
A.应变片电阻丝的电阻变化率与应变值之比
B.应变片电阻丝的电阻变化率与被测件的应变值之比
C.应变片输出电压与应变值之比
13.电涡流传感器是利用材料的电涡流效应工作的。
A.金属导体
B.半导体
C.非金属材料
14.高频反射式涡流传感器是基于和效应来实现信号的感受和变换的。
A.涡电流
B.纵向
C.横向
D.集肤
15.随着电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度将。
A.相应减小
B. 比例增加
C. 保持不变
16.压电式加速度计，其压电片并联时可提高。
A.电压灵敏度
B. 电荷灵敏度
C. 电压和电荷灵敏度
17.压电式加速度传感器的工作频率应该其固有频率。
A.远高于
B. 等于
C. 远低于
18.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称之为效应。
A.压电
B. 压阻
C. 压磁
D. 逆压电
19.压电式传感器是内阻传感器，因此要求前置放大器的输入阻抗。
A.很低
B. 很高
C. 较低
D. 较高
20.压电式传感器常用的压电材料有。
A.石英晶体
B. 金属
C. 半导体
D. 钛酸钡
21.压电式传感器使用放大器时，输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。
A. 调制放大器
B. 电荷放大器
C. 电压放大器
22.压电元件并联连接时。
A输出电荷量小，适用于缓慢变化信号测量。
B输出电压大，并要求测量电路有较高的输入阻抗。
C输出电压小，并要求测量电路有较高的输入阻抗。
D输出电荷量大，适用于缓慢变化信号测量。
23.下列传感器中，属结构型的传感器有。
A. 电阻应变片
B. 压电式加速度计
C. 涡流式传感器
D. 电容式传感器
24.传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化工作的。
A. 差动变压器式
B. 变间隙电容式
C. 压电式
25.为提高压电式加速度计工作频率上限，则应该加速度计固有频率，则应加速度计固有频率，
可以质量块的质量或者弹簧的刚度，此时灵敏度。
A增大B减小C不变D不一定变化
26.测量应变所用电桥特性是。为提高电桥灵敏度，极性相同的应变片应该接于臂，极性向反的
应变片应接于臂。
A电桥的和差特性B电桥的调幅特性C相邻D相对
27.由引起的误差称为系统误差。
A环境温度变化B测量仪器本身结构或原理C测量者的疏忽
28.能完成接受和实现信号转换的装置称为。
A传感器B记录仪C实验装置D数据处理装置
29.对某二阶系统输入周期信号，则其输出信号将保持。
A幅值、频率、相位不变；B相位不变，幅值、频率改变；
C频率不变，幅值、相位改变；D相位不变，幅值、频率改变
30.减小随机误差影响的主要办法是。
A采取恒温B改换测量仪器C增加测量次数
31.低通滤波器的作用是。
A滤除低频信号B滤除高频信号C直流变交流D直流变直流
32.半导体应变片是根据原理工作的。
A电阻应变效应B压阻效应C热阻效应
33.压电式传感器属于传感器。
A参量型B发电型C电感型D电容型
34.采用直流电桥进行测量时，每一桥臂增加相同的应变片数，则电桥的测量精度。
A增大B不变C减少D变化不定
35.用某一调制信号x(t)=Acos40pt+Bcos400pt，调制载波信号y(t)=Ccos4000pt，则调制波的频率宽
为。
A 2000-20~2000+20；
B 4000-40~4000+40；
C 2000-200~2000+200；
D 4000-400~4000+400
36.灵敏度始终是常数的传感器是和。
A变气隙式自感传感器B变面积式自感传感器C电阻应变片D电涡流式传感器
37.计量光栅测量位移时，采用细分技术是为了提高。
A灵敏度B辨向能力C直线度D分辨率
38.描述周期信号的数学工具是，描述非周期信号的数学工具是。
A相关函数B傅立叶级数C拉普拉斯变换D傅立叶变换
39.将信号在时域平移，则在频域中信号将会。
A不变B扩展C压缩D仅有相移
40.金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻变化主要由来决定。
A金属丝几何尺寸变化B贴片位置温度变化C材料电阻率变化
简答
●为什么通常二阶系统的阻尼比ζ≈0.7左右？
频域：在一定误差范围下，ζ≈0.7时系统可测频带范围宽。时域：ζ≈0.7时，当ω0越大，响应时间越短。
●何为调制、解调？调制与解调的目的是什么？
调制就是用调制信号控制载波信号，让后者的某一特征参数按前者变化。解调就是从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号。
调制的目的是使缓变信号便于放大和传输。解调的目的是恢复原信号。
●简述系统不失真测试的条件（时域和频域）及其物理意义。
时域：y(t)=kx(t-t0)。物理意义：系统的输出波形与输入信号的波形完全相似，保留了原信号的全部特征信息；输出波形与输入信号的波形只是幅值放大了k倍，在时间上延迟了t0。
频域：A(ω)=k=常数，φ(ω)=-ωt0。物理意义：幅频特性在x(t)频谱范围内恒为常数，即输入信号各频率成分幅值通过此系统所乘系数相同，幅频特性有无限宽通频带；相频特性是通过原点向负方向发展并与ω成线性关系的直线，即输入信号中各频率成分相位角通过此系统时成与频率ω成正比的滞后移动，滞后时间都相同。
●试说明为什么不能用压电式传感器测量变化比较缓慢的信号？
由于传感器的内阻及后续测量电路输入电阻Ri 非无限大，电路将按指数规律放电，造成测量误差，电荷泄漏使得利用压电传感器测量静态或准静态量非常困难。通常压电传感器适宜作动态测量，动态测量时电荷量可以不断得到补充。
●简述测试系统的静态特性指标。
a)灵敏度：若系统的输入x增量△x，引起输出y发生变化△y时，定义灵敏度S为: S=△y/△x
b)线性度：对测试系统输入输出线性关系的一种度量。
c)回程误差：描述系统的输出与输入变化方向有关的特性。
d)重复性：衡量测量结果分散性的指标，即随机误差大小的指标。
e)精度：评定测试系统产生的测量误差大小的指标。
f) 稳定性和漂移：系统在一定工作条件下，当输入量不变时，输出量随时间变化的程度。
g) 分辨力(率)：测试装置分辨输入量微小变化的能力。
h) 可靠性：评定测试装置无故障工作时间长短的指标。
●分别列举位移、温度、转速测量传感器各一种并简述其原理。
位移传感器：变气隙式自感传感器——电磁感应原理。
温度传感器：热电偶——热电效应。
转速测量传感器：霍尔式转速测量传感器——霍尔效应。
●测试系统的基本特性是什么？
静态特性：灵敏度、线性度、回程误差、重复性、精度、稳定性和漂移、分辨力(率)、可靠性等。
动态特性
负载特性
抗干扰特性
●简述常用温度测试方法及相应传感器原理。
接触式测温法：膨胀式：根据热胀冷缩原理设计，如液体、气体和金属膨胀式温度计；电阻式：根据电阻温度效应设计，如电阻式、半导体温度计；热电偶：根据热电效应设计。
非接触式测温法：基于热辐射效应，如红外式温度计。
●一阶系统和二阶系统主要涉及哪些动态特性参数？这些动态特性参数的取值对系统性能有何影响？
一般采用怎样的取值原则？
一阶系统：时间常数τ。时间常数τ决定着一阶系统适用的频率范围，τ越小测试系统的动态范围越宽，反之，τ越大则系统的动态范围就越小。为了减小一阶系统的稳态响应动态误差，增大工作频率范围，应尽可能采用时间常数τ小的测试系统。
二阶系统：阻尼比ξ、固有频率ω0。二阶系统幅频特性曲线是否出现峰值取决于系统的阻尼比ξ的大小；当二阶系统的阻尼比ξ不变时，系统固有频率越大，保持动态误差在一定范围内的工作频率范围越宽，反之，工作频率范围越窄。对二阶系统通常推荐采用阻尼比ξ＝0.7 左右，且可用频率在0~0.6 范围内变化，测试系统可获得较好的动态特性，其幅值误差不超过5％，同时相频特性接近于直线，即测试系统的动态特性误差较小。
●传感器采用差动形式有什么优点？试举例。
1改善非线性。2提高灵敏度。3对电源电压、频率的波动及温度变化等外界影响有补偿作用。4对电
磁吸力有一定的补偿作用，从而提高测量的准确性。
●若调制信号的最高频率为fm，载波频率为f0，那么fm与f0应满足什么关系？原因何在？
若调制信号为瞬态信号(连续谱，信号最高频率fm)，则调幅波的频谱也是连续谱，位于f0± fm之间。只有f0>>fm，频谱不会产生交叠现象。为了正确进行信号调制，调幅信号的频宽（2fm）相对于中心频率（载波频率f0）应越小越好，实际载波频率通常f0≥10fm。
●测量、测试、计量的概念有什么区别？
测量：以确定被测对象属性和量值为目的的全部操作。
测试：意义更为广泛的测量——具有试验性质的测量。
计量：实现单位统一和量值准确可靠的测量。
●何谓测量误差？通常测量误差是如何分类、表示的？说明各类误差的性质、特点及其对测量结果的
影响。
测量误差：测量结果与被测量真值之差。
误差分类：随机误差（由特定原因引起、具有一定因果关系并按确定规律产生，再现性）、系统误差（因许多不确定性因素而随机产生、偶然性）、粗大误差（系统各组成环节发生异常和故障等引起）。
误差表示：绝对误差、相对误差（真值相对误差、示值相对误差）、引用误差。
●准周期信号与周期信号有何异同之处？与非周期信号有何异同之处？满足什么要求简谐信号才能叠
加成周期信号？该信号的周期如何确定？
准周期信号: 由多个周期信号合成，各信号周期没有最小公倍数。频谱离散。
周期信号：按一定时间间隔重复出现的信号，由多个周期信号合成，各信号周期有最小公倍数。频谱离散。
非周期信号：不会重复出现的信号，包括准周期信号、瞬态信号。其中准周期信号频谱离散，瞬态信号频谱连续。
各简谐信号周期有最小公倍数才能叠加成周期信号。该信号周期为各信号周期的最小公倍数。
●金属电阻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选
用？
金属电阻应变片的工作原理基于其敏感栅发生几何尺寸改变，使金属丝的电阻值随其变形而改变，即电阻应变效应，产生（1＋2μ）εx项。而半导体应变片的工作原理是利用半导体材料沿某一方向受到外加载荷作用时，由应力引起电阻率的变化，即压阻效应，产生πL Eεx 项。
两种应变片相比，半导体应变片最突出的优点是灵敏度高，另外，由于机械滞后小、横向效应小及本身的体积小等特点，扩大了半导体应变片的使用范围，最大缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大，在较大应变作用下，非线性误差大等，给使用带来困难。
当测量较小应变值时，应选用根据压阻效应工作的半导体应变片，而测量大应变值时应选用根据应变效应工作的金属电阻应变片。
●电阻应变片产生温度误差的原因有哪些？怎样消除误差？
由温度引起应变片电阻变化的原因主要有两个：一是敏感栅的电阻值随温度的变化而改变，即电阻温度效应；二是由于敏感栅和试件线膨胀系数不同而产生的电阻变化。
进行温度补偿，消除误差的方式主要有三种：温度自补偿法、桥路补偿法和热敏电阻补偿法。温度自补偿法是通过精心选配敏感栅材料与结构参数来实现温度补偿；桥路补偿法是利用电桥的和差特性来达到补偿的目的；热敏电阻补偿法是使电桥的输入电压随温度升高而增加，从而提高电桥的输出电压。
●涡流的形成范围和渗透深度与哪些因素有关?被测体对涡流传感器的灵敏度有何影响?
涡流形成范围:径向为线圈外径的1.8～2.5倍，且分布不均匀，与线圈外径D有关；涡流贯穿深度有限，深度一般可用经验公式求得，与导体电阻率、相对导磁率和激励频率有关。
涡流效应与被测导体电阻率、导磁率、几何形状与表面状况有关，因此涡流传感器的灵敏度也与上述被测体的因素有关。
●涡流式传感器的主要优点是什么?
电涡流式传感器能对位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤等进行非接触式连续测量，另外
还具有体积小，灵敏度高，频率响应宽等特点。
非接触测量，抗干扰能力强；灵敏度高；分辨力高，位移检测范围：±1mm～±10mm，最高分辨率可达0.1%；结构简单，使用方便，不受油液等介质影响
●压电式传感器的测量电路中为什么要加入前置放大器？电荷放大器有何特点？
压电式传感器的前置放大器有两个作用：一是阻抗变换（把压电式传感器输出的高阻抗变换成低阻抗输出）；二是放大压电式传感器输出的微弱信号。
电荷放大器的输出电压与外力成正比，与反馈电容Cf成反比，而与Ca、Cc和Ci无关，当制作线路时使Cf成为一个非常稳定的数值，则输出电压唯一的取决于电荷量，与外力成反比。电缆分布电容变化不会影响传感器灵敏度及测量结果是电荷放大器的突出优点，但电路复杂，造价较高。
●采取何种措施可以提高压电式加速度传感器的灵敏度？
选用压电系数大的压电材料做压电元件；增加压电晶片数目；合理的连接方法。
●如何减小电缆噪声对测量信号的影响？
使用特制的低噪声电缆；输出电缆应予以固紧，用夹子、胶布、腊等固定电缆以避免振摇；电缆离开试件的点应选在震动最小处。
●什么是霍尔效应？为什么半导体材料适合于作霍尔元件？
霍尔效应：置于磁场中的通电半导体，在垂直于电场和磁场的方向产生电动势的现象。
根据霍尔效应，霍尔元件的材料应该具有高的电阻率和载流子迁移率。一般金属的载流子迁移率很高，但其电阻率很小；绝缘体电阻率很高，但其载流子迁移率很低；只有半导体材料最适合做霍尔元件。
●霍尔元件的不等位电势的概念是什么？产生不等位电势的主要原因有哪些？如何进行补偿？
不等位电势：当磁感应强度B为零、激励电流为额定值IH时，霍尔电极间的空载电势。
产生不等位电势的原因主要有：霍尔电极安装位置不正确（不对称或不在同一等电位面上）；半导体材料的不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀；激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布等。
补偿电路见P173。
●简述霍尔位移传感器的工作原理。
当改变磁极系统与霍尔元件的相对位置时，即可得到输出电压，其大小正比于位移量。保持霍尔元件的控制电流I一定，使其在一个有均匀梯度的磁场中移动，则霍尔电势与位移量成正比。
●简述热电偶产生热电势的条件是什么?
热电偶的两个电极材料不同，两个接点的温度不同。
●简述热电偶冷端温度补偿的各种方法的特点?
0℃恒温法：将热电偶冷端放在冰和水混合的容器中，保持冷端为0℃不变。这种方法精度高，但在工程中应用很不方便，一般在实验室用于校正标准热电偶等高精度温度测量。
修正法：实际使用中，设法使冷端温度保持不变（放置在恒温器中），然后采用冷端温度修正的方法，可得到冷端为0℃时的热电势。根据中间温度定律，EAB(T,T0)＝EAB(T,Tn)＋EAB(Tn,T) ，因为保持温度Tn不变，因而EAB(Tn,0) ＝常值，该值可以从热电偶分度表中查出。测量的热电势与查表得到的相加，就可得到冷端为0℃时的热电势，然后再查热电偶分度表，便可得到被测温度T。
补偿导线法：将热电偶的自由端引至显示仪表，而显示仪表放在恒温或温度波动较小的地方。采用某两种导线组成的热电偶补偿导线，在一定温度范围内（0～100℃）具有与所连接的热电偶相同的热电性能。不同的热电偶要配不同的导线，极性也不能接错。
补偿电桥法：利用不平衡电桥(又称冷端补偿器)产生不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化。
以下答案仅供参考：
填空
1.灵敏度、线性度、回差、精确度
2.时间常数τ，固有频率ωo、阻尼比ξ
3.输出信号与输入信号幅值比随输入信号频率变化的关系，输出信号与输入信号相位差随输入信号频率变化的关系
4.幅频特性，相频特性
5. 32,45,32sin(245)
?-?
t
6.压阻；半导体；电阻应变；金属电阻
7. 半导体；金属丝；1+2μ；πLE；低
8.几何尺寸9.调制10.互感；反向
11. 相对桥臂阻抗之模的乘积相等，阻抗角和相等，电阻
12. 气隙、面积、有效线圈匝数，变气隙式自感式传感器、变面积式自感传感器、螺管式自感传感器
13. 电荷14. 电荷缓变电荷电压电压15. 灵敏度
16. 双向可逆型机械电压电电机械逆压电
17. 把传感器输入的高阻抗变为低阻抗输出，把传感器的微弱信号放大
18. 离散连续傅立叶变换19. 电20. 两电极材料不同，两电极有温度差
21. 静态动态22. 确定性随机23.微分方程频率响应函数24.减小
25. 电阻温度效应线膨胀系数不同26.波动量绕均值波动的程度
27. 幅频特性为常数，相频特性为过原点的负方向斜线
28. 热电偶电阻温度计29.位移转速30.均匀谱幅值相等
31. 频率幅值相位32.灵敏度非线性温度33.相邻
34. 调制信号载波已调制波
判断
1.Y
2.X
3.X
4.Y
5.X
6.Y
7.X
8.Y
9.X 10.X
11.X 12.Y 13.X 14.X 15.X 16.Y 17.X 18.X 19.Y 20.Y
21.X 22.X 23.Y 24.X 25.Y 26.Y 27.Y 28.X 29.Y 30.X
31.Y 32.Y 33.Y 34.Y
选择
1.C
2.A
3. C
4. B
5. C
6. A
7. A
8. B
9. B 10. B
11.B 12. A 13.A 14.A D 15.A 16.B 17.C 18.D 19.B 20.A
21.B 22.D 23.D 24.C 25.A B A B 26.A D C 27.B 28.A 29.C 30.C
31.B 32.B 33.B 34.B 35.C 36.B C 37.D 38.B D 39.D 40.A
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：
测试技术复习题和答案
信号部分 1 试判断下述结论的正误。 （ 1 ）凡频谱是离散的信号必然是周期信号。 （ 2 ）任何周期信号都由频率不同，但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。（ 3 ）周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱也是离散的。 （ 4 ）周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。 （ 5 ）非周期性变化的信号就是随机信号。 （ 6 ）非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系。（ 7 ）信号在时域上波形有所变化，必然引起频谱的相应变化。 （ 8 ）各态历经随机过程是平稳随机过程。 （ 9 ）平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计持征。（ 10 ）两个周期比不等于有理数的周期信号之和是周期信号。 （ 11 ）所有随机信号都是非周期信号。 （ 12 ）所有周期信号都是功率信号。 （ 13 ）所有非周期信号都是能量信号。 （ 14 ）模拟信号的幅值一定是连续的。 （ 15 ）离散信号即就是数字信号。 2 对下述问题，选择正确答案填空。 （ 1 ）描述周期信号的数学工具是( ) 。 A. 相关函数 B. 傅氏级数 C. 拉氏变换 D. 傅氏变换 （ 2 ）描述非周期信号的数学工具是( ) 。 A. 三角函数 B. 拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 傅氏级数 （ 3 ）时域信号持续时间压缩，则频域中低频成分( ) 。 A. 不变 B. 增加 C. 减少 D. 变化不定
（ 4 ）将时域信号进行时移，则频域信号将会( ) 。 A. 扩展 B. 压缩 C. 不变 D. 仅有相移 （ 5 ）概率密度函数在( )域、相关函数是在( )域、功率谱密度函数是在( )域上来描述的随机信号 A. 时间 B. 空间 C. 幅值 D. 频率 3 指出题图 3 所示的信号时域波形时刻与时刻频谱（幅值谱）有无变化，并说明原因。 题 3 图题 6 图 4 判断下列序列是否是周期函数。如果是，确定其周期。 （ 1 ）；（ 2 ）。 5 有一组合信号，系由频率分别为 724Hz 、 44Hz 、 5005410Hz 及 600Hz 的相同正弦波叠加而成。求该信号的周期 T 。 6 求题 6 图所示，非对称周期方波信号的傅里叶级数，并绘出频谱图。 7 求题 7 图所示三角波信号的傅里叶级数，并绘出频谱图。 答案： 1. 判断题
土木工程测试技术考试参考资料
土木工程测试技术（仅供参考） 1.测试技术是由测量技术和试验技术组成。 2.一个测试系统可以由一或若干个功能单元所组成。 3.一个完善的力学测试系统由荷载系统、传感器、信号变换与测量电路和显示记录系统四大部分组成。即信号采集、信号处理、信号显示和记录四大部分。 4.测试系统的主要性能指标：精确度、稳定性、测量范围（量程）、分辨率和传递特性。 5.静态方程：当测试系统处于静态测量时，输入量和输出量不随时间而变化，因而输入和输出的各阶导数等于零，此时线性系统方程简化为Sx x b a y ==0 0。 6.标定（率定）：就是通过试验建立起传感器输入量与输出量之间的关系。 7.求取静态标定曲线：通常以标准量作为输入信号并测出对应的输出，将输入与输出数据描在坐标纸上的相应点上,再用统计法求出一条输入- 输出曲线。 8.测试系统精度和误差：指测试系统给出的指示值和被测值的真值的接近程度。 9.传感器：将被测物理量直接转化为相应的容易检测、传输或处理的信号的元件。 10.传感器的命名：可以按照原理或被测物理量命名，比如电阻应变式、钢弦式压力盒属于原理命名，而土压力盒属于被测物理量命名。 11.传感器的组成：由敏感元件、转换元件、测量电路和电源组成。 12.应力计和应变计的原理： (1)K ＜＜k ，说明弹簧元件加进前后,系统的变形几乎不变,弹簧元件的变形能反应系统的变形,因而可看做一个测长计,把它测出来的值乘以一个极定常数,可以指示应变值,所以它是一个应变计； （2）K ＞＞k ，说明弹簧元件加进前后,系统的受力与弹簧元件的受力几乎一致,弹簧元件的受力能反应系统的受力,因此可看做一个测力计,把它测出来的值乘以一个标定常数,可以指示应力值,所以它是一个应力计； （3）K ≈2k ，即弹簧元件与原系统的刚度相近，加入弹簧元件后，系统的受力和变形都有很大的变化，则既不能做应力计，也不能做应变计。（k 为两侧弹簧的弹簧常数，K 为中间弹簧的弹簧常数。） 13.电阻式传感器工作原理：将被测物理量的变化转换成自身电阻值的变化，再经相应的变换电路和装置显示或记录被测量值的变化。 14.电阻式传感器按其工作原理分类：电阻应变式、电位计式、热电阻式、半导体热能电阻传感器。 15.电阻应变式传感器工作原理：基于电阻应变效应，在被测拉压力的作用下，弹性元件产生变形，贴在弹性元件上的应变片产生一定的应变，由应变仪读出读数，再根据事先标定的应变-力对应关系，即可得到被测力的数值。 16.钢弦式传感器基本原理：是由钢弦式应力的变化转变为钢弦振动频率的变化。 ρσL f 21=，KP f f =-202 17.钢弦式传感器的构造和性能：构造简单，测试结果比较稳定，受温度影响小，易于防潮，可用于长期观测，缺点是灵敏度受压力盒尺寸的限制，并且不能用于动态测试。
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?≥?=??
现代测试技术试题A----答案
现代道路交通测试技术 试题A----答案 一. 解：由题意频谱函数：x （ω）= dt e t x j ? +-∞ ∞ -t )(ω = dt e j ?+--2 /2 /t ττ ω =2/2/12t/ττω ω-+--j e j = () 2 /2/1ωτωτω j j e e j -- = ω 2 sin 2 ωτ =τ /2 /2sin ωτωτ ∴频谱函数虚部为0，故相频谱为0； X(0)=τωτωττ ωωω==→→2 /2 /sin lim )(lim 0 x 当ω= τ π n （n=1,2,3……）时 X （ω）=0 故幅频谱图如下： 二．解：因为信号是周期信号，可以用一个共同周期内的平均值代替整个历程的平均值 故：dt t y t x T R T T xy ? +=∞→0)()(1lim )(ττ = 1 T dt t y t x T ? -+++0 00])(sin[)sin(φθτωθω =)cos(2 1 00φωτ-y x
三．1．试述瞬态瑞雷面波无损检测基本原理及其相应的测试技术要求。 参考答案： ①基本原理：对于均匀的弹性半空间分层介质，其结构表面受到瞬态冲击作用时，将产生瞬态振动。振动组份中包括纵波、横波和瑞雷波。在一次冲击产生的波能中，瑞雷波占67%，即从一个振源向一个半无限介质表面辐射的总能量的三分之二形成瑞雷型表面波。而纵波和横波只占有少量能量；并且在表面，随着波传播距离的增大其衰减比瑞雷面波大得多。确切地说，纵波和横波引起的位移振幅沿表面随着距离的平方衰减，而瑞雷面波是随着距离的平方根而衰减，因此，在地基表面的瞬态振动中，瑞雷面波的衰减比纵波和横波衰减慢得多，瞬态表面波主要是由瑞雷波组成。我们通过一系列的关系可以得出，利用瞬态瑞雷面波的传播速度和频率可以确定不同介质的穿透深度。 ②技术要求：检测系统设计是否合理、仪表选型与安装是否符合要求，是保证质量检测精度和可靠性的关键，对其各组成部分有相应的技术要求。 1）．激振部分——力锤的选择 它是整套测量系统的前哨，对路面冲击信号的产生和冲击响应信号的正确检取，是系统准确测试的基本保证。预先应根据检测深度做一些力锤冲击试验，以选择合理的力锤重量或合适材料的锤头。使瞬态冲击施加于路面表面后，能产生一组具有不同频率的瑞雷面波在介质中传播。 2）．垂向检波器的选型 垂向检波器选用压电式加速度传感器。 对于层状路面结构来说，一般选择小冲击源作为振源，使其产生具有丰富频率的瑞雷面波沿地表一定深度向四周传播。对于高频短波长的波来说，选择加速度传感器，因为它具有频率范围宽，对冲击振动的频响特性好等特点。如检测像硅酸盐、水泥混凝土和沥青混凝土路面的刚性层状体系时需要选择加速度传感器。 速度、位移传感器一般不用作冲击测量。另外，正确选定压电式加速度传感器的型号也是十分重要的（必须考虑它的频率范围、动态范围、灵敏度等主要特征参数是否符合测试精度要求）。 3）．安装位置的确定 测试前，应对现场路面进行调查，确定检测点，并合理布置。一般两个垂向检 波器之间的距离应视测试的路面深度而定，通常应使两个间距大于路面深度的一半以上，并且取振源到最近的传感器的距离等于两传感器之间的距离。 4）．连接导线选择 仪器之间的连接导线应尽量短，且记不应将各种导线混合使用，尽量选择相同线种，且忌抖动，以免引起现场测量不稳定。 四． 参考答案：令SAM(t)=Х(t)﹡cos ω0t,则SAM(t)的傅立叶变换为 SAM(ω)= ? ∞ ∞ - Х(t)﹡cos ω0t*e t j ωdt=1/2[X(ω+ω0)+X(ω-ω0)]
土木工程测试技术-回弹法测量技术
回弹法检测混凝土抗压强度应用 摘要：回弹法是通过测定混凝土表面硬度，来推算抗压强度的一种现场非破损检测技术。因其操作简便、使用快捷，且具有很高的测试精度，因而广泛应用于工程施工中对混凝土、砌体砂浆的强度检测。对回弹法检测的使用条件、影响因素进行了技术分析，并提出了提高回弹法测强精度的措施及检测中注意事项。 关键词：回弹法；回弹仪；检测；混凝土强度；非破损检测；抗压强度；影响因素；提高措施；注意事项；工程实例。 1．引言 目前，在现场检测混凝土强度过程中，有许多种不同的检测方法，如钻芯法、拔出法、压痕法、射击法、回弹法、超声法、回弹超声综合法等，其中回弹法、超声回弹综合法是应用最广的无损检测方法。下面我们就以回弹法检测进行探讨，回弹法是通过测定混凝土表面硬度从而推定混凝土整体强度的力学方法之一。根据混凝土强度与表面硬度之间存在的相关关系，用检测混凝土表面硬度的方法间接检验或推定混凝土强度，即采用定值动能的弹簧与钢锤冲击混凝土表面，其回跳值与表面硬度也存在着相关关系。因此，通过试验的方法，建立混凝土强度与回跳值的相关关系来确定混凝土的抗压强度，这就是回弹法测定混凝土强度的基本原理. 2．回弹仪在非破损检测中的正确运用 2.1 如何合理布置构件测区 ( 1) 测区应根据结构或构件的大小及质量而定。当批量检测的构件数量不到足10 个时，应逐个布置测区。每一测区的面积宜≯0． 04 m2，每一测区应记取16 个回弹值。回弹仪按水平方向测得混凝土构件浇注侧面的16 个回弹值后，分别剔除3 个最大值和3 个最小值，按余下的10 个回弹值取平均值Rm。构件数量＞ 10 个时，随机抽样的数量不应少于构件总数的30 %，测区也应≮10 个。 ( 2) 测区位置的布置应遵循以下原则: 相邻两测区的间距应控制在2 m 以内，测区距构件边缘的距离宜≯0． 5 m，回弹仪置于构件最大受力处。测区位置内的回弹仪应处于水平方向检测混凝土浇注的侧面，混凝土表面必须清洁、平
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?≥?=??
工程测试技术试题及答案
复习总结 一、概念题 1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及补偿 与修正技术。 6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和 初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K 为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大 灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以 及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现 象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。 18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级 线圈要求反向串接。 19.电容传感器的转换电路包括：交流电桥、变压器电桥、调频电路、运算放大器电路。 20.压电式传感器是一种可逆型传感器，即可将机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。 21.压电传感器中压电晶片的等效电路，可以看作是一个电荷源与一个电容器的并联。 22.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大器。其中若传感器输出接电荷放大器，则其输 出基本不受连接电缆长度的影响。 23.压电式传感器的测量电路中，前置放大器的作用是阻抗变换和信号放大。 24.目前，用压电陶瓷制作的力传感器一般不能用于测量静态力，而只能用来测量动态力。 25.热电偶热电动势的形成是由于接触电动势和温差电动势共同作用的结果。 26.若组成热电偶的两导体材料相同，当参比端温度为20℃、工作端温度为100℃时，则其
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？
测试技术试卷及答案
《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 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 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? ≥?=? ?
测试技术题库完整
填空： 0-1、测试技术包含了________和_______两方面内容。 0-2、测试系统通常由__________、_____________、及__________所组成。 1-1、如果所测试的信号不随时间变化,这种测试称为_________测试，如果所测试的信号随时间变化很快，这种测试称为_________测试. 1-2、周期信号的频谱具有以下三个特点：____________、__________、____________。 1-3、描述周期信号的数学工具是__________；描述非周期信号的数学工具是__________。 1-4、周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有和特性。 1-5、某信号能够用明确的数学关系式来描述，可以准确预计其来任意时刻的值，则该信号称为。 1-6、数字信号是指时间和幅值都具有特性的信号。 2-1、测试装置的特性可分为_______特性和________特性。 2-2、测试装置的静态特性指标有_______及________等。 2-3、测试装置在稳态下，输出信号变化量和输入信号变化量之比称之为装置的___________。 2-4、测试装置输出信号的拉氏变换和输入信号的拉氏变换之比称为装置的___________。 2-5、测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付里叶变换之比称为装置的_________。 2-6、测试装置实现不失真测试，但有时间延迟t0的条件是：装置幅频特性A(ω)=_________;相频特性Ψ(ω)=_____________。 2-7、对装置的动态特性进行测试，可用和两种方法进行测试。 2-8、二阶系统的固有频率越_____，系统响应赶快影响其超调量的因素是二阶系统的______。 2-9、一阶系统的动特性参数是，为使动态响应快，该参数。 2-10、一阶装置的时间常数τ越，其响应速度越快；二阶装置的固有频率0ω
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。
工程测试技术试题及答案
工程测试技术试题及答 案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
复习总结 一、概念题 1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试 称为静态测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均 技术以及补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器 的线性度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力 信号输出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变 片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法 可以得到最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃 瓶、塑料零件以及水的液位的检测。
最新土木工程测试技术-应变片测量技术
土木工程测试技术-应变片测量技术
土木工程测试技术—电阻应变片测量技术摘要：当今，在工程结构试验中，电阻应变片测量技术仍是应用最广泛和最有效的应力测量技术，并且在现今的工程结构健康监测方面也发挥着积极的作用。由电阻应变片制成的各种电阻应变式传感器，在各个工程行业中也发挥着极其重要的作用。本文简单的介绍下电阻应变片测量技术的发展史及其在目前建筑等行业中的应用。关键词：电阻应变片传感器横向效应应变片的灵敏度系数电阻应变片是电阻应变测量的传感元件。用电阻应变片进行测量时，一般将应变片粘贴于构件表面，当构件受力变形时，应变片亦随之变形，变化的结果将导致应变片的电阻变化。测量出这种变化，并转换成相应的应变，即实现非电量的电测。电阻应变片具有结构简单、性能稳定可靠、灵敏度高、频率范围广的特点。此外，将电阻应变片粘贴到各种弹性元件上还可以制成能测量位移、力、力矩、扭矩和加速度的传感器，因而，电阻应变片是使用最为广泛的应变测量器件。电阻式传感器的电阻变化量 R通常很小,所以转换的信号是微弱的,需要经过调理放大后驱动显示。 电阻应变片国内习惯称为电阻应变计，简称应变计或应变片，它是在第二次世界大战结束的前后出现的，已经有六七十年的历史了。作为一个敏感元件，其测量方法的技术已经十分成熟了。现今，随着应用光纤传感器等其他测量技术的发展，有些人认为应用电阻应变计的电测技术已趋于老化。这是一种误解，电阻应变计使用于空间（高真空、深低温）、海水中（高压、流水中）、土中等广泛的计测范围。适用结构对象有航空、航天器、原子能反应堆、发动机、汽车、机车车辆和轨道、架线；船舶。桥梁、道路、大坝以及各种建筑物、机场、港湾设施等；适用的材料，由开始时的钢铁和铝等各种金属材料，到木材、塑料、玻璃、土石类、复合材料，并且，它不仅适用于室内实验、模型实验，还可以在现场对实
机械工程测试技术基础试题及答案
《机械工程测试技术基础》课后答案 章节测试题 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、 对信号的双边谱而言，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 ，幅值=y ，相位=φ 。 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。 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
(完整版)测试技术试题库及答案
测试技术试题库 （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 2、传输的。这些物理量就是，其中目前应用最广泛的是电信号。 3、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。 4、周期信号的频谱具有三个特点：， ，。 5、非周期信号包括信号和信号。 6、描述随机信号的时域特征参数有、、。 7、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是对称，虚频谱（相频谱）总是对称。 8、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，幅值=y ，相位=φ。 9、试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2 22 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。为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、和。 10、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 。 11、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的越小。 12、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。 13、属于能量控制型的传感器有 等，属于能量转换型的传感器有等（每个至少举例两个）。 14、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化。 15、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用工作方式。 16、压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：放大器和放大器，后接放大器时，可不受连接电缆长度的限制。 17、涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的效应。 18、磁电式速度计的灵敏度单位是。 19、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。
土木工程检测与测试技术课件参考习题
一、单项选择题（本大题共小题，每小题分，共分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1．土木工程结构试验中，常用生产鉴定性试验解决的问题是（ C ）。 A.验证结构设计理论的假定 B.提供设计依据 C.处理工程事故，提供技术依据 D.提供实践经验 2．工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节（ A ） A.试验规划阶段 B.试验准备阶段 C.试验加载测试阶段 D.试验资料整理和分析阶段 3．在结构试验中应优先选择的结构就位形式是（ A ）。 A.正位试验 B.卧位试验 C.反位试验 D.原位试验 4．结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少于（ D ）。 . 10min C. 15min D. 30min 5．对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速度范围（ Cp58 ）被测动态参数的上限。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于 6．工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是（ B ）。 A.经济性强 B.数据准确 C.针对性强 D.适应性强 7．集中荷载相似常数与长度相似常数的（ B ）次方成正比。 弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（ C ）次方成正比。 弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影响较大（ D ） A.金属材料 B.石膏 C.水泥砂浆 D.塑料 10．哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”（ C ） A.混凝土结构模型 B.砌体结构模型 C.金属结构模型 D.有机玻璃模型 11．强度模型材料中，哪一种材料需要经过退火处理（ A ） A.模型钢筋 B.微粒混凝土 C.模型砌块 D.水泥砂浆 12．下列哪一种加载设备属于机械力加载设备（ B ） A.杠杆 B.弹簧 C.手动液压千斤顶 D.水 13．机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验（） A.卷扬机 B.吊链 C.螺旋千斤顶 D.弹簧 14．支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。（ A ） A.实际受力和边界条件 B.位移的边界条件
《机械工程测试技术基础》教学大纲
《机械故障诊断基础》教学大纲 课程类别：选修课(专业课) 适用专业；机械设计制造及其自动化 执行学时：24学时 一、本课程在培养计划中的作用 （一）本课程是一门专业课，研究的内容为机械系统动态信号处理与分析及以上内容在典型机械零部件运行过程中的状态分析与识别。在本课程中，培养学生利用所学知识正确分析与判断典型机械零部件运行过程中的状态的技能，并了解掌握故障诊断知识的更新及发展动向。 （二）基本要求 1 、从进行机械故障诊断所必备的基本知识与方法出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）机械系统动态信号处理与分析方法 （2）转轴组件的振动特性的描述及故障分析方法。 （3）滚动轴承的振动特性的描述及故障分析方法。 （4）齿轮箱的振动特性的描述及故障分析方法。 （5）红外检测技术。 （6）润滑油样分析。 2 、本课程实践性很强，所以实验课是达到本课程教学要求和使学生经受工程技术训练必不可少的环节。开设实验应不少于6学时，重点为典型机械零部件运行过程中振动信号的测试与分析，典型故障信号的分析与故障判断。 （三）与其它课程的联系 在学习本课程之前应具有《机械工程测试技术基础》课程的知识。 讲课学时的分配： 概述 1 学时 信号分析方法及应用 3 学时 机械故障诊断依据的标准 2学时 转轴组件的振动特性描述及故障分析 2 学时 滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 2学时
齿轮箱的振动特性的描述及故障分析 2 学时 红外检测技术 2学时 润滑油样分析 2 学时 实验 6学时 总讲课学时 22学时 考试 2 学时 二、课程内容的重点、先进性、实用性和特点 本课程属专业课，与前设课程《机械工程测试技术基础》课程衔接紧密，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、温度等参量的测试及状态判断中。 近年来，随着传感技术、电子技术、信号处理与计算机技术的突破性进展，《机械故障诊断基础》课程从理论、方法到应用领域都发生了很大的改变。要求本课程的讲授要知识面广、实践性强，结合新理论、新方法及新的使用领域，使学生了解前沿动态。 三、授课大纲 概述 课程的内容、方法。诊断信息的来源、获取，典型故障示例，学习方法。 第一章信号分析方法及应用 1、时域分析与频域分析。 2、时域与频域的转换。 3、时、频域信号中蕴涵的信息分析。 第二章机械故障诊断依据的标准 1、故障诊断的绝对判断标准 2、故障诊断的相对判断标准 3、故障诊断的类比判断标准 4、几种判断标准的选用及判断实例。 第三章转轴组件的振动特性描述及故障分析 1、转轴组件的振动机理 2、转轴组件的振动原因识别 3、现场平衡技术 第四章滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 1、滚动轴承失效的基本形式 2、滚动轴承的振动机理 3、滚动轴承的振动监测及故障判别