1、機械工程測試技術基礎復習題一、填空題、周期信號的頻譜是離散的，而非周期信號的頻譜是 的。、均方值x2表示的是信號的強度，它與均值x、方差x2的關系是 。 、測試信號調理電路主要有 、 、 。、測試系統的靜態特性指標有 、 、 。、靈敏度表示系統輸出與輸入之間的比值，是定度曲線的 。、傳感器按信號變換特性可分為 、 。、當 時，可變磁阻式電感傳感器的輸出和輸入成近似線性關系，其靈敏度S趨于 。、和差特性的主要內容是相臨、相反兩臂間阻值的變化量符合 、 的變化，才能使輸出有最大值。、信號分析的過程主要包括： 、 。10、系統動態特性在時域可用 來描述，在復數域可用 來描述，在頻域可用 來描述。11

2、、高輸入阻抗測量放大電路具有高的共模抑制比，即對共模信號有抑制作用，對信號有放大作用。12、動態應變儀上同時設有電阻和電容平衡旋鈕，原因是導線間存在 。13、壓控振蕩器的輸出電壓是方波信號，其 與輸入的控制電壓成線性關系。14、調頻波的解調又稱 ，其解調電路稱為。15、濾波器的通頻帶寬和響應時間成關系。16、濾波器的頻率分辨力主要由其決定。17、對于理想濾波器，濾波器因數。18、帶通濾波器可由低通濾波器（fc2）和高通濾波器（fc1）而成（fc2 fc1）。測試系統的線性度和滯后度是由誤差引起的；而重復性誤差是由誤差引起的。構成信號的各頻率分量的集合稱為 。在時間信號幅值不變的條件下，若x(t

3、) X(f)，則 （k0）。22、如果函數與某一連續信號相乘，則其乘積僅在t=0處得到 其余各點之乘積均為零。23、在平穩隨機過程中，若任一單個樣本函數的時間平均統計特征等于該過程的集合平均統計特征，這樣的平穩隨機過程稱為 隨機過程。24、當測量裝置的輸入x有一個增量，引起其輸出y發生相應變化，則該裝置的絕對靈敏度為S= 。25、兩個傳遞函數各為H1(s)和H2(s)的環節，其串聯后所組成的系統的傳遞函數H(s)為 。26、半導體應變片的工作原理是基于半導體材料的 效應。27、渦流式傳感器的變換原理是利用 在交流磁場中的渦流效應。28、設兩光柵刻線間的夾角為，柵距均為W，則二者所生成之英爾條紋

4、間的距離BH = 。29、信號的時域描述是信號時間歷程的直接記錄，頻域描述則反映了信號的 。答案：連續2、x2=Hx2+x2 3、電橋、放大、調制解調電路4、非線性度、靈敏度、回程誤差 5、斜率 6、組合型、一體化型7、0 定位 8、相鄰相反 相對相同 9、信號分析、信號處理10、傳遞函數、頻率函數、脈沖響應函數11、差模12、分布電容 13、頻率 14、鑒頻、鑒頻器 15、反比 16、帶寬B 17、1 18、串聯19、系統、隨機20、頻譜21、22、23、各態歷經24、25、 26、壓阻27、金屬導體28、29、頻率結構二、單項選擇題1.二階裝置的動態特性參數是它的( )(s)和阻尼比2.差

5、動變壓器式電感傳感器是把被測位移量轉換成( )的變化裝置，通過這一轉換從而獲得相應的電壓輸出。3.智能傳感器具有辨認、識別與判斷的功能，它是由（ ）而成。4.RC低通濾波器中，RC值越大，則（ ）s采樣后，其頻譜將具有（ ）特征。A.周期、離散B.非周期、離散C.周期、連續D.非周期、連續如何變化，當它所受的激振力頻率等于系統固有頻率時，該系統的位移與激振力之間的相位差必為（ ）A.B.C.D.之間反復變化的值，均方值為，均值為，則三者之間（ ）D.相互獨立、沒有固定的關系式和，當它們滿足（ ）條件時，輸出波形與輸入波形將相似而無失真。A.=1，=0B.=常量，=常量C.=常量，=時間延遲D.

6、=1，=1，阻尼比為，在激振力消失后將作衰減周期運動，其與和的關系為（ ）A.B. C.D.10.渦流式電感傳感器的測量電路一般用（ ）11.電荷放大器是一個（ ）放大器。A.高增益，帶電阻的電流反饋式B.低增益，帶電容反饋的積分運算12.磁電式傳感器是把被測物理量轉換為（ ）的一種傳感器。13.一般常用的光電池有硒、硅、碲化鎘、硫化鎘等的pn結，其中作為能量轉換器使用最多的是（ ）光電池。14.傳感器與被測量的對應程度可用其（ ）表示。fc，按采樣定理，采樣頻率fs必須（ ）fcfc的2倍fcfc的2倍16.自相關函數是區別信號類型的一個有效手段，若信號中含有周期成分則其自相關函數（ ）很小

7、時衰減就很大很大時都不衰減并具有明顯的周期性很大時不衰減但不具明顯的周期性17.兩個均值為零且具有相同頻率的周期信號，其互相關函數中保留了（ ）這兩個信號的圓頻率這兩上信號的幅值x0和y0以及相位差其中一個信號的幅值x0（或y0）而且失去了相位關系這兩個信號的圓頻率，對應的幅值x0和y0以及相位差18.回轉軸的誤差運動是指（ ）誤差運動。A.軸線的純徑向B.軸線的徑向、軸向和角度的總體19.壓電晶體式測力儀（ ）剛度大，靈敏度高、頻率響應寬但穩定性不良剛度大，靈敏度高、穩定性好、但頻率響應不寬剛度好，靈敏度高、穩定性好、頻率響應寬剛度好，靈敏度低、穩定性不良、頻率響應寬20.通常采用的彈性式壓

8、力敏感元件有（ ）三類。A.波登管、膜片和雙金屬片B.八角環、膜片和波紋管C.波登管、螺形簧和C形簧D.波登管、膜片和波紋管答案：三、簡答題1什么是調制和解調？其作用是什么？2周期信號的頻譜具有哪幾個特點？3機械工程中常見的有哪些參數的測量？4信號分析和處理必需遵循的原則有哪幾點？ 5. 有人在使用電阻應變片時，發現靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應變片數以提高靈敏度。試問，在半橋上各串聯一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？ 6 現有電阻和，電感L和電容C，連結成四臂交流電橋，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。（設激勵為，輸出為）。7.在機械工程中常見的

9、有哪些參數的測量？ 答案：1、答：調制：就是使一個信號的某些參數在另一個信號的控制下而發生變化的過程。解調：從已調制波中恢復出調制信號的過程。作用：調制的目的：使緩變信號便于放大和輸出。解調的目的：恢復原信號。2、答：周期信號的頻譜是離散的。每條譜線只出現在基波頻率的整倍數上，基波頻率是各分量頻率的公約數。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，其諧波幅值總體趨勢是隨諧波次數的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數過高的諧波分量。3、答：在機械工程的測試過程中，常見的參數測量有：應力的測量；應變的測量；扭矩的測量；振動信號的測量；聲強測量；聲發射測量；位移

10、的測量；流量的測量；壓力的測量等。4.答： 各環節的輸入量與輸出量之間應保持一一對應的關系，并盡量不失真； 盡可能減小或消除各種干擾。5.答：不能提高靈敏度。因為半橋雙臂時，其輸出電壓為：當量橋臂各串聯電阻應變片時，其電阻的相對變化量為即仍然沒有發生變化，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。6.答：正確的接橋方法如圖所示：電橋的平衡條件是：7.答：在機械工程的測試過程中，常見的參數測量有：應力的測量；應變的測量；扭矩的測量、振動信號的測量；聲強測量；聲發射測量；位移的測量；流量的測量；壓力的測量等。四、計算題 已知信號x(t)=e-t (t0)，(1) 求x(t)的頻譜

11、函數X(f)，并繪制幅頻譜、相頻譜。(2) 求x(t)的自相關函數Rx () 。 2、求周期信號x(t)cos10t + sin (100t45 ) 通過時間常數為的一階系統的輸出信號。 3、磁電式速度傳感器線圈平均直徑D=25mm，氣隙磁感應強度B=6000Gs，如傳感器的靈敏度S=600mv/cm/s，則工作線圈匝數應為多少？ 4、已知調幅波xm(t)(100 + 30 cost +20 cos3t )cosct ，其中f c =10KHz，f=500Hz 。試求：（1）xm(t)所包含的各分量的頻率和幅值。（2）繪出調制信號與調幅波的頻譜。 5求正弦函數的自相關函數。初始相角為一個隨機變

12、量。6、一電容傳感器，其圓形極板r = 4mm，工作初始間隙0 =0.3mm，（1）工作時如果傳感器的工作間隙變化=1m，求電容的變化量。（2）如果測量電路靈敏度S1=100mv/pF，讀數儀表靈敏度S2=5格/mv，在=2m時，讀數儀表的指示值變化多少格？（10-12 F/m）答案：1、x(f)= x(t) e-j2ftdt=- e(-j2f-1)=則x(f)= (f)=-arctg(2f)頻譜圖如下：(2) Rx()=x(t)x(t+)dt=e=e-2、解：對于二階系統：當w=wn時，A(w) =1/2，=-90。 幅值誤差= A(w)-1100%=150%Am 相位誤差=(w)= -90

13、。 如使幅值誤差不大于10%，則 A(w)-1A(w)1/2 1/1.8, 阻尼比應在0.460.55之間選取。3.解：磁感應傳感器的靈敏度S=WRl,所以 線圈匝數 W =S2 v=D=25-2m/s=2510-3m25)=4103/1274(匝) 4.解：（1）xm (t)=（100+30cost+20cos3t）cosWCt =100 cosWCt+15cos(WC+)t+15cos(WC-)t +10cos(WC+3)t+10cos(WC-3)t 其中=KHZ WC=20 KHZ 所以xm (t)包括五個分量，幅值和頻率分別我：20KHZ，100；21KHZ，15；19KHZ，15；23KHZ，10；1