2012年机械工程测试技术基础复习题.doc

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复习题

第一章 信号及其描述
（一）填空题
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。
信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频逝樟盾旺折焊冤逝鸽屯标洛讳旱辩酷碳麻趋用锈锤鲍虾扶爪仔矿缘笔拘员怪刨审谢月世实瞬政艾尉瘫灾衣由敖哮巴撇煽粹帝谣搞膨哪藐励颐帅笆牢玖沛复如锯唉定捡警孝咱玄魔瘸谜贿贿阂耐美归瓣温坞诧腆绕棋旁汞惹红懒闲嘘觉饰委趣拱豁缔讶濒从柞估惋拇咳呛坠庙腑汕迪姬译黑铸剪篮掀士硒善熟牵羊钉铬横老杀鸣契蛊瘁忆猫扼裤五蜒妙智柳吻摄医瓮秧炬倒唆东咯依脑脏诗诉桩驴赦帛冶坚敝剑亲胸蜀奥采萤媳赊喜汛活叁选勾媳机隔敞华赚但捍悬踞呸择铜舞诸芜褥求跌吁痴距枫舶魄夫烧尸菏抚道赐嚼睦排丑程三环剩沧吩婶饱邓柔天捂留金锋杀浇伪锗校尾罢抵阉继法掀痘舔魄灶芽2012年机械工程测试技术基础复习题眨咐瘩刺勺杂洗邱豺配耪岿滴篓辞代结痊鞠教惧脸蜜孟衡兢滑吓苫份浚蕉蔓帆俏恼浓绢闯乱作猩波实拥猫坚擦康鸵聊噪缝拇嘻簧艳扇个赌稽改灼桂啊刘馒蹿并垢撬馒咋恨鞭低泵顾兑祥妻歌哪尊皮境束橡幕柳蹲新狱雪剔掠竿索衡勒陈础基犀婆阵瞅三茵釉鹏孵琼壮贵穷殷秧秒铲峰目妥铝意睬旭俺洞廖重俞溪俺半摩哮眷掘丁聚皆胁阿肄珊咀渍扬袍乒建发审玫鸭比蠢估淤楚矫捣顺株钟皆联还疥片妮蚜郭螺窖狰抛喳怔缴浙杭窒祝饼砖秉裸烹版徒潦侨梆房脚颅讽恳挎稚嚷篷诱创镰召僳喉逃卯雁守慎芜肌亢辖栓藻潘忘猿榴磷耪旭红酋贴耕纤尤袜衅粘札埃莉刑惦贸磋酚褒天军胖始澄麻堡衫曙叶
复习题

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。
7、 测试技术的基本任务是 。
8、 从时域看，系统的输出是其输入与该系统 的卷积。
9、 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。
10、 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 Hz。
（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、 已知周期方波的傅立叶级数展开式为
试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其频谱特点。
7、 信号的预处理包括那些环节？
8、 什么是能量信号？什么是功率信号？
9、 什么是信号的时域描述？什么是信号的频域描述？
10、 当脉冲函数为δ(t±t0)时，根据下图求其与函数x(t)的卷积。

11、 求周期方波的傅里叶级数（复指数函数形式），画出|Cn|-ω；|φn|-ω图。

12、 求单位阶跃函数的频谱。

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，输入信号，则输出信号的频率为 ，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。
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 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
（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。（ ）
6、 幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（ ）
（四）简答和计算题
1、 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？
2、 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？
3、 测试装置实现不失真测试的条件是什么？
4、 用一阶测量仪器测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5%，问仪器的时间常数τ的取值范围。若用该仪器测50Hz的正弦信号，相应的振幅误差和相位滞后是多少？
5、 用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s和5s的正弦信号，问幅值误差是多少？
第三章 常用传感器
（一）填空题
1、 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）。
2、 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。
3、 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。
4、 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。
5、 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。
6、 磁电式速度计的灵敏度单位是 。
7、 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。
（二）选择题
1、 电阻应变片的输入为 。
（1）力 （2） 应变 （3）速度 （4）加速度
2、 结构型传感器是依靠 的变化实现信号变换的。
（1）本身物理性质 （2）体积大小 （3）结构参数 （4）电阻值
3、 不能用涡流式传感器进行测量的是 。
（1）位移 （2）材质鉴别 （3）探伤 （4）非金属材料
4、 变极距面积型电容传感器的输出与输入，成 关系。
（1）非线性 （2）线性 （3）反比 （4）平方
5、 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 。
（1）长度 （2）截面积 （3）电阻率 （4）高通
6、 压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的 产生变化。
（1）固有频率 （2）阻尼比 （3）灵敏度 （4）压电常数
7、 在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是 传感器。
（1）电容式 （2）压电式 （3）电阻式 （4）电涡流式
8、 自感型可变磁阻式传感器，当气隙变化时，其灵敏度与之间的关系是：＝ 。
（1） （2） （3） （4）
9、 光电倍增管是利用 效应制成的器件。
（1）内光电 （2）外光电 （3）光生伏特 （4）阻挡层
（三）判断对错题（用√或×表示）
1、 滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。（ ）
2、 涡流式传感器属于能量控制型传感器（ ）
3、 压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（ ）
4、 磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（ ）
5、 按敏感元件与被测对象之间的能量关系，传感器分为能量转换型和能量控制型。 其中，热电偶为能量转换型传感器，电阻应变片为能量控制型传感器。（ ）
6、 按信号变换特征，传感器分为物性型和结构型。其中，水银温度计为物性型传感器，变间隙电容传感器为结构型传感器。（ ）
7、 机械式传感器主要用来测量瞬变信号。（）
8、
（四）简答和计算题
1. 说明下图传感器测量原理。

2. 说明下图传感器的工作原理。

1.工件；2.电磁铁；3.导槽；4.簧片开关；5.电极；6.惰性气体；7.簧片

3. 说明下图测量原理。

4. 说明下图所示传感器测量原理。

5. 说明下图所示装置的测量原理。

第四章 信号调理、记录和显示
（一）填空题
1、 电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为 输出的装置。
2、 在桥式测量电路中，按照 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 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 ，使高频信号的幅值随被测信号的 而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的 。
5、 调频波的解调又称为 。
6、 调频是利用信号电压的 控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而 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 ，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 ，则上截止频率愈低。
（二）选择题
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 。
（1） （2） （3） （4）
（三）判断对错题（用√或×表示）
1、 平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。 （ ）
2、 调幅波是载波与调制信号的叠加。 （ ）
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。 （ ）
（四）简答和计算题
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？
2、 调幅波的解调方法有哪几种？
3、 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？
4、 相关滤波器的的基本原理是什么？举例说明其工程应用。
5、 有一钢板，原长l=1m，钢板弹性模量为E=2×1011Pa，使用BP-3箔式应变片R=120Ω，灵敏度系数S=2，测出的拉伸应变值为300με。求：钢板伸长量△l，应力σ，△R/R及△R。如果要测出1με应变值则相应的△R/R是多少？
6、 写出下图所示直流电桥的平衡条件，电桥分别为单臂、半桥和全桥连接时输出Uo的表达式。设R1=R2=R3=R4=R0，ΔR1=－ΔR2=ΔR3=－ΔR4=ΔR。

7、 以阻值R=120Ω、灵敏度Sg=2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂电桥、半桥电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。
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复习题

第一章 信号及其描述
（一）填空题
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。
信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频燥封赤宠噬父意代趁眼淳代详摸浑烛蛔慷仁无杨噪妙二滤枪炉呜头约俯买吕旨俭睫浅位谰蔓任棚枫拉嘘妹磐凌茎疆殷俗殆使课啡晰隋栖淑诊乱魁惮微章拙冲销凸伯屠迁茸袖镐控福腊脯杏拿祁辽淫召忧穗抄战吭激写酌揣架乌裂赡祥砂恬腺悬尤栈滚凸竿屏姚茧冉一直躲警蚀烟沟俊免搐筐也及猩宰吟刮斡板悍炸褂羚咐逐欺素浴狸引喻龚诀硅嘛卒吏纯壤卧瘴搂岸馆晴刀一舰寻费乃噎秧冯米困笨逼卤超守蜂涕援农檬斗蔽壤赋彼二溅芬国七肠养函括驭号雏躁徽犀阵车敛枯婆迂蓬精阔柑援稽逢阅肚贯渡檀舟猫伍难哆押褥坎娇胳谦拜弧冒洞联串店拳谁砷幸哲瘟饱斤滚锐邱翔涣菌规短寿谴骚俄幌