机械工程测试技术试卷(答案)

试卷《机械工程测试技术》2022至2023学年度第二学期期末（A）卷班级姓名学号（考生注意：答案须写在答题纸上，并注明题号，考试结束后将试卷连同答题纸一齐交）一、选择题1.信号是信息的（A）A.载体B.描述C.形式D.数量表示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.瞬变信号x(t)，其频谱X(f)，则|X(f)|2表示（B）。A.信号的一个频率分量的能量B.信号沿频率轴的能量分布密度C.信号的瞬变功率D.信号的功率4.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D.周期信号5.两个函数)(1tx和)(2tx，把运算式dttxtx21)(称为这两个函数的（C）。A.自相关函数B.互相关函数C.卷积D.互谱6.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7.测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在（B）中的描述A.幅值域B.频域C.复频域D.时域8.下列微分方程中，哪一个是线性系统的数学模型？（B）A.225dydydxtyxdtdtdtB.22dydxydtdtC.22105dydyyxdtdtD.xdtdxydtyd229.不失真测试条件中，要求幅频特性为（B）。题号一二三四五合计得分评卷人A.线性B.常数C.是频率的函数D.没有要求10.测试装置传递函数H(s)的分母与（C）有关A.输入量x(t)B.输入点的位置C.装置结构D.输出点的位置11.用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数τ（A）A.越小越好B.越大越好C.0.6～0.7之间最好D.负值最好12.下列传感器中哪个是基于压阻效应的？（B）A.金属应变B.半导体应变片C.压敏电阻D.磁敏电阻13.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（C）。A.大得多B.相接近C.小得多D.不确定14.下列传感器中，能量转换型传感器是（A）A.光电式B.应变式C.电容式D.电感式15.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16.要使RC低通滤波器的通带加宽，则RC值应（B）。A.增加B.减少C.不变D.不确定17.在一定条件下RC带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（A）而成的。A.串联B.并联C.串并联D.叠加18.滤波器的截止频率是其幅频特性等于（B）时所对应的频率A．A0/2B.A0/1.414C.A0/3D.A0/419.调幅波是（B）A.载波幅值随调制信号频率而变B.载波幅值随调制信号幅值而变C.载波频率随调制信号幅值而变D.载波幅值随调制信号相位而变20.数字信号处理中，采样频率fa与被测信号中最高频率成分fh的关系应为(B)A.fa=fcB.fa2fcC.fafcD.fa≈0.7fc二、填空题1.信号可分为和两大类。确定性信号；随机信号2.确定性信号可分为和两类，前者的频谱特点是。后者的频谱特点是。周期信号；非周期信号；离散的；连续的3.将确定行信号中那些不具有周期重复性的信号称为。非周期信号4.工程中常见的周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而的，因此，没有必要取那些次数过高的谐波分量。减小5.信号的有效值的平方称为，它描述测试信号的平均功率。均方值6.两个时间函数)(1tx和)(2tx的卷积定义式是。12()()xtxtd6.单位脉冲函数)(t的频谱所有频段上都是等强度的，这种频谱常称为。均匀谱7.信号当时间尺度在压缩时，则其频带其幅值。例如将磁带记录仪即是例证。展宽；降低；慢录快放8.单位脉冲函数)(t的频谱为，它在所有频段上都是，这种信号又称。1；等强度；白噪声9.余弦函数只有谱图，正弦函数只有谱图。实频；虚频拓展选择题（供复习）1.H（s）与输入x(t)及系统的初始状态无关，它只表达系统的。传输特性2.一阶装置的时间常数τ原则上。越小越好3.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为系统。时不变4.测试装置的特性可分为特性和特性。静态特性；动态特性5.测试装置的静态特性指标有、和。灵敏度；非线性度；回程误差6.描述测试装置动态特性的数学模型有、、等。微分方程；传递函数；频率响应函数7.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为系统。若其输入、输出呈线性关系时，则称为系统。时不变；线性8.线性系统中的两个最重要的特性是指和。线形叠加性；频率保持性9.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量y与其输入信号的变化量x之比值，称为。灵敏度10.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的。传递函数11.测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应，称为，记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的。脉冲响应函数；频率响应函数12.满足测试装置不失真测试的频域条件是和。0)(AA；)(或幅频特性为常数；相频特性为线性13.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和。阶跃响应法；频率响应法14.二阶系统的主要特征参数有和。固有频率；阻尼比15.已知输入信号x（t）=30cos（30t+30°），这时一阶装置的A（ω）=0.87，()=-21.7°，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）=。26.1cos（30t+8.3°）16.影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它。时间常数τ；越小越好三、简答题1、什么是测试？说明测试系统的构成及各组成部分的作用。答：测试技术是测量和试验技术的统称。试验是机械工程基础研究、产品设计(特别是创新设计、动态设计和控制系统设计)和研发的重要环节。（1）测量对象（2）传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。（3）中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。（4）信号处理：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（5）显示、记录部分：作用是输出测试结果。2、以一阶系统为例，简述求解具体系统频谱特性的一般步骤，并简要说出一阶系统的特性。答：一般步骤：1）对系统建模，2）求拉氏变换3）求传递函数4）求频率响应函数、幅频特性和相频特性；特性：1）当激励频率远小于1/t时（约w1/5t)，幅频响应A（w）才接近于1，输出、输入幅值几乎相等。当wt＞＞1时，H(w)≈1/jtw，系统相当于积分器。其中A（w）几乎与激励频率成反比，相位滞后90度。因此一阶系统只适用于被测量缓慢或低频的参数。2）时间常数τ是反映一阶系统特性的重要参数。在处，幅频特性降为原来的0.707（即－3dB)，相位角滞后。时间常数决定了测试系统适应的工作频率范围。3）一阶系统的伯德图可以用一条折线近似。这条折线在段为A(ω)=1,在段为-20db/10倍频斜率的直线。点称转折频率。3、什么是调制和解调,其作用是什么？答：调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，这就意味着把基带信号（信源）转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号。该信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号，也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者（信宿）处理和理解的过程。该过程称为解调。