机械工程测试技术试卷及答案

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（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)桥臂上。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()xt的单边频谱图，依据的数学表达式是(傅氏三角级数中的各项系数)，而双边频谱图的依据数学表达式是(傅氏复指数级数中的各项系数)。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2)，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()xt与0()tt进行卷积其结果是：0()()xttt（0()xtt）。其几何意义是把原函数图像平移至(0t)位置处。11、带通滤波器的中心频率F=500HZ，负3分贝点的带宽B=10HZ，则该滤波器的品质因数Q=（50）。12．调幅过程在频域相当于(频率搬移)过程，调幅装置实质上是一个(乘法器)。13．周期信号的傅氏三角级数中的n是从（0到）展开的。傅氏复指数级数中的n是从(－∞)到(＋∞)展开的。14．周期信号x（t）的傅氏三角级数展开式中：an表示(余弦分量的幅值)，bn表示（正弦分量的幅值），a0表示（直流分量）。15．余弦函数只有（实频）谱图，正弦函数只有（虚频）谱图。16．单位脉冲函数0()tt与在0t点连续的模拟信号()ft的下列积分：0()()ftttdt0()ft。这一性质称为（脉冲采样）。17、若x(t)的傅立叶变换是X(f),则x(kt)的傅立叶变换是（）18、测试装置输出波形无失真但有时间延迟的不失真测试条件是：装置的幅频特性为（常数），相频特性为（）。19、x(t)的频谱是X（f）,y(t)的频谱是Y(f),若在频域内X(f)与Y(f)作相乘运算，则对应在时域内x(t)与y(t)应作__卷积___20、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有（线性）关系最佳。21、压电式传感器是利用某些物质的_压电效应而工作的22、调幅波可以看作是载波与调制波的（相乘）。23、为了提高便极距型电容传感器的灵敏度,线形度及减小外部条件对测量精度的影响，实际应用时常常采用（差动式）工作方式24、频率不同的两个正弦信号,其互相关函数（Rxy(τ)=(0)）。25、滤波器分离信号中相邻频率成份的能力称为（分辨能力），它取决于滤波器的（带宽）。26、压电式传感器在使用电压前置放大器时，连接电缆长度改变，测量系统的灵敏度也发生变化27、测试系统通常由（传感器），（信号的调理和转换）及（信号处理）所组成。28、对连续时域信号作加窗截断处理，必然会引起频谱的（泄露）现象。29、能用确切数学式表达的信号称为（确定性信号），不能用确切数学式表达的信号称为（随机信号）。30、选择窗函数对信号进行截断时，应力求其频谱的主瓣宽度（窄）些，旁瓣幅度（小）些。31、根据滤波器的选频作用分，滤波器可分为（低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器）。32、由δ函数卷积特性，任一函数x(t)与具有时移to的单位脉冲函数δ(t±to)的卷积为x=(t±to)，δ(t)函数的频谱密度函数为（）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，(B)是周期信号。A．5cos100()00ttxtt当当B．()20cos20()atxtettC．()5sin2010cos10()xtttt5．时域信号的时间尺度压缩时，则其频带的变化为(B)。A．频带变窄、幅值增高B．频带变宽、幅值压低C．频带变窄、幅值压低D．频带变宽、幅值增高6．非线性度是表示定度曲线(A)的程度。A．偏离其拟合直线B．接近真值C．正反行程的不重合7．一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围(B)。A．越宽B．越窄C．不变8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件（D）A.波登管B．膜片C．波纹管D．电阻应变片9.对于单向应力状态的测量，贴应变片时，应变片的方向与主应力方向应该相交成（A）A.0°B．45°C．90°D．30°10．二阶装置引入合适阻尼的目的是（C）。A．使系统不发生共振B．使得读数稳定C．获得较好的幅频、相频特性11．为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成(A)。A．并联电路B．串联电路C．电桥电路12．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13．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14．下列信号中．C信号的频谱是连续的。A．12()sin()sin(3)xtAwtBwtB．()5sin303sin50xtttC.0()sinatxtet15．数字信号的特征是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16．测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为(D)。A.精度B．灵敏度C．精密度D.分辨率17．测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（B）。A．卷积B．傅氏变换对C．拉氏变换对D．微分18．多种信号之和的频谱是C。A.离散的B.连续的C.随机的D.周期的19．二阶装置，用相频特性中0()90w时所对应的频率w作为系统的固有频率的估计值，该值与系统阻尼率的大小（B）。A．有关B．无关C．略有关系D．有很大关系20.滤波器的上、下截止频率为21,ccff，中心频率0f；则它们的关系是(A)。21、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的____A__倍.A、2B、3C、4D、522、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有__D_和___。A、时域法，相频法B、时域法，幅频法C、相频法，幅频法D、时域法，频域法23、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__B____。A、电阻应变效应B、压电效应C、电磁感应D、霍尔效应24、传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___B___。A、线性度B、灵敏度C、稳定性D、回程误差25、若电容式传感器在真空中，其覆盖板面为一圆形，r=20cm，极板间距d=2mm，其电容量为：___答案都是错的___。A、1.11×10^-9B、1.11×10^-15C、3.27×10^-9D、3.27×10^-926、信息与信号二者间关系是___C___。A、信息与信号相同B、信息包含信号C、信息在信号之中D、信息与信号无关27、当两信号的互相关函数在t0有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t0时，相关程度____B__。A、最低B、最高C、适中D、一般28、传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的__A_越小。A、被测量B、输出量C、频率特性D、显示值29、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取C)A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号30、时域信号的时移，则频谱变化为（D）A、扩展B、压缩C、不变D、相移31、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽(D)A、变窄，幅值压低B、扩展，幅值压低C、扩展，幅值增高D、变窄，幅值增高32、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，则系统的阻尼比应(D)A、愈大愈好B、愈小愈好C、接近1/2D、接近1/√233、对二阶系统输入信号x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为(D)A、A1sin(w1t+φ1）+A2sin(w2t+φ2）B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1＇sinw1t+A2＇sinw2tD、A1＇sin（w1t+φ1＇）+A2＇sin（w2t+φ２＇）34、概率密度函数提供了随机信号（B）的信息A、沿频域分布B、沿幅值域分布C、沿时域分布D、强度方面35、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(D)A、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式36、只使在fe1～fe2间频率的信号通过，应采用（B）滤波器A、带阻B、带通C、高通D、低通37、在选用振子时，除了使阻尼比接近０.７外，应使被测正弦信号的最高频率fm(C)振动子的固有频率fn。A、等于B、2倍C、≤（０.５-０.６）D、０.1倍38、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（B）放大器。A、电压B、电荷C、微分D、积分39、当τ→∞时,信号x（t）的自相关函数Rx（τ）呈周期性变化,说明该信号(B)。A、为周期信号B、含有周期成份C、为离散信号D、为非周期信号40、正弦信号的自相关函数，使原有的相位信息(B)A、不变B、丢失C、移相D、一定变为90°41、不能用确定的数学公式表达的信号是（D）信号。A、复杂周期B、瞬态C、非周期D、随机42、非线性度是表示定度曲线（B）的程度。A、接近真值B、偏离其拟合直线C、正反行程不重合D、滞后现象43、自相关函数一定是（B）函数。A、奇B、偶C、周期D、非周期44、为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，通常用（D）做为解调器。A、鉴频器B、整流器C、鉴相器D、相敏检波器45、采样时为了不产生频谱混叠，采样频率必须大于信号最高频率的（B）倍A、4B、2C、10D、546、压电式传感器前置放大器的主要作用是（B）。A、把传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出B、把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出C、调制传感器的输出信号D、对传感器的输出信号尽行检波47、在电桥测量电路中，由于电桥接法不同，输出的电压灵敏度也不同，___D____接法可以获得最大的输出。A、单臂电桥B、差动半桥C、补偿电桥D、全桥48、压电传感器所使用的前置放大器在电路中起着很重要的作用，以下说法错误的是___B___。A、将传感器的高阻抗输入变成低阻抗输出。B、将传感器的底阻抗输入变成高阻抗输出。C、将压电传感器的微弱信号放大。D、电压放大器和电荷放大器的区别在于电荷放大器带有一个深度负反馈。49、幅值调制装置实质是一个CＡ、低通滤波器Ｂ、高通滤波器Ｃ、乘法器Ｄ、振荡器50、理想滤波器在通带内的幅频特性为AＡ、常数Ｂ、零Ｃ、零或常数Ｄ、无法确定51．变极距型电容传感器的输出与输入，成（A）关系。A.非线性B.线性C.反比D.平方52．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53．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54．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＋f0）。A.)(0ttxB.)(0ttxC.tfjetx02)(D.tfjetx02)(55．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56．一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串联，则电桥的输出电压（D）A.加大一倍B.减小一倍C.不变D.加大两倍57．一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串联，则电桥的输出电压（D）A.加大一倍B.减小一倍C.不变D.加大两倍三、简答题（共30分）1.信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点？（4分）答：①各