機(jī)械工程測試原理習(xí)與技術(shù)題

1、第二章 信號分析基礎(chǔ)（一）填空題1、 測試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依靠它們來傳輸?shù)?。這些物理量就是 ，其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號。2、 信號的時域描述，以 為獨(dú)立變量；而信號的頻域描述，以 為獨(dú)立變量。3、 周期信號的頻譜具有三個特點(diǎn)： ， ， 。4、 非周期信號包括 信號和 信號。5、 描述隨機(jī)信號的時域特征參數(shù)有 、 、 。6、 對信號的雙邊譜而言，實(shí)頻譜（幅頻譜）總是 對稱，虛頻譜（相頻譜）總是 對稱。7、信號x(t)的均值x表示信號的 分量，方差描述信號的 。7、 當(dāng)延時0時，信號的自相關(guān)函數(shù)Rx(0)= ，且為Rx()的 值。9、 周期信號的自

2、相關(guān)函數(shù)是 周期信號，但不具備原信號的 信息。10、 為了識別信號類型，常用的信號分析方法有 、和 。11、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有 、 和 12、 設(shè)某一信號的自相關(guān)函數(shù)為，則該信號的均方值為= ，均方根值為xrms= 。（二）判斷對錯題（用或表示）1、 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（ ）2、 信號的時域描述與頻域描述包含相同的信息量。（ ）3、 非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。（ ）4、 非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。（ ）5、 隨機(jī)信號的頻域描述為功率譜。（ ）6、 互相關(guān)函數(shù)是偶實(shí)函數(shù)。（ ）（三）單項選擇題1、下列信號中功率信號是（ ）。 A.

3、指數(shù)衰減信號 B.正弦信號、C.三角脈沖信號 D.矩形脈沖信號2、周期信號x(t) = sin(t/3)的周期為（ ）。 A. 2/3 B. 6 C. /3 D. 23、下列信號中周期函數(shù)信號是（ ）。 A.指數(shù)衰減信號 B.隨機(jī)信號 C.余弦信號、D.三角脈沖信號4、設(shè)信號的自相關(guān)函數(shù)為脈沖函數(shù)，則自功率譜密度函數(shù)必為（ ）。A. 脈沖函數(shù) B. 有延時的脈沖函數(shù) C. 零 D. 常數(shù)5、兩個非同頻率的周期信號的相關(guān)函數(shù)為（ ）。 A. 0 B. 1 C. D. 周期信號6、概率密度函數(shù)提供的信號的信息是（ ）。A. 沿頻率軸分布 B. 沿時域分布 C. 沿幅值域分布 D. 沿強(qiáng)度分布7、不

4、能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號是（ ）。 A復(fù)雜周期信號 B瞬態(tài)信號 C隨機(jī)信號 D.非周期信號8、已知函數(shù)x(t)的傅里葉變換為X(f)，則函數(shù)y(t)=2x(3t)的傅里葉變換為（ ）。A B C D 2X(f)（四）簡答和計算題1、 求正弦信號的絕對均值|x|和均方根值xrms。2、 求正弦信號的均值，均方值，和概率密度函數(shù)p(x)。3、 求指數(shù)函數(shù)的頻譜。4、 求被截斷的余弦函數(shù)的傅立葉變換。5、 求指數(shù)衰減振蕩信號的頻譜。6、已知信號，試計算并繪圖表示 （1）傅里葉級數(shù)實(shí)數(shù)形式的幅值譜、相位譜； （2）傅里葉級數(shù)復(fù)數(shù)形式的幅值譜、相位譜； （3）幅值譜密度。7、 已知信號，求信號的自相

5、關(guān)函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。8、 求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。9、 相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用。10、 試根據(jù)一個信號的自相關(guān)函數(shù)圖形，討論如何確定該信號中的常值分量和周期成分。11、 某一系統(tǒng)的輸入信號為x(t)，若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關(guān)函數(shù)和輸入輸出的互相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？第三章 測試系統(tǒng)的基本特性（一）填空題1、 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為，輸入信號，則輸出信號的頻率為 ，幅值 ，相位 。2、 試求傳遞函數(shù)分別為和的兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有

6、、 和 。3、 當(dāng)測試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關(guān)系為時，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 測試。此時，系統(tǒng)的頻率特性為 。4、 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 越小。5、 一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有 關(guān)系為最佳。（二）選擇題1、 不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。（1）靈敏度 （2）線性度 （3）回程誤差 （4）阻尼系數(shù)2、 從時域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 響應(yīng)的卷積。（1）正弦 （2）階躍 （3）脈沖 （4）斜坡3、 兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為和，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為 。（1） （2） （3）（4）4、 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 。（1）存在，但5 （2）存在，但 B.

7、 C D C22、若模/數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為10，最大輸入信號為2.5V，則該轉(zhuǎn)換器能分辨出的最小輸入電壓信號為（ ）。A 1.22mV B 2.44mV C 3.66mV D 4.88mV3、AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則（ ）。 A轉(zhuǎn)換精度越低 B 轉(zhuǎn)換速度越快 C轉(zhuǎn)換精度越高 D分辨力越低（四）簡答和計算題1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入電壓為010V。為了能識別2mV的微小信號，量化器的位數(shù)應(yīng)當(dāng)是多少？若要能識別1mV的信號，量化器的位數(shù)又應(yīng)當(dāng)是多少？2、 模數(shù)轉(zhuǎn)換時，采樣間隔分別取1ms，0.5ms，0.25ms和0.125ms。按照采樣定理，要求抗頻混濾波器的上截止頻率分別設(shè)定為多少Hz（設(shè)

8、濾波器為理想低通）？3、某信號的幅值頻譜如下圖。試畫出當(dāng)采樣頻率fs分別為1)2500Hz，2) 2200Hz，3) 1500Hz時離散信號在0fN之間的幅值頻譜。f Hz02008001200A(f)22.801.80題圖 5-54、 已知某信號的截頻fc125Hz，現(xiàn)要對其作數(shù)字頻譜分析，頻率分辨間隔1Hz。問：1)采樣間隔和采樣頻率應(yīng)滿足什么條件？2)數(shù)據(jù)塊點(diǎn)數(shù)N應(yīng)滿足什么條件？3)原模擬信號的記錄長度T?5、信號從連續(xù)到離散的過程中會出現(xiàn)哪些誤差，怎樣減少和避免這些誤差。第六章 傳感器原理與測量電路習(xí)題（一）填空題1、 屬于能量控制型的傳感器有 等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有 等（每個至

9、少舉例兩個）。2、 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用 引起的電阻變化，后者利用 變化引起的電阻變化。3、 為了提高變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對測量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時常常采用 工作方式。4、 壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式： 放大器和 放大器，后接 放大器時，可不受連接電纜長度的限制。5、 渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場中的 效應(yīng)。6、 磁電式速度計的靈敏度單位是 。7、 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 而工作的。（二）選擇題1、 電阻應(yīng)變片的輸入為 。（1）力 （2） 應(yīng)變 （3）速度 （4）加速度2、

10、結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠 的變化實(shí)現(xiàn)信號變換的。（1）本身物理性質(zhì) （2）體積大小 （3）結(jié)構(gòu)參數(shù) （4）電阻值3、 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是 。（1）位移 （2）材質(zhì)鑒別 （3）探傷 （4）非金屬材料4、 變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成 關(guān)系。（1）非線性 （2）線性 （3）反比 （4）平方5、 半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是 。（1）長度 （2）截面積 （3）電阻率 （4）高通6、 壓電式傳感器輸出電纜長度的變化，將會引起傳感器的 產(chǎn)生變化。（1）固有頻率 （2）阻尼比 （3）靈敏度 （4）壓電常數(shù)7、 在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，而且不受油污等介質(zhì)

11、影響的是 傳感器。（1）電容式 （2）壓電式 （3）電阻式 （4）電渦流式8、 自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時，其靈敏度與之間的關(guān)系是： 。（1） （2） （3） （4）9、 光電倍增管是利用 效應(yīng)制成的器件。（1）內(nèi)光電 （2）外光電 （3）光生伏特 （4）阻擋層10、 光敏元件中 是直接輸出電壓的。（1）光敏電阻 （2）光電阻 （3）光敏晶體管 （4）光導(dǎo)纖維11、下列傳感器屬于發(fā)電型位移傳感器的是（ ）。 A.電阻式位移傳感器 B.電容式位移傳感器 C.電感式位移傳感器 D.磁電式位移傳感器12、測量范圍大的電容式位移傳感器的類型為（ ）A容柵型 B變極距型 C變介質(zhì)型 D 變極板

12、面積型13、在光柵式位移傳感器中，為了分辨小于柵距W的位移量，必須采用（ ）。A 放大電路 B 辨向電路 C 微分電路 D 細(xì)分電路14、可用作測量小位移的傳感器有（ ）。 A電渦流傳感器 B感應(yīng)同步器 C光柵 D磁尺15、壓電傳感器是高內(nèi)阻傳感器，因此，要求前置放大器的輸入阻抗（ ）。A很高 B.較高 C很低 D較低 16、半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于（ ）。A. 壓磁效應(yīng) B. 壓電效應(yīng) C. 壓阻效應(yīng) D. 霍爾效應(yīng)（三）判斷對錯題（用或表示）1、 滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（ ）2、 渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（ ）3、 壓電加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（

13、 ）4、 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（ ）（四）簡答和計算題1、 哪些傳感器可選作小位移傳感器？2、 渦流傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？渦流式傳感器能否測量大位移量？為什么？3、 電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？4、 電渦流傳感器能否測量塑料物體移動的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是什么？應(yīng)采取什么措施改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測量了。5、 壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么？6、 試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。（1） 用簡圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡要說明其作用原理；（2） 兩個線

14、圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說明如何接法。7、 某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑，工作初始極板間距離，介質(zhì)為空氣。問：（1） 如果極板間距離變化量，電容的變化量是多少？（2） 如果測量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度（格mV）在時，讀數(shù)儀表的變化量為多少？8、 選用傳感器的基本原則是什么？9、 什么是物性型傳感器? 10、 什么是壓電效應(yīng)？11、 為什么壓電式加速度傳感器要使用高輸入阻抗電荷放大器？ 12、 什么是結(jié)構(gòu)型傳感器? 第7、8、9章 振動、力等測試1、對某齒輪箱狀態(tài)進(jìn)行振動監(jiān)測，試進(jìn)行方案設(shè)計，包括振動傳感器的選擇、調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集、處理分析等。2、在圓柱彈性元件上下表面各帖一片應(yīng)變片R1和R2，如圖35，在拉、彎聯(lián)合作用下，應(yīng)變片應(yīng)如何正確接電橋才能測定拉力F和彎矩力P，試畫出接橋圖，并分析如何消除拉力和彎矩力間的相互干擾。 3、用壓電式加速度傳感器和電荷放大器測量某機(jī)器的振動。已知，傳感器的靈敏度為100pCg，電荷放大器的反饋電容CO.01F，測得輸出電壓的峰值Uom0.4V。振動頻率為100Hz。 求機(jī)器振動加速度的最大值A(chǔ)m/s2 假定振動為正弦波，求振動速度v(t)；求振動幅度的最大值X。4、試設(shè)計用兩個同型號的熱電偶測量：兩點(diǎn)間溫度之和；兩點(diǎn)間溫