《機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》試題復(fù)習(xí)題

1、、周期信號的頻譜是離散的，而非周期信號的頻譜是 連續(xù) 的。 、均方值x2表示的是信號的強(qiáng)度，它與均值x、方差x2的關(guān)系是 x2=Hx2+óx2 。 、測試信號調(diào)理電路主要有 電橋 、 放大 、 調(diào)制解調(diào)電路 。 、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)有 非線性度 、 靈敏度 、 回程誤差 。 、靈敏度表示系統(tǒng)輸出與輸入之間的比值，是定度曲線的 斜率 。 、傳感器按信號變換特性可分為 物性型傳感器 、 結(jié)構(gòu)型傳感器 。 、當(dāng) óó0 時，可變磁阻式電感傳感器的輸出和輸入成近似線性關(guān)系，其靈敏度S趨于 定值 。 、和差特性的主要內(nèi)容是相臨、相反兩臂間阻值的變化量符合 相鄰相反 、

2、相對相同 的變化，才能使輸出有最大值。 、信號分析的過程主要包括： 信號分析 、 信號處理 。 10、系統(tǒng)動態(tài)特性在時域可用 傳遞函數(shù) 來描述，在復(fù)數(shù)域可用 頻率函數(shù) 來描述，在頻域可用 脈沖響應(yīng) 函數(shù) 來描述。 11、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，對差模信號有放大作用。 12、動態(tài)應(yīng)變儀上同時設(shè)有電阻和電容平衡旋鈕，原因是導(dǎo)線間存在 分布電容 。 13、壓控振蕩器的輸出電壓是方波信號，其 頻率 與輸入的控制電壓成線性關(guān)系。 14、調(diào)頻波的解調(diào)又稱鑒頻，其解調(diào)電路稱為鑒頻器。 15、濾波器的通頻帶寬和響應(yīng)時間成反比關(guān)系。 16、濾波器的頻率分辨力主要由其帶寬

3、決定。 17、對于理想濾波器，濾波器因數(shù)1。 18、帶通濾波器可由低通濾波器（fc2）和高通濾波器（fc1）串聯(lián)而成（fc2> fc1）。 19、測試系統(tǒng)的線性度和滯后度是由系統(tǒng)誤差引起的；而重復(fù)性誤差是 由隨機(jī)誤差引起的。 1、非周期信號可分為瞬變非周期信號和 準(zhǔn)周期信號 信號。 、均方值x2表示的是信號的 強(qiáng)度 ，它與均值x、方差x2的關(guān)系是 。 、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)有 靈敏度 、 非線性度 、 回程誤差 。 、測試系統(tǒng)的組成類型大體分為 組合型 和 一體化 型 。 、當(dāng)óó0 時，可變磁阻式電感傳感器的輸出和輸入成近似線性關(guān)系，其靈敏度S趨于 定值 。 、和

4、差特性的主要內(nèi)容是相臨、相反兩臂間阻值的變化量符合 相鄰相反 、 相對相同 的變化，才能使輸出有最大值 、信號分析的過程主要包括： 信號處理 、 信號分析 。 、動態(tài)應(yīng)變儀上同時設(shè)有電阻和電容平衡旋鈕，原因是導(dǎo)線間 存在 分布電容 。 、在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，常采用程序控制放大器。 10、根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)的不同，調(diào)制可分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相。 11、壓控振蕩器的輸出電壓是方波信號，其 鑒頻 與輸入的控制電壓成線性關(guān)系。 12、調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為鑒頻器。 13、濾波器的頻率分辨力主要由其帶寬決定。 14、倍頻程選擇器決定著濾波器對帶寬外頻率成分衰阻的能力。 15、帶通濾波器可由低通濾波器（fc2

5、）和高通濾波器（fc1）串聯(lián)而成（fc2> fc1）。 16、用濾波的方法從信號提取的頻率成分越窄，即帶寬越小，需要的時間就越長。 17、如信號的自相關(guān)函數(shù)為Acos，則其均方值x2=A。 18、低通濾波器對階躍響應(yīng)的建立時間Te帶寬B成反比、，或者說它們之間的乘積是常數(shù)。 19、測試系統(tǒng)的線性度和滯后度是由系統(tǒng)誤差引起的；而重復(fù)性誤差是 由隨機(jī)誤差誤差引起的。 周期信號的頻譜是 離散 的，而非周期信號的頻譜是連續(xù)的。 2、周期信號可按三角函數(shù)分解成下列形式： ， 其中， ， ， 。 3、使信號中特定的頻率成分通過，而衰減其他頻率成分的電路稱 濾波器 。 4、信號可分為確定性信號和 隨機(jī)

6、信號 ，也可分為模擬信號和 數(shù)字信號 。 5、濾波器的品質(zhì)因素Q與帶寬B 的關(guān)系是 。 6、金屬應(yīng)變片是根據(jù) 正 應(yīng)變 效應(yīng) 原理工作的。 7、當(dāng)把石英等晶體置于電場中，其幾何尺寸將發(fā)生變化，這種由于外電場作用 導(dǎo)致物質(zhì)機(jī)械變形的現(xiàn)象稱為 逆電壓效應(yīng) 。 8、矩形窗函數(shù)的頻譜是 函數(shù)。 9、兩個時域函數(shù) 、 的卷積定義為 。 10、均方值x2表示的是信號的強(qiáng)度，它與均值x、方差x2的關(guān)系是 。 11、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)有 靈敏度 、 非線性度 、 回程誤差 。 12、半導(dǎo)體應(yīng)變片是根據(jù) 壓阻效應(yīng) 原理工作的。 13、根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)的不同，調(diào)制可分 調(diào)頻 、 調(diào)幅 、 調(diào)相 。 1、函

7、數(shù)的頻譜是 均勻 譜。 2、使信號中特定的頻率成分通過，而衰減其他頻率成分的電路稱 濾波器 。 3、對于實際濾波器，濾波器因數(shù)范圍一般是（1，5）。 4、傳感器按結(jié)構(gòu)可分為 電容式傳感器 、 電感式傳感器 等。 5、兩個時域函數(shù) 、 的卷積定義為 。 6、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)有 靈敏度 、 非線性度 、 回程誤差 。 7、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，對差 模信號有放大作用。 8、濾波器的頻率分辨力主要由其帶寬決定。 9、對于理想濾波器，濾波器因數(shù)1。 10電感式傳感器?？煞譃?自感式 、 互感式 等。 11、靈敏度表示系統(tǒng)輸出與輸入之間的比值，是定度曲線

8、的 斜率 。 12、當(dāng) óó0 時，可變磁阻式電感傳感器的輸出和輸入成近似線性關(guān)系，其靈敏度S趨于 定值 。 13、動態(tài)應(yīng)變儀上同時設(shè)有電阻和電容平衡旋鈕，原因是導(dǎo)線間存在 分布電容 。 14、調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為鑒頻器。 15、濾波器的通頻帶寬和響應(yīng)時間成反比關(guān)系。 1、 若x(t的傅立葉變換是X(f,則x(kt的傅立葉變換是1/k*X(f/k 2、 測試裝置輸出波形無失真但有時間延遲的不失真測試條件是：裝置的幅頻特性為（常數(shù)），相頻特性為（ （ ）=-t ）。 3、 x(t 的頻譜是X（f）,y(t的頻譜是Y(f,若在頻域內(nèi)X(f與Y(f作相乘運(yùn)算，則對應(yīng)在時域內(nèi)x(t

9、與 y(t應(yīng)作_卷積_ 4、 一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有（線性 ）關(guān)系最佳。 5、 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的_壓電效應(yīng)_而工作的 6、 調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的相乘。 7、 為了提高便極距型電容傳感器的靈敏度,線形度及減小外部條件對測量精度的影響，實際應(yīng)用時常常采用差動式工作方式 8、 頻率不同的兩個正弦信號,其互相關(guān)函數(shù)Rxy( =(0 9、 濾波器分離信號中相鄰頻率成份的能力稱為（分辨能力），它取決于濾波器的（帶寬 ）。 10、 壓電式傳感器在使用電壓前置放大器時，連接電纜長度改變，測量系統(tǒng)的靈敏度也發(fā)生變化 11、 測試系統(tǒng)通常由（傳感器 ），（信號的調(diào)理和轉(zhuǎn)

10、換 ）及（信號處理 ）所組成。 12、 對連續(xù)時域信號作加窗截斷處理，必然會引起頻譜的（ 泄露）現(xiàn)象。 13、 能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號稱為確定性信號，不能用確切數(shù)學(xué)式表達(dá)的信號稱為隨機(jī)信號。 14、選擇窗函數(shù)對信號進(jìn)行截斷時，應(yīng)力求其頻譜的主瓣寬度窄些，旁瓣幅度小些。 15、根據(jù)濾波器的選頻作用分，濾波器可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、 帶阻濾波器。 16、由函數(shù)卷積特性，任一函數(shù)x(t與具有時移to的單位脈沖函數(shù)(t±to的卷積為x=(t±to，(t函數(shù)的頻譜密度函數(shù)為 二、判斷題 1、測試工作的任務(wù)主要是要從復(fù)雜的信號中提取有用信息。(T 2、周期信號各次諧

11、波的頻率只能是基波頻率的整數(shù)倍。(T 3、一般把控制高頻震蕩波的緩變信號稱為調(diào)制波，載送緩變信號的高頻震蕩稱為載波，調(diào)制后的震蕩波稱為已調(diào)波。(T 4、測量環(huán)節(jié)作為被測量環(huán)節(jié)的 負(fù)載,兩環(huán)節(jié)將保持原來的傳遞函數(shù)。(F 5、一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)具有線性關(guān)系為最佳。(T 6、壓電傳感器的前置放大器的主要作用是對傳感器輸出信號進(jìn)行解調(diào)。(F 7、周期信號的頻譜是由無限多條離散譜線組成，每一條譜線代表一個諧波分量。(T 8、當(dāng)0時，自相關(guān)函數(shù)值最小值。F 9、濾波器中，一般規(guī)定幅頻特性值等于1.414A時所對應(yīng)的頻率稱為截止頻率。(f 10、用二階系統(tǒng)作測量裝置時，為獲得較寬的工作頻

12、率范圍，則系統(tǒng)的阻尼比應(yīng)接近0.707。(T 11、信噪比越大則有用信號的成分越大,噪聲影響也大。(T 12、用二階系統(tǒng)作測量裝置時，影響幅值測量誤差大小的參數(shù)有靈敏度。(T 13、在電橋測量電路中，由于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同，差動半橋接法可以獲得最大的輸出。(F 14、周期信號頻譜具有發(fā)散性、諧波性、離散性。(f 15、對于電壓放大器來說，當(dāng)改變電纜的型號尺寸，輸出電壓將不改變。(F 16、前置放大器在電路中起到了放大傳感器微弱信號和將傳感器的低阻抗輸出變換為高阻抗輸出的作用。(F 17、霍爾式傳感器是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣的一種磁敏傳感器之一，其工作原理為霍爾效應(yīng)。(T 18、差

13、動半橋接法的靈敏度是單臂電橋靈敏度的3 倍。(F 19、任意函數(shù)和函數(shù)的卷積，就是將該函數(shù)在自己的橫軸上平移到函數(shù)所對應(yīng)的位置。(F 20、調(diào)制是指利用被測緩變信號來控制或改變高頻震蕩波的某個參數(shù)。使其按被測信號的規(guī)律變化，以利于信號的放大與傳輸。(T 21非周期信號的頻譜都是連續(xù)的。（ T） 22隨機(jī)信號是確定性信號。（F） 23傳遞函數(shù)不僅反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程，還反映了系統(tǒng)響應(yīng)的過渡過程。（T ） 24變間隙式差動變壓器是一種電容式傳感器。（F） 25選擇好的窗函數(shù)對信號進(jìn)行截斷，可以減少能量泄漏。（T ） 26非周期信號的頻譜一定是離散的。（F ） 27瞬態(tài)信號是能量有限信號。（T ）

14、28變面積型電容傳感器的靈敏度不為常數(shù)。（ F ） 29在直流電橋中，只要滿足任意兩相鄰橋臂的阻值之乘積等于另外兩相鄰橋臂阻值的乘積， 則電橋一定處于平衡。（F ） 30測試系統(tǒng)的靈敏度越高測量性能越好。（F） 1、差動式變極距式電容傳感器的靈敏度是變極距式傳感器的_A_倍. A、2 B、3 C、4 D、5 2、信號有多種類型，從分析域上看，經(jīng)典的分析方法有_D_ 和 _。 A、時域法，相頻法 B、時域法，幅頻法C、相頻法，幅頻法 D、時域法，頻域法 3、壓電式傳感器的轉(zhuǎn)換原理是利用晶體材料的_B_ _。 A、電阻應(yīng)變效應(yīng) B、壓電效應(yīng)C、電磁感應(yīng) D、霍爾效應(yīng) 4、傳感器的靜態(tài)特性中，輸出量

15、的變化量與引起此變化的輸入量的變化量之比稱為_B_。 A、線性度 B、靈敏度 C、穩(wěn)定性 D、回程誤差 5、若電容式傳感器在真空中，其覆蓋板面為一圓形，r=20cm，極板間距d=2mm，其電容量為：_答案都是錯的_。 A、1.11×10-9 B、1.11×10-15C、3.27×10-9 D、3.27×10-9 6、信息與信號二者間關(guān)系是_C_。 A、信息與信號相同 B、信息包含信號C、信息在信號之中 D、信息與信號無關(guān) 7、當(dāng)兩信號的互相關(guān)函數(shù)在t0有峰值，表明其中一個信號和另一個信號時移t0時，相關(guān)程度_B_。A、最低 B、最高 C、適中 D、一般

16、8、傳感器的靈敏度越高，意味著傳感器所能感知的_a_越小。 A、被測量 B、輸出量 C、頻率特性 D、顯示值 27、在電橋測量電路中，由于電橋接法不同，輸出的電壓靈敏度也不同，_D_ 接法可以獲得最大的輸出。 A、單臂電橋B、差動半橋C、補(bǔ)償電橋 D、全橋 28、壓電傳感器所使用的前置放大器在電路中起著很重要的作用，以下說法錯誤的是_B_。 A、將傳感器的高阻抗輸入變成低阻抗輸出。 B、將傳感器的底阻抗輸入變成高阻抗輸出。 C、將壓電傳感器的微弱信號放大。 D、電壓放大器和電荷放大器的區(qū)別在于電荷放大器帶有一個深度負(fù)反饋。 29、幅值調(diào)制裝置實質(zhì)是一個C 、低通濾波器 、高通濾波器 、乘法器

17、、振蕩器 30、理想濾波器在通帶內(nèi)的幅頻特性為 A 、常數(shù) 、零 、零或常數(shù) 、無法確定 31變極距型電容傳感器的輸出與輸入，成（A ）關(guān)系。 A.非線性 B.線性 C.反比 D.平方 32如果窗函數(shù)頻譜的主瓣峰值相對于左右旁瓣峰值越大，則該窗函數(shù)的泄漏誤差（A ）。 A.越小 B. 越大 C.不定 D.不確定 33不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是( D 。 A.位移 B.材質(zhì)鑒別 C. 探傷 D.非金屬材料 34設(shè)時域信號x(t的頻譜為X(f，則時域信號（C ）的頻譜為X(ff0）。 A . B. C. D. 35壓電式傳感器后面的放大器的主要功能為（ C ）。 A.阻抗變換 B.信號放大 C

18、. 阻抗變換和信號放大 D.不確定 36一個相鄰雙臂工作的測力電橋，如果將兩工作臂的一個應(yīng)變片均改為兩個應(yīng)變片串聯(lián)，則電橋的輸出電壓（D） A. 加大一倍 B. 減小一倍 C. 不變 D. 加大兩倍 什么是測試？說明測試系統(tǒng)的構(gòu)成及各組成部分的作用。 答：測試是測量和試驗的綜合，是一種研究型的探索型的 、論證型的測量過程，也是獲取信息的過程。 （1） 測量對象 （2） 傳感器：在測試系統(tǒng)和被測試對象之間建立了一定的連接關(guān)系，它直接感受被測量并將其轉(zhuǎn)換成電信號。是測試系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。 （3） 中間轉(zhuǎn)換電路（信號調(diào)理電路）：作用是將傳感器的輸出信號 進(jìn)行傳輸、放大和轉(zhuǎn)換，使其適合顯示、紀(jì)錄、數(shù)據(jù)

19、處理。 （4） 信號處理單衣：它是以計算機(jī)為核心對中間轉(zhuǎn)換電路的輸出信號作進(jìn)一步地處理（如：計算、頻譜分析、數(shù)據(jù)儲存等） （5） 顯示、記錄部分：作用是輸出測試結(jié)果。 說明電阻絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片的異同點，各有何優(yōu)點？ 答：相同之處在于：都是將被測量的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化，且dR/R=(1+2H+E,其中H為材料的泊桑比，E為材料的彈性模量，(1+2H是由幾何尺寸變化引起的阻值變化，E是由電阻率的變化引起的阻值變化。 不同的是，電阻應(yīng)變片是利用導(dǎo)體形變引起的阻值變化，所以dR/R(1+2H，S1+2H；而半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)使電阻率發(fā)生變化引起電阻變化。所以dR/R=E，S

20、E。 各自的優(yōu)點分別為： 電阻絲應(yīng)變片具有相當(dāng)高的適應(yīng)性；半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度高，一般為電阻絲應(yīng)變片的50-70倍。 選用傳感器的原則是什么？ 基本原則是：選用的傳感器其性能應(yīng)當(dāng)與被測信號的性質(zhì)相匹配。 靜態(tài)特性方面：a、應(yīng)使被測量的變化范圍在傳感器的線性范圍以內(nèi)，并保證線性誤差在允許范圍內(nèi)；b、傳感器的分辨率（力）從數(shù)據(jù)上應(yīng)小于測量要求的分辨率（力）c、滿足實際要求的條件下，精度不宜過高。 簡述調(diào)幅波的特點 特點有： （1） 當(dāng)調(diào)制信號x(t>0時，調(diào)幅波xm (t與載波y(t同頻同相，其幅值的大小與x(t的大小有關(guān)；x(t y(t （2） 當(dāng)x(t<0時，xm (t與載波y(t

21、 同頻反相，其幅值大小仍與x(t的大小有關(guān)； （3） 調(diào)幅波是一高頻，但其包洛線和調(diào)制信號x(t相似，其副值受x(t變化的影響，y(t的頻率越高，即波形越寬，相似程度越好。 交流電橋達(dá)到平衡時必須滿足的條件是什么？如何來實現(xiàn)交流電橋的平衡？ 答：兩個條件：相對兩臂阻抗之模的乘機(jī)應(yīng)相等，并且它們的阻抗角之和也必須相等。實現(xiàn)：電阻平衡，電容平衡。 按一階系統(tǒng)為例，簡述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟，并簡要說出一階系統(tǒng)的特性。 答：一般步驟：1）對系統(tǒng)建模，2）求拉氏變換3）求傳遞函數(shù)4）求頻率響應(yīng)函數(shù)、幅頻特性和相頻特性；6）畫相應(yīng)的圖形并分析改進(jìn)之。一階系統(tǒng)圖形有幾個關(guān)鍵點，對它進(jìn)行討論，并分析

22、最左最右的趨勢。 以二階系統(tǒng)為例，簡述求解具體系統(tǒng)頻譜 特性的一般步驟，并簡要說出二階系統(tǒng)的特性。 答：一般步驟：1）對系統(tǒng)建模，2）求拉氏變換3）求傳遞函數(shù)4）求頻率響應(yīng)函數(shù)、幅頻特性和相頻特性；6）畫相應(yīng)的圖形并分析改進(jìn)之。二階系統(tǒng)圖形有幾個關(guān)鍵點，對它進(jìn)行討論，并考慮最左最右的趨勢。 什么是調(diào)制和解調(diào)？其作用是什么？如何實現(xiàn)對信號進(jìn)行調(diào)幅和解調(diào)？ 調(diào)制：就是使一個信號的某些參數(shù)在另一個信號的控制下而發(fā)生變化的過程。 解調(diào)：從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號的過程。 作用：調(diào)制的目的：使緩變信號便于放大和輸出。解調(diào)的目的：恢復(fù)原信號。 可使用同步解調(diào)、相敏檢波的方式來實現(xiàn)對信號進(jìn)行解調(diào)。 簡述信號

23、不失真條件。 答：對一個測試裝置，其輸出y(t和輸入x(t滿足 y(t=A0x(t-0。式中A0、0 均為常量。則 ，即實現(xiàn)不失真測量的基本條件為A(= A0 =常數(shù)，(=-0 測試裝置2個環(huán)節(jié)的串聯(lián)后的頻率響應(yīng)函數(shù)與它的2個組成之間的關(guān)系是什么？為什么所有的系統(tǒng)都可以由一階和二階系統(tǒng)來組成？ 測試裝置2個環(huán)節(jié)的串聯(lián)后的頻率響應(yīng)函數(shù)是它的2個組成頻率響應(yīng)函數(shù)之積。根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，任何多項式相除都可以化簡為一次式和二次式組合而組成。故所有的系統(tǒng)都可以由一階和二階系統(tǒng)來組成。 差動型變磁阻式電感傳感器在使用時常把兩個線圈接在電橋的兩個相鄰橋臂中，試問：（1）此電橋需接入何種激勵電壓？高頻正弦電壓

24、 （2）該電橋的輸出電壓是何波形？高頻正弦波的幅值隨傳感器輸出波的變化而變化 （3）輸出電壓的幅值與傳感器的什么量有關(guān)？靈敏度 （4）輸出電壓大小能否反映被測量的方向？不能 欲知被測量的方向，測量電路中應(yīng)帶有什么環(huán)節(jié)?，在測量電路之后接入差動相敏檢波電路 2、 在用應(yīng)變儀測量機(jī)構(gòu)的應(yīng)力，應(yīng)變時，如何消除由于溫度變化所產(chǎn)生的影響？利用電橋的和差特性，將兩片應(yīng)變片分別接到測量機(jī)構(gòu)的相對面上，并接入電橋中相鄰的橋臂上，使得由于溫度變化而導(dǎo)致的輸出電壓無用值相互抵消。 3、把一個變阻器式傳感器按如圖接線，它的輸入量是什么？輸出量是什么？在什么條件下，它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系？ 輸入量是被測量的位移。輸出量是電壓值。只有當(dāng)變阻器 的最大電阻值與后接電路的輸入電阻比值趨于0時，它的 輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系 5、簡述壓電效應(yīng)現(xiàn)象；石英晶體所產(chǎn)生的橫向和縱向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷聚集在哪里？其大小分別如何計算？ 某些物質(zhì)在外力的作用下，不僅幾何尺寸發(fā)生了變化，而且內(nèi)部極化，某些表面上出現(xiàn)電荷，形 成電場。當(dāng)外力去掉時，又重新回到原來的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)現(xiàn)象。石英晶體所產(chǎn)生的眾向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷 聚集在與電軸 (X 垂直的平面上，其大