機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)考試題B及答案

機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)考試題B及答案機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)考試題B及答案機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)考試題B及答案資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)考試題B及答案版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：一、填空題（每題1分，共10分）構(gòu)成信號(hào)的各頻率分量的集合稱為。在時(shí)間信號(hào)幅值不變的條件下，若x(t)X(f)，則（k>0）。如果函數(shù)與某一連續(xù)信號(hào)相乘，則其乘積僅在t=0處得到其余各點(diǎn)之乘積均為零。在平穩(wěn)隨機(jī)過程中，若任一單個(gè)樣本函數(shù)的時(shí)間平均統(tǒng)計(jì)特征等于該過程的集合平均統(tǒng)計(jì)特征，這樣的平穩(wěn)隨機(jī)過程稱為隨機(jī)過程。當(dāng)測量裝置的輸入x有一個(gè)增量，引起其輸出y發(fā)生相應(yīng)變化，則該裝置的絕對(duì)靈敏度為S=。兩個(gè)傳遞函數(shù)各為H1(s)和H2(s)的環(huán)節(jié)，其串聯(lián)后所組成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(s)為。半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的效應(yīng)。渦流式傳感器的變換原理是利用在交流磁場中的渦流效應(yīng)。設(shè)兩光柵刻線間的夾角為，柵距均為W，則二者所生成之英爾條紋間的距離BH=。10.信號(hào)的時(shí)域描述是信號(hào)時(shí)間歷程的直接記錄，頻域描述則反映了信號(hào)的。單項(xiàng)選擇題（在下列每小題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其字母標(biāo)號(hào)填入題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共20分）1.二階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是它的() A.時(shí)間常數(shù) B.傳遞函數(shù)H(s) C.固有頻率和阻尼比 D.功率譜2.差動(dòng)變壓器式電感傳感器是把被測位移量轉(zhuǎn)換成()的變化裝置，通過這一轉(zhuǎn)換從而獲得相應(yīng)的電壓輸出。 A.線圈自感 B.線圈互感 調(diào)諧振蕩 調(diào)諧振蕩3.智能傳感器具有辨認(rèn)、識(shí)別與判斷的功能，它是由（）而成。 A.智能型材料研制 B.傳感器與記憶合金組裝 C.傳感器與機(jī)器人組合 D.傳感器與計(jì)算機(jī)組合低通濾波器中，RC值越大，則（） A.上截止頻率越低 B.下截止頻率越低 C.上截止頻率越高 D.下截止頻率越高5.周期信號(hào)在時(shí)域內(nèi)按時(shí)間間隔Ts采樣后，其頻譜將具有（）特征。 A.周期、離散 B.非周期、離散 C.周期、連續(xù) D.非周期、連續(xù)6.無論二階系統(tǒng)的阻尼比如何變化，當(dāng)它所受的激振力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，該系統(tǒng)的位移與激振力之間的相位差必為（）A. B. C. D.之間反復(fù)變化的值7.某隨機(jī)信號(hào)的方差為，均方值為，均值為，則三者之間（） A.存在關(guān)系式 B.存在關(guān)系式 C.存在關(guān)系式 D.相互獨(dú)立、沒有固定的關(guān)系式8.測量裝置的頻率特性為和，當(dāng)它們滿足（）條件時(shí)，輸出波形與輸入波形將相似而無失真。 A.=1，=0B.=常量，=常量 C.=常量，=—時(shí)間延遲 D.=1，=19.二階欠阻尼系統(tǒng)固有圓頻率為，阻尼比為，在激振力消失后將作衰減周期運(yùn)動(dòng)，其與和的關(guān)系為（） A. B. C. D.10.渦流式電感傳感器的測量電路一般用（） A.電容反饋式放大電路 B.阻抗分壓式調(diào)幅電路或調(diào)頻電路 C.電阻電容式積分電路 D.電橋式脈寬調(diào)制電路11.電荷放大器是一個(gè)（）放大器。 A.高增益，帶電阻的電流反饋式 B.低增益，帶電容反饋的積分運(yùn)算 C.高增益，帶電容反饋的運(yùn)算 D.帶電橋的高增益12.磁電式傳感器是把被測物理量轉(zhuǎn)換為（）的一種傳感器。 A.磁阻變化量 B.電荷量 C.電感變化量 D.感應(yīng)電動(dòng)勢13.一般常用的光電池有硒、硅、碲化鎘、硫化鎘等的pn結(jié)，其中作為能量轉(zhuǎn)換器使用最多的是（）光電池。 A.硒 B.硅 C.碲化鎘 D.硫化鎘14.傳感器與被測量的對(duì)應(yīng)程度可用其（）表示。 A.精確度 B.穩(wěn)定性 C.線性 D.靈敏度15.設(shè)某信號(hào)中最高頻率為fc，按采樣定理，采樣頻率fs必須（） A.大于fc的（3～4）倍 B.大于fc的2倍 C.等于fc的2倍 D.小于fc的2倍16.自相關(guān)函數(shù)是區(qū)別信號(hào)類型的一個(gè)有效手段，若信號(hào)中含有周期成分則其自相關(guān)函數(shù)（） A.在很大時(shí)衰減也很小 B.在很小時(shí)衰減就很大 C.在很大時(shí)都不衰減并具有明顯的周期性 D.在很大時(shí)不衰減但不具明顯的周期性17.兩個(gè)均值為零且具有相同頻率的周期信號(hào)，其互相關(guān)函數(shù)中保留了（）這兩個(gè)信號(hào)的圓頻率這兩上信號(hào)的幅值x0和y0以及相位差其中一個(gè)信號(hào)的幅值x0（或y0）而且失去了相位關(guān)系這兩個(gè)信號(hào)的圓頻率，對(duì)應(yīng)的幅值x0和y0以及相位差18.回轉(zhuǎn)軸的誤差運(yùn)動(dòng)是指（）誤差運(yùn)動(dòng)。 A.軸線的純徑向 B.軸線的徑向、軸向和角度的總體 C.軸的回轉(zhuǎn)角速度不均勻而導(dǎo)致的 D.軸的徑向和軸向19.壓電晶體式測力儀（）剛度大，靈敏度高、頻率響應(yīng)寬但穩(wěn)定性不良剛度大，靈敏度高、穩(wěn)定性好、但頻率響應(yīng)不寬剛度好，靈敏度高、穩(wěn)定性好、頻率響應(yīng)寬剛度好，靈敏度低、穩(wěn)定性不良、頻率響應(yīng)寬20.通常采用的彈性式壓力敏感元件有（）三類。 A.波登管、膜片和雙金屬片 B.八角環(huán)、膜片和波紋管 C.波登管、螺形簧和C形簧 D.波登管、膜片和波紋管三、多項(xiàng)選擇題（在下列各小題的五個(gè)備選答案中有二至五個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案全部選出，并將其字母填入題干的括號(hào)內(nèi)，正確答案沒有選全或有錯(cuò)選的，該題無分。每小題1分，共10分）1.周期信號(hào)的強(qiáng)度以()來表達(dá)。 A.峰值 B.絕對(duì)均值 C.方差 D.有效值 E.平均功率2. 一般交流電壓表均按有效值刻度在測量非正弦信號(hào)時(shí),其輸出量()不一定和信號(hào)的有效值成比例一定和信號(hào)的有效值成比例一定和信號(hào)的峰值成比例可能和信號(hào)的峰值或者絕對(duì)均值成比例,視表內(nèi)檢波電路而定E.一定和信號(hào)的絕對(duì)均值成比例3.非周期信號(hào)的幅值譜|X(f)|和周期信號(hào)的幅值譜|Cn|很相似,但兩者是有差別的。其差別突出表現(xiàn)在() A.|Cn|的量綱與信號(hào)幅值量綱不一樣 B.|X(f)|的量綱與信號(hào)幅值量綱不一樣 C.|Cn|的量綱與信號(hào)幅值量綱一樣 D.|X(f)|的量綱與信號(hào)幅值量綱一樣 E.|Cn|和|X(f)|的量綱雖然相同但物理概念不一樣4.若G(f)是g(t)的頻譜,設(shè)g(t)為時(shí)域中的周期脈沖序列,其周期為Ts，其幅值為1，則頻域中的G(f)必為（） A.周期脈沖序列 B.周期連續(xù)函數(shù) C.周期為 D.幅值為 E.非周期連續(xù)函數(shù)5.描述各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)信號(hào)的主要特征參數(shù)有（） A.均值、方差 B.均方值 C.概率密度函數(shù) D.自相關(guān)函數(shù) E.功率譜密度函數(shù)6.一般而言，測量裝置的靈敏度越高，則（） A.動(dòng)態(tài)特性越好 B.動(dòng)態(tài)特性越差 C.測量范圍越窄 D.測量范圍越寬 E.穩(wěn)定性越差7.所謂伯德圖（Bode圖）是指（）曲線的總稱。 A. B. C. D. E.8.實(shí)際濾波器的基本參數(shù)有（） A.紋波幅度和截止頻率 B.帶寬和品質(zhì)因素 C.倍頻程選擇性 D.矩形系數(shù) E.放大系數(shù)9.實(shí)現(xiàn)A/D變換的方法很多。例如（） A.積分式 B.微分式 C.跟蹤比較式 D.斜坡比較式 E.逐次逼近式10.考慮到不失真條件，光線示波器中的振子應(yīng)有如下要求（）固有頻率應(yīng)盡可能高，阻尼比盡可能低阻尼比接近,固有頻率約為被測信號(hào)的2倍固有頻率應(yīng)盡可能低,阻尼比接近活動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要小要用扭轉(zhuǎn)剛度較小的張絲,相應(yīng)地該振子的靈敏度提高四、問答題（每小題5分，共25分）電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？下圖是一種傳感器的工作原理圖，試問這是何種形式的傳感器？用圖中符號(hào)簡述其工作原理。選用傳感器時(shí)要考慮哪些問題？什么叫調(diào)制什么叫解調(diào)在測量中為何要將信號(hào)先調(diào)制然后又解調(diào)光電轉(zhuǎn)換元件有哪些優(yōu)點(diǎn)？由于這些優(yōu)點(diǎn)使它在工業(yè)技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。計(jì)算題（每題10分，共20分）1.用一階量儀作100Hz 正弦信號(hào)的測量，如要限制振幅誤差在5%以內(nèi)，則該量儀的時(shí)間常數(shù)應(yīng)設(shè)計(jì)成多大？

2.某光線示波器的振動(dòng)子輸入i(t)為單位階躍，輸出如下圖所示的衰減振動(dòng)，試根據(jù)圖中數(shù)據(jù)確定該振動(dòng)子的固有頻率及阻尼比。綜合題（共10分）一精密高速機(jī)床，傳動(dòng)部分由電機(jī)、齒輪、滾動(dòng)軸承等組成，因操作不當(dāng)產(chǎn)生了振動(dòng)現(xiàn)象?，F(xiàn)要求：組成一個(gè)測量該振動(dòng)加速度的測試系統(tǒng)（以框圖形式表述）簡述傳感器的選用原則，簡述框圖各組成部分的作用，簡述信號(hào)分析時(shí)，欲得到信號(hào)頻譜所采用數(shù)字信號(hào)處理的具體步驟。任選題（共5分。以下共有3小題，考生任選一題解答，多做則以前一題計(jì)分。）采用數(shù)字信號(hào)處理方法對(duì)測試信號(hào)進(jìn)行分析前,必須對(duì)所獲取的模擬信號(hào)進(jìn)行哪些預(yù)處理工作？一磁電式速度傳感器的幅頻和相頻特性如下圖所示，其中為該傳感器的固有角頻率，為被測角頻率，其阻尼比為，為了盡量減小測量時(shí)的幅值和相位誤差，（1）該傳感器應(yīng)工作在什么條件下（

2）f0=10Hz時(shí)，其工作最低頻率(f)范圍應(yīng)為多少？

測量主軸回轉(zhuǎn)誤差運(yùn)動(dòng)，需使用位移傳感器。試根據(jù)回轉(zhuǎn)誤差運(yùn)動(dòng)測量的特定情況（例如：精確度高、量程范圍小、不允許與測量零件接觸、主軸表面材質(zhì)不一定均勻等），逐一分析電感式、電容式、電阻式、光柵式、磁柵式的性能，確定它們適用與否。答案填空題（每題1分，共10分）1.頻譜 2.3. 4.各態(tài)歷經(jīng)5. 6.7.壓阻 8.金屬導(dǎo)體9. 10.頻率結(jié)構(gòu)單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分） 多項(xiàng)選擇題（每題1分，共10分） 問答題（每小題5分，共25分）1.電阻絲應(yīng)變片利用導(dǎo)體形變引起電阻變化，半導(dǎo)體應(yīng)變片利用半導(dǎo)體電阻率變化引起電阻變化。2.本題圖所示為差動(dòng)變壓器式傳感器的工作原理圖。測桿P在中間位置時(shí)，之間的互感與之間的互感相等，感應(yīng)電勢，測桿上移后,的互感增大,互感減小,反之。3.選用傳感器要考慮（1）靈敏度 （2）響應(yīng)特性（3）線性范圍 （4）穩(wěn)定性（5）精確度 （6）測量方法4.把緩慢變化的信號(hào)變?yōu)轭l率適當(dāng)?shù)慕涣餍盘?hào)稱為信號(hào)調(diào)制；把調(diào)制過的交流信號(hào)還原到原來的信號(hào)稱為解調(diào)。調(diào)制的目的是為了便于信號(hào)的處理和放大。5.光電轉(zhuǎn)換元件的優(yōu)點(diǎn)是：靈敏度高、體積小、重量輕、性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜。計(jì)算題（每小題10分，共20分）一階量儀的頻率響應(yīng)函數(shù)①②幅頻特性， ③欲誤差小于5%，應(yīng)大于,已知④故:應(yīng)大于,⑤解得:2.①由圖可見衰減振動(dòng)的周期為=s即衰減振動(dòng)的頻率，相應(yīng)②阻尼比與振幅衰減的關(guān)系為，圖中注明③故有，解得④衰減振動(dòng)與無阻尼振動(dòng)的關(guān)系為⑤代入值，得綜合題（共10分）（1）（2）測量對(duì)象為高速、精密機(jī)床的振動(dòng)，其頻率較高、振幅不太大，宜采用壓電加速計(jì)。（3）被測對(duì)象產(chǎn)生的振動(dòng)，其加速度被壓電加速度計(jì)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電荷），然后被電荷放大器轉(zhuǎn)換為被放大了的電壓信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)的預(yù)處理及A/D轉(zhuǎn)換和運(yùn)算處理后得到處理數(shù)據(jù)，再經(jīng)顯示記錄即可得到測量處理結(jié)果。（4）①信號(hào)預(yù)處理②采樣和量化（A/D轉(zhuǎn)換）③確定分析信號(hào)的長度T和數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)N④選窗函數(shù)（加窗）⑤進(jìn)行FFT運(yùn)算，從而得到信號(hào)頻譜任選題（每題5分）1.（1）如果處理前為調(diào)制信號(hào)首先要進(jìn)行解調(diào)，如果不是調(diào)制信號(hào)則不需解調(diào)。（2）抗混疊瀘波。（3）消除直流分量（當(dāng)測試信號(hào)中不應(yīng)有直流分量時(shí)