发布时间 : 星期四 文章机械工程测试(题和答案)更新完毕开始阅读7591acdd4afe04a1b171de0a
Ａ相移 Ｂ 不变 Ｃ 压缩 Ｄ 放大
５、窗函数在时域变窄，则其频域的频带（ ）。 Ａ 缩小 Ｂ 加宽 Ｃ 不变 Ｄ 不确定 ６ 脉冲函数的频谱是（ ）。
Ａ 均匀谱 Ｂ 非均匀谱 Ｃ 逐渐增高 Ｄ 逐渐降低
７ 信号的时域与频域描述方法是依靠（ ）来确立彼此的关系。 Ａ 拉氏变换 Ｂ 傅氏变换 Ｃ 卷积 Ｄ 相乘
８ 当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（ ）。 Ａ 变大 Ｂ 变小 Ｃ 不变 Ｄ 不定
９ 自感型传感器的两线圈接于电桥的相邻桥臂时，其输出灵敏度（ ）。 A 提高很多倍 B 提高一倍 C 降低一倍 D 降低许多倍 10 极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（ ）。
Ａ 成正比 Ｂ 平方成正比 Ｃ 成反比 Ｄ 平方成反比 三、判断题
1．压电传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ）
2．差动变压器的输出值只能反映铁芯位移的大小，不能反映移动的方向。 （ ） 4．η大时，自相关函数趋于0，则原信号中肯定不含周期成份。（ ） 5、在光栅传感器中，指示光栅的长度、栅距均比标尺光栅短。 （ ） 6．混迭肯定出现在fs/2左右两侧。 （ ）
7．磁带记录器中，记录磁头与重视磁头结构相似，可以相互交替使用。( ） 8．一般地，A/D转换器的位数越高，量化误差越大。 （ ）
9、从时域看，系统的输出就是输入与脉冲响应函数的乘积。（ ） 10、实现不失真测试的条件是：A(ω)=常数，且θ(ω)=ωt。 （ ） 11、压电传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ）
12、平衡电桥最终的输出为零，因此测量误差取决于可调电位器的精度，而与电桥的电源电压无关。（ ） 13、传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。 （ ） 14、一般地，A/D转换器的位数越高，量化误差越大。 （ ）
15、模—数转换过程包括采样、量化和编码，其实质是对时间和幅值的离散化。（ ） 16、在电子设备中对一些敏感导线应远离地线布置。（ ） １7、在屏蔽效能上，屏蔽盒的共盖结构优于分盖结构。（ ） １8、同一导体流经不同电流时阻值不变。（ ） １9、具有离散频谱的信号是周期信号。（ ）
20、半导体应变片是基于应变片发生机械变形引起阻值变化。（ ） 21、、变阻器式传感器常用于非接触测量。（ ）
22、如果信号中含有周期成分，则当η→￥时，Rx(η)呈周期变化。（ ） 24、具有离散频谱的信号一定是周期信号。 （ ） 25、在数字信号处理中，只要一经截断，就不可避免地引起混叠。（ ） 26、滤波器的截止频率就是其通频带的幅值-3dB处的频率。 （ ） 27.一般地，测试装置的灵敏度越高，测量范围越窄，稳定性也越差（ ）
28、模—数转换过程包括采样、量化和编码，其实质是对时间和幅值的离散化。 （ ）
29、压电式传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ）30.一般说来，测试装置的灵敏度越高，测量的范围越窄，稳定性越差。（）
31、混迭肯定出现在fs/2左右两侧。 （ ）
32、再在同一桥臂上，用两个应变片串接可提高电桥灵敏度。 （ ）
33、磁带记录器中，记录磁头与重放磁头结构相似，可以相互交替使用。 （ ） 34、滤波器的中心频率就是其通频带的幅值-3dB处的频率。 （ ） 35、压电式传感器只适宜做动态测量。 （ ）
36、Rx(η)是偶函数，Ry(η)是偶函数，故Sxy(f)是偶函数。（ ） 37.一般地，A/D转换器的位数越高，量化误差越大。（ ） 38．从时域看系统的输出就是输入与脉冲响应函数的乘积。（ ） 39．压电传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ）
40．差动变压器的输出值只能反映铁芯位移的大小，不能反映移动的方向。 （ ） 41．η大时，自相关函数趋于0，则原信号中肯定不含周期成份。 （ ）
42．在光栅传感器中，指示光栅的长度、栅距均比标尺光栅短。 （ ） 43．混迭肯定出现在fs/2左右两侧。 （ ）
44．磁带记录器中，记录磁头与重视磁头结构相似，可以相互交替使用。 （ ） 45．一般地，A/D转换器的位数越高，量化误差越大。 （ ）
46．信号的自功率谱密度和信号的幅值谱一样可以反映信号的频域结构。（ ） 47．任意截取一段周期信号都可以获得准确的频谱。 （ ）
48．恒带宽比滤波器在低频段和高频段都具有同样的分辨力。 （ ） 49．极距变化型电容传感器的测量范围可达数十毫米。 （ ） 50．如果信号中含有周期成分，则当η 0时，Rx(η)呈周期变化。 （ ） 51．动态范围是指装置输出的测量上限值与下限值的比值。 （ ） 52．同一形式的传递函数可以表征具有相同传递特性的不同物理系统。 （ ） 53．从时域看，系统的输出就是输入与系统的脉冲响应函数的卷积。 （ ） 54.金属丝电阻应变片是利用导体电阻率变化工作的。 （ ） 55.功能型光纤传感器的光纤既传光又传感。 （ ） 56.通常把带宽和中心频率的比值成为滤波器的品质因素。（ ）
57.周期函数的自相关函数其幅值与相位与原周期信号的幅值、相位有关。（ ） 58.泄漏是由于截断引起的，可通过提高采样频率来消除。（ ）
59.最高采样频率和转换位数是A/D、D/A转换器的最主要的技术指标。（ ） 60.电阻反馈的电荷放大器，输出电压与输入电压成正比。（ ）
61.热敏电阻 具有负的电阻温度系数，随温度上升而阻值下降。 （ ） 62.从时域看，系统的输出就是输入与脉冲响应函数的乘积。（ ） 63.实现不失真测试的条件是：A(ω)=常数，且θ(ω)=ωt。（ ）
64.差动变压器的输出值只能反映铁芯位移的大小，不能反映移动的方向。 （ ） 65.压电传感器是一个具有一定电容的电荷源。 （ ） 66.平衡电桥最终的输出为零，因此测量误差取决于可调电位器的精度，而与电桥的电源电压无关。 （ ） 67.传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。 （ ）
68.η大时，自相关函数趋于0，则原信号中肯定不含有周期成分。 （ ） 69.在光栅传感器中，指示光栅的长度、栅距均比标尺光栅短。 （ ） 四.名词解释
非线性度 压阻效应 滤波器的频率分辨力 灵敏度 线性度 回程误差 负载效应 压电效应 采样定理 霍尔效应 截断 泄漏 采样 五.简答题：
１、简述不平衡电桥的工作原理，并画出工作原理图。 ２、比较极距变化型与面积变化型电容传感器的灵敏度， ３、请利用欧拉公式推导正弦函数的实频图与虚频图。
４、已知一个周期性三角波，其周期为Ｔ，当t＝０时峰值为Ａ，画出该波的频谱图。 ５、简述交流电桥的平衡条件。 ６、简述选用传感器的原则。
7.欲对机床的振动情况进行测量。试选择某种传感器，给出可行性方案，并简述工作过程。
8、在动态电阻应变仪上，为什么除了设有电阻平衡旋钮外，还 设有电容平衡旋钮？为什么电桥激励电压频率为10KHz，而工作频率为0~1500Hz？
9、某系统的输入信号为x(t)，输出为y(t)，若输出 y(t) 与输入x(t)相同，输入的自相关函数Rx(η)和输入——输出的互相关函数Rxy(η)之间的关系为Rx(η)=Rxy(η+T),试说明该系统起什么作用？为什么？ 10.试从一阶环节对阶跃响应特性和所取“稳定时间”，讨论低通滤波器的带宽和建立时间Te的关系。 11.欲测液位，试采用某种传感器进行测量，绘出可行性方案，并简述工作过程。 12.试说明二阶装置阻尼比多采用ζ=0.6~0.7的原因。
13、某系统的输入信号为x(t)，输出为y(t)，若输出 y(t) 与输入x(t)相同，输入的自相关函数Rx(η)
和输入——输出的互相关函数Rxy(η)之间的关系为Rx(η)=Rxy(η+T),试说明该系统起什么作用？为什么？
14.在动态电阻应变仪上，为什么除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？为什么电桥激励电压频
率为10KHz，而工作频率为0~1500Hz？
15.试用某种传感器对压力P进行测量，请绘出可行性方案原理图，并简述工作过程。 16.某信号的自相关函数为Acosωη，试确定该信号表达式。
17.现用灵敏度为s的电阻应变片组成全桥，测量某构件的应变，若已知应变变化规律为ε(t)，电桥激励
电压u0 = Ecosω0t （ω0>ωn）。试画出电桥输出电压的波形及其频谱。若 ω0<ωn时，将会出现什么现象，从信号处理的角度分析，如何避免这种现象？
18.试从一阶惯性环节对阶跃响应特性和所取“稳定时间”，讨论低通滤波器的带宽和建立时间Te的关系。 19.周期信号的频谱有什么特点？在《谐波分析实验》中，为何各次谐波的幅值变化规律不很理想（如有的
不是等幅三角波，有的幅值相差较远等）？为何合成后的波形与标准方波相差较大？ 20.试用三种传感器分别对压力P进行测量，请绘出可行性方案原理图，并简述工作过程。 21.说明极距变化型电容传感器的工作原理及应用特点。 22.避免频率混叠应采取哪些措施？
23.试用某种传感器对压力P进行测量，请绘出可行性方案原理图，并简述工作过程。 24.某信号的自相关函数为Acosωη，试确定该信号表达式。
25.试从一阶惯性环节对阶跃响应特性和所取“稳定时间”，讨论低通滤波器的带宽和建立时间Te的关系。 26.周期信号的频谱有什么特点？ 27.减轻负载效应采取哪些措施？
28.多通道数据采集系统有哪些结构形式？
29.试分析为什么应用互相关分析可以消除信号中的噪声干扰？ 30.简述电涡流传感器的工作原理。 31.电容式传感器有那几种测量电路？ 32.传感器选用应考虑的基本原则有哪些？
33.请谈谈通过本门课程学习后你对工程测试技术的认识，以及你对课程内容、教学手段和教学方法的意见
和建议。
34.试举出3个你学习、生活中接触到的测试技术应用实例，简要说明其作用和工作原理？ 35.在频谱分析中窗函数有什幺作用 ？
36.请分别举出三种接触式传感器和非接触式传感器。简要说明其工作原理。 六、计算题：
１、某个信号的付氏展开式为x(t)=20-10cos(ωt)-4cos(3ωt-π/2)，画出其频谱图。
２、用时间常数为0.001秒的一阶装置对正弦信号进行测量，要求振幅误差在5/100以内，求该装置能够测量的正弦信号的最高频率。
３、用一个时间常数为0.35秒的一阶装置去测量周期分别为１秒，２秒和５秒的正弦信号，问幅值误差分别为多少？
4、用电阻应变片组成全桥，测某物件的应变，已知其变化规律为ε(t)=A+Bcos10t+Acos100t,若电桥激励电压为u0，u0=Esin10000t，试求： （1） 写出电桥的输出电压表达式；
（2） 电桥输出的频谱（包括幅频谱、相频谱）。
5.设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz，阻尼比为ξ=0.7。 （1）用该传感器作频率为400Hz正弦力测试时，其幅值比A(ω)和相角差θ(ω)各为多少？
（2）若用其测量频率为400Hz的方波信号，输出信号是否失真？为什么？作出输出信号的波形图。
6.液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为 4dy/dx+2y = 2×103x。y:
水银柱高（m），x:被测温度（°） 求：（1）水银温度计的传递函数；
（2）温度计的时间常数及静态灵敏度；
（3）若被测水温是频率为0.5Hz的正弦信号，求此时的振幅误差和相角误差。
7.周期信号的频谱有什么特点？在《谐波分析实验》中，为何各次谐波的幅值变化规律不很理想（如有的不
是等幅三角函数波、有的幅值与理论相差较远等）？为何合成后的波形与标准方波相差较大？
8.若将高、低通网络直接串联，（1）问是否能组成带通滤波器？为什么？ （2）若能组成，试写出上、下截止频率的表达式，并计算带通滤波器的中心频率。（3）推导出该网络的传递函数。
9.用电阻应变片组成全桥，测某物件的应变，已知其变化规律为ε(t)=A+Acos100t,若电桥激励电压为u0，u0=Esin10000t，试求：写出电桥的输出电压表达式；电桥输出的频谱（包括幅频谱、相频谱）。 10、欲测量液体压力。试选用合适的传感器及测量电路，给出可行性方案。
11、某一系统的输出信号为x(t), 若输出y(t)与输入x(t)相同，输入的自相关函数Rx(η)和输入-输出的互相关函数Rxy (η)之间的关系为Rx (η)=Rxy(T+η)，试说明该系统起什么作用。
12、差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中，试问：此电桥需接入何种激励电压？该电桥的输出电压是何波形？输出电压的幅值与传感器的什么量有关？输出电压大小能否反映被测量的方向？欲知被测量的方向，测量电路中应带有什么环节？
13、抗混滤波器的作用是什么？ 它选用何种滤波器？ 其截止频率如何确定？ 14、某信号的自相关函数为Acosωη，试确定该信号的表达式。
15、用三种传感器分别对转速进行测量，请绘出可行性方案原理图，并简述工作过程。 16、欲测量液体压力。试选用合适的传感器及测量电路，给出可行性方案。 17、已知调幅波x(t)=100+30cosΩt+20cos4Ωt)(cosω0t)，其中，f0=10KHz。 求：（1）x(t)所包含的各分量的频率与幅值；
（2）绘出调制信号的频谱和调幅波的频谱（包括幅频谱、相频谱）。
18.液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为：4dy/dx+2y=2×10-3x，y：水银柱高（m），x：被测温度（o）。求： （1） 水银温度计的传递函数；
（2） 温度计的时间常数及静态灵敏度；
（3） 若被测水温 变化规律是0.5Hz的正弦信号，求此时的振幅误差和相角差。
19.将信号cosωt输入一传递函数为H(s)=1/(ηs+1)的一阶装置后，试求其包括瞬态过程在内的输出表达
式。
20.一个直流应变电桥如图1a所示，已知R1=R2=R3=R4=R=100Ω, E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。 求：1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化ΔR1/R=1/100时，输出电压为多少？
2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2能否感受同样极性的应变，为什么？
3）若要测量图1b所示悬臂梁的受力F, 四个臂全部为应变片，请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。
R1FR2U0R3R4E
(a) (b) 图1
21.已知调幅波xa(t)=(100+50sin300t+30sin900t)(100cos10000t)。 试求：1）xa(t)所包含的各分量的频率及幅值；2）绘出调制信号与调幅波的频谱。
22.一滤波器电路如图所示，R=0.5KΩ，C=2uF，1）该滤波器是低通、高通还是带通滤波器？2）确定频率响应函数H(ω)以及滤波器的截止频率;3）当输入信号ux=100cos(1000t-45?)时，求输出信号uy, 并比较其幅值及相位关系。
uxuy
23.选用合适的非接触式传感器测量一旋转轴的转速和轴心轨迹，画出传感器布置示意图并说明其测量原理。 24.欲设计一种测量轴两端受力后的相对扭转变形角的方法，画出示意图并说明其工作原理。
25.下面是大型空气压缩机传动装置简图和在减速箱上测得的振动信号波形和频谱，请从频谱上读出信号的特征参数，并判断那一根传动轴是主要的振动源，说明判断依据？