机械工程测试技术试题(含答案)
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一、选择题1、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、52、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有___D___ 和__D____。
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3、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4、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6、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7、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t时,相关程度__B____。
A、最低B、最高C、适中D、一般8、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9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取( )A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号10、时域信号的时移,则频谱变化为()A、扩展B、压缩C、不变D、相移11、记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽( )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12、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( )A、愈大愈好B、愈小愈好C、接近1/2D、接近13、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( )A、A1sin(w1t+φ1)+A2sin(w2t+φ2)B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1'sinw1t+A2'sinw2tD、A1'sin(w1t+φ'1)+A2'sin(w2t+φ2')15、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( )A、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式16、只使在fe1~fe2间频率的信号通过,应采用()滤波器A、带阻B、带通C、高通D、低通17、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( )振动子的固有频率fnA、等于B、>2倍C、≤(0.5-0.6)D、<0.1倍18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用()放大器。
第一章 绪论1、列举出一些农业工程中应用测试技术的例子。
2、写一篇关于位移、速度、温度、力或应变测量系统的构成和测量过程的简短报告。
3、何谓测量误差?通常测量误差是如何分类、表示的?4、为什么是用测量仪器时,不仅要考虑其准确度,而且要考虑其量程?第二章 测试装置基本特性1、填空题1) 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ,输入信号2sin)(tt x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω ,幅值=y ,相位=φ 。
2)当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时,该系统能实现 测试。
此时,系统的频率特性为=)(ωj H 。
3)传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的 越小。
4)一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有 关系为最佳。
2、选择题 1)( )不属于测试系统的静特性。
(1)灵敏度 (2)线性度 (3)回程误差 (4)阻尼系数2)从时域上看,系统的输出是输入与该系统 响应的卷积。
(1)正弦 (2)阶跃 (3)脉冲 (4)斜坡3)两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ,则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为( )。
(1))()(21ωωQ Q (2))()(21ωωQ Q + (3))()()()(2121ωωωωQ Q Q Q +(4))()(21ωωQ Q -4)一阶系统的阶跃响应中,超调量( )。
(1)存在,但<5% (2)存在,但<1 (3)在时间常数很小时存在 (4)不存在5)忽略质量的单自由度振动系统是 系统。
(1)零阶 (2)一阶 (3)二阶 (4)高阶 6)一阶系统的动态特性参数是( )。
固有频率 (2)线性度 (3)时间常数 (4)阻尼比7)用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数,可取输出值达到稳态值( )倍所经过的时间作为时间常数。
(1)0.632 (2)0.865 (3)0.950 (4)0.982 3、判断题1)在线性时不变系统中,当初始条件为零时,系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。
机械工程测试技术考试题及答案一、选择题1.机床主轴的主要用途是: A. 固定工件 B. 固定刀具 C. 固定主轴箱 D.转动刀具和工件答案:D2.齿轮传动的优点是: A. 传动效率高 B. 传动平稳 C. 转速范围广 D. 传动比可调答案:A、B、C、D3.测量中一个刻度最小的量值称为: A. 分度 B. 标准量 C. 刻度 D. 分度带答案:A二、填空题1.若要进行精密测量,需要使用________测量工具进行测量。
答案:微型2.热处理是通过对材料进行加热和________控制来改变其组织和性能。
答案:冷却3.润滑油的主要作用是减少________和________之间的摩擦。
答案:金属、金属三、简答题1.请简要描述传动结构中的平面副和柱面副的区别与应用领域。
答:平面副是一个简单的副,由于平面的所有点只有两个不受约束的旋转自由度,因此平面副的应用广泛。
常见的平面副有滑动副、齿轮副等。
柱面副是由一个圆柱面接触和约束的副,它具有更高的刚度和承载能力,因此适用于承受大载荷和高速旋转的场合。
柱面副常用于轴承、齿轮传动等。
2.请简要介绍机械工程中常用的热处理方法,并说明其作用。
答:机械工程中常用的热处理方法包括淬火、回火、退火等。
淬火是将材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却,以使材料获得高硬度和韧性。
回火是将经过淬火的材料加热至较低的温度,然后冷却,在一定程度上降低材料的硬度和提高韧性。
退火是将材料加热到一定温度,然后缓慢冷却,以改变材料的组织结构,提高材料的可加工性和塑性。
四、论述题请论述机械工程测试技术在产品质量控制中的应用。
答:机械工程测试技术在产品质量控制中起着重要作用。
通过对产品进行各种性能指标的测试和检测,可以实时监测产品的质量状况,并对产品进行调整和改进。
测试技术可以通过检测产品的尺寸、形状、力学性能等方面的指标,来评估产品的质量水平。
通过合理选择和应用测试技术,可以有效地提高产品的质量控制水平,避免不合格品的出现,提高产品的竞争力和市场占有率。
机械工程测试技术试卷及答案Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-《机械工程测试技术基础》试题1一、 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 ,改善非线性,进行 补偿。
4.为了 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 桥臂上。
5.调幅信号由载波的 携带信号的信息,而调频信号则由载波的 携带信号的信息。
6.绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 。
7.信号的有效值又称为 ,有效值的平方称为 ,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 ,后者频谱特点是 。
9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是 和 。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 。
其几何意义是 。
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( )。
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 相乘B .相加C .相减 D.相除3.描述周期信号的数学工具是( )。
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,( )是周期信号。
A .5cos100()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t tt ππ=+-∞<<+∞ 5.时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为( )。
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( )的程度。
一、选择题1、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____2__倍。
2、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有__时域法_和 __频域法_。
3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__压电效应____。
4、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___灵敏度___。
6、信息与信号二者间关系是___信息在信号之中___。
7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值,表明其中一个信号和另一个信号时移t 0时,相关程度___最高__.8、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的___被测量__越小。
9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取(有用信号)10、时域信号的时移,则频谱变化为( 相移 )11、 记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽(变窄,幅值增高)12、 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(接近1/√2 )13、 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(A1'sin(w1t+φ'1)+A2'sin (w2t+φ2'))14、 概率密度函数提供了随机信号(沿幅值域分布)的信息15、 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(电涡流式)16、 只使在fe 1~fe 2间频率的信号通过,应采用(带通)滤波器17、 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(≤(0.5-0。
6) )振动子的固有频率fn18、 为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用(电荷)放大器。
19、 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(含有周期成份).20、 正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息(丢失)21、 不能用确定的数学公式表达的信号是(随机)信号。
22、 非线性度是表示定度曲线(偏离其拟合直线)的程度。
一、填空(每空1份.共20分)1.测试技术的基本任务是获取有用的信息2.从时域看.系统的输出是其输入与该系统脉冲响应函数的卷积。
3.信号的时域描述.以时间(t) 为独立变量;而信号的频域描述.以频率f或)(ω为独立变量。
4.如果一个信号的最高频率为50Hz.为了防止在时域采样过程中出现混叠现象.采样频率应该大于 100Hz。
5.在桥式测量电路中.根据其激励电压(或工作电压或桥压或电源)的性质.可将其分为直流电桥与交流电桥。
6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于:前者利用导体机械形变引起的电阻变化.后者利用半导体电阻率的(或半导体压阻效应)变化引起的电阻变化。
7.压电式传感器是利用某些物质的压电效应而工作的。
8.带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1.其带宽B =12ccff-;若其带宽为1/3倍频程则fc2= 32 fc1。
9.属于能量控制型的传感器有电阻式传感器、涡电流传感器电容式传感器、电感式传感器等。
10. 根据载波受调制的参数不同.调制可分为调幅、调频、调相。
11. 相关滤波的工作原理是同频相关不同频不相关/同频检测原理12 测试装置的动态特性可以用传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数进行数学描述。
二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上.每题1分.共10分)1.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 非周期C 瞬态D 随机2.平稳随机过程必须 B 。
A 连续 B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均3.一阶系统的动态特性参数是 C 。
A 固有频率B 阻尼比C 时间常数D 灵敏度4.系统在全量程内.输入量由小到大及由大到小时.对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 A 。
A 回程误差B 绝对误差C 相对误差D 非线性误差5.电阻应变片的输入为 B 。
A 力B 应变C 速度D 加速度6. D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
一、 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,而调频信号那么由载波的 频率 携带信号的信息。
6.绘制周期信号()x t 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2ψ,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()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 0()x t t -。
其几何意义是 把原函数图像平移至0t 位置处 。
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.以下函数表达式中,(B)是周期信号。
A .5cos100()0tt x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()atx t et t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t tt ππ=+-∞<<+∞5.时域信号的时间尺度压缩时,那么其频带的变化为(B)。
目录第一章习题 (2)参考答案 (7)典型例题 (10)第二章习题 (22)参考答案 (25)典型例题 (26)第三章习题 (40)参考答案 (43)典型例题 (44)第四章习题 (52)参考答案 (57)典型例题 (58)第五章习题 (66)参考答案 (70)典型例题 (71)第一章习题一、 选择题1.描述周期信号的数学工具是( )。
.A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换 D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的( )。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是( )。
A .离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是( )。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的,也可能是无限的5.下列函数表达式中,( )是周期信号。
B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C.()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是( )。
A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的7.描述非周期信号的数学工具是( )。
A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数8.下列信号中,( )信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sin x t t =+C.0()sin at x t e t ω-=⋅9.连续非周期信号的频谱是( )。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号,当持续时间延长时,则频域中的高频成分( )。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移,则频域信号将会( )。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知 ()12sin ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数,则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为( )。
机械工程测试技术基础习题及答案第一章一、选择题1.描述周期信号的数学工具是。
A .相关函数B .傅氏级数C .博氏变换D 拉氏变换2.傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的。
A .相位B .周期 C.振幅 D.频率3.复杂周期信号的频谱是。
A.离散的B.连续的C. δ函数函数4.下列函数表达式中,是周期信号。
A.=)(t x <≥00010cos 5t t t当当πB.)(10cos 1020sin 5)(+∞<<-∞+=t tt t x ππ C.)(20cos 20)(+∞<<-∞=-t t et x at π5.描述非周期信号的数学工具是。
A.三角函数 B .拉氏变换 C.傅氏变换 D.傅氏级数6.下列信号中信号的频谱是连续的。
A.)3sin()sin()(21?ω?ω+++=t B t A t xB.t t t x 50sin 330sin 5)(+=C.t e t x at 0sin )(ω?=-7.连续非周期信号的频谱是。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的 D .连续、周期的8.将时域信号进行时移,则频域信号将会。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移相9.已知)(,sin 12)(t t t x δω=为单位脉冲函数,则积分dt t t x )2()(?∞∞--?ωπδ的函数值为。
A .6 B. 0 C .1210.如果1)(?t δ,根据傅氏变换的性质,则有0)(0t j et t ωδ-?-。
A.时移B.频移 C .相似 D.对称二、填空题l.信号可分为和两大类。
2.确定性信号可分为和两类,前者频谱特点是,后者频谱特点是。
3.周期信号的傅氏三角级数中的n 是从到展开的。
傅氏复指数级数中的n 是从到展开的。
4.工程中常见的周期信号,其谐波分量的幅值总是随谐波次数n 的增加而的,因此,没有必要取那些高次的谐波分量。
5.周期方波的傅氏级数:)?+++=t t AA t x 0013cos 31(cos 2)(ωωπ周期三角波的傅氏级数:)?++++=t t t A t x 000225cos 2513cos 91(cos 42A )(ωωωπ,它们的直流分量分别是和。
测试技术试题及答案第一次作业1、一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节,每个环节的作用是什么?答:主要环节:试验装置、测量装置、数据处理装置、记录装置。
作用:1试验装置:试验装置是使被测对象处于预定的状态下,并将其有关方面的内在联系充分显露出来,以便进行有效测量的一种专门装置。
2测量装置:测量装置是把被测量通过传感器变换成电信号,经过后接仪器的变换、放大、运算,将其变成易于处理和记录的信号。
3数据处理装置:数据处理装置是将测量装置输出的信号进一步进行处理以排除干扰和噪声污染,并清楚的估计测量数据的可靠度,获取有用的特征信息。
4记录装置:记录装置是测试系统的输出环节,它可将对被测对象所测得的有用信号及其变化过程显示或记录下来。
第二次作业3、阐述测量装置的静态特性指标及其定义?答:一、线性度:是指测试系统的输入输出保持直线关系的程度。
二、灵敏度:输入量变化与其所引起的输出量变化的比值。
三、分辨力:是指仪器能检测出和显示被测信号的最小变化量,是最小单位输出量所对应的输入量。
四、迟滞误差:测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量,这种现象称为迟滞。
五、漂移:在正常使用的条件下,输入量不发生任何变化,而测试系统的输出量在经过一段时间后却发生了改变,这种现象称为漂移。
六、重复性:是指传感器在输入按同一方向作全量程连续多次变动时所得曲线不一致的程度。
七、稳定度:稳定度是指在规定的工作条件下,测试系统的某些性能随时间变化的程度。
4、线性定常系统有那些基本特性?说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。
答:基本特性:1叠加性,2比例性,3微分特性,4积分特性,5频率保持性。
频率保持性在测量中的作用:根据频率保持性,若知道输入激励频率,则在所测得的响应信号中只有与输入激励信号同频率的分量才是输入所引起的,而其他频率分量都是噪声。
5、频率响应函数、幅频特性和相频特性的物理意义是什么?测试系统实现不失真测试的条件是什么?答:频率响应函数物理意义:系统稳态输出信号y(t)的傅里叶变换和输入信号x(t)的傅里叶变换之比: 幅频特性物理意义:系统稳态输出和输入的幅值比A(ω) ,反应测试系统对输入信号频率分量的幅值缩放能力。
一、选择题1、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、52、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有___D___ 和 __D____。
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3、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4、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6、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7、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8、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9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取( )A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号10、时域信号的时移,则频谱变化为()A、扩展B、压缩C、不变D、相移11、记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽( )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12、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( )A、愈大愈好B、愈小愈好C、接近1/2D、接近13、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( )A、A1sin(w1t+φ1)+A2sin(w2t+φ2)B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1'sinw1t+A2'sinw2tD、A1'sin(w1t+φ'1)+A2'sin(w2t+φ2')15、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( )A、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式16、只使在fe1~fe2间频率的信号通过,应采用()滤波器A、带阻B、带通C、高通D、低通17、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( )振动子的固有频率fnA、等于B、>2倍C、≤(0.5-0.6)D、<0.1倍18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用()放大器。
《机械工程测试技术基础》试卷一、选择填空题(每小题2分,共20分)1. 测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取()A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号2. 测试装置静态特性的一个基本参数是( )A、阻尼系数B、灵敏度C、单位脉冲响应时间D、时间常数3. 概率密度函数提供了随即信号()的信息。
A、沿概率轴分布B、沿幅值域分布C、沿时域分布D、沿强度分布4. 反映噪声强弱程度的是响度,其单位是()A、宋B、方C、分贝D、瓦5。
由几个频率不同的正弦信号合成的周期信号,合成信号的周期是()。
A、各信号周期的最小公倍数B、各信号周期的最大公约数C、各信号周期的平均值D、各信号周期中的最大值6. 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7. 。
极距变化型电容式传感器,其灵敏度与极距()A 成正比B 方成正比C 成反比D 平方成反比8. 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9. 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号,常用()作为解调器。
A 鉴相器B 整流器C 鉴频器D 变压器10. 光线示波器的振子的幅频特性相当于()滤波器的幅频特性。
A 低通B 高通C 带通D 带阻二、判断题(每小题2分,共20分)1.凡频谱是离散的信号必然是周期信号。
()2。
当信号的时间尺寸压缩时,其频谱的频带加宽,幅值增高。
()3.二阶系统的动态特性参数是阻尼比和固有频率。
()4。
测量小应变时,应选用金属丝应变片,测量大应变时,应选用半导体应变片。
()5。
A/D转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号.()6. 一阶系统的时间常数τ越小越好。
()7. 频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率。
()8。
在常系数的线性系统中,当初始条件为零时,系统输出的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。
()9. 压电式传感器采用电荷放大器或电压放大器,所构成测量系统的特性总是相同的.()10. 对连续时间信号进行离散采样时,只要采样频率足够高,就可以避免频谱“泄漏”。
机械工程测试技术试卷与答案(总15页)--本页仅作预览文档封面,使用时请删除本页--2《机械工程测试技术基础》试题1一、 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 ,改善非线性,进行 补偿。
4.为了 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 桥臂上。
5.调幅信号由载波的 携带信号的信息,而调频信号则由载波的 携带信号的信息。
6.绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 。
7.信号的有效值又称为 ,有效值的平方称为 ,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 ,后者频谱特点是 。
9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是 和 。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 。
其几何意义是 。
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( )。
3A .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 相乘B .相加C .相减 D.相除3.描述周期信号的数学工具是( )。
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,( )是周期信号。
A .5cos100()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t tt ππ=+-∞<<+∞ 5.时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为( )。
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( )的程度。
、填空题(本题共20分,每个空格0.5分)2、 均方值 ¥ x 2表示的是信号的强度,它与均值卩X 、方差(T X 2的关系是02=『+ 62。
3、 测试信号调理电路主要有 电桥、放大、调制解调电路 。
4、 测试系统的静态特性指标有「线性度、灵敏度、回程误差 。
5、 灵敏度表示系统输出与输入之间的比值,是定度曲线的 斜率。
6、 传感器按信号变换特性可分为 组合型、一体型。
7、当△&〈〈&时,可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系,其灵敏度 S 趋于定值。
8、 和差特性的主要内容是相临、 相反两臂间阻值的变化量符合 相邻相反、相对相同的变化,才能使输出有最大值。
9、 信号分析的过程主要包括:信号加工、信号变换。
10、 系统动态特性在时域可用 传递函数来描述,在复数域可用 频率函数来描述,在频域可用 脉冲响应来描述。
11、 高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比,即对共模信号有抑制作用,对 差模信号有放大作用。
12、 动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮,原因是导线间存在 分布电容。
13、 压控振荡器的输出电压是方波信号,其频率与输入的控制电压成线性关系。
14、调频波的解调又称 鉴频,其解调电路称为 鉴频器。
15、滤波器的通频带宽和响应时间成 反比关系。
16、滤波器的频率分辨力主要由其 带宽决定。
17、对于理想滤波器,滤波器因数 入=1of c2)和高通滤波器(f c1)串联而成(f c2> f c1 )o系统误差引起的;而重复性误差是由 随机误差引起的。
二、简答题(本题共30分,每小题10分)1、什么是测试?说明测试系统的构成及各组成部分的作用。
(10分)答「测试是测量和试验的综合,是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程,也是获取信息的过程。
(1) 测量对象(2) 传感器:在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系,它直接感受被测量并将其转换成电信 号。
一、填空(每空1份,共20分)1.测试技术的基本任务是 获取有用的信息2.从时域看,系统的输出是其输入与该系统 脉冲响应函数的卷积。
3.信号的时域描述,以 时间(t ) 为独立变量;而信号的频域描述,以频率f 或)(ω 为独立变量。
4.如果一个信号的最高频率为50Hz ,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于 100Hz 。
5.在桥式测量电路中,根据其 激励电压(或工作电压或桥压或电源) 的性质,可将其分为直流电桥与交流电桥。
6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于:前者利用导体机械形变 引起的电阻变化,后者利用 半导体电阻率的(或半导体压阻效应) 变化引起的电阻变化。
7.压电式传感器是利用某些物质的 压电效应 而工作的。
8.带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1,其带宽B = 12c c f f - ;若其带宽为1/3倍频程则fc 2 1。
9.属于能量控制型的传感器有 电阻式传感器 、 涡电流传感器 电容式传感器、电感式传感器等。
10. 根据载波受调制的参数不同,调制可分为 调幅、调频、调相 。
11. 相关滤波的工作原理是 同频相关不同频不相关/同频检测原理12 测试装置的动态特性可以用 传递 函数、 频率响应 函数和 脉冲响应函数进行数学描述。
二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上,每题1分,共10分)1.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 非周期C 瞬态D 随机2.平稳随机过程必须 B 。
A 连续B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均3.一阶系统的动态特性参数是C 。
A 固有频率B 阻尼比C 时间常数D 灵敏度4.系统在全量程内,输入量由小到大及由大到小时,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 A 。
A 回程误差B 绝对误差C 相对误差D 非线性误差5.电阻应变片的输入为 B 。
A 力B 应变C 速度D 加速度6. D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
机械工程测试技术基础试题及答案一、选择题1.机械工程测试技术是指通过什么手段对机械产品进行测试和评估?A. 理论研究B. 实验分析C. 数值仿真D. 生产制造答案:B. 实验分析2.机械工程测试技术的主要目的是什么?A. 验证理论模型B. 确保产品性能C. 降低成本D. 提高效率答案:B. 确保产品性能3.下列哪项不属于机械产品测试的主要指标?A. 功能性能B. 可靠性C. 经济性D. 操作性答案:C. 经济性4.机械工程测试技术中常用的测试方法有哪些?A. 静态测试和动态测试B. 理论模拟和数值分析C. 试验台架和原型测试D. 外部观察和内部检测答案:C. 试验台架和原型测试5.以下哪种测试技术可以模拟真实工作条件下的力学载荷?A. 外场测试B. 加速试验C. 静态测试D. 动态测试答案:D. 动态测试二、判断题1.模型试验是机械工程测试技术中常用的测试方法之一。
答案:正确2.机械工程测试技术只涉及实物试验,不包括数值评估。
答案:错误3.机械产品测试的主要指标包括功能性能、可靠性和经济性。
答案:正确4.机械工程测试技术可以通过外部观察和内部检测来进行。
答案:正确5.动态测试可以模拟真实工作条件下的力学载荷。
答案:正确三、简答题1.请简述机械产品功能性能测试的方法和步骤。
答:机械产品功能性能测试是对产品设计和制造过程中的关键性能进行验证的一项测试。
常用的方法包括静态测试和动态测试。
静态测试通过对机械产品进行外部观察、内部检测和可靠性分析来评估其功能性能;动态测试则通过在试验台架上对机械产品进行模拟工作条件下的运行,测量其参数并分析其响应来判断功能性能是否满足要求。
步骤包括确定测试目标和指标、选择合适的测试方法和工具、准备测试样机、执行测试并记录数据、分析测试结果并给出评估。
2.什么是机械产品可靠性测试?可靠性测试的目的是什么?答:机械产品可靠性测试是通过模拟实际工作环境和使用条件,对产品的性能进行定性和定量评估的一种测试方法。
1、什么是测试装置的静态特性?常用哪几个特性参数来描述?答:测试装置的静态特性就是指在静态测量情况下描述实际测试装置与理想定常线性系统的接近程度。
常用的特性参数有灵敏度、线性度和回程误差等。
2、实现不失真测试的条件是什么?分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。
答:测试装置实现不失真测试的条件是A (ω)=A 0=常数 φ(ω)=-t 0ω为满足上述条件,对于一阶装置,时间常数τ原则上越小越好,对于二阶装置一般选取ξ=0.6~0.8,ω=0~0.58ωn.3、 调制波有哪几种?分别说明其含义,并指出常用的有哪两种。
答:调制波有调幅波、调频波和调相波三种。
载波信号的幅值受调制信号控制时,输出的已调波称为调幅波;载波信号的频率受调制信号控制时,输出的已调波称为调频波;载波信号的相位受调制信号控制时,输出的已调波称为调相波;常用的调制波有调幅波和调频波两种.4、 选用传感器时应考虑到哪些原则?答: 选用传感器时应考虑到以下原则:(1)灵敏度 (2)响应特性 (3)线性范围 (4)可靠性 (5)精确度 (6)测量方法 (7)稳定性及其他5、电器式传感器包括哪几种,各自的工作原理如何?答:包括电阻式、电感式、电容式三种。
电阻式传感器工作原理:把被测量转换为电阻变化的一种装置;电感式传感器工作原理:把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置; 电容式传感器工作原理:把被测物理量转换为电容量变化的一种装置。
一、计算题1、求图中周期性三角波的傅里叶级数.解:在x(t )的一个周期中可表示为x (t )={A +2A T 0t − T02≤t ≤0 A −2A T 0t 0≤ t ≤T 02 常值分量a 0=1T 0∫x (t )dt T 02−T 02 = 2T 0∫(A −2A T 0t)dt T 020 = A 2 余弦分量的幅值 a n =2T 0∫x (t )cos nω0t dt T 02−T 02 = 4T 0∫(A −2AT 0t)cos nω0t dt T 020 =4A n 2π2sin 2nπ2 = {4An 2π2 n =1,3,5,0 n =2,4,6, 正弦分量的幅值b n = 2T 0∫x (t )sin nω0t dt T 02−T 02 = 02、求传递函数为H (s )=51+0.001S 的系统对正弦输入x(t )=10sin(62.8t)的稳态响应y (t )。
一、选择题1、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____2__倍.2、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有__时域法_和__频域法_。
3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__压电效应____。
4、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___灵敏度___。
6、信息与信号二者间关系是___信息在信号之中___。
7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值,表明其中一个信号和另一个信号时移t 0时,相关程度___最高__。
8、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的___被测量__越小。
9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取(有用信号)10、时域信号的时移,则频谱变化为( 相移 )11、 记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽(变窄,幅值增高)12、 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(接近1/√2 )13、 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(A1'sin (w1t+φ'1)+A2'sin (w2t+φ2'))14、 概率密度函数提供了随机信号(沿幅值域分布)的信息15、 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(电涡流式)16、 只使在fe 1~fe 2间频率的信号通过,应采用(带通)滤波器17、 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(≤(0.5-0.6) )振动子的固有频率fn18、 为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用(电荷)放大器。
19、 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(含有周期成份)。
20、 正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息(丢失)21、 不能用确定的数学公式表达的信号是(随机)信号。
22、 非线性度是表示定度曲线(偏离其拟合直线)的程度。
23、 自相关函数一定是(偶)函数。
24、 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号,通常用(相敏检波器)做为解调器。
25、 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(2 )倍26、 压电式传感器前置放大器的主要作用是(把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出)。
27、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,___全桥___接法可以获得最大的输出。
28、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___将传感器的低阻抗输入变成高阻抗输出___。
29、幅值调制装置实质是一个乘法器30、理想滤波器在通带内的幅频特性为常数31.变极距型电容传感器的输出与输入,成(非线性)关系。
32.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(越小)。
33.不能用涡流式传感器进行测量的是(非金属材料)。
34.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 . )(0t t x - B. )(0t t x + C. tf j e t x 02)(π- D. tf j e t x 02)(π 35.压电式传感器后面的放大器的主要功能为(阻抗变换和信号放大)。
36.一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(加大两倍)二、判断题1、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取有用信息。
(T)2、周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的整数倍。
(T)3、一般把控制高频震荡波的缓变信号称为调制波,载送缓变信号的高频震荡称为载波,调制后的震荡波称为已调波。
(T)4、测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数。
(F)5、一个理想的测试装置,其输入和输出之间应具有线性关系为最佳。
(T)6、压电传感器的前置放大器的主要作用是对传感器输出信号进行解调。
(F)7、周期信号的频谱是由无限多条离散谱线组成,每一条谱线代表一个谐波分量。
(T)8、当τ=0时,自相关函数值最小值。
(F)9、滤波器中,一般规定幅频特性值等于时所对应的频率称为截止频率。
(f)10、用二阶系统作测量装置时,为获得较宽的工作频率范围,则系统的阻尼比应接近。
(T)11、信噪比越大则有用信号的成分越大,噪声影响也大。
(T)12、用二阶系统作测量装置时,影响幅值测量误差大小的参数有灵敏度。
(T)13、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,差动半桥接法可以获得最大的输出。
(F)14、周期信号频谱具有发散性、谐波性、离散性。
(f)15、对于电压放大器来说,当改变电缆的型号尺寸,输出电压将不改变。
(F)16、前置放大器在电路中起到了放大传感器微弱信号和将传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出的作用。
(F)17、霍尔式传感器是目前国内外应用最广的一种磁敏传感器之一,其工作原理为霍尔效应。
(T)18、差动半桥接法的灵敏度是单臂电桥灵敏度的3 倍。
(F)19、任意函数和δ函数的卷积,就是将该函数在自己的横轴上平移到δ函数所对应的位置。
(F)20、调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频震荡波的某个参数。
使其按被测信号的规律变化,以利于信号的放大与传输。
(T)21.非周期信号的频谱都是连续的。
(T)22.随机信号是确定性信号。
(F)23.传递函数不仅反映了系统的稳态过程,还反映了系统响应的过渡过程。
(T )24.变间隙式差动变压器是一种电容式传感器。
(F)25.选择好的窗函数对信号进行截断,可以减少能量泄漏。
(T )26.非周期信号的频谱一定是离散的。
(F )27.瞬态信号是能量有限信号。
(T )28.变面积型电容传感器的灵敏度不为常数。
(F )29.在直流电桥中,只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的乘积,则电桥一定处于平衡。
(F )30.测试系统的灵敏度越高测量性能越好。
(F)三、填空题1、若x(t)的傅立叶变换是X(f),则x(kt)的傅立叶变换是1/k*X(f/k)2、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(ϕ(ω)=-tω)。
3、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_____4、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。
5、压电式传感器是利用某些物质的_压电效应__而工作的6、调幅波可以看作是载波与调制波的相乘。
7、 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8、 频率不同的两个正弦信号,其互相关函数Rxy(τ )=(0 )9、 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 )。
10、 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11、 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。
12、 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。
13、 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。
14、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。
15、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。
16、由δ函数卷积特性,任一函数x(t)与具有时移t o 的单位脉冲函数δ(t ±t o )的卷积为x=(t ±t o ),δ(t)函数的频谱密度函数为四、简答题1、 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:(1)此电桥需接入何种激励电压高频正弦电压(2)该电桥的输出电压是何波形高频正弦波的幅值随传感器输出波的变化而变化(3)输出电压的幅值与传感器的什么量有关灵敏度(4)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不能,在测量电路之后接入差动相敏检波电路 2、 在用应变仪测量机构的应力,应变时,如何消除由于温度变化所产生的影响利用电桥的和差特性,将两片应变片分别接到测量机构的相对面上,并接入电桥中相邻的桥臂上,使得由于温度变化而导致的输出电压无用值相互抵消。
3、把一个变阻器式传感器按如图接线,它的输入量是什么输出量是什么在什么条件下,它的输出量与输入量之间有较好的线性关系输入量是被测量的位移。
输出量是电压值。
只有当变阻器的最大电阻值与后接电路的输入电阻比值趋于0时,它的输出量与输入量之间有较好的线性关系 4、金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别各有何特点前者是利用导体形变引起阻值变化,后者是利用半导体电阻率变化引起阻值变化。
金属电阻丝应变片稳定性和温度特性好,但灵敏度系数小。
半导体应变片应变灵敏度大;体积小;能制成具有一定应变电阻的元件,但温度稳定性和可重复性不如金属应变片。
5、简述压电效应现象;石英晶体所产生的横向和纵向压电效应产生的电荷聚集在哪里其大小分别如何计算某些物质在外力的作用下,不仅几何尺寸发生了变化,而且内部极化,某些表面上出现电荷,形成电场。
当外力去掉时,又重新回到原来的状态,这一现象称为压电效应现象。
石英晶体所产生的众向压电效应产生的电荷x q 聚集在与电轴 (X) 垂直的平面上,其大小为F d q x •=11。
石英晶体所产生的横向压电效应产生的电荷x q 聚集在与电轴 (X) 垂直的平面上,其大小为b a F d q x /12••=。
a 、b 分别为晶体片的长度和厚度。
⎰∞∞-dfe ftj π21F d q x ⋅=116、什么是调制,调制的目的是什么,如何实现对信号进行调幅和解调调制是指利用某种低频信号来控制或改变一高频振荡信号的某个参数的过程。
信号调理的的目的是(1)实现缓变信号的传输,特别是远距离传输(2)提高信号传输中的抗干扰能力和信噪比对信号进行调幅是将一个高频载波信号与被测信号相乘,使得高频信号的幅值随被测信号的变化而变化。
可使用同步解调、相敏检波的方式来实现对信号进行解调。
7、试用方框图描述测试系统的组成,并简述测试工作的全过程。
传感器将被测物理量(如噪声,温度等) 检出并转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析,显示记录装置则测量结果显示出来,提供给观察者或其它自动控制装置。
8、什么是负载效应对于电压输出的环节,减轻负载效应的措施有哪些当一个装置联接到另一装置上时,由于发生能量交换而使前装置的联接处甚至整个装置的状态和输出都将发生变化的现象称为负载效应。