機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)試卷集錦-有答案

《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)根底》試題1填空題〔20分，每空1分〕1.測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為和。2.測(cè)量結(jié)果與之差稱為。3.將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高，改善非線性，進(jìn)行補(bǔ)償。4.為了溫度變化給應(yīng)變測(cè)量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在橋臂上。5．調(diào)幅信號(hào)由載波的攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)那么由載波的攜帶信號(hào)的信息。6．繪制周期信號(hào)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是。7．信號(hào)的有效值又稱為，有效值的平方稱為，它描述測(cè)試信號(hào)的強(qiáng)度(信號(hào)的平均功率)。8．確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是，后者頻譜特點(diǎn)是。9.為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是和。10.連續(xù)信號(hào)與進(jìn)行卷積其結(jié)果是：。其幾何意義是。得分選擇題〔20分，每題2分〕1．直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時(shí)，電橋靈敏度將()。A．增大B．減少C.不變D.變化不定2．調(diào)制可以看成是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)()。A相乘B．相加C．相減D.相除3．描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是()。A．相關(guān)函數(shù)B．拉氏變換C．傅氏變換D.傅氏級(jí)數(shù)4．以下函數(shù)表達(dá)式中，()是周期信號(hào)。A．B．C．5．時(shí)域信號(hào)的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，那么其頻帶的變化為()。A．頻帶變窄、幅值增高B．頻帶變寬、幅值壓低C．頻帶變窄、幅值壓低D．頻帶變寬、幅值增高6．非線性度是表示定度曲線()的程度。A．偏離其擬合直線B．接近真值C．正反行程的不重合7．一般來說，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，那么其測(cè)量范圍()。A．越寬B．越窄C．不變8.以下哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件〔〕A.波登管B．膜片C．波紋管D．電阻應(yīng)變片9.對(duì)于單向應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成〔〕A.0°B．45°C．90°D．30°10．二階裝置引入適宜阻尼的目的是〔〕。A．使系統(tǒng)不發(fā)生共振B．使得讀數(shù)穩(wěn)定C．獲得較好的幅頻、相頻特性得分三、簡(jiǎn)答題〔共30分〕1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原那么有哪幾點(diǎn)？〔4分〕答2.周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？〔6分〕答：3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件?！苍O(shè)鼓勵(lì)為，輸出為〕。〔5分〕答：4.在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，假設(shè)在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片的數(shù)量以提高靈敏度。試問在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？〔5分〕答：5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？〔5分〕答：6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測(cè)量？〔5分〕答：得分四、計(jì)算題〔共20分，每題10分〕1.求如下圖三角脈沖信號(hào)的頻譜。00T/2-T/2Atx(t)解：2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如下圖。圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓解：《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)根底》試題2一、填空題〔20分，每空1分〕1、由信息與信號(hào)的關(guān)系可知，信號(hào)是信息的2、數(shù)字信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有特性的信號(hào)。3、為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是和4、模似信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有特性的信號(hào)。5、正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)是一個(gè)同頻的函數(shù)。6、直流電橋的平衡條件是7、濾波器的分辨率越高，那么測(cè)量信號(hào)時(shí)其響應(yīng)速度8、帶通濾波器的中心頻率F=500HZ，負(fù)3分貝點(diǎn)的帶寬B=10HZ，那么該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q=。9、單位頻寬上的幅值表示的是函數(shù)。1．將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高，改善非線性，進(jìn)行補(bǔ)償。2．調(diào)幅信號(hào)由載波的攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)那么由載波的攜帶信號(hào)的信息。3．調(diào)幅過程在頻域相當(dāng)于過程，調(diào)幅裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)。4.測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為和。測(cè)量結(jié)果與被測(cè)真值之差稱為測(cè)量誤差。5．確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是，后者頻譜特點(diǎn)是。6．繪制周期信號(hào)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是。7．周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)中的是從0到展開的。傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的是從到展開的。8．周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)展開式中：表示，表示，表示直流分量。9．余弦函數(shù)只有譜圖，正弦函數(shù)只有譜圖。得分二、選擇題〔20分，每題2分〕1．為了保證實(shí)現(xiàn)極距變化型差動(dòng)電容傳感器的差開工作，傳感器的兩個(gè)電容應(yīng)當(dāng)連接成()。A．并聯(lián)電路B．串聯(lián)電路C．電橋電路2．要使RC低通濾波器的通帶加寬，那么RC值應(yīng)()。A.增加B．減少C．不變3．描述非周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是()。A三角函數(shù)B．拉氏變換C.傅氏變換D.傅氏級(jí)數(shù)4．以下信號(hào)中．()信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。A．B．C.5．?dāng)?shù)字信號(hào)的特征是()。A．時(shí)間上離散、幅值上連續(xù)B．時(shí)間、幅值上均離散C．時(shí)間、幅值上都連續(xù)D．時(shí)間上連續(xù)、幅值上量化6．測(cè)試裝置能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化能力，稱為()。A.精度B．靈敏度C．精密度D.分辨率7．測(cè)試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是〔〕。A．卷積B．傅氏變換對(duì)C．拉氏變換對(duì)D．微分8．多種信號(hào)之和的頻譜是()。A.離散的B.連續(xù)的C.隨機(jī)的D.周期的9．二階裝置，用相頻特性中時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率的估計(jì)值，該值與系統(tǒng)阻尼率的大小〔〕。A．有關(guān)B．無關(guān)C．略有關(guān)系D．有很大關(guān)系10.濾波器的上、下截止頻率為，中心頻率；那么它們的關(guān)系是()。A．=B．=C.=得分三、簡(jiǎn)答題〔共30分〕1.測(cè)量按測(cè)量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？〔6’〕答：2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別?〔6’〕答：3.什么是不失真測(cè)試，不是真測(cè)試的條件是什么？〔4’〕答：5.試表達(dá)信號(hào)的采樣和截?cái)嗟倪^程是怎樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)果如何？〔5’〕答：6.電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？〔5’〕答：四、計(jì)算題〔共20分，每題10分〕1.如下圖為兩直流電橋，其中圖(a)稱為臥式橋，圖(b)稱為立式橋，且，為應(yīng)變片，為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比擬。解：《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)根底》試題答案1一、填空題〔20分，每空1分〕1.靜態(tài)測(cè)量；動(dòng)態(tài)測(cè)量 2.被測(cè)真值；測(cè)量誤差3.靈敏度；溫度 4.補(bǔ)償；相鄰5．幅值；頻率 6．傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)；傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。7．均方根值；均方值 8．離散的；連續(xù)的9.頻率響應(yīng)法；階躍響應(yīng)法 10.；把原函數(shù)圖像平移至位置處二、選擇題〔20分，每題2分〕題號(hào)12345678910答案CADCBABDAC三、簡(jiǎn)答題〔共30分〕1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原那么有哪幾點(diǎn)？〔4分〕答：①各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失真；〔2’〕②盡可能減小或消除各種干擾。〔2’〕2.周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？〔6分〕答：①周期信號(hào)的頻譜是離散的。〔2’〕②每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公約數(shù)?！?’〕③各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號(hào)，其諧波幅值總的趨勢(shì)是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。〔2’〕3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件?！苍O(shè)鼓勵(lì)為，輸出為〕?！?分〕答：正確的接橋方法如下圖：〔3’〕電橋的平衡條件是：〔2’〕4.有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？〔5分〕答：不能提高靈敏度。因?yàn)榘霕螂p臂時(shí)，其輸出電壓為：〔2’〕當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí)，其電阻的相對(duì)變化量為〔2’〕即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這時(shí)。〔1’〕5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？〔5分〕答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號(hào)〔測(cè)試信號(hào)〕的控制下，使載波信號(hào)〔工作信號(hào)〕的某些參數(shù)〔如幅值、頻率、相位〕發(fā)生變化的過程?！?’〕解調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過程一般的被測(cè)量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測(cè)變換后，常常是一些緩變的電信號(hào)?！?’〕經(jīng)過調(diào)制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，調(diào)制波抗干擾能力強(qiáng)，也便于傳輸?！?’〕6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測(cè)量？〔5分〕答：在機(jī)械工程的測(cè)試過程中，常見的參數(shù)測(cè)量有：應(yīng)力的測(cè)量；應(yīng)變的測(cè)量；扭矩的測(cè)量、振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量；聲強(qiáng)測(cè)量；聲發(fā)射測(cè)量；位移的測(cè)量；流量的測(cè)量；壓力的測(cè)量等?！裁恳环N0.5分〕四、計(jì)算題〔共10分〕1.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如下圖。圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓解：如圖〔b〕組橋時(shí)的輸出電壓為〔5’〕如圖〔c〕組橋時(shí)的輸出電壓為〔5’〕《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)根底》試題答案2一、填空題〔20分，每空1分〕1．靈敏度；溫度 2．幅值；頻率3．頻率搬移乘法器 4.靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量5．離散的、連續(xù)的 6．傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)、傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。7． 8．余弦分量的幅值；正弦分量的幅值9．實(shí)頻；虛頻 10．；脈沖采樣二、選擇題〔20分，每題2分〕題號(hào)12345678910答案ABCCBDBCBA三、簡(jiǎn)答題〔共30分，每題5分〕1.測(cè)量按測(cè)量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？〔6’〕答：直接測(cè)量——指無需經(jīng)過函數(shù)關(guān)系的計(jì)算，直接通過測(cè)量?jī)x器得到被測(cè)值得測(cè)量?！驳染戎苯訙y(cè)量和不等精度直接測(cè)量〕；〔2’〕間接測(cè)量——指在直接測(cè)量值的根底上，根據(jù)函數(shù)關(guān)系，計(jì)算被測(cè)量的量值的測(cè)量；〔2’〕組合測(cè)量——指將直接測(cè)量或間接測(cè)量與被測(cè)量值之間按關(guān)系組合成一組方程〔函數(shù)關(guān)系〕，通過解方程組得到被測(cè)值得方法?！?’〕2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別?〔6’〕答：重復(fù)性是指測(cè)試裝置在輸入按同一方向做全量程連續(xù)屢次變動(dòng)時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。一般來說正行程的最大重復(fù)性偏差為，反行程的最大重復(fù)性偏差為，重復(fù)性誤差取這兩個(gè)最大偏差中的較大者，再以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示。即〔3’〕遲滯是測(cè)試裝置在正反行程中輸入輸出曲線的不重合程度。即式中，是正反行程間，對(duì)于同一輸入雖的最大差值?！?’〕3.什么是不失真測(cè)試，不失真測(cè)試的條件是什么？〔4’〕答：假設(shè)都是常數(shù)，如果一個(gè)測(cè)試裝置，那么有，即認(rèn)為該測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)了不失真測(cè)量。〔2’〕這說明，輸出信號(hào)較輸入信號(hào)，幅值放大了倍，時(shí)間上滯后了，波形一致。對(duì)上式作傅里葉變換，有。所以，假設(shè)要實(shí)現(xiàn)輸出波形不失真，其幅頻、相頻特性應(yīng)滿足如下條件?！?’〕6.電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？〔5’〕答：包括電阻式、電感式、電容式三種。電阻式傳感器工作原理：把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種裝置；〔2’〕電感式傳感器工作原理：把被測(cè)量如位移轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置；〔2’〕電容式傳感器工作原理：把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種裝置?！?’〕四、計(jì)算題〔共20分，每題10分〕1.如下圖為兩直流電橋，其中圖(a)稱為臥式橋，圖(b)稱為立式橋，且，為應(yīng)變片，為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比擬。解：圖〔a〕中，臥式橋的輸出電壓為〔4’〕圖(b)中，立式橋的輸出電壓為〔4’〕由此可知，當(dāng)時(shí)，得，在忽略了高階無窮小之后，兩電橋的輸出電壓是一樣的，均為。〔1’〕不同之處是：立式橋由非線性誤差，而臥式橋沒有，所以臥式橋更精確。〔1’〕填空題〔20分，每空1分〕1.測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。2.測(cè)量結(jié)果與被測(cè)真值之差稱為測(cè)量誤差。3.將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高靈敏度，改善非線性，進(jìn)行溫度補(bǔ)償。4.為了補(bǔ)償溫度變化給應(yīng)變測(cè)量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在相鄰橋臂上。5．調(diào)幅信號(hào)由載波的幅值攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)那么由載波的頻率攜帶信號(hào)的信息。6．繪制周期信號(hào)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。7．信號(hào)的有效值又稱為，有效值的平方稱為，它描述測(cè)試信號(hào)的強(qiáng)度(信號(hào)的平均功率)。8．確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是，后者頻譜特點(diǎn)是。9.為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是和。10.連續(xù)信號(hào)與進(jìn)行卷積其結(jié)果是：。其幾何意義是。選擇題〔20分，每題2分〕1．直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時(shí)，電橋靈敏度將(C)。A．增大B．減少C.不變D.變化不定2．調(diào)制可以看成是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)(A)。A相乘B．相加C．相減D.相除3．描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是(D)。A．相關(guān)函數(shù)B．拉氏變換C．傅氏變換D.傅氏級(jí)數(shù)4．以下函數(shù)表達(dá)式中，(B)是周期信號(hào)。A．B．C．5．時(shí)域信號(hào)的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，那么其頻帶的變化為(B)。A．頻帶變窄、幅值增高B．頻帶變寬、幅值壓低C．頻帶變窄、幅值壓低D．頻帶變寬、幅值增高6．非線性度是表示定度曲線(A)的程度。A．偏離其擬合直線B．接近真值C．正反行程的不重合7．一般來說，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，那么其測(cè)量范圍(B)。A．越寬B．越窄C．不變8.以下哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件〔D〕A.波登管B．膜片C．波紋管D．電阻應(yīng)變片9.對(duì)于單向應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成〔A〕A.0°B．45°C．90°D．30°10．二階裝置引入適宜阻尼的目的是〔C〕。A．使系統(tǒng)不發(fā)生共振B．使得讀數(shù)穩(wěn)定C．獲得較好的幅頻、相頻特性三、簡(jiǎn)答題〔共30分〕1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原那么有哪幾點(diǎn)？〔4分〕2.周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？〔6分〕3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件?！苍O(shè)鼓勵(lì)為，輸出為〕?！?分〕4.在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，假設(shè)在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片的數(shù)量以提高靈敏度。試問在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？〔5分〕5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？〔5分〕6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測(cè)量？〔5分〕四、計(jì)算題〔共20分，每題10分〕1.求如下圖三角脈沖信號(hào)的頻譜。00T/2-T/2Atx(t)2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如下圖。圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓五、綜合設(shè)計(jì)題〔共10分〕請(qǐng)選擇以下兩種測(cè)量要求其中的一種，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程〔包括傳感器的選用，傳感器的安裝，信號(hào)的傳輸，信號(hào)的分析和處理等內(nèi)容〕，并簡(jiǎn)述其過程?！?〕針對(duì)載重卡車載物量進(jìn)行過磅測(cè)量，試設(shè)計(jì)一測(cè)試裝置并說明其工作原理；〔2〕大功率傳動(dòng)軸在長(zhǎng)時(shí)間的帶載運(yùn)轉(zhuǎn)下可能發(fā)生疲勞損壞，為了保證整機(jī)平安，防止事故的發(fā)生，對(duì)軸的扭振進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，試設(shè)計(jì)一測(cè)試裝置并說明其工作原理。答案一、填空題〔20分，每空1分〕1.靜態(tài)測(cè)量；動(dòng)態(tài)測(cè)量 2.被測(cè)真值；測(cè)量誤差3.靈敏度；溫度 4.補(bǔ)償；相鄰5．幅值；頻率 6．傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)；傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。7．均方根值；均方值 8．離散的；連續(xù)的9.頻率響應(yīng)法；階躍響應(yīng)法 10.；把原函數(shù)圖像平移至位置處二、選擇題〔20分，每題2分〕題號(hào)12345678910答案CADCBABDAC三、簡(jiǎn)答題〔共30分〕1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原那么有哪幾點(diǎn)？〔4分〕答：①各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失真；〔2’〕②盡可能減小或消除各種干擾?！?’〕2.周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？〔6分〕答：①周期信號(hào)的頻譜是離散的?！?’〕②每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公約數(shù)?！?’〕③各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號(hào)，其諧波幅值總的趨勢(shì)是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的諧波分量?！?’〕3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件?！苍O(shè)鼓勵(lì)為，輸出為〕。〔5分〕答：正確的接橋方法如下圖：〔3’〕電橋的平衡條件是：〔2’〕4.有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？〔5分〕答：不能提高靈敏度。因?yàn)榘霕螂p臂時(shí)，其輸出電壓為：〔2’〕當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí)，其電阻的相對(duì)變化量為〔2’〕即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這時(shí)?！?’〕5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？〔5分〕答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號(hào)〔測(cè)試信號(hào)〕的控制下，使載波信號(hào)〔工作信號(hào)〕的某些參數(shù)〔如幅值、頻率、相位〕發(fā)生變化的過程?！?’〕解調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過程一般的被測(cè)量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測(cè)變換后，常常是一些緩變的電信號(hào)?！?’〕經(jīng)過調(diào)制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，調(diào)制波抗干擾能力強(qiáng)，也便于傳輸。〔2’〕6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測(cè)量？〔5分〕答：在機(jī)械工程的測(cè)試過程中，常見的參數(shù)測(cè)量有：應(yīng)力的測(cè)量；應(yīng)變的測(cè)量；扭矩的測(cè)量、振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量；聲強(qiáng)測(cè)量；聲發(fā)射測(cè)量；位移的測(cè)量；流量的測(cè)量；壓力的測(cè)量等?！裁恳环N0.5分〕四、計(jì)算題〔共20分，每題10分〕1.求如下圖三角脈沖信號(hào)的頻譜。解：一個(gè)周期內(nèi)的表達(dá)式為：〔2’〕因?yàn)闉榕己瘮?shù)，所以，〔1’〕〔2’〕出此得的三角函數(shù)形式傅里葉級(jí)數(shù)展開為〔1’〕n次諧波分量的幅值〔1’〕n次諧波分量的相位〔1’〕畫出的頻譜如下圖?！?’〕2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如下圖。圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓解：如圖〔b〕組橋時(shí)的輸出電壓為〔5’〕如圖〔c〕組橋時(shí)的輸出電壓為〔5’〕五、分析題〔10分〕因題型范圍較寬，無確定的參考答案，視學(xué)生具體答題情況給分。一、填空〔每空1份，共20分〕測(cè)試技術(shù)的根本任務(wù)是獲取有用的信息從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)的卷積。信號(hào)的時(shí)域描述，以時(shí)間()為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以頻率或?yàn)楠?dú)立變量。如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于100Hz。在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)其鼓勵(lì)電壓〔或工作電壓或橋壓或電源〕的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋。金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者利用導(dǎo)體機(jī)械形變引起的電阻變化，后者利用半導(dǎo)體電阻率的〔或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)〕變化引起的電阻變化。壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)而工作的。帶通濾波器的上下限截止頻率為fc2、fc1，其帶寬B=；假設(shè)其帶寬為1/3倍頻程那么fc2=fc1。屬于能量控制型的傳感器有電阻式傳感器、渦電流傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等等。根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相。相關(guān)濾波的工作原理是同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)/同頻檢測(cè)原。12測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)和脈沖響應(yīng)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。二、選擇題〔把正確答案前的字母填在空格上，每題1分，共10分〕不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是D信號(hào)。A復(fù)雜周期B非周期C瞬態(tài)D隨機(jī)平穩(wěn)隨機(jī)過程必須B。A連續(xù)B統(tǒng)計(jì)特征與時(shí)間無關(guān)C各態(tài)歷經(jīng)D一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是C。A固有頻率B阻尼比C時(shí)間常數(shù)D靈敏度系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為A。A回程誤差B絕對(duì)誤差C相對(duì)誤差D非線性誤差電阻應(yīng)變片的輸入為B。A力B應(yīng)變C速度D加速度D用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。A傳遞函數(shù)B互相關(guān)函數(shù)C互譜密度函數(shù)D相干函數(shù)為使電纜的長(zhǎng)短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用B放大器。A電壓B電荷C微分D積分在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量而且不受油污等介質(zhì)影響的是D傳感器。A電容式B壓電式C電阻式D電渦流式信號(hào)分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號(hào)的頻率，可將磁帶B，也可到達(dá)分析的目的。A重放速度放快B重放速度放慢C重放速度不變D多放幾次10.一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量D。A存在，但<5％B存在，但<1C在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在D不存在三、判斷題〔用√或×表示，在正確的題目對(duì)應(yīng)的括號(hào)里填√，反之填×，每題1分，共10分〕〔×〕非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的?！病獭硞鬟f函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。〔×〕調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。〔√〕渦流傳感器屬于有源傳感器?！病獭郴€變阻器式傳感器不適于微小位移量的測(cè)量?！病獭炒昂瘮?shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)所引起的誤差越小?！病痢澈銕挒V波器的中心頻率越高，其帶寬越寬?！病獭畴S機(jī)激振屬于寬帶激振法。〔×〕壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10.〔√〕假設(shè)系統(tǒng)是完全線性的，那么輸入輸出的相干函數(shù)一定為1。四、簡(jiǎn)答題〔每題5分，共30分〕周期方波的傅立葉級(jí)數(shù)展開式為試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點(diǎn)。頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性二階測(cè)試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試，如何確定其取值范圍？固有頻率()和阻尼比()3分(每答對(duì)一個(gè)得1.5分)為了實(shí)現(xiàn)不失真,阻尼比()取值0.6~0.8;工作頻率取值小于等于0.58何謂不失真測(cè)試？實(shí)現(xiàn)測(cè)試不失真的測(cè)試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何？輸出y(t)與輸入x(t)滿足關(guān)系y(t)=A0x(t-t0),其中A0和t0為常數(shù),那么為不失真測(cè)試。2分或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確2分，不完整1分，錯(cuò)誤不得分。實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的測(cè)試裝置的幅頻特性為A(ω)=A0=常數(shù)相頻特性為φ(ω)=信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)？〔1〕電壓幅值調(diào)理〔或者放大〕〔2〕濾波〔或者濾去高頻〕〔3〕隔離直流分量〔或者隔直〕〔4〕如原信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，那么應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)〔或者解調(diào)〕為什么在動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕？動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋，即使各橋臂均為電阻，由于導(dǎo)線間存在分布電容，相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡。測(cè)得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖1，問：圖1這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么？從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？1〕互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)?！?〕頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位幅值信息：此波形的振幅是兩個(gè)正弦波振幅乘積的一半五、計(jì)算題〔共14分〕〔6分〕低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為，式中當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出令，根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性，由，可以得到：由，可以得到：由線性系統(tǒng)的疊加性可得〔4分〕有一