大工《机械工程测试技术》课程考试模拟试卷A

1、连续非周期信号的频谱是（ C ）

2、时域信号的时间尺度压缩时，其频谱的变化为（ B ）。

3、传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的（ A ）越小。

4、若测试系统由两个环节串联而成，的函数分别为12(),()H s H s ，则该系统总的传递函数为（ B ）。

5、磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应（ A ）其固有频率。

6、在一定条件下RC 带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（ A ）而成的。

7、正弦信号的自相关函数，使原有的相位信息（ B ）。

8、为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，通常用（ D ）做为解调器。

9、供电系统的抗干扰措施中，可消除过压、欠压造成的影响，保证供电稳定的是（ C ）。

10、调制可以看成是调制信号与载波信号（ A ）。

二、填空题 1、确定性信号可分为周期信号、和非周期信号 两类。

2、为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是阶跃响应法和频率响应法。

3、交流电桥平衡必须满足两个条件，即相对两臂 阻抗之模的乘积_应相等，并且它们的阻抗角之和也必须相

4、按照变换方式的不同，电感式传感器可分为： 自感型 和 互感型 。

5、常用的压电材料大致可分为三类：压电单晶 、压电陶瓷 和 有机压电薄膜 。 三、简答题（本大题共4题，每题6分，共24分）

1、相关函数和相关系数有什么区别？相关分析有什么用途，举例说明。

答：(1)通常，两个变量之间若存在着一一对应关系，则称两者存在着函数关系，相关函数又分为自相关函数和互相关函数。当两个随机变量之间具有某种关系时，随着某一个变量数值的确定，另一变量却可能取许多不同的值，但取值有一定的概率统计规律，这时称两个随机变量存在相关关系，对于变量Ｘ和Ｙ之间的相关程度通常用相关系数ρ来表示。

(2)在测试技术领域中，无论分析两个随机变量之间的关系，还是分析两个信号或一个信号在一定时移前后的关系，都需要应用相关分析。例如在振动测试分析、雷达测距、声发射探伤等都用到相关分析。

2、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？

.答：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。

3、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？

答：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。

对于电压输出的环节，减轻负载效应的办法有:(1)提高后续环节(负载)的输入阻抗； (2)在原来两个相联接的环节之中，插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器，以便一方面减小从前环节吸取能量，另一方面在承受后一环节（负载）后又能减小电压输出的变化，从而减轻负载效应；（2分）(3)使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前环节吸取能量。

4、何谓压电效应？压电式传感器对测量电路有何特殊要求？为什么？

答：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，这一性质称为压电效应。

压电式传感器的测量电路必须有高输入阻抗并在输入端并联一定的电容C i 以加大时间常数C R 0。主要是为了在测量动态量时，获得一定的输出电压并实现不失真测量。

四、计算题1、信号()x t 由两个频率和相位角均不相等的余弦函数叠加而成，其数学表达式为111222()cos()cos()x t A t A t =ω+θ+ω+θ，求该信号的自相关函数()x R τ

.解：设

111222()()()

()cos()()cos()

x t y t z t y t A t z t A t =+=ω+θ=ω+θ （3分）

则()x t 的自相关函数可表示为

()()()()()x y yz zy z R R R R R τττττ=+++ （3分）

因为12ω≠ω则

()0;()0zy yz R R ττ= = （3分） 所以21212()()()

cos cos 22

x y z R R R A A τττττ=+ =ω+ω

五、计算题）1、有一钢板，原长1l m =，钢板弹性模量11210E Pa =⨯，使用BP-3箔式应变片R=120Ω，灵敏度系数S=2，测出的拉伸应变值为300με。求：钢板伸长量l ∆，应力,/R R σ∆及R ∆。如果要测出1με应变值则相应的/R R ∆是多少？

解：因为/l l ε∆=，则有：

()64611764

421300103100.3()

30010210610()

2300106101206107.210()

l l m mm E Pa R S R

R R S εσεεε-------∆=⋅=⨯⨯=⨯==⋅=⨯⨯⨯=⨯∆=⋅=⨯⨯=⨯∆=⋅⋅=⨯⨯=⨯Ω（每行2分，共8分） 如果要测出1με应变值，则：662110210R S R

ε--∆=⋅=⨯⨯=⨯ 六、分析题（本大题1小题，共12分）

1、分析下图（1）从功率谱中读出信号的主要频率成分。（2）从时域信号波形图中读出其主要参数。

.答：

（1）主要频率有 f1=60Hz ，f2=120Hz ，f3=138Hz ，f4=175Hz (可估读)。（各2分，共8分）

（2）周期T=0.03s ，最大值A=4.8V(可估读)。