55山东建筑大学机械工程测试技术期末考试复习题 函授期末考试试卷及参考答案
大学机械工程测试技术期末考试复习资料
机械工程测试技术★ZZ211006——在线考试复习资料2021版一、单选题1.截断的正弦波信号的频谱是()。
A.离散谱B.高频谱C.低频谱D.连续谱答案：D2.自功率谱密度是()的傅里叶变换。
A.自相关函数B.脉冲响应函数C.频率响应函数D.互相关函数答案：A3.如果一个信号的最高频率为100HZ,为避免频率混叠,采样频率应大于()。
A.100HZB.600HZC.200HZD.1000HZ答案：B4.理想滤波器在通频带之内幅频特性为().A.0B.与频率成正比C.常数D.1/2答案：C5.同步解调是在调幅信号基础上乘以()。
A.同频率的测试信号B.调幅信号C.调制信号D.同频率的载波信号答案：D6.交流电桥的平衡条件为().A.相邻两臂阻抗乘积相等B.相邻两臂阻抗之和相等C.相对两臂阻抗乘积相等D.相对两臂阻抗之和相等答案：C7.()是能量转换型传感器。
A.压电传感器B.电容传感器C.电阻传感器D.电感传感器答案：A8.变极距式电容传感器的灵敏度与()成反比。
A.面积B.极距C.极距的平方D.介质答案：C9.当电阻应变片式传感器拉伸时,该传感器电阻()。
A.变小B.不变C.不确定D.变大答案：D10.两个系统的传递函数分别为H1(S)与H1(S),串联后总的传递函数为()。
A.H1(S)+H1(S)B.H1(S)H1(S)C.H1(S)/H1(S)D.0答案：B11.一阶系统在ω=1/τ处,相位滞后为()。
A.450B.900C.1800D.0答案：A12.测试系统不失真测试的幅频特性为()。
A.0B.450C.常数D.与ω成线性关系答案：C13.瞬变非周期信号的频谱具有()特点A.连续B.离散C.模拟D.数字答案：A14.周期信号的频谱具有()特点A.连续B.离散C.模拟D.数字答案：B15.获得非周期时域信号的频谱用()数学工具。
A.付里叶级数B.傅立叶变换C.拉氏变换D.时序分析答案：B16.A/D转换器的位数越多,则量化误差则()。
函授机械工程测试技术考试题(问答题及计算题答案)
1、说明测试系统的构成及各组成部分的作用。
答传感器：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。
是测试系统中的关键部件。
（1）中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。
（2）信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（3）显示、记录部分：作用是输出测试结果。
2、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？答：相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)ε+λEε,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)ε是由几何尺寸变化引起的阻值变化，λEε是由电阻率的变化引起的阻值变化。
不同的是，电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R≈(1+2H)ε， S≈1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。
所以dR/R=λEε，S≈λE。
各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。
3、交流电桥达到平衡时必须满足的条件是什么？如何来实现交流电桥的平衡？答：两个条件：相对两臂阻抗之模的乘机应相等，并且它们的阻抗角之和也必须相等。
实现：电阻平衡，电容平衡。
4、简要说明如何求解测试装置动态特性的数学描述的3个函数，它们之间有何内在关系？答：对系统的微分方程做拉氏变换，传递函数为输出和输入的拉氏变换之商，另拉氏变换中的a=0即可求得频率响应函数，对传递函数进行拉氏反变换就可求得脉冲响应函数。
它们之间的关系分别是拉氏变换对和傅立叶变换对关系。
5、以二阶系统为例，简述求解具体系统频谱特性的一般步骤，并简要说出二阶系统的特性。
答：一般步骤：1）对系统建模，2）求拉氏变换3）求传递函数4）求频率响应函数、幅频特性和相频特性；6）画相应的图形并分析改进之。
机械工程测试技术试题(卷)与答案解析
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，而调频信号则由载波的 (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 。
11、带通滤波器的中心频率F=500HZ ，负3分贝点的带宽B=10HZ ，则该滤波器的品质因数Q=（50）。
12．调幅过程在频域相当于(频率搬移)过程，调幅装置实质上是一个(乘法器)。
13．周期信号的傅氏三角级数中的n 是从（0到+∞）展开的。
傅氏复指数级数中的n 是从(－∞)到(＋∞)展开的。
14．周期信号x （t ）的傅氏三角级数展开式中：a n 表示(余弦分量的幅值)，b n 表示（正弦分量的幅值），a 0表示（直流分量）。
15．余弦函数只有（实频）谱图，正弦函数只有（虚频）谱图。
16．单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分：0()()f t t t dt δ∞-∞-=⎰g 0()f t 。
山东建筑大学机械原理期末测试题及答案
2010～2011学年 第二学期机械制造及自动化专业 机械原理课程期末试卷（答案）专业___________班级___________姓名__________学号___________一、是非题(用“Y ”表示正确，“N ”表示错误填在题末的括号中)。
(本大题共10小题，每小题1分，总计10分)1．机构具有确定相对运动的条件为：其的自由度F >0。
( n ) 2．构件是机构或机器中独立运动的单元体，也是机械原理研究的对象。
( y ) 3．在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin=0º；而取导杆为原动件时，则机构的最小传动角γmin=90º。
( n )4．机构当出现死点时，对运动传递是不利的，因此应设法避免；而在夹具设计时，却需要利用机构的死点性质。
( y )5．当其它条件不变时，凸轮的基圆半径越大，则凸轮机构的压力角就越小，机构传力效果越好。
( y ) 6．在蜗杆传动中，蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角，且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。
( y )7．渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。
( y ) 8．为了减小飞轮的尺寸，在机器的低速轴上安装飞轮后，可以较好地降低机器的速度波动。
( n )9．机器等效动力学模型中的等效质量(或转动惯量)是一个假想质量(或转动惯量)，它不是原机器中各运动构件的质量(或转动惯量)之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。
( y )10．不论刚性回转体上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。
( y ) 二、填空题(将正确的答案填在题中横线上方空格处)。
(本大题共5小题，每空2分，总计10分)1．速度影像的相似原理只能应用于 同一构件上 的各点，而不能应用于机构的 不同构件上 的各点。
2．机械中三角带(即Ｖ带)传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看，其主要原因是： 三角带属槽面摩擦性质，当量摩擦系数较平面摩擦系数大，故传力大 。
机械工程测试技术试卷(答案)
机械工程测试技术试卷(答案)机械工程测试技术》2022至2023学年度第二学期期末（A）卷班级：________ 姓名：________ 学号：________题号得分评卷人一二三四五合计考生注意：答案须写在答题纸上，并注明题号，考试结束后将试卷连同答题纸一齐交）一、选择题1.信号是信息的（A）。
A。
载体 B。
描述 C。
形式 D。
数量表示2.描述周期信号的数学工具是（B）。
A。
相关函数 B。
傅氏级数 C。
傅氏变换 D。
拉氏变换3.瞬变信号x(t)，其频谱X(f)，则|X(f)|^2表示（B）。
A。
信号的一个频率分量的能量 B。
信号沿频率轴的能量分布密度 C。
信号的瞬变功率 D。
信号的功率4.不能用确定函数关系描述的信号是（C）。
A。
复杂的周期信号 B。
瞬变信号 C。
随机信号 D。
周期信号5.两个函数和，把运算式称为这两个函数的（C）。
A。
自相关函数 B。
互相关函数 C。
卷积 D。
互谱6.数字信号的特性是（B）。
A。
时间上离散、幅值上连续B。
时间、幅值上均离散C。
时间、幅值上都连续 D。
时间上连续、幅值上量化7.测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在（B）中的描述。
A。
幅值域 B。
频域 C。
复频域 D。
时域8.下列微分方程中，哪一个是线性系统的数学模型？（B）d^2y/dt^2 + t(dy/dt) + 5y = x + yd^2y/dt^2 + 10(dy/dt) + 5y = x9.不失真测试条件中，要求幅频特性为（B）。
A。
线性 B。
常数 C。
是频率的函数 D。
没有要求10.测试装置传递函数H(s)的分母与（C）有关。
A。
输入量x(t) B。
输入点的位置 C。
装置结构 D。
输出点的位置11.用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数τ（A）。
A。
越小越好 B。
越大越好 C。
0.6～0.7之间最好 D。
负值最好12.下列传感器中哪个是基于压阻效应的？（B）A。
金属应变 B。
机械工程测试技术试卷(答案)
试 卷《机械工程测试技术》2022至 2023 学年度第 二学期期 末 （A ）卷班级 姓名 学号（考生注意：答案须写在答题纸上，并注明题号，考试结束后将试卷连同答题纸一齐交）一、 选择题1.信号是信息的（ A ）A. 载体B. 描述C. 形式D. 数量表示2.描述周期信号的数学工具是（ B ）。
A. 相关函数B. 傅氏级数C. 傅氏变换D. 拉氏变换3.瞬变信号x(t)，其频谱X(f)，则|X(f)|2表示（ B ）。
A. 信号的一个频率分量的能量B. 信号沿频率轴的能量分布密度C. 信号的瞬变功率D. 信号的功率4.不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。
A. 复杂的周期信号B. 瞬变信号C. 随机信号D. 周期信号5.两个函数)(1t x 和)(2t x ，把运算式()⎰∞∞--dt t x t x τ21)(称为这两个函数的（ C ）。
A. 自相关函数 B. 互相关函数 C. 卷积 D. 互谱6.数字信号的特性是（ B ）。
A. 时间上离散、幅值上连续B. 时间、幅值上均离散C. 时间、幅值上都连续D. 时间上连续、幅值上量化7.测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在（ B ）中的描述A. 幅值域B. 频域C. 复频域D. 时域8.下列微分方程中，哪一个是线性系统的数学模型？（ B ）A. 225d y dy dx t y x dt dt dt ++=+B.22d y dx y dt dt += C. 22105d y dy y x dt dt -=+ D. x dt dx y dt y d =+229.不失真测试条件中，要求幅频特性为（ B ）。
A. 线性B. 常数C. 是频率的函数D. 没有要求10.测试装置传递函数H(s)的分母与（ C ）有关A. 输入量x(t)B.输入点的位置C.装置结构D.输出点的位置11.用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数τ（ A ）A. 越小越好B. 越大越好C.0.6～0.7之间最好D. 负值最好12.下列传感器中哪个是基于压阻效应的？（B ）A. 金属应变B. 半导体应变片C. 压敏电阻D. 磁敏电阻13.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（C ）。
《机械工程测试技术基础》期末复习题及答案
第一章 信号及其描述（一）填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。
这些物理量就是 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点： 离散的 ，谐波型 ， 收敛性 。
4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和 准周期 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ，方差2x σ；。
6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 偶 对称，虚频谱（相频谱）总是 奇 对称。
（二）判断对错题（用√或×表示）1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
（ v ）2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
（ v ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
（ x ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
（ x ）5、 随机信号的频域描述为功率谱。
（ v ） （三）简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Aet x at的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=Tt T t tt x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x atω的频谱。
第二章 测试装置的基本特性（一）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 1/2 ，幅值=y √2/2 ，相位=φ -45 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn ns sωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
机械工程测试技术试卷及答案
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，而调频信号则由载波的 频率 携带信号的信息。
6．绘制周期信号的单边频谱图，依据的数学表达式是 傅氏三角级数中的各项系数 ，而()x t 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，它描述测试信号的强度(信号2ψ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.连续信号与进行卷积其结果是： 。
其几何意义是()x t 0()t t δ-0()()x t t t δ*-=0()x t t -把原函数图像平移至位置处 。
0t 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．下列函数表达式中，(B)是周期信号。
A ．5cos100()0tt x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B ．()20cos 20()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，则其频带的变化为(B)。
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机械工程测试技术2复习资料
一、名词解释：（每小题5分共20分）
1.测试技术：是具有试验性质的测量，即测量和试验技术的统称。
测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号的分析处理方法，是人类认识客观世界的手段，是科学研究的基本方法。
2.功率信号：信号总能量为无穷大，而信号平均功率为大于零的有限值，称为功率有限信号，简称功率信号。
3.测试装置的静态特性：在静态测量情况下，描述实际测试装置对理想定常线性系统的接近程度。
是通过某种意义的静态标定过程确定的。
4.分辨力：引起测量装置的输出值产生一个可察觉变化的最小输入量（被测量）变化值△xmin称为分辨力。
通常表示为它与可能输入范围之比的百分数。
二、简答题：（共50分）
1.按传感器输出信号的性质分类可分为？选择传感器主要考虑那些方面的问题？（10分）答:开关型传感器：输出为开关量；模拟型传感器：输出模拟量；数字型传感器：输出为脉冲或代码的。
选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。
2、什么是调制和解调？为什么要调制？（15分）
答：所谓调制，就是在调制信号（测试信号）的控制下，使载波信号（工作信号）的某些参数（如幅值、频率、相位）发生变化的过程。
解调，就是从已调制波中恢复出调制信号的过程一般的被测量，如力、位移、应变等，经传感器检测变换后，常常是一些缓变的电信号。
经过调制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，调制波抗干扰能力强，也便于传输。
3．在机械工程中常见的有哪些参数的测量？（10分）
答：在机械工程的测试过程中，常见的参数测量有：应力的测量；应变的测量；扭矩的测量、振动信号的测量；声强测量；声发射测量；位移的测量；流量的测量；压力的测量等。
4. 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？（15分）
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。
三、计算题：气象气球携带一种时间常数为15s的一阶温度计，以5m/s的上升速度通过大气层。
设温度按每升高30m下降0.15℃的规律而变化，气球将温度和高度的数据用无线电送回地面。
在3000m处所记录的温度为−l℃。
试问实际出现−l℃的真实高度是多少？（15分）
解：该温度计为一阶系统，其传递函数设为
1
()
151
H s
s
=
+。
温度随高度线性变化，对
温度计来说相当于输入了一个斜坡信号，而这样的一阶系统对斜坡信号的稳态响应滞后时间
为时间常数τ=15s ，如果不计无线电波传送时间，则温度计的输出实际上是15s 以前的温度，所以实际出现−l ℃的真实高度是
H z =H -V τ=3000-5⨯15=2925m
四、（1）用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变ε。
其贴片及组桥方法如图a 所示。
已知图
中R 1=R 1`=R 2=R 2`=12Ω，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数k=2。
应变值31010ε-=⨯，
电桥供桥电压u i =3v 。
试分别求出如图b 和图c 组成桥路时的输出电压u 0=？（15分）
解：如图（b ）组桥时的输出电压为
111121211()0.03()2222o i i i i i R R R R R R u u u u u k u V R R R R R R R R R ε+∆+∆∆=-=⋅-=⋅==+∆+-∆++如图（c ）组桥时的输出电压为
''1111''''1111222()222110.03()422o i i i i R R R R R u u R R
R R R R R R R R R R R u u u V R R +∆++∆=-++∆++∆++-∆-∆+∆∆=-==
（2）以阻值R =120Ω、灵敏度S g =2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V ，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。
（15分）
解：这是一个等臂电桥，可以利用等比电桥和差特性表达式求解。
o 1234e 1()4U R R R R U R =∆-∆+∆-∆
ε=2με时：单臂输出电压 66o e e 1122103310V 3μV 44g R U U S U R ε--∆===⨯⨯⨯⨯=⨯=
双臂输出电压：
66o e e 1122103610V 6μV 22g R U U S U R ε--∆===⨯⨯⨯⨯=⨯= ε=2000με时：单臂输出电压：。