机械工程测试复习参考题

机械工程测试复习参考题一、填空题1.信号的频域描述反眏了信号的组成及其、相角的大小。

2.3.能用确切数学式表达的信号称为信号，不能用确切数学表达的信号称为信号。

4.函数δ（t）与连续函数f（t）乘积的积分⎰∞∞-)(t f t）（δ= 。

5.将信号在时域中平移，则其幅值谱，相频谱。

6.测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应为h(t)，其拉氏变换就是测试装置本身的。

7两个信号时域卷积，对应于频域函数是它们各自频域函数的。

8.能用非接触方式测量转速的传感器有①；②等。

9.δ函数的频谱是谱。

10.金属电阻丝应变片可将量转换为量，其工作原理是基于效应。

11.压电式加速度计利用__________为前置放大器，其输出灵敏度与连接导线长度有关；而利用________为前置放大器，其输出灵敏度与连接导线长度无关。

12.光波沿光纤传播是以_________方式进行的。

13.由信息与信号的关系可知，信号是信息的。

14.各态历经平稳随机信号的均值表示信号的分量；方差表示信号的。

15.时域为常数M的信号，其频谱是16.若一阶系统的时间常数为τ,被测信号的频率为ω=1/τ,则信号通过该测试系统后,输出幅值相对误差为。

17.表征二阶系统的特性参数为①；②。

18.压电式加速度计利用___________为前置放大器，其输出灵敏度与连接导线长度有关；而利用_________为前置放大器，其输出灵敏度与连接导线长度无关。

19.在进行四臂交流电桥设计时，若某两个相对臂接入电阻，为满足电桥平衡条件，另两相对臂中一个用容抗，另一个用。

20.半导体应变片工作原理是基于效应，它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数。

21.金属应变片工作原理是基于效应，它的灵敏度与应变片线栅材料的有关。

22.测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付里叶变换之比称为装置的。

23. 测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应为。

24. 测试装置的无失真测试条件是：装置的幅频特性为，相频特性为。

25.光波沿光纤传播是以方式进行的。

26.时域是实偶函数的信号，其对应的频域函数是 函数。

27.获得非周期时域信号的频谱用 数学工具。

二、单项选择题1.测量弯曲应力时，设载荷大小不变，用半桥单臂测量得应变读数为50με，用半桥双臂测量得应变读数为1000με，用全桥四臂测量得应变读数为200με，则试件表面真实应变为（ ）με。

A ）50 B) 100 C ）1500 D ）2002.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3.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4.信号的时域与频域描述方法是依靠（ ）来确立彼此的关系。

（A ）傅氏变换 （B ）拉氏变换 （C ）卷积 （D ）相乘5.利用幅频特性曲线测试二阶系统的固有频率时，可选曲线（ ）对应的频率近似做为系统的固有频率。

（A ）左半功率点 （B ）第一个拐点 （C ）最高点 （D ）右半功率点6.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的（ ） 所经过的时间作为时间常数。

（A ）0.632 （B ）0.865 （C ）0.950 （D ）0.9827.电阻应变片的灵敏度为__________________。

A ）电阻丝的电阻变化与应变值之比；B ）电阻丝的电阻变化率与应变值之比；C ）应变仪输出电压与应变值之比8.当光敏电阻受到光照时，其电阻值_________。

A ）不变B ）变化不大C ）急剧减小D ）成倍增加9.用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，系统的阻尼比（ ）（A ）越大越好 （B ）越小越好 （C ）接近0.5 （D ）在0.6~0.8之间10.工程中常见的周期信号其谐波的幅值随谐波的频率增加而（ ）。

A ） 不变B ） 减小C ） 增加D ） 不确定11.线性装置的灵敏度是（ ）。

A ）随机变量B ）常数C ）时间的线性函数D ）由被测信号的幅值大小决定12.两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 。

（A ）)()(21ωωQ Q （B ）)()(21ωωQ Q +（C ）)()()()(2121ωωωωQ Q Q Q + （D ）)()(21ωωQ Q - 13.信号在时域的时移，则信号在频域 。

A ）相移 B)不变 C ）压缩 D ） 放大14.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15.工程中常见的周期信号其谐波的幅值随谐波的频率增加而。

A）不变 B）减小 C）增加 D）不确定三、判断题1.以任何角度从光纤端部入射的光线都能产生全反射。

( )2.在电桥桥臂上并联应变片，不会改变测量电桥的灵敏度。

( )3.光电倍增管是利用光生伏特效应制成的器件。

( )4.差动变压器式传感器中的两个次级线圈反极性串接的目的是为了提高传感器的测量灵敏度。

( )5.光敏电阻的阻值与光的入射频率有关。

( )6.因为非周期信号的频谱是连续的，准周期信号是非周期信号，所以准周期信号的频谱一定是连续的。

（ ）7.金属丝式应变片的灵敏系数比半导体式应变片的大。

（）8.灵敏度是指输出量与输入量的比值，又称放大倍数。

（ ）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.对于一阶测试装置，其时间常数越小，输出的响应速度就越快。

（ ）11.传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。

（）12.幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。

（）13.时间常数τ大的一阶系统其动态性能相对较好。

（）14.从时域看，系统的输出就是输入与脉冲响应函数的乘积。

（）15.非周期信号可视为周期Ｔ→∞时的周期信号。

（）16.周期信号在高频段的幅值比低频段的幅值高。

（）四、简答题1.请说明电桥能对应变式传感器进行温度补偿的理由?2.在电阻应变测量系统中为什么要设置电桥电路？3.差动型电容传感器在使用时，常把两个电容接在一个电桥的相邻臂上，这样做有什么优点？4.简要说明利用光纤传感器测量位移的原理。

5.设时域信号)(tδ的频谱函数是1，不用计算，请指出时域信号1的频谱函数是什么?依据的是什么性质？6.热电偶测温时为什么要使其冷端温度恒定不变？7.测试装置实现不失真测试的条件是什么？8.试说明二阶装置阻尼比多采用8.0~6.0=ξ的原因。

9.测试装置实现不失真测试的条件是什么？10.时间常数τ是反映一阶系统特性的重要参数，指出一种测试τ值的方法。

11.指出热电偶的中间温度定律，说明该定律在热电偶温度测量中的应用。

12.差动电感型传感器在使用时，常把两个线圈接在一个电桥中，其目的是什么？13.为什么变极距式电容式传感器一般都采用差动形式？14.什么是应变电桥的和差特性？15.对于有时延t0的δ函数）（t-t=δ，它与连续函数f（t）乘积的积分五、综合题1.试拟定一个用于扎钢机中检测正被扎制的金属板厚度的检测装置，画出原理图，并简述其工作原理。

2.欲测一物料箱的物位，试组建一简单的测试系统，指出选用的传感器及其后续调理电路，以框图表示出。

3.用时间常数为0.3s 的一阶装置测量正弦信号，为了保证测量的幅值误差不超过2+％，求被测正弦信号的频率范围。

4.已知周期方波的傅里叶级数是)10cos 516cos 312(cos )(00004⋅⋅⋅++-=t f t f t f t x A ππππ指出该方波的均值、频率组成及各频率的幅值，并画出幅频谱图。

5.某二阶系统的衰减响应曲线如图所示，试根据此曲线：1）求该二阶系统的特性参数；2）写出该二阶系统的传递函数；6.请根据光电式转矩传感器中轴截面扭转角与扭矩的关系，提出一种利用磁电式传感器测量轴截面扭转角的方案来。

7.求指数衰减振荡信号t e t x at 0sin )(ω-=的频谱。

8.中耕铲工作时受力F 如下图所示，设此力大小、方向不变，但作用线有较小平移，为测此力，现设计一种应变式二分力传感器OAB ，并在其上布有四片应变片1R 、2R 、3R 、4R ，组成如图 b)、c)所示半桥，b)图半桥用于测Fy 力，c) 图半桥用于测Fx ，设应变片阻值相同，灵敏度相同。

请说明如此布片组桥，１)电桥输出是否受力平移的影响，2)测Fy 力的电桥输出是否受F 力的影响，原因为何。

9.以阻值Ω=120R ，灵敏度2=S 的电阻丝应变片与阻值为Ω120的固定电阻组成电桥，供桥电压V V 30=，若其负载电阻为无穷大，应变片的应变μεε2000=。

（1）求单臂电桥的输出电压及其灵敏度。

（2）求双臂电桥的输出电压及其灵敏度。