机械工程测试技术复习
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()。
机械工程测试技术基础复习提纲
Chapter 11、信号的三种分类方法及其定义（1）确定性信号与随机信号。
若信号可表示为一个确定的时间函数，因而可确定其任何时刻的量值，这种信号称为确定性信号（分为周期信号，非周期信号）；随机信号是一种不能准确预测未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。
（2）连续信号和离散信号。
若信号数学表示式中的独立变量取值是连续的，为连续信号；若独立变量取离散值，为离散信号。
（3）能量信号和功率信号。
电压信号x（t）加到电阻R上，其瞬时功率P（t）=x2（t）/R。
把信号x（t）的平方x2（t）及其对时间的积分分别称为信号的功率和能量。
2、周期信号频谱的三个特点（1）周期信号的频谱是离散的（2）每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是诸分量频率的公约数（3）各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。
3、傅里叶变换的性质（P30 表1-3）时域频域δ（t）⇔1（单位瞬时脉冲）（均匀频谱密度函数）1 ⇔δ（f）（幅值为1的直流量）在（f=0处有脉冲谱线）δ（t-t0）⇔e-j2πftoδ函数时移t0 （各频率成分分别相移2πfto 角）ej2πfot ⇔δ（f-f0）（复指数函数）（将δ（f）频移到f0）正、余弦函数的频谱密度函数：由sin2πf0t=j（e-j2πfot-ej2πfot）/2，cos2πf0t=（e-j2πfot+ej2πfot）/2，变换为sin2πf0t⇔j[δ（f+f0）-δ（f-f0）]/2,cos2πf0t⇔ [δ（f+f0）+δ（f-f0）]/2第 2 页 共 7 页5、各态历经平稳随机过程定义及其性质定义：平稳随机过程是指其统计特征参数不随时间而变化的随机过程。
性质：当取样在时间轴上作任意平移时，随即过程的所有有限维分布函数是不变的。
6、随机信号的主要特征参数及其含义 参数：（1）均值、方差和均方值（2）概率密度函数（3）自相关函数（4）功率谱密度函数。
含义：均值μx 表示信号的常值分量，方差σx2描述随机信号的波动分量，均方值φ2描述随机信号的强度。
机械工程测试技术复习指南总结11版 (1)
机械工程测试技术复习指南
覆盖知识点（以PPT为主, 但原则上书中的提法与PPT略有区别时, 两种提法都有效）
随机误差、绝对误差的概念以及与准确度、精密度的关系, 常用的误差分类方式（判选填）
精度等级的计算
传感器的概念, 各组成部分的作用（简）
金属热电阻的分度值的含义、测温范围（判选）
热敏电阻的分类、测温范围（选填）
热电偶的冷端补偿、基本定律的应用（简计）
电容式传感器的形式及各自特点（判选）
增量式和绝对式角编码器各自的特点、分辨率（判选）, 利用角编码器进行测速的分类及原理（简）
光栅的分类、光栅中莫尔条纹的作用、条纹与栅距的关系等（判选填）
电涡流传感器的特点及应用（选判）
霍尔效应的原理
光电效应的分类及典型器件、光敏二极管与三极管的对比（判选填）
ADC的分辨率的计算、过程通道的概念及构成（简）
名词解释
传感器、系统误差、集肤效应、电涡流效应、热电效应、莫尔条纹、光电效应
论述题与某系统设计相关, 要求画出该控制系统硬件的系统框图（示意图）, 并描述各组成部分的功能。
关于知识点的详细内容两位学习委员正在整理。
老师说, 15周或15周以后考试传感器。
详细时间未定。
机械工程测试技术
机械工程测试技术总复习题一、是非题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乘积。
（）3. 信号的时域描述，以频率（f或ω）为独立变量；而信号的频域描述，以时间（t）为独立变量。
（）4．非周期信号的频谱是连续的。
（）5．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。
（）6.对于被测量的线性系统，如果绝对式传感器的质量不可忽略，那么该系统的固有频率比没有附加质量时有所提高。
（）7．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。
（）8．传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。
（）9．重复性误差的大小决定测量数值的精密度（）10．满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为常数和相频特性与频率成非性关系。
（）11．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变窄，其幅值变小。
（）12.为了减小负载误差，放大器的输入阻抗一般是很小的。
（）13.互相关函数是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。
（）14. 若系统是完全线性的，则输入输出的相干函数一定为1。
（）15．已知x(t)=12sinωt ，δ(t)为单位脉冲函数，则积分∫x(t)δ(t−π2ω)+∞−∞dt =-12ωcosωt。
（）16. 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，采样频率至少大于50 Hz。
（）17.频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。
（）18．窗函数频谱的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。
（）19．恒带宽滤波器的中心频率越高，其带宽越宽。
（）20. 带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc l，其带宽B= fc2 – fc l；若其带宽为1 / 3倍频程则fc2=21/3（或1. 26）fc l。
（）21.RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越大。
机械工程测试技术 复习课(含问题详解) - 副本
《机械工程测试技术》习题课一、填空题1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。
2．满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。
3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。
4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。
5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。
6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。
7. 电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。
8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波，载送低频信号的高频振荡信号称为载波，将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。
9. RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越小。
10.频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。
11.作为传感器的核心部件，直接感受被测物理量并对其进行转换的元件称为敏感元件。
12.在外力作用下，金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化，而压阻式传感器主要是电阻率发生变化，两者都引起电阻值发生变化。
13. 描述一阶系统动态特性的参数是时间常数，其值越小，则该系统频带越宽，响应越快。
二、选择题1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（C ）的。
A非周期、离散B非周期、连续C、周期、离散D周期、连续2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（C ）。
A 电阻传感器B 电感传感器C 光电传感器D 电容传感器3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（B ）材料制成。
A 金属B 导磁C 塑料D 导电4．测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（D ）。
机械工程测试技术复习2
复习题1.1求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式）。
1.2求正弦信号 x (t )=x 0sin ωt 的绝对均值μ|x |和均方根值x rms1.3求指数函数 的频谱。
1.4求指数衰减振荡信号（见图1-11b ）：的频谱1.5已知调幅波其中 ，试求：1）所包含的各分量的频率及幅值；2）绘出调制信号与调幅波的频谱。
解：1）x a (t )=100cos ωc t +15cos(ωc -Ω)t +15cos(ωc +Ω)t +10cos(ωc -3Ω)t +10cos(ωc +3Ω)t各频率分量的频率/幅值分别为：10000Hz/100，9500Hz/15，10500Hz/15，8500Hz/10，11500Hz/10。
2）调制信号x (t )=100+30cos Ωt +20cos3Ωt ，各分量频率/幅值分别为：0Hz/100，500Hz/30，1500Hz/20。
调制信号与调幅波的频谱如图所示。
1.6 什么是压电效应和逆压电效应？压电效应指对某些晶体来说当在他们上面加上一定的压力就能使这些晶体表面带电，从而在晶体内部产生一定的电场的效应。
逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象1.7金属电阻应变片式、半导体应变片两种电阻应变式传感器有何区别，各自的工作原理是什么？A n 调制信号频谱A n 调幅波频谱 )0;0(;)(≥>=-t Ae t x t αα)0,0(;sin )(0≥>=-t t e t x t αωα1.8什么是调幅，同步解调？1.9什么是混叠现象？什么是采样定理？1.10周期信号的频谱特点？1.11 测试装置的静态特性包括哪些？1.12阐述实现不失真测量的条件？1.13滤波的概念和作用？请画出一阶RC低通、高通滤波器的典型电路。
1.14直流电桥平衡的条件是什么？交流电桥平衡的条件是什么？1.15哪些传感器可选作小位移传感器？1.16什么是滤波器的分辨力？与哪些因素有关？1.17对单自由度系统质量块受力所引起的受迫振动，分析幅频特性、相频特性1.18对单自由度系统基础位移所引起的受迫振动，分析幅频特性、相频特性。
机械工程测试技术基础(专科)
机械工程测试技术基础复习考试分值分布：选择（7X2分）、填空（10X2分）、名词解释（4X4分）、分析叙述（2X8分）、计算（2X12分）、论述（1X10分）绪论 什么是测试？测试系统的构成及各组成部分？（见试卷）第一章：信号及其描述1. 信号的分类:确定性信号与随机信号（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称为随机信号）、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号。
2. 周期信号的频谱特点：①周期信号的频谱是离散的（离散性）②每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是诸分量频率的公约数（谐波性）③各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。
工程中常见的周期信号，其基波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的（收敛性）3. 矩形窗函数频谱4. 傅里叶变换的主要性质第二章：测试装置的基本特性（1、2、3、4、5、6为测量装置的静态特性 名词解释题来源）1. 线性度：指测量装置输入、输出之间的关系与理想比例关系（即理想直线关系）的偏离程度2. 灵敏度：单位输入变化所引起的输出的变化，通常使用理想直线的斜率做测量装置的灵敏度3. 回程落差也称为迟滞，是描述测试装置同输入变化方向有关的输出特性4. 分辨力：引起测试装置的输出值产生一个可察觉变化的最小输出量（被测量）变化值5. 零点漂移是测试装置的输出零点偏移原始零点的距离，是随时间缓慢变化的量6. 灵敏度漂移是由于材料的变化所引起的输入与输出关系（斜率）的变化7. 动态特性的数学描述的三种函数：传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数传递函数H (S):测试装置动态特性的复数域描述，它包含了装置对输入的瞬态和稳态响应的全部信息 频率响应函数H (w)：测试装置动态特性的频率域描述，它包含了系统对输入的稳态响应信息脉冲响应函数h (t): 测试装置动态特性的时域描述，它包含了系统对输入的瞬态响应信息 h (t)与H (S)是一对拉普拉斯变换对；h (t)与H (w)是一对傅里叶变换对。
《机械工程测试技术基础》知识点总结
《机械工程测试技术基础》知识点总结引言机械工程测试技术是机械工程领域内的一个重要分支，它涉及到对机械系统的性能、状态和行为进行测量、分析和评估。
本文档旨在总结《机械工程测试技术基础》课程的核心知识点，为学生和专业人士提供一个复习和参考的框架。
第一章：测试技术概述1.1 测试技术的定义和重要性测试技术在机械工程中的应用测试技术对于产品质量和性能的影响1.2 测试系统的组成传感器信号调理器数据采集系统分析和处理软件1.3 测试技术的发展趋势数字化和智能化无线传感网络云计算和大数据第二章：传感器原理与应用2.1 传感器的分类按测量参数分类（如力、温度、位移等）按工作原理分类（如电阻式、电容式、电感式等）2.2 传感器的基本特性灵敏度线性度稳定性响应时间2.3 常见传感器的原理与应用应变片热电偶光电传感器霍尔效应传感器第三章：信号调理与数据采集3.1 信号调理的概念放大滤波模数转换3.2 数据采集系统数据采集卡（DAQ）的功能和选择数据采集的软件实现3.3 信号的数字化处理数字信号处理（DSP）技术快速傅里叶变换（FFT）第四章：机械特性测试4.1 力和扭矩的测量力传感器的选择和校准扭矩传感器的应用4.2 位移和速度的测量位移传感器的类型和选择速度测量的方法4.3 振动测试振动的基本概念振动测试的仪器和方法第五章：温度和压力测试5.1 温度测量接触式和非接触式温度测量温度传感器的选择和校准5.2 压力测量压力传感器的类型压力测量系统的校准和维护第六章：测试数据分析与处理6.1 数据分析的基本概念时域分析频域分析6.2 信号的统计特性均值方差功率谱密度6.3 故障诊断与状态监测故障特征提取状态监测的方法和应用第七章：测试技术的实际应用7.1 机械系统的测试与评估性能测试耐久性测试7.2 测试技术在智能制造中的应用智能传感器预测性维护7.3 测试技术在质量控制中的作用过程控制质量保证结语机械工程测试技术是确保机械系统性能和可靠性的关键。
机械工程测试技术复习题(有答案)
一，简答题1. 什么叫测试系统的频率响应函数它和系统的传递函数有何关系答：测试装置输出信号的傅里叶变换和输入信号的傅里叶变换之比称为装置的频率响应函数，若在系统中的传递函数H(s)已知的情况下，令H(s)中的s=jw 便可求得频率响应函数。
2. 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些答：静态特性：（1）线性度，（2）灵敏度，（3）回程误差，（4）分辨率，（5）零点漂移和灵敏度漂移。
动态特性：（1）传递函数，（2）频率响应函数，（3）脉冲响应函数，（4）环节的串联和并联。
3. 在什么信号作用下，系统输出的拉斯变换就是系统的传递函数。
答：在单位脉冲信号作用下，（单位脉冲函数δ（t ）=1)。
4. 为什么电感式传感器一般都采用差动形式答：差动式电感器具有高精度、线性范围大、稳定性好和使用方便的特点。
5. 测试装置实现不失真测试的条件是什么答：幅频和相频分别满足A(w)=A 0=常数，Φ（w ）=-t 0w ;6. 对于有时延t 0的δ函数）（0t -t =δ ，它与连续函数f （t ）乘积的积分dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ将是什么答： 对于有时延t 0的δ函数）（0t -t =δ ，它与连续函数f （t ）乘积只有在t=t 0时刻不等于零，而等于强度为f （t 0）的δ函数，在（-∞，+∞）区间中积分则dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ=dt )(0⎰∞∞--t f t t ）（δ=f （t 0） 8. 巴塞伐尔定即 的物理意义是什么在时域中计算总的信息量等于在频域中计算总的信息量。
9. 试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外，还需电容平衡的原因答：由于纯电阻交流电桥即使各桥臂均为电阻，但由于导线间存在分布电容，相当于在各桥臂上并联了一个电容，因此，除了有电阻平衡外，必须有电容平衡。
10.说明测量装置的幅频特性A(ω)和相频特性φ(ω)的物理意义。
答：测量装置的幅频特性A(ω)是指定常线性系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比。
机械工程测试技术复习
周期方波三角级数展开
例 已知信号f(t)的频谱函数如图所示，试求信号a(t)= f(t) cos0t的频谱函数。(0>M)
1 1 j 0 t - j 0 t F [ a ( t )] F [ f ( t ) cos t ] F [ f ( t ) e ] F [ f ( t ) e ] 解： 0 2 2 1 1 F (( 0 )) F (( 0 )) 2 2
n
Cn e jn0t
小
结
周期信号频谱的特点: 1)离散性:频谱谱线总是离散的. 2)收敛性:谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增 加而降低. 3)谐波性:谱线只出现在基频整数倍的频率处.
瞬变信号及傅立叶变换：
傅立叶变换存在条件充分条件：绝对可积，即
xt dt
1、描述一阶系统动态特性的主要参数为 时间常数，理论上看，一阶装置的时间 常数越小越好。
2、描述二阶系统动态特性的主要参数为系 统的固有频率n 和阻尼比
y(t)=A0x(t-t0) Y(ω)=A0e-jωt X(ω) 不失真测试系统条件的幅频特性和相频特性 应分别满足 频域定义 A(ω)=A0=常数 φ(ω)=--t0ω
在数学上，称X(w)为x(t)的傅立叶变换，称x(t)为 X(w)的傅立叶逆变换，两者互称为傅立叶变换对． 1 jwt X ( w ) x ( t ) e dt F ( x(t )) 2 x(t ) X ( w)e jwt dw F 1 ( X ( w)) X ( f ) x(t )e j 2ft dt j 2ft x ( t ) X ( f ) e df
（四）时移和频移特性 时移特性