重庆大学机械工程测试技术习题答案
完整版 机械工程测试技术 课后习题及答案全
机械工程测试技术基础习题解答教材： 机械工程测试技术基础，熊诗波 黄长艺主编，机械工业出版社， 2006年 9月第 3版第二次印刷。
绪论0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。
解答：教材 P4~5， 二、法定计量单位 。
0-2 如何保证量值的准确和一致？ 解答：(参考教材 P4~6， 二、法定计量单位 ~五、量值的传递和计量器具检定 ) 1、对计量单位做出严格的定义；2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备；3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。
3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标 准传递到工作计量器具。
0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？解答：(教材P8~10,八、测量误差)0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。
① 1.0182544V ±8 N ② (25.04894 0.00003)g ③ (5.482 0±.026)g/cm 2解答：7.8 10-6/1.0182544 7.6601682/10 60.00003/25.048941.197655/106③0-5INC-1(1980) 》的要点是什么？解答：(1) 测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计， 测量值不能肯定的程度。
(2) 要点：见教材 P11。
0-6 为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为 150V 的0.5级电压表和量程为 30V 的1.5级电压表分别测量 25V 电压，请问哪一个测量准确度高？解答：(1) 因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的(例如，精度等级为 0.2 级的电表，其引用误差为0.2%)，而引用误差 =绝对误差 /引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程 )，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。
机械工程测试技术试题(卷)与答案解析
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()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 。
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()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B ．()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C ．()5sin 2010cos10()x t t t t ππ=+-∞<<+∞5．时域信号的时间尺度压缩时，则其频带的变化为(B)。
机械工程测试技术练习题及答案
一、选择题1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的____A__倍.A、2B、3C、4D、52、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有__D____ 和______;A、时域法,相频法B、时域法,幅频法C、相频法,幅频法D、时域法,频域法3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__B____;A、电阻应变效应B、压电效应C、电磁感应D、霍尔效应4、传感器的静态特性中,输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___B___;A、线性度B、灵敏度C、稳定性D、回程误差5、若电容式传感器在真空中,其覆盖板面为一圆形,r=20cm,极板间距d=2mm,其电容量为：___答案都是错的___;A、1.11×10^-9B、1.11×10^-15C、3.27×10^-9D、3.27×10^-96、信息与信号二者间关系是___C___;A、信息与信号相同B、信息包含信号C、信息在信号之中D、信息与信号无关7、当两信号的互相关函数在t0有峰值,表明其中一个信号和另一个信号时移t时,相关程度____B__;A、最低B、最高C、适中D、一般8、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的___a__越小;A、被测量B、输出量C、频率特性D、显示值9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号10、时域信号的时移,则频谱变化为A、扩展B、压缩C、不变D、相移11、记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽A、变窄,幅值压低B、扩展,幅值压低C、扩展,幅值增高D、变窄,幅值增高12、用二阶系统作测量装置时,为获得较宽的工作频率范围,则系统的阻尼比应0.6—0.8A、愈大愈好B、愈小愈好C、接近1/2D、接近13、对二阶系统输入信号xt=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为A、A1sinw1t+φ1+A2sinw2t+φ2B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1＇sinw1t+A2＇sinw2tD、A1＇sinw1t+φ＇１+A2＇sinw2t+φ２＇14、概率密度函数提供了随机信号的信息A、沿频域分布B、沿幅值域分布C、沿时域分布D、强度方面15、在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是A、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式16、只使在fe1～fe2间频率的信号通过,应采用滤波器A、带阻B、带通C、高通D、低通17、在选用振子时,除了使阻尼比接近０.７外,应使被测正弦信号的最高频率fm 振动子的固有频率fnA、等于B、>2倍C、≤０.５-０.６D、<０.1倍18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用放大器;A、电压B、电荷C、微分D、积分19、当τ→∞时,信号xt的自相关函数Rxτ呈周期性变化,说明该信号 ;A、为周期信号B、含有周期成份C、为离散信号D、为非周期信号20、 正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息A 、不变B 、丢失C 、移相D 、一定变为90°21、 不能用确定的数学公式表达的信号是信号;A 、复杂周期B 、瞬态C 、非周期D 、随机22、 非线性度是表示定度曲线 的程度;A 、接近真值B 、偏离其拟合直线C 、正反行程不重合D 、滞后现象23、 自相关函数一定是 函数;A 、奇B 、偶C 、周期D 、非周期 24、 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号,通常用 做为解调器;A 、鉴频器B 、整流器C 、鉴相器D 、相敏检波器 25、 采样时为了不产生频谱混叠,采样频率必须大于信号最高频率的 倍A 、4B 、2C 、10D 、526、 压电式传感器前置放大器的主要作用是 ;A 、把传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出B 、把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出C 、调制传感器的输出信号D 、对传感器的输出信号尽行检波27、在电桥测量电路中,由于电桥接法不同,输出的电压灵敏度也不同,___D____ 接法可以获得最大的输出;A 、单臂电桥B 、差动半桥C 、补偿电桥D 、全桥28、压电传感器所使用的前置放大器在电路中起着很重要的作用,以下说法错误的是___B ___;A 、将传感器的高阻抗输入变成低阻抗输出;B 、将传感器的底阻抗输入变成高阻抗输出;C 、将压电传感器的微弱信号放大;D 、电压放大器和电荷放大器的区别在于电荷放大器带有一个深度负反馈;29、幅值调制装置实质是一个CＡ、低通滤波器 Ｂ、高通滤波器 Ｃ、乘法器 Ｄ、振荡器30、理想滤波器在通带内的幅频特性为 AＡ、常数 Ｂ、零 Ｃ、零或常数 Ｄ、无法确定31．变极距型电容传感器的输出与输入,成A 关系;A.非线性B.线性C.反比D.平方32．如果窗函数频谱的主瓣峰值相对于左右旁瓣峰值越大,则该窗函数的泄漏误差A ;A.越小B. 越大C.不定D.不确定33．不能用涡流式传感器进行测量的是 D ;A.位移B.材质鉴别C. 探伤D.非金属材料34．设时域信号xt 的频谱为Xf,则时域信号C 的频谱为Xf ＋f0;A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 02)(π 35．压电式传感器后面的放大器的主要功能为 C ;A.阻抗变换B.信号放大C. 阻抗变换和信号放大D.不确定36．一个相邻双臂工作的测力电桥,如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联,则电桥的输出电压DA. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍37．一个相邻双臂工作的测力电桥,如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联,则电桥的输出电压A. 加大一倍B. 减小一倍C. 不变D. 加大两倍二、判断题1、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取有用信息;T2、周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的整数倍;T3、一般把控制高频震荡波的缓变信号称为调制波,载送缓变信号的高频震荡称为载波,调制后的震荡波称为已调波;T4、测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数;F5、一个理想的测试装置,其输入和输出之间应具有线性关系为最佳;T6、压电传感器的前置放大器的主要作用是对传感器输出信号进行解调;F7、周期信号的频谱是由无限多条离散谱线组成,每一条谱线代表一个谐波分量;T8、当τ＝0时,自相关函数值最小值;F9、滤波器中,一般规定幅频特性值等于1.414A时所对应的频率称为截止频率;f10、用二阶系统作测量装置时,为获得较宽的工作频率范围,则系统的阻尼比应接近0.707;T11、信噪比越大则有用信号的成分越大,噪声影响也大;T12、用二阶系统作测量装置时,影响幅值测量误差大小的参数有灵敏度;T13、在电桥测量电路中,由于电桥接法不同,输出的电压灵敏度也不同,差动半桥接法可以获得最大的输出;F14、周期信号频谱具有发散性、谐波性、离散性;f15、对于电压放大器来说,当改变电缆的型号尺寸,输出电压将不改变;F16、前置放大器在电路中起到了放大传感器微弱信号和将传感器的低阻抗输出变换为高阻抗输出的作用;F17、霍尔式传感器是目前国内外应用最广的一种磁敏传感器之一,其工作原理为霍尔效应;T18、差动半桥接法的灵敏度是单臂电桥灵敏度的3 倍;F19、任意函数和δ函数的卷积,就是将该函数在自己的横轴上平移到δ函数所对应的位置;F20、调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频震荡波的某个参数;使其按被测信号的规律变化,以利于信号的放大与传输;T21．非周期信号的频谱都是连续的; T22．随机信号是确定性信号;F23．传递函数不仅反映了系统的稳态过程,还反映了系统响应的过渡过程;T24．变间隙式差动变压器是一种电容式传感器;F25．选择好的窗函数对信号进行截断,可以减少能量泄漏;T26．非周期信号的频谱一定是离散的;F27．瞬态信号是能量有限信号;T28．变面积型电容传感器的灵敏度不为常数; F29．在直流电桥中,只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的乘积, 则电桥一定处于平衡;F30．测试系统的灵敏度越高测量性能越好;F三、填空题1、若xt的傅立叶变换是Xf,则xkt的傅立叶变换是1/kXf/k2、测试装置输出波形无失真但有时间延迟的不失真测试条件是：装置的幅频特性为常数,相频特性为ϕω=-tω;3、 xt 的频谱是Xf,yt的频谱是Yf,若在频域内Xf与Yf作相乘运算,则对应在时域内xt与 yt应作__卷积_____4、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有线性 关系最佳;5、 压电式传感器是利用某些物质的_压电效应__而工作的6、 调幅波可以看作是载波与调制波的相乘;7、 为了提高便极距型电容传感器的灵敏度,线形度及减小外部条件对测量精度的影响,实际应用时常常采用差动式工作方式8、 频率不同的两个正弦信号,其互相关函数Rxyτ =09、 滤波器分离信号中相邻频率成份的能力称为分辨能力,它取决于滤波器的带宽 ;10、 压电式传感器在使用电压前置放大器时,连接电缆长度改变,测量系统的灵敏度也发生变化11、 测试系统通常由传感器 ,信号的调理和转换 及信号处理 所组成;12、 对连续时域信号作加窗截断处理,必然会引起频谱的 泄露现象;13、 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信号称为随机信号;14、选择窗函数对信号进行截断时,应力求其频谱的主瓣宽度窄些,旁瓣幅度小些;15、根据滤波器的选频作用分,滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器;16、由δ函数卷积特性,任一函数xt 与具有时移t o 的单位脉冲函数δt ±t o 的卷积为x=t ±t o ,δt 函数的频谱密度函数为四、简答题1、 差动型变磁阻式电感传感器在使用时常把两个线圈接在电桥的两个相邻桥臂中,试问：1此电桥需接入何种激励电压 高频正弦电压2该电桥的输出电压是何波形 高频正弦波的幅值随传感器输出波的变化而变化3输出电压的幅值与传感器的什么量有关 灵敏度4输出电压大小能否反映被测量的方向 欲知被测量的方向,测量电路中应带有什么环节 不能,在测量电路之后接入差动相敏检波电路2、 在用应变仪测量机构的应力,应变时,如何消除由于温度变化所产生的影响 利用电桥的和差特性,将两片应变片分别接到测量机构的相对面上,并接入电桥中相邻的桥臂上,使得由于温度变化而导致的输出电压无用值相互抵消; 3、把一个变阻器式传感器按如图接线,它的输入量是什么 输出量是什么 在什么条件下,它的输出量与输入量之间有较好的线性关系 输入量是被测量的位移;输出量是电压值;只有当变阻器 的最大电阻值与后接电路的输入电阻比值趋于0时,它的输出量与输入量之间有较好的线性关系4、金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别 各有何特点前者是利用导体形变引起阻值变化,后者是利用半导体电阻率变化引起阻值变化;金属电阻丝应变片稳定性和温度特性好,但灵敏度系数小; 半导体应变片应变灵敏度大；体积小；能制成具有一定应变电阻的元件,但温度稳定性和可重复性不如金属应变片;5、简述压电效应现象；石英晶体所产生的横向和纵向压电效应产生的电荷聚集在哪里 其大小分别如何计算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,这一现象称为压电效应现象;石英晶体所产生的众向压电效应产生的电荷x q 聚集在与电轴 X 垂直的平面上,其大小为F d q x •=11;石英晶体所产生的横向压电效应产生的电荷x q 聚集在与电轴 X 垂直的平面上,其大小为b a F d q x /12••=;a 、b 分别为晶体片的长度⎰∞∞-df e ft j π21F d q x ⋅=11和厚度;6、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;7、试用方框图描述测试系统的组成,并简述测试工作的全过程;传感器将被测物理量如噪声,温度等 检出并转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D 变换后用软件进行信号分析,显示记录装置则测量结果显示出来,提供给观察者或其它自动控制装置;8、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；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;9、试说明二阶测试系统的阻尼度大多采用的原因;阻尼比在这个范围内可提高系统响应的快速性,以及工作的范围更大些;10、简述涡流式传感器的工作原理,它有哪些特点把一个线圈放到一块金属导体板附近,相距为δ,当线圈通以高频交流电流 i 时,便产生磁通Φ,此交变磁通通过邻近的金属板,金属板上便产生闭合的感应电流 i1,即涡电流,涡电流也会产生交变磁场Φ1 ,根据楞次定律,涡电流产生的交变磁场Φ1与线圈的磁场Φ变化方向相反,Φ1总是抵抗Φ的变化,由于涡电流磁场的作用,使原线圈的等效阻抗 Z 发生变化,变化程度与δ有关;11、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Ci 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;12、试述霍尔效应及其用来测量位移的原理;将霍尔元件置于磁场B 中,当有电流流过时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应;五、计算分析题1、试用相关分析的知识说明如何确定深埋在地下的输油管裂损的位置;裂损处可视作向两侧传播声响的声源,在两侧管道上分别安置传感器1和传感器2,并将两传感器信号输出端接到相关分析仪器上;因为放置传感器的两点距裂损处不等远,则漏油的音响传至两传感器就有时差,在互相关图上m ττ=处)(τxy R 有最大值,这个m τ就是时差;由m τ就可确定裂损处到两传感器中点的距7.0~6.0离为2/m v s τ=,v 为音响在管道中的传播速度;2、简述霍尔效应现象,并说明如图所示利用霍尔传感器是如何测位移的 p1113、求周期信号xt=0.6cos10t+30o +0.3cos100t-60o 通过传递函数为Hs=1/0.005s+1的装置后所得到的稳态响应;10分解：根据线性系统的叠加特性以及同频率特性,可设稳态响应函数为yt=0.6A10cos10t+30o +ϕ10+0.3A100cos100t-60o +ϕ100由Hs=1/0.005s+1可得Hj ω=1/j0.005ω+1,则A ω=1/1)005.0(2+ω,ϕω=-arctan ω005.0故A10= ϕ10= A100= ϕ100=4、有人在使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度;试问,在下列情况下,是否可提高灵敏度 说明为什么 11分1） 半桥相邻双臂各串联一片；2半桥相邻双臂各并联一片;5、试用相关分析的知识说明如何测量热轧钢带的运动速度;10分钢带表面的反射光经透镜聚焦在相距为d 的两光电池上,当钢带上某一不反射点处经过透镜时,将会导致反射光强度的波动,再经光电池转换为电信号在进行相关处理;由于两光电池有间距,故反射光强度的波动有时差,由互相关图上可得m ττ=处)(τxy R 有最大值,这个m τ就是时差,则该钢带的运动速度m d v τ/=;6、用一个时间常数为0.35s 的一阶测试系统,测量周期分别为5s 、1s 、2s 的正弦信号,求测量的幅值误差各是多少一阶系统的响应函数为H ω=1/j τω+1,则幅频特性A ω= 1/1)(2+τω,故其测量的幅值误差为%1001)(/1%1001-)A(2⨯+=⨯τωω,T /2πω=,代入值可得;7、已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源为)2cos()(0t f t y π=,输入信号xt 的幅值谱如图所示;电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出;试分别画出电桥输出信号、相敏检波输出信号和低通滤波器输出信号幅值谱Xmjf 、 Xejf 、 Xfjf;8、如图为一存在质量不平衡的齿轮传动系统,大齿轮为输入轴,转速为600r/min,大、中、小齿轮的齿数分别为40,20,10;右图为在齿轮箱机壳上测得的振动信号频谱：请根据所学的频谱分析知识,判断是哪一根齿轮轴为主要的振动源由频谱图可知,在频率为40Hz 左右的振荡最为剧烈,由传动链关系可得各齿轮的转动频率分别为：大齿轮为10Hz,中齿轮为20Hz,小齿轮为40Hz,故可得小齿轮轴为主要的振动源;9、用图解法近似画出如图所示周期指数衰减余弦信号的频谱图,并简述图解过程.提示:利用时域和频域的卷积关系解题。
机械工程测试技术课后习题答案
思考题与习题0-1 举例说明什么是测试？答：⑴测试的例子：为了确定一端固定的悬臂梁的的固有频率，可以采用锤击法对梁尽享激振，在利用压力传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。
⑵结论：由本例可知，测试是指确定被测对象悬臂梁固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段-激振。
拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息过程。
0-2 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要组成部分的作用。
答：⑴：测试系统的方框图如图0-1所示。
⑵：各部分的作用如下。
传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算。
滤波和分析；信号显示、记录环节将来至信号处理环节的信号显示或存储；模数转换和数模转换是进行模拟信号与数字信号的相互转换，以便于用计算机处理。
0-3 针对工程测试技术课程的特点，思考如何学习该门课程？答：本课程具有很强的实践性，只有在学习过程中密切联系实际，加强实验，注意物理概念，才能真正掌握有关知识。
在教学环节中安排与本课程相关的必要的实验及习题，学习中学生必须主动积极的参加实验及完成相应的习题才能受到应有的实验能力的训练，才能在潜移默化中获得关于动态测试工作的比较完整的概念，也只有这样，才能初步具有处理实际测试工作的能力。
思考题与习题1-1 信号的分哪几类以及特点是什么？ ⑴、 按信号随时间的变化规律分为确定性信号和分确定性信号，确定信号分为周期信号（包括谐波信号和一般周期信号）和非周期信号（准周期信号和以便非周期信号）；非确定性信号包括平稳随机信号（包括各态历经信号和非各态历经信号）和非平稳随机信号。
⑵、 按信号幅值随时间变化的连续性分类，信号包括连续信号和离散信号，其中连续信号包括模拟信号和一般模拟信号，离散信号包括一般离散信号和数字信号。
⑶、 按信号的能量特征分类，信号包括能量有限信号和功率有限信号。
机械工程测试技术考试题及答案
机械工程测试技术考试题及答案一、选择题1.机床主轴的主要用途是： A. 固定工件 B. 固定刀具 C. 固定主轴箱 D.转动刀具和工件答案：D2.齿轮传动的优点是： A. 传动效率高 B. 传动平稳 C. 转速范围广 D. 传动比可调答案：A、B、C、D3.测量中一个刻度最小的量值称为： A. 分度 B. 标准量 C. 刻度 D. 分度带答案：A二、填空题1.若要进行精密测量，需要使用________测量工具进行测量。
答案：微型2.热处理是通过对材料进行加热和________控制来改变其组织和性能。
答案：冷却3.润滑油的主要作用是减少________和________之间的摩擦。
答案：金属、金属三、简答题1.请简要描述传动结构中的平面副和柱面副的区别与应用领域。
答：平面副是一个简单的副，由于平面的所有点只有两个不受约束的旋转自由度，因此平面副的应用广泛。
常见的平面副有滑动副、齿轮副等。
柱面副是由一个圆柱面接触和约束的副，它具有更高的刚度和承载能力，因此适用于承受大载荷和高速旋转的场合。
柱面副常用于轴承、齿轮传动等。
2.请简要介绍机械工程中常用的热处理方法，并说明其作用。
答：机械工程中常用的热处理方法包括淬火、回火、退火等。
淬火是将材料加热至临界温度以上，然后迅速冷却，以使材料获得高硬度和韧性。
回火是将经过淬火的材料加热至较低的温度，然后冷却，在一定程度上降低材料的硬度和提高韧性。
退火是将材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，以改变材料的组织结构，提高材料的可加工性和塑性。
四、论述题请论述机械工程测试技术在产品质量控制中的应用。
答：机械工程测试技术在产品质量控制中起着重要作用。
通过对产品进行各种性能指标的测试和检测，可以实时监测产品的质量状况，并对产品进行调整和改进。
测试技术可以通过检测产品的尺寸、形状、力学性能等方面的指标，来评估产品的质量水平。
通过合理选择和应用测试技术，可以有效地提高产品的质量控制水平，避免不合格品的出现，提高产品的竞争力和市场占有率。
机械工程测试技术习题课后题解答
机械工程测试技术习题课后题解答(总17页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1 求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式），画出|cn|-和-图。
(1)方波的时域描述为：(2) 从而：2 . 求正弦信号的绝对均值和均方根值。
(1)(2)3.求符号函数和单位阶跃函数的频谱解：(1)因为不满足绝对可积条件，因此，可以把符合函数看作为双边指数衰减函数：其傅里叶变换为：(2)阶跃函数：4. 求被截断的余弦函数的傅里叶变换。
解： (1)被截断的余弦函数可以看成为：余弦函数与矩形窗的点积，即：(2)根据卷积定理，其傅里叶变换为：5.设有一时间函数f(t)及其频谱如图所示。
现乘以余弦函数cos0t（0>m）。
在这个关系中函数f(t)称为调制信号，余弦函数cos0t称为载波。
试求调幅信号的f(t)cos0t傅氏变换，并绘制其频谱示意图。
又：若0<m将会出现什么情况解：(1)令(2) 根据傅氏变换的频移性质，有：频谱示意图如下：(3) 当0<m时，由图可见，出现混叠，不能通过滤波的方法提取出原信号f(t)的频谱。
6.求被截断的余弦函数的傅立叶变换。
解：方法一：方法二： (1)其中为矩形窗函数，其频谱为：(2)根据傅氏变换的频移性质，有：第二章4. 求指数衰减函数的频谱函数，（）。
并定性画出信号及其频谱图形。
解：（1）求单边指数函数的傅里叶变换及频谱（2）求余弦振荡信号的频谱。
利用函数的卷积特性,可求出信号的频谱为其幅值频谱为a a`b b`c c`题图信号及其频谱图注：本题可以用定义求，也可以用傅立叶变换的频移特性求解。
5 一线性系统，其传递函数为，当输入信号为时，求：（1）；（2）；（3）；（4）。
解：(1) 线性系统的输入、输出关系为：已知，则由此可得：(2) 求有两种方法。
其一是利用的傅立叶逆变换；其二是先求出，再求，其三是直接利用公式求。
机械工程测试技术_课后习题及答案
机械工程测试技术课后习题及答案第一章传感器及检测系统的基本概念1、检测系统由哪几部分组成？说明各部分的作用2、怎样选择仪表的量程大小？3、测量误差可以分为哪几类？引起各类误差的原因是什么？4、传感器按照被测物理量来分，可以分为哪几种？5、某电路中的电流为10A，用甲乙两块电流表同时测量，甲表读数为10.8A，乙表读数为9.5A，请计算两次测量的绝对误差和相对误差。
6、用1.0级量限100V的电压表甲，0.5级量限250V的电压表乙分别测量某电压，读数皆为80V，试比较两次测量结果的准确度。
7、有三台测温仪表，量程均为0～800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理？解答：1、一个完整的工程检测系统包括：传感器、信号调理电路、信号处理电路和显示记录部分。
各部分作用：传感器——感受被测量，并将其转换为电信号；信号调理电路——将传感器输出信号进行放大和转换；信号处理电路——对电信号进行计算和分析；显示记录部分——显示记录测试结果。
2、应根据被测量的大小，兼顾仪表的准确度等级和量程，使其工作在不小于满度值2/3以上的区域。
3、测量误差可以分为：系统误差、随机误差和疏失误差三类。
引起的原因如下:系统误差——仪器误差、零位误差、理论误差、环境误差和观察者误差等随机误差——温度、磁场，零件摩擦、间隙，气压和湿度的变化，测量人员分辨本领的限制等疏失误差——操作、读数、记录和计算等方面的人为误差等4、传感器按被测物理量可以分为：位移传感器、速度传感器、加速度传感器、温度传感器、压力传感器等。
5、绝对误差：△I= I﹣I=10.8-10=+0.8A；△I= I﹣I=9.5-10=﹣0.5A相对误差：γ甲=△I甲/ I0=+0.8/10=8%；γ乙=△I乙/ I0=﹣0.5/10=﹣5%6、最大绝对误差：△V m甲=±K%·V m甲=±1.0%×100=±1.0V；△V m乙=±K%·V m乙=±0.5%×250=±1.25V最大相对误差：γm甲=△V m甲/ V=±1.0/80=±1.25%；γm乙=△V m乙/ V=±1.25/80=±1.56%故：甲表测量结果的准确度高于乙表。
机械工程测试技术课后习题答案定稿版
机械工程测试技术课后习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】第三章：常用传感器技术3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。
传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。
如图所示的气体压力传感器。
其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p，当p发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。
基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。
3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。
答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。
例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。
物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。
例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。
3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？答：（1）金属电阻应变片是基于金属导体的“电阻应变效应”， 即电阻材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化的现象，其电阻的相对变化为()12dRRμε=+； （2）半导体应变片是基于半导体材料的“压阻效应”，即电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的现象，其电阻的相对变化为dR d E R ρλερ== 。
3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S 0=2，R =120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR =？设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出？解：根据应变效应表达式R /R =S g 得 R =S g R =2100010-6120=0.241）I 1=1.5/R =1.5/120=0.0125A=12.5mA2）I 2=1.5/(R +R )=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA3）电流变化量太小，很难从电流表中读出。
机械工程测试技术习题集答案
机械工程测试技术习题集目录第一部分信号分析 (2)一、选择题 (2)二、填空题 (5)三、计算题 (6)第二部分测试系统 (9)一、选择题 (9)二、填空题 (10)三、计算题 (11)第三部分信号的获取 (13)一、选择题 (13)四、填空题 (14)五、简答题 (15)六、计算题 (15)第四部分信号处理 (17)一、选择题 (17)二、填空题 (19)三、简答题 (20)四、分析题 (21)第一部分 信号分析一、 选择题1． 如果周期函数)(t x 是一个奇函数，则傅里叶系数0a ，n a 和n b 中B 。
A 、0=n a ，00=aB 、0=n bC 、n b 是偶函数2． 下列信号中， B 是周期信号。
A 、at e t x -=)(B 、)cos()5cos()(00t t t x ωω+=C 、)()(t t x δ=3． 信号)3cos()cos()(00t t t x ωω⋅=的基频为 A 。
A 、0ωB 、02ωC 、03ω4． 具有离散频谱的信号 C 。
A 、一定是周期信号B 、一定是非周期信号C 、可能是周期信号也可能是非周期信号5． 已知周期信号的周期为T ，则该信号的基频为 B 。
A 、T 1B 、T π2C 、π2T 6． 若)(t x 的傅里叶变换为)(f X =1，则下面结论中不成立的是 BA 、)()(t t x -=δB 、 1)(=t xC 、)()(t t x δ=7． 下面说法中不正确的是 A 。
A 、脉冲函数的傅立叶变换仍然是脉冲函数B 、脉冲函数的函数值等于无穷大C 、脉冲函数的作用时间等于无穷小8． 准周期信号属于 B 信号。
A 、周期B 、非周期C 、随机9． 准周期信号的频谱是 B 频谱。
A 、连续B 、离散C 、均匀10．下面函数中，属于准周期函数的是 CA 、)3sin()sin()(t t t x +=B 、)sin()sin()(t t t x π+=C 、)sin()sin()(t t t x π+=11．设周期信号)(t x 的复数傅里叶系数为n c （n 为整数），则n c 与n c -一定 CA 、相等B 、互为相反数C 、共轭12．若)(t x 的频谱为)(f X ，则频谱为)(0f f X -的时域函数为 CA 、t f j e t x 02)(π-B 、 )(0t t x -C 、t f j e t x 02)(π13． 若)(t x 的频谱为)(f X ，则)(a t x 的频谱为 C 。
机械工程测试技术习题答案
机械工程测试技术习题答案机械工程测试技术习题答案在机械工程领域，测试技术是非常重要的一环。
通过测试，我们可以了解机械设备的性能、可靠性以及各种参数的准确性。
在工程实践中，我们经常会遇到一些测试技术的习题。
下面，我将为大家提供一些机械工程测试技术习题的答案，希望对大家的学习和实践有所帮助。
1. 什么是测量误差？如何判断测量误差的大小？答：测量误差是指测量结果与被测量真值之间的差异。
判断测量误差的大小可以通过以下方法：- 通过重复测量来获取多个测量值，计算它们的平均值。
平均值越接近被测量真值，测量误差就越小。
- 计算测量值的标准差。
标准差越小，测量误差就越小。
2. 什么是测量精度？如何提高测量精度？答：测量精度是指测量结果与被测量真值之间的接近程度。
提高测量精度的方法有：- 使用更精确的测量仪器和设备。
- 采用更准确的测量方法和技术。
- 提高测量人员的技术水平和操作技巧。
- 对测量结果进行多次重复测量，并取平均值。
3. 什么是可靠性测试？如何进行可靠性测试？答：可靠性测试是评估机械设备在特定条件下的可靠性和性能的过程。
进行可靠性测试的方法包括：- 加速寿命测试：通过模拟实际使用条件下的高负荷运行，来评估设备的寿命和可靠性。
- 应力测试：通过施加各种应力（如温度、湿度、振动等）来评估设备在不同环境下的可靠性。
- 故障模式与影响分析（FMEA）：通过分析设备的故障模式和故障对系统的影响，来评估设备的可靠性。
4. 什么是校准？为什么需要进行校准？答：校准是指通过与已知标准进行比较，来检验和调整测量仪器的准确性和精度的过程。
进行校准的原因有：- 确保测量仪器的准确性和可靠性。
- 保证测量结果的可比性和可靠性。
- 遵守质量管理体系和标准要求。
5. 什么是信号处理？在机械工程中有哪些常见的信号处理方法？答：信号处理是指对采集到的信号进行处理和分析的过程。
在机械工程中，常见的信号处理方法包括：- 滤波：通过滤波器去除信号中的噪声和干扰。