《机械工程测试技术基础》期末复习题及答案.doc

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1、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、均方值，方差；。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

2、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、求正弦信号的绝对均值μ

3、x

4、和均方根值xrms。2、求正弦信号的均值，均方值，和概率密度函数p(x)。3、求指数函数的频谱。4、求被截断的余弦函数的傅立叶变换。5、求指数衰减振荡信号的频谱。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，输入信号，则输出信号的频率为1/2，幅值

5、√2/2，相位-45。2、试求传递函数分别为和的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。1233、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有傅里叶级数展开式、和傅里叶变换。4、当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现延时测试。此时，系统的频率特性为。5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的被测量越小。6、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为最佳。（二）选择题1、4不属于测试系统的静特性。（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统3响应的卷积。（

6、1）正弦（2）阶跃（3）脉冲（4）斜坡3、两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为2。（1）（2）（3）（4）4、一阶系统的阶跃响应中，超调量4。（1）存在，但<5％（2）存在，但<1（3）在时间常数很小时存在（4）不存在5、忽略质量的单自由度振动系统是2系统。（1）零阶（2）一阶（3）二阶（4）高阶6、一阶系统的动态特性参数是3。（1）固有频率（2）线性度(3)时间常数（4）阻尼比1、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1倍所经过的时间作为时间常数。（1）0.632（2）0.8

7、65（3）0.950（4）0.982（三）判断对错题（用√或×表示）1、一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的正弦信号，则必然导致输出波形失真。（x）2、在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。（v）3、当输入信号一定时，系统的输出将完全取决于传递函数，而与该系统的物理模型无关。（v）4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（v）5、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（x）6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（x）（四）简答和

8、计算题1、什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？答：定常线性系统在简谐信号的激励下，系统的频率特性称为系统的频率响应函数。频率响应函数是描述系统的简谐输入和相应的稳态输出的关系。2、测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？答：静态特性包含灵敏度、线性度、回程误差。动态特性包括时间常数、谐振频率和固有频率、阻尼比。3、测试装置实现不失真测试的条件是什么？答：幅值特性曲线是一条平行于ω轴的直线，相频特性曲线是一条过坐标原点的斜率为-t0的直线。4、某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为。求其对周期信号的稳态响

9、应。解：求传递函数的幅频特性与相频特性，利用叠加性求输出5、将信号输入一个传递函数为的一阶装置，试求其包括瞬态过程在内的输出的表达式。解：求传递函数的幅频特性与相频特性，然后用定义求输出。第三章常用传感器（一）填空题1、属于能量控制型的传感器有电阻温度计，电容式测振仪等，属于能量转换型的传感器有热电偶温度计、弹性压力计等（每个至少举例两个）。2、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用导体形变引起的电阻变化，后者利用半导体电阻率变化引起的电阻变化。3、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件

10、变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用差动式工作方式。4、压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：电荷放大器和电压放大器，后接电荷放大器时，可不受连接电缆长度的限制。5、涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的涡电流效应。6、磁电式速度计的灵敏度单位是mv(m/s)