華南理工大學(xué)2005（A）一、選擇題(1)傅氏級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)是表示各諧波分量的。CA、相位           B、周期        C、振幅        D、頻率(2)復(fù)雜周期信號(hào)的頻譜是。AA、離散的        B、連續(xù)的        C、函數(shù)      D、sinc函數(shù)(3)下列函數(shù)表達(dá)式中（  B   ）是周期的信號(hào)。A、B、C、(4)多種信號(hào)之和的頻譜是。CA、離散的      B、連續(xù)的       C、隨機(jī)性的      D、周期性的(5)描述非周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是。CA、三角函數(shù)       B、拉氏變換      C、傅氏變換     D、傅氏級(jí)數(shù)(6)下列信號(hào)，（   C   ）信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。A、B、C、(7)連續(xù)非周期信號(hào)的頻譜是。CA、離散、周期的     B、離散、非周期的    C、連續(xù)非周期的      D、連續(xù)、周期的(8)時(shí)域信號(hào)，當(dāng)持續(xù)時(shí)間延長時(shí)，則頻域中的高頻成分。CA、不變      B、增加        C、減少         D、變化不定(9)測(cè)試裝置傳遞函數(shù)H（s）的分母與（    C    ）有關(guān)。A、輸入量x(t)    B、輸入點(diǎn)的位置     C、裝置的結(jié)構(gòu)(10)非線性度是表示定度曲線（    B   ）的程度。A、接近真值    B、偏離擬合直線     C、正反行程的不重合(11)測(cè)試裝置的頻響函數(shù)H(j)是裝置動(dòng)態(tài)特性在（   C   ）中的描述。A、幅值域     B、時(shí)域    C、頻率域     D、復(fù)數(shù)域(12)用常系數(shù)微分方程描述的系統(tǒng)稱為（   D   ）系統(tǒng)。A、相似     B、物理     C、力學(xué)     D、線性(13)下列微分方程中（   B   ）是線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。A、    B、C、(14)線性系統(tǒng)的疊加原理表明。AA、加于線性系統(tǒng)的各個(gè)輸入量所產(chǎn)生的響應(yīng)過程互不影響B(tài)、系統(tǒng)的輸出響應(yīng)頻率等于輸入激勵(lì)的頻率C、一定倍數(shù)的原信號(hào)作用于系統(tǒng)所產(chǎn)生的響應(yīng)，等于原信號(hào)的響應(yīng)乘以該倍數(shù)(15)測(cè)試裝置能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化能力，稱為。DA、精度    B、靈敏度    C、精密度   D、分辨率(16)一般來說，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)量范圍。BA、越寬   B、越窄    C、不變(17)線性裝置的靈敏度是。BA、隨機(jī)變量   B、常數(shù)   C、時(shí)間的線性函數(shù)(18)電渦流傳感器是利用（    A    ）材料的電渦流效應(yīng)，工作的。A、金屬導(dǎo)電    B、半導(dǎo)體    C、非金屬     D、(19)磁電式絕對(duì)振動(dòng)速度傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)。BA、一階環(huán)節(jié)    B、二階環(huán)節(jié)   C、比便環(huán)節(jié)(20)磁電式絕對(duì)振動(dòng)速度傳感器的測(cè)振頻率應(yīng)（   A    ）其固有頻率。A、遠(yuǎn)高于    B、遠(yuǎn)低于   C、等于(21)隨著電纜電容的增加，壓電式加速度計(jì)的輸出電荷靈敏度將。CA、相應(yīng)減小   B、比便增加    C保持不變(22)壓電式加速度計(jì)，其壓電片并聯(lián)時(shí)可提高。BA、電壓靈敏度憶  B、電荷靈敏度   C、鑒頻器(23)調(diào)頻式電渦流傳感器的解調(diào)電路是。CA、整流電路   B、相敏栓波電路   C、鑒頻器(24)壓電式加速度傳感受器的工作頻率應(yīng)該（    C     ）其固有頻率。A、遠(yuǎn)高于   B、等于   C、遠(yuǎn)低于(25)下列傳感器中（    B      ）是基于壓阻效應(yīng)的。A、金屬應(yīng)變片   B、半導(dǎo)體應(yīng)變片   C、壓敏電阻(26)壓電式振動(dòng)傳感器輸出電壓信號(hào)與輸入振動(dòng)的（  B     ）成正比。A、位移   B、速度    C、加速度二、填空題(1)信號(hào)可分為（ 確定性    ）和（ 隨機(jī)     ）兩大類。(2)確定性信號(hào)可分為（  周期信號(hào) ）和（  非周期   ）兩類，前者頻譜特點(diǎn)是（   離散   ），后者頻譜特點(diǎn)是（   連續(xù)    ）。(3)信號(hào)的有效值又稱為（   均方根    ），有效值的平方稱為（    均方值    ），它描述測(cè)試信號(hào)的強(qiáng)度（ 強(qiáng)度或功率 ）。(4)繪制周期的信號(hào)x(t)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是（       ），而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是（      ）。(5)周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)中的n是從（   0  ）到（  +   ）展開的。傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的n是（  -  ）到（   +   ）展開的。(6)周期信號(hào)x(t)的傅氏三角級(jí)數(shù)展開式中：表示（   余弦分量幅值     ），表示（   正弦分量幅值    ），表示（   直流分量    ），表示（    n次諧波分量的幅值   ），表示（   n次諧波分量的相位角     ），表示（    n次諧波分量的角頻率     ）。(7)工程中常見的周期信號(hào)，其諧波分量的幅值總是隨諧波次數(shù)n的增加而（   衰減    ）的，因此，沒有必要取那些高次的諧波分量。(8)周期方波的傅氏級(jí)數(shù)：周期三角波的傅氏級(jí)數(shù)：，它們的直流分量分別是（      ）和（  ）。信號(hào)的收斂速度上，方波信號(hào)比三角波信號(hào)（  更慢    ）。達(dá)到同樣的測(cè)試精度要求時(shí)，方波信號(hào)比三角波信號(hào)對(duì)測(cè)試裝置要求有更寬的（   工作頻段    ）。(9)窗函數(shù)的頻譜是，則延時(shí)后的窗函數(shù)的頻譜應(yīng)是（    ）。(10)信號(hào)當(dāng)時(shí)間尺度在壓縮時(shí)，則其頻帶（      ）其幅值（      ）。例如將磁帶記錄儀（       ）即是例證。(11)一個(gè)理想的測(cè)試裝置應(yīng)具有單值的、確定的（        ）。(12)測(cè)試裝置的特性可分為（   靜態(tài)   ）特性和（ 動(dòng)態(tài) ）特性。(13)測(cè)試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)有（  靈敏度   ）、（   非線性度      ）和（    回程誤差    ）。(14)某位移傳感器測(cè)量的最小位移為0.01mm，最大位移為1mm，其動(dòng)態(tài)線性范圍是（   40     ）dB。(15)描述測(cè)試裝置支態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型有（  頻率響應(yīng)函數(shù)     ）、（    傳遞函數(shù)    ）、（    脈沖響應(yīng)函數(shù)    ）等。(16)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時(shí)間而變化的系統(tǒng)，則稱為（  定常（時(shí)不變） ）系統(tǒng)。若其輸入、輸出呈線性關(guān)系時(shí)，則稱為（  線性  ）系統(tǒng)。(17)線性系統(tǒng)中的兩個(gè)最重要的特性是指（   線性疊       ）和（    頻率保持     ）。(18)測(cè)試裝置在穩(wěn)態(tài)下，其輸出信號(hào)的變化量與其輸入信號(hào)的變化量之比值，稱為（     靈敏度     ），如果它們之間的量綱一致，則又可稱為（   放大倍數(shù)     ）。(19)測(cè)試裝置對(duì)單位脈沖函數(shù)的響應(yīng)，稱為（    脈沖響應(yīng)函數(shù)   ）記為h(t)，h(t)的傅氏變換就是裝置的（   頻率響應(yīng)函數(shù)      ）。(20)可用于實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量的傳感器有（   電渦流式    ）和（   電容式       ）等。(21)電阻應(yīng)變片的靈敏度表達(dá)式為，對(duì)于金屬應(yīng)變片一說：S=（    1+2v     ），而對(duì)于半導(dǎo)體應(yīng)變片來說S=（      rE      ）。(22)具有（     壓電效應(yīng)     ）的材料稱為壓電材料，常用的壓電材料有（    石英晶體     ）和（   壓電陶瓷       ）。(23)當(dāng)測(cè)量較小應(yīng)變值時(shí)應(yīng)選用（     壓阻      ）效應(yīng)工作的應(yīng)變片，而測(cè)量大應(yīng)變值時(shí)應(yīng)選用（    形變   ）效應(yīng)工作的應(yīng)變片。(24)電容器的電容量，極距變化型的電容傳感器其靈敏度表達(dá)式為：（         ）。(25)極距變化型的電容傳感器存在著非線性度，為了改善非線性度及提高傳感器的靈敏度，通常采用（     差動(dòng)連接       ）的型式。(26)差動(dòng)變壓器式傳感器的兩個(gè)次級(jí)線圈在聯(lián)接時(shí)應(yīng)（   反串連接   ）。(27)差動(dòng)變壓器傳感器工作時(shí)，如果鐵芯做一定頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其輸出電壓是（   調(diào)幅     ）波。(28)光電元件中常用的有（   光敏電阻      ）、（   光電晶體管      ）和（    光電池     ）。(29)不同的光電元件對(duì)于不同波長的光源，其靈敏度是（  不相同的   ）。三、計(jì)算題(1)三角波脈沖信號(hào)如圖所示。其函數(shù)及頻譜表達(dá)式為求：當(dāng)時(shí)，求及的表達(dá)式。       三角脈沖答案一、(1)C (2)A (3)B (4)C (5)C (6)C (7)C (8)C (9)C (10)B (11)C (12)D (13)B (14)A (15)D(16)B (17)B (18)A (19)B (20)A (21)C (22)B (23)C (24)C (25)B (26)B二、(1)確定性信號(hào)；隨機(jī)信號(hào) (2)周期信號(hào)；非周期信號(hào)；離散的；連續(xù)的(3)均方根值；均方值(4)傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)（等）傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)（）(5)0; ; (6)-佘弦分量的幅值;-正弦分量的幅值; -直流分量;-n次諧波分量的幅值; -n次諧波分量的相位角;-n次諧波分量的角頻率;(7)衰減 (8)A; ;更慢;工作頻帶 (9)(10)展寬;降低;慢錄快放 (11)輸出輸入關(guān)系(12)靜態(tài)特性；動(dòng)態(tài)特性 (13)靈敏度；非線性度；回程誤差(14)40 (15)微分方程；傳遞函數(shù)；頻率響應(yīng)函數(shù)(16)定常（時(shí)不變）；線性 (17)線性疊加性；頻率保持性(18)靈敏度；放大倍數(shù) (19)脈沖響應(yīng)函數(shù)；頻率晌應(yīng)函數(shù)(20)渦流式；電容式 (21)；(22)壓電效應(yīng)；石英晶體；壓電陶瓷 (23)壓阻效應(yīng)；應(yīng)變效應(yīng)(24) (25)差動(dòng)聯(lián)接 (26)反相串接(27)調(diào)幅波 (28)光敏電阻；光敏晶體管；光電池(29)不相同的三、5分(1)函數(shù)圖形所示.         華南理工大學(xué)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程試題一、 填空題（20分，每空1分）1.測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為 靜態(tài)測(cè)量 和 動(dòng)態(tài)測(cè)量 。2.測(cè)量結(jié)果與 被測(cè)真值 之差稱為 測(cè)量誤差 。3.將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高 靈敏度 ，改善非線性，進(jìn)行 溫度 補(bǔ)償。4.為了 補(bǔ)償 溫度變化給應(yīng)變測(cè)量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在 相鄰 橋臂上。5調(diào)幅信號(hào)由載波的 幅值 攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)則由載波的 頻率 攜帶信號(hào)的信息。6繪制周期信號(hào)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù) ，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù) 。7信號(hào)的有效值又稱為 ，有效值的平方稱為 ，它描述測(cè)試信號(hào)的強(qiáng)度(信號(hào)的平均功率)。8確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是 ，后者頻譜特點(diǎn)是 。9.為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是 和 。10.連續(xù)信號(hào)與進(jìn)行卷積其結(jié)果是： 。其幾何意義是 。二、 選擇題（20分，每題2分）1直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時(shí)，電橋靈敏度將(C)。A增大 B減少 C.不變 D.變化不定2調(diào)制可以看成是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)(A)。A相乘 B相加 C相減 D.相除3描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是(D)。A相關(guān)函數(shù) B拉氏變換 C傅氏變換 D.傅氏級(jí)數(shù)4下列函數(shù)表達(dá)式中，(B)是周期信號(hào)。ABC5時(shí)域信號(hào)的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，則其頻帶的變化為(B)。A頻帶變窄、幅值增高 B頻帶變寬、幅值壓低C頻帶變窄、幅值壓低 D頻帶變寬、幅值增高6非線性度是表示定度曲線(A)的程度。A偏離其擬合直線 B接近真值 C正反行程的不重合7一般來說，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)量范圍(B)。A越寬 B越窄 C不變8.下列哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（D）A.波登管 B膜片C波紋管 D電阻應(yīng)變片9.對(duì)于單向應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成（A）A.0° B45°C90° D30°10二階裝置引入合適阻尼的目的是（C）。A使系統(tǒng)不發(fā)生共振 B使得讀數(shù)穩(wěn)定C獲得較好的幅頻、相頻特性三、簡答題（共30分）1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)？（4分）2.周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？（6分）3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為，輸出為）。（5分）4.在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，若在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片的數(shù)量以提高靈敏度。試問在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？（5分）5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？（5分）6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測(cè)量？（5分）四、計(jì)算題（共20分，每小題10分）1.求如圖所示三角脈沖信號(hào)的頻譜。0T/2-T/2Atx(t)解：2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓解：五、綜合設(shè)計(jì)題（共10分）請(qǐng)選擇以下兩種測(cè)量要求其中的一種，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程（包括傳感器的選用，傳感器的安裝，信號(hào)的傳輸，信號(hào)的分析和處理等內(nèi)容），并簡述其過程。（1）針對(duì)載重卡車載物量進(jìn)行過磅測(cè)量，試設(shè)計(jì)一測(cè)試裝置并說明其工作原理；（2）大功率傳動(dòng)軸在長時(shí)間的帶載運(yùn)轉(zhuǎn)下可能發(fā)生疲勞損壞，為了保證整機(jī)安全，防止事故的發(fā)生，對(duì)軸的扭振進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，試設(shè)計(jì)一測(cè)試裝置并說明其工作原理。21機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程試題一、填空題（20分，每空1分）1、由信息與信號(hào)的關(guān)系可知，信號(hào)是信息的（ ）。2、數(shù)字信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有（ ）特性的信號(hào)。3、為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是（ ）和（ ）。 4、模似信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有（ ）特性的信號(hào)。 5、正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)是一個(gè)同頻的（ ）函數(shù)。 6、直流電橋的平衡條件是（ ）。 7、濾波器的分辨率越高，則測(cè)量信號(hào)時(shí)其響應(yīng)速度（ ）。 8、帶通濾波器的中心頻率F=500HZ，負(fù)3分貝點(diǎn)的帶寬B=10HZ，則該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q=（ 50 ）。 9、單位頻寬上的幅值表示的是（ ）函數(shù)。1將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高 ，改善非線性，進(jìn)行 補(bǔ)償。2調(diào)幅信號(hào)由載波的 攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)則由載波的 攜帶信號(hào)的信息。3調(diào)幅過程在頻域相當(dāng)于 過程，調(diào)幅裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè) 。4.測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為 和 。測(cè)量結(jié)果與被測(cè)真值之差稱為測(cè)量誤差。5確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是 ，后者頻譜特點(diǎn)是 。6繪制周期信號(hào)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 ，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是 。7周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)中的是從0到展開的。傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的是從 到 展開的。8周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)展開式中：表示 ，表示 ，表示直流分量。9余弦函數(shù)只有 譜圖，正弦函數(shù)只有 譜圖。10單位脈沖函數(shù)與在點(diǎn)連續(xù)的模擬信號(hào)的下列積分： 。這一性質(zhì)稱為 。得分二、選擇題（20分，每題2分）1為了保證實(shí)現(xiàn)極距變化型差動(dòng)電容傳感器的差動(dòng)工作，傳感器的兩個(gè)電容應(yīng)當(dāng)連接成( )。A并聯(lián)電路 B串聯(lián)電路 C電橋電路2要使RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應(yīng)( )。A.增加 B減少 C不變3描述非周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是 。A三角函數(shù) B拉氏變換 C. 傅氏變換 D. 傅氏級(jí)數(shù)4下列信號(hào)中 信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。ABC.5數(shù)字信號(hào)的特征是 。A時(shí)間上離散、幅值上連續(xù) B時(shí)間、幅值上均離散C時(shí)間、幅值上都連續(xù) D時(shí)間上連續(xù)、幅值上量化6測(cè)試裝置能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化能力，稱為( )。A.精度 B靈敏度 C精密度 D.分辨率7測(cè)試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是（ ）。A卷積 B傅氏變換對(duì) C拉氏變換對(duì) D微分8多種信號(hào)之和的頻譜是 。A.離散的 B.連續(xù)的 C.隨機(jī)的 D.周期的9二階裝置，用相頻特性中時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率的估計(jì)值，該值與系統(tǒng)阻尼率的大小（ ）。A有關(guān) B無關(guān) C略有關(guān)系 D有很大關(guān)系10.濾波器的上、下截止頻率為，中心頻率；則它們的關(guān)系是( )。A= B= C.=得分三、簡答題（共30分）1.測(cè)量按測(cè)量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？（6）答：2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別? （6）答：3.什么是不失真測(cè)試，不是真測(cè)試的條件是什么？（4）答：4.下面四個(gè)圖分別是哪一種濾波器的幅頻曲線特性圖，并說明各自的工作特征。（4）答：5.試敘述信號(hào)的采樣和截?cái)嗟倪^程是怎樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)果如何？（5）答6.電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？（5）答得分四、計(jì)算題（共20分，每小題10分）1.對(duì)稱方波的波形圖如圖所示。求傅里葉級(jí)數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜。解：2.如圖所示為兩直流電橋，其中圖(a)稱為臥式橋，圖(b)稱為立式橋，且，為應(yīng)變片，為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。解：五、分析題（10分）在輸油管道上，常裝有監(jiān)測(cè)裝置用以監(jiān)測(cè)管道的裂損或泄漏，并能確定損傷位置，如圖5-21所示。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)試題編號(hào)： A 課程代號(hào)： 02020103 課程學(xué)時(shí)： 32 一、填空題（20分，每空1分）1.靜態(tài)測(cè)量；動(dòng)態(tài)測(cè)量2.被測(cè)真值；測(cè)量誤差3.靈敏度；溫度4.補(bǔ)償；相鄰5幅值；頻率6傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)；傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。7均方根值；均方值8離散的；連續(xù)的9.頻率響應(yīng)法；階躍響應(yīng)法10.；把原函數(shù)圖像平移至位置處二、選擇題（20分，每小題2分）題號(hào)12345678910答案CADCBABDAC三、簡答題（共30分）1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)？（4分）答： 各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失真；（2） 盡可能減小或消除各種干擾。（2）2.周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？（6分）答： 周期信號(hào)的頻譜是離散的。（2） 每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公約數(shù)。（2） 各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號(hào)，其諧波幅值總的趨勢(shì)是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。（2）3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為，輸出為）。（5分）答：正確的接橋方法如圖所示：（3）電橋的平衡條件是：（2）4.有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？（5分）答：不能提高靈敏度。因?yàn)榘霕螂p臂時(shí)，其輸出電壓為：（2）當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí)，其電阻的相對(duì)變化量為（2）即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這時(shí)。（1）5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？（5分）答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號(hào)（測(cè)試信號(hào)）的控制下，使載波信號(hào)（工作信號(hào)）的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過程。（2）解調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過程一般的被測(cè)量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測(cè)變換后，常常是一些緩變的電信號(hào)。（1）經(jīng)過調(diào)制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，調(diào)制波抗干擾能力強(qiáng)，也便于傳輸。（2）6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測(cè)量？（5分）答：在機(jī)械工程的測(cè)試過程中，常見的參數(shù)測(cè)量有：應(yīng)力的測(cè)量；應(yīng)變的測(cè)量；扭矩的測(cè)量、振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量；聲強(qiáng)測(cè)量；聲發(fā)射測(cè)量；位移的測(cè)量；流量的測(cè)量；壓力的測(cè)量等。（每一種0.5分）四、計(jì)算題（共20分，每小題10分）1.求如圖所示三角脈沖信號(hào)的頻譜。解：一個(gè)周期內(nèi)的表達(dá)式為：（2）因?yàn)闉榕己瘮?shù)，所以， （1）（2）出此得的三角函數(shù)形式傅里葉級(jí)數(shù)展開為（1）n次諧波分量的幅值（1）n次諧波分量的相位（1）畫出的頻譜如圖所示。（2）2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓解：如圖（b）組橋時(shí)的輸出電壓為（5）如圖（c）組橋時(shí)的輸出電壓為（5）五、分析題（10分）因題型范圍較寬，無確定的參考答案，視學(xué)生具體答題情況給分。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程試題答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)試題編號(hào)： B 課程代號(hào)： 02020103 課程學(xué)時(shí)： 32 一、填空題（20分，每空1分）1靈敏度；溫度2幅值；頻率3頻率搬移乘法器4.靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量5離散的、連續(xù)的6傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)、傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。78余弦分量的幅值；正弦分量的幅值9實(shí)頻；虛頻10；脈沖采樣二、選擇題（20分，每小題2分）題號(hào)12345678910答案ABCCBDBCBA三、簡答題（共30分，每小題5分）1.測(cè)量按測(cè)量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？（6）答：直接測(cè)量指無需經(jīng)過函數(shù)關(guān)系的計(jì)算，直接通過測(cè)量儀器得到被測(cè)值得測(cè)量。（等精度直接測(cè)量和不等精度直接測(cè)量）；（2）間接測(cè)量指在直接測(cè)量值的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知函數(shù)關(guān)系，計(jì)算被測(cè)量的量值的測(cè)量；（2）組合測(cè)量指將直接測(cè)量或間接測(cè)量與被測(cè)量值之間按已知關(guān)系組合成一組方程（函數(shù)關(guān)系），通過解方程組得到被測(cè)值得方法。（2）2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別? （6）答：重復(fù)性是指測(cè)試裝置在輸入按同一方向做全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。一般來說正行程的最大重復(fù)性偏差為，反行程的最大重復(fù)性偏差為，重復(fù)性誤差取這兩個(gè)最大偏差中的較大者，再以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示。即（3）遲滯是測(cè)試裝置在正反行程中輸入輸出曲線的不重合程度。即式中，是正反行程間，對(duì)于同一輸入雖的最大差值。（3）3.什么是不失真測(cè)試，不失真測(cè)試的條件是什么？（4）答：若都是常數(shù)，如果一個(gè)測(cè)試裝置，則有，即認(rèn)為該測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)了不失真測(cè)量。（2）這表明，輸出信號(hào)較輸入信號(hào)，幅值放大了倍，時(shí)間上滯后了，波形一致。對(duì)上式作傅里葉變換，有。所以，若要實(shí)現(xiàn)輸出波形不失真，其幅頻、相頻特性應(yīng)滿足如下條件。（2）4.下面四個(gè)圖分別是哪一種濾波器的幅頻曲線特性圖，并說明各自的工作特征。（4）答：低通濾波器 之間為通頻帶，的頻率成分極大地衰減；（1）高通濾波器 之間為通頻帶，的頻率成分極大地衰減；（1）帶通濾波器 之間為通頻帶，其它的頻率成分極大地衰減；（1）帶阻濾波器 之間為阻帶頻率，其它的頻率成分通頻帶。（1）5.試敘述信號(hào)的采樣和截?cái)嗟倪^程是怎樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)果如何？（5）答：采樣就是對(duì)時(shí)間歷程進(jìn)行等時(shí)間距離的信號(hào)“摘取”，以便于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)和計(jì)算分析。（2）而由因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能對(duì)有限長的信號(hào)進(jìn)行處理，所以，必須截?cái)噙^長的信號(hào)時(shí)間歷程進(jìn)行截?cái)?，即?duì)信號(hào)加窗。所加窗寬為的矩形窗函數(shù)，其傅里葉變換是一個(gè)無限帶寬的函數(shù)。（2）采用矩形窗函數(shù)截?cái)嗖蓸有盘?hào)，就是將采樣信號(hào)，乘以時(shí)域有限寬矩形窗函數(shù)；其時(shí)域和頻域數(shù)學(xué)描述為（1）6.電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？（5）答：包括電阻式、電感式、電容式三種。電阻式傳感器工作原理：把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種裝置；（2）電感式傳感器工作原理：把被測(cè)量如位移轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置；（2）電容式傳感器工作原理：把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種裝置。（1）四、計(jì)算題（共20分，每小題10分）1.對(duì)稱方波的波形圖如圖所示。求傅里葉級(jí)數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜。解：由圖可知，它是正負(fù)交替的周期信號(hào)。其直流分量為：（1），其脈寬等于周期的一半，即，（1）將此代入式可得（3）因此，對(duì)稱方波的傅立葉級(jí)數(shù)三角函數(shù)形式為：（2）（3）2.如圖所示為兩直流電橋，其中圖(a)稱為臥式橋，圖(b)稱為立式橋，且，為應(yīng)變片，為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。解：圖（a）中，臥式橋的輸出電壓為（4）圖(b)中，立式橋的輸出電壓為（4）由此可知，當(dāng)時(shí)，得，在忽略了高階無窮小之后，兩電橋的輸出電壓是一樣的，均為。（1）不同之處是：立式橋由非線性誤差，而臥式橋沒有，所以臥式橋更精確。（1）五、分析題（10分）在輸油管道上，常裝有監(jiān)測(cè)裝置用以監(jiān)測(cè)管道的裂損或泄漏，并能確定損傷位置，如圖5-21所示。答題說明：漏損處K，視為向兩側(cè)傳播聲響的聲源，在兩側(cè)管道上分別放置傳感器1和傳感器2，因?yàn)榉艂鞲衅鞯膬牲c(diǎn)距漏損處不等遠(yuǎn)，則漏油的音響傳至兩傳感器就有時(shí)差，在互相關(guān)圖上處有最大值，這個(gè)就是時(shí)差。由就可確定漏損處的位置：； 式中：s兩傳感器的中點(diǎn)至漏損處的距離；音響通過管道的傳播速度。   測(cè)試技術(shù)模擬考試題(1)一、是非題（對(duì)的打 ，錯(cuò)的打×）（每題2分，共20分）.所有周期信號(hào)都是功率信號(hào)。( ).電阻應(yīng)變式傳感器只用于測(cè)定結(jié)構(gòu)的應(yīng)力或應(yīng)變。（）.頻響函數(shù)反映了系統(tǒng)響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)過程。（）.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)法不能用于一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試。（）.直流信號(hào)具有無限的頻譜。（）.半橋聯(lián)接中要求兩個(gè)橋臂阻值變化大小相等，極性相反。（）.壓電式傳感器不一定要配接前置放大器。（）.若傳感器的靈敏度為常數(shù)，則表明該傳感器的輸出、輸入關(guān)系為線性關(guān)系。（）.在數(shù)字信號(hào)處理過程中，量化誤差大小與A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)無關(guān)。（）10.變間歇式差動(dòng)變壓器是一種電容式傳感器。（）二、選擇題 （每題2分，共20分）1提高二階系統(tǒng)的固有頻率，可以擴(kuò)大系統(tǒng)的工作（）范圍。  A.頻率       B.阻尼C.相位    D.幅值 2設(shè)時(shí)域信號(hào)x(t)的頻譜為X(f)，則時(shí)域信號(hào)（ ）的頻譜為X(ffo）。  A . B.    C.   D. 3如果系統(tǒng)的權(quán)函數(shù)為h(t)，系統(tǒng)的輸入x(t)為單位脈沖函數(shù)，此時(shí)系統(tǒng)輸出y(t)為（）  A. h(t)x(t)  B. x(t) C. h(t)  D.無法確定 4若一選頻濾波器的幅頻特性是：在fc間接近常數(shù)，在fc0之間急劇衰減。該濾波器為( )濾波器。  A. 低通      B. 高通       C. 帶通      D. 帶阻 5一個(gè)相鄰雙臂工作的測(cè)力電橋，如果將兩工作臂的一個(gè)應(yīng)變片均改為兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)，則電橋的輸出電壓（）  A. 加大一倍   B. 減小一倍    C. 不變     D. 加大兩倍 6輸入x(t)和輸出y(t)的相干函數(shù)的取值在和之間，可能是（）。   A. 有外界噪聲干擾    B.系統(tǒng)是非線性的  C.輸出y(t)是輸入x(t)和其它輸入的綜合輸出   D. 以上三種7若電阻應(yīng)變片的輸入信號(hào)為正弦波，則以該應(yīng)變片為工作臂的直流測(cè)量用橋的輸出是（）  A. 直流信號(hào)    B. 正弦波     C. 調(diào)幅波      D. 脈動(dòng)波 8記錄0200Hz的正弦信號(hào)，宜采用固有頻率為（ )Hz的振動(dòng)子較合適。  A.120        B.400       C.1200       D.2500 9在時(shí)域中計(jì)算的信號(hào)總能量，等于在頻域中計(jì)算的信號(hào)（）。   A.自功率譜積分       B.平均功率   C.總功率    D.互功率譜積分.周期信號(hào)截?cái)嗪蟮念l譜必是（）的。  A. 連續(xù)     B. 離散     C. 連續(xù)非周期    D. 離散周期 三、 分析問答題 (共分)1、已知信號(hào)，試?yán)L制信號(hào)的實(shí)頻譜、虛頻譜和單邊幅頻譜、雙邊幅頻譜及雙邊相頻譜（10分）、已知電阻應(yīng)變儀交流電橋的電橋電源和輸入信號(hào)x(t)的幅值譜如圖所示。電橋輸出信號(hào)經(jīng)相敏檢波、低通濾波后輸出。試分別畫出電橋輸出信號(hào)、相敏檢波輸出信號(hào)和低通濾波器輸出信號(hào)幅值譜Xm(f)、 Xe(f)、 Xf(f)。（分） 3、若用光線示波器來記錄圖一所示的方波信號(hào)，可否選用FC6-400型振動(dòng)子? 并說明理由。(注：該振動(dòng)子的固有頻率為400Hz)（10分） 四、計(jì)算題（共3分）、用一階測(cè)量儀器測(cè)量100Hz的正弦信號(hào)，如果要求振幅的測(cè)量誤差小于5%，問儀器的時(shí)間常數(shù)T的取值范圍。若用該儀器測(cè)50Hz的正弦信號(hào)，相應(yīng)的振幅誤差和相位滯后是多少？（10分） 2試求正弦信號(hào)和基頻與之相同的周期方波信號(hào)y(t)的互相關(guān)函數(shù)。（10分）3、某信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式如下, 問:(1) 該信號(hào)屬于哪類信號(hào)(周期或非周期)，試畫出波形圖? (4分)(2) 當(dāng)該信號(hào)通過一理想帶通濾波器，該濾波器的A()=1，帶寬B=80Hz，中心頻率f0=50Hz,畫出該濾波器輸出波形的幅頻譜(3分)并求出濾波器輸出波形的平均值為多少(已知該信號(hào)基頻f0=50Hz ) (3分)？模擬試卷（一）參考答案一、 是非題1. 2. × 3. 4. × 5. × 6. 7. × 8. 9. × 10. × 二、選擇題1.A 2C 3C 4B 5C 6D 7B 8B 9C 10A三、問答題(20分)123. 答：不能選用。因該方波信號(hào)是一個(gè)由多頻率成分疊加而成的復(fù)雜周期信號(hào)，周期為5ms，則其基頻為：，要較完整地記錄該信號(hào)，必須保證其前十次諧波的幅值誤差小于5，即需滿足：，得。而FC6-400型振動(dòng)子的固有頻率，遠(yuǎn)小于要求的3448Hz，僅僅只有構(gòu)成該方波的一次諧波(200Hz)可以滿足不失真的記錄要求，其余各次諧波記錄時(shí)都會(huì)產(chǎn)生很大的幅值誤差，故不能選用FC6-400型振動(dòng)子來進(jìn)行記錄。四、計(jì)算題（30分）1 一階裝置,仍有同一,越大,越小.今=100Hz, 測(cè)量誤差小于5%，即,求出秒用該儀器測(cè)50Hz的正弦信號(hào),有,即振幅誤差是1.32%,相位滯后是2可只求一個(gè)周期的 . (1) 周期信號(hào)鋸齒波圖略 (2) 輸出的幅頻特性為: (3) 平均值a0 =測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)指導(dǎo)緒論傳感器 中間變換器 顯示器第一章待補(bǔ)充第二章1、測(cè)試與測(cè)試裝置的基本概念2、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性各參數(shù)的概念3、測(cè)試技術(shù)的動(dòng)態(tài)特性：傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)4、實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件：A（）=常數(shù) （）= 5、負(fù)載效應(yīng)第三章1、測(cè)量誤差的基本概念：絕對(duì)誤差2、測(cè)量誤差的估算和處理：測(cè)量結(jié)果的置信區(qū)間與置信概率 消除或減弱系統(tǒng)誤差的測(cè)量技術(shù)第四章1、掌握各種傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)2、熱電式傳感器：熱電偶的測(cè)溫原理、冷端溫度的補(bǔ)償（必考） 不考：半導(dǎo)體熱敏電阻第五章1、信號(hào)的放大與變換：反相放大器、同相放大器2、電橋：直流電橋3、濾波器：濾波器的分類、RC低通濾波器、RC高通濾波器4、調(diào)制與解調(diào)：概念、調(diào)幅原理第六章1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)：4個(gè)框圖2、模擬多路開關(guān)：干簧繼電器式3、采樣過程和香農(nóng)定理、孔徑時(shí)間4、D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理，圖6-14、6-155、A/D轉(zhuǎn)換器：跟蹤計(jì)數(shù)器、逐次逼近式第七章1、應(yīng)力與應(yīng)變的測(cè)量：計(jì)算題2、轉(zhuǎn)速測(cè)量：閃頻式測(cè)速法傳感器中間變化器顯示器1. 一、測(cè)試裝置的基本特性 1. 測(cè)試裝置的靜態(tài)特性線性讀、靈敏度、分辨率、遲滯、穩(wěn)定性和漂移。 2. 測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性在復(fù)數(shù)域上用傳遞函數(shù)；頻域上用頻率響應(yīng)函數(shù)；時(shí)域上用脈沖響應(yīng)函數(shù)。 3. 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件（必要與充分條件） 4. 負(fù)載效應(yīng)（計(jì)算題廣義輸入（輸出）阻抗的關(guān)系式） 5. 二、誤差理論與數(shù)據(jù)處理 1. 誤差的表示方法及其計(jì)算題 絕對(duì)、相對(duì)、引用及最大引用的概念。精度等級(jí)的概念2. 誤差的分類 系統(tǒng)、隨機(jī)、粗大。3. 隨機(jī)誤差分析 （）極限誤差、置信區(qū)間、置信概率的概念、（2）隨機(jī)誤差數(shù)學(xué)期望、方差（計(jì)算題）、系統(tǒng)誤差分析（）微差式測(cè)量（計(jì)算題公式）、數(shù)據(jù)處理測(cè)量結(jié)果的表示方法列表法、圖解法、方程法。三、傳感器電容傳感器面積變化型、極距變化型、介質(zhì)常數(shù)變化型電感式傳感器渦電流式傳感器工作原理（圖）熱電偶測(cè)溫原理接觸電勢(shì)、溫差電勢(shì)、回路電勢(shì)及其描述。，壓電傳感器正、逆壓電效應(yīng)的概念、光電傳感器分類內(nèi)光電效應(yīng)與外光電效應(yīng)固體圖像傳感器的概念四、信號(hào)的處理與變換、同相與反相放大器的電路圖與傳遞函數(shù)（或增益）電橋（計(jì)算題）濾波器低通、高通、帶通、帶阻調(diào)制的概念五、計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù) 、數(shù)據(jù)采集的典型結(jié)構(gòu)單端.、差動(dòng).、偽同步.、同步.、框圖及其說明。多路開關(guān)的概念跟蹤計(jì)數(shù)A/D轉(zhuǎn)換原理（框圖）逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換原理（框圖）六、應(yīng)力應(yīng)變溫度補(bǔ)償補(bǔ)償片、工作片、使用溫度自補(bǔ)償、計(jì)算補(bǔ)償計(jì)算題35