机械测试1.docx

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机械测试1

一、填空题

1.现有0~300℃、0.5级和0~120℃、1级的两支温度计，预测量100℃左右的温度，测量精度高的是用　　　0~1201级　　。

2.描述周期信号的数学工具是　　傅里叶系数　　　。

3.二阶系统的主要特征参数有　　　阻尼比　　、　　　固有频率　　和　　　　　。

4.测试装置对单位脉冲函数的响应称为　　脉冲响应函数　　　，记为h（t）、h（t）的傅立叶变换就是装置的　　　频率响应函数　　。

5.通常传感器由　　　　　组成，是能把外界　　　　转换成　　　　　的器件和装置。

6.传感器的输入输出特性指标可分为　　　静态指标　　和动态指标两大类，线性度和灵敏度是传感器的　　　静态指标　　指标，而频率响应特性是传感器的　　　　动态指标　指标。

7.频率混叠是由　　采用频率过低　　　引起的，泄露是由　　　　裁断　引起的。

8.为了补偿温度变化给测量带来的误差，工作应变片与温度补偿片应接在　相邻桥臂上。

9.RC微分电路实际上是一种　　低通　滤波器，而RC积分电路实际上是一种　高通　滤波器。

10.零初始条件下，测试装置的输出信号拉普拉斯变换与输入信号的拉普拉斯变换之比称为装置的　　　传递函数　　。

11.在测试系统中，输入量与输出量之间一般是　线性对应关系。

12.单位脉冲函数的频谱为　1，它在所有的频段上都是相等的。

13.理想的测量系统应该具有单值的、确定的输入---输出关系，其中以输出和输入成线性关系为最佳。

14.测试装置的动态特性在时域中用　脉冲响应函数描述，在频域中用　频率响应函数描述。

15.用于制作压电传感器的常用压电材料是压电晶体和　　压电陶瓷。

16.差动变压器式传感器理论上讲衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，这个不为零的电压称为　　零点参与电压。

17.在桥式测量电路中，按照　电桥供电的性质，电桥可分为直流电桥和交流电桥。

18.调幅波可以看作载波与调制波的乘积。

19.测试信号中的最高频率为100Hz,为了避免发生混叠现象，时域中的采样间隔应小于0.005s。

20.频率不同的两个正弦信号，其互相关函数为　0。

21.确定信号可分为　同期和非同期两类，前者频谱的特点是离散后者频谱的特点是连续。

22.信号的有效值又称；有效值的平方称，它映信号的。

23.测试装置的结构参数不随时间而变化的系统称为时不变系统。

若输入和输出呈线性关系，则称为线性系统。

24.一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围越小。

25.导电丝材料的截面尺寸发生变化后其电阻会发生变化，利用这一原理可制成的传感器称为变阻应变传感器，利用材料具有磁致伸缩效应可制成的压磁式传感器也可用于测量力，而压电式传感器则利用了一些具有离子型晶体电介质的压电效应。

它最敏感的基本物理量也是力。

26.电感式传感器也称为叠构传感器，它是利用原理将被测物理量转换成线圈和的变化。

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，全桥接法可以获得最大的输出。

28.电阻应变仪常用交流供桥的原因是为了使放大器设计简单及提高抗电源干扰能力。

29.对周期信号应进行整周期截断，这是获得准确频谱的先决条件。

30.信号截断后，带宽将变为无限宽，因此，无论采样频率多高，将不可辟免地发生混叠而导致误差。

31.余弦函数只有　实频图，其图形关于Y轴对称；正弦函数只有虚轴图，其图形关于原轴对称。

32.工程中常见的周期信号，其谐波幅度总的趋势是随着频率增大而减少而频率过高的，因此，在频谱分析中，没有必要取那些的谐波分量。

33.测试系统动态特性参数的测试方法为。

34.测试系统的静态特性指标主要有：

。

35.电容式传感器有变极距型、变面积型和变介电常数型3种类型，其中型灵敏度最高。

36.在一半导体两端通以控制电流I，在垂直方向施加磁场B，在另外两侧会产生一个与控制电流和磁成比例的电动势，这种现象称为，这个电势称为。

37.将电桥接成差动方式可以提高，改善，进行。

38.调幅过程在频域相当于过程，调幅装置实质上是一个乘法器，典型调幅装置是。

39.在相关分析中，自相关函数保留了原信号的信息，丢失了信息，互相关函数则保留了信息。

40.相关分析在工业中的主要应用有、和等。

41.测量误差是指　，有、和3类。

42.动态信号的描述可在不同的域中进行，它们分别是而和。

43.非周期信号时域x（t）和频域X（f）对应关系式为：

x（t）=；X（f）=。

44.反映测试系统动态特性的函数主要有。

45.某位移传感器测量的最小位移为0.01mm，最大位移为1mm，其动态线性范围为40dB。

46.光纤传感器一般分为两大类，一类是光纤传感器，也称为非功能型光纤传感器，另一类是光纤传感器，也称为功能型光纤传感器。

47.RC低通滤波器中RC值愈大，则上截止频率愈低。

48.电桥的分类方法有多种，按可分为单臂电桥、差动电桥和全桥。

49.同频率的正弦和余弦信号，其互相关函数为0。

50.对周期信号进行截断，这是获得准确频谱的先决条件。

51.若时间信号x（t）的傅立叶变换为X（f），则x（kt）的傅立叶变换是（k>0）。

52.对于非周期信号，当时间尺度在压缩时，则其频谱频带展宽，幅值降低。

53.输入x（t）、输出y（t）、装置的脉冲响应函数h（t）,它们三者之间的关系为Y（t）=X（t）*h（t）。

54.信号

，输入

的一阶装置，则该装置的稳态输出幅值A=3，相位滞后φ=--60度。

。

55.基于外光电效应的器件有光电管和光电倍增管。

56.将温度变化转化为电势大小的热电式传感器是热电保传感器。

57.将电桥接成差动方式可以提高灵敏度，线性度，实质回程补偿。

58.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法有脉冲响应法和频率响应法。

59.常用的压电材料有压电单晶、和有机压电薄膜。

60.光电效应分外光电效应、内光电效应和光声复杂效应。

二、名词解释

1.真值：

是被测量在被观测时具有的量值。

2.测试：

是指具有实验性质的测量，或测量和实验的综合。

3.确定性信号：

若信号可表示喂一个确定的时间函数，因而可确定其任何时刻的量值。

4.模拟信号：

对于连续信号的幅值可以是连续的，也可以是离散的，对于连续信号若独立变量和幅值均取连续值的信号。

5.随机信号：

是不能用确定的数学关系式来描述的，不能预测其未来任何瞬时值，任何一次观测值只代表在其变动范围中华可能产生的结果之一，但其值的比动服从统一规律。

6.数字信号：

离散信号的幅值也是离散的。

7.连续信号：

若信号数学表示式中的独立变量取值是连续的。

8.离散信号：

若信号变量去离散的值。

9.霍尔效应：

10.采样定理：

11.系统误差：

在对同意被测量进行多次测量过程中，出现某种保持恒定或按确定的方式变化的误差。

12.迟滞误差：

13.信噪比：

14.线性度：

是指测量装置输入，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。

15.灵敏度：

为单位输入变化多一起的输出的变化.。

16.引用误差：

计量器的引用误差就是计量器具的绝对误差与引用值之比。

17.传感器：

18.零点残余电压：

19.测量：

是指以确定被测对象的两只为目的而进行的实验过程。

20.相关滤波：

21.滤波器带宽：

22.采样定理：

23.分辨力：

24.压电效应：

25.滤波：

26.计量：

如果测量设计实现单位统一和两只准确可靠。

27.滤波器截止频率

28.外光电效应：

29.调制：

30.解调：

31.热电效应：

32.内光电效应：

33.混叠：

34.量化：

35.滤波器品质因子（Q值）：

36.周期信号的峰值：

是信号可能出现的最大的瞬时值。

三、选择题

1.测试技术的发展趋势为（B）

A.智能化、集成化、高灵敏化、数字化　B.智能化、集成化、微小化、数字化

C.集成化、高灵敏化、微小化、数字化D.智能化、高灵敏化、微小化、数字化

2.描述周期信号的数学工具是（B）

A.相关函数　　　　B.傅氏级数　　　　C.拉氏级数　　　　D.傅氏变换

3.数字信号的特征是（B）

A.时间上离散、幅值上连续　　B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上均连续　D.时间上连续、幅值上量化

4.在一测试系统中，被测信号频率为1000Hz，幅值为4V，另有两干扰信号分别为2000Hz，8V和500Hz，2V，则利用（C）提取有用信号。

A.叠加性　　　　　B.比例性　　　　C.频率保持性　　　　　D.幅值保持性

5.传感器的静态特性指标之一是（D）

A.幅频特性　　　　　B.相频特性　　　　C.稳定时间　　　　　D.线性度

6.无源传感器又称为（A）型传感器

A.能量控制　　　　　B.能量转换　　　　C.能量供给　　　　　D.能量消耗

7.电路中鉴频的作用是（C）

A.使高频电压转变成直流电压　　　B.使电感量转变成电压量　　　　C.使频率变化转变成电压变化　　　　D.使频率转换成电流

8.被测结构应变一定时，可以采用（B）方法使电桥输出增大

A.多贴片　B.使4个桥臂上都是工作应变片C.交流测量电桥　D.电阻值较小的应变片

9.数字信号处理涉及的步骤是（A）

A.模数转换、数字信号处理、数模转换　　B.采样、量化、计算C.平移、反褶、相乘　　　　D.编码、传输、解码

10.在测试结果分析中，相关是变量之间的（A）

A.线性关系　　B.函数关系　　　　C.物理关系　　　　　D.近似关系

11.仪器结构不完善所引起的误差属于（D）

A.引用误差　B.随机误差C.过失误差D.系统误差

12.描述非周期信号的数学工具是（C）

A.三角函数　　　　B.拉氏变换　　　C.傅氏变换　　　　D.傅氏级数

13.时域信号持续时间压缩，则频域中的低频成分（B）

A.不变　B.增加C.减少　D.变化不确定

14.下列哪个参数反映测试系统的随机误差的大小？

（B）

A.灵敏度　　　　　B.重复性　　　　C.滞后量　　　　　D.线性度

15.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

16.压电传感器的前置放大器的主要作用是（B）

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.对传感器的输出信号进行滤波　　D.对传感器的输出信号进行解调

17.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化变为（C）的输出

A.电阻　　　B.电容　　C.电压或电流　　　　D.电荷

18.差动半桥接法的灵敏度是单臂电桥灵敏度的（C）倍

A.1/2　B.1C.2　D.3

19.若采样信号频谱中的最高频率分量频率为2000Hz，则根据采样定理，采样频率应为（D）

A.小于2000Hz　B.等于2000HzC.小于4000Hz　　　　D.大于4000Hz

20.当两信号的互相关函数在t0时有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t0时，相关程度（B）

A.最低　B.最高　　C.适中　　　　　D.一般

21.下列哪个参数可以反映测试系统的随机误差的大小（B）

A.灵敏度　B.重复性C.滞后量D.线性度

22.描述非周期信号的数学工具是（B）

A.三角函数　　　　B.拉氏变换　　　C.傅氏变换　　　　D.傅氏级数

23.连续非周期信号的频谱是（C）

A.离散、周期的　B.离散、非周期的C.连续、非周期的　D.连续、周期的

24.用二阶系统作为测量装置时，影响幅值测量误差大小的参数有（C）

A.时间常数　　　　　B.灵敏度　　　　C.固有频率和阻尼比　　　D.回程误差

25.信噪比越大则（A）

A.有用信号的成分越大，噪声的影响越小　B.有用信号的成分越大，噪声的影响越大　

C.有用信号的成分越小，噪声的影响越小　D.有用信号的成分越小，噪声的影响越大

26.在下面的传感器的主要性能指标中，能反映传感器对于随时间变化的动态量的响应特征及反映多次连续测量时测量值的分散度的分别是（C）

A.灵敏度和动态特性B.动态特性和线性度C.动态特性和重复度　D.稳定度和动态特性

27.能够感受湿度的电容式传感器属于变（C）的电容传感器

A.相对面积　　B.极距　　C.介质　　　　D.参数

28.电桥这种测量电路的作用是把传感器的参数变化变为（C）的输出。

A.电阻　B.电容C.电压或电流D.电荷

29.若采样信号频谱中的最高频率分量频率为2000Hz，则根据采样定理，采样频率应为（D）

A.小于2000Hz　B.等于2000HzC.小于4000Hz　　　　D.大于4000Hz

30.为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，通常用（D）作为解调器

A.鉴频器　B.整流器　C.鉴相器　　　　D.相敏检波器

31.（D）、计算机技术与通信技术一起构成了现代信息的3大支柱。

A.纳米技术　B.检测技术C.多媒体技术D.传感器技术

32.时域信号持续时间延长，则频域中的高频成分（C）

A.不变　　　　B.增加　　　C.减少　　　　D.变化不确定

33.测试装置能检测的输入信号的最小变化能力称为（D）

A.精度　B.灵敏度C.精密度　D.分辨率

34.传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器的（C）特性。

A.幅频　　　　　B.相频　　　C.输入输出　　　D.静态

35.霍尔元件所产生的霍尔电势取决于（C）

A.霍尔元件材料　B.元件尺寸C.元件所在磁场的磁感应强度D.杂质浓度

36.为了提高变极距型电容传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常常采用（D）工作方式。

A.同步B.异步C.共模输入　　D.差动

37.对于纯电阻交流电桥，除了（C）平衡外，还要考滤（）平衡。

A.电阻、电感　B.电容、电感　　C.电阻、电容　　　D.电感、电容

38.采用阻值R=1k、灵敏度系数S=2.0的金属电阻应变片与阻值为1k的固定电阻组成电桥，供桥电压为20V，当应变系统ε=500με时。

要使输出电压大于10mv，则应采用的接桥方式为（设负载阻抗为无穷大）（C）。

A.单臂电桥　B.差动半桥C.差动全桥D.单臂双桥

39.对连续信号进行采样时，保持信号的记录时间不变，采样频率越高，则（B）

A.泄漏误差就越大　B.采样点数就越多C.量化误差就越小　D.频域上的分辨率就越低

40.数字信号的特征是（）

A.时间、幅值上都离散　B.时间上连续，幅值上量化C.时间上离散，幅值上连续　　　　D.时间、幅值上都连续

41.不能用确定的函数关系描述的信号是（C）。

A.复杂周期信号　B.瞬态信号C.随机信号D.离散信号

42.傅立叶级数中的各项系数表示谐波分量的（B）

A.相位　　　　B.振幅　　　C.周期　　　　D.频率

43.关于传递函数的特点，下列叙述不正确的是（C）

A.与具体的物理结构无关　B.反映测试系统的传输和响应特性C.与输入有关　D.只反映测试系统的特性

44.用一阶系统作为测试系统，为了获得较佳的工作性能，其时间常数τ应（B）。

A.尽量大　　　　　B.尽时小　　　C.根据系统特性而定　　　D.无穷大

45.下列不属于能量转换型的传感器是（D）

A.压电式传感器　B.磁电式传感器C.热电式传感器D.电容式传感器

46.电阻应变式传感器是利用金属的（A），将被测机械量转换成电阻变化。

A.电阻应变效应B.压电效应C.热电效应　　D.热阻效应

47.只使在f1~f2间频率的信号通过，应采用（B）滤波器。

A.带阻　B.带通　　C.高通　　　D.低通

48.载波频率为f0，调制信号的最高频率为fm，两者的关系为（B）。

A.　f0=fmB.f0>>fmC.fm>>f0D.fm>f0

49.把连续时间信号进行离散化时产生混叠的重要原因是（B）

A.记录时间太长　B.采样间隔太宽C.记录时间太短　D.采样间隔太窄

50.数字信号的特征是（）

A.时间、幅值上都离散　B.时间上连续，幅值上量化C.时间上离散，幅值上连续　　　　D.时间、幅值上都连续

51.平稳随机过程必须是（C）。

A.连续的　B.各态历经的C.集合平均统计特征与时间无关D.时间平均统计特征等于集合平均统计特征

52.在信号分析中，周期单位脉冲序列又称为（C）函数

A.提取　　　　B.周期间隔　　C.采样　　　　D.等间隔

53.如果

根据傅立叶变换的（A）性质，则有

A.时移　B.频移C.相似　D.对称

54.阻尼比为（）的二阶测试系统的相频特性曲线在较宽范围内近似于直线。

A.0.5　　　　　B.0.7　　　C.1.0　　　D.0.1

55.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是（B）

A.幅频特性　B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数

56.压电式传感器目前多用于测量（）。

A.静态的力B.动态的力C.速度　　D.加速度与动态的力

57.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的（A）。

A.压阻效应　B.应变效应　　C.霍尔效应　　　D.光电效应

58.利用光电效应的传感器属于（B）传感器。

A.　电阻型B.物性型C.结构型D.电容型

59.在同步调制与解调中要求载波（B）

A.同频反相　B.同频同相C.频率不同、相位相同　D.频率不同、相位相反

60.A/D转换器是将（B）信号转换成数字信号的装置。

A.随机信号　B.模拟信号C.周期信号　　D.功率信号

四、判断并改错

1.两个周期比不等于有理数的周期信号之和是周期信号（×）

是准同期信号

2.离散信号就是数字信号（×）

幅值离散信号是数字信号

3.一个理想的测试装置，其输入和输出之间应具有很好的线性关系（）

4.用一阶系统做测试系统，为了获得较佳的工作性能，其时间常数τ应尽量大（×）

尽量小

5.`传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的被测量越小（×）

6.金属应变片与半导体应变片在工作原理上都是利用金属形变引起电阻的变化（×）

半导体应变片利用的是压阻效应

7.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（×）

全桥

8.将应变片贴于不同的弹性元件上，就可以实现对力、压力、位移等物理量的测量（）

9.A/D转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号（×）

离散得数字信号

10.只要采样频率足够高，在频域中就会引起泄漏（×）不会

11.测试是以确定被测物属性量值为目的的全部操作（）

12.所有随机信号都是非周期信号（×）

13.所有非周期信号都是能量信号（×）

非周期信号是确定信号非周期信号却不是能量信号

14.一个理想的测试装置，其输入和输出之间应具有很好的线性关系（）

15.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（×）

16.半导体应变片的灵敏度随半导体尺寸的不同而不同（×）

17.测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片；测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片（×）

18.幅值调制装置实质是一个乘法器（）

19.品质因数Q值增加，则滤波器分辨能力提高（）

20.只要信号一经截断，就不可避免地引起混叠（×）

21.模拟信号的幅值一定是连续的（）

22.凡频谱离散的信号一定是周期信号（×）

23.所有周期信号都是功率信号（）

24.系统的传递函数H（s）=Y（s）/X（s），Y（s）、X（s）分别为响应与激励的拉氏变换，表明H（s）将随X（s）的减小而增大（×）

25.从不失真的角度讲，二阶测试系统均应是过阻尼系统（×）

26.压电传感器的前置放大器的主要作用是对传感器的输出信号进行解调。

（×）

27.涡流式传感器可以作为位移、振动测试，还可作为测厚（）

28.实际直流电桥的预调平衡需对纯电阻和电容加以调整（）

29.滤波器的带宽表示其频率分辨率，带宽越窄分辨率越高（）

30.只要信号一经截断，就不可避免地引起混叠（×）

31.满足狄氏条件的周期信号可以用傅立叶级数展成余弦信号和的形式（）

32.任何周期信号都由频率不同，但成整数倍的离散谐波叠加而成（×）

33.阻尼比为0.5的二阶测试系统的相频特性曲线在较宽范围内近似于直线（×）

34.幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系（）

35.从不失真的角度讲，二阶测试系统均应是过阻尼系统（）

36.能够感受湿度的电容式传感器属于变极距的电容传感器（）

37.压电式传感器是利用某些物质压阻效应而工作的（）

38.交流电桥的输出信号经放大后，直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了（）

39.实际的测量电桥往往取4个桥臂的初始电阻相等，这种电桥被称为全等臂电桥（）

40.选择好的窗函数对信号进行截取，可以达到能量不泄漏的目的（）

41.周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱也是离散的（）

42.周期单位脉冲序列的频谱及为周期单位脉冲序列（）

43.测试装置的相频特性表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系（）

44.测试装置能进行不失真测试的条件是：

其幅频特性为常数、相频特性为零（）

45.霍尔传感器所产生的霍尔电势取决于元件所在磁场的磁感应强度（）

46.已知变磁通式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz，则被测轴的转速为600r/min（）

47.压电式传感器是利用某些物质压阻效应而工作的（）

48.交流电桥的输出信号经放大后，直接记录就能获得其输入信号的模拟信号了（）

49.解调是对已调波进行鉴别以恢复缓变的测量信号（）

50.如果采样频率不能满足采样定理，就会引起频谱泄漏（）

51.非周期信号可看成周期无穷大的周期信号（）

52.周期信号不是确定性信号（）

53.灵敏度是指输出和输入量的比值，又称放大倍数（）

54.传递函数表征了系统的传递特性，并反映了物理结构。

因此，凡传递函数相同的系统，其物理结构必然相同。

（）

55.一阶RC低通滤波器，当电阻R增大时，滤波器上限截止频率将