机械工程测试技术试题库.docx
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机械工程测试技术试题库绪论第一章一、选择题1.描述周期信号的数学工具是（B）。
A.相关函数B.傅氏级数C.傅氏变换D.拉氏变换2.傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（C）。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（A）。
A.离散的B.连续的C.δ函数D.sinc函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是（C）。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的，也可能是无限的D.不能确定5.下列函数表达式中，（B）是周期信号。
A.B.，C.，D.，6.多种信号之和的频谱是（ C ）。
A.离散的 B.连续的 C.随机性的 D.周期性的7.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8.下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。
A.B.C.D.9.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10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ C ）。
A.不变 B.增加 C.减少 D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ D ）。
A.扩展 B.压缩 C.不变 D.仅有移项12.已知，为单位脉冲函数，则积分的函数值为（C）。
A.6B.0C.12D.任意值13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（A），则也可以满足分析要求。
A.放快B.放慢C.反复多放几次D.不能14.如果，根据傅氏变换的（A）性质，则有。
A.时移B.频移C.相似D.对称15.瞬变信号x（t），其频谱X（f），则|X（f）|2表示（B）。
A.信号的一个频率分量的能量B.信号沿频率轴的能量分布密度C.信号的瞬变功率D.信号的功率16.不能用确定函数关系描述的信号是（C）。
A.复杂的周期信号B.瞬变信号C.随机信号D.周期信号17.两个函数和，把运算式称为这两个函数的（C）。
A.自相关函数B.互相关函数C.卷积D.互谱18.时域信号的时间尺度压缩时，其频谱的变化为（）。
A.频带变窄、幅值增高B.频带变宽、幅值压低C.频带变窄、幅值压低D.频带变宽、幅值增高19.信号，则该信号是（C）.A.简单周期信号B.随机信号C.瞬变信号D.复杂周期信号20.数字信号的特性是（B）。
A.时间上离散、幅值上连续B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上都连续D.时间上连续、幅值上量化21.非周期信号的频谱是（A）A.连续的 B.离散的 C.基频的整倍数D.非连续的22.信号是信息的（A）A.载体B.描述C.形式D.数量表示23.脉冲函数的频谱是（A）A.均匀谱B.非均匀谱C.逐渐增高D.逐渐降低24.截断的方波信号的频谱是（B）A.离散谱B.连续谱C.低频谱D.高频谱25.方波信号的谐波频率是基波频率的（C）A.偶数倍B.自然数倍C.基数倍D.小数倍26.窗函数在时域变窄，则其频域的频带（B） A.缩小B.加宽C.不变D.不确定27.下面（D）的频谱与理想的白噪声频谱相同A.低频噪声B.高频噪声C.随机噪声D.σ函数28.信号在时域的时移，则信号在频域（A） A.相移B.不变C.压缩D.放大29.信号的时域与频域描述方法是依靠（B）来确立彼此的关系 A.拉氏变换B.傅氏变换C.卷积D.相乘30.各态历经随机过程必须是（A）A.平稳随机过程 B.非周期性的C.集合平均统计特征随时间周期性变化D.连续的 31.工程中常见的周期信号其谐波的幅值随谐波的频率增加而（B）A.不变B.减小C.增加D.不确定32.将信号在时域进行扩展，则信号在频域将（C）A.不变B.扩展C.压缩D.相移33.由几个频率不同的正弦信号合成的周期信号，合成信号的周期是（A）A.各信号周期的最小公倍数 B.各信号周期的最大公约数 C.各信号周期的平均值D.都不对二、填空题1.信号可分为和两大类。
确定性信号；随机信号2.确定性信号可分为和两类，前者的频谱特点是。
后者的频谱特点是。
周期信号；非周期信号；离散的；连续的3.将确定行信号中那些不具有周期重复性的信号称为。
非周期信号4.工程中常见的周期信号，其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而的，因此，没有必要取那些次数过高的谐波分量。
减小5.信号的有效值的平方称为，它描述测试信号的平均功率。
均方值6.两个时间函数和的卷积定义式是。
7.连续信号与单位脉冲函数进行卷积其结果是：
。
8.6.单位脉冲函数的频谱所有频段上都是等强度的，这种频谱常称为。
均匀谱9.21.窗函数的频谱是，则延时后的窗函数的频谱应是。
10.信号当时间尺度在压缩时，则其频带其幅值。
例如将磁带记录仪即是例证。
展宽；降低；慢录快放11.单位脉冲函数的频谱为，它在所有频段上都是，这种信号又称。
1；等强度；白噪声12.余弦函数只有谱图，正弦函数只有谱图。
实频；虚频13.计算积分值：
。
14.两个时间函数的卷积定义式是。
15.单位脉冲函数与在点连续的模拟信号的下列积分：
。
这一性质称为。
；脉冲采样16.已知傅氏变换对，根据频移性质可知的傅氏变换为。
17.已知傅氏变换对：
和时，则当时，=＿＿＿。
三、名词解释1.平稳随机过程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。
四、计算题tf（t）-11.求下图所示三角波调幅信号的频谱。
（已知图中所示三角波的傅立叶变换为）解：
图中所示调幅波是三角波与载波的乘积。
两个函数在时域中的乘积，对应其在频域中的卷积。
余弦信号频谱为三角波频谱为：
则信号f（t）的频谱为：
2.求被截断的正弦函数的傅立叶变换。
解原函数可看作是正弦函数和矩形窗函数的乘积，即，其中又3.求被截断的余弦函数如下，求其傅立叶变换。
（9分）解：
原函数可看作是余弦函数和矩形窗函数的乘积，即，其中又4.求指数函数的频谱。
解：
4.求正弦信号的均值和均方值。
解：
5.求衰减振荡信号，的频谱。
解：
设，6.一时间函数及其频谱函数如图1-2所示，其最高频率为。
函数，（），试分别作出及其频谱函数的图形。
分析当时，的图形会出现什么情况？
解：
相当于信号与的调幅信号，其时域与频域结果如下图所示：
图中，（a）为调幅信号波形图，图（b）为调幅信号频谱图。
当时，两边图形将在中间位置处发生混叠，导致失真。
7.图1-3所示信号a（t）及其频谱A（f）。
试求函数的傅氏变换F（f）并画出其图形。
解：
由于并且,所以的频谱图如下图所示：
第二章一、选择题2.测试装置的传递函数H（s）是装置动态特性在（）中的描述。
A.幅值域B.时域C.频率域D.复频域3.测试装置的频响函数H（jω）是装置动态特性在（）中的描述。
A.幅值域B.时域C.频率域D.复频域4.用常系数微分方程描述的系统称为（）系统。
A.相似B.物理C.力学D.线性5.下列微分方程中，哪一个是线性系统的数学模型？
（）A.B.C.D.6.线性系统的叠加原理表明（）。
A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数D.多个输入信号同时作用于系统所产生的响应，等于各个原信号的响应之和7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（）。
A.精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率8.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（）。
A.越宽B.越窄C.不变D.不一定9.测试过程中，量值随时间而变化的量称为（）。
A.准静态量B.随机变量C.动态量D.静态量10.线性装置的灵敏度是（）。
A.随机变量B.常数C.时间的线性函数D.时间的非线性函数11.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为，则该系统总的传递函数为（）。
若两个环节并联时，则总的传递函数为（）。
A.B.C.D.12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是（）。
A.幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数13.时间常数为τ的一阶装置，输入频率为的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（）。
A.-45°B.-90°C.-180°D.45°14.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（）。
A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分15.时不变线性系统的频率响应函数等于（）。
A.系统的正弦输出与正弦输入比B.系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比C.用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比D.系统稳态正弦输出的拉氏变换与正弦输入的啦氏变换之比16.对某二阶系统输入周期信号，则其输出信号将保持（）。
A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变C.频率不变，幅值、相位改变D.幅值、频率、相位均不变17.二阶装置，用相频特性中（ω）=-90°时所对应的频率ω作为系统的固有频率的估计值，则值与系统阻尼频率ξ的大小（）。
A.有关B.无关C.略有关系D.有很大关系18.二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（）。
A.越大B.越小C.不存在D.无关19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（）。
A.是系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性D.使系统稳定20.不失真测试条件中，要求幅频特性为（）。
A.线性B.常数C.是频率的函数D.没有要求21.不失真测试条件中，要求幅频特性为（），而相频特性为（）。
A.线性B.常数C.是频率的函数D.没有要求22.测试装置的频响函数H（jw）是装置动态特性在（）中的描述A.幅值域B.频域C.复频域D.时域23.测试装置传递函数H（s）的分母与（）有关A.输入量x（t）B.输入点的位置C.装置结构D.输出点的位置24.非线性度是表示定度曲线（）的程度A.接近真值B.偏离其似合直线C.正反行程不重合D.回程误差25.用二阶系统作测试装置，为使系统响应最快，其固有频率（）A.越小越好 B.越大越好 C.0.6～0.7之间最好 D.负值最好26.测试系统的传递函数和（）A.具体测试系统的物理结构有关 B.具体测试系统的物理结构无关C.输入信号有关 D.输出信号有关27.灵敏度越高的测试系统，（）A.系统越稳定B.回程误差越小C.漂移越大D.非线性误差越小28.用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数τ（）A. 越小越好B.越大越好 C. 0.6～0.7之间最好D.负值最好二、填空题1.H（s）与输入x（t）及系统的初始状态无关，它只表达系统的。
传输特性2.一阶装置的时间常数τ原则上。
越小越好3.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为系统。
时不变4.测试装置的特性可分为特性和特性。
静态特性；动态特性5.测试装置的静态特性指标有、和。
灵敏度；非线性度；回程误差6.描述测试装置动态特性的数学模型有、、等。
微分方程；传递函数；频率响应函数7.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为系统。
若其输入、输出呈线性关系时，则称为系统。
时不变；线性8.线性系统中的两个最重要的特性是指和。
线形叠加性；频率保持性9.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量与其输入信号的变化量之比值，称为。
灵敏度10.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的。
传递函数11.测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应，称为，记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的。
脉冲响应函数；频率响应函数12.满足测试装置不失真测试的频域条件是和。
；或幅频特性为常数；相频特性为线性13.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和。
阶跃响应法；频率响应法14.二阶系统的主要特征参数有和。
固有频率；阻尼比15.已知输入信号x（t）=30cos（30t+30°），这时一阶装置的A（ω）=0.87，=-21.7°，则该装置的稳态输出表达式是：
y（t）=。
26.1cos（30t+8.3°）16.影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它。
时间常数τ；越小越好17.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是。
三、名词解释1.分辨力引起测量装置的输出值产生一个可觉察变化的最小输入量（被测量）变化值称为分辨力。
2.灵敏度当装置的输入x有增量Δx变化时，相应的输出y有增量Δy变化，把Δy与Δx的比值定义为灵敏度。
3.线性度实际特性曲线与参考直线偏离的程度称为线性度。
四、计算题1.求周期信号通过传递函数为的装置后所得到的稳态响应。
解：
；；稳态响应为2.某一阶测量装置的传递函数为，若用这一测量装置测量频率为2Hz的正弦信号，试求其幅度误差。
解：
=0.894其幅度误差（1－0.894）×100%=10.6%。
3.用一个一阶测量装置测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5％，问：
此仪器的时间常数应不大于多少?
（7分）解：
（1分）（1分）（2分）（3分）4.试求传递函数为和的两个环节串联后组成的系统的传递函数及系统总的灵敏度。
解：
当两环节串联时，系统的总传递函数为：
求当S=0时的两传递函数之值两环节串联后系统的总灵敏度为S=3.0×41=1235.用图示装置去测周期为1s，2s，5s的正弦信号，问幅值误差是多少？
（R=350Kω，C=1μF）解：
根据基尔霍夫定律因为并且所以有两边拉氏变换后得这是一个高通滤波器，当时幅值相对误差：
式中——输入信号幅值；——输出信号幅值。
当T=2s时，当T=1s时，当T=5s时，第三章一、选择题1.电涡流式传感器是利用什么材料的电涡流效应工作的。
（A）A.金属导电B.半导体C.非金属D.2.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（B）。
A.电压放大器B.电荷放大器C.前置放大器D.电容放大器3.磁电式绝对振动速度传感器的数学模型是一个（B）。
A.一阶环节B.二阶环节C.比例环节D.高阶环节4.磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应（）其固有频率。
A.远高于B.远低于C.等于D.不一定5.随着电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度将（）。
A.相应减小B.比例增加C.保持不变D.不确定6.压电式加速度计，其压电片并联时可提高（B）。
A.电压灵敏度B.电荷灵敏度C.电压和电荷灵敏度D.保持不变7.调频式电涡流传感器的解调电路是（C）。
A.整流电路B.相敏检波电路C.鉴频器D.包络检波电路8.压电式加速度传感器的工作频率应该（C）其固有频率。
A.远高于B.等于C.远低于D.没有要求9.下列传感器中哪个是基于压阻效应的？
（B）A.金属应变片B.半导体应变片C.压敏电阻D.磁敏电阻10.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（）成正比。
A.位移B.速度C.加速度D.频率11.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于（）的表面上产生电荷量。
A.机械轴B.电轴C.光轴D.晶体表面12.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的（C）。
A.大得多B.相接近C.小得多D.不确定13.光敏晶体管的工作原理是基于（B）效应。
A.外光电B.内光电C.光生电动势D.光热效应14.一般来说，物性型的传感器，其工作频率范围（A）。
A.较宽B.较窄C.较高D.不确定15.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（B）来决定的。
A.贴片位置的温度变化B.电阻丝几何尺寸的变化C.电阻丝材料的电阻率变化D.电阻丝材料长度的变化16.电容式传感器中，灵敏度最高的是（C）。
A.面积变化型B.介质变化型C.极距变化型D.不确定17.极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为（B）A.电容量微小影响灵敏度B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线性误差C.非接触测量D.两电容极板之间距离变化小18.高频反射式涡流传感器是基于（A）和集肤效应来实现信号的感受和变化的。
A.涡电流B.纵向C.横向D.压电19.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为（D）效应。
A.压电B.压阻C.压磁D.逆压电20.下列传感器中，能量转换型传感器是（A）A.光电式B.应变片C.电容式D.电感式21.测试工作的任务主要是从复杂的信号中提取（C）A.干扰噪声信号B.正弦信号C.有用信息 D.频域信号22.压电式传感器是属于（B）型传感器A.参量型B.发电型C.电感型D.电容型23.莫尔条纹光栅传感器是（B）的A.数字脉冲式B.直接数字编码式C.调幅式D.调频式24.磁电式绝对振动速度传感器的动态数学模型是（）A.一阶环节B.二阶环节C.比例环节D.积分环节25.电涡流传感器是利用被测（A）的电涡流效应A.金属导电材料B.非金属材料C.PVF2D.陶瓷材料26.当电阻应变片式传感器拉伸时，该传感器电阻（A） A.变大B.变小C.不变D.不定27.极距变化型电容传感器的灵敏度与（D）A.极距成正比 B.极距成反比 C.极距的平方成正比 D.极距的平方成反比28.压电式加速度传感器的工作频率应（C）其固有频率A.远高于B.等于C.远低于D.不确定29.调频式电涡流传感器的解调电路是（C）A.电荷放大器B.相敏检波器C.鉴频器D.鉴相器30.高频反射式电涡流传感器，其等效阻抗分为等效电阻R和等效电感L两部分，M为互感系数。
当线圈与金属板之间距离δ减少时，上述等效参数变化为（B）A.R减小，L不变，M增大B.R增大，L减小，M增大 C.R减小，L增大，M减小D.R增大，L增大，M增大31.为消除压电传感器联接电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（B）A.电压放大器B.电荷放大器C.相敏检波器D.鉴相器32.在测量位移的传感器中，符合非接触式测量且不受油污等介质影响的是（D）传感器A.电容式 B.压电式 C.电阻式 D.电涡流式33.半导体热敏电阻随温度上升，其阻值（）A.上升B.下降C.保持不变D.变为034.为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（B）放大器A.电压 B.电荷 C.微分 D.积分35.涡流式位移传感器的输出与被测对象的材料（C）A.无关 B.不确定 C.有关 D.只限于测铜36.磁电式绝对振动速度传感器测振频率应（C）其固有频率A.远高于B.等于C.远低于D.不确定37.自感型传感器的两线圈接于电桥的相邻桥臂时，其输出灵敏度（）A.提高很多倍B.提高一倍C.降低一倍D.降低很多倍38.变间隙式电容传感器测量位移量时，传感器的灵敏度随（A）而增大A.间隙的减小B.间隙的增大C.电流的增大D.电压的增大40.压电式振动传感器输出电压信号与输入振动的（C）成正比A.位移B.速度C.加速度D.时间41.压电式传感器是高阻抗传感器，要求前置放大器的输入阻抗（A）A.很大B.很低C.不变D.随意42.半导体应变片的灵敏度和电阻应变片的灵敏度相比（A）A.半导体应变片的灵敏度高 B.二者相等C.电阻应变片的灵敏试验高 D.不能确定43.若石英晶体沿机轴受到正应力，则会在垂直于（）的面上产生电荷A.机轴B.电轴C.光轴D.都不44.压电式传感器是个高内阻传感器，因此要求前置放大器的输入阻抗（）A.很低B.很高C.较低D.较高45.极距变化型电容式传感器，其灵敏度与极距（D）A.成正比B.平方成正比C.成反比D.平方成反比46.随电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度（A）A相应减小B比例增加C保持不变D不确定47.压电式加速度计，其压电片并联可提高（B）A.电压灵敏度B.电荷灵敏度C.电压和电荷灵敏度D.电流灵敏度48.（B）的基本工作原理是基于压阻效应A.金属应变片B.半导体应变片C.压敏电阻D.压电陶瓷49.可变磁阻式电感传感器，当线圈匝数N及铁芯截面积Ａ0确定后，原始气隙δ0越小，则电感L（D）A.越小 B.满足不失真条件C.阻抗匹配D.越大50.压电晶体式传感器其测量电路常采用（B）A.电压放大器 B.电荷放大器 C.电流放大器 D.功率放大器二、填空题1.涡流式传感器的变换原理是利用金属导体在交流磁场中的。
涡电流效应2.磁电式传感器是把被测物理量转换为的一种传感器。
感应电动势3.4.将压电晶体置于外电场中，其几何尺寸也会发生变化，这种效应称之为。
逆压电效应5.利用电阻随温度变化的特点制成的传感器叫。
热电阻传感器6.可用于实现非接触式测量的传感器有和等。
涡流式；电容式7.电阻应变片的灵敏度表达式为，对于金属应变片来说：
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