机械测试技术及其应用总复习试卷.pdf

08 年1、窗函数在时域变窄，则其频域的频带_2、周期信号的频谱具有三个特点：_、_、_3、调制的种类有：、4、一阶系统的动特性参数是_，为使动态响应快，该参数_5、滤波器根据选频作用分为：、6、电感式传感器是基于原理；涡电流式传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁场中的 _ 效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的_ 效应7、带通滤波器的上截止频率fc1，下截止频率fc2，其中心频率fc=_8、频率不同的两个正弦信号，其互相关函数Rxy()=_9、电桥按照激励电压性质不同可分为电桥和电桥1、)(sH只反映系统的响应特性而和具体的物理结构无关2、周期函数的自相关函数仍为周期函数，但频率发生了改变3、性不变系统中，当初始条件为零时，系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比称为系统的传递函数4、滤波器带宽B 越宽则滤波器的频率分辨力越强5、调幅波是载波信号与调制信号的叠加6、周期信号的幅频谱与非周期信号的幅频谱的量纲一样7、将时域信号进行时移，则其频域信号将会仅有相移8、变间隙式差动变压器是一种电容式传感器9、单位脉冲信号具有无限的频谱10、两个周期信号之和必是周期信号1、变 间隙式电容传感器测量位移量时，传感器的灵敏度随_ 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2、下列传感器中，属于接触式传感器的有_A 光纤式传感器B 电涡流式传感器C 电阻应变片D 电容式传感器3、压电元件串联连接时，_A 输出电荷量小，适用于缓慢变化信号测量B 输出电压大，适用于频率较高信号测量C 输出电压小，适用于频率较高信号测量D 输出电荷量大，适用于缓慢变化信号测量4、信号的自相关函数保持了原信号中的_ 信息A 频率B 频率、幅值C 频率、相位差D 幅值、频率、相位差5、设信号 x(t)的自功率谱密度函数为窗函数，则自相关函数为_A sinc 函数B 窗函数C 正弦函数D 零6、抗频混滤波一般采用_ 滤波器A 带通B 高通C 低通D 带阻7、全桥的各桥臂上各并联一只应变片，其灵敏度_A 增加 1 倍B 减小 1 倍C 不确定D 不变8、采样序列属于_A 连续时间信号B 频限信号C 离散时间信号D 时限信号名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 9 页 -9、灵敏度越高的测试系统，_A 漂移越大B 回程误差越小C 系统越稳定D 非线性误差越小10、下列元件中属于发电型传感器转换元件的是_A 磁阻元件B 光电池C 光敏电阻D 光敏管1、什么是压电效应？简述利用压电传感器测量压力的工作原理。

答：某些物质、如石英、钛酸钡等，当受到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且内部极化，表面上有电荷出现，形成电场当外力去掉时，又重新回复到原不带电状态，这种现象称为压电效应实验证明，在极板上积聚的电荷 量q与晶片所受的作用力F成正比，即 q=DF，电荷由导线引出接入测量电路，测得电荷的多少即可测量出压力2、测试系统满足不失真的测量条件是什么？答：测试系统满足不失真的测量条件是测试装置的幅频特性应为常数，相频特性应为直线3、什么是频混现象？怎样才能避免频谱混叠？答：频混现象：又称频谱混叠效应，它是由于采样信号频谱发生变化，而出现高、低频成分发生混淆的一种现象使采样频率满足采样定理即可4、什么是霍尔效应？试举出两个应用霍尔元件测量的例子答：金属或半导体薄片（霍尔片）置于磁场中，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1）霍尔线位移传感器，在两个反向放置的磁铁中放置霍尔片当霍尔片处于平衡位置，初始输出电动势为零当霍尔片作横向位移时，霍尔传感器总输出电动势为位移的函数2）测角位移的霍尔传感器，在一均匀的磁场中放置一霍尔元件，当转动霍尔元件时，通过霍尔片磁通量变化，产生的霍尔电势与元件和磁场的夹角有关。

即sinHHIBKU，利用上式关系，就可以测量角位移5、试说明二阶装置的阻尼比多采用0.6-0.7 的原因？答：对于二阶装置在=0.6-0.7时，在 0-0.58 n 的频率范围内，幅频特性A()的变化不超过5%，同时相频特性()也接近直线，可认为满足不失真条件因此二阶装置的阻尼比多采用0.6-0.76、电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优点？答：两种应变片的主要区别：电阻丝应变片主要利用导体形变引起电阻的变化，而半导体应变片利用半导体电阻率变化引起电阻的变化电阻丝应变片随温度变化小，半导体应变片的灵敏度大1、求周期信号x（t）=0.5cos10t+0.2cos（50t-450）通过=0.02S的 RC 低通滤波器的装置后所得到的稳态响应y（t）并判断有无波形失真现象2、余弦函数被矩形窗截断，其数字表达式为02cos)(0tftxsTtTt22，试求其频谱Xs(f)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 9 页 -Answer1 变宽 2离散性谐波性收敛性3 幅度凋制(AM)、频率调制(FM)相位调制(PM)4 时间常数、越小越好5 低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器6 电磁感应、电涡流、压电721ccff8.0 9直流、交流1、（）2、（）3、()4、()5、()6、（）7、()8、()9、（）10、()1、A 2、C 3、B 4、B 5、A 6、C 7、D 8、C 9、A 1 0、B 1、解：一阶装置,有11)(ssHjeAjH11)(2202.01111A02.0arctg98.01002.01121A013.111002.0arctg707.05002.01122A01455002.0arctg由线性系统的频率保持性和叠加性可得：有波形失真2、解：根据调制特性有：调制信号为矩形窗函数：其频谱为：载波信号为调幅信号为其频谱为09 年1、测试系统通常由_、_ 和_ 等环节组成。

2、傅立叶变换是将时间信号变换成_，突出信号的 _ 特征3、周期信号频谱的特点为_、_ 和_4、各态历经随机过程任一单个样本函数的（时间）平均统计特征等于该过程的_ _ 平均统计特征5、物性型传感器是利用_ 原理，它具有 _ 特点，例如 _ 属于物性型传感器6、变气隙长度型电感传感器的灵敏度与气隙长度变化的关系为_7、全桥的各桥臂上各并联一只相同参数的应变片，其灵敏度_8、测试系统实现不失真测试的条件为_ 和 _9、传递函数的分母取决于_10、频率不同的两个正弦信号，其互相关函数Rxy()=_11、将信号在时域进行扩展，则信号在频域将_TtTttw2,02,1)()4(sin4)(fTcTfW)2cos(01tfxtftwtxtwtxs012cos)()()()(00004sin24sin221)(ffTcTffTcTffWffWfXs)9050cos(141.0)3.1110cos(49.0)(00ttty名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 9 页 -1、信号是信息的（）A 载体B 描述C 形式D 数量表示2、测试装置的频响函数H(j)是装置动态特性在（）中的描述。

A 幅值域B 频域C 复数域D 时域3、调幅过程相当于对信号频率的（）过程A 放大B 缩小C 搬移D 消失4、周期函数x（t）的自相关函数为（）函数A.周期B.离散C.连续D.非周期5、从时域上看，系统的输出是输入与该系统脉冲响应函数的（）A.和B.差C.乘积D.卷积6、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7、脉冲函数的频谱是（）A 均匀谱B 非均匀谱C 逐渐增高D 逐渐降低8、二阶系统的阻尼比变小，则其阶跃响应的超调量（）A.变大B.变小C.不变D.为零9、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（）A.越小越好B.越大越好C.0.6 0.7 之间最好D.负值最好10、抗频混滤波一般采用（）滤波器A.带通B.高通C.低通D.带阻1、简述线性测试系统的频率保持特性，说明其工程应用意义答：频率不变性频率不变性又称频率保持性，它表明系统的输入为某一频率的简谐(正弦或余弦)信号时，则系统的输出将有、而且也只能有与该信号同一频率的信号线性时不变系统的频率不变性在动态测试中具有重要的作用例如，已经知道测试系统是线性的，其输入信号的频率也已知，那么，在测得的输出信号中就只有与输入信号频率相同的成分才可能是由输入引起的响应；其他的频率成分都是干扰噪声。

利用这一特性，就可以采用相应的滤波技术，在有很强的噪声干扰情况下，也能将有用的信息提取出来2、频域描述采用的数学工具是什么？说明周期信号和非周期信号频谱的特点.答：频域采用的数学工具是傅里叶变换，周期信号频谱的特点是离散性、收敛性、谐波性，非周期信号的频谱特点是连续且延伸至无限频率3、利用数学表达式说明调幅信号的同步解调原理4、简述利用自相关函数检测信号周期成分的方法答：若 x(t)为周期信号，周期为T，则自相关函数也为同一周期的周期函数，这是自相关函数的频率保持性，我们可以利用这一性质来检测信号中的周期成分5、交流电桥平衡条件是什么？两个具有相同性质的阻抗在交流电桥应如何接才可使电桥平衡？答：交流电桥桥臂上的阻抗元件可以有不同的组合，但各种组合方式除了要满足阻抗模的平衡条件外，还应注意阻抗元件的配合，以满足阻抗角的平衡条件Z1Z3=Z2Z4，上式就是交流电桥的平衡条件，它说明：当交流电桥达到平衡时，相对桥臂的阻抗的乘积相等名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 9 页 -若电桥的相邻臂为纯电阻，则其它两臂必同为电感或同为电容，若电桥的相对两臂为纯电阻，则其另一对角两臂必须一为电感，另一为电容。

1、求周期信号)4510cos(5.0)30100cos()(00tttx通过传递函数为的装置后得到的稳态响应2、已知一周期信号的付氏级数展开式为：X(t)=10+5cos t+20cos(2 t+/2)求：（1）该周期信号的频谱表达式；（2）画出该信号的幅值谱3、试选用两种不同的传感器设计测电机转速的方案图，并分别说明它们的工作原理Answer 1、传感器、中间变换装置、显示记录装置2、频域信号、频率3、离散性、谐波性、收敛性4、时间、集合5、敏感器件材料本身物理性质的变化、敏感度高、压电传感器6、灵敏度S 与气隙长度 的平方成反比7、不变8、测试装置的幅频特性应为常数、相频特性应为直线9、系统的结构10、0 11、压缩1 5 ABCAD 6 10 BAAAC 1、解：设12()()()x tx tx t1211121112tcos 100300.5cos 10451cos 10030arc0.05*1010.051000.196cos 100108.690.447cos 1018.43xtxtty tttgy ttytt当系统有输入1tx时则输出为1yt且11121cos 10030arc0.05*101ytttg式中10.051100所以10.196cos 100108.69y tt同理20.447cos 1018.43ytt105.01)(ssH名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 9 页 -此装置对输入信号x（t）具有线形叠加性。

系统输出的稳态响应为：0.196cos 100108.690.447cos 1018.43y ttt2、解：3、答：可以用来测速的传感器有动圈式磁电速度传感器P（258）、磁阻式磁电转速传感器P（258）、光电式转速传感器P（258）、涡流式电感传感器（P81）如下图所示：是光电转速计工作原理在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜色，当电动机转动时，光电元件接收到强弱交变的反射信号，输出电信号，再经整形放大电路，输出整齐的方波信号，由数字频率计测出电动机的转速。