机械工程测试技术基础试题库

测试技术试题1

一、选择题：选择正确的答案，将其对应的字母填入横线处

1 •传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。动态特性好的传 感器，一

A. 其测量的绝对误差与仪表的满量程之比小

B .其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线一致或者相近 C.其输出量中与被测输入量无关的变化小

D •其动态数学模型可以用线性常系数微分方程来表示

2. 二阶装置的动态特性参数是它的

A.时间常数• C•固有频率''0和阻尼比

B.传递函数H(s)

D. 功率谱

)

3. RC低通滤波器中，RC值越大，则(

A.上截止频率越低 B.下截止频率越低 C.上截止频率越高 D.下截止频率越高

4•一般而言，测量装置的灵敏度越高，则( A.)

动态特性越好 B. 动态特性越差

C.测量范围越窄 D. 测量范围越宽 5. 周期信号在时域内按时间间隔 Ts采样后, 其频谱将具有( )特征。 A.周期、离散

B.非周期、离散 C.周期、连续

D.非周期、连续

当它所受的激振力频率等于系统固有频率 6. 无论二阶系统的阻尼比 •如何变化，

时, )

该系统

的位移与激振力之间的相位差必为( A. 0 C. 180

B. 90

D. 0 ~ 90之间反复变化的值B.存在关系式’J ■ \\2

D.相互独立、没有固定的关系式

)条件时，输出波形与输入波

2

'■ x，均值为Jx，则三者之间(

)

8. 测量装置的频率特性为 A(「)和「(•，)，当它们满足( 形将相似而无失真。 A. A( ')=1,

( J=0

B. A(「)=常量，「(•’)=常量

C. A( * ■)=常量，J= -鮎‘鮎—时间延迟

D. A©—, ®(co —

9. 若G(f)是g(t)的频谱，设g(t)为时域中的周期脉冲序列，其周期为Ts，其幅值为1,则频 域中的G(f)必为( A.非周期脉冲序列

)

B.

周期连续函数

1

2

7. 某随机信号的方差为二x，均方值为

A. 存在关系式

C.存在关系式Cx二('、=匕)2

C.非周期连续函数 D.

幅值为Ts 二、填空题：

1. ______________________________________________ 构成信号x(t)的各频率分量的集合称为 _____________________________________________________ 2•在时间信号x(t)幅值不变的条件下，若 3•如果：函数与某一连续信号

x(t) - X(f)，则x(kt).、

_______ (k>0)。

f(t)相乘，则其乘积仅在 t=0处得到 ________________ 其余各点

(t =0)之乘积均为零。

4•在平稳随机过程中， 若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计 特征，这样的平稳随机过程称为 ______________ 随机过程。 5•当测量装置的输入 x有一个增量\"，弓|起其输出y发生相应变化 敏度为S= _________________ 。 6•两个传递函数各为 为 __________ 。

7•半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的

效应。

8•涡流式传感器的变换原理是利用 _______________ 在交流磁场中的涡流效应 ____________ 。 9•信号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的 ______________ 。 三、 问答题

1. 画出直流电桥和交流电桥原理图，并分别写出电桥平衡条件。 四、 计算题

Hi(s)和H2(S)的环节，其串联后所组成的系统的传递函数

H(s)

y

，则该装置的绝对灵

1 . 已知周期方波的傅里叶级数

4A0

1 1

x(t) -(COS2二f0t-^cosGifot cos10”f0t

1

3 5

)

求该方波的均值、频率组成及各频率的幅值，并画出频谱图。

2 已知低通滤波器的频率特性为 x(t) 0.5c

H ( f)

os1

=

1 (1

•

j 2 f

0，式中• = 0.05s,当输入信号

0t • OEcosga -45 )时，求其输出y(t),并比较y(t)与x(t)的幅值与相 位有何区别。

4-3)的互相关函数 Rxy(J。

3•求方波和正弦波(题图

测试技术试题2

一、选择题：选择正确的答案，将其对应的字母填入横线处

1 •将应变片粘贴在不同的弹性元件上，可以实现对 ___________ 物理参数的测量。

A .位移

B .力

C .无损探伤

系统。

D .高阶 D .阻尼比

_________________ 倍

D .面积测量

2•忽略质量的单自由度振动系统是

A .零阶 B .一阶 C.二阶

3•—阶系统的动态特性参数是 。

A .固有频率 B .线性度 C .时间常数

4. 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 所经过的时间作为时间常数。

A. 0.632 B. 0.865 C. 0.950

D . 0.982

5. A.灵敏度 A.正弦

不属于测试系统的静特性。 B.线性度 B.阶跃

C.回程误差 C.脉冲

D.阻尼系数

响应的卷积。

D.斜坡

B.半桥双臂各并联一片应变片 D.增大应变片的初始电阻值。

6. 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 7. 为了提高直流电桥的灵敏度，可采取

A.半桥双臂各串联一片应变片 C.提高电桥的供桥电压

&调幅可看作是调制信号与载波信号的 ____________ 。

A.相加 B.相乘 C.相减 D.相除 9•如电桥的输入为高频余(正)弦波，则电桥输出为 _____________ 波。

A.调频

B.调相

C.调幅

D载波

二、 填空题；

1将被测量按一定的规律转换成可用来输出信号的器件或装置，称为 ____________ 。 2 •传感器的分类方法 ，按信号变换特征可分 ______________ 型和 ______________ 型；按输出 信号分类可分为 _________ 式和 __________ 式。 3•测试装置动态特性的测定方法可 用 ______ 法和 ____________ 法两种。确定一阶装置的动 态参数主要是 ___________ 。而二阶装置的动态特性参数主要是 __________ 和 ________ 。 4•实现不失真测试，其测试装置应满足的条件是 _____________ 和 _______ 。 5 •非周期信号可视为周期信号 T趋于 ________ 的信号。

6. _______________________________________________ 周期信号频谱图的特点是每条谱线只出现在 _______________________________________________ 的整数倍上，不存在非整数倍的频 率分量。

7•传递函数H(s)传递函数是测试装置动特性的复频域描述， 它表达了系统的 特性。

&应变片称重传感器， 其弹性体为圆柱体， 直径D=10cm，材料弹性模量 E=205 X 109N/m2 , 用它称50吨重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏度系数 S=2, R=120 Q,则电阻 变化值为 ______

9•在测量的过程中，当输入量由小增大和由大减小时，对于同一输入量所得到的两个输出 量却往往存在着差值，把在全测量范围内，最大的差值

h称为 _____

三、 问答题

1•什么叫调制？什么叫解调？在测量中为何要将信号先调制然后又解调？ 一、四、计算题

1.用一阶测量仪器测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于 5%, 问仪器的时间常数T的取值范围。若用该仪器测50Hz的正弦信号，相应的振幅 误差和相位滞后是多少？ 2 •周期三角波的频谱，

并画频谱图。其数学表达式为：

'1 + 4t x(t) =J

」一俎

3・已知信号x(t)二Acos(2fot -二/3)，试求出并绘制信号的

⑴实频谱和复频谱； ⑵自相关函数

R

xC)；⑶自功率谱Sx(f)

测试技术试题3

.选择题；

1.以下关于傅里叶变换的性质的叙述中正确的是

FT 七y 小 4j2f°t

X(f)■- 则 x(t) e - :——:X(f)( 若入(I

f 一 f°) (a = 0的实数)

FT

FT

1

X(f)

B. B. 若 x(t)

■-FT

则 x(at)

x(tC. C. 若 x(t) X(f) X则 。FT」⑴ ，则其对应的傅里叶变换

若x(t)为实偶函数信号X(f)为实奇函数 D. D.

2 •以下关于单位冲激信号(函数)的说法中错误的是

_t

)\" , e

A • A •单位冲激函数既是奇函数又是偶函数，因为 偶函

数，又有、：(t) =

t 式0 , s(t) 6(-1) = 0，为

=0，故又是奇函数

'a

B B

. C . C D • D ,

：

a

1

6(at) = — 5(t)

( a 式 0)

「x(t)、(t -to)dt =x(t°)

：(5(7回以0)

A.双边幅值谱一定为偶函数且为

2倍

3. 关于幅值谱

A.

单边幅值谱的确

B. B.幅值谱的量纲与信号的量纲一致

C. C.幅值谱就是表示幅值与频率(角频率或圆频率)函数曲线 D . D .周期信号的幅值谱与非周期信号的幅值谱意义一样

4. __________________________ 线性时不变系统的性质

A. x(t) 为系统某一 ,y(t)为

系统输出，若 啣―b0

an

dnx(t) dt

n

dn'x(t) dx(t) …al

a

dmy(t)

0 - bm

其中B.

a

n

， 0，m， S为常数，

B.

a

dt

n J

b

dt

dt

则该系统为线性时不变系统

系统满足(叠加原理)，即若％

(t)

* yi

(t)

,

X2(t)—

不变系统

C.

y2(t),则 ％(t) 一 X2(t)— • %(t) 一 y2(t),则系统为线性时

线性时不变系统既具有线性性又具有频率保持性

C.

D. D. 具有频率保持性的系统就一定是线性系统

5. ________________________________ 关于传递函数 H (S)的特点，

A . A. H ( S)是在t=0时输入、输出均为零时定义的输出输入拉氏变换 之比 B . B . H ( S)表示系统的物理性质

C . C . H ( S)不仅与系统的结构有关，还与系统同外界的关系有关 D . D. 一般说来H ( S)在不同系统中具有不同的量纲

6. 某系统各部的联节如下图所示：

H2CS)

则系统传递函数 H ( S)为

A. B . C.

H1（S） H2（S） H3（S） HMS） H2（S） H3（S） H“（S） H3（S） H2（S）

H（S）

D. HJ（S） H2（S） H3（S）

7. 实现不失真测试的条件 A. A( J A B. Q()二 Qo & A.

9.关于自相关函数

压电式传感器是______

有源传感器 B.结构型传感器 C.物性传感器 D.以上均不对 c. Q( ■)二-k ' D.以上均不正确

R

x

( J错误的是 ______

2

A. 互相关函数的特例 b.

=0时,RC)达到最大值，且Rx(J =「x(均方值)

c. 含有周期信号的自相关函数衰减得很慢 D.不含周期信号的自相关函数衰减得较快或很快

二、填空题：

1、求周期信号的频谱数学工具是 _______________________ ，求非周期信号的频谱数学工具 2、 周期信号频谱的特点是 __________ ， __________ 和 ____________ 。

1 t>0

■:

3、 X (t) = L.°，t 的频谱函数 X (f)= ___________________ 。 4、 一个时域有限区间内有值的信号，其频谱是 ______________ 。若在时域中截取信号的一段 进行记录，则相对于原信号和矩形窗函数之 _ ____________ ;因而所得信号频谱将是原信号频域函数和 谱。

SinC函数的卷积，它将是 的频

5、 周期单位脉冲序列的频谱为 ，且周期越短其频谱间隔就越 ____________ 。 6、 平稳随机过程与非平稳随机过程的区别在于 ______________________ 。 7、 已知某线性系统，其输入 X(t)=100Sin(100 n t+45 ° )的频率为 50Hz，其输出频率 Y(t)=200Sin(100 n t)+300 Sin(200 n t),则 ______________ 频率的信号必为干扰信号，可用 滤波器来衰减它。

8、 影响一阶系统动态特点的主要参数是 ________________ ,影响二阶系统动态特点的主要参数 是 ______________ 禾廿 ___________ 。 9、 测试某装置动态特性的常用方法有 ____________________________ 。 三、原理叙述题：

试叙述电阻应变片式传感器的工作原理和输入、 用于何种参数的测量。 四、计算题:

输出表达式，并画出其转换电路，主要

-半川t FT 0,其他

1、

1、

图示为一三角波，其函数表达式为：

X(t)=

求该函数的频谱。

^1,t>0

2、 已知某系统当输入为 X(t)=卩，t兰0时，其响应为丫⑴=1-eJ00t ,若其输入变为Xi(t) =5+Sin(10

t+45 ° )，求其稳态响应。 3、 应用巴塞尔定理求

=

Sin C(t)dt

::2

的值。

测试技术试题3

一. 选择题；

1. _____________________________________________ 以下关于傅里叶变换的性质的叙述中正确的是 _______________________________________________ A.

若 x(t)

FT

x(f)则 x(t) eM2f0t ------------- 、X(f) ( f = f0)

FT

B. C.

^X(丄)

若 x(t) * -------- $ X(f)则 x(at) * ----------- ■ a a ( a 式 0 的实数)

若 x(t) ■旦t x(f)则 x(t=t0 ■旦t e^^2f X(f)

)

D. 若x(t)为实偶函数信号，则其对应的傅里叶变换 X(f)为实奇函数

2•以下关于单位冲激信号(函数)的说法中错误的是 _________

A •单位冲激函数既是奇函数又是偶函数， 又有「.(t)「1) =0，故又是奇函数

因为t = 0 ,(t)= 0 ,为偶函数,

1

6(at) = — 6(t)

a

( a 式 0)

_：x(t)、(t -t0)dt =x(t。) :' (t)x(t -t°)dt =x(t°)

3. _______________ 关于幅值谱

A. 值谱的确

B •幅值谱的量纲与信号的量纲一致

C.幅值谱就是表示幅值与频率(角频率或圆频率)函数曲线 D •周期信号的幅值谱与非周期信

号的幅值谱意义一样

4. 线性时不变 系统的性质____

A. x(t)

为系统某

输入，y(t)为系统输出，若 dmy(t) dm^y(tr

双边幅值谱一定为偶函数且为单边幅2倍

dy(t). dt

b°

皿a

dt

n

dJ) nd ■, n 4

dx(t). dt

a

dt

0 - bm ,, m

厂\"斗 k

dt

b1_

dt

其中

a

n

,

a

0

,bm, bo为常数， 则该系统为线性时不变系统

B. 系统满足(叠加原理)，即若人⑴——'

y

i

(t) ,

x

2

(t)— - 2(t),则

y

N(t) -2(t)——'

X

y(t)

i

_y

2

(t

)，则系统为线性时不变系统

C. 线性时不变系统既具有线性性又具有频率保持性 D. 具有频率保持性的系统就一定是线性系统

5. 关于传递函数 H (S)的特点， ________

A . H ( S)是在t = 0时输入、输出均为零时定义的输出输入拉氏变换之比 B . H ( S)表示系统的物理性质

C . H ( S)不仅与系统的结构有关，还与系统同外界的关系有关 D .一般说来H ( S)在不同系统中具有不同的量纲

6. 某系统各部的联节如下图所示：

则系统传递函数 H ( S)为

A. Hi(S) H2(S) H3(S)

Hi(S) H2(S) H3(S)

HI(S)已⑻ H2(S) ^(S)

D.

Hi(S) H2(S) H3(S)

B. Q( )=QO

7. 实现不失真测试的条件 A. AJ=A°

(

c. Q( ')八k ' D.以上均不正确

B.结构型传感器 C.物性传感器 D.以

& 压电式传感器是 ________ A. 有源传感器 上均不对 9.关于自相关函数

R

x

( J错误的是 _______

A. 互相关函数的特例 B.

=0时，尺C)达到最大值，且Rx( •)二'x (均方值)

C. 含有周期信号的自相关函数衰减得很慢

D. 不含周期信号的自相关函数衰减得较快或很快

二、填空题：

1、求周期信号的频谱数学工具是 ________________________ ，求非周期信号的频谱数学工具 2、 周期信号频谱的特点是 __________ , ____________ 和 ____________ 。

1 t>0

3、 X (t)=・0」<0的频谱函数 X (f)= ________________________ 。 4、 一个时域有限区间内有值的信号，其频谱是 _______________ 。若在时域中截取信号的一段 进行记录，则相对于原信号和矩形窗函数之 —

;因而所得信号频谱将是原信号频域函数和

的频谱。

SinC函数的卷积，它将是

5、 周期单位脉冲序列的频谱为

6、 平稳随机过程与非平稳随机过程的区别在于 ，且周期越短其频谱间隔就越 ___________ <

。

7、 已知某线性系统，其输入 X(t)=100Sin(100 n t+45 ° )的频率为 50Hz，其输出频率 Y(t)=200Sin(100 n t)+300 Sin(200 n t),则 _______________ 频率的信号必为干扰信号，可用 滤波器来衰减它。

8、 影响一阶系统动态特点的主要参数是 _______________ ，影响二阶系统动态特点的主要参数 是 和。 9、 测试某装置动态特性的常用方法有 ____________________________ 。 三、原理叙述题：

试叙述电阻应变片式传感器的工作原理和输入、 用于何种参数的测量。 四、计算题：

输出表达式，并画出其转换电路，主要

1、

X(t)=

0,其他

求该函数的频谱。

r i,t no

2、 已知某系统当输入为 X(t)= Q，t兰°时，其响应为丫⑴=1 — eJ00t ,若其输入变为Xi(t) =5+Sin(10 t+45 ° )，求其稳态响应。 3、 应用巴塞尔定理求

::2

=

Sin C(t)dt

的值。

测试技术试题4

一、选择题：选择正确的答案，将其对应的字母填入横线处 1. 信号 x(t)=ecos210 n(-g A.能量信号 B .功率信号 C.都不是

D .以上都不是

2. ()的基本工作原理是基于压阻效应。

A.金属应变片 C.压敏电阻 3.

B.半导体应变片 D.光敏电阻

半导体应变片的工作原理是利用半导体材

料的

A 变形

C.弹性模量变化

4.

()

B.

D.

电阻率变化 泊松比变化

为减少变极距

型电容传感器灵敏度的非线性误差

，应选用(

A.大间距 C.差动式 B.高介电常数 D.小间距

5. 周期信号在时域内按时间间隔

A.周期、离散 6.

统的阻尼比 化,

Ts采样后，其频谱将具有(

B. 非周期、离散

)特征。

无论二阶系•如何变

当它所受的激振力频率等于系统固有频率

时, ) B. 90

D. 0〜90之间反复变化的值

山2

，均值为Jx，则三者之间(

B. 存在关系式，二'

：：该系统

的位移与激振力之间的相位差必为( C. 180

2

7. 某随机信号的方差为二x，均方值为-x

A.存在关系式g - X

2 2

)

x ' Jx

C. 存在关系式-x =C「x-、x)

8. 测量装置的频率特性为 A(「)和c o

：

D.相互独立、没有固定的关系式 当它们满足(

)条件时，输出波形与输入波

形将相似而无失真。 A(

A. )=1, ( J=o B. A( • ‘)=常量，•( ‘)=常量

C. A()=常量，「( J=—t0」t0 —时间延迟 D. AC ) =1， 'C )=1

9. 非周期信号的幅值谱|X(f)|和周期信号的幅值谱|Cn|很相似，但两者是有差别的。其差别 突出表现在

()

A. |C n|的量纲与信号幅值量纲不一样 B. |X(f)| 的量纲与信号幅值量纲一样 C. |C n|的量纲与信号幅值量纲一样 D. |X(f)| 、填空题:

1

的量纲与信号幅值量纲一样

1.某一阶系统的频率响应函数为

频率为•二 _________ 幅值

2•当测试系统的输出y(t)时，系统的频率特性为

© = y = _____ ，相位

y(t)

与输入X)之间的关系为 = AX(t -鮎)时，该系统能实现 测试。此

(t

o

2j「1 ，输入信号

t

x(t) =sin —

2

，则输出信号

y(t)的

H

(「，)二 ___________ 。

3. ____ 要使信号通过测试装置后不产生波形失真，测试装置的幅频和相频特性应分别满足 禾廿

________ 。

4•一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 ____________ 关系为最佳。 5 •测量装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力指的是

6 •两个传递函数各为 H1(s)和H2(S)的环节，其并联后所组成的系统的传递函数 为 。

7 •已调波中恢复出调制信号的过程是 ____________ 。

H(s)

&涡流式传感器的变换原理是利用 在交流磁场中的涡流效应 ____________ 。 9.信号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的 ______________ 。 三、 问答题：

1. 何谓霍尔效应？其物理本质是什麽？用霍尔元件可测量那些物理量？请举出三个例 子说明？ 四、 计算题

1. 用公式求正弦信号 100sin(2. n .20的均值与均方值。

2. 已知信号x(t)由幅值为4的50Hz正弦波信号和幅值为 2的100Hz余弦波信号组成, 画出信号的实频一虚频谱，幅值一相位谱和功率谱。

1.5

2

2

41 .n

2\"

3. 试求传递函数分别为3.5s • 0.5和s d—nS—n的两个环节串联后组成的系统的 总灵敏度。

测试技术试题5

、选择题：选择正确的答案，将其对应的字母填入横线处

1 .非周期信号的幅值谱|X(f)|和周期信号的幅值谱|Cn|很相似，但两者是有差别的。其差别 突出表现在

()

A. |C n|的量纲与信号幅值量纲不一样 B. |X(f)| 的量纲与信号幅值量纲一样 C. |C n|的量纲与信号幅值量纲一样

D. |X(f)|的量纲与信号幅值量纲一样 2.

感器的灵敏度，应选用

)

为了使电缆的长短不影响压电式传

D.积分 °

D.相除 )

动态特性越差 测量范围越宽

A.电压 A.相加

B.电荷 B.相乘

C.微分

3. 调幅可看作是调制信号与载波信号的

C.相减

()放大器。

(

4. 一般而言，测量装置的灵敏度越高，则(

A.动态特性越好 B. C. 测量范围越窄 D. 5. 关于滤波器正确的是(

A. B.

)

纹波幅度d指 A(f) - f曲线的变化幅度值 截止频率点即为信号的半功率点

C. 倍频选择性指上截止频率

fc

2

和

2 f

5之间的

A( f )

的衰减量，且一般衰减得越快 越好

D. 滤波器的传递函数均为一阶传递函数

6.若G(f)是g(t)的频谱，设g(t)为时域中的周期脉冲序列，其周期为Ts,其幅值为1,则频

域中的G(f)必为( )

B. A.非周期脉冲序列 周期连续函数

1

C.非周期连续函数

D. )

幅值为Ts

7. 实现不失真测试的条件( A

Qo C. Q( ')一 —k， . A®)\" B. Q®) =

) 8. 关于幅值谱(

A.双边幅值谱一定为偶函数且为单边幅值谱的确

D.以上均不正确 2倍

B.幅值谱的量纲与信号 的量纲一攵

致 )函数曲线 C.幅值谱就是表示幅值与频率(角频率或圆频率D

.周期信号的幅值谱与非周期信号的幅值谱意义一样 9.信号 X(t)=eCOS210 n (-m .

功

率

信

号

C. 都不是 D .以上都不是 二、 填空题：

1、 对于交流电桥，当桥路相邻臂为电阻时， 能平衡

则另外两个邻臂应接入 _________ 性质的元件才

它表达了系统的 ______ 特性。

2、 传递函数H(s)传递函数是测试装置动特性的复频域描述，

3、 霍尔传感器是基于 __________ 工作的，常用于测量 _____________ 、

____________ 和 ________________ 等。

4、 一个时域有限区间内有值的信号，其频谱是 _______________ 。若在时域中截取信号的一段 进行记录，则相对于原信号和矩形窗函数之 _

5、 号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的

______________ 。

6、 涡流式传感器的变换原理是利用 ______________ 在交流磁场中的涡流效应 ___________ 。

7、 带通滤波器的带宽与响应时间的关系为 ________ 。

8、 _________________________________________________________ 余弦信号x(t) COS(丄•「)的均值Jx= _______________________________________________ 。 三、 问答题：

什么叫调制？什么叫解调？在测量中为何要将信号先调制然后又解调？ 二、四、计算题

1 .求三角形波和余弦波的互相关函数，周期为

T。

2. 试求传递函数分别为 3.5s 0.5和'n^

灵敏度。

-■ . 2

41 -n

的两个环节串联后组成的系统的总

2

3、应用巴塞尔定理求

二 sin c(t)dt

的

值。