《机械工程测试技术》练习题
《机械工程测试技术》 练 习 题
绪论一、问答题1.什么是测试？测试技术的主要工作内容包括哪些方面？2.测试系统由哪几个基本部分组成？各组成部分的功用是什么？第1章信号及其描述+第2章测试装置的基本特性一、判断题1信号是信息的载体。「12．凡频谱是离散的信号必然是周期信号。【］任何周期信号都由频谱不同，但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。【]3.周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱是连续的。【】4.5.非周期信号是周期为无穷大的周期信号。【］6.(t)的频谱△()=l。【]7.传统函数反映了系统的输出与输入之间的关系，因此必然和系统的输入有关。【]8.传递函数表征系统的传递特性，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。【】传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。【】9.10.各系统串联时，总传递函数等于各组成系统传递函数之积。【］11.幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。【】12．一阶系统的时间常数t越小越好。【】13．为实现不失真测试，测试装置的幅频特性在工作频带内应保持恒定，相频特性在工作频带内应与频率保持线性关系。【】二、单项选择题1.描述周期信号频谱的数学工具是。A.相关函数B.付氏级数C.拉氏变换D.付氏变换2．为周期信号。J5cos10mt(t≥0)A. x(t)=10(t<0)B.x(t)=5sin20元t+10cos10元t(00 ≤≤+00)C. x(t) = 20el-al cos20mt(-00 ≤t≤+0)3.描述非周期信号频谱的数学工具是—。A.三角函数B.付氏级数C.拉氏变换D.付氏变换
绪论 一、问答题 1. 什么是测试？测试技术的主要工作内容包括哪些方面？ 2. 测试系统由哪几个基本部分组成？各组成部分的功用是什么？ 第 1 章 信号及其描述 + 第 2 章 测试装置的基本特性 一、判断题 1. 信号是信息的载体。[ ] 2. 凡频谱是离散的信号必然是周期信号。[ ] 3. 任何周期信号都由频谱不同，但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。[ ] 4. 周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱是连续的。[ ] 5. 非周期信号是周期为无穷大的周期信号。[ ] 6. (t) 的频谱 ( f ) 1。[ ] 7. 传统函数反映了系统的输出与输入之间的关系，因此必然和系统的输入有关。[ ] 8. 传递函数表征系统的传递特性，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。[ ] 9. 传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。[ ] 10. 各系统串联时，总传递函数等于各组成系统传递函数之积。[ ] 11. 幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。[ ] 12. 一阶系统的时间常数 越小越好。[ ] 13. 为实现不失真测试，测试装置的幅频特性在工作频带内应保持恒定，相频特性在 工作频带内应与频率保持线性关系。[ ] 二、单项选择题 1. 描述周期信号频谱的数学工具是_。 A. 相关函数 B. 付氏级数 C. 拉氏变换 D. 付氏变换 2. _为周期信号。 A. x t t ( ) cos = 5 10 0 ( ) ( ) t t 0 0 B. x(t) = 5sin20t +10cos10t (− t +) C. x t e t t ( ) = cos − 20 20 (− t +) 3. 描述非周期信号频谱的数学工具是_。 A. 三角函数 B. 付氏级数 C. 拉氏变换 D. 付氏变换
4．信号的频谱是连续的。A. x(t)= Asin(ot +i)+Bsin(3ot +P2)B.x(t)=5sin30t+3sin /50tC. x(t)=e-a sinoot5.一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围A.越宽B.越窄C.不变任何一个测试系统总可以看成是若干个零阶、一阶和二阶系统的6.A.串联B.并联C.混联D.反馈联接7.若测试系统由两个环节串联而成，且各环节的传递函数分别为H,(s)和H,(s)，则该系统的传递函数为；若两个环节并联，则为A.H,(s)+H,(s)B. H,(s)-H,(s)C. H,(s)-H,(s)D. H,(s)/ H,(s)8.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系称为A.幅值特性B.相频特性C.传递函数D.权函数9.若给时间常数为T的一阶装置输入频率为の=1/t的正弦信号，则输出与输入的相位差为0A.-45°B.-90°C. -180°10.不失真测试条件除了要求测试装置的幅频特性是常值外，其相频特性要求满足B.常值C.任意A与频率成正比三、填空题和1.根据信号随时间变化规律的不同，信号可分为两大类。和，后者频2．确定性信号可分为两类，前者频谱具有的特点是谱具有的特点是的。因3．工程上常见的周期信号，其谐波幅度总的趋势是随谐波次数的增高而此，在频谱分析中，通常可忽略那些的谐波分量。单位脉冲函数的频谱为，它在所有的频段上都是，这种信号是4.5.根据单位脉冲函数的抽样性质，积分(t+5)e'dt之值为和测试装置的静态特性主要以表征。6.和等。7.线性时不变系统具有几个重要的性质：8.描述，在频域中测试装置的动态特性在时域中用描述，在复频域中用用描述。和9.一阶系统的动态特性参数是二阶系统的动态特征参数是10.测试装置的脉冲响应函数h(t)就是当输入为时装置的输出。当用来h(t)表示装置的动态特性时，输入x(t)，输出y(t)与h(t)三者之间的关系为
4. _信号的频谱是连续的。 A. x(t) = Asin(t + ) + Bsin( t + ) 1 3 2 B. x(t) = 5sin30t + 3sin 50t C. x t e t t ( ) = sin − 0 5. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围_。 A. 越宽 B. 越窄 C. 不变 6. 任何一个测试系统总可以看成是若干个零阶、一阶和二阶系统的_。 A. 串联 B. 并联 C. 混联 D. 反馈联接 7. 若测试系统由两个环节串联而成，且各环节的传递函数分别为 H s 1 ( ) 和 H s 2 ( ) ，则 该系统的传递函数为_；若两个环节并联，则为_。 A. H s H s 1 2 ( ) + ( ) B. H s H s 1 2 ( ) ( ) C. H s H s 1 2 ( ) − ( ) D. H s H s 1 2 ( ) / ( ) 8. 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系称为_。 A. 幅值特性 B. 相频特性 C. 传递函数 D. 权函数 9. 若给时间常数为 的一阶装置输入频率为 = 1 / 的正弦信号，则输出与输入的相 位差为_。 A. -45° B. -90° C. -180° 10. 不失真测试条件除了要求测试装置的幅频特性是常值外，其相频特性要求满足 _。 A. 与频率成正比 B. 常值 C. 任意 三、填空题 1. 根据信号随时间变化规律的不同，信号可分为_和_两大类。 2. 确定性信号可分为_和_两类，前者频谱具有的特点是_，后者频 谱具有的特点是_。 3. 工程上常见的周期信号，其谐波幅度总的趋势是随谐波次数的增高而_的。因 此，在频谱分析中，通常可忽略那些_的谐波分量。 4. 单位脉冲函数的频谱为_，它在所有的频段上都是_，这种信号是_。 5. 根据单位脉冲函数的抽样性质，积分 (t )e dt t + − 5 之值为_。 6. 测试装置的静态特性主要以_、_和_表征。 7. 线性时不变系统具有几个重要的性质：_、_、_和_等。 8. 测试装置的动态特性在时域中用_描述，在复频域中用_描述，在频域中 用_描述。 9. 一阶系统的动态特性参数是_；二阶系统的动态特征参数是_和_。 10. 测试装置的脉冲响应函数 h(t) 就是当输入为_时装置的输出。当用来 h(t) 表示 装置的动态特性时，输入 x(t) ，输出 y(t) 与 h(t) 三者之间的关系为_
11、实现不失真测试的条件是：测试装置的幅频特性、相频特性12.系统频率响应函数的定义是：在系统为零的条件下，系统输出响应的与输入激励的之比。在系统的稳态分析中，它的模等于系统与的幅值比，其幅角等于它们的一四、问答题1.周期信号和非周期信号的频谱各有哪些特点？2.单位脉冲函数有哪几个特殊的性质？有何应用意义？3.解释下列名词：①灵敏度②非线性度③回程误差④线性时不变系统?传递函数频③频率响应函数幅频特性③相频特性③不失真测试谱4.通常在结构及工艺允许的条件下，为什么都希望将二阶测试装置的阻尼比定在0.7附近？5．什么是线性时不变系统的频率保持性？试举例说明在测试中如何运用这一特性。6.试述测试装置实现不失真测试的条件（包括时域、频域），并说明如何根据这一条件正确设计一阶、二阶测试装置的动特性参数。第3章传感器一、判断题1.物性型传感器是利用敏感元件本身物理性质的变化来实现信号变换的。【］2．为提高测试精度，传感器的灵敏度越高越好。【］3.传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。【】4.用任何一种规格的应变片都可以测量任何频率的动态应变。【】5.测量小应变时，应选用灵敏度高的金属应变片：测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。【]6.根据压电效应，在压电材料的任何一个表面施加力，均会在相应的表面产生电荷。[]7.只需将压电材料置放在交变磁场中，其几何尺寸就会产生和磁场交变频率相同的伸缩变化。【］8.用差动变压器式电感传感器做位移测量时，根据其输出就能辨别被测位移向的正负极性。【］9.变间隙式电容电感传感器，只需满足△S<<8。的条件，灵敏度就可视为常数。【门10.光敏电阻和热敏电阻都是由于接收到外界输入的能量而使载流子浓度和迁移率增加从而完成信号转换的传感元件。【】11．内光电效应就是指物质受到光照后，在内部产生电流的现象。【]
11. 实现不失真测试的条件是：测试装置的幅频特性_、相频特性_。 12. 系统频率响应函数的定义是：在系统_为零的条件下，系统输出响应的_ 与输入激励的_之比。在系统的稳态分析中，它的模等于系统_与_的幅值比， 其幅角等于它们的_。 四、问答题 1. 周期信号和非周期信号的频谱各有哪些特点？ 2. 单位脉冲函数有哪几个特殊的性质？有何应用意义？ 3. 解释下列名词： ① 灵敏度 ② 非线性度 ③ 回程误差 ④ 线性时不变系统 ⑤ 传递 函数 ⑥ 频率响应函数 ⑦ 幅频特性 ⑧ 相频特性 ⑨ 不失真测试 ⑩ 频 谱 4. 通常在结构及工艺允许的条件下，为什么都希望将二阶测试装置的阻尼比定在 0.7 附近？ 5. 什么是线性时不变系统的频率保持性？试举例说明在测试中如何运用这一特性。 6. 试述测试装置实现不失真测试的条件（包括时域、频域），并说明如何根据这一条 件正确设计一阶、二阶测试装置的动特性参数。 第 3 章 传感器 一、判断题 1. 物性型传感器是利用敏感元件本身物理性质的变化来实现信号变换的。[ ] 2. 为提高测试精度，传感器的灵敏度越高越好。[ ] 3. 传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。[ ] 4. 用任何一种规格的应变片都可以测量任何频率的动态应变。[ ] 5. 测量小应变时，应选用灵敏度高的金属应变片；测量大应变时，应选用灵敏度低的 半导体应变片。[ ] 6. 根据压电效应，在压电材料的任何一个表面施加力，均会在相应的表面产生电荷。 [ ] 7. 只需将压电材料置放在交变磁场中，其几何尺寸就会产生和磁场交变频率相同的伸 缩变化。[ ] 8. 用差动变压器式电感传感器做位移测量时，根据其输出就能辨别被测位移向的正负 极性。[ ] 9. 变间隙式电容电感传感器，只需满足 0 的条件，灵敏度就可视为常数。[ ] 10. 光敏电阻和热敏电阻都是由于接收到外界输入的能量而使载流子浓度和迁移率增 加从而完成信号转换的传感元件。[ ] 11. 内光电效应就是指物质受到光照后，在内部产生电流的现象。[ ]
12.由同一材料构成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。【13.用热电偶测温时，冷端温度的改变对测量结果是有影响的。【］14.压电式传感器采用电荷放大器或电压放大器，其测量效果总是相同的。15.压电式传感器与电压放大器配合使用时，其灵敏度与电缆的长度有关。「二、单项选择题1.能完成感受被测量并实现信号转换的装置称为5A.传感器B.记录仪器C.信号调理装置D.数据处理装置物性型传感器是2.0A.电感式B.压电式C.变阻器式D.电容式E.磁电式3.下列传感器中，不属于结构型的传感器有。A.电阻应变片B.压电式传感器C.涡流式传感器D.电容式传感器4.传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的。A.差动变压器式B.变间隙电容式C.变阻器式D.压电式5.通常物性型传感器的工作范围0A.较宽B.较窄C.不一定6.灵敏度始终为常数的传感器是A.极距变化型电容传感器B.电感传感器C.电阻应变片金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由来决定。7.A.贴片位置的温度变化B.电阻丝几何尺寸的变化C.材料电阻率变化原理工作的。8.半导体应变片是根据A.电阻应变效应B.压阻效应C.热电效应半导体应变片的电阻应变片主要是利用半导体材料的9.0A.形变B.电阻率的变化C.弹性模量的变化D.泊松比的变化10.电阻应变片的灵敏度为。A.应变片电组丝的电阻变化率与应变值之比B.应变片电阻器的电阻变化率与被测件的应变值之比C.应变片输出电压与应变值之比电容式传感器灵敏度最高的是11.A.极距变化型B.面积变化型C.介质变化型12.电容传感器是传感器。A.接触式C.结构型D.物性型B.非接触式13.变间隙式电容传感器适用于测量微小位移量是因为A.电容量微弱，灵敏度太低B.传感器灵敏度与间距平方成反比，间距变化大则非线性误差大C.需要做非接触测量
12. 由同一材料构成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。[ ] 13. 用热电偶测温时，冷端温度的改变对测量结果是有影响的。[ ] 14. 压电式传感器采用电荷放大器或电压放大器，其测量效果总是相同的。[ ] 15. 压电式传感器与电压放大器配合使用时，其灵敏度与电缆的长度有关。[ ] 二、单项选择题 1. 能完成感受被测量并实现信号转换的装置称为_。 A. 传感器 B. 记录仪器 C. 信号调理装置 D. 数据处理装置 2. 物性型传感器是_。 A. 电感式 B. 压电式 C. 变阻器式 D. 电容式 E. 磁电式 3. 下列传感器中，不属于结构型的传感器有_。 A. 电阻应变片 B. 压电式传感器 C. 涡流式传感器 D. 电容式传感器 4. _传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的。 A. 差动变压器式 B. 变间隙电容式 C. 变阻器式 D. 压电式 5. 通常物性型传感器的工作范围_。 A. 较宽 B. 较窄 C. 不一定 6. 灵敏度始终为常数的传感器是_。 A. 极距变化型电容传感器 B. 电感传感器 C. 电阻应变片 7. 金属丝应变片在测量某一构件的应变时，其电阻的相对变化主要由_来决定。 A. 贴片位置的温度变化 B. 电阻丝几何尺寸的变化 C. 材料电阻率变化 8. 半导体应变片是根据_原理工作的。 A. 电阻应变效应 B. 压阻效应 C. 热电效应 9. 半导体应变片的电阻应变片主要是利用半导体材料的_。 A. 形变 B. 电阻率的变化 C. 弹性模量的变化 D. 泊松比的变化 10. 电阻应变片的灵敏度为_。 A. 应变片电组丝的电阻变化率与应变值之比 B. 应变片电阻器的电阻变化率与被测件的应变值之比 C. 应变片输出电压与应变值之比 11. 电容式传感器灵敏度最高的是_。 A. 极距变化型 B. 面积变化型 C. 介质变化型 12. 电容传感器是_传感器。 A. 接触式 B. 非接触式 C. 结构型 D. 物性型 13. 变间隙式电容传感器适用于测量微小位移量是因为_。 A. 电容量微弱，灵敏度太低 B. 传感器灵敏度与间距平方成反比，间距变化大则非线性误差大 C. 需要做非接触测量