機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)試卷與答案（總

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《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》試題1

一、填空題（20分，每空1分）

1?測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為靜態(tài)測(cè)量和

動(dòng)態(tài)測(cè)量。

2.測(cè)量結(jié)果與被測(cè)真值之差稱為測(cè)量誤差。

3.將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高,改善非線性，進(jìn)行—補(bǔ)償。

4.為了溫度變化給應(yīng)變測(cè)量帶來(lái)的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變

片應(yīng)接在橋臂上。

5.調(diào)幅信號(hào)由載波的攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)則由載

波的攜帶信號(hào)的信息。

6.繪制周期信號(hào)x（f）的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是，而

雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是O

7.信號(hào)的有效值又稱為,有效值的平方稱為,它描述測(cè)試信號(hào)

的強(qiáng)度（信號(hào)的平均功率）。

8.確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是,

后者頻譜特點(diǎn)是o

9.為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是和o

10.連續(xù)信號(hào)x（/）與3（/-小）進(jìn)行卷積其結(jié)果是：x（t）*d（t~t0）=o其幾

何意義是______________O

得分

二、選擇題（20分，每題2分）

1.直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時(shí)，電橋靈敏度將（）。

2

A.增大B.減少C.不變D.變化不定

2.調(diào)制可以看成是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)（）。

A相乘B.相加C.相減D.相除

3.描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是（）o

A.相關(guān)函數(shù)B.拉氏變換C,傅氏變換D.傅氏級(jí)數(shù)

4.下列函數(shù)表達(dá)式中，（）是周期信號(hào)。

人5cos當(dāng)/NO

A.x⑺=<

0當(dāng)/<0

B.x（t）=20$一""cos20/rt（-co<t<+oo）

C.x（r）=5sin20R+1（）coslOzrr（-00<r<+GO）

5.時(shí)域信號(hào)的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，則其頻帶的變化為（）。

A.頻帶變窄、幅值增高B.頻帶變寬、幅值壓低

C.頻帶變窄、幅值壓低D.頻帶變寬、幅值增高

6.非線性度是表示定度曲線（）的程度。

A.偏離其擬合直線B.接近真值C.正反行程的不重合

7.一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)量范圍（）o

A.越寬B.越窄C.不變

8.下列哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（）

A.波登管B.膜片

C.波紋管D.電阻應(yīng)變片

9.對(duì)于單向應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該

相交成（）

°B.45°

C.90°D.30°

10.二階裝置引入合適阻尼的目的是（）。

A.使系統(tǒng)不發(fā)生共振B.使得讀數(shù)穩(wěn)定

C.獲得較好的幅頻、相頻特性

得分

三、簡(jiǎn)答題（共30分）

3

1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)（4分）

答

2,周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)（6分）

答：

3.現(xiàn)有電阻用和電感L和電容C,連結(jié)成四臂交流電橋，試畫(huà)出能滿足

電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為外，輸出

為露）o（5分）

答：

4.在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，若在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片

的數(shù)量以提高靈敏度。試問(wèn)在半橋上各串聯(lián)一片的情況F,是否可以提高靈

敏度為什么（5分）

4

答:

5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制（5分）

答：

6.在機(jī)械工程中常見(jiàn)的有哪些參數(shù)的測(cè)量（5分）

答：

得分

四、計(jì)算題（共2。分，每小題10分）

1.求如圖所示三角脈沖信號(hào)的頻譜。

5

解:

2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變￡o其貼片及組橋方法如圖所示。

已知圖中K=R=鳥(niǎo)=尺=120。，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系

數(shù)左=2。應(yīng)變值￡=10x10-3,電橋供橋電壓％=3V'。試分別求出如圖組成

橋路時(shí)的輸出電壓〃。=?

抖

/A’2

ri/?1AA

t-二二-iRhAR

解:

6

《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》試題2

一、填空題（20分，每空1分）

1、由信息與信號(hào)的關(guān)系可知，信號(hào)是信息的

2、數(shù)字信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有特性的信號(hào)。

3、為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是和

4、模似信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有特性的信號(hào)。

5、正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)是一個(gè)同頻的函數(shù)。

6、直流電橋的平衡條件是

7、濾波器的分辨率越高，則測(cè)量信號(hào)時(shí)其響應(yīng)速度

8、帶通濾波器的中心頻率F=500HZ,負(fù)3分貝點(diǎn)的帶寬B=10HZ,則

該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q=o

9、單位頻寬上的幅值表示的是函數(shù)。

1.將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高,改善非線性，進(jìn)行補(bǔ)償。

2.調(diào)幅信號(hào)由載波的攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)則由載波的

攜帶信號(hào)的信息。

3,調(diào)幅過(guò)程在頻域相當(dāng)于過(guò)程，調(diào)幅裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)o

4.測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為和o

測(cè)量結(jié)果與被測(cè)真值之差稱為測(cè)量誤差。

5.確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是,

后者頻譜特點(diǎn)是。

6.繪制周期信號(hào)x⑺的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是,而雙

邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是o

7

7.周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)中的〃是從。至+8展開(kāi)的。傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中

的〃是從

到—展開(kāi)的°

8.周期信號(hào)工⑺的傅氏三角級(jí)數(shù)展開(kāi)式中：?！氨硎?4表示,

旬表示直流分量。

9.余弦函數(shù)只有譜圖，正弦函數(shù)只有譜圖。

得分

二、選擇題（2。分，每題2分）

1.為了保證實(shí)現(xiàn)極距變化型差動(dòng)電容傳感器的差動(dòng)工作，傳感器的兩個(gè)電

容應(yīng)當(dāng)連接成（）。

A.并聯(lián)電路B.串聯(lián)電路C.電橋電路

2.要使RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應(yīng)（）。

A.增加B.減少C.不變

3.描述非周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是（）。

A三角函數(shù)B.拉氏變換C.傅氏變換D.傅氏級(jí)數(shù)

4.下列信號(hào)中.（）信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。

A.xQ）=Asin（w/+/）+5sin（3HV+02）

B.x（f）=5sin301+3sin

at

C.x{t}=e~sin69（/

5.數(shù)字信號(hào)的特征是（）。

A.時(shí)間上離散、幅值上連續(xù)B.時(shí)間、幅值上均離散

C.時(shí)間、幅值上都連續(xù)D.時(shí)間上連續(xù)、幅值上量化

6.測(cè)試裝置能檢測(cè)輸入信號(hào)的最小變化能力，稱為（）。

A.精度B.靈敏度C.精密度D.分辨率

7.測(cè)試裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)與它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是（）。

A.卷積B.傅氏變換對(duì)C.拉氏變換對(duì)D.微分

8.多種信號(hào)之和的頻譜是（）。

A.離散的B.連續(xù)的C.隨機(jī)的D.周期的

8

9.二階裝置，用相頻特性中。（卬）=-90°時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率卬作為系統(tǒng)的固有

頻率的估計(jì)值，該值與系統(tǒng)阻尼率的大?。ǎ?。

A.有關(guān)B.無(wú)關(guān)C.略有關(guān)系D.有很大關(guān)系

10.濾波器的上、下截止頻率為力2,中心頻率/）；則它們的關(guān)系是（）。

A.4=B.6^4^。于。=左/

得分

三、簡(jiǎn)答題（共30分）

1.測(cè)量按測(cè)量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些（6'）

答：

2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別（6'）

答：

3.什么是不失真測(cè)試，不是真測(cè)試的條件是什么（4,）

答：

9

5.試敘述信號(hào)的采樣和截?cái)嗟倪^(guò)程是怎樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)果如何（

5,）

答：

6,電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？（5'）

答：

四、計(jì)算題（共20分，每小題10分）

1.如圖所示為兩直流電橋，其中圖⑸稱為臥式橋，圖（b）稱為立式橋，且

R、=R?=&=R“=4,R「R?為應(yīng)變片，&，凡為固定電阻。試求在電阻應(yīng)

變片阻值變化為4?時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。

(a)(b)

解:

10

11

《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》試題答案

1

一、填空題（2。分，每空1分）

1.靜態(tài)測(cè)量；動(dòng)態(tài)測(cè)量2.被測(cè)真值；測(cè)量誤差

3.靈敏度；溫度4.補(bǔ)償；相鄰

5.幅值；頻率6.傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)；傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)

數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。

7.均方根值；均方值，8.離散的；連續(xù)的

9.頻率響應(yīng)法；階躍響應(yīng)法lO.xQ-幻；把原函數(shù)圖像平移至位置處

二、選擇題（2。分，每小題2分）

題號(hào)12345678910

答案CADCBABDAc

三、簡(jiǎn)答題（共30分）

L信號(hào)分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)（4分）

答：①各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失

真；⑵）

②盡可能減小或消除各種干擾。（2'）

2,周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)（6分）

答：①周期信號(hào)的頻譜是離散的。（2'）

12

②每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公

約數(shù)。⑵）

③各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見(jiàn)的周

期信號(hào)，其諧波幅值總的趨勢(shì)是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜

分析中沒(méi)必要取那些次數(shù)過(guò)高的諧波分量。（2'）

3.現(xiàn)有電阻與和電感L和電容C,連結(jié)成四臂交流電橋，試畫(huà)出能滿足

電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為外,輸出

為%）。為分）

答：正確的接橋方法如圖所示：（3'）

電橋的平衡條件是：

凡凡也，；（2’）

JvvCC

4.有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加

電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問(wèn)，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可

以提高靈敏度為什么（5分）

13

答：不能提高靈敏度。因?yàn)榘霕螂p臂時(shí)，其輸出電壓為:

1

%=?I2

2-/*V

當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí)，其電阻的相對(duì)變化量為等=竽（2'）

2RR

即仍然沒(méi)有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全

橋連接。這時(shí)以=%竽。（1'）

A

5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制（5分）

答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號(hào)（測(cè)試信號(hào)）的控制下，使載波信號(hào)（工作

信號(hào)）的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過(guò)程。（2’）解

調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程一般的被測(cè)量，如力、位移、

應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測(cè)變換后，常常是一些緩變的電信號(hào)。（1’）經(jīng)過(guò)調(diào)

制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，調(diào)制波抗干擾能

力強(qiáng)，也便于傳輸。（2'）

6.在機(jī)械工程中常見(jiàn)的有哪些參數(shù)的測(cè)量（5分）

答：在機(jī)械工程的測(cè)試過(guò)程中，常見(jiàn)的參數(shù)測(cè)量有：應(yīng)力的測(cè)量；應(yīng)變的測(cè)

量；扭矩的測(cè)量、振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量；聲強(qiáng)測(cè)量；聲發(fā)射測(cè)量；位移的測(cè)量;

流量的測(cè)量；壓力的測(cè)量等。（每一種分）

四、計(jì)算題（共1。分）

14

1.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變￡o其貼片及組橋方法如圖所示。

已知圖中4=與=%=%=120。，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系

數(shù)k=2°應(yīng)變值￡=10x10-3,電橋供橋電壓%=3丫。試分別求出如圖組成

橋路時(shí)的輸出電壓〃“=?

解：如圖（b）組橋時(shí)的輸出電壓為（5'）

-K+AR|_________J4+AR1AD1

---------?u；—u；-------u-=—kcu.=0.03(V)

U°+AR+R2-A&R+R”一R+R?1212R121

如圖（c）組橋時(shí)的輸出電壓為

Ri+A/?.+/?]+A??.R

u=(---------------；-------；-----------；-------：------------------)u.

o+NR、+R]+A/?|+R2+4-A/??—R+R(5，)

2R+2AR

-----------u.=；萼%=0.03(V)

4R一；Z%ZA

15

《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》試題答案

2

一、填空題（2。分，每空1分）

1.靈敏度；溫度2.幅值；頻率

3.頻率搬移乘法器4.靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量

5.離散的、連續(xù)的6.傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)、傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的

各項(xiàng)系數(shù)。

7.8.余弦分量的幅值；正弦分量的幅值

9.實(shí)頻；虛頻10./（r0）;脈沖采樣

二、選擇題（20分，每小題2分）

題號(hào)12345678910

答案ABCCBDBCBA

三、簡(jiǎn)答題（共30分，每小題5分）

1.測(cè)量按測(cè)量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些（6'）

答：直接測(cè)量——指無(wú)需經(jīng)過(guò)函數(shù)關(guān)系的計(jì)算，直接通過(guò)測(cè)量?jī)x器得到被測(cè)

值得測(cè)量。（等精度直接測(cè)量和不等精度直接測(cè)量）；（2'）間接測(cè)量一

一指在直接測(cè)量值的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知函數(shù)關(guān)系，計(jì)算被測(cè)量的量值的測(cè)

量；（2'）組合測(cè)量——指將直接測(cè)量或間接測(cè)量與被測(cè)量值之間按已知

16

關(guān)系組合成一組方程（函數(shù)關(guān)系），通過(guò)解方程組得到被測(cè)值得方法。

⑵）

2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別（6'）

答：重復(fù)性是指測(cè)試裝置在輸入按同?方向做全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)，所得

特性曲線不一致的程度。一般來(lái)說(shuō)正行程的最大重復(fù)性偏差為△凡礴，反行

程的最大重復(fù)性偏差為八魘皿,重復(fù)性誤差取這兩個(gè)最大偏差中的較大者，

再以滿量程輸出％的百分?jǐn)?shù)表示。即

7=空心xlOO%（3'）

遲滯是測(cè)試裝置在正反行程中輸入輸出曲線的不重合程度。即

\H

rH=—UExlOO%

式中，是正反行程問(wèn)，對(duì)于同一輸入雖的最大差值。（3'）

3.什么是不失真測(cè)試，不失真測(cè)試的條件是什么（4'）

答：若4/。都是常數(shù)，如果一個(gè)測(cè)試裝置,則有卜。二4%（"外,即認(rèn)為該

測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)了不失真測(cè)量。（2’）這表明，輸出信號(hào)較輸入信號(hào)，幅值

放大了A。倍，時(shí)間上滯后了/。，波形一致。對(duì)上式作傅里葉變換，有

義。）=4回》“X（0）。所以，若要實(shí)現(xiàn)輸出波形不失真，其幅頻、相頻特性

應(yīng)滿足如下條件A3）=4=常數(shù);3）=-懼。（2'）

17

6.電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？（5'）

答：包括電阻式、電感式、電容式三種。

電阻式傳感器工作原理：把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種裝置；