机械工程测试技术基础知识点总结讲述.doc

第一章 信号及其描述 （一）填空题 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就是 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 信号的时域描述，以 时间t 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率f 为独立变量。 周期信号的频谱具有三个特点： 离散性 ， 谐波性 ， 收敛性 。 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬态非周期 信号。 描述随机信号的时域特征参数有 均值 、 均方值 、 方差 。 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 偶 对称，虚频谱（相频谱）总是 奇 对称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ Y ） 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ Y） 非周期信号的频谱一定是连续的。（ X ） 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ X ） 随机信号的频域描述为功率谱。（ Y ） （三）简答和计算题 求正弦信号的绝对均值μ|x|和均方根值xrms。 求正弦信号的均值，均方值，和概率密度函数p(x)。 求指数函数的频谱。 求被截断的余弦函数的傅立叶变换。 求指数衰减振荡信号的频谱。 第二章 测试装置的基本特性  （一）填空题 某一阶系统的频率响应函数为，输入信号，则输出信号的频率为 ，幅值 ，相位 。 试求传递函数分别为和的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 傅立叶变换法 、 和 滤波器法 。 当测试系统的输出与输入之间的关系为时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特性为 。 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 （二）选择题 不属于测试系统的静特性。 （1）灵敏度 （2）线性度 （3）回程误差 （4）阻尼系数 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 响应的卷积。 （1）正弦 （2）阶跃 （3）脉冲 （4）斜坡 两环节的相频特性各为和，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 。 （1） （2） （3）（4） 一阶系统的阶跃响应中，超调量 。 （1）存在，但5％ （2）存在，但1 （3）在时间常数很小时存在 （4）不存在 忽略质量的单自由度振动系统是 系统。 （1）零阶 （2）一阶 （3）二阶 （4）高阶 一阶系统的动态特性参数是 。 （1）固有频率 （2）线性度 (3)时间常数 （4）阻尼比 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 倍所经过的时间作为时间常数。 （1）0.632 （2）0.865 （3）0.950 （4）0.982 （三）判断对错题（用√或×表示） 一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz的正弦信号，则必然导致输出波形失真。（ X ） 在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。（ Y ） 当输入信号一定时，系统的输出将完全取决于传递函数，而与该系统的物理模型无关。（ Y ） 传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（Y ） 测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（ X ） 幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（ X） （四）简答和计算题 什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？ 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？ 测试装置实现不失真测试的条件是什么？ 某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为。求其对周期信号的稳态响应。 将信号输入一个传递函数为的一阶装置，试求其包括瞬态过程在内的输出的表达式。 第三章 常用传感器 （一）填空题 属于能量控制型的传感器有 电阻 电感 电容 涡流 等，属于能量转换型的传感器有 压电 磁电 等（每个至少举例两个）。 金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用 几何形变 引起的电阻变化，后者利用 电阻率 变化引起的电阻变化。 为了提高变