《机械测试技术》复习题一、选择题1. 如果隔振台对低频激励起不了明显的隔振作用，但对高频激励却有很好的隔振作用，那么，隔振台属于 。

A 高通滤波器B 低通滤波器C 带通滤波器D 带阻滤波器2. 离散、周期的时域信号频谱的特点是（ ）的。

A 非周期、离散B 非周期、连续C 、周期、离散D 周期、连续3. 描述传感器静态特性的指标有 。

A 幅频特性B 稳定时间C 动态范围D 线性度4. 信号的时域描述与频域描述通过（ ）来建立关联。

A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（ ）。

A 电阻传感器B 电感传感器C 光电传感器D 电容传感器 6．单位脉冲函数的采样特性表达式为 。

A )(d )()(00t x t t t t x =-⎰∞∞-δ B )()(*)(00t t x t t t x -=-δ C )()(*)(t x t t x =δ D 1)(⇔t δ7. 对连续信号进行采样时，若信号的记录时间不变，采样频率越高，则（ ）。

A 泄漏误差越大B 频率混叠越严重C 采样点数越多D 频域分辨率越低8．压电式传感器目前多用于测量 。

A 静态力B 温度C 速度D 加速度与动态力9. 周期信号傅立叶级数中的各项系数表示各谐波分量的（ ）。

A 相位B 周期C 振幅D 频率10. 测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（ ）。

A 精度B 灵敏度C 精密度D 分辨力11. A/D 转换器的位数越多，则其（ ）。

A 分辨力越低B 转换精度越高C 转换速度越快D 转换时间越短12．当∞→τ时，两信号的互相关函数呈周期变化，说明两信号必定 。

A 为周期信号B 含有同频率的周期成分C 为非周期信号D 含有不同频率的周期成分13. 不能用于材料厚度的非接触测量的传感器为（ ）。

A 涡流式B 电容式C 压电式D 光电式14. 数字信号的特征是（ ）。

A 时间上离散，幅值上连续B 时间、幅值上都离散C 时间上连续，幅值上量化D 时间、幅值上都连续15. 滤波器的带宽越小，表示该滤波器 。

A 建立时间越短，频率分辨率越低B 建立时间越长，频率分辨率越低C 建立时间越短，频率分辨率越高D 建立时间越长，频率分辨率越高16. 电路中鉴频器的作用是（ ）。

A 、使高频电压转变成直流电压B 、使电感量转变为电压量C 、使频率变化转变为电压变化D 、使频率转变为电流17. 不能用涡流式传感器进行测量的是（ ）。

A 、位移B 、材质鉴别C 、探伤D 、非金属材料18. 调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号（ ）。

A 、相乘B 、相除C 、相加D 、相减19. 测试系统动态特性的测定方法包括阶跃响应试验和 试验。

A 频率响应B 脉冲响应C 传递函数D 任意输入响应20．理想滤波器在通带内的幅频特性为（ ）。

A 常数B 零C 零或常数D 无法确定21．当∞→τ时，两信号的互相关函数呈周期变化，说明两信号必定（ ）。

A 为周期信号B 含有同频率的周期成分C 为非周期信号D 含有不同频率的周期成分22．动态电阻应变仪中相敏检波电路的作用是（ ） 。

A 幅值调制B 频率解调C 幅值解调D 滤波23．传感器灵敏度越高，表示该传感器（ ）。

A 工作频带越宽B 单位输入引起的输出量越大C 线性范围越宽D 允许的输入量越大24．滤波器的-3dB 频率指输出信号幅值为输入信号幅值的（ ）时所对应的截止频率。

A 2 B 1 C 2/2 D 1/225．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将（ ）。

A ．不变B ．减少 C. 增大 D.变化不定二、填空题1.作为传感器的核心部件，直接感受被测物理量并对其进行转换的元件称为 。

2. 测试技术是测量和实验技术的统称。

工程测量可分为 和 。

3.在外力作用下，金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化，而压阻式传感器主要是 发生变化，两者都引起 发生变化。

4. 确定测量装置动态特性的测量方法有 和 。

5．电荷放大器常用做 传感器的后续放大电路，该放大器的 与传感器产生的 成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。

6. 电涡流传感器是利用 金属 材料的电涡流效应工作，可分为低频 式和高频 式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。

7．已知()t t x ωsin 12=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()⎰∞+∞-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅dt t t x ωδ2π=。

8. RC 低通滤波器中的RC 值越大，则其上限截止频率越 。

9.对应于信号的三要素，信号调制可分为： ， 和 。

10．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为 ，载送低频信号的高频振荡信号称为，将经过调制过程所得的高频振荡波称为。

11. 周期信号的频谱具有三个特点： ， ， 。

12.电感式和电容式传感器常采用 结构来提高其灵敏度，改善 。

13.电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为 输出的装置。

14. 频率混叠是由于引起的，泄漏则是由于所引起的。

15.在τ为 情况下，自相关函数值达到最大值。

16.衡量传感器在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标为 。

17．信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。

18.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行补偿。

19.常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 对应的频率为截止频率 ，其带宽B ＝，若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为 。

20.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。

其几何意义是 把原函数图像平移至 位置处 。

21.调频是利用信号电压的 控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而与信号电压成正比。

22.描述一阶系统动态特性的参数是 ，其值越 ，则该系统频带越宽，响应越快。

三、判断题1. （ ）频响函数反映了系统响应的稳态过程。

2.（ ）压电式加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。

3．（ ）一般是以时间为独立变量的，称为信号的时域描述。

4. （ ）直流信号具有无限的频谱。

5．（ ）窗函数频谱的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。

6．（ ）电动式激振器所产生的激振力与线圈所产生的电动力相等。

7.（ ）若传感器的灵敏度为常数，则表明该传感器的输出、输入关系为线性关系。

8．（ ）灵敏度是没有量纲的。

9.（ ）在数字信号处理过程中，量化误差大小与A/D 转换器的位数无关。

10.（ ）传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。

11．（ ）按输出信号分类，传感器可分为模拟式传感器和数字式传感器。

12．（ ）恒带宽滤波器的中心频率越高，其带宽越宽。

13.（ ）电阻应变式传感器只用于测定结构的应力或应变。

14.（ ）涡流传感器属于有源传感器。

15.（ ）压电式传感器的工作原理是利用某些物质的压电效应。

16.（ ）调幅波是载波与调制信号的叠加。

17. （ ）稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试。

18.（ ）若系统是完全线性的，则输入输出的相干函数一定为1。

19.（ ）非周期信号的频谱是连续的。

20.（ ）所有周期信号都是功率信号。

21.（ ）随机激振属于宽带激振法。

22.（ ）滑线变阻器式传感器不适于微小位移量的测量。

四、简答题1. 什么是霍尔效应? 为什么说只有半导体材料才适于制造霍尔片？答：当置于磁场中的静止载流导体中的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势，这种现象称霍尔效应。

霍尔常数RH 等于霍尔片材料的电阻率ρ与电子迁移率μ的乘积，即μρ=H R 。

若想增强霍尔效应，则需要有较大的霍尔系数RH ，因此要求霍尔片材料有较大的电阻率和载流子迁移率。

一般金属材料载流子迁移率很高，但电阻率很小；而绝缘材料电阻率极高，但载流子移率极低，故只有半导体材料才适于制造霍尔片。

2．根据滤波器的选频作用，一般将滤波器分为低通、高通、带通和带阻滤波器。

下图为这些滤波器的幅频特性，请分别标注出来。

并列出4个实际滤波器的主要特征参数。

c 2c 1c 1c 2c 1c 2(a) 带通 (b) 高通 (c) 带阻 (d) 低通 主要特征参数（任选4个）：(1) 截止频率(2) 带宽(3) 纹波幅度(4) 品质因子(5) 倍频程选择性(6) 滤波器因数3.何谓压电效应?压电式传感器对测量电路有何特殊要求?为什么?答：某些物质在外力的作用下，不仅几何尺寸发生了变化，而且内部极化，某些表面上出现电荷，形成电场。

当外力去掉时，又重新回到原来的状态，这一性质称为压电效应。

压电式传感器的测量电路必须有高输入阻抗并在输入端并联一定的电容C i 以加大时间常数C R 0。

主要是为了在测量动态量时，获得一定的输出电压并实现不失真测量。

4.从时域和频域角度说明测试装置的不失真测量条件。

答：时域：当测试装置的输入x(t)与输出y(t)满足方程)()(00t t x A t y -=，A 0和t 0为常量，则称该装置为不失真测试装置。

频域：测试装置的频率响应函数00)H(j t j e A ωω-=，其实现不失真测量的条件是幅频特性为常数，相频特性为直线。

即：0)()(A j H A ==ωω，ωωωϕ0)()(t j H -=∠=5.现有电阻R 1和R 2，电感L 和电容C ，连结成四臂交流电桥，试画出能满足电桥平衡的正确接桥方法，并写出该电桥的平衡条件。

（设激励为U i ，输出为U 0）。

（5分）答：正确的接桥方法如图所示：电桥的平衡条件是：121L R R jwL jwC C =⋅=6.什么是调制，调制的目的是什么，如何实现对信号进行调幅和解调？答：调制是指利用某种低频信号来控制或改变一高频振荡信号的某个参数的过程。

信号调理的的目的是：（1）实现缓变信号的传输，特别是远距离传输 （2）提高信号传输中的抗干扰能力和信噪比。

对信号进行调幅是将一个高频载波信号与被测信号相乘，使得高频信号的幅值随被测信号的变化而变化。

可使用同步解调、直流检波和相敏检波的方式来实现对信号进行解调。

7. 选用传感器的原则是什么？（10分）答：选用传感器的基本原则是：选用的传感器其性能应当与被测信号的性质相匹配。

（1）静态特性方面：a 、应使被测量的变化范围在传感器的线性范围以内，并保证线性误差在允许范围内；b 、传感器的分辨率（力）从数据上应小于测量要求的分辨率（力）c 、满足实际要求的条件下，精度不宜过高。

8. 图为采用某一种传感器测量不同的非电量的示意图。

图中被测物体2均为金属材料制成，1为传感器。

试问：（1）该种传感器是何种传感器？（2）图中分别测量的是哪些非电量？（3）总结该种传感器的两个优点。