第二章第一节信号特征检测一、填空题（10）1.常用的滤波器有、低通、带通、四种。

2.加速度传感器，特别是压电式加速度传感器，在及的振动监测与诊断中应用十分广泛。

3.传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成的一种灵敏的换能器件。

4.振动传感器主要有、速度传感器、三种。

5.把模拟信号变为数字信号，是由转换器完成的。

它主要包括和两个环节。

6.采样定理的定义是：。

采样时，如果不满足采样定理的条件，会出现频率现象。

7.电气控制电路主要故障类型、、。

8.利用对故障进行诊断，是设备故障诊断方法中最有效、最常用的方法。

9.振动信号频率分析的数学基础是变换；在工程实践中，常运用快速傅里叶变换的原理制成，这是故障诊断的有力工具。

10．设备故障的评定标准常用的有3种判断标准，即、相对判断标准以及类比判断标准。

可用制定相对判断标准。

二、选择题（10）1.（）在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用最广泛。

A位移探测器B速度传感器C加速度计D计数器2.当仅需要拾取低频信号时，采用（）滤波器。

A高通B低通C带通D带阻3.（）传感器，在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用十分广泛。

A压电式加速度B位移传感器C速度传感器 D 以上都不对4.数据采集、谱分析、数据分析、动平衡等操作可用（）实现。

A传感器B数据采集器C声级计D滤波器5.（）是数据采集器的重要观测组成部分。

A. 滤波器B. 压电式传感器C数据采集器D数据分析仪6.传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成模拟（）的一种灵敏的换能器件。

A力信号B声信号C光信号 D. 电信号7.在对（）进行电气故障诊断时，传感器应尽可能径向安装在电机的外壳上。

A单相感应电机B三相感应电机C二相感应电机D四相感应电机8.从理论上讲，转速升高1倍,则不平衡产生的振动幅值增大（）倍。

A1 B2 C3 D49.频谱仪是运用（）的原理制成的。

A绝对判断标准B阿基米德C毕达哥拉斯D快速傅立叶变换10.伺服控制上常用三环结构，三个环都是调节器，其中有的采用P调节器，有的采用PI 调节器，有的采用PID调节器。

其中PID调节器称为（）。

A比例调节器B比例积分微分调节器C比例积分调节器D积分调节器三、多选题（5）1.传感器的安装部位通常在轴承座部位，并按信号传动的方向选择( )布置。

A垂直B水平C轴向D斜向2.传感技术的作用主要体现在（）。

A传感技术是检验和质量控制的重要手段B传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用C传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分D传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步3.传感技术的研究内容主要包括（）。

A信息获取B信息转换C信息处理D信息传输4. 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5．关于传感器的作用，下列说法正确的有( )。

A通常的传感器可以直接用来进行自动控制B传感器可以用来采集信息C传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量四、简答题（10）1.检测的概念是什么？2.检测系统由哪几部分组成，各部分的作用是什么？3.信号滤波的作用。

4.简述有哪几种机械振动测试方法、5.简述拾振器的作用。

6.在滤波电路中为什么普遍采用RC有源滤波器？7.传感器输入与输出之间的耦合方式有哪些？各有什么特点？8.在设备状态监测中，当你发现检测到的信号出现了许多我们不感兴趣的噪声干扰信号，你用什么办法把它消除掉，以提高测试精度？9.特征信息获取和分析处理的基本方法。

10.常用的测振传感器种类及其合理选择。

五、计算题（6）1.某传感器给定精度为2%F?S，满度值为50mV，零位值为10mV，求可能出现的最大误差?(以mV计)。

当传感器使用在满量程的1/2和1/8时，计算可能产生的测量百分误差。

2.用一个一阶传感器系统测量100Hz的正弦信号时，如幅值误差限制在5%以内，则其时间常数应取多少?若用该系统测试50Hz的正弦信号，问此时的幅值误差和相位差为多？3.用石英晶体加速度计及电荷放大器测量机器的振动，已知：加速度计灵敏度为5pC/g，电荷放大器灵敏度为50mV/pC，当机器达到最大加速度值时相应的输出电压幅值为2V，试求该机器的振动加速度。

(g为重力加速度)惯性式拾振器的力学模型如下图，请回答下列问题：4.求出基础激振时以质块对基础的相对位移作为输出时该惯性式拾振器的幅频特性和相频特性；5.由4的结果可分析归纳出研究振动测试的基础原理，现请你分析归纳出研究振动测试的基础原理；六、分析题（4）1.在设备故障诊断中，用得最广泛的信号分析方法之一，就是频谱分析，为什么？举例说明。

2.特征信号是如何采集的？3.转子轴系不对中故障可分为哪几类？其主要故障特征有哪些？4.旋转机械振动故障分析常用方法有哪些？七、论述题（3）1.在振动判定标准中，为什么国际标准大多以速度有效值为参量。

而在低频以及高频处却常用位移和加速度测量？2.简述传感器的组成及其各部分的功能？3.何为传感器的静态标定和动态标定?试述传感器的静态标定过程。

第二章第二节时域习题填空题（20）1．振动信号的原始数据一般为______，其时域波形具有直观且易于理解的特点。

2．在故障分析与诊断中，采用_____与______相结合，会使诊断结果更准确。

3．在旋转机械的故障诊断中，根据时域波形图中是否出现____等典型特征可对设备的故障类型进行初步判断，波形图与频谱图相结合便可准确分析故障类型与故障严重程度。

4．信号可以分为______和______两大类。

大多数工程上遇到的信号为动态信号。

5．不随时间变化的信号称为_____。

随时间变化的信号称为____。

6．动态信号主要分为______和______，前者又分为周期信号和非周期信号，后者分为平稳随机性和非平稳随机信号。

7．可以用明确的数学关系或者图表描述的信号称为（确定性信号），它又可以分为_____和______。

8．时域分析的重要特点是______，在时域信号中提取信号特征的方法主要有相关分析、时序分析、时域平均等9．从噪声干扰的信号中提取周期性信号的过程称为_______。

也称为相干检波。

10．时域平均按其选取平均周期的不同，可以分为_______、_______。

11．随机过程的所有统计量不随时间变化的是________。

12．均值、均方值、方差、自相关函数、互相关函数不随时间或所研究的时刻变化的是_______。

13．在随机信号处理中，当满足______时，时间平均和统计平均趋于一致。

14．一般采用_____和_____这两个统计量对AR/MA/ARMA三种模型进行识别，如果偏相关函数是截尾的，则说明该时间序列适用于AR模型建模。

15．随机过程中每次观测到的结果是不同的，它表明______。

16．随机过程在各时刻对应的随机变量的______可以完整的描述随机过程的性质。

17．按照时间顺序排列的一组数据称为______。

在时间序列分析领域，通常是指一组时间或空间有序的随机数据。

18．基于时间序列的______和______假设，根据观测样本对时间序列的各种_____做出某种切合实际的估计就是统计分析。

19．时间序列预报的基本原则是______，并称其为平稳线性最小方差预报。

20．时间序列模型首先是其数据有一个时间上的顺序，而且仅用它的_____及______所建立起来的模型。

选择题（20）1.在小波分析中，高小波尺度反应的是信号（）A高频段频率B中频段频率C低频段频率D无法反应相关信息2.调整型非平稳信号属于随机信号中的（）A周期信号B平稳信号C非周期信号D非平稳信号3.从某种意义上讲，设备振动诊断的过程，就是从信号中提取（）的过程A周期信号B非周期信号C简谐信号D复杂信号4.振动信号频率分析的数学基础是（）A傅里叶变换B有限傅里叶变换C离散傅里叶变换D快速傅里叶变换5.均方根值诊断法多适用于（）A固定振动B非稳态振动C稳态振动D移动振动6.一般低频振动采用（）为其测量参数.A加速度B速度C位移D距离7.传感器的前置放大器输出信号经滤波后将交流分量输入示波器或监测计算机，便可得到转子的（）A轴心轨迹B状态方程C移动方向D信号方向8.频率相同、相互垂直且初相位不同的两个简谐振动合成时，若相位相差为零，则其轨迹为（）A 圆B 椭圆C 一条直线D一条曲线9.从理论上讲，转速升高一倍，则不平衡产生的振动幅值增大（）倍A 1 B2 C 3D 410.出现（）现象，则振动主导频率与转速无关A 不平衡B 不对中C 油膜振荡D 外界干扰多选题（10）1. 常用的信号预处理方法有（）A提取或去除趋势项B信号放大C信号滤波D A/D转换2. 根据频率特性不同，经典滤波器可分为（）A 低通滤波器B高通滤波器C带通滤波器D带阻滤波器3. 当噪声很强，宽带噪声谱起伏很大时，很难识别周期分量，可用下述方法提取周期分量（）A窄带滤波B相关滤波C时域平均D相关分析4. 时域的类别（）A 幅值域B 时差域C 倒频域D 复时域5. 时域的三种信号（）A 随即信号B 周期信号C 瞬时信号D 脉冲信号6. 对于工况状态变化趋势模型分析中的隐含趋势，一般采用的分析步骤是（）A 分析系统的物理背景B 用频谱分析等比较成熟的方法对观测值进行分析C 建立ARMA模型，分析模型的特征根等参数D 运用各类方法进行综合分析7.AR（n）、MA（m）、ARMA（n，m）模型的估计方法很多，但主要分为（）A 最小二乘估计B 矩估计C 利用自相关函数的直接估计D 利用互相关函数的估计8.机械设备运行过程中，系统的输出具有的特点为（）A动态过程是随机过程B系统的输入无法预知C机械系统相互耦合，十分复杂D可以做特定分析，以便对实际机器状态进行监视与诊断9. 在时序分析领域，研究和应用较广的模型有（）A 自回归滑动平均模型B 指数自回归模型和状态依赖模型C 双线性模型D 门限自回归模型10.自协方差函数()r k包含的信息有（）xA 自协方差函数在平稳域中具有呈负指数衰减特性B 已知输入白噪声的方差，便可表明白噪声的统计特性C 自协方差函数可以完整地表示系统的动态特性D 自协方差函数不是统计数字量简答题（10）1. 时域分析的主要内容：2. 随机变量的均值、方差、协方差函数和自相关函数是如何刻画随机变量的？3. 随机过程的严平稳性和宽平稳性之间是否有确定的因果关系？4. 正态随机过程是宽平稳随机过程还是严平稳随机过程？5. 自相关函数有何作用？6. 信号预处理的目的是什么？7. 简述卷积信号的同态滤波过程。

8. 信号的时域分析的时域是什么？9. 什么是平稳随机信号？10. 判断随机信号是广义平稳的条件是什么？计算题（6）1. 已知Ay ε=，为零均值等方差白噪声序列，求0y ，2y 的相关系数[]0123,.,T εεεεε= ，[]0123,.,Ty y y y y =1122213332311000100101a A a a a a a ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 2. 已知()u n 满足(2)AR 模型，即满足如下差分方程：12()(1)(2)()u n a u n a u n v n +-+-=其中()v n 是均值为零、方差为2v σ的白噪声。