（完整版）工程测试技术试题及答案

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复习总结

一、概念题

1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。

如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。

2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。

3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。

4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。

5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及补偿

与修正技术。

6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。

7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。

8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。

9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输出。

10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。

11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和

初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。

（因为：△R=KεR，K 为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量）

12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。

13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大

灵敏度输出。

14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。

15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。

16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以

及水的液位的检测。

17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现

象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。

18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级

线圈要求反向串接。

19.电容传感器的转换电路包括：交流电桥、变压器电桥、调频电路、运算放大器电路。

20.压电式传感器是一种可逆型传感器，即可将机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。

21.压电传感器中压电晶片的等效电路，可以看作是一个电荷源与一个电容器的并联。

22.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大器。其中若传感器输出接电荷放大器，则其输

出基本不受连接电缆长度的影响。

23.压电式传感器的测量电路中，前置放大器的作用是阻抗变换和

信号放大。

24.目前，用压电陶瓷制作的力传感器一般不能用于测量静态力，而只能用来测量动态力。

25.热电偶热电动势的形成是由于接触电动势和温差电动势共同作用的结果。

26.若组成热电偶的两导体材料相同，当参比端温度为20℃、工作端温度为100℃时，则其

输出热电势为零。

27. 热敏电阻的阻值与温度之间的关系称热敏电阻的热电特性。它是热敏电阻测温的基础。

28. 热敏电阻其温度与阻值之间一般呈非线性关系，且一般不具有互换性。

29. 请写出你所知的几种常见光电检测器件的名称：光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管

（还有光电管、光电池、电荷耦合器件CCD ）等。

30. 隔离放大器有变压器耦合式、光电耦合式和电容耦合式三种，它们都起到隔离无用信号

和放大有用信号的作用。

31. 抗干扰是测试系统必须采用的技术。常用抗干扰技术包括：隔离技术、滤波技术、屏蔽

技术和接地技术

二、简答题（4小题，合计40分）

1. 传感器的静态特性以及描述静态特性的主要技术指标？

2. 传感器的动态特性以及描述动态特性主要技术指标？

3. 金属电阻应变片半导应变片的工作原理有何区别？各有何优缺点？

4. 应变片测量时为什么要进行温度补偿？常用温补方法有哪些？

5. 电容式传感器的变换原理和结构型式？举例说明其应用。

6. 压电传感器的特点及应用。

7. 热电偶冷端补偿的必要性？常用冷端补偿有几种方法？

8. 压阻效应和压电效应的区别？举例说明应用。

9. 虚拟仪表组成？与传统的仪表相比，虚拟仪器优点？

10. 虚拟仪器的主要组成（构成）？

三、计算与分析题 (3小题，共36分)

例1 一台精度为0.5级、量程范围600～1200℃的温度传感器，它最大允许绝对误差是多

少？检验时某点最大绝对误差是４℃，问此表是否合格？

解：根据精度定义表达式100.??=S

F Y A A %，并由题意已知Ａ＝0.5％，ＹＦ．Ｓ＝（1200-600）℃，得最多允许误差

△ Ａ＝Ａ·ＹＦ．Ｓ＝0.5％×（1200-600）＝３℃

此温度传感器最大允许误差位３℃。检验某点的最大绝对误差为４℃，大于３℃，故此传感器不合格。

例2 变间距形平板电容传感器，当mm d 10=时，若要求测量线性度为0.1%。求：允许间距

测量最大变化是多少？

解：当变间距平板型电容传感器的d

d ?<<1时，其线性度表达式为 %100)(

0??=d d L δ

由题意故得%100)1(%1.

0??=d ，即测量允许变化量mm d 001.0=?。例3 单组式变面积型平板形线位移电容传感器，两极板相互覆盖的宽度为6mm ，两极板的

间隙为0.5mm ，极板间介质为空气，试求其静态灵敏度?若极板相对移动2mm ，求其电容变化量？（已知：真空中的介电常数为ε0=8.85×10－12 F/m ）

解：单组式变面积型平板线位移电容传感器，其电容量的计算式为：

δ

εεδεεbl S C r r 00==，本题中b=6mm ，δ=0.5mm ，故静态

灵敏度为：

δεεδεεb dl bl d dl dC k r r 00)/(===＝33

1210

5.010611085.8---＝1.06×10－10 ( F/m ) 极板相对移动2mm ，其电容变化量：

133101012.21021006.1---?==??=?l k C （F ）

例4 压电式压力传感器灵敏度S1= 9 pC / Pa ，将它和一台灵敏度为S2=0.005V/ pC 的电荷

放大器连接，其后再接入灵敏度为S 3=25mm / V 的光线示波器，试绘出这个测试系统的框图，并计算其总灵敏度？

解：测试系统框图如下：

根据灵敏度的定义，总灵敏度为：

)/(125.1)/(25)/(005.0)/(9 321Pa mm V mm pC V Pa pC S S S X Q Q V V X P X S =??===??=

例5 进行某次动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度K 1为50.0 pc/MPa ，把

它和一台灵敏度K 2可调的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一台灵敏度为K 3=10mm/V 的笔式记录仪上。试：

① 绘出该测试系统的框图；

② 若当压力变化为2.0MPa 时，为使记录笔在记录纸上的位移不大于50mm ，则电荷放

大器的灵敏度K 2应调至多大？

解：计算方法同例3相似，省略详细解。

例 6 一应变片的电阻R 0=120Ω，K=2.05，用作应变为800μm/m 的传感元件。

(1) 求△R 与R/R △；

(2)若电源电压Ui=3V ，求其惠斯通测量电桥的非平衡输出电压U 0。

例7 以若干阻值R=100Ω，灵敏度k =2的电阻应变片与阻值R=100Ω的固定电阻组成电桥，

供桥电压为10V 。当工作应变为ε=1×10

－3时，若要使输出电压大于12mV ，问：

① 可采用何种接桥方式？

② 计算当输出阻抗为无穷大时，电桥的输出电压值？

解：当灵敏度k =2、阻值R=120Ω的应变片受到工作应变为ε=1×10－3时的电阻改变量为：Ω===?-2.010010123R k R ε计算当输出阻抗为无穷大时，我们分别以半桥单臂、半桥双臂和全桥计算电桥的输出：半桥单臂时：)(5)(005.01010042.041mV V E R R U ==??=?=

半桥双臂时：)(10)(010.01010022.022mV V E R R U ==??=?=

全桥时：)(20)(020.010100

2.03mV V E R R U ==?=?= 显然，①只能采用全桥电路；②此时全桥电路输出为20mV .

例8 有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片以

提高灵敏度。试问，在下列情况下：

①半桥双臂各串联一片。②半桥双臂各并联一片。是否可提高灵敏度？说明为什么？

例9 如果将100Ω的应变片贴在柱形弹性试件上，该试件的截面积S=0.5×10-4m 2，材料

弹性模量E=2×101l N/m 2。若由5×104N 的拉力引起应变片电阻变化为1Ω，求该应变片的灵敏系数K 。

解：试件在拉力F=5×104N 作用下，其横截面受到的正应力σ为：)/(10110

5.010

52944m N S F ?=??==-σ 在此应力作用下，相应的应变ε为：

3119

105102101-?=??==E σ

ε 在此应变下，100Ω的电阻应变片电阻变化为１Ω，即：

)( 1)105(1003Ω===?-k kR R ε

故可求得应变片的灵敏度系数 k 为：

2 )

105(10013=??=-k 例10 将一只灵敏度0.08mV/℃的热电偶与电压表相连，电压表接线处温度为50℃。电压

表上读数为60mV ，求热电偶热端温度。

解法1：根据题意，电压表上的毫伏数是由热端温度t ，冷端温度为50℃产生的，即：

E （t ，50）=60mV

又因为： E （t ，50）= E （t ，0）－E （50，0）则：

E （t ，0）= E （t ，50）+E （50，0）＝60+50×0.08＝64 mV

所以热端温度ｔ＝64/0.08=800℃。

解法2：已知热电偶灵敏度为常数0.08mV/℃，说明所测温度与热电偶输出成线性关系，

可设： E(T)=kT+A= 0.08T+A （其中：T 为工作端温度，A 是待定常数。）

因电压表接线端为50 ℃。则当测端温度也为50 ℃时，有：

E （50）= 0 推出： A=－4mV ，

故： E(T) = 0.08T －4

当电压表测得数值为60mV 时，即：60 =0.08T －4

T = 800 ℃

工程测试技术试题及答案

章节测试题 第一章 信号及其描述 （一）填空题 1、 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 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 $ 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特 点： ， ， 。 4、 非周期信号包括 信号和РРРРРРРРР 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 对 称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ ） 5、 随机信号的频域描述为功在sdfs 率谱。（ ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2 x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 22 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、 和 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 越小。 6、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 关系为最佳。 （二）选择题 1、 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 2、 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 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性

机械工程测试技术基础试题1(含答案)

一、 填空（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。 2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。 3.将电桥接成差动方式习以提高 灵敏度 ，改善非线性，进行 温度 补偿。 4.为了 补偿 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 相邻 桥臂上。 5．调幅信号由载波的 幅值 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 频率 携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 傅氏三角级数中的各项系数 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 傅氏复指数级数中的各项系数 。 7．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)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。 10.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 。 二、 选择题（20分，每题2分） 1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。 A ．增大 B ．减少 C.不变 D.变化不定 2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。 A 相乘 B ．相加 C ．相减 D.相除 3．描述周期信号的数学工具是(D)。 A ．相关函数 B ．拉氏变换 C ．傅氏变换 D.傅氏级数 4．下列函数表达式中，(B)是周期信号。

A ．5cos100()0 t t x t t π? ≥?=? ?

机械工程测试技术基础试题及答案

《机械工程测试技术基础》课后答案 章节测试题 第一章信号及其描述 （一）填空题 1、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，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、信号的时域描述，以为独立变量；而信号的频域描述，以为独立变量。 3、周期信号的频谱具有三个特 点：，，。 4、非周期信号包括信号和信号。 5、描述随机信号的时域特征参数有、、。 6、对信号的双边谱而言，实频谱(幅频谱）总是对称，虚频谱（相频谱)总是对 称. （二）判断对错题(用√或×表示） 1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（） 2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（） 3、非周期信号的频谱一定是连续的.( ) 4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ ) 5、随机信号的频域描述为功率谱。（） （三）简答和计算题 1、求正弦信号的绝对均值μ|x|和均方根值x rms。 2、求正弦信号的均值,均方值，和概率密度函数p(x）。 3、求指数函数的频谱。 4、求被截断的余弦函数的傅立叶变换。 5、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 1、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。 2、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。 3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、 和。 4、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. 5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的越小. 6、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有关系为最佳. （二）选择题 1、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 2、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 3、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） 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 5、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 6、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 7、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

机械工程测试技术基础试题及答案

机械工程测试技术基础 一、填空题 1、信号可分为（确定性信号）和（随机信号），确定性信号又分为（周期信号）和（非 周期信号）。 2、测量结果与（变量真值）之差称为测量误差。 3、在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平 均统计特性，则该过程叫（各态历经）。 4、用来定量变量的（仪器）和（技术）统称为标准。 5、测试技术是（测量）和（试验技术）的统称。 6、测量装置的干扰来自多方面，干扰窜入测量装置主要有（电磁场干扰）、（信道干扰） 和（电源干扰）三种途径。 7、某装置由于后接另一装置而产生的种种现象，称为（负载效应）。 8、传感器就是（输入量为被测量）的测量变换器。 9、传感器的选用原则一般从灵敏度、(响应特性)、线性范围、（可靠性）、精确度、（测 量方法）和稳定性这些方面来综合考虑。 10、频率调制是指利用（调制信号）控制（高频载波信号）频率变化的过程。 二、选择题 1、周期信号的每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是诸分量频率的（C） A、公倍数 B、平均值 C、公约数 D、最大值 2、描述非周期信号的数学工具是（D） A、三角函数 B、拉氏变换 C、傅氏级数 D、傅氏变换 3、时域信号x(t)二阶导数的傅里叶变换是（C） A、X(f) B、X(f) C、X(f) D、 X(f) 4、概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律（C） A、时间域 B、频率域 C、幅值域 D、复数域 5、差动式电感传感器和差动式电容传感器具有（C）的特点。 A、灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍 B、灵敏度和非线性度都降低了 C、灵敏度提高了一倍，非线性度降低了若干 D、灵敏度提高了若干，非线性度降低了一倍 6、欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用（B）传感器。 A、压电式 B、磁电式 C、电阻式 D、热电式 7、常用于对调幅波解调的装置是（D） A、乘法器 B、滤波器 C、鉴频器 D、相敏检波器 8、数字信号的特征是（D） A、时间上连续幅值上离散 B、时间上离散幅值上连续 C、时间上和幅值上都连续 D、时间上和幅值上都离散 9、电荷放大器是一个（C）放电器。 A、高增益，带电阻反馈的运算 B、低增益，带电容反馈的运算 C、高增益，带电容反馈的运算 D、高增益的电桥

《机械工程测试技术基础》期末试题及答案

第一章 信号及其描述 （一）填空题 1、 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。 2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点： 离散性 ， 谐波性 ， 收敛性 。 4、 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬变周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值 、 均方值 、 方差 。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 关于Y 轴 （偶） 对称，虚频谱（相频谱）总是 关于原点（奇） 对称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ √ ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ √ ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ × ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ × ） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（ √ ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin ) (0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin() (0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0||cos ) (0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为121 )(+=ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。 2、 试求传递函数分别为5 .05.35.1+s 和2224.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、 和 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特 性为=)(ωj H 。 5、 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。 6、 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 1、 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 2、 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 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 。 （1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）) ()()()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 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 5、 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 6、 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 7、 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） 1、 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。（ × ）

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机械工程测试技术基础习题解答 教材： 机械工程测试技术基础，熊诗波 黄长艺主编，机械工业出版社， 2006年 9月第 3版第二次印刷。 绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。 解答：教材 P4~5， 二、法定计量单位 。 0-2 如何保证量值的准确和一致？ 解答：(参考教材 P4~6， 二、法定计量单位 ~五、量值的传递和计量器具检定 ) 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。 3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标 准传递到工作计量器具。 0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？ 解答：(教材P8~10,八、测量误差) 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。 ① 1.0182544V ±8 N ② (25.04894 0.00003)g ③ (5.482 0±.026)g/cm 2 解答： 7.8 10-6 /1.0182544 7.6601682/10 6 0.00003/25.04894 1.197655/106 ③ 0-5 INC-1(1980) 》的要点是什么？ 解答： (1) 测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计， 测量值不能肯定的程度。 (2) 要点：见教材 P11。 0-6 为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能 地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为 150V 的0.5级电压表和量程为 30V 的1.5级电压表分 别测量 25V 电压，请问哪一个测量准确度高？ 解答： (1) 因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的(例如，精度等级为 0.2 级的电表，其引用误差为 0.2%)，而 引用误差 =绝对误差 /引用值 其中的引用值一般是仪表的满度值 (或量程 )，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。量程越 大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。 (2) 从(1)中可知，电表测量所带来的绝对误差 =精度等级X 量程/100，即电表所带来的绝对误差是一定的， 这样，当被测量值 越大，测量结果的相对误差就越小，测量准确度就越高，所以用电表时应尽可能地在电 表量程上限的三分之二以上使用。 (3) 150V 的 0.5级电压表所带来的绝对误差 =0.5 X150/100=0.75V ；30V 的 1.5级电压表所带来的绝对误 差=1.5 X30/100=0.45V 。所以30V 的1.5级电压表测量精度高。 0-7 如何表达测量结果？对某量进行 8 次测量， 测得值分别为： 802.40， 802.50， 802.38， 802.48， 802.42， 0.026/5.482 4.74% 何谓测量不确定度？ 国际计量局于 1980 年提出的建议《 实验不确定度的 规定建 议书 亦即由于测量误差的存在而对被

机械工程测试技术基础试题及答案

一、选择题 1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的___A___倍。 A、2 B、3 C、4 D、5 2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有___D___ 和__D____。 A、时域法，相频法 B、时域法，幅频法 C、相频法,幅频法 D、时域法，频域法 3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的___B___。 A、电阻应变效应 B、压电效应 C、电磁感应 D、霍尔效应 4、传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___B___。 A、线性度 B、灵敏度 C、稳定性 D、回程误差 6、信息与信号二者间关系是__C____。 A、信息与信号相同 B、信息包含信号 C、信息在信号之中 D、信息与信号无关 7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t 时，相关程 度__B____。 A、最低 B、最高 C、适中 D、一般 8、传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的___A__越小。 A、被测量 B、输出量 C、频率特性 D、显示值 9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取（ )A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号10、时域信号的时移，则频谱变化为（）A、扩展B、压缩C、不变D、相移11、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽（ )A、变窄,幅值压低B、扩展，幅值压低C、扩展,幅值增高D、变窄，幅值增高12、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，则系统的阻尼比应（ )A、愈大愈好B、愈小愈好C、接近1/2D、接近13、对二阶系统输入信号x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为( ) A、A1sin(w1t+φ1）+A2sin（w2t+φ2）B、A1A2sinw1tsinw2t C、A1＇sinw1t+A2＇sinw2t D、A1＇sin（w1t+φ＇１）+A2＇sin（w2t+φ２＇）15、在测量位移的传感器中，符合非接触测量,而且不受油污 等介质影响的是（ )A、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式16、只使在fe 1~fe 2 间频 率的信号通过，应采用（）滤波器A、带阻B、带通C、高通D、低通17、在选用振子时，除了使阻尼比接近０。７外，应使被测正弦信号的最高频率fm( )振动子的固有频率fn A、等于B、〉2倍C、≤（０.５—０。６)D、<０。1倍18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（）放大器。A、电压B、电荷C、微分D、积分 19、当τ→∞时，信号x（t）的自相关函数Rx（τ）呈周期性变化，说明该信号( ）。A、为周期信号B、含有周期成份C、为离散信号D、为非周期信号

工程测试技术试题及答案

复习总结 一、概念题 1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及补偿 与修正技术。 6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和 初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K 为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大 灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以 及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现 象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。 18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级 线圈要求反向串接。 19.电容传感器的转换电路包括：交流电桥、变压器电桥、调频电路、运算放大器电路。 20.压电式传感器是一种可逆型传感器，即可将机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。 21.压电传感器中压电晶片的等效电路，可以看作是一个电荷源与一个电容器的并联。 22.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大器。其中若传感器输出接电荷放大器，则其输 出基本不受连接电缆长度的影响。 23.压电式传感器的测量电路中，前置放大器的作用是阻抗变换和信号放大。 24.目前，用压电陶瓷制作的力传感器一般不能用于测量静态力，而只能用来测量动态力。 25.热电偶热电动势的形成是由于接触电动势和温差电动势共同作用的结果。 26.若组成热电偶的两导体材料相同，当参比端温度为20℃、工作端温度为100℃时，则其

机械工程测试技术基础考试题B及答案023

机械工程测试技术试题2012070112 兰州 一、填空题（每题1分，共10分） 1. 构成信号x t ()的各频率分量的集合称为 。 2. 在时间信号x t ()幅值不变的条件下，若x(t) X(f)，则)kt (x （k>0）。 3. 如果δ函数与某一连续信号f t ()相乘，则其乘积仅在0处得到 其余各点()t ≠0之乘积均为零。 4. 在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征，这样的平稳随机过程称为 随机过程。 5. 当测量装置的输入x 有一个增量∆x ，引起其输出y 发生相应变化∆y ，则该装置的绝对灵敏度为 。 6. 两个传递函数各为H 1(s)和H 2(s)的环节，其串联后所组成的系统的传递函数H(s)为 。 7. 半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的 效应。 8. 涡流式传感器的变换原理是利用 在交流磁场中的涡流效应。 9. 设两光栅刻线间的夹角为θ，栅距均为W ，则二者所生成之英尔条纹间的距离 = 。 10.信号的时域描述是信号时间历程的直接记录，频域描述则反映了信号的 。 二、单项选择题（在下列每小题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题 干的括号内。每小题1分，共20分） 1.二阶装置的动态特性参数是它的( ) A.时间常数τ B.传递函数H(s) C.固有频率ω0和阻尼比ζ D.功率谱 2.差动变压器式电感传感器是把被测位移量转换成( )的变化装置，通过这一转换从而获得相应的电压输出。 A.线圈自感 B.线圈互感 调谐振荡 调谐振荡 3.智能传感器具有辨认、识别与判断的功能，它是由（ ）而成。 A.智能型材料研制 B.传感器与记忆合金组装 C.传感器与机器人组合 D.传感器与计算机组合 4低通滤波器中，值越大，则（ ） A.上截止频率越低 B.下截止频率越低 C.上截止频率越高 D.下截止频率越高 5.周期信号在时域内按时间间隔采样后，其频谱将具有（ ）特征。 A.周期、离散 B.非周期、离散 C.周期、连续 D.非周期、连续 6.无论二阶系统的阻尼比ζ如何变化，当它所受的激振力频率等于系统固有频率时，该系统的位移与激振力之间的相位差必为（ ） A.0︒ B.90︒ C.180︒ D.090︒︒~之间反复变化的值

工程测试技术+习题答案

第一章 三、计算题 1-2 求正弦信号的绝对均值和均方根值。 解答： 000 2200000 224211()d sin d sin d cos T T T T x x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T T T ωT ωπ ====-== ⎰⎰⎰ 2 22200 rms 000 111cos 2()d sin d d 22 T T T x x ωt x x t t x ωt t t T T T -====⎰⎰⎰ 1-3求指数函数的频谱。 解答： (2)22022 (2) ()()(2)2(2)a j f t j f t at j f t e A A a j f X f x t e dt Ae e dt A a j f a j f a f -+∞ ∞ ---∞-∞-==== =-+++⎰⎰πππππππ 2 2 ()(2) k X f a f π= + Im ()2()arctan arctan Re ()X f f f X f a ==-πϕ 1-5求被截断的余弦函数(见图1-26)的傅里叶变换。 单边指数衰减信号频谱图 f |X (f ) A / φ(f ) f 0 π/2 -π/2

0cos ()0 ωt t T x t t T ⎧<⎪=⎨ ≥⎪⎩ 解：0()()cos(2)x t w t f t = π w(t)为矩形脉冲信号 ()2sinc(2)W f T Tf =π () 002201cos(2)2j f t j f t f t e e πππ-= + 所以002211()()()22j f t j f t x t w t e w t e -=+ππ 根据频移特性和叠加性得： 000011 ()()() 22 sinc[2()]sinc[2()] X f W f f W f f T T f f T T f f =-++=-++ππ 可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二，各向左右移动f 0，同时谱线高度减小一半。也说明，单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽。 1-6 求指数衰减信号0()sin at x t e ωt -=的频谱 f X (f ) T f -f 0 被截断的余弦函数频谱

机械工程测试技术试题及答案

一、填空（每空1份，共20分） 1.测试技术的基本任务是获取有用的信息 2.从时域看，系统的输出是其输入与该系统脉冲响应函数的卷积。 3.信号的时域描述，以时间()为独立变量；而信号的频域描述，以频率或为独立变量。 4.如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于100Hz。 5.在桥式测量电路中，根据其激励电压（或工作电压或桥压或电源）的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。 6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用导体机械形变引起的电阻变化，后者利用半导体电阻率的（或半导体压阻效应）变化引起的电阻变化。 7.压电式传感器是利用某些物质的压电效应而工作的。 8.带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1，其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1。 9.属于能量控制型的传感器有电阻式传感器、涡电流传感器电容式传感器、电感式传感器等。 10. 根据载波受调制的参数不同，调制可分为调幅、调频、调相。 11. 相关滤波的工作原理是同频相关不同频不相关/同频检测原理 12 测试装置的动态特性可以用传递函数、频率响应函数和脉冲响应 函数进行数学描述。 二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分）

1．不能用确定的数学公式表达的信号是 D 信号。 A 复杂周期 B 非周期 C 瞬态 D 随机 2．平稳随机过程必须 B 。 A 连续 B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均 3．一阶系统的动态特性参数是 C 。 A 固有频率 B 阻尼比 C 时间常数 D 灵敏度 4．系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 A 。 A 回程误差 B 绝对误差 C 相对误差 D 非线性误差 5．电阻应变片的输入为 B 。 A 力 B 应变 C 速度 D 加速度 6． D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。 A 传递函数 B 互相关函数 C 互谱密度函数 D 相干函数 7．为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用 B 放大器。 A 电压 B 电荷 C 微分 D 积分 8．在测量位移的传感器中，符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是 D 传感器。 A 电容式 B 压电式 C 电阻式 D 电涡流式 9．信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带 B ，也可达到分析的目的。 A 重放速度放快 B 重放速度放慢 C 重放速度不变 D 多放几次 10. 一阶系统的阶跃响应中，超调量 D 。