《机械工程测试技术基础》课后试题及答案汇.doc

《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 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 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。 周期信号的频谱具有三个特点：周期信号的频谱是离散的，每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是诸多分量频率的公约数，各频率分量的谱线高度表示该谱波的幅值或相位角。 非周期信号包括准周期信号和瞬变非周期信号。 描述随机信号的时域特征参数有均值，方差，均方值、概率密度函数、自相关函数，功率谱密度函数。 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。 周期信号属于功率信号，信号在无限区间里的能量是有限的 瞬变信号属于能量信号，信号在无限区间里的能量是无限的，但是在有限区间里的平均功率是有限的 （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。（ ） 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ ） 非周期信号的频谱一定是连续的。（ ） 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ ） 随机信号的频域描述为功率谱。（ ） 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 、 和 。 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 越小。 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 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。（ ） 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。（ ） 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。（ ） 传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（ ） 测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（ ） 幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（ ） （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 等，属于能量转换型的传感器有 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 引起的电阻变化，后者利用 变化引起的电阻变化。 为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件