中国大学机械工程测试技术基础_1期末答案(mooc完整答案)

分类： 初级会计习题发布于：2024-06-02 17:03:45ė45349次浏览608条评论

中国大学机械工程测试技术基础_1期末答案(mooc完整答案)

第一章 绪论

1.1 测试技术基本概念随堂测验

1、中国测试工作的大学答案答案主要任务是从复杂信号中提取
A、干扰信号
B、机械技术基础正弦信号
C、工程有用信号
D、测试频域信号

2、期末信息与信号二者间的完整关系是
A、相同
B、中国信息包含信号
C、大学答案答案信息在信号中
D、机械技术基础无关

3、工程下列属于测试工作的测试为
A、地质勘探
B、期末机床转速监测
C、完整身高记录
D、中国工件尺寸记录

4、测试包含了试验和测量两个方面.

5、测量的目的是获取被测对象的物理参数。

6、金属零件探伤、桥梁应力测定、机床振动强度检测都属于测试。

1.2.1 测量基础知识——量与量纲随堂测验

1、下列不属于间接测量的有
A、用千分尺测外径
B、用光学比较仪测外径
C、用内径百分表测内径
D、用游标卡尺测两孔中心

2、以下属于我国法定计量单位的为
A、mol
B、mol/L
C、g
D、m/s

3、把加速度传感器放置到齿轮箱上,在实际运动的过程中测取振动信号属于静态测试。

4、无需经过函数关系的计算,直接通过测量仪器获取被测对象的量值的测量为直接测量

5、用水银温度计测量温度属于直接测量。

1.2.2 测量基础知识——测量误差随堂测验

1、下列情况所引起的误差中，不属于系统误差的是
A、移液管转移溶液之后残留量稍有不同
B、称量时使用的砝码锈蚀
C、滴定管刻度未经校正
D、以失去部分结晶水的硼砂作为基准物质标定盐酸

2、下列有关随机误差的论述中不正确的是
A、随机误差是随机的
B、随机误差的数值大小，正负出现的机会是均等的
C、随机误差在分析中是无法避免的
D、随机误差是由一些不确定的偶然因素造成的

3、测试系统的重复性误差是由随机误差引起的。

4、某试样经三次平行测定，得MgO平均含量为28.2%，若真实含量为28.0%，则28.2%-28.0%=0.2%为绝对误差

第一章 单元测试

1、从高测量精度的目的出发，应选用的测量方法为：
A、直接测量
B、间接测量
C、绝对测量
D、接触测量

2、在分析过程中，通过（ ）可以减少随机误差对分析结果的影响。
A、增加平行测定次数
B、作空白试验
C、对照试验
D、校准仪器

3、下列论述中正确的是
A、准确度高，一定需要精密度高
B、精密度高，准确度一定高
C、精密度高，系统误差一定小
D、分析工作中，要求分析误差为零

4、分析测定中出现的下列情况，何种属于随机误差?
A、某学生几次读取同一滴定管的读数不能取得一致
B、某学生读取滴定管读数时总是偏高或偏低
C、甲乙学生用同样的方法测定，但结果总不能一致
D、滴定时发现有少量溶液溅出

5、下列情况引起的误差不是系统误差的是
A、砝码被腐蚀
B、试剂里含有微量的被测组分
C、重量法测定含量时试液中硅酸沉淀不完全
D、天平的零点突然有变动

6、有关提高分析准确度的方法，以下描述正确的是
A、增加平行测定次数，可以减小系统误差
B、作空白试验可以估算出试剂不纯带来的误差
C、回收试验可以判断分析过程是否存在随机误差
D、通过对仪器进行校准减免随机误差

7、信息蕴含于信号之中,人类获取信息需要借助于信号的传播。

8、信息本身不是物质,不具有能量,是不可度量的抽象量,但信息的传递要依靠能量。

9、用标准直尺测量物体的长度属于直接测量。

10、连续热轧钢板的长度、厚度可以通过直接测量获取

11、长度的量纲基本单位为米

12、准确度高，一定需要精密度高

13、分析工作中，要求分析误差为零

14、精密度高，系统误差一定小

第一章 作业

1、请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差

2、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、802.46、802.45、802.43。求其测量结果。

3、直圆柱体的直径及高的相对标准差均为0.5% ，求其体积的相对标准差。

第二章 信号及其描述

2.1 信号的分类与描述随堂测验

1、图中所示信号为（ ）
A、复杂周期信号
B、非平稳随机信号
C、准周期信号
D、瞬态信号

2、描述周期信号的数学工具是
A、相关函数
B、傅里叶级数
C、拉氏变换
D、傅里叶变换

3、信号可分为确定性信号和随机信号，也可分为模拟信号和数字信号。

4、非周期信号可分为瞬态信号和准周期信号。

5、有阻尼衰减自由振动信号是瞬态信号。

6、为准周期信号。

2.2 周期信号与离散频谱随堂测验

1、傅里叶级数中各项系数是表示各谐波分量的( )
A、相位
B、周期
C、振幅
D、频率

2、图中周期性非对称方波的傅里叶级数为（ ）
A、(n为奇数)
B、(n为偶数)
C、(n为奇数)
D、(n为偶数)

3、所有周期信号都是功率信号

4、信号的时域描述和频域描述包含不同的信息量。

5、单边频谱的幅值是双边频谱幅值的2倍。

2.3.1 瞬变非周期信号与连续频谱随堂测验

1、指数函数的频谱为：
A、
B、
C、
D、

2、指数衰减振荡函数的频谱为：
A、
B、
C、
D、

3、非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系。

4、傅里叶变换只适用于非周期信号，不适用于周期信号

5、非周期信号的频谱是离散的。

2.3.2 傅里叶变换的主要性质随堂测验

1、设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（ ）的频谱为
A、
B、
C、
D、

2、两个函数和 ，把运算称为这两个函数的（ ）
A、自相关函数
B、互相关函数
C、卷积
D、概率密度函数

3、如果，根据傅里叶变换的（ ）性质，则有
A、时移
B、频移
C、相似
D、对称

4、信号的频谱中的高频分量越多，表示该信号在时域中变化越快。

2.3.3 几种典型信号的频谱随堂测验

1、单位脉冲函数的采样特性表达式为
A、
B、
C、
D、

2、图中矩形脉冲信号的傅里叶积分变换为（ ）
A、
B、
C、
D、

3、凡频谱是离散的信号必然是周期信号

4、δ函数的频谱是均匀谱

2.4 随机信号随堂测验

1、下列统计参数中，用以描述随机信号波动范围的参数为
A、均值
B、方差
C、均方值
D、概率密度函数

2、相关函数是在时间域上对信号的描述。

第二章 单元测试

1、不能用确定的数学公式表达的信号是（ ）信号。
A、复杂周期
B、非周期
C、瞬态
D、随机

2、信号的表达式为，则该信号是（ ）
A、周期信号
B、随机信号
C、瞬态信号
D、准周期信号

3、数字信号的特点是（ ）
A、时间上离散，幅值上连续
B、时间、幅值上均离散
C、时间、幅值上均连续
D、时间上连续、幅值上量化

4、正弦信号的均方值为：
A、
B、
C、0
D、

5、周期信号截断后的频谱必是（ ）的
A、连续
B、离散
C、连续非周期
D、离散周期

6、复杂周期信号的频谱是（ ）
A、离散的
B、连续的
C、函数
D、sinc函数

7、以下（ ）的频谱为连续频谱
A、周期矩形脉冲
B、正弦函数
C、矩形窗函数
D、周期方波

8、将时域信号进行时移，则频域信号将会（ ）
A、扩展
B、压缩
C、不变
D、仅有相移

9、图中截断的余弦函数的傅里叶变换为
A、
B、
C、
D、

10、实际上获得的测试信号不是一种单一的信号,可能是多种信号的叠加,如周期信号叠加有随机信号。

11、离散时间信号是数字信号

12、平均功率可以用来描述周期信号的强度。

13、周期信号的频谱具有离散性，谐波性和收敛性。

14、所有非周期信号都是能量信号。

15、信号的时域描述与频域描述可以通过傅里叶变换来建立关联。

16、当信号在时间尺度上压缩时，其频谱频带加宽，幅值增高。

17、若瞬变信号x(t)的频谱为X(f)，则信号ax(bt)（a,b均为正实常数）的频谱为

18、记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽变窄、幅值增高。

19、两函数的傅里叶变换的乘积等于它们卷积后的傅里叶变换。

20、周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。

21、周期矩形脉冲的频谱为连续频谱。

22、正弦函数的傅里叶变换只有虚频谱。

第二章 作业

1、求正弦信号的绝对均值和均方根值

2、求指数函数的频谱。

3、求指数衰减振荡信号的频谱。

4、求正弦信号的均值、均方值和概率密度函数 p(x)。

5、周期信号的频谱有哪些特点？

6、证明：若的傅里叶变换为,则的傅里叶变换为。

7、求被截断的余弦函数（见下图）的傅里叶变换。

8、求下图周期性锯齿波, 的傅立叶级数，并绘出其频谱图

9、求如图所示符号函数的频谱。

10、求如图所示单位阶跃函数的频谱。

第三章 测试装置的基本特性

3.1 测量装置的静态特性随堂测验

1、（ ）不属于测试系统的静态特性。
A、灵敏度
B、线性度
C、回程误差
D、阻尼系数

2、测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（ ）
A、灵敏度
B、线性度
C、回程误差
D、分辨率

3、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（ ）
A、回程误差
B、稳定值
C、线性度
D、灵敏度

4、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。

5、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应具有很好的线性关系。

3.2.1 测量装置动态特性的数学表示方法随堂测验

1、为的函数，反映了测试系统在各个频率正弦信号激励下的稳态响应特性，称之为（ ）
A、频率响应函数
B、相频特性
C、脉冲响应函数
D、传递函数

2、两环节的相频特性分别为和，则两环节串联后组成的测试系统的相频特性为：
A、
B、
C、
D、

3、系统的传递函数H(s)=Y(s)/X(s)，Y(s)、X(s) 分别为响应与激励的拉式变换，表明H(s)将随X(s)的减小而增大。

4、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。

5、系统传递函数是系统输出和输入两者拉普拉斯变换之比。

3.2.2 一阶系统特性及其图形描述随堂测验

1、一阶系统的阶跃响应中，超调量（ ）
A、存在，但<5%
B、存在，但<1
C、在时间常数很小时存在
D、不存在

2、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的（ ）倍所经过的时间作为时间常数。
A、0.632
B、0.865
C、0.950
D、0.982

3、热电偶、液柱式温度计一般均可认为是一阶系统。

4、一阶系统时间常数 越小，系统达到稳定值的时间越长。

5、伯德图和奈奎斯特图均是在频域研究系统特性的。

3.2.3 二阶系统特性及其图形描述随堂测验

1、对某二阶系统输入周期信号，则其输出信号将保持( )
A、幅值不变，频率、相位改变
B、相位不变，幅值、频率改变
C、频率不变，幅值、相位改变
D、都改变

2、下面哪个参数是反映二阶系统动态特性的参数？
A、灵敏度系数
B、时间常数
C、阻尼系数
D、放大系数

3、用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，系统的阻尼比应接近于0.707

4、对于二阶系统，当时，有

3.3 实现不失真测量的条件随堂测验

1、不失真测试条件中，要求幅频特性为（ ）
A、线性
B、常数
C、频率的函数
D、幅值的函数

2、不失真测试条件中，要求相频特性为（ ）
A、线性
B、常数
C、频率的函数
D、幅值的函数

3、对于二阶系统（ ）
A、段，较小，且与近似线性；变化不超过10%，用于测试时，波形失真很小
B、段，较大，且与近似线性；变化不超过10%，用于测试时，波形失真很小
C、段，较小，且与近似线性；变化不超过10%，用于测试时，波形失真很大
D、段，较大，且与近似线性；变化不超过10%，用于测试时，波形失真很大

4、选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707，其目的是（ ）
A、阻抗匹配
B、增大输出量
C、减小输出量
D、接近不失真条件

5、对于所有的二阶传感器，总是希望其固有频率越高越好。

3.5.1 系统的负载效应随堂测验

1、如果传递函数为H(s)和Y(s)的两个系统进行串联后不存在负载效应，则串联后的系统共的传递函数为（ ）
A、H(s)+Y(s)
B、H(s)-Y(s)
C、H(s)Y(s)
D、H(s)/Y(s)

2、对于电压输出的环节，减轻负载效应的办法不包括以下（ ）种方法
A、降低后续环节（负载）的输入阻抗
B、在原来两个相联接的环节之中，插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器，以便一方面减小从前面环节吸取能量，另一方面在承受后一环节（负载）后又能减小电压输出的变化，从而减轻总的负载效应
C、使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前环节吸取能量。例如用电位差计测量电压等
D、提高后续环节（负载）的输入阻抗

3、实际测试工作中，测试系统和被控对象会产生相互作用，测试装置构成被测对象的负载。

3.5.2 系统的抗干扰措施随堂测验

1、信道干扰的种类不包括以下哪种
A、信道通道元器件噪声干扰
B、信号通道中信号的窜扰
C、长线传输干扰
D、电源干扰

2、供电系统常采用的几种抗干扰措施不包括（ ）
A、交流稳压源
B、隔离稳压源
C、高通滤波器
D、独立功能块单独供电

第三章 单元测试

1、线性装置的灵敏度是（ ）
A、随机变量
B、常数
C、时间的线性函数
D、时间的非线性函数

2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统（ ）响应的卷积。
A、正弦
B、阶跃
C、脉冲
D、斜坡

3、测试装置的传递函数的分母与（ ）有关。
A、输入量
B、输入点的位置
C、装置的结构
D、输出量

4、测试装置的频响函数是装置动态特性在（ ）中的描述。
A、幅值域
B、时域
C、频率域
D、复数域

5、一阶系统的动态特性参数是（ ）。
A、固有频率
B、线性度
C、时间常数
D、阻尼比

6、时间常数为的一阶装置，输入频率为的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是( )。
A、-45
B、-90
C、-180
D、0

7、对于一阶系统，时间常数（ ）。
A、时间常数越小，响应越慢，近于满足不失真测试条件的通频带越宽。
B、时间常数越小，响应越快，近于满足不失真测试条件的通频带越窄。
C、时间常数越小，响应越快，近于满足不失真测试条件的通频带越宽。
D、时间常数越大，响应越快，近于满足不失真测试条件的通频带越宽。

8、干扰窜入测量装置的主要途径不包括以下哪种？
A、电磁干扰
B、信道干扰
C、电源干扰
D、光谱干扰

9、静态特性的测定是一种特殊的测试，通过选择经过校准的标准静态量作为系统输入，求出其输入、输出特性曲线。

10、输入量与输出量量纲相同时，灵敏度是放大倍数。

11、频率响应函数是描述系统的简谐输入和相应的稳态输出之间的关系。

12、系统的脉冲响应函数是 ，对系统施加的激励信号为，则系统的响应为。

13、对于一阶系统，时间常数越大，响应越快。

14、用二阶系统作测量装置时，影响幅值测量误差大小的参数有灵敏度。

15、传感器的幅频特性为常数，则传感器进行信号的波形测量时就不会失真。

16、为了改善一阶传感器的动态特性，可以增大其时间常数。

17、输入阻抗越小，对电源的负载效应越轻。

18、测量系统和被测对象之间/测量系统内部各环节之间互相联接时，两者总是存在能量交换和相互影响的。以致系统的传递函数不再是各组成环节传递函数的叠加（如并联时）或连乘（如串联时）。

第三章 作业

1、求周期信号通过传递函数为的装置后得到的稳态响应。

2、想用一个一阶系统进行100Hz正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，那么时间常数应该取为多少？若用该系统测量50Hz正弦信号，问此时的振幅误差和相位角是多少？

3、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s和5s的正弦信号，问幅值误差是多少？

4、什么是测试装置的静态特性？有哪些衡量的指标？

5、证明单位脉冲信号的频谱是均匀谱

6、说明二阶装置阻尼比通常的选取范围，并从时间特性、频率特性两方面说明其理由。

7、说明一阶装置是否满足不失真测试条件？为什么？一阶装置能否做测试装置？如果可以，须满足什么条件？

8、简述传递函数特性

9、简述传递函数和频率响应函数的区别

10、简述实现不失真测量的条件

11、某测试装置的频率响应函数为，其中。若输入信号为，求稳态输出信号的表达式。

12、假设以下曲线是某系统的阶跃响应输出y的测量结果，其稳态值为2.0，试做以下工作： 1. 如果用传递函数描述该系统模型，传递函数合理的结构是什么？ 2. 初步估计该传递函数的具体参数

13、气象气球携带一种时间常数为15s的一阶温度计，以5m/s的上升速度通过大气层。设温度按每升高30m下降0.15℃的规律而变化，气球将温度和高度的数据用无线电传回地面。在3000m处所记录的温度为-1℃。试问实际出现-1℃的真实高度是多少？

14、试说明二阶装置阻尼比多采用0.6~0.8的原因。

15、将信号输入一个传递函数为的一阶装置后，试求其包括瞬态过程在内的输出的表达式。

16、试求传递函数分别为和的两环节串联后组成的系统的总灵敏度(不考虑负载效应)。

17、对一个可视为二阶系统的装置输入一单位阶跃函数后，测得其响应的第一个超调量峰值为1.5，振荡周期为6.28s。设已知该装置的静态增益为3，求该装置的传递函数和该装置在无阻尼固有频率处的频率响应。

第四章 常用传感器与敏感元件

4.1 传感器定义及其分类随堂测验

1、通常传感器包含了变换元件和( )两个组成部分
A、放大电路
B、数据采集电路
C、敏感元件
D、滤波电路

2、传感器按被测物理量的不同，可以分为位移传感器、力传感器和( )等
A、机械式传感器
B、温度传感器
C、电气式传感器
D、光学式传感器

3、传感器是能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和变换元件组成。

4、同一被测量可用不同转换原理实现探测，利用不同的物理法则、化学反应或生物效应可以制作出不同工作原理的传感器。

5、传感器按信号变换特征可分为物理型传感器、化学传感器和结构型传感器。

4.2.1 电阻式传感器原理随堂测验

1、电阻式传感器是一种把被测量转换为( )变化的传感器。
A、电容
B、电量
C、电阻
D、电场

2、电阻式传感器按工作原理可分为变阻器式和( )两类
A、电阻应变式
B、热敏式
C、光敏式
D、压敏式

3、变阻式传感器的缺点是分辨力容易受电阻丝( )的限制
A、长度
B、直径
C、材料
D、颜色

4、常用变阻式传感器有直线位移型、角位移型和非线性型等。

5、电阻应变式传感器是将被测非电量转变成电阻值,通过测量电阻值达到测量非电量的目的。

4.2.2 电容式传感器原理随堂测验

1、以下关于电容式传感器说法正确的是（ ）。
A、电容式传感器不能用于非接触测量
B、电容式传感器测量精度不受温度影响
C、电容传感器将被测量转换为电容量的变化后，需要后接测量电路
D、以上说法都不正确

2、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，则其灵敏度将（ ）。
A、保持不变
B、增大一倍
C、减小一倍
D、减小四倍

3、根据电容式传感器的工作原理可把电容式传感器分为( )类型
A、变极距型
B、变面积型
C、变长度型
D、变介质型

4、电容式传感器通常用来测量交流电流。

5、用电容式传感器测量固体或者液体物位时，应该选用空气介质变间隙式。

4.2.3 电感式传感器原理随堂测验

1、电感式传感器的常用测量电路不包括（ ）
A、交流电桥
B、变压器式交流电桥
C、脉冲宽度调制电路
D、谐振式测量电路

2、差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有
A、直流电桥
B、交流电桥
C、二极管整流电路
D、开关电路

3、电感式传感器不可以用于非接触式测量。

4、差动变压器式传感器输出的电压是交流量，如果直接用交流电压表指示，则输出值只能反应铁芯位移的大小，而不能反应移动的极性。

4.3.1 磁电式传感器原理随堂测验

1、磁电式传感器测量电路中引入积分电路是为了测量( )
A、位移
B、速度
C、加速度
D、频率

2、磁电式传感器可以测平动速度，不可以测转动角速度。

4.3.2 压电式传感器原理随堂测验

1、对石英晶体，下列说法正确的是（ ）
A、沿机械轴施加压力时，产生的电荷量与切片的几何尺寸有关
B、沿电轴施加压力时，产生的电荷量与切片的几何尺寸有关
C、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但没有电荷产生
D、沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也会有电荷产生

2、石英晶体在沿电轴x方向的力作用下会产生横向压电效应。

3、压电式传感器适宜作动态测量。

4.3.3 热电式传感器原理随堂测验

1、热电偶可以测量（ ）
A、电压
B、压力
C、温度
D、光强

2、热电偶传感器的工作原理是（ ）
A、光电效应
B、热电效应
C、压电效应
D、耦合效应

3、采用热电偶测温与其他感温元件一样，是通过热电偶与被测介质之间的温度交换。

4、用热电阻传感器测温时，测量电路可以采用直流电桥。

4.4.1 光电效应随堂测验

1、在光电效应实验室中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（ ）
A、强度
B、照射时间
C、频率
D、光子数目

2、用频率为f的光照射光电管阴极，发生了光电效应。下列说法正确的是
A、增大入射光的强度，光电流增大
B、减小入射光的强度，光电效应现象消失
C、改用频率小于f的光照射，一定不会发生光电效应
D、改用频率大于f的光照射，光电子的最大初动能变大

3、发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大。

4.4.2 光电器件随堂测验

1、热效应较大的光是（ ）
A、紫光
B、红光
C、红外
D、紫外

2、在光电倍增管中，产生光电效应的是（ ）
A、阴极
B、阳极
C、倍增极
D、玻璃窗

4.4.3 光电传感器及其应用随堂测验

1、下列光电器件是根据外光电效应做出的是（ ）
A、光电池
B、光电管
C、光敏电阻
D、光敏二极管

2、下列光电器件是根据内光电效应做出的是（ ）
A、光电管
B、光电池
C、光敏电阻
D、光敏二极管

3、光电传感器能够将光量的变化转换为电量的变化，其基本原理就是光电效应。

4.5.1 CCD图像传感器随堂测验

1、CCD由阵列形式在衬底材料上的金属-氧化物-半导体电容器组成，具有( )功能。
A、光生电荷
B、积累电荷
C、转移电荷
D、产生电信号

2、CCD传感器从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。

3、CCD基本功能是电荷的转移和电荷的存储。

4.5.2 CMOS图像传感器及其应用随堂测验

1、下列描述CMOS传感器优点错误的是
A、动态范围宽
B、功耗低
C、易于规模生产
D、低照度好

2、根据CCD和CMOS传感器的优缺点，CMOS不可能超越CCD。

第四章 单元测试

1、电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式和( )两类。
A、有机材料应变式
B、半导体应变式
C、复合材料应变式
D、塑料应变式

2、以下关于电容式传感器说法正确的是( )。
A、极距变化型电容传感器无法进行非接触测量
B、极距变化型电容传感器适用于较小位移的测量
C、面积变化型电容传感器适用于较小位移的测量
D、电容传感器能够测量液位的高度是因为液位高度的变化会引起电容极板间距的变化

3、以下关于差动变压器式电感传感器说法正确的是( )。
A、差动变压器式电感传感器利用了电磁感应中的自感原理
B、差动变压器式电感传感器在使用时无需考虑零点残余电压
C、差动相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向
D、差动相敏检波电路可以判断位移的大小，也可以判断位移的方向

4、极距变化型电容传感器的灵敏度S与( )的二次方成反比。
A、极板面积
B、极板间距离
C、极板间介质的相对介电系数
D、以上都不是

5、两个压电元件相串联与单片时对比说法正确的是( )。
A、串联时输出电压增大一倍，电荷量与单片时相同
B、串联时输出电压不变，电荷量与单片时相同
C、串联时电荷量增加了一倍，电容量不变
D、串联时电荷量增加了一倍，电容量为单片时的一半

6、电感式传感器中的双螺管差动型，较之单螺管型其灵敏度( )。
A、变高
B、变低
C、无变化
D、变化不确定

7、可以被电场加速的是( )。
A、光子
B、光电子
C、X射线
D、无线电波

8、光敏电阻的特性是( )。
A、有光照时亮电阻很大
B、无光照时暗电阻很小
C、一定波长范围的光照时亮电流很大
D、无光照时暗电流很大

9、( )构成光电式传感器最主要的部件。
A、光源
B、光电通路
C、光电器件
D、测量电路

10、相比电阻应变式传感器，变阻式传感器的测量精度高、动态响应好。

11、当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离增加时，将引起传感器的灵敏度增加。

12、电容式传感器采用差动连接的目的是提高灵敏度。

13、互感型传感器的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化。

14、压电石英晶体表面上产生的电荷密度与作用在晶片上的压力成正比。

15、对于某种金属，无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应。

16、光敏电阻的光电流对光照强度有一定的响应时间。

17、光敏电阻的性能好，灵敏度高，是指给定工作电压下亮电阻大。

18、CCD仅进行信号电荷的传输和存储，不会产生电荷。

19、CMOS采用地址访问方式读取，速度高。

第四章 作业

1、在机械传感器中，影响线性度的主要因素是什么？试举例说明。

2、电容式、电感式、电阻应变片传感器的测量电路有何异同？举例说明。

3、光电传感器包含哪几种类型？各有何特点？用光电传感器可以测量哪些物理量？

4、何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可以测量哪些物理量？

5、一压电式传感器的灵敏度，把它和一台灵敏度调到0.05的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一灵敏度已调到20的光线示波器上记录，试绘出这个测试系统的框图，并计算其总的灵敏度。

6、简述金属丝电阻应变片与半导体应变片的主要区别。

7、电涡流式传感器的特点

8、简述霍尔传感器转速测量原理

9、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?

10、电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取这些措施会带来什么样的后果？

11、说明用光纤传感器测量压力和位移的工作原理，指出其不同点。

12、试说明固态图像传感器(CCD器件)的成像原理，怎样实现光信息的转换、存储和传输的过程，在工程测试中有何应用？

第五章 信号的调理与记录

5.1 直流电桥测量电路随堂测验

1、电桥按（ ）可分为直流电桥和交流电桥。
A、电源性质
B、工作桥臂为电阻
C、工作桥臂为电容
D、平衡状态

2、半桥双臂连接电桥电路的灵敏度为
A、
B、
C、
D、

3、电桥这种测量电路的作用是把传感器的参数变化变为（ ）的输出。
A、电阻
B、电容
C、电压或电流
D、电荷

4、在半桥双臂连接和全桥连接中，布置检测电路和设计元件时需保证相邻元件随被测量变化大小相等极性相同。

5、若相邻两桥臂电阻反向变化（即两电阻一个增大一个减小），所产生的的输出电压的变化将相互叠加。

6、温度等环境因素变化引起电阻的同向变化时不会引起输出变化。

5.2 信号的调制与解调随堂测验

1、根据调制（ ）的不同，调制可以分为幅值调制、频率调制和相位调制。
A、对象
B、参数
C、变量
D、特性

2、对传感器转换所得低频微弱信号采用交流放大器放大处理前需要对信号进行（ ）
A、滤波
B、筛选
C、调制
D、解调

3、同步解调方法对调幅波处理后，信号波形的幅值将（ ）
A、减小为原来的1/4
B、减小为原来的1/2
C、保持不变
D、变为原来的2倍

4、解调是指从已调制信号中恢复出原高频调制信号的过程。

5、直接调频式测量是将被测参数的变化直接转换为振荡频率变化的过程。

5.3 滤波器电路及其性能分析随堂测验

1、截止频率是指幅频特性值衰减到（ ）时所对应的频率点。
A、
B、
C、
D、

2、由高通滤波器和低通滤波器复合可以构成（ ）滤波器。
A、带通
B、无源RC
C、有源
D、LC

3、提高滤波器的品质因子Q，可以减小滤波器的
A、带宽
B、相对带宽
C、波纹幅度
D、倍频程选择性

4、滤波器的品质因素定义为带宽B与中心频率f0之比。

5、带宽表示滤波器分离信号中相邻频率成分的能力。

5.4 信号放大电路随堂测验

1、放大电路应该具有的性能不包括：
A、高共模抑制能力
B、低输入阻抗，低输出阻抗
C、足够的放大倍数
D、低温漂、低噪声、低失调电压和电流

2、当信号发生变化时，以下对于P、N端对地信号变化表达式有误的是
A、共模信号
B、共模信号
C、差模信号
D、差模信号

3、放大电路输入阻抗是指从输入端看进去，内部电路对外等效的阻抗值。

4、如果输入电阻Ri较大，则传感器需要更大的驱动能力。

5、对电压输出的放大器，输出电阻太小会造成输出信号的失真。

第五章 单元测试

1、若相邻两桥臂电阻（ ），所产生的输出电压的变化将相互抵消。
A、反向变化
B、同比变化
C、同向变化
D、反比变化

2、（ ）接法可以获得最大的灵敏度。
A、半桥单臂
B、半桥双臂
C、直流电桥
D、全桥

3、以下不属于妨碍信号在放大器中准确传输和放大的噪声信号的是（ ）
A、供电电源噪声
B、电磁辐射
C、器件内载流子热运动
D、环境低频振动

4、对温漂和共模干扰抑制较好的基本放大电路为：（ ）
A、差分放大器
B、反相放大器
C、同相放大器
D、共模差动放大器

5、根据滤波器的选频方式，可将滤波器分为以下哪四种（ ）
A、无源、有源、带通、带阻
B、低通、高通、带通、带阻
C、无源、有源、低通、高通
D、无源、低通、高通、带阻

6、有源滤波器具有（ ）dB倍频程的下降带，阻带中有高于（ ）dB的衰减。
A、60 80
B、60 90
C、90 60
D、80 60

7、应用包络检波法，在调制前先需对调制信号进行直流偏置，这是因为（ ）
A、包络检波会引起部分信号失真
B、包络检波不能处理正电压值
C、包络检波会引起相位信息丢失
D、包络检波不能处理交流信号

8、关于相敏检波与整流检波，（ ）是正确的。
A、整流检波必须对调制信号施加偏置电压
B、相敏检波与整流检波都必须对调制信号施加偏置电压
C、相敏检波与整流检波都不必对调制信号施加偏置电压
D、相敏检波必须对调制信号施加偏置电压

9、半桥双臂连接中一般有两个相对桥臂的阻值随被测量变化。

10、若相邻两桥臂电阻反向变化，所产生的输出电压的变化将相互抵消.

11、温漂是温度引起的静态工作点、0点等放大器工作状态的变化。

12、差分放大器元件性能对称度与温度变化无关。

13、频率变化一个倍频程的衰减量越快则滤波器选择性越差。

14、带通滤波器具有矩形的幅频特性和线性的相频特性。

15、纹波幅度δ值应越小越好。

16、对信号进行调制有时是为了方便传输信号。

17、相敏检波可以检出原信号的幅值和频率。

18、同步解调是指在解调过程中所乘的载波信号与调制时的载波信号具有相同的频率和幅值。

第五章 作业

1、以阻值R=120欧姆、灵敏度的电阻丝应变片与阻值为120欧姆固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度

2、用电阻应变片组成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为：，如果电桥激励电压,试求此电桥的输出信号频谱。

3、调幅波是否可以看作载波和调制信号的叠加？为什么？

4、已知某RC低通滤波器，R=1000欧姆，C=1微法。 确定各函数式：; 当输入信号时，求输出信号，并比较其幅值和相位关系。

5、什么是调制？什么是解调？

6、如图所示，在一受拉弯综合作用的构件上贴有四个电阻应变片。试分析各应变片感受的应变，并分析如何组桥才能进行下述测试： (1) 只测弯矩，消除拉应力的影响； (2) 只测拉力，消除弯矩的影响； (3) 设,构件上表面因弯矩产生的应变为，因拉力产生的应变为，材料的泊松比为，供桥电压为,应变片的灵敏度系数为K。分别求出以上两种情况下的输出电压。

7、用电阻应变仪接成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为： 如果电桥激励电压为，试求此电桥的输出信号频谱。

8、试说明调幅过程相当于频谱搬移过程。

9、简述信号调理的原因

10、简述频率调制的优缺点

11、简述电桥的和差特性

12、用两片应变片与若干固定电阻（设初始阻值同为R）组成电桥测力F，如图所示：（1）在图（a）情况下，应如何贴片和组桥？并求此时电桥的输出电压与应变之间关系。（2）在图（b）情况下，应如何贴片和组桥？并求此时电桥的输出电压与应变之间关系。

13、以阻值R=250 ?、灵敏度为S=2 的电阻丝应变片与阻值为250 ?的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V,并假定负载为无穷大。当应变片的应变为4 和4000时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。

14、右图为一直流应变电桥，其中Ue=4V，R1=R2=R3=R4=350?，求： （1）R1为应变片，其余为外接电阻，R1增量为ΔR1=3.5 ?时的输出电压U0； （2）R1、 R2为应变片，且应变大小、极性相同，其余为外接电阻，增量为ΔR=3.5 ?时的输出电压U0； （3）R1、 R2为应变片，且应变大小相同、极性相反，其余为外接电阻，增量为ΔR=3.5 ?时的输出电压U0； （4）R1、 R2、 R3、 R4均为应变片，对臂同性、邻臂异性，增量为ΔR=3.5 ?时的输出电压U0

15、若将高、低通网络直接串联，如图， 1. 能否组成带通滤波器？ 若不能，为什么？ 若能，各参数之间需要满足什么条件？ 2. 请写出从ui到uo的传递函数G(s)。 3. 分析G(s)的幅、相频特性。

16、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数以提高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度？说明为什么？ 1）半桥双臂各串联一片； 2）半桥双臂各并联一片。

17、为什么在动态应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡按钮。

18、什么是滤波器的分辨力？与哪些因素有关？

第六章 信号处理初步

6.1.2 数字信号处理初步2随堂测验

1、数字信号预处理过程中提高信号信噪比的方法是
A、电压幅值调理
B、滤波
C、隔离直流分量
D、解调

2、A/D转换的基本步骤为
A、截断-量化-编码-采样保持
B、采样保持-截断-量化-编码
C、截断-采样保持-量化-编码
D、截断-采样保持-编码-量化

3、（ ）是把连续频谱变成离散频域序列的过程。
A、频域采样
B、时域周期延拓
C、整周期截断
D、时域采样

4、数字信号的预处理过程中均需要隔离信号中的直流分量并进行解调。

5、由于A/D转换器的位数有限，A/D转换器的输出只能表达一系列具有一定间隔的电平。

6.2 相关分析及其应用随堂测验

1、以下自相关函数在τ趋向正无穷时不会衰减的是
A、正弦函数和窄带随机信号的自相关函数
B、正弦函数加随机信号和窄带随机信号的自相关函数
C、窄带随机信号和宽带随机信号的自相关函数
D、正弦函数和正弦函数加随机信号的自相关函数

2、以下对互相关函数性质描述正确的是
A、互相关函数是偶函数
B、互相关函数是奇函数
C、互相关函数既非奇函数也非偶函数
D、以上均不正确

3、两个正弦信号的互相关函数是一个
A、正弦信号
B、余弦信号
C、正切信号
D、以上都不正确

4、统计学中用相关系数来描述两个随机变量x，y之间的相关性，其值小于等于1。

5、周期信号的自相关函数仍然为同频率的周期信号，但丢失了原周期信号的相位信息

6.3 功率谱分析及其应用随堂测验

1、自功率谱密度反映了与信号幅值的( )关系
A、一次方
B、二次方
C、三次方
D、不确定

2、已知为的自相关函数，则功率谱为：
A、
B、
C、
D、

3、自相关函数为实偶函数，则自功率谱S亦为实偶函数

4、曲线下和频率轴所围成的面积为信号的平均功率。

中国大学机械工程测试技术基础_1

机械工程测试技术是机械制造、应用、维修等领域中非常重要的一个分支。在现代机械工业生产中，机械工程测试技术的应用越来越广泛，已经成为保证机械产品质量和性能的重要手段，对于提高机械工程设计和制造中的精度和质量起到了至关重要的作用。

机械工程测试技术基础_1是机械工程测试技术的基本课程之一，它是机械工程学科的重要组成部分。在这门课程中，学生将学习机械工程测试技术的基本原理、测试方法、测试仪器、测试数据处理等基础知识和技能。这些知识和技能对于学生以后在机械工程行业的工作和研究都有着重要的启发和指导作用。

机械工程测试技术基础_1的学习内容主要包括以下几个方面：

一、机械工程测试技术的基本概念

在这部分内容中，学生将学习机械工程测试技术的定义、分类、特点、发展历程、应用领域等方面的知识。通过学习这些内容，学生可以对机械工程测试技术有一个全面的认识，为后续学习奠定基础。

二、机械工程测试技术的基本原理

机械工程测试技术的基本原理是测试技术的核心。在这部分内容中，学生将学习机械工程测试技术的基本原理，包括测试目的、测试对象、测试方法、测试仪器、测试数据处理等方面的知识。通过学习这些内容，学生可以理解机械工程测试技术的基本原理，为后续学习打下坚实的基础。

三、机械工程测试技术的基本方法

机械工程测试技术的基本方法是指测试技术的具体实现方式。在这部分内容中，学生将学习机械工程测试技术的基本方法，包括静态测试和动态测试、直接测量和间接测量、单点测量和全局测量等方面的知识。通过学习这些内容，学生可以掌握机械工程测试技术的基本方法，为后续学习打下坚实的基础。

四、机械工程测试技术的基本仪器

机械工程测试技术的基本仪器是指测试技术的具体实现工具。在这部分内容中，学生将学习机械工程测试技术的基本仪器，包括长度测量仪、角度测量仪、形位公差测量仪、力学测量仪、振动测量仪等方面的知识。通过学习这些内容，学生可以了解机械工程测试技术的基本仪器，为后续学习打下坚实的基础。

五、机械工程测试技术的基本数据处理

机械工程测试技术的基本数据处理是指测试数据的处理方法。在这部分内容中，学生将学习机械工程测试技术的基本数据处理方法，包括数据去噪、数据滤波、数据拟合等方面的知识。通过学习这些内容，学生可以掌握机械工程测试技术的基本数据处理方法，为后续学习打下坚实的基础。

总之，机械工程测试技术基础_1是机械工程测试技术的基础课程之一，它的学习对于机械工程学科的发展和应用有着重要的作用。希望学生们在学习机械工程测试技术基础_1的过程中，认真学习，勤奋思考，掌握机械工程测试技术的基本知识和技能，为将来的工作和研究打下坚实的基础。



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