机械工程测试技术习题集(含答案)

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1、《机械工程测试技术》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】：本课程《机械工程测试技术》（编号为09009）共有计算题,简答题,填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[填空题]等试题类型未进入。一、计算题1.求如下图所示周期性方波的复指数形式的幅值谱和相位谱txT1-T1T-T2.求所示信号的频谱式中x1(t),x2(t)是所示矩形脉冲。第13页共13页3.余弦偏置调制信号的频谱。4.已知信号x(t)=5sin10t+5cos(100t-π/4)+4sin(200t+π/6)，通过传递函数为

2、的测试系统，试确定输出信号的频率成分并绘出输出信号的幅值谱。5.一阶温度传感器，其时间常数τ=3.5(s)，试求：将其快速放入某液体中测得温度误差在2％范围内所需的近似时间。6.有一金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R=120Ω，设工作时其应变为1200μ，问ΔR是多少？若将此应变片与2V直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？。7.用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s和5

3、s，问幅值误差是多少？8.已知低通滤波器的频率特性为，式中=0.05s,当输入信号时，求其输出,并比较与的幅值与相位有何区别。9.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为90.9nC/Mpa,将它与增益为0.005v/nc的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/v。试计算这个测量系统的总灵敏度。又当压力变化为3.5Mpa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？10.应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径D=10cm，材料弹性模量E=205×109N/m2，

4、用它称50吨重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏度系数S=2，R=120Ω，问电阻变化多少？11.余弦信号被矩形脉冲调幅，其数学表达式为试求其频谱12.已知某信号的截频fc＝125Hz，现要对其作数字频谱分析，频率分辨间隔＝1Hz。问：1)采样间隔和采样频率应满足什么条件？2)数据块点数N应满足什么条件？3)原模拟信号的记录长度T＝?13.求同周期的方波和正弦波的互相关函数第13页共13页14.已知理想低通滤波器试求当函数通过此滤波器以后的时域波形。15.应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径D=10cm，

5、材料弹性模量E=205×109N/m2，用它称50吨重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏度系数S=2，R=120Ω，问电阻变化多少？二、简答题16.什么是信号的频谱？周期信号的频谱有什么特点？17.试述线性系统最主要的特性及其应用。18.测量系统主要有哪几种干扰？如何减少这些干扰？19.试举例说明测试系统的组成环节的主要功能。20.什么是信号？信号处理的目的是什么？21.什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？22.试述实现不失真测量的条件。23.试述信号的幅值谱与系统的幅频特性之间的区别24.

6、说说设计测试系统的原则25.什么是信号的预处理？主要有什么内容？26.在信号采集前一般要求对模拟信号作哪些预处理?为什么?？27.简述脉冲响应函数与频率响应函数、传递函数之间的联系。28.电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？29.简述压电式传感器需要配置前置放大器的原因；常用的前置放大器有哪两种?30.抗混滤波器的作用是什么？它选用何种滤波器？31.试说明二阶装置的阻尼比ζ多采用ζ＝（0.6~0.7）的原因。32.选用传感器应注意哪些问题？33.某一系统的输人信号为x(t)，若输出y(t)

7、与输入x(t)相同，输入的自相关函数Rx(τ)和输入—输出的互相关函数Rxy(τ)之间的关系为Rx(tτ)=Rxy(τ+T)，试说明该系统起什么作用？34.极距变化型电容式传感器的工作原理是怎样的？请叙述其输入输出表达式、灵敏度表达式和应用场合。35.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？第13页共13页1）半桥双臂各串联一片；2）半桥双臂各并联一片。36.说说信号数字分析流程，简述各部分的功能。37.什么是信号

8、的加窗？加窗后对信号有什么影响？38.简述相关分析的工程应用。39.说说采样中的混叠是如何产生的，怎样才能避免？40.有一个200HZ的方波信号，采样频率为500HZ，请问是否产生混迭？为什么？三、填空题（略）……答案一、计算题1.解在x(t)的一个周期中可表示为该信号基本周期为T，基频w0=2p/T，对信号进行傅里叶复指数展开。由于x(t)关于t=0对称，我们可以方便地