2024机械工程测试技术-期末试题库汇总(全面)(3)

B. 使得读数稳定

C. 获得较好的幅频、相频特性 D. 使系统稳定

20. 不失真测试条件中，要求幅频特性为（ B ）。

A. 线性 B. 常数 C. 是频率的函数 D. 没有要求

21. 不失真测试条件中，要求幅频特性为（ A ），而相频特性为（ ）。 A. 线性 B. 常数 C. 是频率的函数 D. 没有要求 22. 测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在（ B ）中的描述 A. 幅值域 B. 频域 C. 复频域 D. 时域 23. 测试装置传递函数H(s)的分母与（ C ）有关 A. 输入量x(t) B. 输入点的位置 C . 装置结构 D. 输出点的位置 24. 非线性度是表示定度曲线（ B ）的程度

A. 接近真值 B. 偏离其似合直线 C. 正反行程不重合 D. 回程误差

25. 用二阶系统作测试装置，为使系统响应最快，其固有频率（ B ） A. 越小越好 B. 越大越好 C. 0.6～0.7之间最好 D. 负值最好 26. 测试系统的传递函数和（B ）

A. 具体测试系统的物理结构有关 B. 具体测试系统的物理结构无关 C. 输入信号有关 D. 输出信号有关 27. 灵敏度越高的测试系统，（ C ）

A. 系统越稳定 B. 回程误差越小 C. 漂移越大 D. 非线性误差越小 28. 用一阶系统作测试装置，为了获得最佳的工作性能，其时间常数η（ B ） A. 越小越好 B. 越大越好 C. 0.6～0.7之间最好 D. 负值最好

二、填空题

1. H（s）与输入x(t)及系统的初始状态无关，它只表达系统的 。传输

特性 2. 一阶装置的时间常数η原则上 。越小越好

3. 测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为 系统。时不变 4. 测试装置的特性可分为 特性和 特性。静态特性；动态特性 5. 测试装置的静态特性指标有 、 和 。灵敏度；

非线性度；回程误差

6. 描述测试装置动态特性的数学模型有 、 、 等。微分方程；传递函数；频率响应函数

7. 测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为 系统。若其输入、

输出呈线性关系时，则称为 系统。时不变；线性

8. 线性系统中的两个最重要的特性是指 和 。线形叠加性；频率保

持性

9. 测试装置在稳态下，其输出信号的变化量?y与其输入信号的变化量?x之比值，称

为 。灵敏度

10. 测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的 。传递

函数

11. 测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应，称为 ，记为h（t），h（t）的傅氏

变换就是装置的 。脉冲响应函数；频率响应函数

12. 满足测试装置不失真测试的频域条件是 和 。A(?)?A0；

?(?)????或幅频特性为常数；相频特性为线性

13. 为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。阶

跃响应法；频率响应法

14. 二阶系统的主要特征参数有 和 。固有频率；阻尼比

15. 已知输入信号 x（t）=30cos（30t+30°）， 这时一阶装置的A（ω）=0.87，?(?)

=-21.7°，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）= 。26.1cos（30t+8.3°） 16. 影响一阶装置动态特性参数是 ，原则上希望它 。时间常数η；

越小越好

17. 输入x（t），输出y（t），装置的脉冲响应函数h（t），它们三者之间的关系是 。

y(t)?x(t)?h(t)

三、名词解释 1.分辨力

引起测量装置的输出值产生一个可觉察变化的最小输入量（被测量）变化值称为分辨力。 2.灵敏度

当装置的输入x有增量Δx变化时，相应的输出y有增量Δy变化，把Δy与Δx的比值定义为灵敏度。 3.线性度

实际特性曲线与参考直线偏离的程度称为线性度。 四、计算题

1. 求周期信号x(t)?2cos(1000t?45)通过传递函数为H(s)?到的稳态响应。 解：

00.05s0.05s?1的装置后所得

??????H(s)?0.005s0.005s?1

；

?????A(?)???1?(??)2?(?)?arctan(A(1000)?1??)

0.005?10001?(0.005?1000)2?0.98；

?(1000)?arctan(10.005?1000)?11.31

0稳态响应为

y(t)?2?0.98cos(1000t?450?11.31)

00?0.96coscos(1000t?33.69)

2. 某一阶测量装置的传递函数为 号，试求其幅度误差。 解：

?H(s)?10.04s?110.0s4?，若用这一测量装置测量频率为2Hz的正弦信

1

?????A(f)?11?(?2?f)2 A(2)?11?(0.0?4?2?2

2) =0.894

?其幅度误差(1－0.894)×100%=10.6%。

3. 用一个一阶测量装置测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5％，问：此仪器的时间常数应不大于多少? （7分）

解： ?H(s)?1?s?1 （1分） 1?????A(f)?1?(?2?f)2 （1分）

A(100?)〉?11?(??2??100)2?41 % （2分） 5 ??5.23?10s （3分）

4. 试求传递函数为

1.53.5s?0.5和

41?n222ns?1.4?ns??的两个环节串联后组成的系统的传递函

数及系统总的灵敏度。 解：

当两环节串联时，系统的总传递函数为：

H(s)?H1(s)?H2(s)

?1.5?41?n222n3.5s?0.5s?1.4?ns??123?n222

?(7s?1)(s?1.4?ns??n)

求当S=0时的两传递函数之值

1.53.5s?0.5s?0?3.0;41?n222s?0s?1.4?ns??n?41

两环节串联后系统的总灵敏度为

S=3.0×41=123

5. 用图示装置去测周期为1s，2s，5s的正弦信号，问幅值误差是多少？（R=350Kω，C=1μF）

解：根据基尔霍夫定律 因为 ui(t)?1C?i(t)d?tR( i)tuo(t)RR并且 uo(t)?Ri(t),i(t)?所以有 ui(t)?uo(t)?两边拉氏变换后得

1C

?uo(t)dt

Ui(s)?Uo(s)?H(s)?Uo(s)Ui(s)?Uo(s)RCs11?1RCs?RCs1?RCs

这是一个高通滤波器，当??RC?350?103?10?6?0.35时

H(s)?0.35s0.35s?1j0.35?j0.35??10.35?(0.35?)?12H(j?)?

H(j?)?A(?)?幅值相对误差：r?Xo?YoXo?1?YoXo?[1?A(?)]?100%

式中 Xo ——输入信号幅值； Yo ——输出信号幅值。 当T=2s时，?1?2?f?2??1T?2?,A(?1)?0.91,r1?9%

当T=1s时，?2??,A(?2)?0.74,r2?26% 当T=5s时，?3?

25?,A(?3)?0.4,r3?60%

第三章

一、选择题

1. 电涡流式传感器是利用什么材料的电涡流效应工作的。（ A ） A. 金属导电 B. 半导体 C. 非金属 D. PVF2

2. 为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用（ B ）。 A. 电压放大器 B. 电荷放大器 C. 前置放大器 D. 电容放大器 3. 磁电式绝对振动速度传感器的数学模型是一个（ B ）。

A. 一阶环节 B. 二阶环节 C. 比例环节 D. 高阶环节 4. 磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应（A ）其固有频率。 A. 远高于 B. 远低于 C. 等于 D. 不一定 5. 随着电缆电容的增加，压电式加速度计的输出电荷灵敏度将（ C ）。 A. 相应减小 B. 比例增加 C. 保持不变 D. 不确定 6. 压电式加速度计，其压电片并联时可提高（B ）。

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