工程测试技术马怀祥答案

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。（

第1章 绪论

1 计量、测试、测量的概念。

2 测试系统的组成及各环节的作用，并举例说明。

第2章 传感器

1 在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。 解答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。

2 试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。

解答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。

3 电阻丝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？应如何针对具体情况来选用？ 解答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。

电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。

半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小；主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。 选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。

4 有一电阻应变片，其灵敏度Sg＝2，R＝120 。设工作时其应变为1000 ，问 R＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流

表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？

解：根据应变效应表达式 R/R=Sg 得

R=Sg R=2 1000 1

许克祥 \马日事变\回忆录

自民国十五六年间共产党的毒素渗入湖南以後，於短短的时期中，在湘省各地尤其是长沙城，建立了许多非法武装组织，如：农民协会的「赤卫队」，工会的「纠察队」、「妇女队」等，斗争屠杀，无所不为，把整个湖南社会的秩序弄得极度的恐怖。其所以酿成祸乱的最大原因，就是由於当时主持湖南省政且握有军权的唐生智在暗中放纵扶持。唐氏自蒋介石总司令由广东北伐、攻克衡阳後，受编为国民革命军第八军军长，兼北伐军前敌总指挥；可是唐之为人，天生反骨，狂妄成性，从不知革命为何物，当时对蒋总司令不过阳奉阴违，而与共产党分子则暗中勾搭，搞风搞雨。随後，宁汉分裂，武汉政权派唐为北伐军总司令。唐利欲薰心，大有不可一世之概。其本人盘据武汉，而其所主持的湘省政权，则派其部下张翼鹏与周斓先後代理。张周都是唐的幕僚，虽明知唐扶植共产党的行为不当，但扬言军人以服从命令为天职，所以盘据湘省的共产党，抓着这个机

会，藉着「联俄、容共、扶植农工」三大政策的口号，毫无顾忌的乱干起来。

长沙的农民协会赤卫队，和工会纠察队等，在这种情势下，很快的便组织起来。随即展开阶级斗争和屠杀政策，如长沙工商界距子金裕华、军界闻人李佑文、以及素有文名久与章太炎齐名的叶德辉，都被共产党开会公审，加

近年来,怀头鲶在黑龙江省养殖取得了较好效果,已发展成为重要的名特优养殖品种。

怀头鲶鱼人工养殖技术

怀头鲶（Silurus soldatovi）也称黑龙江六须鲶、怀头和怀子，在鱼类分学上隶属鲶形目、鲶科、鲶属。近年来，怀头鲶在黑龙江省养殖取得了较好效果，已发展成为重要的名特优养殖品种。2003年仅肇东市涝洲镇怀头鲶养殖面积就达4万亩，放养怀头鲶苗种40余万尾。怀头鲶适应环境能力强，耐低氧，生长速度快，容易饲养，起捕率高，当年鱼苗当年即可养成商品鱼，其养殖前景看好。

一、怀头鲶的生物学特性

1、形态特征

怀头鲶体型与普通鲶鱼相似，身体前部较宽，后部侧扁，腹部较大，微圆。背部多为浅黄色或灰褐色，身体两侧有金黄色的侧线，还有不规则的暗色斑块，腹部呈白色。头部扁平且宽，眼睛小，口较大，上下颌均有锐利的小齿。有三对须，上颌须1对，并且较长，超过头长；下颌须2对，较短，容易断掉。背鳍较小。胸鳍具有硬刺，硬刺的边缘有许多瘤状突起，边缘没有锯状的缺刻。臀鳍较长，从肛门后一直到尾鳍基部。怀头鲶外部形态特征见图。

2、生活习性

怀头鲶属于底层鱼类，游动迟缓，白天潜伏在水底、障碍物下或聚集在避光的地方栖息，夜晚出来活动，到岸边捕食其它鱼类。但在人工饲养条件下，怀头鲶在白天，特别

近年来,怀头鲶在黑龙江省养殖取得了较好效果,已发展成为重要的名特优养殖品种。

怀头鲶鱼人工养殖技术

怀头鲶（Silurus soldatovi）也称黑龙江六须鲶、怀头和怀子，在鱼类分学上隶属鲶形目、鲶科、鲶属。近年来，怀头鲶在黑龙江省养殖取得了较好效果，已发展成为重要的名特优养殖品种。2003年仅肇东市涝洲镇怀头鲶养殖面积就达4万亩，放养怀头鲶苗种40余万尾。怀头鲶适应环境能力强，耐低氧，生长速度快，容易饲养，起捕率高，当年鱼苗当年即可养成商品鱼，其养殖前景看好。

一、怀头鲶的生物学特性

1、形态特征

怀头鲶体型与普通鲶鱼相似，身体前部较宽，后部侧扁，腹部较大，微圆。背部多为浅黄色或灰褐色，身体两侧有金黄色的侧线，还有不规则的暗色斑块，腹部呈白色。头部扁平且宽，眼睛小，口较大，上下颌均有锐利的小齿。有三对须，上颌须1对，并且较长，超过头长；下颌须2对，较短，容易断掉。背鳍较小。胸鳍具有硬刺，硬刺的边缘有许多瘤状突起，边缘没有锯状的缺刻。臀鳍较长，从肛门后一直到尾鳍基部。怀头鲶外部形态特征见图。

2、生活习性

怀头鲶属于底层鱼类，游动迟缓，白天潜伏在水底、障碍物下或聚集在避光的地方栖息，夜晚出来活动，到岸边捕食其它鱼类。但在人工饲养条件下，怀头鲶在白天，特别

机械工程测试技术（刘培基） 第二章 信号描述及其分析

2—1 描述周期信号的频率结构可采用什么数学工具?如何进行描述?周期信号是否可 以进行傅里叶变换?为什么?

2—2 求指数函数x(t)?Ae?at(a?0,t?0)的频谱。

2—3 求周期三角波(图2—5a)的傅里叶级数(复指数函数形式)。 2—4 求图2-15所示有限长余弦信号x(t)的频谱。

设x(t)???cosw0t?0t?T t?T

2—5 当模拟信号转换为数字信号时遇到哪些问题? 应怎样解决?

第三章 测试系统的基本特性

3—1 测试装置的静态特性指标主要有哪些?它们对装置的性能有何影响?

3—2 什么叫一阶系统和二阶系统?它们的传递函数、频率响应函数及幅频和相频特性 表达式是什么?

3—3求周期信号工x(t)?0.5cos10t?0.2cos(100t?45)通过传递函数为

?1的装置后所得到的稳态响应。

0.005s?13—4 一气象气球携带一种时间常数为15s的一阶温度计，并以15m/s的上升速度通过大气

H(s)?层。设温度随所处的高度按每升高30m下降0.15c的规律变化，气球将温度和高度的数据用无线

1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法

间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数

关系的量，通过运算被测量的测值。

组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数

据，通过方程求解未知量的数值

2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器

一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。应满足条件：1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系

二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件 常用的中间件：导线，导管 三、效用件：把被测信号显示出来。 分为模拟显示和数字显示

3.测量仪器的主要性能指标：

一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映 二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度

三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例 四、灵敏度阻滞：在数字测量中常用分辨率表示

五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示

一、 填空题（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均方根值，有效值的平方称为 均方值?，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，前者频谱特点是离散的，后者频谱特点是连续的。

9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是频率响应法和 阶跃响应法。

10.连续信号x(t)与?(t?t0)进行卷积其结果是：x(t)??(t?t0)? x(t?t0)。其几何意义是

填空

1. 测试装置的静态特性指标主要有________、________和__________等。

2. 一阶系统的动态参数是，二阶系统的动态参数是和。

3. 测试装置的幅频特性描述的是 相频特性描述的

是 。

4. 表征测试装置动态特性的频率响应特性应包括_____________和________。

5. 将信号x(t)=6sin2t输入时间常数τ=0.5 的一阶装置，则稳态输出的幅值Y0 ，相位滞后

φ0=_____，输出信号

6. 当测量较小应变值时，应选用根据选用根据 效应工作的 应变片。

7. 常用的应变片有两大类。对于金属电阻应变片来说：，而对

于半导体应变片来说 S＝ 。前一种应变片的灵敏度比后一种 。

8. 金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的

9. 差动变压器式传感器工作时，如果铁芯做一定频率的往复运动，其输出电压是

10. 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______系数的变化,两个次级线圈要求

_____串接。

11. 交流电桥的平衡条件为和电阻时，则另外两个桥臂应接入

第一章 绪论习题参考答案

1. 某化合物的分子量为60，含碳40.1%、含氮6.7%、含氧53.2%，确定该化合物的分子式。

解：① 由各元素的百分含量，根据下列计算求得实验式

40.16.753.2::?3.34:6.7:3.33?1:2:1 12116该化合物实验式为：CH2O

② 由分子量计算出该化合物的分子式

60?2

12?2?1?16该化合物的分子式应为实验式的2倍，即：C2H4O2

2. 在C—H、C—O、O—H、C—Br、C—N等共价键中，极性最强的是哪一个？ 解：由表1-4可以查得上述共价键极性最强的是O—H键。

3. 将共价键⑴ C—H ⑵ N—H ⑶ F—H ⑷ O—H按极性由大到小的顺序进行排列。 解：根据电负性顺序F > O > N > C，可推知共价键的极性顺序为： F—H > O—H > N—H > C—H

4. 化合物CH3Cl、CH4、CHBr3、HCl、CH3OCH3中，哪个是非极性分子？

解：CH4分子为高度对称的正四面体空间结构，4个C—H的向量之和为零，因此是非极性分子。

5. 指出下列化合物所含官能团的名称和该化合物所属类型。

CH3(1) CH3CH2C CH