Schwingungsanalyse in der Messtechnik: Online-Quizzes für Elektrotechnik-Studierende

Question 1

Wenn ein periodisches Signal mit einer Samplingrate abgetastet wird, die unter der Nyquist-Rate liegt, wie wirkt sich das auf die Frequenzauflösung der FFT-Analyse aus?

Accepted Answer

Sie wird verringert.

Answer

Sie wird erhöht.

Answer

Sie bleibt unverändert.

Answer

Sie wird unbrauchbar.

Question 2

Welche der folgenden Methoden eignet sich zur Analyse eines periodischen Signals in seine Frequenzkomponenten?

Accepted Answer

Fourier-Transformation

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Zeitbereichsanalyse

Answer

Faltung

Question 3

Welche Abkürzung steht für die Umwandlung eines Zeitsignals in ein Frequenzspektrum?

Accepted Answer

FFT

Answer

IFFT

Answer

DFT

Answer

IDFT

Question 4

Welche Aussage über die Frequenzauflösung der FFT-Analyse ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur Anzahl der abgetasteten Datenpunkte.

Answer

Sie ist direkt proportional zur Sampling-Rate.

Answer

Sie ist unabhängig von der Anzahl der abgetasteten Datenpunkte.

Answer

Sie ist direkt proportional zur Periodendauer des Signals.

Question 5

Welche der folgenden Größen kann durch die FFT-Analyse nicht direkt bestimmt werden?

Accepted Answer

Leistung

Answer

Amplitude

Answer

Frequenz

Answer

Phasenwinkel

Question 6

Welche Aussage über die Eignung verschiedener Signale für die FFT-Analyse ist korrekt?

Accepted Answer

Periodische Signale sind am besten für die FFT-Analyse geeignet.

Answer

Aperiodische Signale sind am besten für die FFT-Analyse geeignet.

Answer

Transiente Signale sind am besten für die FFT-Analyse geeignet.

Answer

Alle Signaltypen sind gleichermaßen für die FFT-Analyse geeignet.

Question 7

Welche der folgenden Methoden wird zur Analyse des dynamischen Verhaltens eines Systems unter mechanischen Belastungen verwendet?

Accepted Answer

Modalanalyse

Answer

Harmonische Analyse

Answer

Transientenanalyse

Answer

Monte-Carlo-Simulation

Question 8

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen erzwungenen und freien Schwingungen?

Accepted Answer

Erzwungene Schwingungen werden durch eine externe Kraft angeregt, während freie Schwingungen durch eine innere Kraft angeregt werden.

Answer

Erzwungene Schwingungen haben eine konstante Frequenz, während freie Schwingungen eine abklingende Frequenz haben.

Answer

Erzwungene Schwingungen benötigen eine Dämpfung, um aufrechtzuerhalten zu werden, während freie Schwingungen keine Dämpfung benötigen.

Answer

Erzwungene Schwingungen haben eine größere Amplitude als freie Schwingungen.

Question 9

Die Fourier-Transformation wandelt eine:

Accepted Answer

Zeitfunktion in eine Frequenzfunktion um.

Answer

Frequenzfunktion in eine Zeitfunktion um.

Answer

Signalfunktion in eine Bildfunktion um.

Answer

Bildfunktion in eine Signalfunktion um.

Question 10

Welcher Algorithmus wird häufig zur effizienten Berechnung der FFT verwendet?

Accepted Answer

Cooley-Tukey-Algorithmus

Answer

Goertzel-Algorithmus

Answer

Welch-Algorithmus

Answer

Hadamard-Algorithmus

Question 11

Welche physikalische Größe beschreibt die Regelmäßigkeit eines Signals?

Accepted Answer

Frequenz

Answer

Leistung

Answer

Amplitude

Answer

Phase

Question 12

Welche Aussage zur Zeitauflösung bei der FFT-Analyse ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur Fensterlänge.

Answer

Sie ist unabhängig von der Abtastrate.

Answer

Sie ist direkt proportional zur Anzahl der Datenpunkte.

Answer

Sie ist unabhängig von der Signalfrequenz.

Question 13

Welches Gerät wird typischerweise zur Messung von Schwingungen eingesetzt?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Drehzahlmesser

Answer

Geschwindigkeitsmesser

Answer

Kraftmesser

Question 14

Welche Größe wird durch die FFT-Analyse nicht direkt bestimmt?

Accepted Answer

Dämpfung

Answer

Amplitude

Answer

Phase

Answer

Frequenz

Question 15

Was ist die Aufgabe eines Anti-Aliasing-Filters bei der Schwingungsanalyse?

Accepted Answer

Vermeidung von Aliasing-Effekten

Answer

Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses

Answer

Erhöhung der Abtastrate

Answer

Korrektur von Phasenverschiebungen

Question 16

Mit welcher Methode wird die Dämpfung einer Schwingung bestimmt?

Accepted Answer

Logarithmisches Dekrement

Answer

Phasenverschiebungsmessung

Answer

Resonanzfrequenzmessung

Answer

Amplitudenmessung

Question 17

Was versteht man unter dem Resonanzpunkt eines Systems?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingungsamplitude maximal ist

Answer

Die Frequenz, bei der die Phasenverschiebung 90° beträgt

Answer

Die Frequenz, bei der die Dämpfung maximal ist

Answer

Die Frequenz, bei der die Energie des Systems minimal ist

Question 18

Welche Aussage zur Modalanalyse ist falsch?

Accepted Answer

Sie wird typischerweise an stationären Schwingungen durchgeführt.

Answer

Sie dient zur Bestimmung der Eigenfrequenzen und Eigenformen eines Systems.

Answer

Sie kann experimentell oder numerisch durchgeführt werden.

Answer

Sie ist wichtig für die Beurteilung der strukturellen Integrität.

Question 19

Welche der folgenden Aussagen zu Schwingungen ist korrekt?

Accepted Answer

Schwingungen sind periodische Bewegungen, die sich über einen begrenzten Bereich ausbreiten.

Answer

Schwingungen sind Bewegungen, die sich ständig ändern und unregelmäßig sind.

Answer

Schwingungen können nur mit einer konstanten Frequenz auftreten.

Answer

Schwingungen sind immer gedämpft.

Question 20

Welche Maßeinheit wird zur Angabe der Frequenz verwendet?

Accepted Answer

Hertz

Answer

Meter

Answer

Sekunde

Answer

Newton

Question 21

Welche Formel beschreibt die Beziehung zwischen Schwingungsdauer und Frequenz?

Accepted Answer

T = 1 / f

Answer

T = f

Answer

T = 2πf

Answer

T = f / 2π

Question 22

Welche Geräte werden zur Messung von Schwingungen eingesetzt?

Accepted Answer

Alle der genannten Geräte

Answer

Oszilloskop

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

FFT-Analysator

Question 23

Wie kann sich die Amplitude einer Schwingung verändern?

Accepted Answer

Sie kann sowohl konstant als auch variabel sein.

Answer

Sie ist immer konstant.

Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur Schwingungsdauer.

Answer

Sie ist proportional zur Schwingungsdauer.

Question 24

Welche Ursachen können Schwingungen auslösen?

Accepted Answer

Alle der genannten Ursachen

Answer

Periodische Kräfte

Answer

Stöße

Answer

Reibung

Question 25

Welche Maßnahmen können zur Reduzierung von Schwingungen ergriffen werden?

Accepted Answer

Alle der genannten Maßnahmen

Answer

Dämpfung

Answer

Steifigkeitserhöhung

Answer

Massenreduzierung

Question 26

Welche drei Messverfahren eignen sich zur Erfassung von Schwingungen im Zeitbereich?

Accepted Answer

Beschleunigungssensor, Laservibrometer, Dehnungsmessstreifen

Answer

FFT-Analyse, Frequenzgangmessung, Schwingungsanalyse

Answer

Oszilloskop, Spektrumanalysator, Strommesszange

Answer

Drehzahlmessung, Temperaturmessung, Durchflussmessung

Question 27

Die Einheit Hz in der Schwingungsanalyse steht für:

Accepted Answer

Frequenz

Answer

Periode

Answer

Amplitude

Answer

Phase

Question 28

Eine gedämpfte Schwingung zeichnet sich aus durch:

Accepted Answer

Abnehmende Amplitude

Answer

Zunehmende Amplitude

Answer

Konstante Amplitude

Answer

Fehlende Phasenverschiebung

Question 29

Welches Messgerät wird zur quantitativen Erfassung von Schwingungen eingesetzt?

Accepted Answer

Schwingungsmesser

Answer

Oszilloskop

Answer

Multimeter

Answer

Thermometer

Question 30

Die Resonanzfrequenz eines Systems wird hauptsächlich bestimmt durch:

Accepted Answer

Steifigkeit und Masse

Answer

Dämpfung

Answer

Antriebsfrequenz

Answer

Messbereich des Sensors

Question 31

Das primäre Ziel der Schwingungsanalyse ist:

Accepted Answer

Charakterisierung des dynamischen Verhaltens eines Systems

Answer

Fehlererkennung in einem System

Answer

Überwachung der Systemleistung

Answer

Optimierung des Systemdesigns

Question 32

Welcher Sensortyp wird zur Messung der Schwingungsbeschleunigung verwendet?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Schallpegelmesser

Answer

Drucksensor

Answer

Temperatursensor

Question 33

Der Unterschied zwischen einer freien und einer erzwungenen Schwingung besteht darin, dass:

Accepted Answer

Eine erzwungene Schwingung wird durch eine externe Kraft angeregt, während eine freie Schwingung durch das System selbst verursacht wird

Answer

Eine freie Schwingung wird durch eine externe Kraft angeregt, während eine erzwungene Schwingung durch das System selbst verursacht wird

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen einer freien und einer erzwungenen Schwingung

Answer

Eine freie Schwingung hat eine höhere Frequenz als eine erzwungene Schwingung

Question 34

Welche der folgenden Aussagen zur Fourier-Transformation ist richtig?

Accepted Answer

Sie wandelt ein Signal aus dem Zeitbereich in ein Spektrum im Frequenzbereich um.

Answer

Sie wandelt ein Signal aus dem Zeitbereich in den Laplace-Transformierten um.

Answer

Sie wandelt ein Spektrum im Frequenzbereich in ein Signal im Zeitbereich um.

Question 35

Welche der folgenden Aussagen zur Nyquist-Frequenz ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist die höchste Frequenz, die ohne Aliasing abgetastet werden kann.

Answer

Sie ist die niedrigste Frequenz, die ohne Aliasing abgetastet werden kann.

Answer

Sie ist die Frequenz, bei der die Abtastrate gleich der Signalfrequenz ist.

Question 36

Welche der folgenden Größen wird durch die Resonanzfrequenz eines Systems bestimmt?

Accepted Answer

Eigenschwingungsfrequenz des Systems

Answer

Dämpfungsgrad des Systems

Answer

Amplitude der Schwingung

Answer

Frequenz der Anregung

Question 37

Welche der folgenden Aussagen zur Dämpfung in Schwingungssystemen ist richtig?

Accepted Answer

Sie verringert die Amplitude der Schwingungen.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Amplitude der Schwingungen.

Answer

Sie verändert die Frequenz der Schwingungen.

Answer

Sie vergrößert die Amplitude der Schwingungen.

Question 38

Welche der folgenden Methoden wird zur Messung von Schwingungen eingesetzt?

Accepted Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Barometer

Answer

Anemometer

Answer

Thermometer

Question 39

Welche der folgenden Aussagen zur Schwingungsanalyse ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist eine wertvolle Methode zur Erkennung von Problemen in mechanischen Systemen.

Answer

Sie kann nur für die Analyse von elektrischen Systemen genutzt werden.

Answer

Sie kann nicht zur Bestimmung der Dämpfung in Schwingungssystemen verwendet werden.

Question 40

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die wesentliche Unterscheidung zwischen periodischen und nichtperiodischen Schwingungen korrekt?

Accepted Answer

Periodische Schwingungen wiederholen sich in regelmäßigen Abständen, während nichtperiodische Schwingungen dies nicht tun.

Answer

Periodische Schwingungen werden durch harmonische Funktionen dargestellt, während nichtperiodische Schwingungen durch nicht-harmonische Funktionen dargestellt werden.

Answer

Periodische Schwingungen haben eine feste Amplitude, während nichtperiodische Schwingungen eine variable Amplitude aufweisen.

Question 41

Was ist der Hauptzweck einer Fast-Fourier-Transformation (FFT) in der Schwingungsanalyse?

Accepted Answer

FFT wandelt ein Zeitsignal in eine Darstellung im Frequenzbereich um.

Answer

FFT wandelt ein Spannungssignal in ein Stromsignal um.

Answer

FFT wandelt ein Frequenzsignal in eine Darstellung im Zeitbereich um.

Question 42

Welche physikalische Einheit wird zur Angabe der Schwingungsfrequenz verwendet?

Accepted Answer

Hertz (Hz)

Answer

Newton (N)

Answer

Volt (V)

Answer

Sekunden (s)

Question 43

Was ist die Resonanzfrequenz eines Systems?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingungsamplitude ihren maximalen Wert erreicht.

Answer

Die Frequenz, bei der sich die Phasenlage der Schwingung umkehrt.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingung gedämpft wird.

Question 44

Welche Art von Schwingungsverhalten wird durch eine gedämpfte harmonische Funktion beschrieben?

Accepted Answer

Abklingende Schwingung

Answer

Resonante Schwingung

Answer

Erzwungene Schwingung

Answer

Ungedämpfte Schwingung

Question 45

Welche der aufgeführten Größen ist keine Schwingungsgröße?

Accepted Answer

Energie

Answer

Phase

Answer

Amplitude

Answer

Frequenz

Question 46

Welcher Filtertyp wird verwendet, um eine bestimmte Frequenz aus einem Signal zu entfernen?

Accepted Answer

Notch-Filter

Answer

Tiefpassfilter

Answer

Hochpassfilter

Question 47

Welche Aussage über das menschliche Hörvermögen ist korrekt?

Accepted Answer

Der Mensch kann Klänge im Frequenzbereich von etwa 20 Hz bis 20 kHz wahrnehmen.

Answer

Der Mensch kann Klänge im Frequenzbereich von etwa 50 Hz bis 10 kHz wahrnehmen.

Answer

Der Mensch kann Klänge im Frequenzbereich von etwa 10 Hz bis 100 kHz wahrnehmen.

Question 48

Was ist das zugrundeliegende Prinzip der FFT-Analyse?

Accepted Answer

Zerlegung eines Signals in eine Summe von Sinus- und Kosinusschwingungen

Answer

Verstärkung des Signals

Answer

Filterung des Signals

Question 49

Welche Aussage zur Nyquist-Frequenz ist **richtig**?

Accepted Answer

Sie stellt die höchste Frequenz dar, die bei einer gegebenen Abtastrate korrekt wiedergegeben werden kann.

Answer

Sie ist die niedrigste Frequenz, die bei einer gegebenen Abtastrate wiedergegeben werden kann.

Answer

Sie ist die Hälfte der Abtastrate.

Question 50

Was versteht man unter der Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingungsamplitude maximal wird.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingung abklingt.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingung ihre Richtung umkehrt.

Question 51

Welche der folgenden Methoden dient der Dämpfung von Schwingungen?

Accepted Answer

Verwendung von Dämpfern

Answer

Erhöhung der Anregungsfrequenz

Answer

Verringerung der Masse des schwingenden Körpers

Answer

Verkürzung der Federkonstante

Question 52

In welcher Einheit wird die Schwingungsamplitude ausgedrückt?

Accepted Answer

Meter

Answer

Newton

Answer

Hertz

Answer

Joule

Question 53

Welche Aussage zur Phasenverschiebung ist **zutreffend**?

Accepted Answer

Sie gibt den Winkel an, um den eine Schwingung gegenüber einer Referenzschwingung verschoben ist.

Answer

Sie gibt den Dämpfungsfaktor einer Schwingung an.

Answer

Sie gibt die Zeitverzögerung einer Schwingung an.

Question 54

Was ist der Hauptzweck eines Schwingungsmessers?

Accepted Answer

Messung von Schwingungen und Vibrationen

Answer

Dämpfung von Schwingungen

Answer

Verstärkung von Schwingungen

Answer

Erzeugung von Schwingungen

Question 55

Welche der folgenden Aussagen zur FFT-Analyse ist **nicht** korrekt?

Accepted Answer

Sie kann nur harmonische Signale analysieren.

Answer

Sie ist eine effiziente Methode.

Answer

Sie kann Signale mit überlagertem Rauschen analysieren.

Answer

Sie kann die Amplituden und Phasen von Frequenzkomponenten bestimmen.

Question 56

Welches Theorem beschreibt die Umwandelbarkeit eines Signals zwischen Zeit- und Frequenzbereich?

Accepted Answer

Fourier-Theorem

Answer

Nyquist-Theorem

Answer

Parsevalsches Theorem

Question 57

Welche Methode wird häufig verwendet, um das Rauschen in FFT-Analysen zu reduzieren?

Accepted Answer

Fensterung

Answer

Differenzierung

Answer

Integration

Answer

Faltung

Question 58

Welcher Parameter beeinflusst direkt die Frequenzauflösung einer FFT-Analyse?

Accepted Answer

Abtastrate

Answer

Anzahl der Berechnungen

Answer

Fensterfunktion

Answer

Signalstärke

Question 59

Welcher Parameter in einem Bode-Diagramm beschreibt den Amplitudengang bei sehr niedrigen Frequenzen?

Accepted Answer

DC-Verstärkung

Answer

Resonanzfrequenz

Answer

-3 dB Grenzfrequenz

Answer

Phasenreserve

Question 60

Welche Art von Signalen lässt sich mithilfe einer Fourier-Reihe darstellen?

Accepted Answer

Periodische Signale

Answer

Stochastische Signale

Answer

Transiente Signale

Answer

Aperiodische Signale

Question 61

Wie nennt man das Phänomen, bei dem sich Wellen gleicher Frequenz überlagern und ihre Amplituden sich addieren oder subtrahieren?

Accepted Answer

Interferenz

Answer

Dispersion

Answer

Diffraktion

Answer

Refraktion

Question 62

Welche physikalische Größe beschreibt die Schwingungsgleichung in einem mechanischen System?

Accepted Answer

Auslenkung (Position) im Zeitverlauf

Answer

Gesamtenergie im Zeitverlauf

Answer

Beschleunigung im Zeitverlauf

Answer

Geschwindigkeit im Zeitverlauf