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机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx
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机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx机械工程测试技术基础试题(卷)与答案解析.docx
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机械工程测试技术基础(第三版)试卷集.
一、填空题
1、周期信号的频谱是离散的,而非周期信号的频谱是 连续 的。
2、均方值 Ψ
2
表示的是信号的强度,它与均值 μ 、方差 σ
2
的关系是 ¢
2
=H
2
+ó
2
。
x x x x x x
3、测试信号调理电路主要有 电桥、放大、调制解调电路。
4、测试系统的静态特性指标有 、 、 。
5、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值,是定度曲线的 。
6、传感器按信号变换特性可分为 、 。
7、当 时,可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系,其灵敏度 S 趋于 。
8、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合 、 的变化,才能使输出有最大值。
9、信号分析的过程主要包括: 、 。
10、系统动态特性在时域可用 来描述,在复数域可用 来描述,在频域可用 来描述。
11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比,即对共模信号有抑制作用,对 信号有放大作用。
12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮,原因是导线间存在 。
13、压控振荡器的输出电压是方波信号,其 与输入的控制电压成线性关系。
14、调频波的解调又称 ,其解调电路称为 。
15、滤波器的通频带宽和响应时间成
16、滤波器的频率分辨力主要由其
17、对于理想滤波器,滤波器因数 λ=
关系。
决定。
。
18、带通滤波器可由低通滤波器(f )和高通滤波器(f ) 而成(f > f )。
c2 c1 c2 c1
19、测试系统的线性度和滞后度是由 误差引起的;而重复性误差是
由 误差引起的。
二、问答题(共 30 分)
1、 什么是测试?说明测试系统的构成及各组成部分的作用。(10 分)
2、 说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点,各有何优点?(10 分)
3、 选用传感器的原则是什么?(10 分)
三、计算题(共 55 分)
1、 已知信号 x(t)=e
-t
(t≥0),
(1) 求 x(t)的频谱函数 X(f),并绘制幅频谱、相频谱。
(2) 求 x(t)的自相关函数 R (τ) 。 (15 分)
x
2、 二阶系统的阻尼比 ξ=0.2,求 ω=ω 时的幅值误差和相位误差,如果使幅值误差不大于 10%,应取多大阻尼比?。 (10 分)
n
3、 一电容传感器,其圆形极板 r = 4mm,工作初始间隙 δ =0.3mm,
0
(1)工作时如果传感器的工作间隙变化 Δδ=±2μm,求电容的变化量。
(2)如果测量电路灵敏度 S =100mv/pF,读数仪表灵敏度 S =5 格/mv,在
1 2
Δδ=±2μm 时,读数仪表的指示值变化多少格?
(ε = 8.85×10
-12
F/m)
(8 分)
0
4、 已知 RC 低通滤波器的 R=1KΩ ,C=1MF,当输入信号 μ = 100sin1000t 时,
x
求输出信号 μ 。 (7 分)
y
5、(1)在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。
(2)如被测量 x(t) = sinωt,载波 y(t)=sin6ωt,画出各环节信号的波形图。 (15 分
一、填空题:
1、 连续 2、¢
2
=H
2
+ó
2
3、电桥、放大、调制解调电路
x x x
4、非线性度、灵敏度、回程误差 5、斜率 6、组合型、一体化型
7、Δó〈〈ó 定位 8、相邻相反 相对相同 9、信号分析、信号处理
0
10、传递函数、频率函数、脉冲响应函数 11、差模 12、分布电容 13、频率 14、鉴频、鉴频器 15、反比 16、带宽 B 17、1 18、串联 19、系
统、随机
一、 问答题
1、 答:测试是测量和试验的综合,是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程,也是获取信息的过程。
(1) 测量对象
(2) 传感器:在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系,它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。
(3) 中间转换电路(信号调理电路):作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换,使其适合显示、纪录、数据处理。
(4) 信号处理单衣:它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理(如:计算、频谱分析、数据储存等)
(5) 显示、记录部分:作用是输出测试结果。
2、答:
相同之处在于:都是将被测量的变化转换为电阻的变化,且 dR/R=(1+2H)ε+λ Eε,其中 H 为材料的泊桑比,E 为材料的弹性模量,(1+2H)ε 是由
几何尺寸变化引起的阻值变化,λEε 是由电阻率的变化引起的阻值变化。
不同的是,电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化,所以 dR/R≈(1+2H)ε,S≈1+2H;而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电
阻率发生变化引起电阻变化。所以 dR/R=λEε,S≈λE 。
各自的优点分别为:
电阻丝应变片具有相当高的适应性;半导体应变片的灵敏度高,一般为电阻丝应变片的 50-70 倍。
3、基本原则是:选用的传感器其性能应当与被测信号的性质相匹配。
(1)静态特性方面:a、应使被测量的变化范围在传感器的线性范围以内,并保证线性误差在允许范围内;b、传感器的分辨率(力)从数据上应
小于测量要求的分辨率(力)c、满足实际要求的条件下,精度不宜过高。
c
0
3.解:(1)∵S= =-
2
0
=-4.94×10
-9
F/m
2Hm 时,
∴当 =
c
=S• =-4.94×10
-9
F/m×( 2×10
-6
m)
=-+9.88×10
-15
F
(2)读取仪表的变化格数为:
9.88×10
-15
×10
12
S •S =9.88×10
-3
×100×5
1 2
=4.94(格)
1 1 1
10 Hz
4.解: ∵低通滤波器的截止频率 W =2
f =2
•
9
2 RC
c2 c2
而输入信号 H =100sin100t 的频率 Wx=1000Hz W ,
x c2
1
Hxdt
100 sin
1000tdt
所以低通滤波器相当于积分器,H = =10
-9
y
RC
=10
-10
sin(1000t-90
0
)
5.解:见课本 101 页,图 3-19 动态应变仪方框图,以及各波形图。
一、填空题(每空 0.5 分,共 15 分)
1、非周期信号可分为瞬变非周期信号和 信号。
2、均方值 Ψ
2
表示的是信号的 ,它与均值 μ 、方差 σ
2
的关系是 。
x x x
3、测试系统的静态特性指标有
4、测试系统的组成类型大体分为
、 、 。
和 。
5、当 时,可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系,其灵敏度 S 趋于 。
6、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合 、 的变化,才能使输出有最大值
7、信号分析的过程主要包括: 、 。
8、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮,原因是导线间存在 。
9、在数据采集系统中,常采用 放大器。
10、根据载波受调制的参数的不同,调制可分为
11、压控振荡器的输出电压是方波信号,其
、 、 。
与输入的控制电压成线性关系。
12、调频波的解调电路称为 。
13、滤波器的频率分辨力主要由其 决定。
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