精品機械-工程測試技術期末考試試題B

1、機械工程測試技術基礎課程試題 B1 將電橋接成差動方式習以提高 ，改善非線性，進行 補償。2 調幅信號由載波的 攜帶信號的信息，而調頻信號則由載波的 攜帶信號的信息。3 調幅過程在頻域相當于 過程，調幅裝置實質上是一個 。4. 測試技術是測量和實驗技術的統(tǒng)稱。工程測量可分為 和。測量結果與被測真值之差稱為測量誤差。5. 確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點是 ，后者頻譜特點是。6繪制周期信號x(t)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學表達式是 ，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學表達式是o7周期信號的傅氏三角級數(shù)中的n是從o到展開的。傅氏復指數(shù)級數(shù)中的n是從到開的。8周期信號x(t)的傅氏三角級數(shù)展

2、開式中：an表示，bn表示,ao表示直流分量。9余弦函數(shù)只有 圖，正弦函數(shù)只有 譜圖。10 .單位脈沖函數(shù)'(t _to)與在to點連續(xù)的模擬信號f(t)的下列積分:Q0.；f（t丄（t-ot）d£。這一性質稱為二、選擇題(20分，每題2分)1 為了保證實現(xiàn)極距變化型差動電容傳感器的差動工作，傳感器的兩個電容應 當連接成()。A.并聯(lián)電路 B 串聯(lián)電路 C 電橋電路2 要使RC低通濾波器的通帶加寬，則 RC值應（）A.增加 B .減少 C .不變3 描述非周期信號的數(shù)學工具是（）。A三角函數(shù)B .拉氏變換C.傅氏變換 D.傅氏級數(shù)4. 下列信號中,（）信號的頻譜是連續(xù)的。A

3、x（t） =As in （wt+%）+Bsi n（3wt+®2）B x（t） =5sin 30t 3sin、50tC x（te_at sin 如5. 數(shù)字信號的特征是（）。A.時間上離散、幅值上連續(xù)B .時間、幅值上均離散C時間、幅值上都連續(xù)D.時間上連續(xù)、幅值上量化6. 測試裝置能檢測輸入信號的最小變化能力，稱為（）。A.精度 B .靈敏度 C .精密度 D.分辨率7. 測試裝置的脈沖響應函數(shù)與它的頻率響應函數(shù)間的關系是（）。A.卷積 B .傅氏變換對 C .拉氏變換對D .微分8. 多種信號之和的頻譜是（）。A.離散的 B.連續(xù)的C.隨機的D.周期的9 .二階裝置，用相頻特性中&

4、quot;w） 一9°°時所對應的頻率w作為系統(tǒng)的固有頻率的估計值，該值與系統(tǒng)阻尼率的大?。ǎ?。A.有關 B .無關 C .略有關系D .有很大關系10.濾波器的上、下截止頻率為fc2,fc1，中心頻率f0 ;則它們的關系是（）。Bfc2fc1C.三、簡答題（共30分）1. 測量按測量值獲得的方法進行分類有哪些？（6'2. 重復性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別？ （ 6'）3什么是不失真測試，不是真測試的條件是什么？（4'4. 下面四個圖分別是哪一種濾波器的幅頻曲線特性圖，并說明各自的工作特征。5. 試敘述信號的采樣和截斷的過程是怎樣實現(xiàn)的，結果如何？（5&

5、#39;6. 電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？ （5' 四、計算題（共20分，每小題10分）1. 對稱方波的波形圖如圖所示。求傅里葉級數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜。/(/>£ T2. 如圖所示為兩直流電橋，其中圖 （a）稱為臥式橋，圖（b）稱為立式橋，且R = R2 = R3 =民=鳳R1、R2為應變片R3, R4為固定電阻。試求在電阻應變片阻值變化為 R時，兩電橋的輸出電壓表達式并加以比較機械工程測試技術基礎課程 B答案1 靈敏度；溫度 2幅值；頻率3.頻率搬移乘法器4.靜態(tài)測量、動態(tài)測量 5離散的、連續(xù)的6.傅氏三角級數(shù)中的各項系數(shù)、傅氏復指數(shù)級數(shù)中的各

6、項系數(shù)。7 .:；=；8.余弦分量的幅值；正弦分量的幅值9. 實頻；虛頻10. f（t0）；脈沖采樣題號12345678910答案ABCCBDBCBA三、簡答題（共30分，每小題5分）1.測量按測量值獲得的方法進行分類有哪些？（6' 答：直接測量一一指無需經(jīng)過函數(shù)關系的計算， 直接通過測量儀器得到被測值得 測量。（等精度直接測量和不等精度直接測量）；（2'間接測量一一指在直接測 量值的基礎上，根據(jù)已知函數(shù)關系，計算被測量的量值的測量； （2'組合測量 指將直接測量或間接測量與被測量值之間按已知關系組合成一組方程 （函數(shù) 關系），通過解方程組得到被測值得方法。（2'

7、;2.重復性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別？ （ 6'）答：重復性是指測試裝置在輸入按同一方向做全量程連續(xù)多次變動時，所得特性曲線不一致的程度。一般來說正行程的最大重復性偏差為''：Rmax1，反行程的最大重復性偏差為'"：Rmax2，重復性誤差取這兩個最大偏差中的較大者，再以滿量程輸 出yfs的百分數(shù)表示。即 r-Rma2L 100%Yfs遲滯是測試裝置在正反行程中輸入輸出曲線的不重合程度。即max100%(3'Yfsx(t)s(t)w(t) 二二 X(f) S(f) W(f)(1'式中，厶Hmax是正反行程間，對于同一輸入雖的最大差值。(3

8、'3什么是不失真測試，不失真測試的條件是什么？(4'答：若Ao，to都是常數(shù)，如果一個測試裝置，則有 y(t)=AoX(t-to)，即認為該測 試裝置實現(xiàn)了不失真測量。(2'這表明，輸出信號較輸入信號，幅值放大了 A0 倍，時間上滯后了 to，波形一致。對上式作傅里葉變換，有丫直"膽叫童。 所以，若要實現(xiàn)輸出波形不失真，其幅頻、相頻特性應滿足如下條件 A(0 =人=常數(shù)層=-tJ ( 2 '4. 下面四個圖分別是哪一種濾波器的幅頻曲線特性圖，并說明各自的工作特征。答：低通濾波器0 " f ： f2之間為通頻帶，f f2的頻率成分極大地衰減；

9、高通濾波器fl " f "：:之間為通頻帶，f " fl的頻率成分極大地衰減；(1' 帶通濾波器f1 " f f2之間為通頻帶，其它的頻率成分極大地衰減；(1' 帶阻濾波器fl " f f2之間為阻帶頻率，其它的頻率成分通頻帶。(1'5. 試敘述信號的采樣和截斷的過程是怎樣實現(xiàn)的，結果如何？ (5')答：采樣就是對時間歷程x(t)進行等時間距離的信號“摘取”，以便于計算機的 存儲和計算分析。(2'而由因為計算機只能對有限長的信號進行處理，所以， 必須截斷過長的信號時間歷程x(t)進行截斷，即對信號加窗。所

10、加窗寬為T的矩 形窗函數(shù)w(t)，其傅里葉變換W(f)是一個無限帶寬的sine函數(shù)。(2'采用矩形 窗函數(shù)w(t)截斷采樣信號，就是將采樣信號x(t)s(t)，乘以時域有限寬矩形窗函 數(shù)w(t);其時域和頻域數(shù)學描述為6. 電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？ (5'答：包括電阻式、電感式、電容式三種。電阻式傳感器工作原理：把被測量轉換為電阻變化的一種裝置；(2'電感式傳感器工作原理：把被測量如位移轉換為電感量變化的一種裝置；(2'電容式傳感器工作原理：把被測物理量轉換為電容量變化的一種裝置。(1'四、1.對稱方波的波形圖如圖所示。求傅里葉級數(shù)的

11、三角形式展開，并畫出頻譜。£ T解：由圖可知，它是正負交替的周期信號。其直流分量為:寬等于周期的一半，即2，( 1'將此代入式可得(1'，其脈亠nww1 rsinT 2E-. n兀 an-2sin -tinwi2bn = 0(3'因此，對稱方波的傅立葉級數(shù)三角函數(shù)形式為:2E 1n兀2E11f(t)二 一 sincosnw = (cosw1tww1t -n 2兀35III)(2'307的a1 -(4'(3'2.如圖所示為兩直流電橋，其中圖 (a)稱為臥式橋，圖(b)稱為立式橋，且R譏譏二民二農(nóng),R、R2為應變片，R3、民為固定電阻。試求

12、在電阻應變片阻值變化為 R時，兩電橋的輸出電壓表達式并加以比較。*叫43解：圖(a)中，臥式橋的輸出電壓為U。=UbRilRiUd _ & 只 r2 _ r2r3 r4 UiRoRRo2Ro2Ro丿RoUi - 2& Ui(4'圖(b)中，立式橋的輸出電壓為U。_Ub 山 一 Ri2Ro 只4Ro - ：R2 UiR RR2 _ RUiUiRR4R2 - R2R3R2 RoyUi& +AR鳳 _AR2Ro PR 2RoARUi空<2Ro 7由此可知，當<2R0>Uo時，得R2RUi，在忽略了高階無窮小之后，兩電1 ARUoUi橋的輸出電壓是一樣的，均為2 R o（ 1'不同之處是：立式橋由非線性誤差，而臥式橋沒有，所以臥式橋更精確。（1'五、分析題（10分）在輸油管道上，常裝有監(jiān)測裝置用以監(jiān)測管道的裂損或泄漏， 并能確定損傷位置, 如圖5-21所示。w關分析s=v T1/2處 線圖5-21確定輸油管裂損位置Rx1 x2max=Rx1x2 Cm)答題說明：漏損處K,視為向兩側傳播聲響的聲源，在兩側管道上分別放置傳感 器1和傳感器2,因為放傳感器的兩點距漏損處不等遠，則漏油的