機(jī)械工程測試技術(shù)試卷及答案

1、機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)試題1一、 填空題（20分，每空1分）1.測試技術(shù)是測量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測量可分為和。2.測量結(jié)果及之差稱為。3.將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高，改善非線性，進(jìn)行補(bǔ)償。4.為了溫度變化給應(yīng)變測量帶來的誤差，工作應(yīng)變片及溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在橋臂上。5調(diào)幅信號(hào)由載波的攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)則由載波的攜帶信號(hào)的信息。6繪制周期信號(hào)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是。7信號(hào)的有效值又稱為，有效值的平方稱為，它描述測試信號(hào)的強(qiáng)度(信號(hào)的平均功率)。8確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是，后者頻譜特點(diǎn)是。9.為了求取測試裝置本身的

2、動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是和。10.連續(xù)信號(hào)及進(jìn)行卷積其結(jié)果是：。其幾何意義是。得分二、 選擇題（20分，每題2分）1直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時(shí)，電橋靈敏度將( )。A增大 B減少 C.不變 D.變化不定2調(diào)制可以看成是調(diào)制信號(hào)及載波信號(hào)()。A相乘 B相加 C相減D.相除3描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是( )。A相關(guān)函數(shù) B拉氏變換 C傅氏變換 D.傅氏級(jí)數(shù)4下列函數(shù)表達(dá)式中，( )是周期信號(hào)。ABC5時(shí)域信號(hào)的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，則其頻帶的變化為( )。A頻帶變窄、幅值增高 B頻帶變寬、幅值壓低C頻帶變窄、幅值壓低 D頻帶變寬、幅值增高6非線性度是表示定度曲線( )的程度。A偏離其擬合直線B接近

3、真值 C正反行程的不重合7一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍( )。A越寬 B越窄 C不變8.下列哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（）A.波登管 B膜片C波紋管 D電阻應(yīng)變片9.對(duì)于單向應(yīng)力狀態(tài)的測量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向及主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成（）A.0B45C90D3010二階裝置引入合適阻尼的目的是（）。A使系統(tǒng)不發(fā)生共振 B使得讀數(shù)穩(wěn)定C獲得較好的幅頻、相頻特性得分三、簡答題（共30分）1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)？（4分）2.周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？（6分）3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫

4、出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為，輸出為）。（5分）4.在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，若在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片的數(shù)量以提高靈敏度。試問在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？（5分）5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？（5分）6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測量？（5分）得分四、計(jì)算題（共20分，每小題10分）1.求如圖所示三角脈沖信號(hào)的頻譜。0T/2-T/2Atx(t)2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓第 14 頁機(jī)械工程測試技術(shù)基

5、礎(chǔ)試題2一、填空題（20分，每空1分）1、由信息及信號(hào)的關(guān)系可知，信號(hào)是信息的2、數(shù)字信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有特性的信號(hào)。3、為了求取測試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是和4、模似信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有特性的信號(hào)。5、正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)是一個(gè)同頻的函數(shù)。6、直流電橋的平衡條件是7、濾波器的分辨率越高，則測量信號(hào)時(shí)其響應(yīng)速度8、帶通濾波器的中心頻率F=500HZ，負(fù)3分貝點(diǎn)的帶寬B=10HZ，則該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q=。9、單位頻寬上的幅值表示的是函數(shù)。1將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高，改善非線性，進(jìn)行補(bǔ)償。2調(diào)幅信號(hào)由載波的攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)則由載波的攜帶信號(hào)的信息。3調(diào)幅過程在頻域

6、相當(dāng)于過程，調(diào)幅裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)。4.測試技術(shù)是測量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測量可分為和。測量結(jié)果及被測真值之差稱為測量誤差。5確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是，后者頻譜特點(diǎn)是。6繪制周期信號(hào)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是。7周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)中的是從0到展開的。傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的是從到展開的。8周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)展開式中：表示，表示，表示直流分量。9余弦函數(shù)只有譜圖，正弦函數(shù)只有譜圖。得分二、選擇題（20分，每題2分）1為了保證實(shí)現(xiàn)極距變化型差動(dòng)電容傳感器的差動(dòng)工作，傳感器的兩個(gè)電容應(yīng)當(dāng)連接成( )。A并聯(lián)電路 B串聯(lián)電路 C電

7、橋電路2要使RC低通濾波器的通帶加寬，則RC值應(yīng)( )。A.增加 B減少 C不變3描述非周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是( )。A三角函數(shù) B拉氏變換 C. 傅氏變換 D. 傅氏級(jí)數(shù)4下列信號(hào)中( )信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。ABC.5數(shù)字信號(hào)的特征是( )。A時(shí)間上離散、幅值上連續(xù) B時(shí)間、幅值上均離散C時(shí)間、幅值上都連續(xù) D時(shí)間上連續(xù)、幅值上量化6測試裝置能檢測輸入信號(hào)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(yīng)函數(shù)及它的頻率響應(yīng)函數(shù)間的關(guān)系是（ ）。A卷積 B傅氏變換對(duì) C拉氏變換對(duì) D微分8多種信號(hào)之和的頻譜是( )。A.離散的 B.連續(xù)的 C.隨機(jī)的 D.周期

8、的9二階裝置，用相頻特性中時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率作為系統(tǒng)的固有頻率的估計(jì)值，該值及系統(tǒng)阻尼率的大?。?）。A有關(guān) B無關(guān) C略有關(guān)系 D有很大關(guān)系10.濾波器的上、下截止頻率為，中心頻率；則它們的關(guān)系是( )。A= B= C.=得分三、簡答題（共30分）1.測量按測量值獲得的方法進(jìn)行分類有哪些？（6）2.重復(fù)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）5.試敘述信號(hào)的采樣和截?cái)嗟倪^程是怎樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)果如何？（5）6.電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？（5）四、計(jì)算題（共20分，每小題10分）1.如圖所示為兩直流電橋，其中圖(a)稱為臥式橋，圖(b)稱為

9、立式橋，且，為應(yīng)變片，為固定電阻。試求在電阻應(yīng)變片阻值變化為時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)試題答案1一、填空題（20分，每空1分）1.靜態(tài)測量；動(dòng)態(tài)測量2.被測真值；測量誤差3.靈敏度；溫度4.補(bǔ)償；相鄰5幅值；頻率6傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)；傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。7均方根值；均方值8離散的；連續(xù)的9.頻率響應(yīng)法；階躍響應(yīng)法10.；把原函數(shù)圖像平移至位置處二、選擇題（20分，每小題2分）題號(hào)12345678910答案CADCBABDAC三、簡答題（共30分）1.信號(hào)分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)？（4分）答：各環(huán)節(jié)的輸入量及輸出量之間應(yīng)保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并

10、盡量不失真；（2）盡可能減小或消除各種干擾。（2）2.周期信號(hào)的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？（6分）答：周期信號(hào)的頻譜是離散的。（2）每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公約數(shù)。（2）各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號(hào)，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。（2）3.現(xiàn)有電阻和，電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為，輸出為）。（5分）答：正確的接橋方法如圖所示：（3）電橋的平衡條件是：（2）4.有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)

11、靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？（5分）答：不能提高靈敏度。因?yàn)榘霕螂p臂時(shí)，其輸出電壓為：（2）當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí)，其電阻的相對(duì)變化量為（2）即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這時(shí)。（1）5.什么是調(diào)制和解調(diào)？為什么要調(diào)制？（5分）答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號(hào)（測試信號(hào)）的控制下，使載波信號(hào)（工作信號(hào)）的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過程。（2）解調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過程一般的被測量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測變換后，常常是

12、一些緩變的電信號(hào)。（1）經(jīng)過調(diào)制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，調(diào)制波抗干擾能力強(qiáng)，也便于傳輸。（2）6.在機(jī)械工程中常見的有哪些參數(shù)的測量？（5分）答：在機(jī)械工程的測試過程中，常見的參數(shù)測量有：應(yīng)力的測量；應(yīng)變的測量；扭矩的測量、振動(dòng)信號(hào)的測量；聲強(qiáng)測量；聲發(fā)射測量；位移的測量；流量的測量；壓力的測量等。（每一種0.5分）四、計(jì)算題（共10分）1.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓解：如圖（b）組橋時(shí)的輸出電壓為（5）如圖（c）組橋時(shí)的輸出電壓

13、為（5）機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)試題答案2一、填空題（20分，每空1分）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(dòng)態(tài)測量5離散的、連續(xù)的6傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)、傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)。78余弦分量的幅值；正弦分量的幅值9實(shí)頻；虛頻10；脈沖采樣二、選擇題（20分，每小題2分）題號(hào)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(jìn)行分類有哪些？（6）答：直接測量指無需經(jīng)過函數(shù)關(guān)系的計(jì)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）間接測量指在直接測量值的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知函數(shù)關(guān)系，計(jì)算被

14、測量的量值的測量；（2）組合測量指將直接測量或間接測量及被測量值之間按已知關(guān)系組合成一組方程（函數(shù)關(guān)系），通過解方程組得到被測值得方法。（2）2.重復(fù)性誤差和遲滯誤差有何區(qū)別?（6）答：重復(fù)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(dòng)時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。一般來說正行程的最大重復(fù)性偏差為，反行程的最大重復(fù)性偏差為，重復(fù)性誤差取這兩個(gè)最大偏差中的較大者，再以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示。即（3）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。即式中，是正反行程間，對(duì)于同一輸入雖的最大差值。（3）3.什么是不失真測試，不失真測試的條件是什么？（4）答：若都是常數(shù)，如果一個(gè)測試裝置，則有，即認(rèn)為該測試裝置實(shí)現(xiàn)了不失真測量。（2）這表明，輸出信號(hào)較輸入信號(hào)，幅值放大了倍，時(shí)間上滯后了，波形一致。對(duì)上式作傅里葉變換，有。所以，若要實(shí)現(xiàn)輸出波形不失真，其幅頻、相頻特性應(yīng)滿足如下條件。（2）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(zhuǎn)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(zhuǎn)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