機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)第二章小結(jié)及測(cè)試題

1、第二章測(cè)試裝置的基本特性、重點(diǎn)內(nèi)容及難點(diǎn)(一) 測(cè)試裝置的基本要求1、測(cè)試裝置又稱為測(cè)試系統(tǒng)，既可指眾多環(huán)節(jié)組 成的復(fù)雜測(cè)試裝置，也可指測(cè)試裝置中的各組成環(huán)輸入信號(hào)x(t)X(s)X( 3)測(cè)試系統(tǒng)h(t)H(s)H( co)輸出信號(hào)y(t)Y(s)Y( 3)如圖，一般的工程測(cè)試問題都可以看作輸入信號(hào)x(t)，輸岀信號(hào)y(t)和測(cè)試系統(tǒng)的傳輸特性h(t)三者 之間的關(guān)系，即三類問題：1) 輸入信號(hào)x(t)、輸岀信號(hào)y(t)已知，求測(cè)試系 統(tǒng)的傳輸特性h(t);2) 測(cè)試系統(tǒng)的傳輸特性h(t)、輸出信號(hào)y(t)已知, 求輸入信號(hào)x(t)；3) 測(cè)試系統(tǒng)的傳輸特性h(t)、輸入信號(hào)x(t)已知,求

2、輸出信號(hào) y（t）2、測(cè)試裝置的基本要求：1） 線性的， 即輸出與輸入成線性關(guān)系。 但實(shí)際測(cè) 試裝置只能在一定工作范圍和一定誤差允許范 圍內(nèi)滿足該要求。2） 定常的（時(shí)不變的） ，即系統(tǒng)的傳輸特性是不 隨時(shí)間變化的。 但工程實(shí)際中， 常把一些時(shí)變的 線性系統(tǒng)當(dāng)作時(shí)不變的線性系統(tǒng)。3、線性系統(tǒng)的主要性質(zhì)1）疊加原理； 2）比例特性； 3）微分特性； 4） 積分特性； 5）頻率保持性。* 符合疊加原理和頻率保持性，在測(cè)試工作中具 有十分重要的作用。因?yàn)?，在第一章中已?jīng)指出， 信號(hào)的頻域函數(shù)實(shí)際上是用信號(hào)的各頻率成分的疊 加來描述的。所以，根據(jù)疊加原理和頻率保持性這 兩個(gè)性質(zhì)，在研究復(fù)雜輸入信號(hào)所引

3、起的輸出時(shí)， 就可以轉(zhuǎn)換到頻域中去研究。（二）不失真測(cè)試的條件1、靜態(tài)不失真條件靜態(tài)測(cè)量時(shí)，理想的定常線性系統(tǒng):Sx,S為靈敏度2、動(dòng)態(tài)不失真條件在動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)，理想的定常線性系統(tǒng):y（t）= AoX（t切，Ao為靈敏度，to為時(shí)間延遲。（三）測(cè)試裝置的靜態(tài)特性靜態(tài)特性：就是在靜態(tài)測(cè)量時(shí)描述實(shí)際測(cè)試裝置 與理想定常線性系統(tǒng)的接近程度。包括：線性度、靈敏度、分辨力、回程誤差、 穩(wěn)定度、漂移。（多數(shù)是時(shí)域特性）（四）測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性：就是在動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)描述實(shí)際測(cè)試裝 置與理想定常線性系統(tǒng)的接近程度。描述方式：1、傳遞函數(shù)；2、頻率響應(yīng)函數(shù);3、脈沖響應(yīng)函數(shù)。（五）一、二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性S一階

4、系統(tǒng)H（s）=二階系統(tǒng)H(s)(六) 環(huán)節(jié)的串聯(lián)、并聯(lián) 二、章節(jié)測(cè)試題(一) 填空題、 11、 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(j)= 2j “ ,輸入信號(hào)x(t) = sin2，則輸出信號(hào)y(t)的頻率 為® =，幅值y =，相位* =。2、當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出y(t)與輸入x(t)之間的關(guān)系為y(t) Aox(t to)時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為 H(j )= 。3、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所能感知的越小。4、一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有關(guān)系為最佳。（二）選擇題1、不屬于測(cè)試系統(tǒng)的靜特性。（1）靈敏度（2）線性度（3）回程誤差（4）阻 尼系數(shù)

5、2、從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)響應(yīng)的卷積。（1）正弦（2）階躍（3）脈沖（4）斜坡3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為 Qi（）和Q2（），則兩環(huán)節(jié)Q（悶）Qd ） Q2（）串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性為（1） Qi（ ）Q2（ ）（2） Qi（ ） Q2（ ）（3）（4） Q（ ） Q2（）4、一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是。（1）固有頻率（2）線性度時(shí)間常數(shù)（4）阻尼比（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用v或 表示）1、在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng) 輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為 傳遞函數(shù)。2、當(dāng)輸入信號(hào)x（t） 定時(shí)，系統(tǒng)輸出y（t）完全取決 于傳遞函數(shù)H（s），而與該系統(tǒng)的物理模型

6、無關(guān)。3、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。4、測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。5、幅頻特性是指響應(yīng)與輸出信號(hào)的振幅比與頻率的關(guān)系。（四）簡(jiǎn)答1、什么叫系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系？2、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？3、試舉出幾個(gè)屬于一階系統(tǒng)的裝置。4、簡(jiǎn)述測(cè)試系統(tǒng)的頻率特性的物理意義5、什么是測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性？測(cè)試裝 置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？分別說明如 何描述測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性？（五）計(jì)算題1、課后習(xí)題2-1。2、課后習(xí)題2-2。3、課后習(xí)題2-3。4、課后習(xí)題2-5。5、課后習(xí)題2-9。6、課后 習(xí)題2-10o7、某測(cè)試裝置幅頻特性如下圖所示，相頻特性為：0二125.5md/s時(shí)相移為 75 ° 血二時(shí)相移為90 ° m3626rad/s時(shí)相移為180 °若用該裝置 測(cè)量以下兩個(gè)復(fù)雜周期信號(hào)x （7） = £Sin 125 乞 + 蟲 2$in 150.6i試問，該裝置對(duì)XI©和兀2°）是否能實(shí)現(xiàn)不失真測(cè) 量？為什么？1922線性傳感器的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表所示；假設(shè)其量程為X5，（ 1）