工程測(cè)試技術(shù)

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)( 劉培基 )第二章信號(hào)描述及其分析2 1描述周期信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)可采用什么數(shù)學(xué)工具?如何進(jìn)行描述 ?周期信號(hào)是否可以進(jìn)行傅里葉變換 ?為什么 ?2 2求指數(shù)函數(shù) x(t) Aeat (a0, t 0) 的頻譜。2 3求周期三角波 (圖 25a)的傅里葉級(jí)數(shù) (復(fù)指數(shù)函數(shù)形式 )。2 4求圖 2-15 所示有限長(zhǎng)余弦信號(hào) x(t ) 的頻譜。cos w0ttT設(shè) x(t )tT02 5當(dāng)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)時(shí)遇到哪些問(wèn)題? 應(yīng)怎樣解決 ?第三章測(cè)試系統(tǒng)的基本特性3 1 測(cè)試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有哪些?它們對(duì)裝置的性

2、能有何影響 ?3 2 什么叫一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)?它們的傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)函數(shù)及幅頻和相頻特性資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。表示式是什么 ?3 3 求周期信號(hào)工x(t ) 0.5 cos10t 0.2 cos(100t 45 ) 經(jīng)過(guò)傳遞函數(shù)為1的裝置后所得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。H (s)10.005s3 4 一氣象氣球攜帶一種時(shí)間常數(shù)為15s 的一階溫度計(jì), 并以15m/ s的上升速度經(jīng)過(guò)大氣層。 設(shè)溫度隨所處的高度按每升高30m 下降 0.15c 的規(guī)律變化 , 氣球?qū)囟群透叨鹊臄?shù)據(jù)用無(wú)線電送回地面。在 3000m處所記錄的溫度為2 c 。試問(wèn)實(shí)際出現(xiàn)2 c 的真實(shí)

3、高度是多少 ?3 5 某傳感器為一階系統(tǒng), 當(dāng)階躍信號(hào)作用在該傳感器時(shí), 在 t0時(shí) , 輸出 10mV ;t 時(shí) , 輸出 100mV ; 在 t 5s 時(shí) , 輸出 50mV , 試求該傳感器的時(shí)間常數(shù)。3 6 求信號(hào)系統(tǒng)后的輸出x(t )y(t )12 sin(t30 )4 sin(2t。設(shè)該系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)45 )10 cos(4t60 ) 經(jīng)過(guò)階1s , 系統(tǒng)的靜態(tài)靈敏度為S25 。37某測(cè)試系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù)為3155072;試 求 該 系 統(tǒng) 對(duì) 正 弦 輸 入H (w)2 )(1 0.01 jw )(1577536 1760 jw wx(t)10 sin(62.8t ) 的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。

4、3 8 單位階躍信號(hào)作用于一個(gè)二階裝置之后, 測(cè)得其響應(yīng)中產(chǎn)生了數(shù)值為2.25 的第一個(gè)超調(diào)量峰值。同時(shí)測(cè)得其衰減振蕩周期為3.14s 。已知該裝置的靜態(tài)增益為5, 試求該裝置的傳遞函數(shù)和該裝置在無(wú)阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。3 9 設(shè)某力傳感器可作為二階振蕩系統(tǒng)處理。已知傳感器的固有頻率為1000Hz,阻尼比0.14 ,問(wèn)使用該傳感器作頻率為500Hz 的正弦力測(cè)試時(shí), 其幅值比A(w) 和相角差( w)各為多少?若該裝置的阻尼比可改為0.7 ,問(wèn) A(w) 和( w)又將作何種變化?3 10如何理解信號(hào)不失真測(cè)試的條件?若要求輸入

5、信號(hào)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)后反相位, 則對(duì)系統(tǒng)有何要求?第四章常見(jiàn)傳感器原理及應(yīng)用4 1 金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別有何優(yōu)缺點(diǎn) ?應(yīng)如何根據(jù)具體情況選用?各4 2 有一電阻應(yīng)變片 , 其 R=120 , 靈敏度 K=2, 設(shè)工作時(shí)的應(yīng)變?yōu)?1000 , 問(wèn) R=?若將此應(yīng)變片接成圖 4 26 所示的電路 , 試求 : 1)無(wú)應(yīng)變時(shí)電流表示值 ; 2)有應(yīng)變時(shí)電流表示值 ; 3)電流表指示值的相對(duì)變化量 ; 4)試分析這個(gè)變化量能否從電流表中讀出 ?4 3 許多傳感器采用差動(dòng)形式, 差動(dòng)傳感器有何優(yōu)點(diǎn)?4 4一電容式傳感器, 其圓形極板半徑r=4mm,初始工作間隙o =0.3mm,若工作

6、時(shí)極板間隙的變化量1 m 時(shí) ,電容變化量資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。是多少 ?4 5何為壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng) ?常見(jiàn)的壓電材料有哪幾類 ?4 6壓電式傳感器的測(cè)量電路為什么常見(jiàn)電荷放大器?4 7何為霍爾效應(yīng) ?其物理本質(zhì)是什么 ?4 8分別用光電元件和霍爾元件設(shè)計(jì)測(cè)量轉(zhuǎn)速的裝置, 并說(shuō)明其原理。第五章信號(hào)的變換與處理5 1在材料為鋼的實(shí)心圓柱形試件上, 沿軸線和圓周方向各貼一片金屬電阻應(yīng)變片R1和R2,接入點(diǎn)橋。若應(yīng)變片的阻值R=120,靈敏度K=2,鋼的泊松比=0.285,橋壓U0=3V,當(dāng)應(yīng)變片受到的應(yīng)變?yōu)?000時(shí) ,求點(diǎn)橋的輸出電壓。5 2什么是濾波

7、器的分辨力? 與哪些因素有關(guān)?53分別設(shè)計(jì)一個(gè)截至頻率為1kHz的二階有源低通濾波器和一個(gè)截至頻率為100kHz的二階有源高通濾波器。5 4調(diào)幅波是否能夠看成是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)的疊加? 為什么?5 5 說(shuō)明相敏檢波器的作用和基本原理。第六章隨機(jī)信號(hào)分析6 1 概率密度函數(shù)的物理意義是什么?它和均值、均方值有何聯(lián)系 ?6 2 自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)在工程上有何應(yīng)用?舉例說(shuō)明。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。6 3 已知一個(gè)隨機(jī)信號(hào) x t的自功率譜密度函數(shù)為Sx f , 將其輸入到頻率響應(yīng)函數(shù)為H ( f )1的系統(tǒng)中 , 試求該系統(tǒng)的輸出1 j 2f信號(hào) y t

8、 的自功率譜密度函數(shù)Syf , 以及輸入、輸出函數(shù)的互功率譜密度函數(shù) Sxy f。第七章 機(jī)械位移測(cè)量7 1哪些類型的傳感器適合于100mm 以上的大量程位移測(cè)量 ?7 2變極距電容傳感器的線性范圍如何、它適合高精度微小位移測(cè)量否 ?還有哪些類型的傳感器適合高精度微小位移測(cè)量?7 3 數(shù)字式位移傳感器有哪些種類?闡述其各自的工作原理?7 4 采用四細(xì)分技術(shù)的增量式軸角編碼器, 參數(shù)為2048p/r, 與螺距為 2mm 的絲杠相聯(lián)接。實(shí)測(cè)軸角編碼器在1s 的時(shí)間內(nèi)輸出了411648 個(gè)脈沖 , 請(qǐng)計(jì)算絲杠轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)、與之配合的螺母移動(dòng)的直線位移及螺母移動(dòng)的平均速度。7 5 有一差動(dòng)電容傳感器,

9、動(dòng)極板處于中間位置時(shí)兩個(gè)電容器的電容均為 20pF, 正弦激勵(lì)源的電壓峰峰值為12V 、頻率為 15kHz,請(qǐng)完成 :(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電橋電路, 具有電壓輸出的最大靈敏度; (2)計(jì)算傳感器以外兩個(gè)橋臂的匹配阻抗值; (3) 傳感器電容變化量為lpF 時(shí), 橋路的輸出電壓為多少?第八章振動(dòng)的測(cè)量資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。8 1 何謂相對(duì)式測(cè)振傳感器?何謂慣性式測(cè)振傳感器?它們之間有什么不同 ?8 2 要使慣性式位移傳感器、慣性式速度傳感器和慣性式加速度傳感器的輸出量能夠準(zhǔn)確地反映被測(cè)物體的振動(dòng)參數(shù), 它們各應(yīng)該滿足什么條件?8 3已知某應(yīng)變式加速度傳感器的阻尼

10、比0.7 ,當(dāng)n 時(shí) ,傳感器的相頻特性可近似的表示為:()0.5n; 設(shè)輸入信號(hào)是一個(gè)由多個(gè)諧波組成的周期信號(hào):x txn cos nw0 t, 當(dāng)該信號(hào)經(jīng)過(guò)應(yīng)變式加速度傳感器時(shí),其響應(yīng)為y txn cos nw0tn。式中 n 為整數(shù) , 試證明輸出波形有沒(méi)有相位失真 ?8 4用某慣性式位移傳感器測(cè)量振動(dòng)時(shí), 若要求其測(cè)量誤差不超過(guò) 2, 問(wèn)其可測(cè)頻率范圍有多大 (取0.6 )?8 5根據(jù)磁電式慣性速度傳感器的結(jié)構(gòu), 說(shuō)明為了擴(kuò)展可測(cè)下限頻率 , 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取了哪些措施 ?8 6壓電式加速度傳感器是否能夠測(cè)量常值加速度?為什么 ?第九章應(yīng)變力和扭矩的測(cè)量9 1簡(jiǎn)單拉伸試件上貼有兩片電阻

11、應(yīng)變片, 一片沿軸向, 一片與之垂直, 分別接入電橋相鄰兩臂。已知試件彈性模量E=2.01011Pa,泊松比0.3,應(yīng)變片靈敏系數(shù)K=2,供橋電壓U0=5V,若測(cè)得電橋輸出電壓U BD=8.26mV,求試件上的軸向應(yīng)力為多少Pa?資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。9 2 以單臂工作為例, 說(shuō)明電橋?qū)崿F(xiàn)溫度補(bǔ)償必須符合哪些條件?9 3 為了測(cè)量某軸所承受的扭矩, 在其某截面的圓周上沿軸向45o 方向貼了兩個(gè)電阻應(yīng)變片 ,組成半橋。已知軸徑d=40mm, 彈性模量 E=2.0 1011Pa, 泊松比0.3 。若由靜態(tài)應(yīng)變儀測(cè)得讀數(shù)為1000 , 求該軸所受的扭矩大小?9 4 一構(gòu)件受拉彎綜合作用, 試設(shè)計(jì)如何貼片阻橋才能進(jìn)行下述測(cè)試 : (1)只測(cè)彎矩 , 并進(jìn)行溫度補(bǔ)償, 消除拉力的影響; (2)只測(cè)拉力 ,并進(jìn)行溫度補(bǔ)償, 消除彎矩的影響。9 5 試述轉(zhuǎn)軸扭矩測(cè)量的原理和方法。9 6 有 一扭 矩 標(biāo) 定 小軸 , 其軸 徑d=30mm, 彈 性模 量E=2.01011Pa,泊松比0.3,加載力臂L=1000mm 。若用靜態(tài)應(yīng)變儀全橋測(cè)其應(yīng)力, 若加載50N時(shí) ,靜