精品機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)期末考試試題A0001

1、【精品】機(jī)械工程測(cè)試技術(shù) -期末考試試題 A機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程試題 A一、填空題(20分，每空1分)1 .測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。工程測(cè)量可分為 ? 口 。2 .測(cè)量結(jié)果與 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(cè)量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在 05 .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)x(t)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(cè)試信號(hào)的強(qiáng) 度(信號(hào)的平均功率)o8

2、.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(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是 ?口。10 .連續(xù)信號(hào)x(t)與(t t0)進(jìn)行卷積其結(jié)果是：x(t) (t to) 。其幾何意義是。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)與載波信號(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()oA.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)。5cos10 t

3、當(dāng)t 0x(t)0當(dāng)t 0!B x(t) 20e' at| cos20 t ( t )C x(t) 5sin 20 t 10cos10 t ( t )5 .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 .接近真值 C .正反行程的不重合7 . 一般來說，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)量范圍()oA,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

4、.對(duì)于單向應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交 成（）A.00 B . 45° C . 90° D . 30°10 .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R1和R2 ,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Ui ,輸出為uO）o4 .在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，若在工作

5、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(cè)量？ （5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。2 .用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。具貼片及組橋方法如圖所示。已知''圖中R1 R1 R R2 120 ,上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)k 2應(yīng)變值 10 10 3,電橋供橋電壓ui 3V o試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓uo五、綜合設(shè)計(jì)題（共10分）請(qǐng)選擇以下兩種測(cè)量要求其中

6、的一種， 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程（包括傳感器的選用，傳感 器的安裝，信號(hào)的傳輸，信號(hào)的分析和處理等內(nèi)容），并簡述其過程。（1）針對(duì)載重卡車載物量進(jìn)行過磅測(cè)量， 試設(shè)計(jì)一測(cè)試裝置并說明其工作原理；（2）大功率傳動(dòng)軸在長時(shí)間的帶載運(yùn)轉(zhuǎn)下可能發(fā)生疲勞損壞，為了保證整機(jī)安全，防止事故的發(fā)生，對(duì)軸的扭振進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，試設(shè)計(jì)一測(cè)試裝置并說明其 工作原理。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程 A答案1.靜態(tài)測(cè)量；動(dòng)態(tài)測(cè)量2.被測(cè)真值；測(cè)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 28.離散的；連續(xù)的9.頻率響應(yīng)法；階躍響應(yīng)法10. x（t

7、3 ；把原函數(shù)圖像平移至t0位置處題號(hào)12345678910答案:C:A:DCBABDAC1.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)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失真； 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)。 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(shì)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。（203 .現(xiàn)

8、有電阻電和R2 ,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ui ,輸出為uo）。答:正確的接橋方法如圖所示：（3'）R1 R2 jwL電橋的平衡條件是:1 LjwC C )4 .有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)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：4 / 5【精品】機(jī)械工程測(cè)試技術(shù) -期末考試試題 AUo12ui(2')2 R R當(dāng)量橋臂各用聯(lián)電阻應(yīng)變片時(shí)，其電阻的相對(duì)

9、變化量為 WR K （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)Uoui R o(1')8 / 5因?yàn)閤為偶函數(shù)，所以bnn 1,2,3| (T)a。an T2 TT /2T/2x(t)dt2 t/22A , tdtT/2MXcosn 0tdt2A(n"74A(1)n 1 (n )204A1 2-t2T2 2T/22A, tcosn°tdt8A 1T2 (n 0)2 (cosn1)1,3,5|246 m(2')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(cè)試信號(hào)）的控制下

10、，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(cè)量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢 測(cè)變換后，常常是一些緩變的電信號(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(cè)量？ （5分）答：在機(jī)械工程的測(cè)試過程中，常見的參數(shù)測(cè)量有：應(yīng)力的測(cè)量；應(yīng)變的測(cè)量； 扭矩的測(cè)量、振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量；聲強(qiáng)測(cè)量；聲發(fā)射測(cè)量；位移的測(cè)量；流量的測(cè) 量；壓力的測(cè)量等。（每一種0.5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。解：一個(gè)周期內(nèi)的表達(dá)式為：空t(2')x(t)T2At T出此得x的三角函數(shù)形式傅里葉級(jí)數(shù)展開為4A-2"12n-2 cos A(an cos n 0t bn sin n 0t)一 n 12n次諧波分量的幅值A(chǔ) a2b2-22n （1，）n次諧波分量的相位arctanbn(1')畫出x的頻譜如圖所示（2'）2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。具貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中RR1 R2 R2 120上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)k 2應(yīng)變值 10 10 3,電橋供橋電壓ui 3V o試分別求出如圖組成橋路