【精品】機(jī)械工程測試技術(shù) 期末考試試題A

1、機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課程試題A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)果與_ 之差稱為_ 。3.將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高_(dá) ，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)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在 _。5調(diào)幅信號由載波的_攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的_ 攜帶信號的信息。6繪制周期信號的單邊頻譜圖，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信號的有效值又稱為_，有效值的平方稱為_，它描述測試信號的強(qiáng)度(信號的平均功率)。8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(diǎn)是_

2、，后者頻譜特點(diǎn)是_。9.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_。10.連續(xù)信號與進(jìn)行卷積其結(jié)果是： _。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)制信號與載波信號( )。A相乘 B相加 C相減 D.相除3描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是( )。A相關(guān)函數(shù) B拉氏變換 C傅氏變換 D.傅氏級數(shù)4下列函數(shù)表達(dá)式中，( )是周期信號。ABC5時(shí)域信號的時(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

3、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)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成（ ）A.0° B45° C90° D30°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.信號分析和處理必需遵循的原則有哪幾點(diǎn)？（4分）2.周期信號的頻譜具

4、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，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為，輸出為）。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）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，上下貼片位置對稱，應(yīng)變

5、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)的輸出電壓五、綜合設(shè)計(jì)題（共10分）請選擇以下兩種測量要求其中的一種，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程（包括傳感器的選用，傳感器的安裝，信號的傳輸，信號的分析和處理等內(nèi)容），并簡述其過程。（1）針對載重卡車載物量進(jìn)行過磅測量，試設(shè)計(jì)一測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，對軸的扭振進(jìn)行測量和監(jiān)控，試設(shè)計(jì)一測試裝置并說明其工作原理。機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課程A答案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傅氏三角級數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)；傅氏

6、復(fù)指數(shù)級數(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)圖像平移至位置處題號12345678910答案CADCBABDAC1.信號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.周期信號的頻譜具有哪幾個(gè)特點(diǎn)？（6分）答： 周期信號的頻譜是離散的。（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，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

7、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）。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)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

8、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（測試信號）的控制下，使載波信號（工作信號）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，常常是一些緩變的電信號。（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20分，每小題10分）1.求如圖所示三角脈沖信號的頻譜。解：一個(gè)周期內(nèi)的表達(dá)式為：（2）因?yàn)闉榕己瘮?shù)，所以， （1）（2）出此得的三角函數(shù)形式傅里葉級數(shù)展開為（1）n次諧波分量的幅值（1）n次諧波分量的相位（1）畫出的頻譜如圖所示。（2）2.用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對稱，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