机械工程测试技术试题及答案(成人教育).doc

一、填空题（本题共分１、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是的。 ２、均方值Ψx2表示的是信号的强度，它与均值μx、方差σx2的关系是x2=Hx2+óx2。 ３、测试信号调理电路主要有。 ４、测试系统的静态特性指标有。 ５、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的。６、传感器按信号变换特性可分为。 ７、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于。 ８、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合的变化，才能使输出有最大值。９、信号分析的过程主要包括：。10、系统动态特性在时域可用来描述，在复数域可用来描述，在频域可用来描述。 11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对信号有放大作用。 12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在。 13、压控振荡器的输出电压是方波信号，其与输入的控制电压成线性关系。 14、调频波的解调又称，其解调电路称为。 15、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。 16、滤波器的频率分辨力主要由其决定。 17、对于理想滤波器，滤波器因数λ＝。 18、带通滤波器可由低通滤波器（fc2）和高通滤波器（fc1）而成（fc2 fc1）。 19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。 共分10分） 答: 测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。 测量对象 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。是测试系统中的关键部件。 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）显示、记录部分：作用是输出测试结果。 说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分） 答:相同之处在于：都是将被测量的变化转换为电阻的变化，且dR/R=(1+2H)ε+λEε,其中H为材料的泊桑比，E为材料的弹性模量，(1+2H)ε是由几何尺寸变化引起的阻值变化，λEε是由电阻率的变化引起的阻值变化。 不同的是:电阻应变片是利用导体形变引起的阻值变化，所以dR/R≈(1+2H)ε，S≈1+2H；而半导体应变片是利用半导体材料的压阻效应使电阻率发生变化引起电阻变化。所以dR/R=λEε，S≈λE。 各自的优点分别为：电阻丝应变片具有相当高的适应性；半导体应变片的灵敏度高，一般为电阻丝应变片的50-70倍。 选用传感器的原则是什么？（10分） 答:基本原则是：选用的传感器其性能应当与被测信号的性质相匹配。 静态特性方面：a、应使被测量的变化范围在传感器的线性范围以内，并保证线性误差在允许范围内；b、传感器的分辨率（力）从数据上应小于测量要求的分辨率（力）c、满足实际要求的条件下，精度不宜过高。 三、综合分析题（共50分） 已知信号x(t)=e-t (t≥0)， (1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。 (2) 求x(t)的自相关函数Rx (τ) 。（10分） 答: 1、x(f)= x(t) e-j2ftdt=- [e(-j2f-1)]= 则│x(f)│= (f)=-arctg(2f) 频谱图如下： (2) Rx()=x(t)x(t+)dt==e=e-τ 二阶系统的阻尼比ξ=0.2，求ω=ωn时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差不大于10％， 应取多大阻尼比？。 （10分） 答:对于二阶系统：当w=wn时，A(w) =1/2ζ，=-90。Χ100%=150%Am 相位误差=ф(w)= -90。 ∣ A(w)-1∣≤0.1 即0.9≤A(w)≤1/2ζ≤0.1 ∴1/2.2≤ζ≤1/1.8, 一电容传感器，其圆形极板r = 4mm，工作初始间隙δ0 =0.3mm， （1）工作时如果传感器的工作间隙变化Δδ=±2μm，求电容的变化量。 （2）如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF，读数仪表灵敏度S2=5格/mv，在Δδ=±2μm时，读数仪表的指示值变化多少格？（ε0 = 8.85×10-12 F/m） (8分)S==-=-4.94×10-9F/m ∴当=2Hm时，=S?=-4.94×10-9F/m×（2×10-6m）=-+9.88×10-15F 读取仪表的变化格数为：9.88×10-15×1012S1?S2=9.88×10-3×100×5=4.94（格） 已知RC低通滤波器的R=1KΩ，C=1MF，当输入信号μx= 100sin1000t时， 求