机械工程测试技术思考题(含答案).pdfVIP

思考题 0. 测试的概念与测试的目的。 概念：测试包括测量和试验两反面的含义，是指具有试验性质的测验或测量与试验的综合 目的：提供被测对象的质量依据；提供机械工程设计、制造、研究所需要的信息 1．动态测试系统一般有哪几部分组成（画出框图）？各部分的作用？ 试验装置：是被测对象处于预定状态下，并将其有关方面的内在联系充分显露出来，以便进行有效测 量的一种专门装置。 测量装置：把被测量通过传感器变成电信号，经过后接仪器的变换、放大、运算，变成易于处理和记 录的信号的装置。 数据处理装置：将被测装置输出的信号进一步处理，以排除干扰和噪声污染，并清楚的估计测量数据 的可靠程度。 显示记录装置：将被测对象所测得的有用信号及其变化过程显示或者记录下来的装置。 2．动态测试主要应用在机械工程的哪些领域，简单说明其原理。 产品质量检测，性能评价；生产过程监控；设备状态监控与故障诊断；科学研究，探索未知世界。 3．信号分为那几类？各类信号有何特点？ 按实际用途分：广播信号，电视信号，雷达信号，控制信号，通信信号，遥感信号 按信号所具有的时间函数特性分：确定性信号与非确定性信号、能量信号与功率信号、时限信号与频 限信号、连续时间信号与离散时间信号等 4．本课程学习的主要的信号分析的方法有那些？ 函数分析，时域统计分析，幅值域分析 5．信号的时域描述、频域描述有何意义？说明频谱分析的物理意义。 6．周期信号、非周期信号的频谱以及离散信号的频谱有何特点？ 周期信号的频谱：离散的；每条谱线只出现在基波频率的整数倍上，基波频率是各高次谐波分量频率 的公约数；各频率分量的谱线高度表示该次谐波的的幅值和相位角。 非周期信号用幅值谱密度、相位/能量谱密度描述是连续的。 7．用图形表达FT 中时间比例性、时移特性、频移特性。 8．几种典型信号的频谱及数学表达式，用图形及公式表达δ（t）与其他函数的卷积。 P77，图2.3.4 9．互相关函数的物理意义。自相关函数互相关函数有何特点？ 信号分析中，相关表述两个信号（或一个信号的不同时刻）之间的线性关系或相似程度。 自相关函数是匸的偶函数，互相关函数为非奇非偶函数；自相关函数在匸=0 时为最大值，并等于该 信号的均方值；周期函数的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不具有原函数的相位信息；两周 期信号的互相关函数仍然是同频率的周期信号，但保留了原信号的相位差信息；两个非同频率的周期 信号互不相关。 10． 举三个例子说明相关函数在不同项目中的工程应用，说明其工作原理。 利用具有一定关系的信号源在不同时间所引起的相似性，因此比较相似性，只有在信号重叠时才具有 最大值，根据时间位移就可以算出速度。 11． 频谱图与频率响应特性图有何区别？ 频谱图表示了频率随时间的变化规律 频率响应函数是有互谱与自谱的比值求得的，它是一个复矢量，保留了幅值大小与相位信息，描述了 系统的频域特性 12． P94，2.8 13． P96，2.21 14． 什么是测试系统的静态传递特性？常用哪些量来表征？ 描述测试系统静态测量时的输入输出关系的方程、图形、参数等称为测试系统的静态传递特性。 常用的主要表征参数有：静态传递方程与定度曲线、灵敏度、线性度、回程误差、灵敏度阀、漂移等。 15． 什么是校准曲线？如何获得校准曲线？ 在一定条件下，表示被测量值与仪器仪表实际测得值之间关系的曲线。 16． 解释灵敏度、线性度、回程误差、飘移 灵敏度：测试系统在静态测量时，输出量的增量与输入量的增量之比的极限值； 线性度：定度曲线接近拟合直线的程度； 回程误差：系统的迟滞（输入量又小增大和由大减小过程中，对应于同一输入量所得到的输出量存在 差值的现象）的程度； 漂移：正常使用条件下，输入量不发生任何变化，而测试系统得输出量在经过一段时间后却发生了改 变的现象。 17． 什么是测试系统的动态特性？通常用什么表示测试系统的动态特性？ 被测物理量随时间变化的测量称为动态测量，于此相应，描述测试系统动态测量时输入与输出之间函 数关系的方程、图形、参数称为测试系统的动态传递特性； 常用时间响应和频率响应来表示测试系统的动态特性。 18． 说明频率响应函数的物理意义。 频率响应函数是有互谱与自谱的比值求得的，它是一个复矢量，保留了幅值大小与相位信息，描述了 系统的频域特性。 19．