机械工程测试技术经典简答题最全汇总
机械工程测试技术
机械工程测试技术总复习题一、是非题1. 测试技术的基本任务是获取有用的信息。
()2. 从时域看,系统的输出是其输入与该系统脉冲响应函数的乘积。
()3. 信号的时域描述,以频率(f或ω)为独立变量;而信号的频域描述,以时间(t)为独立变量。
()4.非周期信号的频谱是连续的。
()5.时间常数τ是一阶传感器动态特性参数,时间常数τ越小,响应越快,响应曲线越接近于输入阶跃曲线。
()6.对于被测量的线性系统,如果绝对式传感器的质量不可忽略,那么该系统的固有频率比没有附加质量时有所提高。
()7.测试装置的动态特性可以用传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数进行数学描述。
()8.传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同。
()9.重复性误差的大小决定测量数值的精密度()10.满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为常数和相频特性与频率成非性关系。
()11.信号当时间尺度在压缩时,则其频带变窄,其幅值变小。
()12.为了减小负载误差,放大器的输入阻抗一般是很小的。
()13.互相关函数是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。
()14. 若系统是完全线性的,则输入输出的相干函数一定为1。
()15.已知x(t)=12sinωt ,δ(t)为单位脉冲函数,则积分∫x(t)δ(t−π2ω)+∞−∞dt =-12ωcosωt。
()16. 如果一个信号的最高频率为50Hz,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率至少大于50 Hz。
()17.频率混叠是由于采样频率过低引起的,泄漏则是由于信号截断所引起的。
()18.窗函数频谱的主峰瓣越窄,旁瓣幅度越小,用其截取信号所引起的误差越小。
()19.恒带宽滤波器的中心频率越高,其带宽越宽。
()20. 带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc l,其带宽B= fc2 – fc l;若其带宽为1 / 3倍频程则fc2=21/3(或1. 26)fc l。
()21.RC低通滤波器中的RC值越大,则其上限截止频率越大。
机械工程测试技术基础-简答题汇编
一、 信号及其描述1、周期信号频谱的特点:①离散性——周期信号的频谱是离散的;②谐波性——每条谱线只出现在基波频率的整数倍上,基波频率是诸分量频率的公约数;③收敛性——谐波分量的幅值按各自不同的规律收敛。
2、傅里叶变换的性质:奇偶虚实性、对称性、线性叠加性、时间尺度改变特性、时移和频移特性、卷积特性、积分和微分特性。
3、非周期信号频谱的特点:①非周期信号可分解成许多不同频率的正弦、余弦分量之和,包含了从零到无穷大的所有频率分量;②非周期信号的频谱是连续的;③非周期信号的频谱由频谱密度函数来描述,表示单位频宽上的幅值和相位;④非周期信号频域描述的数学基础是傅里叶变换。
二、测试装置的基本特性1、测量装置的静态特性是在静态测量情况下描述实际测量装置与理想时不变线性系统的接近程度。
线性度——测量装置输入、输出之间的关系与理想比例关系的偏离程度。
灵敏度——单位输入变化所引起的输出变化。
回程误差——描述测量装置同输入变化方向有关的输出特性,在整个测量范围内,最大的差值称为回程误差。
分辨力——能引起输出量发生变化的最小输入量。
零点漂移——测量装置的输出零点偏离原始零点的距离,它是可以随时间缓慢变化的量。
灵敏度漂移——由于材料性质的变化所引起的输入与输出关系的变化。
2、传递函数的特点:①()s H 与输入()t x 及系统的初始状态无关,它只表达系统的传输特性;②()s H 是对物理系统的微分描述,只反映系统传输特性而不拘泥于系统的物理结构;③对于实际的物理系统,输入()t x 和输出()t y 都具备各自的量纲;④()s H 中的分母取决于系统的结构。
3、一阶测试系统和二阶测试系统主要涉及哪些动态特性参数,动态特性参数的取值对系统性能有何影响?一般采用怎样的取值原则? 答:测试系统的动态性能指标:一阶系统的参数是时间常数τ;二阶系统的参数是固有频率n ω和阻尼比ξ。
对系统的影响:一阶系统的时间常数τ值越小,系统的工作频率范围越大,响应速度越快。
机械工程测试技术考试题及答案
机械工程测试技术考试题及答案一、选择题1.机床主轴的主要用途是: A. 固定工件 B. 固定刀具 C. 固定主轴箱 D.转动刀具和工件答案:D2.齿轮传动的优点是: A. 传动效率高 B. 传动平稳 C. 转速范围广 D. 传动比可调答案:A、B、C、D3.测量中一个刻度最小的量值称为: A. 分度 B. 标准量 C. 刻度 D. 分度带答案:A二、填空题1.若要进行精密测量,需要使用________测量工具进行测量。
答案:微型2.热处理是通过对材料进行加热和________控制来改变其组织和性能。
答案:冷却3.润滑油的主要作用是减少________和________之间的摩擦。
答案:金属、金属三、简答题1.请简要描述传动结构中的平面副和柱面副的区别与应用领域。
答:平面副是一个简单的副,由于平面的所有点只有两个不受约束的旋转自由度,因此平面副的应用广泛。
常见的平面副有滑动副、齿轮副等。
柱面副是由一个圆柱面接触和约束的副,它具有更高的刚度和承载能力,因此适用于承受大载荷和高速旋转的场合。
柱面副常用于轴承、齿轮传动等。
2.请简要介绍机械工程中常用的热处理方法,并说明其作用。
答:机械工程中常用的热处理方法包括淬火、回火、退火等。
淬火是将材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却,以使材料获得高硬度和韧性。
回火是将经过淬火的材料加热至较低的温度,然后冷却,在一定程度上降低材料的硬度和提高韧性。
退火是将材料加热到一定温度,然后缓慢冷却,以改变材料的组织结构,提高材料的可加工性和塑性。
四、论述题请论述机械工程测试技术在产品质量控制中的应用。
答:机械工程测试技术在产品质量控制中起着重要作用。
通过对产品进行各种性能指标的测试和检测,可以实时监测产品的质量状况,并对产品进行调整和改进。
测试技术可以通过检测产品的尺寸、形状、力学性能等方面的指标,来评估产品的质量水平。
通过合理选择和应用测试技术,可以有效地提高产品的质量控制水平,避免不合格品的出现,提高产品的竞争力和市场占有率。
机械工程测试技术试题及答案
A 电压
B 电荷
C 微分
D 积分
8. 在测量位移的传感器中,符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是
D 传感器。
A 电容式
B 压电式
C 电阻式
D 电涡流式
9. 信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率,可将磁带
B
,也可到达分析的目的。
A 重放速度放快 B 重放速度放慢 C 重放速度不变 D 多放几次
9. 〔 F 〕压电式加速度计的灵敏度越高,其工作频率越宽。
10.〔 T 〕假设系统是完全线性的,那么输入输出的相干函数一定为 1。
四、简答题〔每题 5 分,共 30 分〕
1. 周期方波的傅立叶级数展开式为
x(t)
8A
sin
0
t
1 3
sin
30t
1 5
sin
50t
试绘出该周期方波的单边幅值谱,并说明其频谱特点。
固定电阻组成电桥,供桥电压为 4V,并假定负载电阻无穷大,当应变片的应
变为 1000 时,分别求出单臂、双臂电桥的输出电压
单臂:
V u y
R 4R
u0
1 4
R R
u
0
1 4
Su
0
1 2.5 1000 106 4
4
2.5 103
双臂:
2分
V u y
R 2R
u0
1 2
R R
u
0
1 2
Su
0
1 2.5 1000 106 2
象,采样频率应该大于 100Hz。 5.在桥式测量电路中,根据其鼓励电压〔或工作电压或桥压或电源〕的性质,
可将其分为直流电桥与交流电桥。 6.金 属 电 阻 应 变 片 与 半 导 体 应 变 片 的 主 要 区 别 在 于 : 前 者 利 用 导体
机械工程技术技术基础简答题
1、什么是测试?说明测试系统的构成及各组成部分的作用。
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。
(1)测量对象(2)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。
(3)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。
(4)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)(5)显示、记录部分:作用是输出测试结果。
2、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点,各有何优点?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 +λ Eε ,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,λ Eε 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=λ Eε ,S≈λ E。
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。
3、选用传感器的原则是什么?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。
(1)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。
4、什么是测试?简述测试技术的含义。
(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。
(1)测量对象(2)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。
机械工程测试技术试题(含答案)
一、选择题1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的____2__倍.2、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有__时域法_和 __频域法_.3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__压电效应____。
4、传感器的静态特性中,输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___灵敏度___。
6、信息与信号二者间关系是___信息在信号之中___。
7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值,表明其中一个信号和另一个信号时移t 0时,相关程度___最高__。
8、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的___被测量__越小。
9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取(有用信号)10、时域信号的时移,则频谱变化为( 相移 )11、 记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽(变窄,幅值增高)12、 用二阶系统作测量装置时,为获得较宽的工作频率范围,则系统的阻尼比应(接近1/√2 )13、 对二阶系统输入信号x (t)=A1sinw1t+A2sinw2t ,则系统稳态输出方程的通式为(A1'sin (w1t+φ'1)+A2'sin(w2t+φ2'))14、 概率密度函数提供了随机信号(沿幅值域分布)的信息15、 在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是(电涡流式)16、 只使在fe 1~fe 2间频率的信号通过,应采用(带通)滤波器17、 在选用振子时,除了使阻尼比接近0.7外,应使被测正弦信号的最高频率fm (≤(0.5-0.6) )振动子的固有频率fn18、 为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用(电荷)放大器。
19、 当τ→∞时,信号x(t )的自相关函数Rx(τ)呈周期性变化,说明该信号(含有周期成份)。
20、 正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息(丢失)21、 不能用确定的数学公式表达的信号是(随机)信号。
22、 非线性度是表示定度曲线(偏离其拟合直线)的程度.23、 自相关函数一定是(偶)函数。
机械工程测试技术试卷集锦 有答案
《机械工程测试技术基础》试题1一、 填空题(20分,每空1分)1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为 和 。
2.测量结果与 之差称为 。
3.将电桥接成差动方式习以提高 ,改善非线性,进行 补偿。
4.为了 温度变化给应变测量带来的误差,工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。
5.调幅信号由载波的 携带信号的信息,而调频信号则由载波的 携带信号的信息。
6.绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 。
7.信号的有效值又称为 ,有效值的平方称为 ,它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。
8.确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是 ,后者频谱特点是 。
9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是 和 。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 。
其几何意义是 。
二、 选择题(20分,每题2分)1.直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度将( )。
A .增大 B .减少 C.不变 D.变化不定 2.调制可以看成是调制信号与载波信号( )。
A 相乘 B .相加 C .相减 D.相除得分3.描述周期信号的数学工具是( )。
A .相关函数B .拉氏变换C .傅氏变换 D.傅氏级数 4.下列函数表达式中,( )是周期信号。
A .5cos100()0tt x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()atx t et t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t t t ππ=+-∞<<+∞5.时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为( )。
A .频带变窄、幅值增高 B .频带变宽、幅值压低 C .频带变窄、幅值压低 D .频带变宽、幅值增高 6.非线性度是表示定度曲线( )的程度。
A .偏离其拟合直线B .接近真值C .正反行程的不重合 7.一般来说,测试系统的灵敏度越高,则其测量范围( )。
机械工程测试技术考题
机械工程测试技术考题1. 引言机械工程测试技术是机械工程领域的核心内容之一。
通过测试技术的应用,可以对机械产品的性能、质量和可靠性进行评估和验证,为产品的设计、制造和改进提供有力支持。
本文将介绍机械工程测试技术考题,包括力学测试、热学测试、材料测试和振动测试方面的问题。
2. 力学测试2.1 刚性体力学测试1.什么是刚性体力学测试?请简要描述其应用领域和测试方法。
2.刚性体的应力和应变有何特点?如何计算刚性体的应力和应变?3.刚性体力学测试中常用的测试仪器有哪些?请列举并简要描述其功能和特点。
2.2 弹性体力学测试1.什么是弹性体力学测试?请简要描述其应用领域和测试方法。
2.弹性体的应力和应变有何特点?如何计算弹性体的应力和应变?3.弹性体力学测试中常用的测试仪器有哪些?请列举并简要描述其功能和特点。
3. 热学测试3.1 温度测试1.温度测试是热学测试中的重要内容,请简要描述温度测试的目的和方法。
2.温度测试中常用的测试仪器有哪些?请列举并简要描述其功能和特点。
3.温度传感器有哪些常见类型?请分别介绍其原理和适用范围。
3.2 热导率测试1.热导率是热学性质的重要参数,请简要描述热导率测试的目的和方法。
2.热导率测试中常用的测试仪器有哪些?请列举并简要描述其功能和特点。
3.热导率测试中常用的样品制备方法有哪些?请简要描述其中一种方法。
4. 材料测试4.1 材料力学性能测试1.材料力学性能测试是材料测试的基础,请简要描述材料力学性能测试的目的和方法。
2.材料强度、韧性和硬度有何特点?如何计算材料的强度、韧性和硬度?3.材料力学性能测试中常用的测试仪器有哪些?请列举并简要描述其功能和特点。
4.2 材料疲劳性能测试1.材料疲劳性能测试是材料测试的重要内容,请简要描述材料疲劳性能测试的目的和方法。
2.材料疲劳寿命和疲劳极限有何特点?如何计算材料的疲劳寿命和疲劳极限?3.材料疲劳性能测试中常用的测试仪器有哪些?请列举并简要描述其功能和特点。
机械工程测试技术基础简答
电桥的平衡条件是:
(2’)
4.有人在使用电阻应变片时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。试问,在半桥上各串联一片的情况下,是否可以提高灵敏度?为什么?(5分)
答:不能提高灵敏度。因为半桥双臂时,其输出电压为:
(2’)
当量桥臂各串联电阻应变片时,其电阻的相对变化量为(2’)
6.为什么要采取相应的温度补偿措施?
答:温度的变化会引起电阻值的变化,从而造成应变测量结果的误差。由温度变化所引起的电阻变化与由应变引起的电阻变化往往具有同等数量级,绝对不能掉以轻心,因此,通常要采取相应的温度补偿措施,以消除温度变化所造成的误差。
7.压电式传感器的工作原理? பைடு நூலகம்
答:压电式传感器的工作原理是利用某些物质的压电效应。
11.信号显示与记录的目的?
答:(1)测试人员通过显示仪器观察各路信号的大小或实时波形 (2)及时掌握测试系统的动态信息,必要时对测试系统的参数做相应调整 (3)记录信号的重现 (4)对信号进行后续的分析和处理。
12.为使各带通滤波器的带宽覆盖整个分析的频带,它们的中心频率能使相应的带宽恰好相互衔接,采取的措施?
4.减轻负载效应的办法?
答:(1)提高后续环节的输入阻抗 (2)在原来两个相联接的环节之中,插入高输入阻抗,低输出阻抗的放大器 (3)使用反馈或零点测量原理。
5.金属丝电阻应变片与半导体应变片的主要区别?
答:金属丝电阻应变片利用导体形变引起电阻的变化,半导体应变片利用半导体电阻率变化引起电阻变化。
即仍然没有发生变化,故灵敏度不变。要提高灵敏度只能将双臂电桥改为全桥连接。这时。(1’)
机械工程测试技术基础复习题
机械测试复习题一、填空题1、信号的有效值称为,有效值平方称为,它描述测试信号的强度。
2、测试装置特性可分为特性和特性。
3、具有的材料称为压电材料,常用的压电材料有和。
4、电容式传感器有、和三种,其中灵敏度最高。
5、霍尔元件是利用了半导体元件的特性。
6、周期信号的频谱是的,而非周期信号的频谱是的。
7、测试系统的静态特性指标有、、等。
8、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值,是定度曲线的。
9、测试信号调理电路主要有、、。
10、根据载波受调制的参数的不同,调制可分为、、。
11、压电加速度计有两种灵敏度表示方法:和。
12、滤波器频率分辨力主要由其决定。
13、通常把频率范围在到赫兹之间能引起人类听觉的声音称为音频声。
14、测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为和。
15、激光全息技术利用光的和原理,形成物体的三维图像。
16、传感器按信号变换特性可分为、。
17、动态应变仪同时设电阻和电容平衡旋钮,原因:导线间存在。
18、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。
19、测试系统的线性度和滞后度是由引起的;而重复性误差是由引起的。
20、压控振荡器输出电压是方波信号,其频率与输入控制电压成关系。
21、调频波的解调又称 ,其解调电路称为。
22、非周期信号可分为非周期信号和信号。
23、用滤波方法从信号提取频率成分越窄,即带宽越,需要时间就越。
24、调幅信号由载波的携带信号的信息,而调频信号则由载波的携带信号的信息。
25、直流电桥的平衡条件是。
26、列出三种位移测量传感器名称、、位移传感器。
27、按光纤的作用不同,光纤传感器可分为和两种类型。
28、滤波器因素λ= ,理想的滤波器的λ= 。
29、信号调制有、、和三种类型,将调制高频振荡的缓变信号称为调制波,载送缓变信号的高频振荡称为,经调制后的高频振荡波称为已调波。
二、单选题1、无需经过函数关系计算,通过测量仪器得到被测值的测量为()A.间接测量B. 直接测量C. 组合测量D.比较测量2、测量仪器在标准条件下所具有的误差为()A.基本误差B. 允许误差C. 随机误差D.系统误差3、不属于测量装置静态特性的是()A.线性度B. 灵敏度C.回程误差D.时间常数4、不是测量装置常用接地方式的是()A.并联接地B. 串联接地C. 单点接地D.模拟地和数字地5、不属于测量装置的是()A.传感器B. 检测器C.测量变换器D.等断面梁6、按一定时间间隔周而复始重复出现,无始无终的信号为()A.准周期信号B.周期信号C. 瞬变周期信号D.随机信号7、描述测量系统特性时域的函数是()A.脉冲响应函数B. 传递函数C. 频率响应函数D.稳态正弦函数8、半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的()A.负载效应B. 压电效应C. 霍尔效应D.压阻效应9、不属于电感式传感器的是()A.变阻器式 B可变磁阻式 C.涡流式D.差动变压器式10、不属于光电效应的是()A外光电效应 B内光电效应 C.光敏效应 D.光生伏打效应11、红外探测器是将辐射能转化成电能的传感器,按其工作原理可分为()A.热探测器和光子探测器B. 热电偶和热敏电阻探测器C.气动和热释电探测器12、在直流电桥中,若相邻两桥臂电阻同向变化,输出电压变化抵消;若相邻两桥臂电阻反向变化,输出电压变化迭加。
机械工程测试技术基础简答题小抄
2.1一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载?可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载.2.2反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点?反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向便促使运动。
3.1为什么直流电动机直接启动时启动电流很大?电动机在未启动前n=0,E=0,而R a很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.I st=U N/R a3.2他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求?如何实现?1 启动电流不要过大,2不要有过大的转矩.可以通过两种方法来实现电动机的启动一是降压启动 .二是在电枢回路内串接外加电阻启动.3.3直流电动机用电枢电路串电阻的办法启动时,为什么要逐渐切除启动电阻?如切出太快,会带来什么后果?如果启动电阻一下全部切除,,在切除瞬间,由于机械惯性的作用使电动机的转速不能突变,在此瞬间转速维持不变,机械特性会转到其他特性曲线上,此时冲击电流会很大,所以采用逐渐切除启动电阻的方法.如切除太快,会有可能烧毁电机. 3.4转速调节(调速)与固有的速度变化在概念上有什么区别?速度变化是在某机械特性下,由于负载改变而引起的,二速度调节则是某一特定的负载下,靠人为改变机械特性而得到的.3.5他励直流电动机有哪些方法进行调速?1、改变电枢电路外串接电阻R ad、改变电动机电枢供电电压、改变电动机主磁通3.6直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区别何在?电动机的电动状态特点是电动机所发出的转矩T的方向与转速n的方向相同.制动状态特点使电动机所发的转矩T的方向与转速n的方向相反3.7他励直流电动机有哪几种制动方法?反馈制动、反接制动、能耗制动5.15异步电动机有哪几种调速方法?各种调速方法有何优缺点?1.调压调速这种办法能够无级调速,但调速范围不大2.转子电路串电阻调速这种方法简单可靠,但它是有机调速,随着转速降低特性变软,转子电路电阻损耗与转差率成正比,低速时损耗大。
机械工程测试技术试题及答案(成人教育)
、填空题(本题共20分,每个空格0.5分)2、 均方值 ¥ x 2表示的是信号的强度,它与均值卩X 、方差(T X 2的关系是02=『+ 62。
3、 测试信号调理电路主要有 电桥、放大、调制解调电路 。
4、 测试系统的静态特性指标有「线性度、灵敏度、回程误差 。
5、 灵敏度表示系统输出与输入之间的比值,是定度曲线的 斜率。
6、 传感器按信号变换特性可分为 组合型、一体型。
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 趋于定值。
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 相邻相反、相对相同的变化,才能使输出有最大值。
9、 信号分析的过程主要包括:信号加工、信号变换。
10、 系统动态特性在时域可用 传递函数来描述,在复数域可用 频率函数来描述,在频域可用 脉冲响应来描述。
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 差模信号有放大作用。
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 分布电容。
13、 压控振荡器的输出电压是方波信号,其频率与输入的控制电压成线性关系。
14、调频波的解调又称 鉴频,其解调电路称为 鉴频器。
15、滤波器的通频带宽和响应时间成 反比关系。
16、滤波器的频率分辨力主要由其 带宽决定。
17、对于理想滤波器,滤波器因数 入=1of c2)和高通滤波器(f c1)串联而成(f c2> f c1 )o系统误差引起的;而重复性误差是由 随机误差引起的。
二、简答题(本题共30分,每小题10分)1、什么是测试?说明测试系统的构成及各组成部分的作用。
(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。
(1) 测量对象(2) 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。
机械工程测试技术习题-简答题、分析题
机械工程测试技术习题-简答题、分析题一、简答题1、什么是热电偶的热电效应?其产生的热电动势由哪两部分构成?两种不同的导体或半导体A和B组合成闭合回路,若导体A和B的连接处温度不同,则在此闭合回路中就有电流产生,也就是说回路中有电动势存在,这种现象叫做热电效应。
热电势由两部分组成,即温差电势和接触电势。
2、请写出五条选用传感器主要原则。
1.灵敏度(1)适当(2)多维测量交叉灵敏度小(3)与测量范围协调 2.响应特性(1)不失真(2)响应时间短(动态测量尤为重要) 3.线性(1)线性度好(2)线性范围宽4.可靠性可靠性高,考虑设计、制造、环境(油、粉尘、磁场、湿度) 5.精确度原则上精确度越高越好,但考虑经济性。
6.测量方式(1)接触式-非接触式(2)在线-非在线 7.其它体积,结构,价格,维修,采购和更换。
3、本门课程主要介绍了哪几类半导体传感器?1、磁敏传感器2、热敏电阻3、气敏传感器4、湿敏传感器5、固态图像传感器4、可以用哪些数学方法描述测量装置的动态特性?(1)采用初始条件为零的Laplace变换,可得传递函数;(2)采用初始条件为零的Fourier 变换,可得频响函数;(3)可以用脉冲响应函数来描述。
5、对于测试系统,其实现不失真测量的条件是什么?在时域,测试系统的输出y(t)与x(t)应满足y(t)=A0x(t-t0)。
在频域,幅频特性曲线是一条平行于频率轴的直线,即A(ω)=A0;相频特性曲线φ(ω)=-t0ω,式中A0、t0均为常数。
6、通常测试系统由哪几部分组成?简要说明各组成部分的主要功能。
测试系统的组成及主要功能如下:传感器—把被测量转换为电量;中间电路—对传感器输出信号进行转换和调理;显示记录装置—对来自中间电路的信号做显示和记录。
7、从电荷泄露的角度说明,为什么压电传感器通常用于测量动态信号?由于不可避免地存在电荷泄露,利用压电传感器测量静态或准静态量值时,必须采取一定措施,使电荷从压电元件经测量电路的泄露减小到足够小的程度,很难做到;而动态测量时,电荷一直处于不断补充的状态,从而供给测量电路一定的电流,故压电传感器更适于动态测量。
机械工程测试技术经典简答题最全汇总
目录一、绪论 (3)1、什么是测试?有哪两种类型? (3)2、基本的测试系统由哪几部分组成? (3)3、测试技术有哪些应用? (3)4、测试技术的重要性? (3)5、测试技术的发展趋势? (4)6、什么是信息、信号、噪声? (4)7、测试工作的实质(目的 任务)? (4)8、测量按测量值获得的方法进行分类有哪些? (4)二、信号及其描述 (4)1、周期信号频谱的特点: (4)2、傅里叶变换的性质: (5)3、非周期信号频谱的特点: (5)4、简述信号的时域描述和频域描述? (5)5、什么是时域采样?采样定理是什么? (5)6、为什么采样间隔不能太大,也不能太小? (5)7、解释一下混叠、截断和泄漏? (5)8、自相关函数的性质有哪些? (6)9、互相关函数的性质有哪些? (6)10、信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点? (6)11、在机械工程中常见的有哪些参数的测量? (6)12、试叙述信号的采样和截断的过程是怎样实现的,结果如何? (6)三、测试装置的基本特性 (7)1、测量装置的静态特性是什么? (7)2、传递函数的特点: (7)3、一阶测试系统和二阶测试系统主要涉及哪些动态特性参数,动态特性参数的取值对系统性能有何影响?一般采用怎样的取值原则? (7)4、试说明测试系统的阻尼比 大多采用7.0~6.0的原因。
(8)5、什么是不失真测试,不失真测试的条件是什么? (8)6、线性时不变系统的主要性质有哪些? (8)7、什么是负载效应?减轻负载效应的办法? (9)8、简要说明如何求解测试装置动态特性的数学描述的3个函数,它们之间有何内在关系? (9)9、测试装置2个环节的串联后的频率响应函数与它的2个组成之间的关系是什么?为什么所有的系统都可以由一阶和二阶系统来组成? (9)四、常用传感器 (9)1、电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别?各有何优缺点?应如何针对具体情况来选用? (9)2、电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关?要提高灵敏度可采取哪些措施?采取这些措施会带来什么样后果? (10)3、光电传感器包含哪儿种类型?各有何特点?用光电式传感器可以测量哪些物理量? (10)4、何谓霍尔效应?其物理本质是什么?用霍尔元件可测哪些物理量? (10)5、试说明压电式加速度计、超声换能器、声发射传感器之间的异同点。
机械工程测试答案
一、填空题1.用已知标准标定好的仪器对某一未知量进行测量,不用任何运算得出结果的测量方法称( 直接测量 )。
2.按传感器的输入量进行分类,通常用被测物理量命名,常用的传感器有位移传感器、(位移传感器)、(力传感器)和(加速度传感器)等。
3.按传感器的能量关系进行分类,传感器可分为(参数式)和(发电式)两种。
4.线性度是指测试系统的输入与输出之间成(线性关系)的程度。
5.漂移是指测量系统在输入不变化的条件下,输出随( 时间)变化的现象。
6.精度反映测量结果与(真值)接近程度的量。
7.由制造应变片的材料不同,常用电阻应变片有两种,即:(金属应变片)和(半导体应变片)。
8.电容式传感器分为(变面积型)、(变极距型)、(变介质型)三类。
9.变磁阻电感式传感器根据改变磁阻的方式不同,分为(变面积型 )和(变气隙厚度型)两种。
10.压电传感器中,在静态力作用时,产生的电荷经本身的漏电阻漏,故不适合静态测量;而压电材料在交变力的作用下。
电荷会不断补充,以供给测量回路一定的电流,故适合于(动态测量)。
11.当载流导体或半导体处于与电流相垂直的磁场中时,在其两端将产生电位差,这种现象被称为(霍尔效应)。
12.基于内光电效应的光电器件有(光敏电阻);基于光生伏特效应的光电器件有(光电池)13.二、选择题1.灵敏度是测量系统在稳态下输出变化量与输入变化量的( B)。
A.真值 B.比值 C.平方差值 D.差值2.测量范围是指正常工作条件下,测量系统能够测量的被测量值的( D )。
A.大小B.上极限C.下极限D.大小区间3.按传感器的能量转换关系区分,属于参数式传感器的是(A)。
A.电阻应变式传感器 B.光电式传感器C. 磁电式传感器D.压电式传感器4.电涡流传感器是利用被测( B)的电涡流效应。
A非金属材料 B金属导电材料 C PVF2 D FCFS5.直流电桥电路的作用是将传感器敏感元件的电参数变化转换成( D )的变化。
机械工程测试技术复习题(有答案)
机械⼯程测试技术复习题(有答案)⼀,简答题1. 什么叫测试系统的频率响应函数?它和系统的传递函数有何关系?答:测试装置输出信号的傅⾥叶变换和输⼊信号的傅⾥叶变换之⽐称为装置的频率响应函数,若在系统中的传递函数H(s)已知的情况下,令H(s)中的s=jw 便可求得频率响应函数。
2. 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些?答:静态特性:(1)线性度,(2)灵敏度,(3)回程误差,(4)分辨率,(5)零点漂移和灵敏度漂移。
动态特性:(1)传递函数,(2)频率响应函数,(3)脉冲响应函数,(4)环节的串联和并联。
3. 在什么信号作⽤下,系统输出的拉斯变换就是系统的传递函数。
答:在单位脉冲信号作⽤下,(单位脉冲函数δ(t )=1)。
4. 为什么电感式传感器⼀般都采⽤差动形式?答:差动式电感器具有⾼精度、线性范围⼤、稳定性好和使⽤⽅便的特点。
5. 测试装置实现不失真测试的条件是什么?答:幅频和相频分别满⾜A(w)=A 0=常数,Φ(w )=-t 0w ;6. 对于有时延t 0的δ函数)(0t -t =δ,它与连续函数f (t )乘积的积分dt )(0?∞∞--t f t t )(δ将是什么?答:对于有时延t 0的δ函数)(0t -t =δ,它与连续函数f (t )乘积只有在t=t 0时刻不等于零,⽽等于强度为f (t 0)的δ函数,在(-∞,+∞)区间中积分则dt )(0?∞∞--t f t t )(δ=dt )(0∞∞--t f t t )(δ=f (t 0) 8. 巴塞伐尔定即的物理意义是什么?在时域中计算总的信息量等于在频域中计算总的信息量。
9. 试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外,还需电容平衡的原因?答:由于纯电阻交流电桥即使各桥臂均为电阻,但由于导线间存在分布电容,相当于在各桥臂上并联了⼀个电容,因此,除了有电阻平衡外,必须有电容平衡。
10.说明测量装置的幅频特性A(ω)和相频特性φ(ω)的物理意义。
机械工程测试技术基础试题及答案
机械工程测试技术基础试题及答案一、选择题1.机械工程测试技术是指通过什么手段对机械产品进行测试和评估?A. 理论研究B. 实验分析C. 数值仿真D. 生产制造答案:B. 实验分析2.机械工程测试技术的主要目的是什么?A. 验证理论模型B. 确保产品性能C. 降低成本D. 提高效率答案:B. 确保产品性能3.下列哪项不属于机械产品测试的主要指标?A. 功能性能B. 可靠性C. 经济性D. 操作性答案:C. 经济性4.机械工程测试技术中常用的测试方法有哪些?A. 静态测试和动态测试B. 理论模拟和数值分析C. 试验台架和原型测试D. 外部观察和内部检测答案:C. 试验台架和原型测试5.以下哪种测试技术可以模拟真实工作条件下的力学载荷?A. 外场测试B. 加速试验C. 静态测试D. 动态测试答案:D. 动态测试二、判断题1.模型试验是机械工程测试技术中常用的测试方法之一。
答案:正确2.机械工程测试技术只涉及实物试验,不包括数值评估。
答案:错误3.机械产品测试的主要指标包括功能性能、可靠性和经济性。
答案:正确4.机械工程测试技术可以通过外部观察和内部检测来进行。
答案:正确5.动态测试可以模拟真实工作条件下的力学载荷。
答案:正确三、简答题1.请简述机械产品功能性能测试的方法和步骤。
答:机械产品功能性能测试是对产品设计和制造过程中的关键性能进行验证的一项测试。
常用的方法包括静态测试和动态测试。
静态测试通过对机械产品进行外部观察、内部检测和可靠性分析来评估其功能性能;动态测试则通过在试验台架上对机械产品进行模拟工作条件下的运行,测量其参数并分析其响应来判断功能性能是否满足要求。
步骤包括确定测试目标和指标、选择合适的测试方法和工具、准备测试样机、执行测试并记录数据、分析测试结果并给出评估。
2.什么是机械产品可靠性测试?可靠性测试的目的是什么?答:机械产品可靠性测试是通过模拟实际工作环境和使用条件,对产品的性能进行定性和定量评估的一种测试方法。
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目录一、绪论 (3)1、什么是测试有哪两种类型 (3)2、基本的测试系统由哪几部分组成 (3)3、测试技术有哪些应用 (3)4、测试技术的重要性 (3)5、测试技术的发展趋势 (4)6、什么是信息、信号、噪声 (4)7、测试工作的实质(目的任务) (4)8、测量按测量值获得的方法进行分类有哪些 (4)二、信号及其描述 (4)1、周期信号频谱的特点: (4)2、傅里叶变换的性质: (5)3、非周期信号频谱的特点: (5)4、简述信号的时域描述和频域描述 (5)5、什么是时域采样采样定理是什么 (5)6、为什么采样间隔不能太大,也不能太小 (5)7、解释一下混叠、截断和泄漏 (5)8、自相关函数的性质有哪些 (6)9、互相关函数的性质有哪些 (6)10、信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点 (6)11、在机械工程中常见的有哪些参数的测量 (6)12、试叙述信号的采样和截断的过程是怎样实现的,结果如何 (6)三、测试装置的基本特性 (7)1、测量装置的静态特性是什么 (7)2、传递函数的特点: (7)3、一阶测试系统和二阶测试系统主要涉及哪些动态特性参数,动态特性参数的取值对系统性能有何影响一般采用怎样的取值原则 (7)4、试说明测试系统的阻尼比 大多采用7.0~6.0的原因。
(8)5、什么是不失真测试,不失真测试的条件是什么 (8)6、线性时不变系统的主要性质有哪些 (8)7、什么是负载效应减轻负载效应的办法 (9)8、简要说明如何求解测试装置动态特性的数学描述的3个函数,它们之间有何内在关系 99、测试装置2个环节的串联后的频率响应函数与它的2个组成之间的关系是什么为什么所有的系统都可以由一阶和二阶系统来组成 (9)四、常用传感器 (9)1、电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别各有何优缺点应如何针对具体情况来选用 (9)2、电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关要提高灵敏度可采取哪些措施采取这些措施会带来什么样后果 (10)3、光电传感器包含哪儿种类型各有何特点用光电式传感器可以测量哪些物理量 (10)4、何谓霍尔效应其物理本质是什么用霍尔元件可测哪些物理量 (11)5、试说明压电式加速度计、超声换能器、声发射传感器之间的异同点。
(11)6、有一批涡轮机叶片,需要检测是否有裂纹,简述检测方法并阐明所用传感器的工作原理。
(11)7、试分析差动变压器相敏检测电路的工作原理。
(11)8、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。
(12)9、电容式传感器有哪些有缺点说明其主要应用场合以及使用中应注意的问题。
(12)10、用压电式传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗为什么 (12)11、什么是压电效应逆压电效应 (12)12、什么是热电效应 (13)14、热电偶回路的特点 (13)15、简述涡流式传感器的工作原理 (13)16、为什么要采取相应的温度补偿措施 (13)17、压电式传感器的工作原理 (14)18、前置放大器电路的主要用途 (14)19、压电式传感器的应用 (14)20、传感器的选用原则 (14)21、电器式传感器包括哪几种,各自的工作原理如何 (14)五、信号的加工装置 (15)1、什么是调制调制的目的是什么如何实现对信号进行调幅和解调 (15)2、有人在使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。
试问,在下列情况下,是否可提高灵敏度说明为什么①半桥双臂各串联一片;②半桥双臂各并联一片。
(15)3、为什么在动态应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外,还设有电容平衡旋钮 (16)4、 试从调幅原理说明,为什么某动态应变仪的电桥激励电压频率为10kHz ,而工作频率为0~1500Hz (16)5、 什么是滤波器的分辨力与哪些因素有关 (16)6、为什么要采用相敏检波相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么 (16)7、信号显示与记录的目的 (16)8、恒带宽比滤波器与恒带宽滤波器的区别 (17)9、为使各带通滤波器的带宽覆盖整个分析的频带,它们的中心频率能使相应的带宽恰好相互衔接,采取的措施 (17)10、现有电阻1R 和2R ,电感L 和电容C ,连结成四臂交流电桥,试画出能满足电桥平衡的正确接桥方法,并写出该电桥的平衡条件。
(设激励为i u ,输出为o u )。
(17)11、调制波有哪几种分别说明其含义,并指出常用的有哪两种。
(18)12、下面四个图分别是哪一种滤波器的幅频曲线特性图,并说明各自的工作特征。
(18)一、绪论1、什么是测试测试方式有哪两种类型测试是测量与试验的概括,是人们借助于一定的装置,获取被测对象有相关信息的过程。
测试工作的目的是为了最大限度地不失真获取关于被测对象的有用信息。
分为:静态测试,被测量(参数)不随时间变化或随时间缓慢变化。
动态测试,被测量(参数)随时间(快速)变化。
2、基本的测试系统由哪几部分组成基本的测试系统由传感器、信号调理装置、显示记录装置三部分组成。
传感器:感受被测量的变化并将其转换成为某种易于处理的形式,通常为电量(电压、电流、电荷)或电参数(电阻、电感、电容)。
信号调理装置:对传感器的输出做进一步处理(转换、放大、调制与解调、滤波、非线性校正等),以便于显示、记录、分析与处理等。
显示记录装置:对传感器获取并经过各种调理后的测试信号进行显示、记录、存储,某些显示记录装置还可对信号进行分析、处理、数据通讯等。
(1)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。
(2)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。
(3)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)(4)显示、记录部分:作用是输出测试结果。
3、测试技术有哪些应用测试技术的主要应用:1. 产品的质量检测 2.作为闭环测控系统的核心 3. 过程与设备的工况监测 4. 工程实验分析。
4、测试技术的重要性测试技术是信息技术的重要组成部分,它所研究的内容是信息的提取与处理的理论、方法和技术。
现代科学技术的三大支柱:能源技术材料技术信息技术。
信息技术的三个方面:计算机技术、传感技术、通信技术。
5、测试技术的发展趋势测试技术的发展趋势: (1) 1. 传感技术的迅速发展智能化、可移动化、微型化、集成化、多样化。
(2)测试电路设计与制造技术的改进(3)计算机辅助测试技术应用的普及(4)极端条件下测试技术的研究。
6、什么是信息、信号、噪声信息:既不是物质也不具有能量,存在于某种形式的载体上。
事物运动状态和运动方式的反映。
信号:通常是物理、可测的(如电信号、光信号等),通过对信号进行测试、分析,可从信号中提取出有用的信息。
信息的载体。
噪声:由测试装置本身内部产生的无用部分称为噪声,信号中除有用信息之外的部分。
(1)信息和干扰是相对的。
(2)同一信号可以反映不同的信息,同一信息可以通过不同的信号来承载。
7、测试工作的实质(目的任务)测试工作的实质(目的任务):通过传感器获取与被测参量相对应的测试信号,利用信号调理装置以及计算机分析处理技术,最大限度地排除信号中的各种干扰、噪声,最终不失真地获得关于被测对象的有关信息。
8、测量按测量值获得的方法进行分类有哪些直接测量——指无需经过函数关系的计算,直接通过测量仪器得到被测值得测量。
(等精度直接测量和不等精度直接测量);间接测量——指在直接测量值的基础上,根据已知函数关系,计算被测量的量值的测量;组合测量——指将直接测量或间接测量与被测量值之间按已知关系组合成一组方程(函数关系),通过解方程组得到被测值得方法。
9、非电量电测法先将待测的非电量转换为电量,通过测量该电量来达到间接测量非电量的一种测量方法称为非电量电测法。
优点:(1)灵敏度高,准确性好,反应速度快;(2)可进行遥测遥控;(3)能连续进行测量,记录,并可采用计算机度一测量数据自动判断与计算;(4)测量范围广,量程变换方便。
二、信号及其描述1、周期信号频谱的特点:①离散性——周期信号的频谱是离散的;②谐波性——每条谱线只出现在基波频率的整数倍上,基波频率是诸分量频率的公约数;③收敛性——谐波分量的幅值按各自不同的规律收敛。
2、傅里叶变换的性质:奇偶虚实性、对称性、线性叠加性、时间尺度改变特性、时移和频移特性、卷积特性、积分和微分特性。
3、非周期信号频谱的特点:①非周期信号可分解成许多不同频率的正弦、余弦分量之和,包含了从零到无穷大的所有频率分量;②非周期信号的频谱是连续的;③非周期信号的频谱由频谱密度函数来描述,表示单位频宽上的幅值和相位;④非周期信号频域描述的数学基础是傅里叶变换。
4、简述信号的时域描述和频域描述答:直接测量或记录到的信号,一般是以时间为独立变量的,称其为信号的时域描述。
信号时域描述能反映信号幅值随时间变化的关系,而不能明显揭示信号的频率组成关系。
为了研究信号的频率结构和各频率成分的幅值,相位关系,应对信号进行频谱分析,把信号的时域描述通过适当方法变成信号的频域描述,即以频率为独立变量来表示信号。
5、什么是时域采样采样定理是什么时域采样:采样是在模数转换过程中以一定时间间隔对连续时间信号进行取值的过程,即间隔为s T 的周期单位脉冲序列()t g 去乘模拟信号()t x 得抽样信号()()()t g t x t x s =。
采样定理:为了避免混叠以使采样处理后仍有可能准确地恢复其原信号,采样频率s f 必须大于最高频率h f 的两倍,即h s f f 2>,这就是采样定理。
6、为什么采样间隔不能太大,也不能太小答:若采样间隔太小,则对定长的时间记录来说其数字序列就很长,计算工作量迅速增大;如果数字序列长度一定,则只能处理很短的时间历程,可能产生较大的误差。
若采样间隔太大,则可能丢到有用的信息。
7、解释一下混叠、截断和泄漏混叠、截断和泄漏:由于采样信号频谱发生变化,而出现高、低频成分发生混淆的现象称为混叠。
截断就是将信号乘以时域的有限宽矩形窗函数。
截断后信号的能量在频率轴分布扩展的现象称为泄漏。
8、自相关函数的性质有哪些自相关函数的性质:①()τx R 为实偶函数;②时延τ值不同,()τx R 不同,但0=τ时,()τx R 的值最大,并等于信号的均方值;③()τx R 值的取值范围为()2222x x x x x R σμτσμ+≤≤-;④当∞→τ时,()t x 和()τ+t x 之间不存在联系;⑤当信号()t x 为周期信号时,自相关函数()τx R 也是同频率的周期函数。