机械工程测试技术基础简答题
机械工程测试技术基础试题及答案

1、什么是测试装置的静态特性?常用哪几个特性参数来描述?答:测试装置的静态特性就是指在静态测量情况下描述实际测试装置及理想定常线性系统的接近程度。
常用的特性参数有灵敏度、线性度和回程误差等。
2、实现不失真测试的条件是什么?分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。
答:测试装置实现不失真测试的条件是A(ω)=A0=常数φ(ω)=-t0ω为满足上述条件,对于一阶装置,时间常数τ原则上越小越好,对于二阶装置一般选取ξ=0.6~0.8,ω=0~0.58ωn.3、调制波有哪几种?分别说明其含义,并指出常用的有哪两种。
答:调制波有调幅波、调频波和调相波三种。
载波信号的幅值受调制信号控制时,输出的已调波称为调幅波;载波信号的频率受调制信号控制时,输出的已调波称为调频波;载波信号的相位受调制信号控制时,输出的已调波称为调相波;常用的调制波有调幅波和调频波两种。
4、选用传感器时应考虑到哪些原则?答: 选用传感器时应考虑到以下原则:(1)灵敏度 (2)响应特性 (3)线性范围 (4)可靠性(5)精确度 (6)测量方法 (7)稳定性及其他5、电器式传感器包括哪几种,各自的工作原理如何? 答:包括电阻式、电感式、电容式三种。
电阻式传感器工作原理:把被测量转换为电阻变化的一种装置;电感式传感器工作原理:把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置;电容式传感器工作原理:把被测物理量转换为电容量变化的一种装置。
一、计算题1、求图中周期性三角波的傅里叶级数。
解:在x(t)的一个周期中可表示为x(t)={A +2A T 0t − T 02≤t ≤0 A −2A T 0t 0≤ t ≤T 02常值分量a 0=1T 0∫x (t )dt T 02−T 02 = 2T 0∫(A −2A T 0t )dt T020 = A 2 余弦分量的幅值a n =2T 0∫x (t )cosnω0tdt T 02−T 02 = 4T 0∫(A −2A T 0t )cosnω0tdt T020=4An2π2sin2nπ2= {4An2π2n=1,3,5,0n=2,4,6,正弦分量的幅值b n = 2T0∫x(t)sinnω0tdtT02−T02= 02、求传递函数为H(s)=51+0.001S的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t)。
机械工程测试技术基础考试题B及答案

一、填空题(每题1分,共10分)1.构成信号x t()的各频率分量的集合称为。
2.在时间信号x t()幅值不变的条件下,若x(t) X(f),则)(x(k>0)。
kt3.如果δ函数与某一连续信号f t()相乘,则其乘积仅在t=0处得到其余各点t≠0之乘积均为零。
()4.在平稳随机过程中,若任一单个样本函数的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征,这样的平稳随机过程称为随机过程。
5.当测量装置的输入x有一个增量∆x,引起其输出y发生相应变化∆y,则该装置的绝对灵敏度为S= 。
6.两个传递函数各为H1(s)和H2(s)的环节,其串联后所组成的系统的传递函数H(s)为。
7.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的效应。
8.涡流式传感器的变换原理是利用在交流磁场中的涡流效应。
9.设两光栅刻线间的夹角为θ,栅距均为W,则二者所生成之英尔条纹间的距离B H =。
10.信号的时域描述是信号时间历程的直接记录,频域描述则反映了信号的。
二、单项选择题(在下列每小题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其字母标号填入题干的括号内。
每小题1分,共20分)1.二阶装置的动态特性参数是它的( )A.时间常数τB.传递函数H(s)C.固有频率ω和阻尼比ζ D.功率谱2.差动变压器式电感传感器是把被测位移量转换成( )的变化装置,通过这一转换从而获得相应的电压输出。
A.线圈自感B.线圈互感C.LC调谐振荡D.RC调谐振荡3.智能传感器具有辨认、识别与判断的功能,它是由()而成。
A.智能型材料研制B.传感器与记忆合金组装C.传感器与机器人组合D.传感器与计算机组合4.RC低通滤波器中,RC值越大,则()A.上截止频率越低B.下截止频率越低C.上截止频率越高D.下截止频率越高5.周期信号在时域内按时间间隔T采样后,其频谱将具有()特征。
sA.周期、离散B.非周期、离散C.周期、连续D.非周期、连续6.无论二阶系统的阻尼比ζ如何变化,当它所受的激振力频率等于系统固有频率时,该系统的位移与激振力之间的相位差必为()A.0︒B.90︒C.180︒D.090~之间反复变化的值︒︒7.某随机信号的方差为σx 2,均方值为ψx 2,均值为μx ,则三者之间( ) A.存在关系式σψμx x x 222=+ B.存在关系式ψσμx x x 222=+ C.存在关系式σψμx x x 22=-() D.相互独立、没有固定的关系式8.测量装置的频率特性为A ()ω和ϕω(),当它们满足( )条件时,输出波形与输入波形将相似而无失真。
机械工程测试技术基础试题D及答案

《机械工程测试技术基础》课程试题D一、填空题(20分,每空1分)1、由信息与信号的关系可知,信号是信息的()。
2、数字信号是指时间和幅值都具有()特性的信号。
3、为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是( ) 和( )。
4、模似信号是指时间和幅值都具有()特性的信号。
5、正弦信号的自相关函数是一个同频的()函数。
6、直流电桥的平衡条件是()。
7、滤波器的分辨率越高,则测量信号时其响应速度()。
8、带通滤波器的中心频率F=500HZ ,负3分贝点的带宽B=10HZ ,则该滤波器的品质因数Q=( 50 )。
9、单位频宽上的幅值表示的是()函数。
1.将电桥接成差动方式习以提高,改善非线性,进行补偿。
2.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。
3.调幅过程在频域相当于过程,调幅装置实质上是一个。
4.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为和。
测量结果与被测真值之差称为测量误差。
5.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。
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.周期信号的傅氏三角级数中的n 是从0到+∞展开的。
傅氏复指数级数中的n 是从 到展开的。
8.周期信号()x t 的傅氏三角级数展开式中:n a 表示,n b 表示,0a 表示直流分量。
9.余弦函数只有谱图,正弦函数只有谱图。
10.单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分:0()()f t t t dt δ∞-∞-=⎰。
这一性质称为。
二、选择题(20分,每题2分)1.为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作,传感器的两个电容应当连接成( )。
A .并联电路B .串联电路C .电桥电路 2.要使RC 低通滤波器的通带加宽,则RC 值应( )。
A.增加 B .减少 C .不变 3.描述非周期信号的数学工具是。
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卷及答案

机械工程测试技术试卷及答案Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-《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 静态测量 和 动态测量 。
2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。
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()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t tt 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。
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。
机械工程测试技术基础试题A及答案

一、填空题(每空1分,共10分) 1.信号可分为____ _____两大类。
2.在平稳随机过程中,若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性,则该过程叫_________。
3.对于线性系统,若输入为x(t)=x 0e j ωt ,则其稳态输出y(t)=y e j t 00()ωϕ+,这个性质称为_________。
4.已知滤波器的带宽为B ,它对阶跃响应的建立时间为Te ,则B 和Te 的关系为_______。
5.若测试系统由两个环节并联而成,且各个环节的传递函数分别为H 1(S)和H 2(S),则该系统的传递函数为_________。
6.若采样频率过低,不满足采样定理,则被采样的离散信号的频谱会发生_______现象。
7.频率不同的两个正弦信号,其互相关函数R xy (τ)=_________。
8.若信号满足y(t)=kx(t)关系,式中k 为常数,则互相关系数ρxy (τ)=________。
9.两个时域函数乘积的傅里叶变换等于这两个函数_________。
10.图1-10所示电桥的输出为_________。
图1-10二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题1分,共15分) 1.描述非周期信号的数学工具是( ) A.三角函数 B.拉氏变换 C.傅氏级数 D.傅氏变换 2.时域信号x(t)二阶导数的傅里叶变换是( )A. 122()()j f X f π B. 122()()πf X f C. (j2πf)2X(f) D. (2πf)2X(f)3.概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律( ) A.时间域 B.频率域 C.幅值域 D.复数域4.测试装置的传递函数H(S)的分母与( )有关。
A.输入量x(t) B.输出量y(t) C.输入点的位置 D.装置的结构5.无论二阶系统的阻尼比ξ如何变化,当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时,该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为( ) A. 0° B. 90° C. 180° D.不定值6.差动式电感传感器和差动式电容传感器具有( )的特点。
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题库

机械工程测试技术基础题库
机械工程是一门涉及机械设备设计、制造、安装和维修等方面的学科,而测试技术则是机械工程中至关重要的一环。
测试技术的基础知识对于机械工程师来说非常重要,因为它涉及到了机械设备的质量和性能验证。
以下是一些机械工程测试技术基础题库的示例题目,帮助读者扩展他们对这一领域的理解:
1. 什么是机械工程的测试技术?
2. 为什么测试技术在机械工程中至关重要?
3. 请列举一些常见的机械工程测试方法。
4. 什么是静态测试和动态测试?它们有什么区别?
5. 请解释一下负荷测试和强度测试的概念。
6. 什么是非破坏性测试?它在机械工程中的应用有哪些?
7. 请解释一下材料测试的目的和常见方法。
8. 什么是温度测试和压力测试?它们在机械工程中的应用有哪些?
9. 请解释一下振动测试和噪声测试的概念。
10. 请解释一下机械工程中的可靠性测试和可重复性测试。
这些题目涉及了机械工程测试技术的各个方面,从测试方法、应用领域到测试目的等方面进行了涉及。
通过回答这些问题,读者可以更好
地理解机械工程测试技术的基础知识,并在实际工作中应用这些知识来保证机械设备的质量和性能。
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。
机械工程测试技术基础-简答题

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。
《机械工程测试技术基础》试题及答案

《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》课后答案章节测试题第⼀章信号及其描述(⼀)填空题1、测试的基本任务是获取有⽤的信息,⽽信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。
这些物理量就是信号,其中⽬前应⽤最⼴泛的是电信号。
2、信号的时域描述,以时间(t )为独⽴变量;⽽信号的频域描述,以频率(f )为独⽴变量。
3、周期信号的频谱具有三个特点(离散性,谐波性,收敛性)4、⾮周期信号包括准周期信号和⾮周期瞬态信号。
5、描述随机信号的时域特征参数有均值x µ,均⽅值2x ψ,⽅差2x σ6、对信号的双边谱⽽⾔,实频谱(幅频谱)总是 y 轴对称,虚频谱(相频谱)总是对称。
(⼆)判断对错题(⽤√或×表⽰)1、各态历经随机过程⼀定是平稳随机过程。
(√ )2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
(√ )3、⾮周期信号的频谱⼀定是连续的。
(╳)4、⾮周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲⼀样。
(╳)5、随机信号的频域描述为功率谱。
(√ )(三)简答和计算题1、求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值µ|x|和均⽅根值x rms 。
2、求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x µ,均⽅值2x ψ,和概率密度函数p(x)。
3、求指数函数)0,0()(≥>=-t a Aet x at的频谱。
4、求被截断的余弦函数??≥<=Tt T t tt x ||0||cos )(0ω的傅⽴叶变换。
5、求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t et x atω的频谱。
第⼀章信号及其描述(⼀)1、信号;2、时间(t ),频率(f );3、离散性,谐波性,收敛性;4、准周期,⾮周期瞬态;5、均值x µ,均⽅值2x ψ,⽅差2x σ;6、偶,奇;(⼆)1、√;2、√;3、╳;4、╳;5、√;(三)1、π2x ,2x ;2、0,220x ,)cos(10?ωπ+t x ;3f j a A π2+、;4、()()T f c T T f c T )2(sin )2(sin 00ωπωπ-++; 5、faj f a πωπω44202220+--;第⼆章测试装置的基本特性(⼀)填空题1、某⼀阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ,输⼊信号2sin)(tt x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω,幅值=y ,相位=φ。
机械工程测试技术基础试题与答案

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___A___倍.A、 2B、3C、4D、52、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有___D___ 和__D____。
A、时域法,相频法B、时域法,幅频法C、相频法,幅频法D、时域法,频域法3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的___B___。
A、电阻应变效应 B 、压电效应C、电磁感应D、霍尔效应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___B___。
A、线性度B、灵敏度C、稳定性D、回程误差6、信息与信号二者间关系是__C____。
A、信息与信号相同B、信息包含信号C、信息在信号之中D、信息与信号无关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__B____。
A、最低B、最高C、适中D、一般8、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的___A__越小。
A、被测量B、输出量C、频率特性D、显示值9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取( )A、干扰噪声信号B、正弦信号C、有用信号D、频域信号10、时域信号的时移,则频谱变化为()A、扩展B、压缩C、不变D、相移11、记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽( )A、变窄,幅值压低B、扩展,幅值压低C、扩展,幅值增高D、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( )A、愈大愈好B、愈小愈好C、接近 1/2D、接近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( )A、A1sin(w1t+ φ 1) +A2sin(w2t+ φ2)B、A1A2sinw1tsinw2tC、A1'sinw1t+A2 ' sinw2tD、A1'sin ( w1t+φ'1) +A2'sin (w2t+φ2')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( )A、电容式B、压电式C、电阻式D、电涡流式16、只使在 fe 1~fe 2 间频率的信号通过,应采用()滤波器A、带阻B、带通C、高通D、低通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( ) 振动子的固有频率 fnA、等于B、 >2 倍C、≤(0 . 5 - 0 . 6)D、 <0 .1 倍18、为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用()放大器。
《机械工程测试技术基础》试题复习题及答案

一、填空(每空1份,共20分)1. 测试技术的基本任务是 。
2. 从时域看,系统的输出是其输入与该系统 的卷积。
3. 信号的时域描述,以 为独立变量;而信号的频域描述,以 为独立变量.4. 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,采样频率应该大于Hz.5. 在桥式测量电路中,根据其 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 引起的电阻变化,后者利用 变化引起的电阻变化。
7. 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。
8. 带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1,其带宽B = ;若其带宽为1/3倍频程则fc 2 = fc 1.9. 属于能量控制型的传感器有 、 等。
10 根据载波受调制的参数不同,调制可分为 、 、 。
11 相关滤波的工作原理是 。
12 测试装置的动态特性可以用 函数、 函数和 函数进行数学描述。
二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上,每题1分,共10分)1. 不能用确定的数学公式表达的信号是 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机2. 平稳随机过程必须 .A 连续B 统计特征与时间无关C 各态历经D 统计特征等于时间平均3. 一阶系统的动态特性参数是 。
A 固有频率B 阻尼比C 时间常数D 灵敏度4. 系统在全量程内,输入量由小到大及由大到小时,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 。
A 回程误差B 绝对误差C 相对误差D 非线性误差5. 电阻应变片的输入为 。
A 力B 应变C 速度D 加速度6. 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
A 传递函数B 互相关函数C 互谱密度函数D 相干函数7. 为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度,应选用 放大器。
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 是传感器。
机械工程测试技术基础试题及答案(工程部)

(二)判断对错题(用√或×表示)1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
( )2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
( )3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
( )4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
( )5、 随机信号的频域描述为功率谱。
( ) (二)、√。
、√。
、╳。
、╳。
、√。
1、 一线性系统不满足“不失真测试”条件,若用它传输一个的正弦信号,则必然导致输出波形失真。
()2、 在线性时不变系统中,当初始条件为零时,系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。
()3、 当输入信号)(t x 一定时,系统的输出)(t y 将完全取决于传递函数)(s H ,而与该系统的物理模型无关。
()4、 传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同。
()5、 测量装置的灵敏度越高,其测量范围就越大。
()6、 幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。
() (三)╳√√√╳╳(三)判断对错题(用√或×表示)1、 滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。
( )2、 涡流式传感器属于能量控制型传感器( )3、 压电加速度计的灵敏度越高,其工作频率越宽。
( )4、 磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。
( ) (三)√√╳╳(二)选择题1、 不属于测试系统的静特性。
()灵敏度()线性度()回程误差()阻尼系数 2、 从时域上看,系统的输出是输入与该系统响应的卷积。
()正弦()阶跃()脉冲()斜坡3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ,则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为。
())()(21ωωQ Q ())()(21ωωQ Q +())()()()(2121ωωωωQ Q Q Q +())()(21ωωQ Q -4、 一阶系统的阶跃响应中,超调量。
()存在,但<%()存在,但<()在时间常数很小时存在()不存在 5、 忽略质量的单自由度振动系统是系统。
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。
机械工程测试技术试卷及答案

机械工程测试技术试卷及答案Revised on November 25, 2020《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 静态测量 和 动态测量 。
2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。
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()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t tt 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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
二阶系统的阻尼比ξ一定时,n ω越高,系统的工作频率范围越大,响应速度越快;阻尼比ξ的取值与给定的误差范围大小和输入信号的形式有关。
取值原则:一阶系统的时间常数τ愈小愈好;二阶系统的固有频率n ω越大越好,阻尼比取8.0~6.0=ξ。
4、试说明测试系统的阻尼比ξ大多采用7.0~6.0的原因。
答:对于二阶系统应使7.0~6.0=ξ,这样能减小动态误差,系统能以较短的时间进入偏离稳态不到2%~5%的范围内,使系统的动态响应好。
当系统的阻尼比ξ在0.7左右时,幅频特性近似常数的频率范围最宽,而相频特性曲线也最接近直线。
因而取7.0~6.0=ξ可获得较小的误差和较宽的工作频率范围,相位失真也很小。
5、什么是不失真测试,不失真测试的条件是什么?答:若00,t A 都是常数,如果一个测试装置满足关系()()o o t t x A t y -=,则认为该测试装置实现了不失真测量。
这表明,输出信号较输入信号,幅值放大了0A 倍,时间上滞后了0t ,波形一致。
对上式作傅里叶变换,有()()ωωωX e A Y ot j o -=,所以若要实现输出波形不失真,其幅频、相频特性应满足如下条件()0A A =ω=常数、()ωωϕ0t -=。
三、 常用传感器与敏感元件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?答:电阻丝应变片主要利用形变效应,而半导体应变片主要利用压阻效应。
优缺点:电阻丝应变片主要优点是性能稳定,线性较好;主要缺点是灵敏度低,横向效应大。
半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小;主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。
选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。
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? 答:由式20022N A dL S d μδδ==-可见,灵敏度与磁路横截面积A 0、线圈匝数N 、磁导率μ0、气隙δ有关。
如果加大磁路横截面积A 0、线圈匝数N 、磁导率μ0,减小气隙δ,都可提高灵敏度。
加大磁路横截面积A 0、线圈匝数N 会增大传感器尺寸,重量增加,并影响到动态特性;减小气隙δ会增大非线性。
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?答:包括利用外光电效应工作的光电传感器、利用内光电效应工作的光电传感器、利用光生伏特效应工作的光电传感器三种。
外光电效应——光线照射物体,使物体的电子逸出表面的现象,包括光电管和光电倍增管。
内光电效应——物体受到光线照射时,物体的电子吸收光能使其导电性增加,电阻率下降的现象,有光敏电阻和光导管。
光生伏特效应——光线使物体产生一定方向的电动势。
在CCD图象传感器、红外成像仪、光纤传感器、激光传感器等中都得到了广泛应用。
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?答:霍尔效应:金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过薄片时,则在垂直于电流和磁场方向的两侧面上将产生电位差,这种现象称为霍尔效应,产生的电位差称为霍尔电势。
霍尔效应产生的物理本质:在磁场中运动的电荷受到磁场力作用,而向垂直于磁场和运动方向的方向移动,在两侧面产生正、负电荷积累。
可用于测量的物理量:电流的测量,位移测量,磁感应强度测量,力测量;计数装置,转速测量,流量测量,位置检测与控制,电子点火器,制做霍尔电机—无刷电机等。
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。
答:相同点:都是利用材料的压电效应(正压电效应或逆压电效应)。
不同点:压电式加速度计利用正压电效应,通过惯性质量块将振动加速度转换成力作用于压电元件,产生电荷。
超声波换能器用于电能和机械能的相互转换,利用正、逆压电效应。
利用逆压电效应可用于清洗、焊接等。
声发射传感器是基于晶体组件的压电效应,将声发射波所引起的被检试件表面振动转换成电压信号的换能设备。
声发射传感器不同于加速度传感器,它受应力波作用时靠压电晶片自身的谐振变形把被检试件表面振动物理量转化为电量输出。
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。
答:利用霍尔元件探伤涡轮机叶片是否有裂纹。
霍尔元件探测仪的永久磁铁使涡轮机叶片磁化,当叶片有裂纹时,在裂纹断口处出现漏磁场,霍尔元件通过此漏磁场将获得一个脉动电压信号,此信号经放大、滤波、A/D转换后进入计算机分析,识别出裂纹数和裂纹断口位置。
7、试分析差动变压器相敏检测电路的工作原理。
答:相敏检测电路原理是通过鉴别相位来辨别位移的方向,即差分变压器输出的调幅波经相敏检波后,便能输出既反映位移大小,又反映位移极性的测量信号。
经过相敏检波电路,正位移输出正电压,负位移输出负位移,电压值的大小表明位移的大小,电压的正负表明位移的方向。
8、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。
答:不同点:自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化;差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。
相同点:两者都属于电感式传感器,都可以分为气隙型、截面型和螺管型三种类型。
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。
答:优点:温度稳定性好、结构简单、适应性强、动态响应好、可以实现非接触测量;缺点:输出阻抗高、负载能力差、寄生电容影响大、输出特性非线性。
电容传感器作为频响宽、应用广、非接触测量的一种传感器,在位移、压力、厚度、物位、湿度、振动、转速、流量及成分分析的测量等方面得到了广泛的应用。
使用时要注意保护绝缘材料的绝缘性能;消除和减小边缘效应;消除和减小寄生电容的影响;防止和减小外界干扰。
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?答:电式传感器不适用于测量静态或变化很缓慢的信号。
由于不可避免地存在电荷泄漏,利用压电式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漏失减小到足够小的程度。
而在动态测量时,电荷可以不断补充,从而供给测量电路一定的电流,故压电式传感器适宜作动态测量。
11、压电效应:某些物质,当受到外力作用时,不仅几何尺寸发生变化,而且内部极化,某些表面上出现电荷,形成电场,当外力去掉时,又重新回到原来的状态。
逆压电效应:将压电晶体置于外电场中,其几何尺寸也会发生变化。
压电材料:压电单晶、压电陶瓷和有机压电薄膜。
并接时两晶片负极集中在中间极板上,正极在两侧的电极上。
并接时电容量大、输出电荷量大、时间常数大,宜于测量缓变信号,适宜于以电荷量输出的场合。
串接时正电荷集中在上极板,负电荷集中在下极板。
串接时传感器本身电容小、输出电压大,适用于以电压作为输出信号的场合。
前置放大电路的形式:一是用电阻反馈的电压放大器,输出电压与输入电压成正比;另一种是用电容反馈的电荷放大器,输出电压与输入电荷成正比。
在一定条件下,电荷放大器的输出电压与传感器的电荷量成正比,并且与电缆分布电容无关。
因此采用电荷放大器时,即使连接电缆长达百米以上时,其灵敏度也无明显变化,这是电荷放大器突出的优点。
但与电压放大器相比,其电路复杂,价格昂贵。
12、热电效应:把两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,如果将他们的两个接点分别置于温度为T及T的热源中,则在该回路中就会产生热电动势,这种现象称为热电效应。
热电动势由接触电动势和温差电动势组成。
温差电动势是在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电动势。
由于高温端的电子能量比低温端的电子能量大,故由高温端运动到低温端的电子数较由低温端运动到高温端的电子数多,使得高温端带正电,而低温端带负电,从而在导体两端形成一个电势差,即温差电动势。
14、热电偶回路的特点:①若组成热电偶回路的两种导体相同,则无论两接点温度如何,热电偶回路的总热电动势为零;②若热电偶两接点温度相同,则尽管导体A、B的材料不同,热电偶回路的总热电动势也为零;③热电偶AB的热电动势与导体材料A、B的中间温度无关,而只与接点温度有关;④热电偶AB在接点温度T、3T时的热电动势,1等于热电偶在接点温度为T、2T和2T、3T时的热电动势总和;⑤在热1电偶回路中接入第三种材料的导线,只要第三种导线的两端温度相同,第三种导线的引入不会影响热电偶的热电动势;⑥当温度为T、2T时,1用导体A、B组成的热电偶的热电动势等于AC热电偶和CB热电偶的热电动势的和。
15、简述涡流式传感器的工作原理:把一个线圈放到一块金属导体板附近,相距为δ,当线圈通以高频交流电流 i 时,便产生磁通Φ,此交变磁通通过邻近的金属板,金属板上便产生闭合的感应电流 i1,即涡电流,涡电流也会产生交变磁场Φ1 ,根据楞次定律,涡电流产生的交变磁场Φ1与线圈的磁场Φ变化方向相反,Φ1总是抵抗Φ的变化,由于涡电流磁场的作用,使原线圈的等效阻抗 Z 发生变化,变化程度与δ有关。