机械工程测试技术基础试题A及答案 下载本文

③ 各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。工程中常见的周期信号,其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的。因此,在频谱分析中没必要取那些次数过高的谐波分量。(2’)

3.现有电阻R1和R2,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ui,输出为uo)。(5分) 答:正确的接桥方法如图所示:(3’)

电桥的平衡条件是:

R1R2?jwL?1L?(2’) jwCC4.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:

1?Rui(2’) 2R2?R?R?当量桥臂各串联电阻应变片时,其电阻的相对变化量为(2’) 2RRuo?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uo?ui?R。(1’) R5.什么是调制和解调?为什么要调制?(5分)

答:所谓调制,就是在调制信号(测试信号)的控制下,使载波信号(工作信号)的某些参数(如幅值、频率、相位)发生变化的过程。(2’)解调,就是从已调制波中恢复出调制信号的过程一般的被测量,如力、位移、应变等,经传感器检测变换后,常常是

一些缓变的电信号。(1’)经过调制后,采用交流放大,比直接用直流放大,效果好;另外,调制波抗干扰能力强,也便于传输。(2’) 6.在机械工程中常见的有哪些参数的测量?(5分)

答:在机械工程的测试过程中,常见的参数测量有:应力的测量;应变的测量;扭矩的测量、振动信号的测量;声强测量;声发射测量;位移的测量;流量的测量;压力的测量等。(每一种0.5分)

四、计算题(共20分,每小题10分)

1.求如图所示三角脉冲信号的频谱。 解:一个周期内的表达式为:

?2At??Tx(t)????2At??T0?t??T2T?t?02(2’)

因为x(t)为偶函数,所以bn?0, n?1,2,3T2(1’)

1T/22T/22A4A1Aa0??x(t)dt??tdt?2t2?T?T/2T0T2T202T/24T/22A8A1an??x(t)cosn?0tdt??tcosn?0tdt?2(cosn??1)(2’)

T?T/2T0TT(n?0)2??4A2A?(n?)2n?[(?1)?1]??(n?)2?0?n?1,3,5n?2,4,6出此得x(t)的三角函数形式傅里叶级数展开为

x(t)?a0??(ancosn?0t?bnsinn?0t)?n?1?A4A12n??2?2cost(1’) 2?n?1,3,5nTn次谐波分量的幅值

22An?an?bn?4A(1’) n2?2n次谐波分量的相位

bn?n??arctan???(1’)

an画出x(t)的频谱如图所示。

(2’)

2.用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变?。其贴片及组桥方法如图所示。已知图中

'R1?R1'?R2?R2?120?,上下贴片位置对称,应变片的灵敏度系数k?2。应变值

??10?10?3,电桥供桥电压ui?3V。试分别求出如图组成桥路时的输出电压uo??

解:如图(b)组桥时的输出电压为(5’)

uo?(R1??R1R??RR1?R1?)ui?1?ui?ui??ui?k?ui?0.03(V)R1??R?R2??R2R?RR1?R222R2如图(c)组桥时的输出电压为

R1??R1?R1'??R1'Ruo?(?)ui''R1??R1?R1'??R1'?R2?R2??R2??R2R?R?2R?2?R11?Rui?ui?ui?0.03(V)4R22R(5’)

《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:an表示 ,bn表示 ,a0表