四、计算题（共10分）
1.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?
（5’）
2R?2?R11?Rui?ui?ui?0.03(V)4R22R《机械工程测试技术基础》试题答案2
一、填空题（20分，每空1分）
1．灵敏度；温度 3．频率搬移乘法器 5．离散的、连续的 7．??;??; 9．实频；虚频
2．幅值；频率
4.静态测量、动态测量
6．傅氏三角级数中的各项系数、傅氏复指数级数中的各项系数。
8．余弦分量的幅值；正弦分量的幅值 10．f(t0)；脉冲采样
二、选择题（20分，每小题2分） 题号 答案 1 A 2 B 3 C 4 C 5 B 6 D 7 B 8 C 9 B 10 A 三、简答题（共30分，每小题5分）
1.测量按测量值获得的方法进行分类有哪些？（6’）
答：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）；（2’）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；（2’）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。（2’）
2.重复性误差和迟滞误差有何区别? （6’）
答：重复性是指测试装置在输入按同一方向做全量程连续多次变动时，所得特性曲线不一致的程度。一般来说正行程的最大重复性偏差为?Rmax1，反行程的最大重复性偏差为
?Rmax2，重复性误差取这两个最大偏差中的较大者，再以满量程输出yfs的百分数表示。
即
?Rmax） rR??100%（3’
yfs迟滞是测试装置在正反行程中输入输出曲线的不重合程度。即
rH??Hmax?100% yfs式中，?Hmax是正反行程间，对于同一输入虽的最大差值。（3’）
3.什么是不失真测试，不失真测试的条件是什么？（4’）
答：若A0,t0都是常数，如果一个测试装置，则有y(t)?A0x(t?t0)，即认为该测试装置实现了不失真测量。（2’）这表明，输出信号较输入信号，幅值放大了A0倍，时间上滞后了t0，波形一致。对上式作傅里叶变换，有Y(?)?A0e?jt0?X(?)。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A(?)?A0?（2’）
6.电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？（5’） 答：包括电阻式、电感式、电容式三种。
常数；(?)??t0?。
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；（2’） 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；（2’） 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。（1’）
四、计算题（共20分，每小题10分）
1.如图所示为两直流电桥，其中图(a)称为卧式桥，图(b)称为立式桥，且
R1?R2?R3?R4?R0，R1、R2为应变片，R3、R4为固定电阻。试求在电阻应变片阻
值变化为?R时，两电桥的输出电压表达式并加以比较。
解：图（a）中，卧式桥的输出电压为
uo?ub?ud??R??RR0R1??R1R4ui?ui??0?R1??R1?R2??R2R3?R42R2R00??R0u?ui?i2R0?（4’）
图(b)中，立式桥的输出电压为
uo?ub?ud??R??RR??R?R1??R1R2??R2ui?ui??0?0?uiR1??R1?R4R2??R2?R32R??R2R??R0?0??R2R0??R2R0?u?ui2i4R0??R2??R?1????2R0?2（4’）
??R?由此可知，当??2R?0?1时，得uo??R?ui，在忽略了高阶无穷小之后，两电桥的输2R0出电压是一样的，均为uo?1?R?ui。（1’）不同之处是：立式桥由非线性误差，而卧2R式桥没有，所以卧式桥更精确。（1’）
机械工程测试技术试卷及答案
