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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 灵敏度 ,改善非线性,进行 温度 补偿。 4.为了 补偿 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 相邻 桥臂上。
5.调幅信号由载波的 幅值携带信号的信息,而调频信号则由载波的 频率 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 傅氏三角级数中的各项系数 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 傅氏复指数级数中的各项系数 。
7.信号的有效值又称为均方根值,有效值的平方称为 均方值?,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,前者频谱特点是离散的,后者频谱特点是连续的。
9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是频率响应法和 阶跃响应法。
10.连续信号x(t)与?(t?t0)进行卷积其结果是:x(t)??(t?t0)? x(t?t0)。其几何意义是 把原函数图像平移至t0位置处 。 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(C)。 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)。 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(D)。
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,(c)是周期信号。
2..
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??5cos10?tx(t)?A.???0B.x(t)?20e?at当t?0当t?0
cos20?t(???t???)
(???t???)
C.x(t)?5sin20?t?10cos10?t5.时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为(B)。 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(A)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,则其测量围(B)。 A.越宽 B.越窄 C.不变
8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件(D) A.波登管 B.膜片 C.波纹管 D.电阻应变片
9.对于单向应力状态的测量,贴应变片时,应变片的方向与主应力方向应该相交成(A) A.0° B.45°C.90° D.30° 10.二阶装置引入合适阻尼的目的是(C)。
A.使系统不发生共振 B.使得读数稳定 C.获得较好的幅频、相频特性
三、简答题(共30分)
1.信号分析和处理必需遵循的原则有哪几点?(4分)
答:① 各环节的输入量与输出量之间应保持一一对应的关系,并尽量不失真;(2’)
② 尽可能减小或消除各种干扰。(2’) 2.周期信号的频谱具有哪几个特点?(6分) 答:① 周期信号的频谱是离散的。(2’)
② 每条谱线只出现在基波频率的整倍数上,基波频率是各分量频率的公约数。(2’) 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’)
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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?R(2’) ui2R2?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)
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机械工程测试技术试卷及答案83283
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