機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)試題及答案(完整版)
【正文】 常數(shù)，φ(ω)=τ0ω４、 說明測試系統(tǒng)的構(gòu)成及各組成部分的作用。所以dR/R=λEε，S≈λE。實(shí)現(xiàn)：電阻平衡，電容平衡。式中A0、τ0 均為常量。直流電橋的和差特性是什么，請簡要加以說明。記不失真測試系統(tǒng)的輸入為x(t),輸出為y(t)不失真, 即輸出只可放大S倍和延時(shí)時(shí)刻, 即應(yīng)對該式左、右分別作傅氏變換，有: 即: 答：相鄰相同，相對相反。(2) 求x(t)的自相關(guān)函數(shù)Rx (τ) 。 （12分）， 兩邊拉氏變換得 ， ，, 2.：對于二階系統(tǒng)：當(dāng)w=wn時(shí)，A(w) =1/2ζ，=90。（2）繪出調(diào)制信號與調(diào)幅波的頻譜。頻率:, 幅值:150 調(diào)制信號的頻譜 調(diào)幅波的頻譜。 （2）由（1）可得調(diào)幅波和調(diào)制信號分別如下：（第1小題7分、第2小題3分共10分）: 已知RC低通濾波器，=1kΩ,=1μF,試：(1) 確定該濾波器的、。 如使幅值誤差不大于10%，則∣ A(w)1∣≤， ≤A(w)≤1/2ζ≤， ∴1/≤ζ≤1/, ~。2μm，求電容的變化量。測量裝置的動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述有哪三種，請簡要說明它們怎樣計(jì)算、各自優(yōu)點(diǎn)及之間的關(guān)系。周期信號的頻譜是離散的。根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，任何多項(xiàng)式相除都可以化簡為一次式和二次式組合而組成。它們之間的關(guān)系分別是拉氏變換對和傅立葉變換對關(guān)系。）偶函數(shù)2），3）,4）當(dāng)t=0時(shí)，Rx(t)的值最大，并等于信號的均方值 yx2 5）同頻率，丟失相位信息。（10分）傳感器：在測試系統(tǒng)和被測試對象之間建立了一定的連接關(guān)系，它直接感受被測量并將其轉(zhuǎn)換成電信號。1. (1) 靈敏度(2) 響應(yīng)特性 (3) 線性范圍 (4) 穩(wěn)定性 (5) 精確度 (6) 測量方式等2．調(diào)制：就是使一個(gè)信號的某些參數(shù)在另一個(gè)信號的控制下而發(fā)生變化的過程。（ ）8．變極距型電容傳感器中，輸入輸出之間是非線性的關(guān)系。a、品質(zhì)因子 b、截止頻率 c、帶寬 d、濾波器因數(shù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在復(fù)數(shù)域可用（）來描述；a傳遞函數(shù) b、傅立葉變換 c、脈沖響應(yīng)函數(shù) d、頻率函數(shù)信號的自相關(guān)函數(shù)為（）函數(shù)。252。（ ）7．信號的頻域描述是以時(shí)間為獨(dú)立變量的描述方法。 3分2．（10分）（1）（6分）測試系統(tǒng)組成框圖：（4分）測試過程（2分）：信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號由功率放大器放大后傳送給激振器，激振器通過壓電式力傳感器對簡支梁激振；壓電力傳感器拾取激振力信號，壓電加速度傳感器拾取振動(dòng)信號，分別經(jīng)電荷放大器放大后送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最后由顯示設(shè)備顯示頻率響應(yīng)函數(shù)。3． （4分）以阻值，靈敏度的電阻絲應(yīng)變片與阻值為的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負(fù)載電阻無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?000時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓六、 應(yīng)用題（共16分）1. （6分）某車床加工外圓表面時(shí)，表面振紋主要是由主軸箱轉(zhuǎn)動(dòng)軸上齒輪不平衡慣性力使主軸箱振動(dòng)所引起，實(shí)驗(yàn)測得振紋的頻譜如圖2（a）所示，主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)示意圖如圖2(b)所示，傳動(dòng)軸Ⅰ、Ⅱ和主軸Ⅲ上的齒輪齒數(shù)分別為Z1 = 30, Z2 = 40, Z3=20, Z4=50, 傳動(dòng)軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速為 n1 = 2000轉(zhuǎn)/分（根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可知：傳動(dòng)軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速為 n2 = 1500轉(zhuǎn)/分，主軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速為 n2 = 600轉(zhuǎn)/分），試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響較大？為什么？（a） (b)圖22. （10分）欲測試圖3(a)所示簡直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（固有頻率和阻尼比），（1）請從現(xiàn)有設(shè)備中選擇，并用框圖表示測試系統(tǒng)構(gòu)成，簡述測試過程；（2）測得該梁的幅頻特性曲線如圖3（b）所示，根據(jù)該曲線如何確定簡直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（給出原理、公式并在圖中表示）（現(xiàn)有設(shè)備： 壓電式加速度計(jì)、 壓電式力傳感器、磁電式速度計(jì)、電阻應(yīng)變片、電荷放大器、功率放大器、信號發(fā)生器、激振器、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、顯示設(shè)備）圖3 (a)圖3 (b)一、 選擇題（每題1分，答對得分，答錯(cuò)不得分，共10分）1—5 D B C A B 6—10 D B D B D二、 判斷題（每題1分，答對得分，答錯(cuò)不得分，共10分） 1—5 √√√ 6—10 √√√三、 簡答題（每題5分，共30分） 1．（5分） 2分頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性 3分(每答對一個(gè)得1分) 2．（5分）固有頻率()和阻尼比() 3分()為了實(shí)現(xiàn)不失真,阻尼比() ~ 。5． （ ）滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測量。A 傳遞函數(shù) B 互相關(guān)函數(shù) C 互譜密度函數(shù) D 相干函數(shù)7． 為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用 放大器。（ ） 在振動(dòng)測試中，測得的激勵(lì)和響應(yīng)之間的相位差包括了測試系統(tǒng)中所有儀器的相移。（ ）（二）╳；√；√；√；╳；╳；╳；第六章 振動(dòng)測試（二）判斷對錯(cuò)題（用√或表示） 壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（1）低通 （2）高通 （3）帶通 （4）帶阻 一帶通濾波器，其中心頻率是，3dB帶寬是，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)等于 。（1）電容式 （2）壓電式 （3）電阻式 （4）電渦流式 自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度與之間的關(guān)系是：＝ 。（1）固有頻率 （2）線性度 (3)時(shí)間常數(shù) （4）阻尼比 用階躍響應(yīng)法求一階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值 倍所經(jīng)過的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)。（ ） 渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（ ） 壓電加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（ ） 隨機(jī)信號的頻域描述為功率譜。（ ） 非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。（ ）（三）╳ √ √ √ ╳ ╳（三）判斷對錯(cuò)題（用√或表示） 滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（1）零階 （2）一階
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