机械工程测试技术试题

机械工程测试技术试题内容摘要：

是（ ） ； ； ； 10．半导体电阻应变片在测量某一构件应变时，其电阻的相对变化主要是由（ ）引起。 ； ； 化； 9 三．测量系统基本知识题（ 70分） 1． 磁电式速度传感器中，速度线圈采取上下两绕组相串联的目的是什么。 磁头件与被测物体固紧时有何要求。 （ 6分） 2． 举一个二阶测量系统例子，写出其幅频特性及相频特性函数关系式，并说明ω n、ω d、各量的物理意义及其相互间的函数关系。 （ 8分） 3． 压电测压传感器与电压放大器相接时，为能测量静态压力信号（防止静电泄漏），从放大器本身出发应采取哪些措施。 （ 8分） 4． 应变筒式测压传感器与应变管式测压传感器主要有哪些区别。 （ 6分） 5． 有一电阻阻值为 R=120Ω ,灵敏系数 k=，其电阻温度系数α = 106/ 0C,线膨胀系数β 1=12106/0C的的电阻应变片贴于线膨胀系数为β 2= 106/0C的工件上，若工件在外力作用下产生应变量为 200με，试问： 1） 当温度改变 40C时，如果未采取温度补偿措施，电阻变化量为多少。 2） 由于温度影响会产生多大的相对误差。 （ 8分） 10 6． 挂接在 IEEE488接口总线上的器件按它们的作用不同可分为讲者，听者，控者三类器件，分 别解释何为讲者器件，听者器件，控者器件，在 该总线上三者之间的关系有何规定。 （ 6分） 7． 简述在“振动子幅频特性测定”实验中你采取何种措施来实现改变阻尼率β值的，其取值大小与β的定性关系是什么。 （ 6分） 8． 设某科研项目中需测定一设备的油缸压力，已知该压力最大值小于 300MP,压力持续时间为 6— 8ms,用你所学知识组建两种类型的电测压力系统，要求：根据所选传感器真确选用二次 仪表及三次仪表，并简要说明各部分的功能。 （ 9分） 9． 某测量系统的频率响应曲线  jjH 1)(  ,若输入周期信号x(t)=2Cos10t+(100t300),式求其响应 y(t).(6分 ) 10． 何为动态误差。 为了减少动态误差，在一、二阶测量系统中可采取哪些相应的措施。 （ 7分） 11 一、判断题： 1.╳ 2. ∨ 3. √ 4. ╳ 5. ╳ 6. ╳ 7. ╳ 8. √ 9. √ 10. ╳ 二、选择题： 2. b 3. b 4. c 6. d 7. d 8. b 三、 ： ①使两线圈的输出叠加，提高系统灵敏度；②当永磁体有弹跳时，保证其与两线圈的距离 和相等，可以消除弹跳引起的误差。 固紧要求：①连接件的质量要小，刚度要大；②固紧刚度要大。 目的：提高系统固有频率。 ： 2222 dtdymkydtdycdt ydm  1)(2 SkcSkmkmsH 222 )(1)(kckmkmA  21kctg)(kmar c  固有圆频率 mkn  ， 系统共振圆频率 nr  221。 ： ①放大器本身的输入阻抗要很高在 10″Ω以上，一般采用MOS 型场效应管。 ②输出阻抗要小，以达到阻抗变换的目的，一般采用射极输出。 ③为防止电缆电容的影响，可以将放大器小型化，装入传感 器之中。 ④输入电容 Ci要小，以提高灵敏度。 应变测压传感器的弹性元件是一只钻了肓孔的圆筒内部装有测压油。 当有压力作 用时，应变片感受筒的周向应变。 管式应变测压传感器的弹性元件是一只应变管，它感受活塞上加载的集中应力、发生 径向形变，应变片贴于径向上。 这种传感器的固有频率的筒式的高。 ： ①温度引起电阻的应变： 66   k tt   线膨胀差异引起的应变： 6612 )(   tt   引起的电阻变化量：   3100 9 )( RkR tt   12 ②相对误差 %%100200 %100    tt 6. 讲者：指发送数据到其他器件的器件 听者：指接收讲者发送的数据的器件 控者：是指挥接口总线上各仪器进行数据变换的器件 对于一个特定的器件，只能充当上述三种角度中的一种，也可身兼两职或三者，可 以有多个听者，但在任一时刻，一个系统中由一条叫线连接的器件中只能有一个讲 者，可以有多个听者，但一个器件不能同时作为讲者和听者。 任一时刻，一个系统 中只应有一个控者。 7. 采用电磁阻尼来改变了 ，其取值大小取决于电路电阻 R，即 RR SBwJ n  )(2 1  ： 筒式测压传感器 →电阻应变仪→显示、记录设备 ↓ ↓ 将压力信号转换为 进行放大， 调制过的电信号 相敏检波、滤波 方法二： 压电式压力传感器→电荷放大器→显示记录设备 ↓ ↓ 将压力信号转变为电信号 对电荷量放大进行阻抗变换 9.  jjH 1)(  2)(11)(  A )a r c t g ( 0 . 0 5)(   ∵ )301 0 0c o s ( o s2)(  tttx ∴ )79(100c o )(10c o )(  ttty 10. 动态误差：当用理想关系 )(  txky 来衡量实际系统时产生的误差。 )()()( * txtxt  )()( txkty   对于一阶应减小时间常数  使 H 增大，无失真测量的范围更广。 对于二阶系统应使 ,1  n ，这样 H 增大，不失真测量的范围变大。 13 试卷： 一。 判断题 (本题共 10分，对则打“√”，不对则打“” ) 1．任意两个变量 x和 y之间的真实关 系均可用一元线性回归方程来描述。 （ ） 2． 一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在系统误差的缘故。 （ ） 3．对多次测量的数据取算术平均值，就可以减少随机误差的影响。 （ ） 4．对一个具有有限频谱（ 0fc）的连续信号采样，若满足 2fcTs 1,采样后得到的输出信号能 恢复为原来的信号。 （ ） [Ts为采样时间间隔 ] 5．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片。 测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。 6．测量系统的固有频率越高，其灵敏度也越高。 （ ） 7．压电式传感器采用电荷放大器或电压放大器，所构成测量系统的特性总是相同的。 （ ） 8．接触式测温是基于热平衡原理进行的，非接触式测温是基于热辐射原理进行的（ ） 9．同一材料构成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。 （ ） 10．将信号截断，就不可避免地引起频谱混叠。 （ ） 二．选择题（共 20分，每题 2分） 1．压电加速度测量系统的工作频率下限取决于（ ） b. 加速度力学系统的频率特性； b. 压电晶体的电路特性； c. 测量电路的时间常数 2．把连续时间信 号进行离散化时产生频谱混叠的主要原因是（ ） a. 记录时间太长；。