机械工程测试技术试卷集锦有答案

机械工程测试技术试卷集锦有答案内容摘要：

桥，且1 2 3 4 0R R R R R   ， 12RR、 为应变片， 34RR、 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 0 0 01 1 41 1 2 2 3 4 0 0 02 2 2o b d i i i iR R R RR R Ru u u u u u uR R R R R R R R R           （ 4’ ） 图 (b)中，立式桥的输出电压为 001 1 2 21 1 4 2 2 3 0 00022002222412o b d i i iiiR R R RR R R Ru u u u u uR R R R R R R R R RRR R RuuRR RR                      （ 4’ ） 由此可知，当 2012RR 时，得02oiRuuR，在忽略了高阶无穷小之后，两电桥的输出电压是一样的，均为 12oiRuuR。 （ 1’ ） 不同之处是：立式桥由非线性误差，而卧式桥没有，所以卧式桥更精确。 （ 1’ ） 一、 填空题（ 20分，每空 1分）。 工程测量可分为 静态测量 和 动态测量。 被测真值 之差称为 测量误差。 灵敏度 ，改善非线性，进行 温度 补偿。 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 ()xt 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 ，有效值的平方称为 ，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 ，后者频谱特点是。 性，常用的实验方法是 和。 ()xt 与 0()tt  进行卷积其结果是： 0( ) ( )x t t t  。 其几何意义是。 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 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 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 4．下列函数表达式中， (B)是周期信号。 A． 5 c os 10 0()00ttxtt   当当 B． ( ) 2 0 c o s 2 0 ( )atx t e t t       C． ( ) 5 sin 2 0 1 0 c o s 1 0 ( )x t t t t        5．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，则其测量范围 (B)。 A．越宽 B．越窄 C．不变 不属于 弹性式压力敏感元件（ D） B．膜片 C．波纹管 D．电阻应变片 ，贴应变片时，应变片的方向与主应力方向应该相交成（ A） 176。 B． 45176。 C． 90176。 D． 30176。 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）。 （ 4分）。 （ 6分） 1R 和 2R ，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 iu ，输出为 ou ）。 （ 5分） ，发现灵敏度不够，若在工作电桥上增加电阻应变片的数量以提高灵敏度。 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）。 为什么要 调制。 （ 5分）。 （ 5分） 四、计算题（共 20分，每小题 10 分）。 。 其贴片及组桥方法如图所示。 已知图中39。 39。 1 1 2 2 120R R R R    ，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数 2k。 应变值310 10  ，电桥供桥电压 3iuV。 试分别求出如图组成桥路时的输出电压 ?ou 五、综合设计题（共 10 分） 请选择以下两种测量要求其中的一种，设计实验过程（包括传感器的选用，传感器的安装，信号的传输，信号的分析和处理等内容），并简述其过程。 （ 1）针对载重卡车载物量进行过磅测量，试设计一测试装置并说明其工作原理； （ 2）大功率传动轴在长时间的带载运转下可能发生疲劳损坏，为了保证整机安全，防止事故的发生，对轴的扭振进行测量和监控，试设计一测试装置并说明其工作原理。 0 T/2 T/2 A t x(t) 答案 一、填空题（ 20分，每空 1 分） ；动态测量 ；测量误差 敏度；温度 ；相邻 5．幅值；频率 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。 7．均方根值；均方值 2 8．离散的；连续的 ；阶跃响应法 10. 0()xt t ；把原函数图像平移至 0t 位置处 二、选择题（ 20分，每小题 2分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D C B A B D A C 三、简答题（共 30分）。 （ 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’ ）。 （ 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’ ） 1R 和 2R ，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 iu ，输出为 ou ）。 （ 5分） 答：正确的接桥方法如图所示：（ 3’ ） 电桥的平衡条件是： 12 1 LR R jwL jwC C  （ 2’ ） ，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： 12oiRuuR （ 2’ ） 当量桥臂各串联电阻应变片时，其电阻的相对变化量为 22 RR （ 2’ ） 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。