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2010-工程测试-习题

2010-工程测试-习题
2010-工程测试-习题

《工程测试技术基础》习题

1.

1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。

图1

解:振幅A=2000 周期T=0.058594/3.5=0.016741 频率f=1/T=59.73 均值u=0

2) 绘出信号的波形,求出其时域波形参数。

解:由于:11222cos20cos 10()t t x t e

e ππ+== 幅度A=11111e

e e +-+-=- 周期T=20.120π

π= 频率11100.1f T ===

3) 试分析“频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率”此说法的正确性。

此说法错误。

2.

1)说明用应变片进行测量时为什么要温度补偿?常采用的温度补偿方法有哪几种?

由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差,称为应变片的温度误差。产生应变片温度误差的主要因素有:

1) 电阻温度系数的影响

2) 线膨胀系数的影响 电阻应变片的温度补偿方法通常有桥路补偿法和应变片自补偿法两大类。

1) 电桥补偿是最常用的且效果较好的线路补偿法。桥路补偿法也称补偿片法。桥路补偿法的优点是简单、方便,在常温下补偿效果较好,缺点是在温度变化梯度较大的条件下,2cos 10()()

t x t e t π=-∞<<+∞

很难做到工作片与补偿片处于完全一致的温度情况,因而影响补偿效果。

2) 应变片的自补偿法 这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片,称之为温度自补偿应变片.粘贴在被测部位上的是一种特殊应变片,当温度变化时,产生的附加应变为零或相互抵消,这种特殊应变片称为温度自补偿应变片。利用温度自补偿应变片来实现温度补偿的方法称为应变片自补偿法。

2) 图2为一直流应变电桥。图中U sr=4V ,R 1=R 2=R 3=R 4=120Ω,试求:

(1)R 1为金属应变片,其余为外接电阻。当R 1的增量

ΔR 1=1.2Ω时,电桥输出电压U sc=?

当R1为金属应变片,其余为外接电阻时,根据电桥输出公式可知:

(2)R 1、R 2都是应变片,且批号相同,感受应变的极性

和大小都相同,其余为外接电阻,电桥输出电压

U sc=?

当R1,R2为金属应变片,且批号相同,感受应变的极性和大小都

相同,其余为外接电阻时,

可知,由电桥输出公式可知:

(3)题(2)中,如果R 2与R 1感受应变的极性相反,且|ΔR 1|=|ΔR 2|=1.2Ω

,电桥输出电压U

sc=? 由已知条件R2与R1感受应变的大小相同极性相反,知

根据电桥输出公式可知:

图2

3.

1)机械结构试验模态分析的定义是什么?

通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数,称为试验模态分析。通常,模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性,就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此,模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。

模态分析的经典定义:将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标,使方程组解耦,成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程,以便求出系统的模态参数。坐标变换的变换矩阵为模态矩阵,其每列为模态振型。

2)模态分析方法的为四个基本过程是什么?

大致均可分为四个基本过程:

(1)动态数据的采集及频响函数或脉冲响应函数分析

1)激励方法。试验模态分析是人为地对结构物施加一定动态激励,采集各点的振动响应信号及激振力信号,根据力及响应信号,用各种参数识别方法获取模态参数。

2)数据采集。SISO方法要求同时高速采集输入与输出两个点的信号,用不断移动激励点位置或响应点位置的办法取得振形数据。SIMO及MIMO的方法则要求大量通道数据的高速并行采集,因此要求大量的振动测量传感器或激振器,试验成本较高。

3)时域或频域信号处理。例如谱分析、传递函数估计、脉冲响应测量以及滤波、相关分析等。

(2)建立结构数学模型根据已知条件,建立一种描述结构状态及特性的模型,作为计算及识别参数依据。目前一般假定系统为线性的。由于采用的识别方法不同,也分为频域建模和时域建模。根据阻尼特性及频率耦合程度分为实模态或复模态模型等。

(3)参数识别按识别域的不同可分为频域法、时域法和混合域法,后者是指在时域识别复特征值,再回到频域中识别振型,激励方式不同(SISO、SIMO、MIMO),相应的参数识别方法也不尽相同。

(4)振形动画参数识别的结果得到了结构的模态参数模型,即一组固有频率、模态阻尼以及相应各阶模态的振形。由于结构复杂,由许多自由度组成的振形也相当复杂,必须采用动画的方法,将放大了的振形叠加到原始的几何形状上。

4.模态分析的作用是什么?

模态分析所的最终目标在是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。

模态分析技术的应用可归结为一下几个方面:

1) 评价现有结构系统的动态特性;

2) 在新产品设计中进行结构动态特性的预估和优化设计;

3) 诊断及预报结构系统的故障;

4) 控制结构的辐射噪声;

5) 识别结构系统的载荷。

5.模态试验的激励方法有哪几种?各种方法的优缺点是什么?

模态试验的激励方法有:稳态正弦激励,随机激励和瞬态激励。

稳态正弦激励是用一组频率不同的正弦信号,经功率放大后,由激振器产生激振力作用于实验对象。稳态正弦激励的优点是激振力大,能量集中,信噪比高,能保证对象的响应测试精度。但由于正弦激励一个测试回路周期只能得到一个频率点的频响函数值,因此实验周期相对较长。

随机激励一般采用白噪声或伪随机信号作为激励信号。随机激励的优点是频率范围宽,可同时激发出实验频带内实验对象的各阶模态,因而实验效率较高。但是,由于随机信号的谱估计存在原理性的随机误差,因此,必须对谱估计采用平滑处理,而谱估计误差的存在使得随机激励的测试精度相对正弦激励要低一些。

瞬态激励包括快速正弦扫频激振,脉冲激振和阶跃激振等几种,其中脉冲激振的应用较为普遍。脉冲激振可由实验人员采用力锤敲击对象产生激振力,这种方法简单易行,激振点的选择比较灵活,节省实验时间。但是,由于人工敲击的一致性较差,加上脉冲激振的能量较小,因此测试精度较低。

6.论述FRF 矩阵的测量方法。《机械系统建模与动态分析》P248

7.对于大型和复杂结构而言,多点输入多点输出的优点是什么?

随着计算机技术的飞速发展,多点随机激振方法的应用日益广泛,多点激振可以避免由于单个激振点可能正好布置在某阶模态振型的节点上,而测不出这阶模态的情况发生,因为一般不可能多个激振器都凑巧安装在同一模态的节点上,而且由于多点激振的能量较大,不易漏掉可能存在的模态。

8.如何用虚频曲线识别—ωn,ζ,k,m ?《机械系统建模与动态分析》P251

模态固有频率和阻尼比的识别:

实际测算时用虚频特性曲线的峰值频率确定模态的固有频率ωn;模态阻尼比ζ由虚频特性曲线的半功率带宽确定,半功率带宽与实频特性曲线上的正,负两个峰值的频率差相等,

ζ=(ωb-ωa)/2ωn

模态振型,刚度与模态质量识别:

由频响函数的复数表达式可知:

9.汽车台架试验中,汽车零部件的工况,可以用专门设计的试验台模拟。汽车

行驶时的惯性力,汽车行驶时的各种阻力等用什么方法模拟?

机械工程测试技术基础(第三版)试卷及答案集

机械工程测试技术基础(第三版)试卷集. 一、填空题 1、周期信号的频谱是离散的,而非周期信号的频谱是的。 2、均方值Ψx2表示的是信号的强度,它与均值μx、方差σx2的关系是。 3、测试信号调理电路主要有、、。 4、测试系统的静态特性指标有、、。 5、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值,是定度曲线的。 6、传感器按信号变换特性可分为、。 } 7、当时,可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系,其灵敏度S趋于。 8、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合、的变化,才能使输出有最大值。 9、信号分析的过程主要包括:、。 10、系统动态特性在时域可用来描述,在复数域可用来描述,在频域可用来描述。 11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比,即对共模信号有抑制作用,对信号有放大作用。 12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮,原因是导线间存在。 13、压控振荡器的输出电压是方波信号,其与输入的控制电压成线性关系。 14、调频波的解调又称,其解调电路称为。 — 15、滤波器的通频带宽和响应时间成关系。 16、滤波器的频率分辨力主要由其决定。 17、对于理想滤波器,滤波器因数λ=。 18、带通滤波器可由低通滤波器(f c2)和高通滤波器(f c1)而成(f c2> f c1)。 19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的;而重复性误差是 由误差引起的。 二、问答题(共30分) 1、什么是测试说明测试系统的构成及各组成部分的作用。(10分) 2、— 3、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点,各有何优点(10分) 4、选用传感器的原则是什么(10分) 三、计算题(共55分) 1、已知信号x(t)=e-t(t≥0), (1) 求x(t)的频谱函数X(f),并绘制幅频谱、相频谱。 (2) 求x(t)的自相关函数R x (τ) 。(15分) 2、二阶系统的阻尼比ξ=,求ω=ωn时的幅值误差和相位误差,如果使幅值误差不大于10%,应取多大阻尼比。(10分)3、一电容传感器,其圆形极板r = 4mm,工作初始间隙δ0 =0.3mm, ¥ (1)工作时如果传感器的工作间隙变化Δδ=±2μm,求电容的变化量。 (2)如果测量电路灵敏度S1=100mv/pF,读数仪表灵敏度S2=5格/mv,在 Δδ=±2μm时,读数仪表的指示值变化多少格 (ε0 = ×10-12 F/m)(8分) 4、已知RC低通滤波器的R=1KΩ,C=1MF,当输入信号μx= 100sin1000t时, 求输出信号μy 。(7分) 5、(1)在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。 (2)如被测量x(t) = sinωt,载波y(t)=sin6ωt,画出各环节信号的波形图。(15分 。 一、填空题:

工程数学试卷及答案

河北科技大学成人高等教育2016年第1学期 《工程数学》考试试卷 教学单位 云南函授站 班级 姓名 学号 一、选择题(每小题3分,共15分) 1.某人打靶3发,事件Ai 表示“击中i 发”,i=0,1,2,3. 那么事件A=A1∪A2∪A3表示( )。 A. 全部击中. B. 至少有一发击中. C. 必然击中 D. 击中3发 2.对于任意两个随机变量X 和Y ,若E(XY)=E(X)E(Y),则有( )。 A. X 和Y 独立。 B. X 和Y 不独立。 ? C. D(X+Y)=D(X)+D(Y) D. D(XY)=D(X)D(Y) 3.下列各函数中可以作为某个随机变量的概率密度函数的是( )。 A . 其它1||0|)|1(2)(≤? ??-=x x x f 。 B. 其它2 ||05.0)(≤???=x x f C. 0 021)(2 2 2)(<≥??? ? ???=--x x e x f x σμπ σ D. 其它0 0)(>???=-x e x f x , 4.设随机变量X ~)4,(2μN , Y ~)5,(2μN , }4{1-≤=μX P P , }5{2+≥=μY P P , 则有( ) A. 对于任意的μ, P 1=P 2 B. 对于任意的μ, P 1 < P 2 只对个别的μ,才有P 1=P 2 D. 对于任意的μ, P 1 > P 2 设X 为随机变量,其方差存在,c 为任意非零常数,则下列等式中正确的是( ) A .D(X+c)=D(X). B. D(X+c)=D(X)+c. C. D(X-c)=D(X)-c D. D(cX)=cD(X) ! 6. 设3阶矩阵A 的特征值为-1,1,2,它的伴随矩阵记为A*, 则|A*+3A – 2E|= 。 7.设A= ??? ? ? ??-????? ??--10000002~011101110x ,则x = 。 8.设有3个元件并联,已知每个元件正常工作的概率为P ,则该系统正常工作的概 率为 。 9.设随机变量X 的概率密度函数为其它A x x x f <>? ??=+-y x ke y x f y x ,则系数=k 。 二、填空题(每空3分,共15分)

工程测试技术试题及答案

工程测试技术试题及答案Last revision on 21 December 2020

复习总结 一、概念题 1.测试过程中,若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢,称这种测试称为静态 测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类,电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类,电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能,可采取以下技术措施:差动技术、平均技术以及 补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线(或标定曲线)与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性 度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时,输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ)越小,其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态标定设备,能产生阶跃压力信号输 出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长×宽)和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变片电阻变化的因素有:应变片的灵敏 度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。(因为:△R=KεR,K为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量) 12.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应,其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,全桥接法可以得到 最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零 件以及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中,若采用交流桥路为变换电路,常出现零点残余电压现象, 该现象使传感器灵敏度下降,灵敏阈值增大,非线性误差增大。

工程测试考试题(有答案)

----------------------------精品word 文档 值得下载 值得拥有---------------------------------------------- 试题 1、求传递函数为H(S)= 5 1001+.S 的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t),并求出幅值误差和相位误 差。 答:由频率保持性知 y(t)=10|H(ω)|sin(62.8t+φ(ω)) 且 |H(ω)|= S 1510016284232 2 += +?=() (..) .τω φ(w)=-arctg(τω)=-tg -1(0.01×62.8)=-32° ∴y(t)=42.3sin(62.8t-32°) ∴幅值误差为5×10-42.3=7.7,相位误差为32° 2、实现不失真测试的条件是什么?分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。 答:.测试装置实现不失真测试的条件是 A(ω)=A 0=常数 φ(ω)=-t 0ω 为能满足上述条件,对于一阶装置,时间常数τ原则上越小越好,对于二阶装置一般选取ξ=0.6~0.8,ω=0~0.58ωn 。 3、用一阶量仪作100Hz 正弦信号的测量,如要限制振幅误差在5%以内,则该量仪的时间常数τ应设计成多大? 答:一阶量仪的频率响应函数①,j 11 )j (H τω += ω②幅频特性2)(1/1)(H τω+=ω, ③欲误差小于5%,)(H ω应大于0.95,已知π=π=ω200f 2 ④故: 2 )200(1/1πτ+应大于0.95,⑤解得:000523.0<τ 4、某光线示波器的振动子输入i(t)为单位阶跃,输出θ()t 如下图所示的衰减振动,试根据图中数据确定该振动子的固有频率ωn 及阻尼比ζ。 答:①由图可见衰减振动的周期为6.28ms=3 1028.6-?s 即衰减振动的频率28 .61000f d = ,相应s /r 1000f 2d d =π=ω ②阻尼比ζ与振幅衰减的关系为2 211/2M M ln ζ-πζ=,图中注明π=2M M ln 21 ③故有11/2 =ζ-ζ,解得707.02 1==ζ ④衰减振动d ω与无阻尼振动n ω的关系为2 n d 1ζ-ω=ω ⑤代入ζ值,得s /r 14102d n =ω= ω 5、一磁电式速度传感器的幅频和相频特性如下图所示,其中ω0为该传感器的固有角频率,ω为被测角频率,其阻尼比ζ为0.7,为了尽量减小测量时的幅值和相位误差,(1)该传感器应工作在什么条件下?(2)f0=10Hz 时,其工作最低频率(f)范围应为多少?

机械工程测试技术期末考试试题A

机械工程测试技术期末 考试试题A Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

《机械工程测试技术基础》课程试题A 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_____和_____ 。 2.测量结果与_____ 之差称为_____ 。 3.将电桥接成差动方式习以提高_____ ,改善非线性,进行_____ 补偿。 4.为了_____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 _____。 5.调幅信号由载波的_____携带信号的信息,而调频信号则由载波的_____ 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 _____,而双边频谱图的依据数学表达式是 _____。 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_____。 9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是_____和_____。 10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= _____。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( )。 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 相乘 B .相加 C .相减 D.相除 3.描述周期信号的数学工具是( )。 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,( )是周期信号。 A . 5cos100()00t t x t t π?≥?=??

工程数学试卷与答案汇总(完整版)

1.某人打靶3发,事件Ai 表示“击中i 发”,i=0,1,2,3. 那么事件A=A1∪A2∪A3表示( )。 A. 全部击中. B. 至少有一发击中. C. 必然击中 D. 击中3发 2.对于任意两个随机变量X 和Y ,若E(XY)=E(X)E(Y),则有( )。 A. X 和Y 独立。 B. X 和Y 不独立。 C. D(X+Y)=D(X)+D(Y) D. D(XY)=D(X)D(Y) 3.下列各函数中可以作为某个随机变量的概率密度函数的是( )。 A . 其它1||0|)|1(2)(≤???-=x x x f 。 B. 其它2 ||05.0)(≤? ??=x x f C. 0 021)(2 2 2)(<≥??? ? ???=--x x e x f x σμπ σ D. 其它0 0)(>???=-x e x f x , 4.设随机变量X ~)4,(2μN , Y ~)5,(2μN , }4{1-≤=μX P P , }5{2+≥=μY P P , 则有( ) A. 对于任意的μ, P 1=P 2 B. 对于任意的μ, P 1 < P 2 C. 只对个别的μ,才有P 1=P 2 D. 对于任意的μ, P 1 > P 2 5.设X 为随机变量,其方差存在,c 为任意非零常数,则下列等式中正确的是( ) A .D(X+c)=D(X). B. D(X+c)=D(X)+c. C. D(X-c)=D(X)-c D. D(cX)=cD(X)

6. 设3阶矩阵A 的特征值为-1,1,2,它的伴随矩阵记为A*, 则|A*+3A –2E|= 。 7.设A= ??? ? ? ??-????? ??--10000002~011101110x ,则x = 。 8.设有3个元件并联,已知每个元件正常工作的概率为P ,则该系统 正常工作的概率为 。 9.设随机变量X 的概率密度函数为其它A x x x f <>?? ?=+-y x ke y x f y x ,则系数=k 。 11.求函数t e t f β-=)(的傅氏变换 (这里0>β),并由此证明: 二、填空题(每空3分,共15分) 三、计算题(每小题10分,共50分)

工程测试技术+习题答案

第一章 三、计算题 1-2 求正弦信号的绝对均值和均方根值。 解答: 000 2200000 224211()d sin d sin d cos T T T T x x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T T T ωT ωπ ====-== ??? 2 222 00 rms 000 111cos 2()d sin d d 22 T T T x x ωt x x t t x ωt t t T T T -====??? 1-3求指数函数的频谱。 解答: (2)22022 (2) ()()(2)2(2)a j f t j f t at j f t e A A a j f X f x t e dt Ae e dt A a j f a j f a f -+∞ ∞ ---∞-∞ -==== =-+++??πππππππ 2 2 ()(2) k X f a f π= + Im ()2()arctan arctan Re ()X f f f X f a ==-π? 1-5求被截断的余弦函数(见图1-26)的傅里叶变换。 单边指数衰减信号频谱图 f |X (f )| A / φ(f ) f 0 π/2 -π/2

0cos ()0 ωt t T x t t T ?

工程测试(有简答题答案)

填空题 1. 可以用数学关系式或图表精确描述的信号称为确定性信号。 2.周期信号可分为谐波信号和一般周期信号两类。 3.周期信号的强度特征常用峰值、绝对均值、有效值和平均功率来表示。 4.信息技术中比较典型的代表技术有传感技术、通信技术和计算机技术。 5.要实现不失真测试,测试装置的幅频特性为常数,相频特性应为直线。 6.表征测试装置的静态响应特性的参数主要有灵敏度、非线性度、回程误差 7.测试装置的响应特性包括静态特性和动态特性。 8.描述测试系统的动态响应特性的函数主要有微分方程、传递函数和频率响应函数 9.电容式传感器可分为三种基本类型,即变极距型、变面积型和变介电常数型。 10.传感器按工作原理分可分为机械式、电气式、辐射式、流体式传感器等。 11.传感器的选用原则主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面。 12.按被测物理量来分传感器可分为位移、速度、加速度和力传感器等。 13.传感器按输出量的性质不同可分为模拟式和数字式传感器。 14.滤波器根据频率特性不同可分为高通滤波、低通滤波、带通滤波和带阻滤波。 15.信号调制时根据可调参数可分为调幅、调频和调相三种调制形式。 16.直流电桥按联接方式不同可分为半桥单臂、半桥双臂和全桥电路等工况。 17.常用的信号调理环节有电桥、放大器、滤波器、调制器和模数转换器。 18.将模拟信号转换为数字信号通常分为采样、量化和编码三个步骤。 19.电桥按桥臂接入的阻抗元件不同则可分为电阻电桥、电容电桥和电感电桥三类 20.DA转换过程分为两个步骤,即解码和低通滤波。 21.一般虚拟仪器系统由通用计算机、仪器硬件和应用软件三要素构成。 选择题 1.电路中鉴频器的作用是(C) A、使高频电压转变为直流电压 B、使电感量转变为电压量 C、使频率变化转变为电压变化 D、使频率转变为电流 2.下列不是电阻应变片的输入为(D) A、力 B、应变 C、加速度 D、速度 3.下列传感器可实现非接触测量的是(C) A、压电式加速度 B、电动式速度 C、电磁式速度 D、电阻式应变 4.交流的动态电阻应变仪中,具有预调平衡的装置是(C) A、电阻调平衡 B、电容调平衡 C、电阻、电容调平衡 D、标定电桥 5.直流电桥电桥中相邻半桥工况的灵敏度是单臂工况的(B) A、1倍 B、2倍 C、3倍 D、4倍

机械工程测试技术_期末考试试题A

《机械工程测试技术基础》课程试题A 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绝对误差。 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。 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式三角级数的各项系数,而双边频谱图的依据数学表达式是傅式复指数级数中的各项级数。 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0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= X(t-t0)。其几何意义是把原函数图像平移至t0的位置处。 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。 A .5cos100()00t t x t t π?≥?=??

工程数学练习题(附答案版)

(一) 一、单项选择题(每小题2分,共12分) 1. 设四阶行列式b c c a d c d b b c a d d c b a D = ,则=+++41312111A A A A ( ). A.abcd B.0 C.2 )(abcd D.4 )(abcd 2. 设(),0ij m n A a Ax ?==仅有零解,则 ( ) (A) A 的行向量组线性无关; (B) A 的行向量组线性相关; (C) A 的列向量组线性无关; (D) A 的列向量组线性相关; 3. 设8.0) (=A P ,8.0)|(=B A P ,7.0)(=B P ,则下列结论正确的是( ). A.事件A 与B 互不相容; B.B A ?; C.事件A 与B 互相独立; D.)()()(B P A P B A P += Y 4. 从一副52张的扑克牌中任意抽5张,其中没有K 字牌的概率为( ). A.552548C C B.52 48 C.5 54855C D.555548 5. 复数)5sin 5(cos 5π πi z --=的三角表示式为( ) A .)54sin 54(cos 5ππi +- B .)54sin 54(cos 5π πi - C .)54sin 54(cos 5ππi + D .)5 4sin 54(cos 5π πi -- 6. 设C 为正向圆周|z+1|=2,n 为正整数,则积分 ?+-c n i z dz 1)(等于( ) A .1; B .2πi ; C .0; D .i π21 二、填空题(每空3分,共18分) 1. 设A 、B 均为n 阶方阵,且3||,2|| ==B A ,则=-|2|1BA . 2. 设向量组()()() 1231,1,1,1,2,1,2,3,T T T t α=α=α=则当t = 时, 123,,ααα线性相关. 3. 甲、乙向同一目标射击,甲、乙分别击中目标概率为0.8, 0.4,则目标被击中的概率为 4. 已知()1,()3E X D X =-=,则2 3(2)E X ??-=??______.

工程测试课后习题解答

绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。 我国的法定计量单位是以国际单位制为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。 1. 基本单位 根据国际单位制(SI ),七个基本量的单位分别是:长度——米(m ),质量——千克(kg ),时间——秒(s ),温度——开尔文(K ),电流——安培(A ),发光强度——坎德拉(cd ),物质的量——摩尔(mol )。 2. 辅助单位 在国际单位制中,平面角的单位——弧度(rad)和立体角的单位——球面度(sr )未归入基本单位,称为辅助单位。 3. 导出单位 在选定了基本单位和辅助单位后,按物理量之间的关系,由基本单位和辅助单位以相乘或相除的形式所构成的单位称为导出单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致? 通过对计量器具实施检定或校准,将国家基准所复现的计量单位量值经过各级计量标准传递到工作计量器具,以保证被测对象量值的准确和一致。 0-3 何谓测量误差?通常测量误差是如何分类、表示的? 测量结果与被测量真值之差就是测量误差。即 测量误差=测量结果-真值 通常根据误差的统计特征,可以将误差分为系统误差、随机误差、粗大误差三种 常用的误差表示方法有下列几种: (1) 绝对误差,就是用测量结果与真值之差来表示。 (2) 相对误差, 相对误差=误差/真值, 误差较小时,可采用 相对误差≌误差÷测量结果 相对误差常用百分比来表示。 (3) 引用误差,这种表示方法只用于表示计量器具特性的情况中。工程上采用引用 误差作为判断精度等级的尺度,以允许引用误差值作为精度级别的代号。计量 器具的引用误差就是计量器具的绝对误差与引用值之比。而引用值一般是计量器具的标称范围的最高值或量程。 (4) 分贝误差,单位是db 。 分贝误差=20×lg (测量结果÷真值) 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改为相对误差。 (1)1.0182544V ±7.8μV (2)(25.04894±0.00003)g (3)(5.482±0.026)g/cm 2 解:(1)相对误差= %00077.010*******.18.7100182544.18.76 6 ±=?± =?±V V V V μμμμ (2)相对误差= %00012.004894 .2500003.004894.2500003.0±=± =±g g

机械工程测试技术答案

第1章绪论 1 计量、测试、测量的概念。 2 测试系统的组成及各环节的作用,并举例说明。 第2章传感器 1 在机械式传感器中,影响线性度的主要因素是什么?可举例说明。 解答:主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。 2 试举出你所熟悉的五种机械式传感器,并说明它们的变换原理。 解答:气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。 3 电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别?各有何优缺点?应如何针对具体情况来选用? 解答:电阻丝应变片主要利用形变效应,而半导体应变片主要利用压阻效应。 电阻丝应变片主要优点是性能稳定,现行较好;主要缺点是灵敏度低,横向效应大。 半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小;主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。 选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。 4 有一电阻应变片,其灵敏度S g=2,R=120。设工作时其应变为1000,问R=?设将此应变片接成如图所示的电路,试求:1)无应变时电流表示值;2)有应变时电流表示值;3)电流表指示值相对变化量;4)试分析这个变量能否从表中读出? 解:根据应变效应表达式R/R=S g得 R=S g R=2100010-6120=0.24 1)I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA 2)I2=1.5/(R+R)=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 3)=(I2-I1)/I1100%=0.2% 4)电流变化量太小,很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表,则量程不够,无法测量12.5mA的电流;如果采用毫安表,无法分辨0.025mA的电流变化。一般需要电桥来测量,将无应变时的灵位电流平衡掉,只取有应变时的微小输出量,并可根据需要采用放大器放大。 3-5 电感传感器(自感型)的灵敏度与哪些因素有关?要提高灵敏度可采取哪些措施?采取这些措施会带来什么样后果?

高等工程数学试题--2013-11-3工程硕士

中南大学工程硕士“高等工程数学”考试试卷(开卷) 考试日期:2013年 月 日 时间110分钟 注:解答全部写在答题纸上 一、填空题(本题24分,每小题3分) 1. 对矩阵 A 进行Doolittle 分解的条件是 ; 2.设总体2212~(,),~(,)X N Y N θσθσ,从总体分别独立抽取容量为,m n 的简单随机样本 12(,,,)m X X X ,12(,,,)n Y Y Y 。记2,X X S 为样本12(,,,)m X X X 的样本均值与方差,2,Y Y S 为 样本12(,,,)n Y Y Y 的样本均值与方差,则12θθ-的95%的置信区间为 ; 3.如果2 113342 53,5351154 6 4Ax b A ??????? ? ==?????????? ,矩阵A ∞= , 利用Jacobi 和 Gauss-Seidel 迭代法求解此方程组的敛散性情况是 ; 4.在进行二元方差分析时,当两个因子之间存在交互作用时,需要进行重复试验,假设两个因子都取3水平,各种组合时试验的重复次数均为4,则体现两因子的交互作用的平方和的自由度是 ; 5.函数22 1212(,)y f x x x x ==,已知1x 和2x 的绝对误差限分别为1()0.1x ε≤和2()0.2x ε≤,则函数 值的绝对误差限为: ; 6.线性规划123123123123min 32..2363260,0,x x x s t x x x x x x x x x +-? ?++≥??-+≤? ?≤≥-∞≤≤∞ ? 的标准形式是 ; 7.方程()sin(1)2 x f x x =+- 与()x x ?== 等价,由于迭代函数()x ?满足: ,可用迭代法求方程()0f x =的唯一正根* x 的近似值; 8. 设011n n a x x x x b -=<< <<=为区间[,]a b 的n 等分点,n T 和2n T 为定积分()b a f x dx ?复合梯 形公式,利用Romberg 思想写出复化Simpson 求积计算式 n S = 。 二、(本题14分)某工厂生产A 、B 两种产品,需利用甲、乙两种资源。已知生产产品A 一件 需消耗资源甲、乙分别为3吨、4吨,生产产品B 一件需消耗资源甲、乙分别为4吨、3吨。A 、B 产品每件产值分别为1、2万元。工厂现有甲、乙资源量分别为120、120吨。 (1) 建立工厂安排生产使总产值最大数学模型。 (2) 列出并利用单纯形法求工厂的最优生产方案。

(整理)工程测试答案

第一章 信号及其描述 (一)填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来 传输的。这些物理量就是 信号 ,其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述,以 时间(t) 为独立变量;而信号的频域描述,以 频率(f ) 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点: 离散性 ,谐波性 ,收敛性。 4、 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬态非周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ,均方值2 x ψ,方差2 x σ 6、 对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是偶对称,虚频谱(相频谱)总是奇对称。 (三)简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ,均方值2 x ψ,和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 (2)220 2 2 (2) ()()(2) 2(2)a j f t j f t at j f t e A A a j f X f x t e dt Ae e dt A a j f a j f a f -+∞ ∞ ---∞-∞ -==== =-+++??πππππππ ()X f = Im ()2()arctan arctan Re ()X f f f X f a ==-π? 00002200000224211()d sin d sin d cos T T T T x x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T T T ωT ωπ====-== ??? rms x ==== 2πT ω = 012ΔΔ2Δx T t t t =+=000 2Δ[()Δ]lim x x T T T t P x x t x x T T T →∞<≤+===

现代工程检测习题及答案

1、 在热电偶的电极材料选择上为什么要选用电导率高,并且温度系数小的材料? 2、常用热电偶(测高温)为什么要使用补偿导线?使用补偿导线时要注意什么? 2、 用分度号为E 的热电偶和与其匹配的补偿导线测量温度,但在接线过程中把补偿导线的 极性接反了,问仪表的指示如何变化?为什么? 4、试述热电阻测温原理?常用热电阻的种类有哪些?R 0各为什么?各有什么特点? 5、热电阻测温中有几种连接方法?哪一种测量精确度最高?工程上常用的是哪一种?为什么? 6、什么是三线制接法? 7、热电偶的结构与热电阻的结构有什么异同之处? 8、用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿?其冷端温度补偿的方法有哪几种?冷端补偿措施可否取代补偿导线的作用?为什么? 1、 如果将镍铬-镍硅补偿导线极性接反,当电炉温度控制于800℃,若热电偶接线盒处温度为50℃,仪表接线板处温度为40℃,问测量结果与实际相差多少? 答:镍铬-镍硅的分度表是K 。补偿导线极性接正确时测量结果是800℃。 若补偿导线极性接反,则仪表测得的热电势为: 查K 分度表,32455μV 对应的显示仪表显示值(测量结果)为780℃。 所以,在补偿导线极性接反时,测量结果比实际结果低20℃ 2、分度号为K 的热电偶,误将E 的补偿导线配在K 的电子电位差计上,如图所示。电子电位差计的读数为650℃,问被测温度实际值为多少? 答:设实际温度为t 。由题意可得: 查K 、E 分度表,并计算可得: ()()()()()() V E E E E E E K K K K K μ3245540,5020.8000,4040,5050,800=-=+-=

工程测试(有简答题答案)

工程测试(有简答题答案) -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

填空题 1. 可以用数学关系式或图表精确描述的信号称为确定性信号。 2.周期信号可分为谐波信号和一般周期信号两类。 3.周期信号的强度特征常用峰值、绝对均值、有效值和平均功率来表示。 4.信息技术中比较典型的代表技术有传感技术、通信技术和计算机技术。 5.要实现不失真测试,测试装置的幅频特性为常数,相频特性应为直线。 6.表征测试装置的静态响应特性的参数主要有灵敏度、非线性度、回程误差 7.测试装置的响应特性包括静态特性和动态特性。 8.描述测试系统的动态响应特性的函数主要有微分方程、传递函数和频率响应函数 9.电容式传感器可分为三种基本类型,即变极距型、变面积型和变介电常数型。 10.传感器按工作原理分可分为机械式、电气式、辐射式、流体式传感器等。 11.传感器的选用原则主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面。 12.按被测物理量来分传感器可分为位移、速度、加速度和力传感器等。 13.传感器按输出量的性质不同可分为模拟式和数字式传感器。 14.滤波器根据频率特性不同可分为高通滤波、低通滤波、带通滤波和带阻滤波。 15.信号调制时根据可调参数可分为调幅、调频和调相三种调制形式。 16.直流电桥按联接方式不同可分为半桥单臂、半桥双臂和全桥电路等工况。 17.常用的信号调理环节有电桥、放大器、滤波器、调制器和模数转换器。 18.将模拟信号转换为数字信号通常分为采样、量化和编码三个步骤。 19.电桥按桥臂接入的阻抗元件不同则可分为电阻电桥、电容电桥和电感电桥三类 转换过程分为两个步骤,即解码和低通滤波。 21.一般虚拟仪器系统由通用计算机、仪器硬件和应用软件三要素构成。 选择题 1.电路中鉴频器的作用是(C) A、使高频电压转变为直流电压 B、使电感量转变为电压量 C、使频率变化转变为电压变化 D、使频率转变为电流 2.下列不是电阻应变片的输入为(D) A、力 B、应变 C、加速度 D、速度 3.下列传感器可实现非接触测量的是(C) A、压电式加速度 B、电动式速度 C、电磁式速度 D、电阻式应变 4.交流的动态电阻应变仪中,具有预调平衡的装置是(C) A、电阻调平衡 B、电容调平衡 C、电阻、电容调平衡 D、标定电桥 5.直流电桥电桥中相邻半桥工况的灵敏度是单臂工况的(B) A、1倍 B、2倍 C、3倍 D、4倍 6.极距变化型电容式传感器,其灵敏度与极距(D) A成正比 B、平方成正比 C、成反比 D、平方成反比

工程测试技术试题及答案

复习总结 一、概念题 1.测试过程中,若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢,称这种测试称为 静态测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类,电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类,电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能,可采取以下技术措施:差动技术、平均技术 以及补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线(或标定曲线)与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线 性度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时,输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ)越小,其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态标定设备,能产生阶跃压力信号 输出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长×宽)和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变片电阻变化的因素有:应变片的 灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。(因为:△R=KεR,K为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量) 12.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应,其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,全桥接法可以 得到最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑 料零件以及水的液位的检测。

机械工程测试技术基础试题及答案

《机械工程测试技术基础》课后答案 章节测试题 第一章 信号及其描述 (一)填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来 传输的。这些物理量就是 ,其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述,以 为独立变量;而信号的频域描述,以 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特 点: , , 。 4、 非周期信号包括 信号和 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。 6、 对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是 对称,虚频谱(相频谱)总是 对 称。 (二)判断对错题(用√或×表示) 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。( ) 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。( ) 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。( ) 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。( ) 5、 随机信号的频域描述为功率谱。( ) (三)简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ,均方值2x ψ,和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数???≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 (一)填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为121 )(+=ωωj j H ,输入信号2 sin )(t t x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω ,幅值=y ,相位=φ 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和222 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的 总灵敏度。 3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 、 和 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时,该系统能实现 测试。此时,系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的 越小。 6、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有 关系为最佳。 (二)选择题 1、 不属于测试系统的静特性。 (1)灵敏度 (2)线性度 (3)回程误差 (4)阻尼系数 2、 从时域上看,系统的输出是输入与该系统 响应的卷积。 (1)正弦 (2)阶跃 (3)脉冲 (4)斜坡

工程测试课后习题解答

绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本容。 我国的法定计量单位是以国际单位制为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。 1. 基本单位 根据国际单位制(SI ),七个基本量的单位分别是:长度——米(m ),质量——千克(kg ),时间——秒(s ),温度——开尔文(K ),电流——安培(A ),发光强度——坎德拉(cd ),物质的量——摩尔(mol )。 2. 辅助单位 在国际单位制中,平面角的单位——弧度(rad)和立体角的单位——球面度(sr )未归入基本单位,称为辅助单位。 3. 导出单位 在选定了基本单位和辅助单位后,按物理量之间的关系,由基本单位和辅助单位以相乘或相除的形式所构成的单位称为导出单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致? 通过对计量器具实施检定或校准,将国家基准所复现的计量单位量值经过各级计量标准传递到工作计量器具,以保证被测对象量值的准确和一致。 0-3 何谓测量误差?通常测量误差是如何分类、表示的? 测量结果与被测量真值之差就是测量误差。即 测量误差=测量结果-真值 通常根据误差的统计特征,可以将误差分为系统误差、随机误差、粗大误差三种 常用的误差表示方法有下列几种: (1) 绝对误差,就是用测量结果与真值之差来表示。 (2) 相对误差, 相对误差=误差/真值, 误差较小时,可采用 相对误差≌误差÷测量结果 相对误差常用百分比来表示。 (3) 引用误差,这种表示方法只用于表示计量器具特性的情况中。工程上采用引用 误差作为判断精度等级的尺度,以允许引用误差值作为精度级别的代号。计量器具的引用误差就是计量器具的绝对误差与引用值之比。而引用值一般是计量器具的标称围的最高值或量程。 (4) 分贝误差,单位是db 。 分贝误差=20×lg (测量结果÷真值) 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改为相对误差。 (1)1.0182544V ±7.8μV (2)(25.04894±0.00003)g (3)(5.482±0.026)g/cm 2 解:(1)相对误差= %00077.010*******.18.7100182544.18.766±=?±=?±V V V V μμμμ (2)相对误差= %00012.004894 .2500003 .004894.2500003.0±=±=±g g

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