机械工程测试技术基础试题A

一、填空题(每空1分，共10分) 1.信号可分为____ _____两大类。 2.在平稳随机过程中，若任一单个样本函数的时间平均统计特性等于该过程的集合平均统计特性，则该过程叫_________。

3.对于线性系统，若输入为x(t)=x 0e j ω

t ，则其稳态输出y(t)=y e j t 00()ω?+，这个性质称为

_________。

4.已知滤波器的带宽为B ，它对阶跃响应的建立时间为Te ，则B 和Te 的关系为_______。

5.若测试系统由两个环节并联而成，且各个环节的传递函数分别为H 1(S)和H 2(S)，则该系统的传递函数为_________。

6.若采样频率过低，不满足采样定理，则被采样的离散信号的频谱会发生_______现象。

7.频率不同的两个正弦信号，其互相关函数R xy (τ)=_________。

8.若信号满足y(t)=kx(t)关系，式中k 为常数，则互相关系数ρxy (τ)=________。

9.两个时域函数乘积的傅里叶变换等于这两个函数_________。

10.图1-10所示电桥的输出为_________。 图1-10

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号

填在题干的括号内。每小题1分，共15分) 1.描述非周期信号的数学工具是( ) A.三角函数 B.拉氏变换 C.傅氏级数 D.傅氏变换 2.时域信号x(t)二阶导数的傅里叶变换是( )

A. 1

22

()()j f X f π B. 122()()πf X f C. (j2πf)2X(f) D. (2πf)2X(f)

3.概率密度函数是在什么域上描述随机信号的分布规律( ) A.时间域 B.频率域 C.幅值域 D.复数域

4.测试装置的传递函数H(S)的分母与( )有关。 A.输入量x(t) B.输出量y(t) C.输入点的位置 D.装置的结构

5.无论二阶系统的阻尼比ξ如何变化，当它所受的激振力频率与系统固有频率相等时，该系统的位移响应与激振力之间的相位差必为( ) A. 0° B. 90° C. 180° D.不定值

6.差动式电感传感器和差动式电容传感器具有( )的特点。 A.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了一倍 B.灵敏度和非线性度都降低了

C.灵敏度提高了一倍，非线性度降低了若干

D.灵敏度提高了若干，非线性度降低了一倍

7.欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用( )传感器。

A.压电式

B.磁电式

C.电阻式

D.热电式

8.为使压电式传感器的灵敏度不受电缆长短的影响，应选用( )放大器。

A.电压

B.比例

C.电荷

D.差动

9.常用于对调幅波解调的装置是( )

A.乘法器

B.滤波器

C.鉴频器

D.相敏检波器

10.正弦信号x(t)=x0sin(ωt+φ)的自相关函数为( )

A. x02sinωτ

B. x02

2

cosωτ C.

x02

2

sinωτ D.x02cosωτ

11.数字信号的特征是( )

A.时间上连续幅值上离散

B.时间上离散幅值上连续

C.时间上和幅值上都连续

D.时间上和幅值上都离散

12.已知模拟量的最大幅值为±5V，现要求A/D转换器的输出最大误差≤0.5mV，应选用

下列哪一种A/D转换器( )

A. 8位

B. 10位

C. 12位

D. 16位

13.恒带宽比滤波器(信频程滤波器)的带宽B与中心频率f n( )

A.比值为常数

B.无关

C.成正比

D.成反比

14.一选频装置，其幅频特性在f1～f2区间急剧衰减(f2>f1)，在0～f1和f2～∞之间近乎平

直，这叫( )滤波器。

A.低通

B.高通

C.带通

D.带阻

15.电荷放大器是一个( )放大器。

A.高增益，带电阻反馈的运算

B.低增益，带电容反馈的运算

C.高增益，带电容反馈的运算

D.高增益的电桥

三、问答题(每小题6分，共30分)

1.什么是测试装置的静态特性?常用哪几个特性参数来描述?

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。

3.调制波有哪几种?分别说明其含义，并指出常用的有哪两种。

4.选用传感器时应考虑到哪些原则?

5.机械量的计算机辅助测试系统有哪几个基本环节组成?用框图示意说明。

四、计算题(每小题15分，共30分)

1.设有一时间函数f(t)及其频谱如图4-1所示，现乘以振荡函数sin2πf0t (f0>f m)。

其中，函数f(t)叫做调制信号，sin2πf0t叫做载波，试求调幅信号f(t)sin2πf0t的傅

里叶变换，示意画出调幅信号及其频谱。

2.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。

五、综合题(15分)

有一加速度传感器由壳体1、弹性梁2、质量块3和应变片4组成如图5-1所示，若将此传感器输出信号接入电桥电路进行测量。设R1=R2=R3=R4=R

(1)试用电桥示意图说明应变片应如何接在电桥电路中；

(2)若电桥由交流电源供电，U i(t)=8cos2000πt，应变片应变ε(t)=Acos100πt，求电

桥输出电压U0(t)，并绘出U0(t)的频谱(双边谱)

一、填空题(每空1分，共10分)

1.确定性信号和非确定性信号(或随机信号)

2.各态历经随机过程(或遍历随机过程)

3.频率保持性

4.BTe=常数(或B∝

1 Te

)

5.H(S)=H1(S)+H2(S)

6.频混(或混叠)

7.0

8.±1

9.傅里叶变换的卷积

10.0

二、单项选择题(每小题1分，共15分)

1.D

2.C

3.C

4.D

5.B

6.C

7.B

8.C

9.D 10.B

11.D 12.D 13.A 14.D 15.C

三、问答题(每小题6分，共30分)

1.测试装置的静态特性就是指在静态测量情况下描述实际测试装置与理想定常线性

系统的接近程度。

常用的特性参数有灵敏度、线性度和回程误差等。 2.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.调制波有调幅波、调频波和调相波三种。

载波信号的幅值受调制信号控制时，输出的已调波称为调幅波； 载波信号的频率受调制信号控制时，输出的已调波称为调频波； 载波信号的相位受调制信号控制时，输出的已调波称为调相波； 常用的调制波有调幅波和调频波两种。 4.选用传感器时应考虑到以下原则：

(1)灵敏度 (2)响应特性 (3)线性范围 (4)可靠性 (5)精确度 5.传感器—→抗混叠滤波器—→A/D 转换器—→计算机处理器 四、计算题(每小题15分，共30分)

1. 解：设x 1(t)=sin2πf 0t 则X 1(f)=[]j

f f f f 1

2

00δδ()()+-- 令x(t)=f(t)x 1(t) 则X(f)=F(f)*X 1(f) 即 X(f)=F(f)* []j

f f f f 1

2

00δδ()()+-- =j F f f F f f 121200()()+--????

?

?

2.解：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°

五、综合题(15分)

解：(1)电桥应接成全桥如图示

(2)U0(t)=?R

R

U t i()

?R

R

=Kε(t)

∴U0(t)=KU i(t)ε(t)

=K·8cos2000πt·Acos100πt =8KA［cos2100πt+cos1900πt］

∵f1=ω

π

1

2

=1050Hz f2=

ω

π

2

2

=950Hz

∴U0(f)=4KA［δ(f+1050)+δ(f-1050)］+4KA［δ(f+950)+δ(f-950)］

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 ，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(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，(B)是周期信号。

A ．5cos100()0

t

t x t t π?

≥?=?

?

B ．()20cos20()at

x t e

t t π-=-∞<<+∞

C ．()5sin 2010cos10()x t t t

t ππ=+-∞<<+∞

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

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）

2.周期信号的频谱具有哪几个特点？（6分）

3.现有电阻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i u ，输出为o u ）。（5分）

4.在使用电阻应变片时，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）

5.什么是调制和解调？为什么要调制？（5分）

6.在机械工程中常见的有哪些参数的测量？（5分）

四、计算题（共20分，每小题10分）

1.求如图所示三角脉冲信号的频谱。

2.用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变ε。其贴片及组桥方法如图所示。已知图中

''1122120R R R R ====Ω，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数2k =。应变值

31010ε-=?，电桥供桥电压3i u V =。试分别求出如图组成桥路时的输出电压?o u =

答案

一、填空题（20分，每空1分）

1.静态测量；动态测量

2.被测真值；测量误差

3.灵敏度；温度

4.补偿；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

ψ 8．离散的；连续的

9.频率响应法；阶跃响应法

10.0()x t 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）

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’）

3.现有电阻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i u ，输出为o u ）。（5分） 答：正确的接桥方法如图所示：（3’）

电桥的平衡条件是：

121L

R R jwL jwC C

=?

=（2’） 4.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：

12o i

R

u u R

?=（2’） 当量桥臂各串联电阻应变片时，其电阻的相对变化量为22R R

R R

??=

（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o i

R

u u R

?=。（1’） 5.什么是调制和解调？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）

四、计算题（共20分，每小题10分）

1.求如图所示三角脉冲信号的频谱。 解：一个周期内的表达式为：

202

()202

A

T

t t T

x t A T

t t T

?≤≤

??=?

?--≤≤??（2’）

因为()x t 为偶函数，所以0n b =， 1,2,3n =L （1’）

2

/2

/2

202/20

/2/20022/20022

12

241()2224281()cos cos (os 1)()41,3,52()[(1)1]()02,4,6T

T T T T T n T n A A A a x t dt tdt t T T T T A A a x t n tdt t n tdt c n T T T T n A

n A n n n ωωπωππ--=

======--?=?=--=??=?

????L L

（2’） 出此得()x t 的三角函数形式傅里叶级数展开为

000221

1,3,5412()(cos sin )cos 2n n n n A A n x t a a n t b n t t T

n πωωπ∞

===++=

-∑∑L （1’） n 次谐波分量的幅值

22

4n A

A n π==

（1’） n 次谐波分量的相位

arctan n

n

n

b

a

?π

=-=-

（

1’）

画出()

x t的频谱如图所示。

（2’）

2.用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变ε。其贴片及组桥方法如图所示。已知图中

''

1122

120

R R R R

====Ω，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数2

k=。应变值3

1010

ε-

=?，电桥供桥电压3

i

u V

=。试分别求出如图组成桥路时的输出电压?

o

u=

解：如图（b）组桥时的输出电压为（5’）

111

1212

11 ()0.03() 2222 o i i i i i

R R R R

R R

u u u u u k u V R R R R R R R R R

ε

+?+??

=-=?-=?== +?+-?++

如图（c）组桥时的输出电压为

''

1111

''''

1111222

()

2

2211

0.03()

422

o i

i i i

R R R R R

u u

R R

R R R R R R R R

R R R

u u u V

R R

+?++?

=-

+

+?++?++-?-?

+??

=-==

（5’）

《机械工程测试技术基础》课程试题D

一、填空题（20分，每空1分）

1、由信息与信号的关系可知，信号是信息的（ ）。

2、数字信号是指时间和幅值都具有（ ）特性的信号。

3、为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是（ ） 和（ ）。

4、模似信号是指时间和幅值都具有（ ）特性的信号。

5、正弦信号的自相关函数是一个同频的（ ）函数。

6、直流电桥的平衡条件是（ ）。

7、滤波器的分辨率越高，则测量信号时其响应速度（ ）。

8、带通滤波器的中心频率F=500HZ ，负3分贝点的带宽B=10HZ ，则该滤波器的品质

因数Q=（ 50 ）。

9、单位频宽上的幅值表示的是（ ）函数。

1．将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。 2．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。

3．调幅过程在频域相当于 过程，调幅装置实质上是一个 。

4.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为 和 。 测量结果与被测真值之差称为测量误差。

5．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 。

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．周期信号的傅氏三角级数中的n 是从0到 展开的。傅氏复指数级数中的n 是从 到 展开的。

8．周期信号()x t 的傅氏三角级数展开式中：n a 表示 ，n b 表示 ，0a 表

示直流分量。

9．余弦函数只有 谱图，正弦函数只有 谱图。

10．单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分：

0()()f t t t dt δ∞

-∞

-=?

g 。这一性质称为 。

二、选择题（20分，每题2分）

1．为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成( )。

A ．并联电路

B ．串联电路

C ．电桥电路 2．要使RC 低通滤波器的通带加宽，则RC 值应( )。

A.增加 B ．减少 C ．不变 3．描述非周期信号的数学工具是 。

A 三角函数

B ．拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 傅氏级数 4．下列信号中． 信号的频谱是连续的。

A ．12()sin()sin(3)x t A wt

B wt ??=+++

B ．()5sin 30x t t =+ C.0()sin at

x t e

t ω-=

5．数字信号的特征是 。

A ．时间上离散、幅值上连续

B ．时间、幅值上均离散

C ．时间、幅值上都连续

D ．时间上连续、幅值上量化 6．测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为( )。

A.精度 B ．灵敏度 C ．精密度 D.分辨率

7．测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ ）。

A ．卷积

B ．傅氏变换对

C ．拉氏变换对

D ．微分 8．多种信号之和的频谱是 。

A.离散的

B.连续的

C.随机的

D.周期的

9．二阶装置，用相频特性中0

()90w ?=-时所对应的频率w 作为系统的固有频率的估计值，该值与系统阻尼率的大小（ ）。

A ．有关

B ．无关

C ．略有关系

D ．有很大关系

10.滤波器的上、下截止频率为21,c c f f ，中心频率0f ；则它们的关系是( )。

A ．0f =

21c c f f ? B ．0f =

212c c f f + C.0f =21

2

c c f f - 三、简答题（共30分）

1.测量按测量值获得的方法进行分类有哪些？（6’）

2.重复性误差和迟滞误差有何区别? （6’）

3.什么是不失真测试，不是真测试的条件是什么？（4’） 答：

4.下面四个图分别是哪一种滤波器的幅频曲线特性图，并说明各自的工作特征。（4’）

5.试叙述信号的采样和截断的过程是怎样实现的，结果如何？（5’）

6.电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？（5’）

四、计算题（共20分，每小题10分）

1.对称方波的波形图如图所示。求傅里叶级数的三角形式展开，并画出频谱。

2.如图所示为两直流电桥，其中图(a)称为卧式桥，图(b)称为立式桥，且

12340R R R R R ====，12R R 、为应变片，34R R ，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。

五、分析题（10分）

在输油管道上，常装有监测装置用以监测管道的裂损或泄漏，并能确定损伤位置，如图5-21所示。

图5－21 确定输油管裂损位置相关分析

x 2(t)

x 1(t)

传感器1

中心线

漏

损处

s=v τm /2

s

K

传感器2

油管

R x1x2(τ)

0τm

一、填空题（20分，每空1分）

1．灵敏度；温度 2．幅值；频率

3．频率搬移乘法器 4.静态测量、动态测量

5．离散的、连续的 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．;;-∞+∞ 8．余弦分量的幅值；正弦分量的幅值 9．实频；虚频

10．0()f t ；脉冲采样

二、选择题（20分，每小题2分）

三、简答题（共30分，每小题5分）

1.测量按测量值获得的方法进行分类有哪些？（6’）

答：直接测量——指无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测值得测量。（等精度直接测量和不等精度直接测量）；（2’）间接测量——指在直接测量值的基础上，根据已知函数关系，计算被测量的量值的测量；（2’）组合测量——指将直接测量或间接测量与被测量值之间按已知关系组合成一组方程（函数关系），通过解方程组得到被测值得方法。（2’）

2.重复性误差和迟滞误差有何区别? （6’）

答：重复性是指测试装置在输入按同一方向做全量程连续多次变动时，所得特性曲线不一致的程度。一般来说正行程的最大重复性偏差为max1R ?，反行程的最大重复性偏差为

max 2R ?，重复性误差取这两个最大偏差中的较大者，再以满量程输出fs y 的百分数表示。

即

max

100%R fs

R r y ?=

?（3’

） 迟滞是测试装置在正反行程中输入输出曲线的不重合程度。即

max

100%H fs

H r y ?=

? 式中，max H ?是正反行程间，对于同一输入虽的最大差值。（3’）

3.什么是不失真测试，不失真测试的条件是什么？（4’）

答：若00,t A 都是常数，如果一个测试装置，则有)()(00t t x A t y -=，即认为该测试装置实现了不失真测量。（2’）这表明，输出信号较输入信号，幅值放大了0A 倍，时间上滞后了0t ，波形一致。对上式作傅里叶变换，有)()(00ωωω

X e

A Y jt -=。所以，若要实

现输出波形不失真，其幅频、相频特性应满足如下条件00()()A A t ωωω===-常数；。

4.下面四个图分别是哪一种滤波器的幅频曲线特性图，并说明各自的工作特征。（4’）

答：①低通滤波器 20f f <<之间为通频带，2f f >的频率成分极大地衰减；（1’） ②高通滤波器 ∞<

答：采样就是对时间历程)(t x 进行等时间距离的信号“摘取”，以便于计算机的存储和计算分析。（2’）而由因为计算机只能对有限长的信号进行处理，所以，必须截断过长的信号时间历程)(t x 进行截断，即对信号加窗。所加窗宽为T 的矩形窗函数)(t w ，其傅里叶变换)(f W 是一个无限带宽的sinc 函数。（2’）采用矩形窗函数)(t w 截断采样信号，就是将采样信号)()(t s t x ，乘以时域有限宽矩形窗函数)(t w ；其时域和频域数学描述为

)()()()()()(f W f S f X t w t s t x **??（1’）

6.电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？（5’） 答：包括电阻式、电感式、电容式三种。

电阻式传感器工作原理：把被测量转换为电阻变化的一种装置；（2’） 电感式传感器工作原理：把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置；（2’） 电容式传感器工作原理：把被测物理量转换为电容量变化的一种装置。（1’）

四、计算题（共20分，每小题10分）

1.对称方波的波形图如图所示。求傅里叶级数的三角形式展开，并画出频谱。

解：由图可知，它是正负交替的周期信号。其直流分量为：00a =（1’），其脉宽等于周期的一半，即1

2

T τ=

，（1’）将此代入式可得

1

11sin 22sin 022

n n nw E w E n a b nw n ττπτππ===g g g ；（3’）

因此，对称方波的傅立叶级数三角函数形式为：

111

121211()sin cos (cos )235

E

n E f t nw t w t w t w t n πππ=

??=-+-∑L （2’）

（3’）

2.如图所示为两直流电桥，其中图(a)称为卧式桥，图(b)称为立式桥，且

12340R R R R R ====，12R R 、为应变片，34R R 、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

000

114

112234000222o b d i i i

i R R R R R R R u u u u u u u R R R R R R R R R ??+?+?=-=

-=-

= ?+?+-?+??

（4’）

图(b)中，立式桥的输出电压为

001122

114223000022002222412o b d i i i

i i

R R R R R R R R u u u u u u R R R R R R R R R R R

R R R u u R R R R ??+?-?+?-?=-=

-=- ?+?+-?++?-???

???==-???

?- ???

可

知，当2

012R R ??? ???

=时，得02o

i R

u u R ?=?，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12o i R

u u R

?=

?。

（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’）

五、分析题（10分）

在输油管道上，常装有监测装置用以监测管道的裂损或泄漏，并能确定损伤位置，如图5-21所示。

答题说明：漏损处K ，视为向两侧传播声响的声源，在两侧管道上分别放置传感器1和传感器2，因为放传感器的两点距漏损处不等远，则漏油的音响传至两传感器就有时差，在互相关图上m ττ=处)(21τx x R 有最大值，这个m τ就是时差。由m τ就可确定漏损处的位置：

式中：s —两传感器的中点至漏损处的距离；ν—音响通过管道的传播速度。

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：

机械工程测试技术基础实验指导书讲解

《机械工程测试技术基础》实验指导书实验一观测50Hz非正弦周期信号的分解与合成 一、实验目的 1、用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的频谱，并与其傅立叶级数各项的频率与系数作比较。 2、观测基波和其谐波的合成 二、实验设备 1、信号与系统实验箱：TKSS-A型或TKSS-B型或TKSS-C型： 2、双综示波器。 三、实验原理 1、一个非正弦周期函数可以用一系列频谱成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其它成分则根据其频率为基波频率的 2、 3、 4、。。。、n等倍数分别称二次、三次、四次、。。。、n次谐波，其幅度将随谐波次数的增加而减小，直至无穷小。 2、不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分。 3、一个非正弦周期函数可用傅立叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用一个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图，各种不同波形及其傅氏级数表达式如下，方波频谱图如图2-1表示 图2-1方波频谱图

1、方波 ()?? ? ??++++= t t t t u t u m ωωωωπ7sin 715sin 513sin 31sin 4 2、三角波 ()?? ? ??++-= t t t U t u m ωωωπ5sin 2513sin 91sin 82 3、半波 ()?? ? ??+--+= t t t U t u m ωωωππ4cos 151cos 31sin 4212 4、全波 ()?? ? ??+---= t t t U t u m ωωωπ6cos 3514cos 1512cos 31214 5、矩形波 ()?? ? ??++++= t T t T t T U T U t u m m ωτπωτπωτππτ3cos 3sin 312cos 2sin 21cos sin 2图中LPF 为低通滤波器，可分解出非正弦周期函数的直流分量。BPF 1～BPF 6为调谐在基波和 各次谐波上的带通滤波器，加法器用于信号的合成。 四、预习要求 在做实验前必须认真复习教材中关于周期性信号傅立叶级数分解的有关内容。 五、实验内容及步骤 1、调节函数信号发生器，使其输出50Hz 的方波信号，并将其接至信号分解实验模块 BPF 的输入端，然后细调函数信号发生器的输出频率，使该模块的基波50Hz 成分BPF

机械制造基础试题及答案

机械制造基础 一、判断题 1、钢的正火的硬度、强度比退火低。（3） 4、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。（3） 5、焊件开坡口的目的在于保证焊透，增加接头强度。（√） 6、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。（3） 7、采用包容要求时，若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间，同时形状误差等于尺寸公差，则该零件一 定合格。（√） 8、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。（√） 9、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。（√） 10、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。（√） 11、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。（√） 12、在车削加工中，车刀的纵向或横向移动，属于进给运动。（√） 13、根据工件的加工要求，不需要限制工件的全部自由度，这种定位称为不完全定位。（√） 14、固定支承在装配后，需要将其工作表面一次磨平。（√） 15、冲击韧性值随温度的降低而减小。（√） 16、正火的冷却速度比退火稍慢一些。（3） 17、碳钢的含碳量一般不超过1. 3%。（√） 18、一般情况下，焊件厚度小于4mm 时，焊条直径等于焊件厚度。（√） 19、从制造角度讲，基孔制的特点就是先加工孔，基轴制的特点就是先加工轴。（3） 20、为了实现互换性，零件的公差规定越小越好。（3） 21、Ra 值越大，零件表面越粗糙。（√） 22、切削用量主要是指切削速度和进给量。（3） 23、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。（3） 24、就四种切屑基本形态相比较，形成带状切屑时切削过程最平稳。（√） 25、用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣。（√） 26、过定位在机械加工中是不允许的。（3） 27、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。（3） 28、焊件开坡口的目的在于保证焊透，增加接头强度。（√） 29、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。（3） 30、采用包容要求时，若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间，同时形状误差等于尺寸公差，则该零件一 定合格。（√） 31、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。（√） 32、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。（√） 33、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。（√） 34、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。（√） 35、在车削加工中，车刀的纵向或横向移动，属于进给运动。（√） 36、根据工件的加工要求，不需要限制工件的全部自由度，这种定位称为不完全定位。（√） 37、固定支承在装配后，需要将其工作表面一次磨平。（√）

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?≥?=??

机械制造基础试题及答案

机械制造基础试题及答案 《机械制造基础》试题及答案 一、单选题（共30道试题，共90分。 1.钻孔有两种基本方式，其一是钻头不转，工件转，这种加工方式容易产生（B ）误差。 A.轴线歪斜 B.锥度 C.轴线歪斜和锥度 D.轴线歪斜和腰鼓形 2.（C ）时，前角应选大些。 A.加工脆性材料 B.工件材料硬度高； C.加工塑性材料 D.脆性或塑性材料 3.主要影响切屑流出方向的刀具角度为（C ） A.前角 B.后角 C.刃倾角 D.主偏角 4.减小主偏角，（A ）。 A.使刀具寿命得到提高 B.使刀具寿命降低 C.利于避免工件产生变形和振动 D.对切削加工没影响 5.下列刀具材料中，适宜制作形状复杂机动刀具的材料是

（B） A.合金工具钢 B.高速钢 C.硬质合金钢 D.人造聚晶金刚石 6.成批加工车床导轨面时，宜采用的半精加工方法是（A） A.精刨 B.精铣 C.精磨 D.精拉 7.（B ）时，选用软的砂轮。 A.磨削软材料 B.磨削硬材料 C.磨削断续表面 D.精磨 8.机床主轴齿轮（B ）要求高些。 A.传递运动的准确性 B.传动的平稳性 C.载荷分布的 均匀性D.侧隙 9.精加工时，应选用（ C ）进行冷却。 A.水溶液 B.乳化液 C.切削油 D.温度较高的水溶液 10.加工? 100勺孔，常采用的加工方法是（C ） A.钻孔 B.扩孔 C.镗孔 D.铰孔 11.在切削平面内测量的角度有（D ） A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 12.车床刀架的横向运动方向与车床回转轴线不垂直，车出的工件将呈现出（D ）。 A.腰鼓形和锥度。 B.腰鼓形 C.锥度 D.端面中凸形 13.数控机床主要适用的场合是（B ） A.定型产品的大批量生产 B.多品种小批量生产 C.中等精度的定型产品 D.修配加工 14.主运动是由工件执行的机床有（ A ）

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?≥?=??

机械制造基础试题库

试题库 一、填空题（每空１分） 5、常见的铸造方法有砂型铸造、_________、_________、_________、_________等。 6、铸造性能是合金在铸造时表现出的工艺性能。主要指金属的_________和_________性。 7、铸型中手工造型常用的方法有____________、____________、____________、 ____________等。 8、锤上模锻的模镗一般分为_________、__________、_________。 9、金属的可锻性常用金属的_________和_________来综合衡量。 10、锻压加工时，金属加热的目的是为了___________________________。 11、电焊条是由_________和_________两部分组成。 12、焊接性能不好的材料，常采用__________________的措施来预防裂纹的产生。 13、防止焊接变形的方法有_________、__________、_________和_________等四种。 14、切削用量三要素是指_________、_________和_________。 15、_________、_________和_________统称为切削用量三要素。 16、切削运动包括_________和_________。 17、切削加工_________材料时，容易产生积屑瘤。 18、切削液具有_________、_________、_________和_________作用。 19、车刀的主要几何角度有_________、_________、_________、_________和_________等。_________ 20、铣削时，_________是主运动，_________是进给运动。 21、平面加工时常用_________、_________、_________和_________等方法。 22、在机械加工中，夹具起＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿作用。 23、从工艺特点来看，一般将生产类型划分为_________、_________、_________三种。 24、工艺规程设计的原则是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 25、机械加工中，轴类零件常用_________或_________作为定位基准。

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？

中南大学机械工程测试技术实验指导书

机械工程测试技术基础 实验报告 学号：0801130801 学生: 俞文龙 指导老师：邓春萍

实验一电阻应变片的粘贴及工艺 一、实验目的 通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。 二、实验原理 电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。 三、实验仪器及材料 QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。 四、实验步骤 1、确定贴片位置 本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示： 2、选片 1）种类及规格选择 应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。常用是3*5

胶基箔式。 2)阻值选择： 阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。 3)电阻应变片的检查 a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。 b.阻值检查：用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。 4)配组 电桥平衡条件：R1*R3 = R2*R4 电桥的邻臂阻值小于0.2欧。 一组误差小于0.2% 。在测试中尽量选择相同阻值应变 片组桥。 3．试件表面处理 1) 打磨，先粗打磨，后精细打磨 a. 机械打磨，如砂轮机 b. 手工打磨，如砂纸 打磨面积应大于应变片面积2倍，表面质量为Ra = 3.2um 。应成45度交叉打磨。因为这样便于胶水的沉 积。 2)清洁表面 用棉花粘积丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干净为止。 3)粘贴。涂上502胶后在电阻应变片上覆盖一薄塑料模并加压，注意电阻应变片的正反面。反面涂胶，而正面不涂胶。应变片贴好后接着贴连接片。 4)组桥：根据要求可组半桥或全桥。 5)检查。 用万用表量是否断路或开路，用兆欧表量应变片与被测试件的绝缘电阻，静态测试中应大于100M欧，动态测试中应大于50M欧。 6)密封 为了防止电阻应变被破坏和受潮，一般用AB胶覆盖在应变片上起到密封和保护作用，为将来长期监测做好准备。 五实验体会与心得 本次亲自动手做了应变片的的相关实验，对应变片有了进一步的认识，通过贴应变片组成电桥，认识并了解了应变片的粘贴工艺过程，以及对应变片在使用之前是否损坏的检查。通过实验，进一步了解了应变片在试验中的作用，同时也锻炼了自身的动手能力。

《机械制造基础》试题库

《机械制造基础》试题库 一、填空： 1、机械产品的基本生产过程一般可以分为三个生产阶段：阶 段、阶段和阶段。 2、工步是指工序中、和切削用量（不包括背吃刀 量）都不变的情况下所连续完成的那一部分工艺过程。 3、常用的工艺规程主要有机械加工卡片和机械加工卡 片两种基本形式。 4、机械加工过程中常见的毛坯种类有、、、。 5、CA6140卧式车床床身上最大工件回转直径为 mm，主轴转速为正 转级，反转级。 6、齿轮加工的加工方法有法和法两类。 7、数控机床主要由、、和辅助装置组成。 8、切削用量是指切削过程中、和的总称。 9、砂轮的五个特性指、、、及。 二、判断题：（正确的在括号内打“√”；错误的打“×”） 1、划分工序的主要依据是刀具是否变动和工作是否连续。（） 2、制订工艺规程的基本要求是尽量提高生产率和降低成本。（） 3、粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向上，通常只允许使用一次。（） 4、机械加工过程中划分加工阶段，有利于保证加工质量、有利于合理使用设备。（） 5、车削中的主运动是车刀沿着工件旋转轴线方向的直线运动。（） 6、三爪自定心卡盘不但校正和安装工件简单迅速，而且对工件的夹紧力比四爪单动卡盘要大。（） 7、滚齿机传动系统的主运动是滚刀的旋转运动，插齿机传动系统的主运动是插齿刀的上下往复直线运动。（） 8、积屑瘤是在切削过程中，由于切屑和前面剧烈的摩擦、黏结而形成的。（） 9、从耐热性方面分析，高速钢的耐热性比硬质合金强。（） 10、从强度与韧性方面分析，硬质合金比高速钢要好。（） 11、车刀前角增大，刃口锋利，切削力减小，但刃口的强度降低，散热面积减小，切削温度升高，刀具耐用度降低。（） 12、车刀主偏角的大小影响刀具耐用度、背向力与进给力的大小。（） 13、铰刀的刚度和导向性比扩孔钻要差，一般用于加工中小直径孔的半精加工与精加工。（）

机械工程测试技术试卷4,有答案

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2ψ ，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*-= 0()x t t - 。其几何意义是 把原函数图像平移至0t 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，(B)是周期信号。 A ．5cos100()00 t t x t t π? ≥?=? ?

机械工程测试技术基础课后习题答案汇总

机械工程测试技术基础第三版熊诗波 绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。 解答：教材P4~5，二、法定计量单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致？ 解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。 3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。 0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？ 解答：（教材P8~10，八、测量误差） 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。 ①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm2 解答： ① ② ③ 0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？ 解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。 (2)要点：见教材P11。 0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？ 解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而 引用误差=绝对误差/引用值 其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。

机械制造基础试题题库及答案

1. 车削时，主轴转速升高后，也随之增加。（AB） A 切削速度 B 进给速度 C 进给量 D 切削深度 2. 切削过程中，主运动是切下切屑的运动及其特点是（切下切屑的运动、速度快，只有一个） 3. 镗床镗孔时，其主运动是。（镗刀连续转动） 6. 切削加工时，须有一个进给运动的有。（A） A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣斜齿 D 滚齿 8. 调整好切削用量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。 A 车削 B 刨削 C 铣削 D 镗削（C） 9. 所有机床都有主运动和进给运动。（╳）13. 切削用量包括、和。 （切削速度、进给量、背吃刀量） 14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。（A） A 基面 B 切削平面 C 正交平面 D 进给平面 15. 刀具的主偏角是和之间的夹角。 （刀具进给正方向、主切削刃） 16. 刀具一般都由部分和部分组成。 （切削、夹持） 18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有：。 （主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角） 19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的，并配合前角改变切削刃的与。（摩擦；强度、锋利程度） 20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。（D） A 使主切削刃锋利 B 减小摩擦 C 控制切削力大小 D 控制切屑流出方向 22. 车床切断工件时，工作后角变小。（√） 23. 一般来说，刀具材料的硬度越高，强度和韧性就越低。（√） 24. 高速钢是当前最典型的高速切削刀具材料。（╳） 25. 硬质合金是最适合用来制造成型刀具和各种形状复杂刀具的常用材料。（╳）28. 刀具前角是在面中测量，是与之间的夹角。

（正交平面、前刀面、基面） 29. 刀具前角为，加工过程中切削力最大。（A） A 负值 B 零度 C 正值 30. 车刀的后角是在平面中，与之间的夹角。（正交、后刀面、基面） 31. 车削细长轴时，应使用90゜偏刀切削。（√） 32. 刀具主偏角的减小有利于改善刀具的散热条件。（√） 36. 影响刀具切削性能的主要因素有哪些？ 答：刀具切削部分的材料、角度和结构。 一、金属切削过程 37. 金属切削过程的实质为刀具与工件的互相挤压的过程（√） 39. 在其他条件不变时，变形系数越大，切削力越大，切削温度越高，表面越粗糙。（√） 40. 常见的切屑种类有哪些？ 答：带状切屑、挤裂（节状）切屑、崩碎切屑。 41. 什么是积屑瘤？ 答：在一定范围的切削速度下切削塑性金属时，常发现在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属，这就是积屑瘤。 43. 切削过程中切削力的来源主要是和。 （变形抗力和摩擦力） 44. 切削用量对切削力的影响程度由小到大的顺序是。 （切削速度、进给量、背吃刀量） 46. 切削用量对切削力的影响程度由大到小的顺序是切削速度、进给量、背吃刀量。（╳） 47. 当切削热增加时，切削区的温度必然增加。（╳）

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

机械制造基础模拟试题及答案范文

《机械制造基础》课程模拟试卷（一） 一、填空（1'×25） 1.碳溶入α-F e中形成的间隙固溶体称为铁素体。 2.当钢中含碳量大于% 时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性增加。 3.在生产中使用最多的刀具材料是低合金刃具钢和高速钢，而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是碳素工具钢。 5.生产中把淬火加高温回火的热处理工艺称为调质，调质后的组织为回火索氏体。 6.普通车床进给运动传动链是从主轴到刀架。 7.合金工具钢与碳素工具钢相比，具有淬透性好，淬火变形小，热硬性高等优点。 8.合金渗碳钢的含碳量属低碳范围，可保证钢的心部具有良好的韧性。 9.低速车削精度要求较高的工件时，应选用死顶尖；高速车削精度要求不高的工件时，应选用活顶尖。 10.根据基准功能的不同，基准可分为工艺基准和设计基准两大类。 二、判断题（'×10）（在题号前作记号“√”或“×”） （√）1.刀具寿命是指刀具从开始切削到完全报废实际切削时间的总和。 （√）2.砂轮硬度选择原则是：磨硬材料应选软砂轮，磨软材料应选硬砂轮。 （√）3.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 （√）4.生产批量越大，对生产工人技术水平要求越低，但工艺文件要求越详细。 （×）5.用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。 （×）6.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。 （×）7.珩磨是对预先磨过的外圆表面进行的精密加工。 （×）8.由于T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度比后者高。 （×）的淬硬性与60钢相同，故两者的淬透性也相同。 （√）10.硫、磷是碳钢中的有害杂质，前者使钢产生“热脆”，后者使钢产生“冷脆”，所以两者的含量在钢中应严格控制。 三、选择题（1'×15） 1.粗车锻造钢坯应采用的刀具材料是（C） 2.下列钢号中，（C）是合金渗碳钢，（E）是合金调质钢。 5.当刀尖是主切削刃上最低点时，刃倾角为（B） A.正值 B.负值 C.零值 D.不确定 6.为了获得满足使用要求的力学性能，T10钢制手工锯条采用（C）处理。 A.调质 B.正火 C.淬火+低温回火 D.完全退火 7.降低切削温度最有效的措施是（D） Ａ.降低切削速度 B.减小背吃刀量 C.减小进给量 D.加切削液 8.划分工序的原则是加工地点不变和（D） A.加工表面不变 B.加工刀具不变 C.切削用量不变 D.加工过程连续 五、问答题（15'）

《机械工程测试技术基础》教学大纲

《机械故障诊断基础》教学大纲 课程类别：选修课(专业课) 适用专业；机械设计制造及其自动化 执行学时：24学时 一、本课程在培养计划中的作用 （一）本课程是一门专业课，研究的内容为机械系统动态信号处理与分析及以上内容在典型机械零部件运行过程中的状态分析与识别。在本课程中，培养学生利用所学知识正确分析与判断典型机械零部件运行过程中的状态的技能，并了解掌握故障诊断知识的更新及发展动向。 （二）基本要求 1 、从进行机械故障诊断所必备的基本知识与方法出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）机械系统动态信号处理与分析方法 （2）转轴组件的振动特性的描述及故障分析方法。 （3）滚动轴承的振动特性的描述及故障分析方法。 （4）齿轮箱的振动特性的描述及故障分析方法。 （5）红外检测技术。 （6）润滑油样分析。 2 、本课程实践性很强，所以实验课是达到本课程教学要求和使学生经受工程技术训练必不可少的环节。开设实验应不少于6学时，重点为典型机械零部件运行过程中振动信号的测试与分析，典型故障信号的分析与故障判断。 （三）与其它课程的联系 在学习本课程之前应具有《机械工程测试技术基础》课程的知识。 讲课学时的分配： 概述 1 学时 信号分析方法及应用 3 学时 机械故障诊断依据的标准 2学时 转轴组件的振动特性描述及故障分析 2 学时 滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 2学时

齿轮箱的振动特性的描述及故障分析 2 学时 红外检测技术 2学时 润滑油样分析 2 学时 实验 6学时 总讲课学时 22学时 考试 2 学时 二、课程内容的重点、先进性、实用性和特点 本课程属专业课，与前设课程《机械工程测试技术基础》课程衔接紧密，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试及状态判断中。 近年来，随着传感技术、电子技术、信号处理与计算机技术的突破性进展，《机械故障诊断基础》课程从理论、方法到应用领域都发生了很大的改变。要求本课程的讲授要知识面广、实践性强，结合新理论、新方法及新的使用领域，使学生了解前沿动态。 三、授课大纲 概述 课程的内容、方法。诊断信息的来源、获取，典型故障示例，学习方法。 第一章信号分析方法及应用 1、时域分析与频域分析。 2、时域与频域的转换。 3、时、频域信号中蕴涵的信息分析。 第二章机械故障诊断依据的标准 1、故障诊断的绝对判断标准 2、故障诊断的相对判断标准 3、故障诊断的类比判断标准 4、几种判断标准的选用及判断实例。 第三章转轴组件的振动特性描述及故障分析 1、转轴组件的振动机理 2、转轴组件的振动原因识别 3、现场平衡技术 第四章滚动轴承的振动特性的描述及故障分析 1、滚动轴承失效的基本形式 2、滚动轴承的振动机理 3、滚动轴承的振动监测及故障判别

机械工程测试技术基础实验报告

武汉理工大学《机械工程测试技术》课程实验报告 专业：机械电子工程 姓名：大傻逼 年级：2019级 班级：测控1班 学号：201903704567

实验三等强度梁弯矩、拉力测试和标定实验 实验目的 学会制定梁的弯矩和拉力传感器制作方法；学会金属电阻应变片的标定方法；学会通过弯矩信号推导等强度梁的垂向结构参数（固有频率和阻尼比系数） 2实验原理 实验原理图： 应变片R1 R2 R3 R4接线图 （3）电桥的灵敏度 电桥的灵敏度Su是单位电阻变化率所对应的输出电压的大小

Su=U/(ΔR/R)=0.25UO(ΔR1/R1+ΔR2/R2+ ΔR3 / R3- ΔR4 / R4)/(ΔR/ R) n=(R1/R1- R2 / R2+ R3/R3- R4/R4)/(ΔR/ R) 则Su=0.25n U1 式中，n 为电桥的工作臂系数 利用最小二乘法计算单臂全桥的电压输出灵敏度S，S = ΔV/Δm，并做出V～m 关系 在载物平台上加标准砝码，每加一个记录一个放大器输出电压值，并列表： 灵敏度为直线的斜率为 =（1.35+0.81+0.28）-（1.09+0.54+0）/3*2=0.135 V/k 实验图片贴片

贴片一 贴片二 固有频率和阻尼比的计算 在这个实验中，我们使用的是自由衰减法，以下是实验应该得到的曲线样本及物理模型。 做震动减弱原理图

实验步骤及内容 1，按要求，把各实验仪器连接好接入电脑中，然后在悬臂梁上粘紧压电式加速度传感器打开计算机，。。 2，打开计算机，启动计算机上的“振动测试及谱分析.vi ”。 3，选择适当的采样频率和采样点数以及硬件增益。点击LabVIEW 上的运行按钮（Run ）观察由 脉冲信号引起梁自由衰减的曲线的波形和频谱。 4，尝试输入不同的滤波截止频率，观察振动信号的波形和频谱的变化。 5，尝试输入不同的采样频率和采样点数以及硬件增益，观察振动信号的波形变化。 6，根椐最合适的参数选择，显示最佳的结果。然后按下“结束按钮，完成信号采集。最后我选择的参数是：采样频率sf 为512HZ,采样点数N为512点。 7，记录数据，copy读到数据的程序，关闭计算机。

机械制造基础试题

六点定位原理：采用六个按一定规则布置的支承点，并保持与工件定位基准面的接触，限制工件的六个自由度，使工件位置完全确定的方法。 1.过定位：也叫重复定位，指工件的某个自由度同时被一个以上的定位支撑点重复限制。 2.加工精度：零件加工后的实际几何参数和理想几何参数符合程度。加工误差：零件加工 后的实际参数和理想几何参数的偏离程度。 3.原始误差：由机床，刀具，夹具，和工件组成的工艺系统的误差。 4.误差敏感方向：过切削刃上的一点并且垂直于加工表面的方向。 5.主轴回转误差：指主轴瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。 6.表面质量：通过加工方法的控制，使零件获得不受损伤甚至有所增强的表面状态。包括 表面的几何形状特征和表面的物理力学性能状态。 7.工艺过程：在生产过程中凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等使其成为成品 或半成品的过程。 8.工艺规程：人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产这些工 艺文件即为工艺规程。 9.工序：一个工序是一个或一组工人在一台机床（或一个工作地），对同一工件（或同时 对几个）所连续完成的工艺过程。 10.工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工 序。 11.定位：使工件在机床或夹具中占有准确的位置。 12.夹紧：在工件夹紧后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。 13.装夹：就是定位和夹紧过程的总和。 14.基准：零件上用来确定点线面位置是作为参考的其他点线面。 15.设计基准：在零件图上，确定点线面位置的基准。 16.工艺基准：在加工和装配中使用的基准。包括定位基准、度量基准、装配基准。 一、简答题 1.什么是误差复映，减少复映的措施有哪些？ 误差复映：指工件加工后仍然具有类似毛坯误差的现象（形状误差、尺寸误差、位置误差）措施：多次走刀；提高工艺系统的刚度。 2.什么是磨削烧伤？影响磨削烧伤的因素有哪些？ 磨削烧伤：当被磨工件的表面层的温度达到相变温度以上时，表面金属发生金相组织的变化，使表面层金属强度硬度降低，并伴随有残余应力的产生，甚至出现微观裂纹的现象。影响因素：合理选择磨削用量；工件材料；正确选择砂轮；改善冷却条件。 3.什么是传动链误差？提高传动链传动精度的措施有哪些？ 传动链误差：指传动链始末两端传动元件间相对传动的误差。 措施：缩短传动链；降速传动，末节大降速比；提高传动元件的制造精度和装配精度；误差补偿装置。 4.减少工艺系统受热变形的措施? 减少发热和隔热；改善散热条件；均衡温度场；改进机床机构；加快温度场的平衡；控制环境温度。 5.什么是工艺系统的刚度？误差产生的原因？ 工艺系统刚度：垂直作用于工件加工表面（加工误差敏感方向）的径向切削分力与工艺系统在该方向的变形之间的比值。