机械工程测试技术试题及答案122.doc

机械工程测试技术20120712兰州
机械工程测试技术（试题及答案)
一、写出下列典型信号的付里叶变换对，并画出相应的频谱。(10分)
(1)

(2）

得 分

二、选择题（每题2分，共20分)
1. 非周期信号的频谱是( ）
A。连续的 B。离散的 C。基频的整数倍 D。脉冲函数
2。已知信号x（t）与信号y（t）完全不相关,则该二信号的互相关系数满足( )
A。ρxy（τ）>1 B.ρxy（τ)=1 C.0〈ρxy（τ）<1 D.ρxy(τ）=0
3。迟滞误差又称为( ）
A.非线性误差 B。回程误差 　C。静态误差　　 D.稳定性误差
4。将电阻应变片贴在（ ）上,就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。
A.质量块 B.导体 C。弹性元件 D。机器组件
l

5。如右图所示传感器属于电容式传感器的（ )类型。
Ａ.变极距　 B。变面积　　C。变介电
6.如下图所示传感器属于电感式传感器的（ ）类型。
Ａ。变间隙　 B。变截面积　　C。双螺管 D。差动变压器
R1
R4
R3
R2
U
x

7.如上图直流电桥平衡的条件是（ )
Ａ。 R1+R2 = R3+R4 B．R1／R2 = R3／R4　　
Ｃ。 R1－R2 = R3－R4　　 Ｄ. R1R3 =R2R4
8.霍尔元件属于（ )传感器。
Ａ.热敏式　 B。磁敏式　　C.气敏式 D.光敏式
9.石英晶体不产生压电效应的轴称为（ ）
A． 机械轴 B．电轴 C．光轴
10.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率（ )
A。上升 B.迅速下降 C.保持不变 D。归零
三、简述题（每题8分,共40分）
1。举例说明身边的测试技术，并简要分析其传感器类型(二种）。（8分)
2.回答下列函数哪些是周期函数、哪些是非周期函数:（8分)
x1（t)=sin3ωt，x2（t）=e-t，x3(t)=esin t，x4(t）=δ(t）,x5（t)=sin，x6（t)=u（t）
x7（t)为方波信号，x8(t)为周期信号y（t)的自相关函数
3。分别说明信号x（t)的均值、方差、均方值的含义并写出三者间的联系式.（8分)
4。从时域和频域角度说明测试装置的不失真测量条件.（8分）
5。用图示意变磁阻式自感型电感传感器(气隙型、截面型、螺管型)的结构形式，说明其工作原理。（8分）
四、计算题。（共14分）
1．用时间常数为0。25秒的一阶装置去测量频率分别是1Hz，10Hz的正弦信号，幅值衰减各是多少?（8分)
2. 将一时间常数秒的温度计，从20℃的空气中突然插到80℃的水中，试问10秒后该温度计指示的温度是多少？（6分）
五、综合题(共16分)
有一测量吊车起吊物质量的拉力传感器(吊钩秤），应变片R1、R2、R3、R4贴在等截面轴上，组成全桥，桥路电源大小为e0.
1）画出应变片布置示意图和电路图；
2）求电桥的输出电压;
3)若想提高电桥灵敏度，能否在桥臂上各串联一片？
答案及评分标准
一、共10分
［答案］
1。 2.
［评分标准] 每题5'，其中表达式正确2’,图形正确完整3’,未标注者扣1'
二、共20分
［答案] 1。 A 2. D 3。 B 4. C 5。 B 6. C 7。 B 8. B 9。 C 10。 B
［评分标准］ 每题2’
三、共40分
1．［答案] 略
［评分标准］ 每个合理的例证2分,说明传感器类型2’
2．[答案] 周期信号有x1（t）=sin3ωt，x3（t)=esin t，x5(t)=sin，x7（t），x8（t）
非周期信号x2(t）=e-t,in t,x4（t）=δ（t），x6（t）=u(t）
［评分标准］ 每个正确分类为1’
3．［答案] ,
，
[评分标准] 每式正确为2’
4．［答案］ 时域：当测试装置的输入x（t）与输出y（t）满足方程,A0和t0为常量,则称该装置为不失真测试装置。
频域：测试装置的频率响应函数，其实现不失真测量的条件是幅频特性为常数，相频特性为直线.即：,
［评分标准] 时域、频域各4'
5．[答案］ 变磁阻式自感型电感传感器有气隙型、截面型和螺管型，其结构如下：
间隙δ，铁芯截面积S,线圈匝数W的变化,带来了电感L的变化。
[评分标准]每图2’,说明2’
四、共14分
1．[答案及评分标准］ 一阶系统的频响函数为，其幅频特性为2'
已知秒，正弦信号频率f1=1Hz，f2=10Hz经过该系统的幅值分别为
2'
2’
则幅值衰减分别为1—0。537=0.463=46。3％和1—0。0637=93.63％2’
2．［答案及评分标准］ 一阶系统的单位阶跃响应为
， 2’
已知秒,秒，则温度指示为
4’
五、共16分
[答案及评分标准] 1)应变片布置示意图4’
电路图
2'
2）电桥的输出电压4’
或
或假定R1=R2=R3=R4=R，且R>〉ΔRi
3）在桥臂上各串联一片不能提高电桥灵敏度。 2'
由上式知,
当桥臂上串联应变片时，桥臂阻值R1=R2=R3=R4=2R，传感器受力后应变片的变化分别为2ΔR，代入上式，与原输出结果一致，故不能提高灵敏度. 4'