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机械工程测试技术试卷及答案(同名13790) 中北大学二龙山下1#466宿舍 PAGE 1 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 ，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.连续信号与进行卷积其结果是： 。其几何意义是 把原函数图像平移至位置 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） 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.现有电阻和，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，输出为）。（5分） 答：正确的接桥方法如图所示：（3’ 电桥的平衡条件是： （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： （2’） 当量桥臂各串联电阻应变片时，其电阻的相对变化量为（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。（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。（ 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。 0 0 T/2 -T/2 A t x(t) 解：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： （2’） 因为为偶函数，所以， （1’） （2’） 出此得的三角函数形式傅里叶级数展开为 （1’） n次谐波分量的幅值 （1’） n次谐波分量的相位 （1’） 画出的频谱如图所示。 （2’ 2.用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变。其贴片及组桥方法如图所示。已知图中，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数。应变值，电桥供桥电压。试分别求出如图组成桥路时的输出电压 解：如图（b）组桥时的输出电压为（5’ 如图（c）组桥时的输出电压为 （5’） 一、填空题（20分，每空1分） 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 ）。 1．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。 2．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。 3．调幅过程在频