机械测试技术A答案

1、信号可以分为 静态 及动态两类。

2、动态信号按变化规律可以分为确定性和随机性（不确定性） 信号两类。

3、周期信号频谱的特点是离散频谱，非周期信号频谱的特点是 连 续 频 谱。

4、信号一经截断则必然会产生 泄 露。

5、直流电桥电路的平衡条件是。

二、判断正误题（每题1分，共10分）

1、二阶系统主要特征参数是时间常数。（×）

2、用数学关系式来描述周期信号。 （√）

3、任何测试装置的输出信号频率总等于输入信号频率。（√）

4、在常系数线性系统中，当初始条件为零时，系统的输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。（√）

5、二阶系统固有频率 f（）越大越好。（√）

6、灵敏度是输出量和输入量的比值，又称放大倍数。（√）

7、为了改善磁带记录仪重放磁头的电压输出信号，应后续微分放大电路。（×）

8、减小光线示波器的非线性误差的办法是增大初始夹角和线圈偏转角。（×）

9、在平面状态下，当主应力大小和方向未知时，通常采用互相垂直的两个应变片进行测量。（×）

10、差动变压器式位移传感器，输出电压只代表位移的大小，而不代表位移的方向。（×） 

三、选择题（各1分，共10分。将答案的相应字母填在括号内）

1、描述周期信号的数学工具是（ B ）

A．相关函数   B.付氏级数    C.拉氏变换  D.付氏变换

2、不能用确定的函数关系描述的信号是（C） 

A．复杂周期信号   B．瞬态信号   C．随机信号   D．周期信号

3、在进行振动加速度信号测量时，采用的传感器是（C）

A．电涡流传感器  B．磁电式传感器  C．加速度计  D．电感式传感器

4、测试装置所能检测输入信号的最大变化能力称为（D）

A．精度  B．灵敏度  C．精密度  D．分辨力

5、能完成接受和实现信号转换的装置称（A）

A．传感器  B．记录仪  C．实验装置  D．数据处理装置

  6、直流电桥中，采用下述哪种接法的灵敏度最高（C）

A．单臂工作  B．双臂工作  C．全桥工作

7、为了保证获得最佳阻尼，对于固有频率大于400Hz的振子，应选用（D）

A. 电磁阻尼  B．速度负反馈阻尼  C．过阻尼  D．油阻尼

  8、由电感L、电阻R、电容C组成的电路系统是（A）

A. 二阶系统  B．零阶系统  C．一阶系统  D．三阶系统

  9、信号调制过程中，调制器相当于（C）器

A．相加  B．相除  C．相乘  D．积分

  10、自相关函数是一个（B）函数

      A．奇  B．偶  C．非奇非偶  D．三角

四、计算题（共70分）

    1、用一个一阶系统的放大器放大200Hz正弦信号，若要求幅值误差小于5%，问放大器的时间常数最大值为多少？假若用这台放大器放大150Hz正弦信号，求其幅值误差为多少？（）（10分）

解：（4分）由=， ==0.95

    ==0.000262

   （6分）当f =150Hz时，

    ==0.9708

    =-1=0.9708-1=2.92%

2、如图所示，求半波整流周期波的幅频谱图和的展开式。（15分）     

解：（2分）

 ①建立=   

        （2分） 

②===

        （这里=）   

（2分）③是偶函数， =0   

          =

            =

            =

             =

            ==     （=2、4、6……）

     （4分） ④展开式

        =+      （=2、4、6……）

（5分）

0    6 8

2、测量一个液压系统压力10次，其压力值分别为24.5、24.2、25.8、26.0、26.4、25.2、25.0、22.7、26.5、25.5。求压力及其随机误差不确定度。（只考虑随机误差，采用法剔除粗差， =2，随机不确定度按正态分布计算）（15分）

解：方法（一）（5分）

   选的=2.48

   >=21.155=2.31

   故为粗差，应剔除

   剔除后=229.1，   =25.46，  =5.846

  （4分）==0.855

   经检验无粗差

  （按正态分布）随机误差不确定度==0.855

   结果：  压力为25.46， =0.855

         或表示为：25.460.855

方法（二）

=251.8  =25.18  令L=25.0

==0.9559

检查残差       

    故剔除

 ==0.8033

经检验无粗差

（按正态分布）随机误差不确定度==0.8033

结果：  压力为25.46， =0.8033

         或表示为：25.460.8033

4、一轴的直径为100， =，受扭力的作用。为测量力，沿轴线方向贴四片应变片组成电桥后进行扭矩测量，测前在第四臂并联60电阻，此时输出显示2伏。测量时，仪器输出1.6伏，并已知应变片=2.2， =200。组成电桥并求扭矩。（15分）

   解：（5分）

（5分）===1515（微应变）

         ===303.03（微应变）

       =2=28=48.48

（5分） 

==

5、压电加速度计电荷灵敏度为60，固有频率20，后接反馈电容1000、电阻100、开环增益10000的电荷放大器。求幅值误差5%情况下的上下限频率。若测正弦振动，频率30，电荷放大器输出峰值30，求测量加速度值，若振动频率为3，输出仍为30，求加速度为多少？（15分）

  解：（5分）1、上限0.22=0.2220=4.4

         下限  ， 其中==10010100010

                                  =0.1（秒）

              =4.8

   （5分）2、

           ===0.5=4.9

（5分）3、测3低于下限=4.8时，要考虑

    ===0.883

又

       ===0.566=5.5