机械工程测试整理简单排版后.doc

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1、机械工程测试题型一、填空题（共20分）二、选择题（共10分）三、名词解释（共15分）四、计算题（共35分）五、综合题（共20分）内容1章1.[10]周期与非周期信号时域波形及其频谱特点信号的分类：确定性信号周期信号离散的频谱非周期信号准周期信号离散的频谱随机信号瞬变非周期信号连续的频谱另分法：离散信号和模拟信号，其中离散信号中的数字信号频谱上幅值和频率皆离散能量信号和功率信号，其中衰减的指数函数和矩形脉冲函数是能量信号，正弦余弦信号是功率信号注：能量信号和功率信号的求解自相关和互相关函数的公式不同随机信号中平稳

2、随机信号：统计特征不随时间变化而变化的随机过程，实际测试工作中将随机信号按各态历经过程处理2.[4]δ函数的性质采样性质：卷积特性：即在发生函数的坐标位置上简单的将进行重构，即频率的搬移[可见余弦正弦函数的Fourier变换是函数的组合函数，故求其截断函数中就是把窗函数进行频域搬移]的频谱：为等强度的均匀谱，白噪声频谱113.卷积Def：卷积的Fourier变换性质：时域的卷积对应频域的乘积时域的乘积对应时域的卷积1.Fourier变换[注意此处Fourier定义与所学数学上定义不同，并且是以频率表示的]Def

3、:常用的Fourier变换对另外窗函数Fourier变换其中为偶函数，在处为零值图形00最好记住这图Forier变换的性质时移：频移：时间尺度改变特性：由上面公式，可知时间尺度压缩时，即时，频带加宽，幅值降低，时间尺度扩展时皆反。前者对应记录磁带慢录快放，后者对应快录慢放1.[22]截断余弦函数的频谱则而[]2章1.[15]传递函数及其特点分清几个函数传递函数：复数域，与初始输入无关，反应的是系统的结构决定的性能频率响应函数：频率域，反应系统对正弦信号的响应联系，响应幅值和原幅值关系，响应相位和原相位关系。且响

4、应信号仍为正弦信号，频率不变。特别注意是输出处于稳态时候的关系。单位脉冲响应：时域，是系统对函数的时域响应函数三者关系传递函数频率响应函数脉冲响应函数取Laplace变换传递函数的计算自控复阻抗算法电阻：电感：电容：串联分压故1.[11]测试装置静态特性线性度：指装置输入输出之间的关系与理想比例关系[最小二乘拟合直线]的偏离程度灵敏度：单位输入变化引起的输出变化即，分子和分母量纲一致时称放大倍数回程误差[迟滞误差]：在量程测量范围内，自变量由小到大和由大到小过程中，因变量和自变量的关系曲线不重合分辨力：引起输出

5、值产生可以察觉的最小输入量零点漂移和灵敏度漂移2.[12]系统的频率保持特性系统的频率保持性只在书上49页有提到，可以描述为对正弦的响应，频率不变。其性质证明是由于微分方程是线性的。测量装置的动态性能动态性能的描述：传递函数、频率响应函数、脉冲响应函数、阶跃响应3.系统性能好坏：一阶系统时间常数越小，响应越快速，性能越好二阶系统固有频率越大越好，也即时间常数越小越好；阻尼比处于最好，太大，无超调单达稳态时间长，太小，超调太大，振荡次数多，甚而无稳态其中动态性能中涉及静态灵敏度计算时静态灵敏度，原因静态即频率为零

6、，4.[5]脉冲输入与脉冲响应脉冲响应函数时域表达：取Laplace变换对应于：故时域的即脉冲响应函数的Laplace变换就是传函5.[20]一阶传递函数误差及其计算系统传递函数为频率响应函数幅值关系：相位关系：时故百分误差计算1.[6]满足测试装置不失真测试的条件即测试系统频率响应函数幅值为常数，相位线性3章1.分类：物性传感器：利用材料本身的物理性质变化结构性传感器：利用传感器的结构参数变化而实现的信号变化2.机械传感器：利用机械的弹性元件作为敏感元件，适用于检测缓变或静态的量但弹性元件易蠕变和产生弹性后效

7、效应3.[1]金属应变片与半导体应变片灵敏度的差异一般公式灵敏度[后电桥计算中用到]金属应变片，利用电阻丝的几何尺寸随应变变化而变化半导体应变片，利用电阻率随应变变化而变化，基于材料的压阻效应金属应变片：优：温度稳定性好，线性度好缺：灵敏度低半导体应变片：优：灵敏度高，机械滞后小，横向效应小，体积小缺：温度稳定性差，灵敏度离散度大，测大应力时非线性误差大注意书上其动态电阻测量仪电路4.电容传感器：平行板电容变极距型、变面积型、变介质型三者灵敏度依次降低1.[13]涡流传感器及处理电路涡电流：当通有高频电流的线圈

8、接近金属板时，在金属板的表面[集肤]产生感应电场，进而产生感应电流，感应电场的电场线是闭合的，故称为涡流，并且感应电场产生的磁场和原线圈场方向相反当线圈与金属板距离减小时，线圈自感增加，阻抗增加涡电流的测量应用电路非接触式2.磁电传感器：将被测物理量转变为感应电动势分为动圈式和磁阻式磁阻式：利用运动着得物体[导磁材料]改变磁路的磁阻，引起磁力线的增强或减弱，进而使线圈产生感应电动势3.