机械工程测试技术期末考试试题及答案
1．测试系统的基本构成有哪些？（6分）答案要点
测试系统基本构成包括：传感器、信号调理和信号显示与记录。
被测对
象
如上图所示。
传感器
信号调理
数据显示与记录
2周期信号与非周期信号谱的各自特点是什么？8分答案要点周期信号的频谱特点是：1）离散谱；2）谱线仅出现在基波和各次谐波频率处；3）幅值谱各频率分量的幅值随频率的升高而减小。非周期信号的频谱特点是：1连续谱；2各频率分量的幅值随频率的升高而趋于无穷小，但保持一定的比例关系。
3为什么进行体温测量时，需要将体温计与身体保持接触三分钟？8分答案要点
t
温度计是一阶惯性系统；其阶跃响应为y1e，系统达到稳态的时间与系统的时间常数τ
有关，当t4τ时，系统的输出值与稳态响应值仅相差2，当t越大，系统的输出值与稳态响应值的误差就越小。
4．
（1）从功率谱中读出信号的主要频率成分（5分）答案要点
主要频率有f160Hzf2120Hzf3138Hzf4175Hz
可估读
（2）从时域信号波形图中读出其主要参数（5分）答案要点
周期T003s最大值A48V可估读
5．测量的本质和基本前提是什么？（8分）
f答案要点测量是采集和表达被测量并与标准作比较的过程。测量的基本前提有：1）被测的量必须有明确的定义；2）测量标准必须通过协议事先确定。
6电感式传感器有哪些类型，任选一种，画出其结构图，简述其工作原理，画出转换测量电路，并举例说明其典型应用。16分
答案要点1）电感式传感器有下列类型：
电感式传感器
自感型
可变磁阻型
互感式
涡流式
2）结构图：例可变磁阻型电感传感器有气隙型、截面型和螺管型，其结构如下：
LWR3）工作原理：
2W20S2，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。

4）转换电路：交流电桥，变压器式电桥，LC振荡电路，（图略）5）典型应用。略
7．答案要点
1）应变片布置示意图
4’
电路图
f2’
2）电桥的输出电压ey
4’
ey
Uab
Uad


R1R1
R3R2

R2R3
R4R4

e0
或
e
y
e0
R1R1R3R3R2R2R4R4R1R1R2R2R3R3R4R4
或假定R1R2R3R4R，且RΔRi
ey

e04
R1R

R2R

R3R

R4R

3）在桥臂上各串联一片不能提高电桥灵敏度。
由上式知，ey

e04
R1R

R2R

R3R

R4R

当桥臂上串联应变片时，桥臂阻值R1R2R3R42R，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。
8．加工过程中，需对回转轴转速进行测量。已r