機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)-簡答題

1、一、信號及其描述1、周期信號頻譜的特點：①離散性——周期信號的頻譜是離散的；②諧波性——每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整數(shù)倍上，基波頻率是諸分量頻率的公約數(shù)；③收斂性——諧波分量的幅值按各自不同的規(guī)律收斂。2、傅里葉變換的性質(zhì)：奇偶虛實性、對稱性、線性疊加性、時間尺度改變特性、時移和頻移特性、卷積特性、積分和微分特性。3、非周期信號頻譜的特點：①非周期信號可分解成許多不同頻率的正弦、余弦分量之和，包含了從零到無窮大的所有頻率分量；②非周期信

2、號的頻譜是連續(xù)的；③非周期信號的頻譜由頻譜密度函數(shù)來描述，表示單位頻寬上的幅值和相位；④非周期信號頻域描述的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是傅里葉變換。二、測試裝置的基本特性1、測量裝置的靜態(tài)特性是在靜態(tài)測量情況下描述實際測量裝置與理想時不變線性系統(tǒng)的接近程度。線性度——測量裝置輸入、輸出之間的關(guān)系與理想比例關(guān)系的偏離程度。靈敏度——單位輸入變化所引起的輸出變化?；爻陶`差——描述測量裝置同輸入變化方向有關(guān)的輸出特性，在整個測量范圍內(nèi)，最大的差值稱為回程誤差。

3、分辨力——能引起輸出量發(fā)生變化的最小輸入量。零點漂移——測量裝置的輸出零點偏離原始零點的距離，它是可以隨時間緩慢變化的量。靈敏度漂移——由于材料性質(zhì)的變化所引起的輸入與輸出關(guān)系的變化。2、傳遞函數(shù)的特點：①與輸入及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無關(guān)，它??s???tx只表達(dá)系統(tǒng)的傳輸特性；②是對物理系統(tǒng)的微分描述，只反映??s?系統(tǒng)傳輸特性而不拘泥于系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)；③對于實際的物理系統(tǒng)，輸入和輸出都具備各自的量綱；④中的分母取決于??tx??ty??s

4、?系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。3、一階測試系統(tǒng)和二階測試系統(tǒng)主要涉及哪些動態(tài)特性參數(shù)，動態(tài)特性參數(shù)的取值對系統(tǒng)性能有何影響？一般采用怎樣的取值原則？答：測試系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)：一階系統(tǒng)的參數(shù)是時間常數(shù)；二?階系統(tǒng)的參數(shù)是固有頻率和阻尼比。對系統(tǒng)的影響：一階系n??統(tǒng)的時間常數(shù)值越小，系統(tǒng)的工作頻率范圍越大，響應(yīng)速度越?快。二階系統(tǒng)的阻尼比一定時，越高，系統(tǒng)的工作頻率范圍?n?越大，響應(yīng)速度越快；阻尼比的取值與給定的誤差范圍大小和輸?入信號的形式有關(guān)。取

5、值原則：一階系統(tǒng)的時間常數(shù)愈小愈?的光電傳感器、利用光生伏特效應(yīng)工作的光電傳感器三種。外光電效應(yīng)——光線照射物體，使物體的電子逸出表面的現(xiàn)象，包括光電管和光電倍增管。內(nèi)光電效應(yīng)——物體受到光線照射時，物體的電子吸收光能使其導(dǎo)電性增加，電阻率下降的現(xiàn)象，有光敏電阻和光導(dǎo)管。光生伏特效應(yīng)——光線使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢。在CCD圖象傳感器、紅外成像儀、光纖傳感器、激光傳感器等中都得到了廣泛應(yīng)用。4、何謂霍爾效應(yīng)？其物理本質(zhì)是什么？用霍爾元

6、件可測哪些物理量？答：霍爾效應(yīng)：金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中，當(dāng)有電流流過薄片時，則在垂直于電流和磁場方向的兩側(cè)面上將產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，產(chǎn)生的電位差稱為霍爾電勢?；魻栃?yīng)產(chǎn)生的物理本質(zhì)：在磁場中運動的電荷受到磁場力作用，而向垂直于磁場和運動方向的方向移動，在兩側(cè)面產(chǎn)生正、負(fù)電荷積累?？捎糜跍y量的物理量：電流的測量，位移測量，磁感應(yīng)強度測量，力測量；計數(shù)裝置，轉(zhuǎn)速測量，流量測量，位置檢測與控制，電子點火器，制做霍爾電機—無刷

7、電機等。5、試說明壓電式加速度計、超聲換能器、聲發(fā)射傳感器之間的異同點。答：相同點：都是利用材料的壓電效應(yīng)（正壓電效應(yīng)或逆壓電效應(yīng)）。不同點：壓電式加速度計利用正壓電效應(yīng)，通過慣性質(zhì)量塊將振動加速度轉(zhuǎn)換成力作用于壓電元件，產(chǎn)生電荷。超聲波換能器用于電能和機械能的相互轉(zhuǎn)換，利用正、逆壓電效應(yīng)。利用逆壓電效應(yīng)可用于清洗、焊接等。聲發(fā)射傳感器是基于晶體組件的壓電效應(yīng)，將聲發(fā)射波所引起的被檢試件表面振動轉(zhuǎn)換成電壓信號的換能設(shè)備。聲發(fā)射傳感器不同

8、于加速度傳感器，它受應(yīng)力波作用時靠壓電晶片自身的諧振變形把被檢試件表面振動物理量轉(zhuǎn)化為電量輸出。6、有一批渦輪機葉片，需要檢測是否有裂紋，簡述檢測方法并闡明所用傳感器的工作原理。答：利用霍爾元件探傷渦輪機葉片是否有裂紋。霍爾元件探測儀的永久磁鐵使渦輪機葉片磁化，當(dāng)葉片有裂紋時，在裂紋斷口處出現(xiàn)漏磁場，霍爾元件通過此漏磁場將獲得一個脈動電壓信號，此信號經(jīng)放大、濾波、AD轉(zhuǎn)換后進入計算機分析，識別出裂紋數(shù)和裂紋斷口位置。7、試分析差動變壓器