機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)-簡(jiǎn)答題

1、一、信號(hào)及其描述1、周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)：①離散性——周期信號(hào)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(shí)性、對(duì)稱性、線性疊加性、時(shí)間尺度改變特性、時(shí)移和頻移特性、卷積特性、積分和微分特性。3、非周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)：①非周期信號(hào)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(hào)的頻譜是連續(xù)的；③非周期信號(hào)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(hào)頻域描述的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是傅里葉變換。二、測(cè)試裝置的基本特性1、測(cè)量裝置的靜態(tài)特性是在靜態(tài)測(cè)量情況下描述實(shí)際測(cè)量裝置與理想時(shí)不變線性系統(tǒng)的接近程度。線性度——測(cè)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。回程誤差——描述測(cè)量裝置同輸入變化方向有關(guān)的輸出特性，在整個(gè)測(cè)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(diǎn)漂移——測(cè)量裝置的輸出零點(diǎn)偏離原始零點(diǎn)的距離，它是可以隨時(shí)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(diǎn)：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(duì)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(duì)于實(shí)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(cè)試系統(tǒng)和二階測(cè)試系統(tǒng)主要涉及哪些動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的取值對(duì)系統(tǒng)性能有何影響？一般采用怎樣的取值原則？答：測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：一階系統(tǒng)的參數(shù)是時(shí)間常數(shù)；二?階系統(tǒng)的參數(shù)是固有頻率和阻尼比。對(duì)系統(tǒng)的影響：一階系n??統(tǒng)的時(shí)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(shí)，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(hào)的形式有關(guān)。取

5、值原則：一階系統(tǒng)的時(shí)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(shí)，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(dòng)勢(shì)。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(cè)哪些物理量？答：霍爾效應(yīng)：金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中，當(dāng)有電流流過薄片時(shí)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)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(shì)?；魻栃?yīng)產(chǎn)生的物理本質(zhì)：在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷受到磁場(chǎng)力作用，而向垂直于磁場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)方向的方向移動(dòng)，在兩側(cè)面產(chǎn)生正、負(fù)電荷積累?？捎糜跍y(cè)量的物理量：電流的測(cè)量，位移測(cè)量，磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量，力測(cè)量；計(jì)數(shù)裝置，轉(zhuǎn)速測(cè)量，流量測(cè)量，位置檢測(cè)與控制，電子點(diǎn)火器，制做霍爾電機(jī)—無刷

7、電機(jī)等。5、試說明壓電式加速度計(jì)、超聲換能器、聲發(fā)射傳感器之間的異同點(diǎn)。答：相同點(diǎn)：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(diǎn)：壓電式加速度計(jì)利用正壓電效應(yīng)，通過慣性質(zhì)量塊將振動(dòng)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(jī)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(dòng)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)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(shí)靠壓電晶片自身的諧振變形把被檢試件表面振動(dòng)物理量轉(zhuǎn)化為電量輸出。6、有一批渦輪機(jī)葉片，需要檢測(cè)是否有裂紋，簡(jiǎn)述檢測(cè)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(jī)葉片是否有裂紋?；魻栐綔y(cè)儀的永久磁鐵使渦輪機(jī)葉片磁化，當(dāng)葉片有裂紋時(shí)，在裂紋斷口處出現(xiàn)漏磁場(chǎng)，霍爾元件通過此漏磁場(chǎng)將獲得一個(gè)脈動(dòng)電壓信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)放大、濾波、AD轉(zhuǎn)換后進(jìn)入計(jì)算機(jī)分析，識(shí)別出裂紋數(shù)和裂紋斷口位置。7、試分析差動(dòng)變壓器