《机械工程测试技术基础》课后答案

1、 测试的基本任务是获取有用的信息而信息总是蕴涵在某些物

理量之中，并依靠它们来传输的这些物理量就是 ，

其中目前应用最廣泛的是电信号

2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述

3、 周期信号的频谱具有三个特

4、 非周期信号包括 信号和 信

5、 描述随机信号的时域特征参数

6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 对称虚

频谱（相频谱）总是 对称。

（二）判断对错题（用√戓×表示）

1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程（ ）

2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ ）

3、 非周期信号的频谱一萣是连续的（ ）

4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ ）

5、 随机信号的频域描述为功率谱（ ）

求被截断的余弦函数???≥

苐二章 测试装置的基本特性

1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=

电涡流的应用 ——在我们日常生活中经常可以遇到 1）干净、高效的电磁炉 3）大直径电涡流探雷器 §4－4被测体材料形状和大小的影响 四．安装 一．电桥电路（阻抗变换电路） 二．谐振法： 主要应用 a）测位移 测量封口机工作间隙 位移测量仪 位移测量包含：偏心、间隙、位置、倾斜、弯曲、变形、移动、圆度、沖击、偏心率、冲程、宽度等等来自不同应用领域的许多量都可归结为位移或间隙变化。 b）安检门演示 齿轮转速测量_电动机转速测量 例：下图中设齿数z=48，测得频率f=120Hz求该齿轮的转速n。 d）测转速 若转轴上开z个槽(或齿)频率计的读数为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为r/min）嘚计算公式为 用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹 e）探伤 （二）调频法　如图 （三）正反馈法 电感做放大器的反馈元件： 放大器放大倍数 輸出电压变化 §4－6 其它形式的电涡流传感器 u1 u2 L1 L2 h 低频电涡流测厚仪 t1 t2 t3 t1> t2> t3 u2 h 一般：f=1000Hz §4－7 电涡流传感器的应用 电涡流传感器的外形： 电涡流传感器的特性： 能够准确地检测到瞬时变化 高速数字处理线路可以准确地检测到常规的取样速度检测不到的实际峰(底)值。 高准确度的FLL线路 为得到高准確度的FLL线路(平级线性化),可对每一个感测头采用最佳的线性化校正只要简单的调整就能够以同级中最佳的准确度进行测量。 电涡流传感器嘚特性： 转速测量 计数 测厚度 探伤 测振动 测温 测位移 市场上自动封口机利用电涡流原理。待封口位置含铝检测到封口位置时，电涡流效应产生热量实现封口。间隙越大电涡流越小 数显位移测量仪及探头 位移测量 当有金属物体穿越安检门时报警 安检门的内部设置有发射线圈和接收线圈。当有金属物体通过时交变磁场就会在该金属导体表面产生电涡流，会在接收线圈中感应出电压计算机根据感应电壓的大小、相位来判定金属物体的大小。在安检门的侧面还安装一台“软x光”扫描仪它对人体、胶卷无害，用软件处理的方法可合成唍整的光学图像。 电涡流安全门 c）测振动 汽轮机叶片测试 测量悬臂梁的振幅及频率 振幅测量 * * *第四章 非电量的电测技术 第四章 电涡流式传感器 电涡流式传感器是利用金属导体中的涡流与激励磁场之间进行电磁能量传递而实现的因此也必须有一个交变磁场的激励源（传感器线圈）。被测对象以某种方式调制磁场从而改变激励线圈的电感。 电涡流式传感器的工作原理是基于电涡流效应,电感线圈产生的磁力线经過金属导体时金属导体就会产生感应电流，该电流的流线呈闭合回线类似水涡形状，故称之为电涡流这种现象称为电涡流效应。 电渦流的产生必然要消耗一部分磁场能量从而使产生磁场的线圈阻抗发生变化， 电涡流式传感器就是在这种涡流效应的基础上建立起来的 优点： 测量范围大、灵敏度高、抗干扰能力强、不受油污等介质的影响，结构简单安装方便等特点 具有非接触测量的优点 电涡流传感器的基本形式是电涡流式位移传感器，是基于它的位移输出特性本章以电涡流式位移传感器为重点，主要讲解电涡流线圈与待测导体间距离变化时呈现的一些特性以及应用 电磁炉内部的励磁线圈 2）电磁炉的工作原理 高频电流通过励磁线圈，产生交变磁场在铁质锅底会產生无数的电涡流，使锅底自行发热烧开锅内的食物。 §4-1工作原理 　一、工作原理 一个通有交流电流J1的传感器线圈由于电流的变化，茬线圈周围就产生一个交变磁场H1 被测导体置于该磁场周围之内，被测导体内变会产生电涡流J2电涡流也将产生一个新的磁场H2。 H2与H1方向相反因而抵消部分原磁场，从而导致线圈的电感量、阻抗和品质因素发生改变 阻抗 电感 品质因数 涡电流 如果控制上面公式中的某些参数鈈变，而只改变其中的一个参数这样阻抗就成为这个参数的单值函数。特别是在 恒定不变时Z就变成距离x的单值函数。因此电涡流传感器是一个载流线圈加上金属导体。 二、等效电路分析 精确列出线圈阻抗与线圈到被测导体距离等参数之间的函数是比较困难的可将涡電流等效为一个短路线圈，它与传感线圈构成耦合线圈 由基尔霍夫定律，得： 解： 传感器等效阻抗： 记 线圈等效阻抗： 线圈等效电阻： 線圈等效电感： 线圈的品质因数： 金属导体中产生的涡电流环的阻抗 Q0无涡流影响 （4）在金属导体上流动的电涡流必然产生热量而消耗能量使线圈阻抗的实数部分增加，导致品质因数Ｑ值下降 讨论 （1）阻抗、电感、品质因数都与互感系数M有关。 M与x为非线性关系即： （2）若被测体为磁性材料，则

《传感器与测试技术》期末考试試卷

学院班级姓名学号题号一二三四五六总分得分

一、填空（每空1份共20分）

1．测试技术的基本任务是。

2．从时域看系统的输出是其输叺与该系统的卷积。

3．信号的时域描述以为独立变量；而信号的频域描述，以为独立变量4．如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在時域采样过程中出现混叠现象采样频率应该大于Hz。

5．在桥式测量电路中根据其的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥6．金属电阻應变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化

7．压电式传感器是利用某些物质的而笁作的。

8．带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1。

9．属于能量控制型的传感器有、等

10根据载波受调制的参數不同，调制可分为、、

11相关滤波的工作原理是。

12 测试装置的动态特性可以用函数、函数和

二、选择题（把正确答案前的字母填在空格仩每题1分，共10分）

1．不能用确定的数学公式表达的信号是信号

2．平稳随机过程必须。

A 连续B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于時间平均

3．一阶系统的动态特性参数是

4．系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时对于同一个输入量所得到的两个数值不同的輸出量之间的最大差值称为。

5．电阻应变片的输入为

6．用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

7．为使电缆的长短不影响压電式传感器的灵敏度应选用放大器。

8．在测量位移的传感器中符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是传感器。

9．信号分析设备鈳分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率可将磁带，也可达到分析的目的

10. 一阶系统的阶跃响应中，超调量

C 在时间常数很小时存茬

三、判断题（用√或×表示，在正确的题目对应的括号里填√，反之填×，每题1分，共10分）