PCM测试原理及方法简介
PCM即Process Control Monitor (工艺控制监控)的缩写。从名称上我们可以看出PCM测试的基本作用即通过电参数对工艺控制起到监控作用，同时它也是反映产品质量的一种手段。PCM 作为一个技术支持部门，主要把线上一些工艺异常进行及时的反映出来，在产品入库前对其进行最后一道质量的检验，其作用归纳起来，有如下几点：
（1）对产品进行参数质量检验；
（2）通过PCM测试，获取线上异常信息；
（3）为线上的工艺实验提取参数信息；
（4）进行客户反馈产品失效原因分析；
（5）数据统计分析工作；
PCM测试在划片槽内有专门的测试图形，它们是与芯片内的图形同时完成的，因此它可以有效而准确的反映工艺情况。但是由于图形本身与电路中管芯并不完全相同，实际情况可能比PCM 图形复杂。因此圆片在PCM测试完成以后还需要进行中测即成品率测试以反映芯片的功能。在这里我们只就PCM参数测试从以下四方面进行简要介绍。
一．PCM测试原理及测试系统
二．PCM常见参数测试方法
三．PCM常见参数描述
一．PCM测试原理及测试系统
简单的说PCM测试就是在被测器件上施加的一定大小和方向的电流或电压，然后监控被测器件的电压或电流情况来反映被测器件的电学特性来达到监控工艺情况和产品质量的目的。这一过程是通过一套完整的测试系统来完成的。
PCM测试系统包括控制终端，测试仪，测试头，开关矩阵，探针台和HP-IB CABLE 构成。系统(以HP4062为例)连线如下图所示：
测试过程：
计算机控制终端根据我们的要求发出指令（测试程序）控制测试仪和探针台进行动作（例如施加电压）。测试仪中的SMU单元（Source Monitor Unit，在DCS中）将电压通过AUX Cable 加至测试头上的开关矩阵（SWM），开关矩阵再通过探针的接触将电压加到了被测器件上，SMU单元再根据程序的要求量出所需要的结果（例如电流值），并将这一结果返回计算机内保存，也可以显示在计算机屏幕上。以此类推，如果我们要测量电容，则是控制测试仪中CMU（电容仪）进行测量。
二．PCM常见参数测试方法
目前PCM测试的主要参数项包括：
●开启电压（NXSTRW/PXSTRW）
●击穿电压（NXSTRW/PXSTRW）
●导通电流（NXSTRW/PXSTRW）
●单管漏电流（NXSTRW/PXSTRW）
●方块电阻（NPLUS/PPLUS/TUBS/PGT/M1LSVDP/M2LSVDP）
●接触电阻（NPLUS/PPLUS/PGT/GT）
●条形电阻（RESNW/RESPW/RESGT）
●电容及电容击穿（CAPNP/CAPPC/TDDB）
同时为了满足不同工艺实验要求，我们还会测试一些特殊的参数，例如：
（1） COMB 漏电测试（ALLIN3BL/ALLIN3BR）
（2） M1/M2 Ratio （ALLIN3BL/ALLIN3BR）
（3）有效沟长（NXSTRW2/PXSTRW2）
1．MOS Transistor
开启电压：简单的来说“开启”就是在栅上加电压使硅表面反型，然后在漏上加一定电压，使源漏之间有电流通过的过程。我们通常用的方法是最大跨导法。
测试时在漏上固定一个电压，扫描栅上电压，找到最大跨导（栅电压的变
化对应漏源电流的变化）点。沿最大跨导点做一漏电流曲线的切线，切线
与栅电压的交点为Vintercept, Vth=Vintercept-1/2 Vd。如下图所示：
Ids
图1
在线性区：Ids =β[ ( Vgs - Vth ) Vds – Vds^2 / 2 ]
β= max[ΔIds / ΔVg] / Vds
由上面公式推导出： Vth = Vg – [ΔVg / ΔIds] Ids – Vd / 2
= Vintercept – Vd / 2
另外也有使用饱和法测试的产品，测试时在漏上固定一个电压，扫描栅上电压，在线性区
记录漏源电流分别为Ids1，Ids2时对应的栅电压Vg1，Vg2。利用下面的公式计算：Vth＝)1
Vg
Ids
Ids
Vg
-
Ids-
(Ids
*
/(
2
)2
*
1
1
2
◆基本测试方法
在栅上扫描电压，N管时扫描正电压0-3伏，P管时扫描负电压（–3）-0伏。在漏上加0.1伏电压（P管时加–0.1伏），源和和衬底接地。示意图如下：
接地
●开启电压影响因素
1）沟道注入异常导致开启电压失效；
2）注入损伤或刻蚀损伤在退火过程中没有消除；
3）衬底的浓度异常或阱注入异常；
4）栅氧化层的厚度异常；
5）沟道的长度异常（对于20/3的管子影响比较明显）；
击穿电压：通常单管的击穿电压就是在漏上加一个反向电压。一开始当漏上电压还没有达到击穿电压时，源漏电流很小。当电压达到击穿电压时，源漏之间的
电流会突然增大，达到微安级甚至更高。这个时候漏上加的电压就是击穿
电压。我们判断达到击穿电压值的条件一般是1μA电流。在测试MOS管
时，有三种不同的连接方式，由此可以判断不同情况的击穿电压。三种不
同连接方式如下图所示：
●所测的击穿电压为Bvd/sgt，图3以N管为例。上图所得结果为漏到栅源衬之间最小的一
个击穿。我们通常在数据报告上打印的Bv就是Bvd/sgt。
● 所测击穿为Bvds/gt ，图4所示仍以N 管为例。主要考察单结的击穿电压。
图5
● 所测击穿为Bvt/sdg ，图5所示还是以N 管为例。
● 击穿电压测试曲线
Id
1uA
Bvd
结合以上三个击穿电压考虑，可以判断各种击穿失效情况，既哪两个极之间穿掉了或者存在漏电。
● 击穿电压影响因素
1） 底浓度太浓会造成单结击穿电压偏小； 2） 沟效应会造成源漏串通电压偏小； 3） 栅氧的质量也会影响击穿电压的值； 4） 有源区铝硅互融会影响击穿电压；
导通电流：MOS 管在饱和状态下沟道中所能达到的最大电流。所以也叫漏源饱和电
流。对于一般工作电压为5V 的管子，我们把在Vg=5v ，Vd=5v 下测到的Ids 就称为导通电流。对于高压管来说，我们在测试Ids 时，在栅漏上加的电压会根据具体的高压要求变化的。导通电流测试曲线
Vd = 5V
●
导通电流的影响因素
1）
衬底浓度的高低与Ion 存在反比的关系； 2） 短沟时Ion 会偏大；
3） 栅氧偏薄会造成Ion 偏大；
4） 对于有沟注的产品，沟注剂量大小也会影响Ion 的值；
漏电流：在MOS 管没有开启，漏上施加工作电压的情况下的漏源电流。所以测试方
法是：栅上加0V ，在漏上扫描0到5V 的电压（P 管为负5V ），然后测量漏上的电流I ds 。单管漏电流测试曲线
漏电流正常曲线（即无漏电时的曲线） 漏电流异常曲线（即有漏电的曲线）
●单管漏电流的影响因素
1）短沟会造成漏电流偏大；
2）栅氧质量好坏也会引起漏电流的变化；
3）沟道表面的一些沾污会造成漏电流的偏大；
衬底电流：测试衬底电流是在漏上加一恒定电压例如：5V，扫描栅电压，测到的最大衬底电流即为要得的值。衬底电流的曲线如下图所示：
Vg
图5
有效沟长：由于源，漏都有横向扩散，所以比如一个20/0.6的管子，他的理论沟长是0.6微米，但是他的有效沟长肯定小于0.6微米。见下图：
理想模式实际模式
计算公式：Leff(x) =β(□) [ L(□) – L(x) ] / [ β(x)- β(□) ] L(□) 指方管的沟长理论值；
L(x) 指所求沟长的理论值
β(x) 指所求管子的跨导
β(□) 指方管的跨导
●有效沟长主要影响因素
1）源和漏的横向扩散；
2）源和漏的结深；
3）SPACER腐蚀异常；
4）多晶条宽异常；
衬底调制系数：测试时，我们先得到衬底零偏压下的MOS 管开启，也就是通常我们
所说的开启电压（Vt1）。然后再测试衬底加偏压下的开启（Vt2）。N 管加负偏压（-3.5V ），P 管加正偏压（3.5V ） 。计算公式为：
Kbe = ( Vt2 – Vt1 ) / 1.18
Snapback ：也就是最大工作电压。测试时，Vg=5V ，扫描Vd 。先测
试5V 下的Ion ，然后在Ion 的曲线上找到1.2倍Ion 时的Vd 即为Snapback 。
2．Field Transistor
场开启：测试场开启有两种情况。一种是场管的漏栅接在一起同步扫描。判断场管开启的条件是Id=1μA ，此时的栅电压即为场开启。另一种情况是漏上加一恒定电压，扫描栅电压。判断条件与前一种一样。这两种不同的测试方法是根据PCM 测试图形中不同的场管结构而定的。
3． Resistor
范德堡电阻：为了控制N+，P+，PWELL 的浓度，以及POLY 掺杂的浓度，我们还对N+，
P+，PWELL ，以及POLY 的电阻率进行测试。范德堡电阻就是一个标准的正方形电阻，它有四端连线。这样的结构测试时不用再考虑方块数。它的大小会受杂质浓度和接触电阻的影响。我们通常用加电流测电压的方法。
23
4
VDP 测试结构图
测试模块（
NPLUS/PPLUS/PGT/M1LSVDP/M2LSVDP ）
公式为：Rvdp = 4.53 * Vmeas / I force
条形电阻：我们通常也采用加电流测电压的方法。测试所得结果还
要除以该电阻的方块数。
公式为：Rs = ( Vmeas / Iforce ) / ( L / W ) 其中L 是条电阻的长度，W 是条电阻的宽。
● 电阻主要影响因素
1） 对于N+，P+，POLY ，PWELL 的电阻大小有掺杂的浓度决定； 2） N 性衬底浓度大小会影响P+，PWELL 电阻的大小； 4）PWELL 浓度对N+浓度也会有一定的影响；
接触电阻：接触电阻通常采用KELVIN 结构测试，在相对两端加电流，然后测试另
外相对两端的电压。所加电流的大小视电阻的大小而定，两者之间是反比关系。如下图所示：（以N+ Cont Res 为例）
图6
其等效电路图为： Rc= V / I
AL Rs AL 图7
从上面等效电路图可以看出，我们测到的Rc 为纯粹的接触孔电阻，而不会受到外围AL 线以及N+孔链的影响。
●
电阻正常测试曲线 电阻测试异常曲线
● 接触电阻影响因素
1） 触孔没有开通接触电阻会返回值1.0E+20； 2） 触孔表面形貌不好会使接触电阻变大； 3） 孔的过腐蚀会使N+,P+ 接触电阻变大；
4） N+,P+ 的表面浓度会影响接触电阻的大小； 5） 接触孔面积的大小；
4．Others
电容击穿：一般的电容介质是二氧化硅。由于二氧化硅是绝缘体，在一般情况下是不
导电的。但是有一个外加电场存在时，当外加电场强度所提供的能量已经足以把一部分满带的电子激发到导带时，这个时候二氧化硅不再表现为绝缘性质，而是已经开始导电。电容击穿的测试是在氧化层的一端，多晶上扫描电压，然后把氧化层的另一端衬底（或多晶）接地，来测试电容的击穿电压。当电流达到1uA 的时候，认为电容此时被击穿。这个时候所加的电压就是电容击穿电压。
● 测试结构图
PTOX 结构图
PTOX
POLY
结构图
N 型衬底
NTOX
NTOX
POLY
P CAPNP 模块
● 电容击穿主要影响因素
影响电容击穿的主要原因是二氧化硅膜的性质。如果二氧化硅膜存在一些缺陷，都会使电容击穿变小。
COMB ：COMB 是用梳状结构来监控铝条或多晶条之间的漏电。测试时是在两个PAD
之间加电压1V ，然后测其电流，再对测得电流值取负对数，即为测的M1 COMB ，M2 COMB 值。一般在正常情况下，如果没有漏电，其曲线应该为毫无规则的图形。或者使用万用表直接测量电阻，如果没有漏电测到的电阻很大（数量级在兆欧），反之则比较小。
衬底 多晶 衬底 多晶
● M1/M2 COMB 测试曲线
测试正常曲线测试异常曲线
● COMB 主要影响因素
COMB 漏电偏大一般表现为铝条或多晶条的刻蚀异常，在铝条或多晶条之间存在着多余的铝或多晶，使得漏电超规范。还和光刻后的显影不清有关。
MEANDER：MEANDER是用一个较长的蛇形结构监控铝条或多晶条是否有断掉的情况。正常情况下，是一个电阻值。具体大小由长度决定，但数量级在
千欧以下。如果出现断条的现象电阻值就会很大。
RATIO：RATIO是监控工艺上的平坦化程度的测试，通过介质平坦处的铝和介质不平坦处铝的电阻的比值的大小来反映介质的平坦化是否符合要求。测试时用
了两个KELVIN结构（M1/M2 Rref，M1/M2 Rtop）的电阻进行比较。M1/M2 Rref
是一个参考值，M1/M2 Rtop是在有台阶的情况下测得的电阻值，两者的比
较结果就能反映台阶处的平坦化程度。计算公式为：M1/M2 Ratio = （M1/M2
Rtop）/（M1/M2 Rref）。一般比值在0.9~1.5之间，如果两者比值太大，
则说明台阶较陡，平坦化不够好，容易出现断铝情况。
通孔电阻（VIA ）：对于单多晶双铝，双多晶双铝的产品来说都有通孔存在，它的作用
在于连接铝1和铝2两个部分。为了保证铝1和铝2之间连接良好，改善接触性能，所以通孔的电阻必须控制在一定范围内。由于正常单个通孔的电阻是很小，不到一个欧姆，所以为了提高测试精度，我们通常来测试一个通孔孔链的电阻，然后在计算单个通孔的电阻。测试是应用两探针测试法，加电压测电流来计算电阻值。另外在通孔测试图形中有两种，一种是通孔数为537的图形，这种通孔的直径较小；另一种是孔数为547，这种通孔的直径较大。
● 基本测试结构
● 通孔主要影响因素
1） 光刻孔对位对偏；
2） 通孔暴光后去胶不净； 3） 通孔腐蚀异常；
4） 溅铝2前的反溅异常； 5） 通孔的接触面积大小；
结构
图
等效电路图
三．PCM常用测试模块结构(以0.6um产品为例)
1. 下面我们介绍一下PCM常用测试模块结构以及PAD说明。常见的测试模块15个如下
所示：
NXSTRW : Standard NMOSFET test module
PXSTRW : Standard PMOSFET test module
NPLUS : N+ VDP and Contact resistance
PPLUS : P+ VDP and Contact resistance
TUBS : NTUB VDP, M1/M2 chain
PGT : Poly1 Gate VDP and Contact resistance
CAPNP : P and N channel gate oxide capacitors
M1LSVDP : M1 VDP and electro migration
M2LSVDP : M2 VDP and electro migration
PTRANW2 : Via stitch and Wide PMOSFET
HPOL Y2 : Poly 2 High Resistance VDP
POL Y2 : Poly2 VDP and Contact resistance
CAPPC : Interpoly (poly1 and poly2) capacitors
ALLIN3L : Metal1 and Metal2 coverage tester
ALLIN3R : Leakage tester
2. 常见测试模块PAD说明MODULE 1 : NXSTRW
MODULE 2 : PXSTRW
MODULE 3 :NPLUS
MODULE 4 :PPLUS
MODULE 5 :TUBS
MODULE 6 : PGT
MODULE 7 :CAPNP
MODULE 8 :M1LSVDP
MODULE 9 :M2LSVDP
MODULE 10 : PTRANW2
MODULE 11 : PC
MODULE 12 : PPC
MODULE 13 : CAPPC
MODULE 14 : ALLIN3L
MODULE 15: ALLIN3R
三．PCM常见参数描述
我们对于常见PCM参数名称叫法有一定的规定。这样大家在说到PCM参数时能够比较统一，而且查看PCM参数或数据报告时了解参数的含义。下面我把常见PCM参数的名称和参数代表的含义列在下表。具体规定可以参照受控文件PCM naming rule.Pdf
常用参数项目名称
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“ ”，错误的填写“ ”） （ 分） 、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。 （ ） 、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数 一定等于一。 （ ） 、在平面机构中，一个高副引入二个约束。 （ ） 、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （ ） 、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。 （ ） 、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ ） 、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。 （ ） 、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 （ ） 、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ ） 、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。
（ ） 二、填空题。 （ 分） 、机器周期性速度波动采用（ 飞 轮 ）调节，非周期性速度波动采用（ 调 速 器 ）调节。 、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ ）所以（没有 ）急回特性。 、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（ 重合度大于或 等于 ）。 、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点 ）。 、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（ 大 ），故三角螺纹多应用（ 联接 ），矩形螺纹多用于（ 传递运动和动力 ）。 三、选择题 （ 分） 、齿轮渐开线在（ ）上的压力角最小。 ） 齿根圆 ； ）齿顶圆； ）分度圆； ）基圆。 、静平衡的转子（ ① ）是动平衡的。动平衡的转子（ ②）是静平衡的 。 ① ）一定 ； ）不一定 ； ）一定不。 ② ）一定 ； ）不一定： ）一定不。
机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时，可采用措施来解决。 （A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向） 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 （A 基圆 B 分度圆 C 节圆） 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 （A 端面 B 法面 C 平面） 4. 加工渐开线齿轮时，刀具分度线与轮坯分度圆不相切，加工出来的齿轮称为齿轮。 （A 标准 B 变位 C 斜齿轮） 5. 若机构具有确定的运动，则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差，则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构，应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 （ A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系） 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉，可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度，通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a)，(b)，（c）中，S为总质心，图中转子需静平衡，图中转子需动平衡。
3. 平面移动副自锁条件是，转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响，但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副？试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束？若引入一个低副将带入几个约束？ 2．何谓曲柄？铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么？当以曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置？ 3．什么是渐开线齿廓的根切现象？产生根切原因是什么？标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少？ 4．如图所示平面四杆机构，试回答： (1) 该平面四杆机构的名称； (2) 此机构有无急回运动，为什么？ (3) 此机构有无死点，在什么条件下出现死点； (4) 构件AB为主动件时，在什么位置有最小传动角。 四、计算题（共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构，有箭头标记的为原动件，试判断此机构运动是否确定。（若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来）（8分） 2. 在电动机驱动的剪床中，作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示，等效驱动力矩I H
振动测试常见小知识问答 1什么是振动？ 振动是机械系统中运动量（位移，速度和加速度）的振荡现象。 2振动的目的？ 振动试验的目的是模拟一连串振动现象，测试产品在寿命周期中，是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验，也能确定产品设计和功能的要求标准。振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来，并评估其不良品的失效分析使其成为高水平，高可靠性的产品。 3．振动分几种？ 振动分正弦振动和随机振动两种。 4．什么是正弦振动？ 能用一项正弦函数表达式表达其运动规律的周期运动。 例如凡是旋转、脉动、振荡（在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的）所产生的振动均是正弦振动。 5．正弦振动的目的？ 正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、储存、使用过程中所遭受的振动及其影响，并考核其适应性。 6．正弦振动的试验条件由什么确定？ 正弦振动试验的验条件（严酷等级）由振动频率范围、振动量、试验持续时间（次数）共同确定. 7．什么是振动频率范围？ 振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。 例如：试验频率范围5-50Hz，表示由5Hz到50Hz进行往复扫频。 8．什么是频率？ 频率：每秒振动的次数.单位：Hz。 9．什么是振动量？ 振动量:通常通过加速度和位移来表示. 加速度：表示速度对时间倒数的矢量。加速度单位:gn或m/s2 位移：表示物体相对于某参考系位置变化的矢量。位移单位:mm 10．什么是试验持续时间（次数）？ 振动时间表示整个试验所需时间, 次数表示整个试验所需扫频循环次数. 11．什么是扫频循环？
扫频循环：在规定的频率范围内往返扫描一次： 例如：5Hz→50Hz→5Hz,从5Hz扫描到50Hz后再扫描到5Hz。 12．什么是重力加速度？ 重力加速度：物体在地球表面由于重力作用所产生的加速度。 1gn=10m/s2（GB/T 2422-1995 电工电子产品环境试验术语） 13．扫描方式(sweep mode)分几种？ 线性扫描：是线性的，即单位时间扫过多少赫兹，单位是Hz/s或Hz/min，这种扫描用于细找共振频率的试验. 对数扫描：频率变化按对数变化，扫描率可以是oct/min ，对数扫描的意思是相同的时间扫过的频率倍频程数是相同的 14．什么是扫描速度(sweep speed)？分几种？ 扫描速度(sweep speed):指从最低频率扫描到最高频率的速度. 1）oct/min:多少倍频程每分钟. 例:1oct/min,5Hz到10Hz需1分钟,10Hz到20Hz需1分钟。 2）min/sweep:多少分钟每次扫频. 例:5-500Hz,扫描速度:1分钟/sweep,表示从5Hz到500Hz需1分钟。 3）Hz/s:多少Hz每秒. 例:5-10Hz,扫描速度:1Hz/s,表示5Hz到6Hz需1秒,6Hz到7Hz需1秒。 15．振动试验中试验几个方向？怎么区分方向? 除有关规范另有规定外，应在产品的三个互相垂直方向上进行振动试验。 一般定义产品长边为X轴向，短边为Y轴向，产品正常摆放上下为Z轴向。 16．什么是交越频率？ 交越频率：在振动试验中由一种振动特性量变为另一种振动特性量的频率。如交
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2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。 （ F ） 2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。 （ T ） 3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。 （ F ） 4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （ T ） 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ F ） 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ T ）7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。 （ T ） 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ T ） 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 （ F ） 10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。（ F ） 二、填空题。（10分） 1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（
联接 ），矩形螺纹多用于（ 传递运动和动力 ）。 三、选择题 （10分） 1、齿轮渐开线在（ ）上的压力角最小。 A ） 齿根圆 ； B ）齿顶圆； C ）分度圆； D ）基圆。 2、静平衡的转子（ ① ）是动平衡的。动平衡的转子（ ②）是静平衡的 。 ①A ）一定 ； B ）不一定 ； C ）一定不。 ②A ）一定 ； B ）不一定： C ）一定不。 3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开线齿形是（ ）。 A ）相同的； B ）不相同的。 4、对于转速很高的凸轮机构，为了减小冲击和振动，从动件运动规律最好采用（ ）的运动规律。 A ）等速运动； B ）等加等减速运动 ； C ）摆线运动。 5、机械自锁的效率条件是（ ）。 A ）效率为无穷大： B ）效率大于等于1； C ）效率小于零。 四、计算作图题： （共60分） 注：凡图解题均需简明写出作图步骤，直接卷上作图，保留所有作图线。 1、计算下列机构的自由度。 （10分） F = 3×8－2×11 = 2 F = 3×8－2×11 － 1 = 1 2、在图4-2所示机构中，AB = AC ，用瞬心法说明当构件1以等角速度转动时，构件3与机架夹角Ψ为多大时，构件3的 ω3 与ω1 相等。 （10分） 当ψ = 90°时，P13趋于无穷远处， 14 133413P P P P =∴
2.集成测试
集成测试，英文是Integration Testing。 集成测试是指一个应用系统的各个部件的联合测试，以决定他们能否在一起共同工作并没有冲突。部件可以是代码块、独立的应用、网络上的客户端或服务器端程序。这种类型的测试尤其与客户服务器和分布式系统有关。一般集成测试以前，单元测试需要完成。 集成测试是单元测试的逻辑扩展。它的最简单的形式是：两个已经测试过的单元组合成一个组件，并且测试它们之间的接口。从这一层意义上讲，组件是指多个单元的集成聚合。在现实方案中，许多单元组合成组件，而这些组件又聚合成程序的更大部分。方法是测试片段的组合，并最终扩展进程，将您的模块与其他组的模块一起测试。最后，将构成进程的所有模块一起测试。此外，如果程序由多个进程组成，应该成对测试它们，而不是同时测试所有进程。 集成测试识别组合单元时出现的问题。通过使用要求在组合单元前测试每个单元，并确保每个单元的生存能力的测试计划，可以知道在组合单元时所发现的任何错误很可能与单元之间的接口有关。这种方法将可能发生的情况数量减少到更简单的分析级别 3.冒烟测试 冒烟测试，英文是Smoke testing。 冒烟测试的名称可以理解为该种测试耗时短，仅用一袋烟功夫足够了。也有人认为是形象地类比新电路板基本功能检查。任何新电路板焊好后，先通电检查，如果存在设计缺陷，电路板可能会短路，板子冒烟了。
冒烟测试的对象是新编译的每一个需要正式测试的软件版本，目的是确认软件基本功能正常，可以进行后续的正式测试工作。冒烟测试的执行者是版本编译人员。 4.系统测试 系统测试，英文是System Testing。 系统测试是基于系统整体需求说明书的黑盒类测试，应覆盖系统所有联合的部件。系统测试是针对整个产品系统进行的测试，目的是验证系统是否满足了需求规格的定义，找出与需求规格不相符合或与之矛盾的地方。 系统测试的对象不仅仅包括需要测试的产品系统的软件，还要包含软件所依赖的硬件、外设甚至包括某些数据、某些支持软件及其接口等。因此，必须将系统中的软件与各种依赖的资源结合起来，在系统实际运行环境下来进行测试。 5.回归测试 回归测试，英文是Regression testing。 回归测试是指在发生修改之后重新测试先前的测试以保证修改的正确性。理论上，软件产生新版本，都需要进行回归测试，验证以前发现和修复的错误是否在新软件版本上再次出现。 根据修复好了的缺陷再重新进行测试。回归测试的目的在于验证以前出现过但已经修复好的缺陷不再重新出现。一般指对某已知修正的缺陷再次围绕它原来出现
试题 1 3、 转动副的自锁条件是 驱动力臂≤摩擦圆半径 。 一、选择题（每空 2 分，共 10 分） 4、 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点： 啮合性能好，重合度大，结构紧凑 。 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A 、从动件的尺寸 B 、 机构组成情况 C 、 原动件运动规律 D 、 原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm ，80mm ，100mm ，当以 30mm 5、 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为 2，则称为 差动轮 系 ，若其自由度为 1，则称其为 行星轮系 。 6、 装有行星轮的构件称为 行星架（转臂或系杆） 。 7、 棘轮机构的典型结构中的组成有： 摇杆 、 棘爪 、 棘轮 等。 三、简答题（15 分） 1、 什么是构件？ 的杆为机架时，则该机构为 A 机构。 答：构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的 A 、双摇杆 B 、 双曲柄 C 、曲柄摇杆 单位体。 2、 何谓四杆机构的“死点”？ 答：当机构运转时，若出现连杆与从动件共线时，此时γ=0，主动件通过连杆作用于从 D 、 不能构成四杆机构 动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件的有效分力为零，从动件就不能运动， 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 C 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、一次多项式运动规律 B 、 二次多项式运动规律 C 、正弦加速运动规律 D 、 余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A 、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 机构的这种传动角为零的位置称为死点。 3、 用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪 些？ 答：出现根切现象的原因：刀具的顶线（不计入齿顶比普通齿条高出的一段c*m ）超过 了被切齿轮的啮合极限点 N 1，则刀具将把被切齿轮齿根一部分齿廓切去。 避免根切的方法：（a ）减小齿顶高系数 ha*.(b)加大刀具角α.(c)变位修正 四、计算题（45 分） 1、 计算如图 1 所示机构的自由度，注意事项应说明？（5*2） C 、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度 b 与其直径 D 之比 b/D<0.2） D 、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、模数 C D E C D B B F G B 、 分度圆上压力角 A A C 、齿数 D 、 前 3 项 a b 二、填空题（每空 2 分，共 20 分） 1、 两构件通过面接触而构成的运动副称为 低副 。 2、 作相对运动的三个构件的三个瞬心必 在同一条直线上 。 图 1 小题 a ：其中 A 、B 处各有一个转动副，B 处有一个移动副，C 、D 处的移动副记作一个 1 《机械原理》试题及答案
试题1 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、 平面运动副的最大约束数为2个，最小约束数为 1个。 2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在转动副中心处。 3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为曲柄摇块机构。 4、 传动角越大，则机构传力性能越好。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有柔性冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从中间平面中取。 7、 常见间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在高速轴上。 9、 实现往复移动的机构有：曲柄滑块机构、凸轮机构等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为： 212121n n n n m m ααββ==-=，，。 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、何谓三心定理？ 答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？ 答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。 3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁 现象是否相同？试加以说明？ 答：（1）不同。 （2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。 机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。 自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力大于等于驱动力的有效分力。 4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的使用选择上，又 有什么不同？ 答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平稳，但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。 答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触
振动测试理论和方法综述 摘要:振动是工程技术和日常生活中常见的物理现象。在长期的科学研究和工程实践中，已逐步形成了一门较完整的振动工程学科，可供进行理论计算和分析。随着现代工业和现代科学技术的发展，对各种仪器设备提出了低振级和低噪声的要求，以及对主要生产过程或重要设备进行监测、诊断，对工作环境进行控制等等。这些都离不开振动的测量。振动测试技术在工业生产中起着十分重要的作用，为此设计和制造高效的振动测试系统便成为测试技术的重要内容。本文概述了振动测试的发展历程，总结和分析了振动测试系统的基本组成和应用理论，列举了几种机械振动测试系统的类型。最后分析了振动测试系统的几个发展趋势。 关键词：振动测试；振动测试系统；测试技术；激振测试系统 1.引言 振动问题广泛存在于生活和生产当中。建筑物、机器等在内界或者外界的激励下就会产生振动。而机械振动常常会破坏机械的正常工作，甚至会降低机械的使用寿命并对机器造成不可逆的损坏。多数的机械振动是有害的。因而对振动的研究不仅有利于改善人们的生活环境和生活水平，也有助于提高机械设备的使用寿命，提高人们的生产效率。正因如此振动测试在生产和科研等多方面都有着十分重要的地位[1]。为了控制振动，将振动给人们带来的危害降至最低，就需要我们了解振动的特性和规律，对振动进行测试和研究。振动测试应运而生。 振动测试有着较为长久的发展历史，是与人类社会的发展有着紧密的联系。随着计算机技术和相关高科技技术的问世和发展，振动测试系统也有了飞跃性的发展。振动测试系统从最早的简单机械设备的应用到如今的先进的计算机技术和设备的应用。从刚开始的检测人员的耳朵来进行测量、判断和计算出大概的故障点的原始方法到现在的计算机控制、存储、处理数据的处理[2]，无不体现出振动测试系统的长足发展和飞跃式的进步。与此同时，振动测试在理论方面也有了长足的发展，1656 年惠更斯首次提出物理摆的理论并且创造出了单摆机械钟到现今的自动控制原理和计算机的日趋完善，人们对机械振动分析的研究已日趋成熟。而伴随着振动测试系统的进步和日臻成熟，其在国民的日常生活和生产中所扮演的角色也愈发的重要。 2.振动测试与分析系统（TDM）的发展
一、基本概念 1、测试用例（案例）主要记录：测试步骤、方法、数据、预期结果的文档，由测试人员在执行测试之前编写的 2、编写用例的方法 （1）等价类划分 （2）边界值 （3）因果图 （4）判定表 （5）正交排列法 （6）场景法 （7）测试大纲法 （8）状态转换图 3、写用例参考什么？ （1）文档：需求、开发文档、用户手册 （2）参考已经开发出来的软件 （3）讨论 二、等价类划分 1、应用场合 只要有数据输入的地方，就可以使用等价类划分 把无限多的数据根据需求，划分成多个区域（有效、无效），
从每个区域中选取一个代表性数据进行测试即可 说明： 穷举测试是最全面的测试，但是是不能采用的方法，时间成本太高，编写用例的方法主要解决的问题是如何使用最少的数据，达到最大的覆盖 2、核心概念 （1）有效等价类 对程序规格有效的、合理的输入数据的集合 程序接收到有效等价类，可以正确计算、执行 （2）无效等价类 对程序规格无效的、不合理的输入数据的集合 程序接收到无效等价类，应该给出错误提示，或者根本不允许输入 3、如何使用？ 首先明确测试对象—第一个数文本框 说明：在测试第一个数的时候，保证第二个数正确 （1）根据需求，划分等价类 ①有效等价类 -99—99之间的整数 ②无效等价类
A、非整数 B、<-99的整数 C、>99的整数 （2）细化等价类 往往依据的不是字面的需求，而是基于对数据存储方式的深入理解以及数据格式的理解 ①正负数补码计算不一样，有必要把正数、负数单独测试-99—0整数 0—99整数 ②非整数可以进一步细分 小数 字母 汉字 符号 （3）建立等价类表（熟练后直接做该步）
《机械原理与设计》（一）（答案） 班级： 姓名： 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 一、填空题（共25分，每一空1分） 1． 在平面机构中若引入H P 个高副将引入 2H P 个约束，而引入L P 个 低副将引入 L P 个约束，则活动构件数n 、约束数与机构自由度 F 的关系是32L H F n P P =--。 2． 机构具有确定运动的条件是: 机构的原动件数等于机构的自由度 数；若机构自由度Ｆ>0，而原动件数
压力角相等 ； 螺旋角大小相等且旋向相同 。 7． 能实现间歇运动的机构有棘轮机构 ;槽轮机构;不完全齿轮机构。 8．当原动件为整周转动时，使执行构件能作往复摆动的机构有 曲柄摇杆机构 ；摆动从动件圆柱凸轮机构；摆动从动件空间凸轮机构或多杆机构或组合机构等 。 9．等效质量和等效转动惯量可根据等效原则：等效构件的等效质量或等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能来确定。 10．刚性转子静平衡条件是 不平衡质量所产生的惯性力的矢量和等 于零 ；而动平衡条件是不平衡质量所产生的惯性力和惯性力矩的矢量都等于零 。 二、 （5分）题二图所示，已知： BC //DE //GF ，且分别相等，计算平面机构的自由度。若存在复合铰链、局部自由度及虚约束，请指出。 题二图 n= 6 P L = 8 P H =1 3236281L H F n P P =--=?-?-＝1 三、（10分）在图示铰链四杆机构中，已知：l BC =50mm ，l CD =35mm ， l AD =30mm ，AD 为机架，若将此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
一、填空题（10 道小题，20 个空，每空1 分，共20 分） 1．平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。 2．移动副的自锁条件是，转动副的自锁条件是。 93.969mm，3．已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其主动轮齿数z1= 20 ，基圆直径d b1= 从动轮齿数z2= 67 ，则从动轮的基圆直径d b2=。 4．正变位齿轮与标准齿轮比较，其分度圆齿厚，齿根高。 5．在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中，运动规律有刚性冲击； 运动规律无冲击。 功之比，它反映了功在机械中的有效利用程6．机械效率等于输入功与 度。 7．刚性转子的动平衡条件是，。 8．在单销四槽外接槽轮机构中，已知主动拨盘的角速度为ω = π / 4 rad/s, 则在主动拨盘运动 一周的时间内，槽轮运动了秒，停歇了秒；槽轮机构的运动系数 为。 9．微动螺旋机构的两段螺纹的旋向应，两导程应。 10．当两构件组成转动副时，其速度瞬心在处，组成移动副时，其瞬心在处。 二、简答题（4 道小题，每道小题5 分，共20 分） 1．何谓急回运动？试列出三种具有急回运动的连杆机构。 2．何谓周期性速度波动和非周期性速度波动？为什么要加以调节？各用什么办法来加以调节? 3．平底推杆凸轮机构的压力角为多少？这种凸轮机构是否存在自锁现象？为什么? 4．设计直动推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓时，若机构的最大压力角超过了许用值，试问可采取 哪几种措施以减小最大压力角？ 注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。第 1 页共 4 页
= 250mm，cm， 图三、1 ，而其他各杆的长度不变，则当分别以1、2、3 图三、2 分） 所示冲床机构的自由度，若存在局部自由度、复合铰链或虚约束，请指出其 注：学生必须在答题纸上答题，否则没有成绩。第 2 页共 4 页
XX 大学学年第二学期考试卷（A 卷） 课程名称： 机械原理 课程类别： 必修 考试方式： 闭卷 注意事项：1、本试卷满分100分。 2、考试时间 120分钟。 : 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确 答案，并将正确答案的选项填在题后的括号内。每小题2分，共20分） 1. 以移动副相连接的两构件的瞬心在 ( B ) / A ．转动副中心处 B. 垂直于导路方向的无穷远处 C. 接触点处 D. 过接触点两高副元素的公法线上 2. 有一四杆机构，其极位夹角为11°，则行程速比系数K 为 ( D ) A. 0 B. C. 1 D. 3. 以下哪种情况不会发生机械自锁 ( D ) A. 效率小于等于零 B. 作用在移动副上的驱动力在摩擦角之内 C. 生产阻抗力小于等于零 D. 轴颈上的驱动力作用在摩擦圆之外 4. 有一四杆机构，杆长分别为17mm ，38mm ，42.5mm ，44.5mm ，长度为17mm 的杆为连架杆，长度为44.5mm 的杆为机架，则此四杆机构为 ( A ) A. 曲柄摇杆机构 B. 双曲柄机构 ^ C. 双摇杆机构 D. 无法确认 5. 下列凸轮推杆运动规律中既无刚性冲击也无柔性冲击的是 ( C ) 系（部） ： 专业 班级： 姓名： 学号： 装 订 线 内 不 要 答 题
A. 一次多项式 B. 二次多项式 C. 五次多项式 D. 余弦加速度 6. 直齿圆柱齿轮的齿数为19，模数为5mm ，* a h =1，则齿顶圆半径为 ( C ) A. 47.5 mm B. 50 mm C. 52.5 mm D. 55 mm 7. 连杆机构的传动角愈大，对机构的传力愈 ( B ) A. 不利 B. 有利 C. 无关 D. 不确定 （ 8. 当凸轮轮廓出现失真现象时，凸轮理论廓线的曲率半径ρ与滚子半径r r 满足以下关系 ( A ) A. ρ
《机械原理》试卷参考答案 开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷，允许带 计算器、绘图仪器 入场 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人 一、是非题（共10分，每小题2分，对者在括号内打“√”，错者打“×”）得分︳ 1、(× ) 当机构的自由度数小于机构的原动件数时，机构将具有确定的相对运动。 2、(√ ) 不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在任意选定的两个平面内，分别 适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。 3、(× ) 在其他参数不变的前提下，槽面摩擦较平面摩擦的摩擦力较大，是因为前者摩擦系数较大。 4、(√ ) 在移动副中，当驱动力作用线在摩擦锥之内，则发生自锁。 5、(√ ) 对于单自由度的机械系统，若选定等效构件为移动件时，其等效质量是按等效前后动能相等的条 件进行计算的。 二、填空题（共10分，每空1分）得分︳ 1、飞轮主要用以调节 周期性 速度波动，若不考虑其他因素，只为了减小飞轮尺寸和重量，应将其安装 在 高速 轴上。 2、刚性转子的静平衡就是要使 惯性力 之和为零；而刚性转子的动平衡则要使 惯性力 之和及 惯性力偶矩 之和均为零。 3、三个彼此作平面相对运动的构件共有 3 个瞬心，且必位于 同一直线 上。 4、在机构运动分析的速度多边形中，机架的速度影像是 极点 。速度影像和加速度影像原理只适用 于 同一构件 。 5、当机械的效率0≤η时，机构则发生 自锁 。 三、（共10分）计算图1所示机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。得分︳ 图1 虚约束 局部自由度 复合铰链 复合铰链 b) a)
试题1 一、选择题（每空2分，共10分） 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A、从动件的尺寸 B、机构组成情况 C、原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为机架时，则该机构为 A 机构。 A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 C 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A、一次多项式运动规律 B、二次多项式运动规律 C、正弦加速运动规律 D、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比b/D<0.2） D、使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A、模数 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前3项 二、填空题（每空2分，共20分） 1、两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。 3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 4、斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点： 啮合性能好，重合度大，结构紧凑。 5、在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为差动轮系， 若其自由度为1，则称其为行星轮系。 6、装有行星轮的构件称为行星架（转臂或系杆）。 7、棘轮机构的典型结构中的组成有：摇杆、棘爪、棘轮等。 三、简答题（15分） 1、什么是构件？ 答： 构件：机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件；从运动角度讲是不可再分的单位体。
振动的测量方法 摘要 本文主要介绍了振动的测量方法与分类，并简要说明了各测量方法的原理及优缺点，以及在测量过程中所使用的传感器。并且详细的介绍了加速度传感器与磁电式速度传感器的工作原理。简要介绍了振动量测量系统的原理框图 关键词：加速度传感器、振动、磁电式速度传感器
1引言 机械振动是自然界、工程技术和日常生活中普遍存在的物理现象。各种机器、仪器和设备在其运行时，由于诸如回转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、润滑状况的不良及间隙等原因而引起力的变化、各部件之间的碰撞和冲击，以及由于使用、运输和外界环境条件下能量的传递、存储和释放等都会诱发或激励机械振动。 2振动概述 2.1振动测量方法分类 振动测量方法按振动信号转换的方式可分为电测法、机械法和光学法。各测量方法的原理及优缺点见表1. 表1振动测量方法分类 2.2振动测试的内容： 1. 振动基本参数的测量。 测量振动物体上某点的位移、速度、加速度、频率和相位。其目的是了解被测对象的振动状态、评定振动量级和寻找振源，以及进行监测、诊断和评估。 2. 结构或部件的动态特性测量。 以某种激振力作用在被测件上，对其受迫振动进行测试，以便求得被测对象
的振动力学参量或动态性能，如固有频率、阻尼、阻抗、响应和模态等。这类测试又可分为振动环境模拟试验、机械阻抗试验和频率响应试验等。 2.3振动测量的基本原理与方法 振动检测按测量原理可分为相对式与绝对式(惯性式)两类。振动检测按测量方法可分为接触式与非接触式两类。 2.3.1相对式振动测量 相对式振动测量是将振动变换器安装在被测振动体之外的基础上，它的测头与被测振动体采用接触或非接触的测量。所以它测出的是被测振体相对于参考点的振动量 图1 相对式测振仪的原理 1测量针与笔 2 被测物体 3 走动纸 2.3.2绝对式振动测量 采用弹簧—质量系统的惯性型传感器(或拾振器)，把它固定在振动体上进行测量，所以测出的是被测振动体相对于大地或惯性空间的绝对运动。 图2 绝对式测振仪原理 1质量块 2 弹簧 3 阻尼器 4 壳体机座 5 振动体
测试方案模板 1概述 1.1编写目的 [说明编写本测试方案的目的是为软件开发项目管理者、软件工程师、系统维护工程师、测试工程师提供关于**系统整体系统功能和性能的测试指导。] 1.2读者对象 [本测试方案可能的合法读者对象为软件开发项目管理者、软件工程师、测试组、系统维护工程师] 1.3项目背景 [可以如下那样简单说明，根据项目的具体情况，方案编写者也可以进行详细说明 项目名称：*** 简称：*** 项目代号：*** 委托单位：*** 开发单位：*** 主管部分：***] 1.4测试目标 [说明进行项目测试的目标或所要达到的目的] 1.5参考资料
[列出编写本测试方案时参考的资料和文献] 2测试配置要求 2.1网络环境 [在此说明应用系统的网络环境，如果应用系统是网络版的，必须具有本节内容。] 2.1.1网络硬件 [此处给出网络硬件的拓扑图、名称、规格、数量、配置等信息。] 2.1.2网络软件 [此处给出网络软件的名称、协议、通讯和连接方式等信息。] 2.2服务器环境 2.2.1服务器硬件 [此处给出服务器硬件的名称、规格、数量、配置等信息。] 2.2.2服务器软件 [此处给出服务器软件名称、协议和版本等信息。] 2.3工作站环境 2.3.1工作站硬件 [此处给出工作站硬件的拓扑图、名称、规格、数量、配置等信息。] 2.3.2工作站软件 [此处给出工作站软件的名称、协议和版本等信息。] 2.4测试手段
[在此参照《测试计划》说明测试方法和工具，注明执行测试时，必须同时填写《测试记录表》] 2.5测试数据 [在此简要说明测试数据的形成，如以客户单位具体的业务规则和《***系统需求分析说明书》，参考《***系统概要设计说明书》、《***系统详细设计说明书》和《数据规格说明书》中规定的运行限制，设计测试用例，作为整个**系统的测试数据。] 2.6测试策略 [在此说明测试策略，可以如下这样说明： 测试过程按三个步骤进行，即单元测试、组装、系统测试，根据不同阶段测试的侧重点不同，分别介绍测试策略： A）单元测试 首先按照系统、子系统和模块进行划分，但最终的单元必须是功能模块，或面向对象过程中的若干个类。单元测试是对功能模块进行正确检验的测试工作，也是后续测试的基础。目的是在于发现各模块内部可能存在的各种差错，因此需要从程序的内部结构出发设计测试用例，着重考虑以下五个方面： 1）模块接口：对所测模块的数据流进行测试。 2）局部数据结构：检查不正确或不一致的数据类型说明、使用尚未附值或尚未初始化的变量、错误的初始值或缺省值。 3）路径：虽然不可能做到穷举测试，但要设计测试用例查找由于不正确的计算（包括算法错、表达式符号表示不正确、
一、选择题（每题2分，共20分） 1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于（）上的力与该力作用点速度所夹的锐角。A．主动件B．从动件C．机架D．连架杆 2、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K（）。 A．大于1B．小于1C．等于1D．等于2 3、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于（）是否与连杆共线。 A．主动件B．从动件C．机架D．摇杆 4、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点（）方向线之间所夹的锐角。 A.绝对速度 B.相对速度 C.滑动速度 D.牵连速度 5、渐开线标准齿轮是指m、α、h a*、c*均为标准值，且分度圆齿厚（）齿槽宽的齿轮。 A.小于 B.大于 C.等于 D.小于且等于 6、机构具有确定运动的条件是（）。 A．机构的自由度大于零B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数 C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数D．前面的答案都不对 7、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的（）必须相等。 A．直径B．宽度C.齿数D.模数 8、一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数m n＝8mm，法面压力角a n=20°，斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°，则斜齿轮上的节圆直径等于（）mm。 A.170.27 9、在曲柄摇杆机构中，若曲柄为主动件，且作等速转动时，其从动件摇杆作（）。 A．往复等速运动B．往复变速运动C．往复变速摆动D．往复等速摆动 10、两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向（）时，将引入虚约束。 A．相同、相平行B．不重叠C．相反D．交叉 11、在一个平面六杆机构中，相对瞬心的数目是（） A．15B．10C．5D．1 12、滑块机构通过（）演化为偏心轮机构。 A．改变构件相对尺寸B．改变构件形状C．改变运动副尺寸D．运动副元素的逆换 二、填空题（每题2分，共20分） 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 3、机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 4、为了减少飞轮的质量和尺寸，应将飞轮安装在轴上。 5、输出功和输入功的比值，通常称为。 6、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 7、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 8、凸轮机构的运动规律中，如出现速度不连续，则机构将产生冲击；如出现加速度不连续，则机构将产生冲击； 9、具有一个自由度的周转轮系称为轮系，具有两个自由度的周转轮系称为 轮系。 10、移动副的自锁条件是；转动副的自锁条件是。 11、铰链四杆机构中传动角 为，传动效率最大。 12、平面低副具有个约束，个自由度。
2016－2017 学年第 二 学期 期末 考试试题 B 卷 第 1 页 共 6 页 考试科目：机械原理 考试时间：120分钟 试卷总分:100分 考试方式： 闭卷 考生院系： 机械工程学院 一、判断题（每题 2 分，共 10 分 1、两构件通过面接触而构成的运动副称为高副。 （ X ） 2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。 （ √ ） 3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 （ √ ） 4、渐开线的形状取决于基圆的大小。 （ √ ） 5、斜齿轮传动与直齿轮比较的主要优点是啮合性能好，重合度大，结构紧凑。（ √ ） 二、选择题（每题 2 分，共 10 分） 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A 、 从动件的尺寸 C 、机构组成情况 B 、 原动件运动规律 D 、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm ，80mm ，100mm ，当以30mm 的杆为 机架时，则该机构为 A 机构。 A 、双摇杆 B 、双曲柄 C 、曲柄摇杆 D 、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 B 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A 、 一次多项式运动规律 C 、二次多项式运动规律 B 、 正弦加速运动规律 D 、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A 、 只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B 、 动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C 、 静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b 与其直径 D 之比b/D<0.2） D 、 使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A 、 模数 C 、分度圆上压力角 B 、 齿数 D 、前三项 三、简述题（每题 4 分，共 20 分）
白盒测试方法 一、静态结构分析法 程序的结构形式是白盒测试的主要依据。研究表明程序员38%的时间花费在理解软件系统上，因为代码以文本格式被写入多重文件中，这是很难阅读理解的，需要其它一些东西来帮助人们阅读理解，如各种图表等，而静态结构分析满足了这样的需求。 在静态结构分析中，测试者通过使用测试工具分析程序源代码的系统结构、数据结构、数据结构、内部控制逻辑等内部结构，生成函数调用关系图、模块控制流图、内部文件调用关系图、子程序表、宏和函数参数表等各类图形图标，可以清晰地标识整个软件系统的组成结构，使其便于阅读和理解，然后可以通过分析这些图标，检查软件有没有存在缺陷或错误。 其中函数调用关系图通过应用程序中各函数之间的调用关系展示了系统的结构。通过查看函数调用关系图，可以检查函数之间的调用关系是否符合要求，是否存在递归调用，函数的调用曾是是否过深，有没有存在独立的没有被调用的函数。从而可以发现系统是否存在结构缺陷，发现哪些函数是重要的，哪些是次要的，需要使用什么级别的覆盖要求...... 模块控制流图是与程序流程图相类似的由许多节点和连接节点的边组成的一种图形，其中一个节点代表一条语句或数条语句，边代表节点间控制流向，它显示了一个函数的内部逻辑结构。模块控制流图可以直观地反映出一个函数的内部逻辑结构，通过检查这些模块控制流图，能够很快发现软件的错误与缺陷 二、代码检查 代码检查包括桌面检查、代码审查和走查等，主要检查代码和设计的一致性，代码对标准的遵循、可读性，代码逻辑表达的正确性，代码结构的合理性等方面；发现违背程序编写标准的问题，程序中不安全、不明确和模糊的部分，找出程序中不可移植部分、违背程序编程风格的内容，包括变量检查、命名和类型审查、程序逻辑审查、程序语法检查和程序结构检查等内容。 代码检查方法 1、代码检查法 （1）桌面检查：这是一种传统的检查方法，由程序员检查自己编写的程序。程序员在程序通过编译之后，对源程序代码进行分析、检验，并补充相关文档，目的是发现程序中的错误。由于程序员熟悉自己的程序及其程序设计风格，桌面检查由程序员自己进行可以节省很多的检查时间，但应避免主观片面性 （2）代码审查 由若干程序员和测试员组成一个审查小组，通过阅读、讨论和争议，对程序进行静态分析的过程。代码审查分两步：第一步，小组负责人提前把设计规格说明书、控制流程图、程序文本及有关要求、规范等分发给小组成员，作为审查的依据。小组成员在充分阅读这些材料后，进入审查的第二步，召开程序审查会。在会上，首先由程序员逐句简介程序的逻辑。