测试技术第四章
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第四章 力参量的测量--------20页,3万字力是物体之间的相互作用,各种机械运动都是力或力矩传递的结果,因此力参量是机械工程中最常见的基础被测参量之一。
在研究机器零件的刚度、强度、设备的力能关系以及工艺参数时都要进行应力应变的测量。
本章所介绍的力参量测量就是指作用于构件或零件表面上应力的直接测量或经转换后的各种集中力, 如拉(压)力, 弯矩, 扭矩等的测量。
力施加于某一物体后, 将产生两种效应, 一是使物体的运动状态改变,称为“动力效应” ;二是使物体产生变形,称为“静力效应”。
而在机械工程当中, 大部分测力方法都是基于“静力效应”。
在以上基础上发展出了多种力测量方法,如机械测力法,光学测力法和电测法。
而电测法就是利用各种电参量式力传感器和电子测量线路或仪器对力参量进行测量的方法。
电参量式力传感器有电阻应变式、电容式、电感式等。
其中电阻应变式力传感器应用最为广泛。
这种方法的主要特点是测量精度高、变换后得到的电信号可以很方便地进行传输和各种变换处理, 例如可进行连续的测量和记录以及直接和计算机数据处理系统相连接等。
本章主要介绍电阻应变式电测法,其测量系统主要由电阻应变式力传感器、测量电路、显示与记录仪器或计算机等设备组成,如图4-1所示。
ε图4-1 电阻应变式测试框图第一节 电阻应变式力传感器电阻应变式力传感器具有悠久的历史,是应用最广泛的传感器之一。
其基本元件电阻应变片可分为金属电阻应变片和半导体应变片两类,是一种将应变转换成电阻变化的变换元件。
将应变片粘贴在被测构件表面上,随着构件受力变形,应变片产生与构件表面应变成比例的电阻变化,应用适当测量电路和仪器就能测得构件的应变或应力。
应变片不仅能测应变,而且对能转化为应变变化的物理量,如力、扭矩、压强、位移、温度、加速度等,都可利用应变片进行测量,所以它在测试中应用非常广泛。
电阻应变式测试技术之所以得到广泛应用,是由于它具有以下优点:①非线性小,电阻的变化同应变成线性关系;②应变片尺寸小(我国的应变片栅长最小达0.178mm ),重量轻(一般为0.1~0.2g ),惯性小,频率响应好,可测0~500kHz 的动态应变;③测量范围广,一般测量范围为10~10-4量级的微应变;用高精度、高稳定性测量系统和u 或i ε半导体应变片可测出10-2量级的微应变;④测量精度高,动态测试精度达1%,静态测试技术可达0.1%;⑤可在各种复杂或恶劣的环境中进行测量。
第一章测试1.测试技术是测量和试验技术的统称。
()A:对B:错答案:A2.工程测量可分为静态测量和动态测量。
()A:错B:对答案:B第二章测试1.所有周期信号都是功率信号。
()A:对B:错答案:A2.各态历经随机过程是平稳随机过程。
()A:错B:对答案:B3.瞬态非周期信号的幅值谱表示的是幅值谱密度与频率的函数关系。
()A:错B:对答案:B4.信号在时域上波形有所变化,必然引起频谱的相应变化。
()A:对B:错答案:A5.周期方波是简单周期信号。
()A:错B:对答案:A第三章测试1.一个幅频特性为常数的线性系统,一定是不失真测量系统。
()A:对B:错答案:B2.测量装置的灵敏度越高,其测量范围就越大。
()A:对B:错答案:B3.一阶低通测试装置适宜于测量缓变的信号。
()A:对B:错答案:A4.测试装置传递函数H ( s )的分母与()有关。
A:输出量y(t)B:输入点的位置C:装置结构D:输入量x(t)答案:C5.测试装置的频率响应函数H ( jω ) 是装置动态特性在()中的描述。
A:幅值域B:时域C:复数域D:频域答案:D第四章测试1.压电式传感器的前置放大电路采用()时,传感器的连接电缆可以达到百米以上,也不会影响其灵敏度。
A:比例运算放大器B:电荷放大器C:电桥D:电压放大器答案:B2.如果用电容传感器测电影胶片的厚度,那么可能是电容传感器的()参数发生变化。
A:极距B:变化参数不定C:面积D:介质答案:D3.可以进行转速测量的传感器是()。
A:光电式或霍尔式B:压电式或涡流式C:电阻式或霍尔式D:电阻式或涡流式答案:A4.在电容传感器的比例运算放大器电路中,传感器电容应接在()回路中。
A:反馈B:电源C:输出D:输入答案:A5.在用涡电流传感器进行探伤时,是根据()的变化。
A:物体的材质B:传感器线圈的激磁频率C:传感器与物体之间的间隙D:物体的磁导率答案:D第五章测试1.在使用电阻应变仪的时候,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片以提高灵敏度,下列方法()可以提高电桥灵敏度。