机械工程测试技术整理版

机械工程测试技术经典简答题最全汇总-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII目录一、绪论 ......................................................... 错误!未定义书签。

1、什么是测试有哪两种类型 ................................... 错误!未定义书签。

2、基本的测试系统由哪几部分组成 ............................. 错误!未定义书签。

3、测试技术有哪些应用 ....................................... 错误!未定义书签。

4、测试技术的重要性 ......................................... 错误!未定义书签。

5、测试技术的发展趋势 ....................................... 错误!未定义书签。

6、什么是信息、信号、噪声 ................................... 错误!未定义书签。

7、测试工作的实质（目的 任务） .............................. 错误!未定义书签。

8、测量按测量值获得的方法进行分类有哪些 ..................... 错误!未定义书签。

二、信号及其描述 ................................................. 错误!未定义书签。

1、周期信号频谱的特点： ..................................... 错误!未定义书签。

2、傅里叶变换的性质： ....................................... 错误!未定义书签。

3、非周期信号频谱的特点： ................................... 错误!未定义书签。

名词解释1.测量：以确定被测物属性量值为目的的全部操作；测试则是具有实验性质的测量，或者可理解为测量和实验的结合。

2.测试：是具有试验性质的测量，或者可理解为测量和试验的结合。

3.测试技术：是指测试过程中所涉及的测试理论、测试方法、测试设备等。

4.测试方法：是指在实施测试中所涉及的理论运算方法和实际操作方法。

5.直接测量法：指被测量直接与测量单位进行比较，或者用预先标定好的测量仪器或测试设备进行测量，而不需要对所获取数值进行运算的测量方法。

6.间接测量法：指被测量的数值不能直接由测试设备来获取，而是通过所测量到的数值同被测量间的某种函数关系运算而获得的被测值的测量方法。

7.静态测量：被测值被认为恒定不随时间变化的测量称为静态测量。

8.测量系统的静态特性：是指被测量不随时间变化或随时间变化很缓慢是测量系统的输入、输出及其关系的特性或技术指标。

9.动态测量：被测量值随时间变化的这种测量称为动态测量。

10.测量系统的动态特性：是指测量系统的输出对于快速变化的输入信号的动态响应特性。

11.系统的动态测量误差：测量系统低于动态量的测量过程中，若测量系统的动态响应特性不够理想，则输出信号的波形与输入信号的波形相比就会产生畸变，这种畸变造成的测量误差称为测量系统的动态测量误差。

12.确定性信号：能够用明确的数学关系式描述的信号，或者可以用实验的方法以足够的精度重复产生的信号。

13.非确定性信号：又称随机信号。

如果描述随机信号的各种统计特征（如平均值、均方根值、概率密度函数等）不随时间推移而变化，这种信号成为平稳随机信号；反之，如果在不同采样时间内测得的统计参数不能看作常数，则这种信号就称为非平稳随机信号。

14.传感器：是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

15.参数式传感器：将输入的工程参数变化转变为电参数变化的传感器。

1交流电桥与直流电桥的主要区别在哪些方面？（1）桥臂源一个用交流，一个用直流（2）直流电桥用来测量电阻，直流电压，直流电流交流电桥可测量电阻，电容，电感，交流电压，交流电流，还可以测量材料的介电常数,电容器的介质损耗,线圈间的互感系数和耗合系数,磁性材料的磁导率和液体的电导率。

2什么是幅频特性曲线，他是谁对谁的函数？在放大器中,放大倍数随频率变化的关系为Au(jω)=V0Vi=V0Viejφ=Au(ω)ejφ(ω)式中Au(ω)表示电压放大倍数的大小和频率之间的关系,称为幅频特性放大电路的电压放大倍数与频率的关系称为幅频特性。

x轴是频率f，y轴是信号频率响应的幅度|S(f)|3.周期信号与非周期信号的频谱图有什么差别？周期信号的频谱是离散谱，最低的那条表示基波；非周期信号的频谱是连续谱。

离散，谐波，收敛周期信号频谱的物理含义是什么?周期信号的频谱反映了信号中各个频谱分量的相对大小周期信号和非周期信号的频谱图各有什么特点?他们的物理意义有和不同周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是连续的，两者的数学推导方法不同，物理意义自然不同，周期信号表示成傅里叶级数形式，对应的频率分量的系数就是该频率分量的具体幅值，非周期信号借鉴了傅里叶级数的推导方式，将周期推广到了无穷大，得到了傅里叶变换，傅里叶变换得到的是频谱密度函数，每个频率点对应的数值并不是信号在该频率上分量的实际幅值，必须要除以信号的周期（即无穷大）才是实际幅值，所以可以说非周期信号在任意频率分量上的幅值都是零4.传递函数和频率响应函数的区别？传递函数是系统的物理参数，也就是它受硬件决定，不会随着输入变化而变化，是分析系统的一个数学公式，而频率响应函数是输出函数，也就是说系统的传递函数乘上输入的信号，而得到的频率响应函数（当然是在频域中分析）。

传递函数H(s)与频率响应函数的关系:在系统传递函数H(s)已经知道的情况下，令H(s)中s 的实部为零，即s=jω便可以求得频率响应函数H(ω) 。

《机械工程测试技术基础》知识点总结1. 测试是测量与试验的概括，是人们借助于一定的装置，获取被测对象有相关信息的过程。

测试工作的目的是为了最大限度地不失真获取关于被测对象的有用信息。

分为：静态测试，被测量（参数）不随时间变化或随时间缓慢变化。

动态测试，被测量（参数）随时间（快速）变化。

2. 基本的测试系统由传感器、信号调理装置、显示记录装置三部分组成。

传感器：感受被测量的变化并将其转换成为某种易于处理的形式，通常为电量（电压、电流、电荷）或电参数（电阻、电感、电容）。

信号调理装置：对传感器的输出做进一步处理（转换、放大、调制与解调、滤波、非线性校正等），以便于显示、记录、分析与处理等。

显示记录装置对传感器获取并经过各种调理后的测试信号进行显示、记录、存储，某些显示记录装置还可对信号进行分析、处理、数据通讯等。

3. 测试技术的主要应用：1. 产品的质量检测2.作为闭环测控系统的核心3. 过程与设备的工况监测4. 工程实验分析。

4. 测试技术是信息技术的重要组成部分，它所研究的内容是信息的提取与处理的理论、方法和技术。

现代科学技术的三大支柱：能源技术材料技术信息技术。

信息技术的三个方面：计算机技术、传感技术、通信技术。

5. 测试技术的发展趋势：(1) 1. 传感技术的迅速发展智能化、可移动化、微型化、集成化、多样化。

（2）测试电路设计与制造技术的改进（3）计算机辅助测试技术应用的普及（4）极端条件下测试技术的研究。

6. 信息：既不是物质也不具有能量，存在于某种形式的载体上。

事物运动状态和运动方式的反映。

信号：通常是物理、可测的（如电信号、光信号等），通过对信号进行测试、分析，可从信号中提取出有用的信息。

信息的载体。

噪声：由测试装置本身内部产生的无用部分称为噪声，信号中除有用信息之外的部分。

（1）信息和干扰是相对的。

（2）同一信号可以反映不同的信息，同一信息可以通过不同的信号来承载。

7.测试工作的实质（目的任务）：通过传感器获取与被测参量相对应的测试信号，利用信号调理装置以及计算机分析处理技术，最大限度地排除信号中的各种干扰、噪声，最终不失真地获得关于被测对象的有关信息。

机械工程测试技术基础习题解答教材：机械工程测试技术基础，熊诗波 黄长艺主编，机械工业出版社，2006年9月第3版第二次印刷。

绪 论0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。

解答：教材P4~5，二、法定计量单位。

0-2 如何保证量值的准确和一致？ 解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。

3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。

0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？ 解答：（教材P8~10，八、测量误差）0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。

①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm 2 解答： ①-667.810/1.01825447.6601682/10±⨯≈±②60.00003/25.04894 1.197655/10±≈±③0.026/5.482 4.743±≈‰ 0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？ 解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。

(2)要点：见教材P11。

0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V 的1.5级电压表分别测量25V 电压，请问哪一个测量准确度高？ 解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而 引用误差=绝对误差/引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。

机械工程测试技术机械工程测试技术机械工程测试技术是机械领域中非常重要的一个领域，也是机械工程师必须掌握的技术之一。

机械工程测试技术包括各种测试方法的应用和实现，例如破坏性测试、非破坏性测试、材料测试、性能测试等等。

破坏性测试是机械工程测试技术中最常见的测试方法之一，它通过对材料的破坏、拉伸、压缩等已知条件下的实验来确定材料的力学性质。

破坏性测试的过程中，可以对实验条件进行各种调整，以便了解材料的各种性质，如强度、韧性、硬度和脆性等。

破坏性测试的优势在于可以在事前清楚的条件下得出比较准确的数据。

非破坏性测试是机械工程测试技术中的另一重要领域，它与破坏性测试不同，非破坏性测试在测试过程中不会对材料造成任何损伤。

非破坏性测试通常使用声波、电磁波、超声波等非接触式的方法来进行测试。

同时，非破坏性测试还可以用于测试材料的电导性、导热性、厚度等特性。

非破坏性测试非常适用于对大型、贵重设备的检测。

材料测试是机械工程测试技术中的一个较为基础的领域，主要用于测试材料的结构、成分和性能等方面。

材料测试的重要性在于了解材料的实际性能情况，从而设计合适的材料和结构。

材料测试的经典试验有拉伸试验、剪切试验、冲击试验和疲劳试验等。

材料测试对于各种工程中的设计和产品的生产都具有重要意义。

性能测试则是机械工程测试技术对材料的实际应用性能进行的测试。

性能测试方法包括冲击试验、疲劳试验、表面硬度测量等。

性能测试可以揭示材料在特定应用环境下的性能，从而选择出最适合的材料用于实际生产。

性能测试的结果对于工程师来说非常重要。

总而言之，机械工程测试技术是非常广泛的一个领域，包括大量的测试方法和实施方案。

机械工程师需要掌握各种测试方法的原理和实践，才能为产品的研发、生产和应用提供支持和保障。

机械工程测试技术的应用机械工程测试技术的应用可以扩展到各种领域，例如航空、建筑、能源、交通等。

以下是机械工程测试技术的应用实例。

航空领域：航空领域中对于材料的强度和耐久性要求非常高。

1测试系统包括传感器、信号调理、信号处理、显示与记录四个环节。

传感器：当接受测量的直接作用后，能按一定规律将被测量转换成同种或别种量值输出，其输出通常是电信号。

信号调理：对信号尽享转换、放大和滤波，即把来自传感器的信号转换成更适合进一步传输和处理的信号。

信号处理：接受来自信号调理环节的信号，并进行运算，滤波、分析，将结果输出值显示、记录混控制系统。

信号显示与记录：以观察着易于识别的形式显示测量结果，或将测量结果存储，供必要时使用。

2周期信号的频谱特点：1离散谱；2谱线仅出现在基波和各次谐波频率处；3幅值谱各频率分量的幅值岁频率升高而减小。

非周期信号频谱特点：1连续谱；2各频率分量的幅值随频率分量的升高而趋于无穷小，但保持一定比例关系。

3温度计是一阶惯性系统，其阶跃响应为y=1-e ,系统的输出值与稳态响应值仅相差2%当t越大，系统的处处志与稳态响应值的误差就越小。

4右图是一恒温电路，A 为比较器，当环境温度达到T℃时，输出信号实现自动调温控制。

同相端输入有RP、R1、R2、R3分压确定作比较电平，RP可调节比较器的比较电平，从而调节所需控制温度5测量是采集和表达被测量并与标准作比较的过程。

测量的前提1被测量必须有明确的定义2测量标准必须通过协议事先确定选取传感器原则：灵敏度，响应特性，线性范围，可靠性，精确度，测量方式及其他。

6差动变压器一二次绕组间的耦合能随衔铁移动变化，即绕组间的护肝随被测位移改变而变化7电感式传感器分为自感型和互感型，自感型分为可变磁阻型和涡流式8调幅波特点：1当调制信号x（t）>0时，调幅波xm（t）与载波y（t）同频同相，复制大小与x（t）大小有关2当x（t）<0时xm（t）与载波同频反相，幅值同上3调幅波是以高频，单骑包含络线和调制信号x（t）相似，其幅值受x（t）变化影响，y（t）频率越高，波形越宽，相似程度越好。

9电阻丝应变片与半导体应变片异同及优点：相同点都是将被测量的变化转化为电阻变化前者是几何尺寸引起阻值变化，后者是电阻率变化引起。