工程测试技术基础

机械工程测试技术基础知识点总结一、引言机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一部分，它主要涉及到对机械产品进行各种测试和评估的技术方法和手段。

本文将从以下几个方面对机械工程测试技术的基础知识点进行总结。

二、测试目的与方法1. 测试目的：机械工程测试的目的是为了评估机械产品的性能、可靠性和安全性，以确保其符合设计要求和使用需求。

2. 测试方法：机械工程测试可以采用静态测试、动态测试、功能测试、环境测试等多种方法。

其中静态测试主要用于评估机械产品的结构强度和刚度，动态测试用于评估机械产品的振动、噪声和动力性能，功能测试用于评估机械产品的功能是否正常，环境测试用于评估机械产品在不同环境条件下的性能。

三、测试设备与工具1. 测试设备：机械工程测试需要使用各种测试设备，如力传感器、位移传感器、压力传感器、温度传感器等。

这些设备用于测量机械产品在测试过程中产生的各种物理量。

2. 测试工具：机械工程测试还需要使用各种测试工具，如测量仪器、测试仪器、数据采集仪等。

这些工具用于对测试设备进行校准、数据采集和分析。

四、测试流程与方法1. 测试准备：机械工程测试前需要进行测试准备工作，包括制定测试计划、选择测试方法和设备、清洁测试环境等。

2. 测试执行：根据测试计划，进行具体的测试操作，包括设置测试参数、采集测试数据、记录测试结果等。

3. 测试分析：对测试数据进行分析和处理，评估机械产品的性能指标是否符合要求，找出可能存在的问题和改进方向。

4. 测试报告：根据测试结果，编制测试报告，包括测试目的、测试方法、测试数据、测试结论等内容，供相关人员参考和决策。

五、常见测试指标与评估方法1. 结构强度：通过静态测试和有限元分析等方法，评估机械产品的结构是否能承受设计载荷，并满足安全要求。

2. 动力性能：通过动态测试和数学模型仿真等方法，评估机械产品的加速度、速度、位移等动力性能指标是否符合设计要求。

3. 噪声与振动：通过振动测试和噪声测试等方法，评估机械产品在运行过程中产生的噪声和振动是否超过限制值，是否对人体健康造成影响。

工程测试技术基础复习题选择题：1、以下哪项不属于常用的弹性元件（D）A、弹簧管B、薄膜式弹性元件C、波纹管C、悬臂梁2、滤波器对不同频率的信号有不同的作用，下列说法错误的是（A）A、在通带使信号受到很大的衰减而不通过。

B、在通带与阻带之间的一段过滤带使信号受到不同程度的衰减。

C、在阻带使信号受到很大的衰减而起到抑制作用。

D、在通带使信号受到很小的衰减而通过。

3、以下哪项指标不属于滤波器的特征频率（D）A、通带截止频率B、阻带截止频率C、转折频率D、载波频率4、关于传感器，下列说法不正确的是（B）A、传感器一般由敏感元件、转换元件以及其他辅助元件构成。

B、电容式传感器有变面积型和变极距型两种。

C、应变片式传感器是利用应变片电阻的应变效应制成的。

D、有些传感器中的敏感元件既是敏感元件又起转换元件的作用。

5、对测量控制电路的主要要求，一下说法不正确的是（C）A、测控电路应具有较高的精度。

B、测控电路应具有较好的动态性能。

C、测控电路只要能够保证“精、快、灵”就可以了。

D、测控电路应具有合适的输入与输出阻抗。

6、下列指标中，哪项不是滤波器的主要特性指标（C）A、特征频率B、群时延函数C、线性度D、阻尼系数与品质因数7、下列哪项不正确（B）A、有些半导体材料也可以制成电阻式应变片。

B、只有金属导体才能制成电阻式应变片。

C、当金属电阻丝受拉时，其长度和截面积都要发生变化，其阻值也发生变化D、当金属电阻丝受拉时，其电阻率要发生变化，阻值也要发生变化。

8、单臂电桥的灵敏度为（D ）A、UB、U/2C、U/3D、U/49、下面属于光生伏特效应的光电元件是（A ）Ａ、光敏晶体管Ｂ、光敏电阻Ｃ、光电管Ｄ、光电倍增器10、以下关于温度测量的说法中不正确的是（A）Ａ、热电偶、热电阻都是常用的测温方法，但热电偶用于中低温度区测量，而热电阻用于高温度区测量。

Ｂ、热电偶、热电阻都是常用的测温方法，但热电偶用于高温度区测量，而热电阻用于中低温度区测量。

工程测试技术基础摘要：1.工程测试技术概述2.工程测试技术的基本原理3.工程测试技术的分类与应用4.工程测试技术的发展趋势正文：一、工程测试技术概述工程测试技术，顾名思义，是指在工程领域中对产品、设备、系统进行检测与测试的一门技术。

其目的是为了确保这些产品、设备、系统在实际应用中能够达到预期的性能、安全和可靠性要求。

工程测试技术在我国各个领域的工程项目中扮演着举足轻重的角色，如航空航天、电子信息、机械制造、能源化工等。

二、工程测试技术的基本原理工程测试技术的基本原理主要包括以下几个方面：1.测试信号与被测对象的相互作用原理：通过测试信号与被测对象之间的相互作用，获取被测对象的响应信息，从而分析和评估被测对象的性能和状态。

2.测试数据的采集与处理原理：测试数据的采集是指通过传感器、仪器等工具将被测对象的响应信息转换为可处理的电信号或其他形式的信息。

测试数据的处理是指对采集到的数据进行分析、处理和解释，以便得到有关被测对象的性能和状态的有用信息。

3.测试结果的评价与分析原理：通过对测试数据的分析和评价，判断被测对象是否满足预期的性能、安全和可靠性要求。

如果被测对象存在问题，还需要分析问题原因，并提出改进措施。

三、工程测试技术的分类与应用根据被测对象和测试目的的不同，工程测试技术可分为以下几类：1.性能测试：主要用于检测产品、设备、系统的性能指标，如速度、精度、稳定性等。

例如，电子产品的性能测试、汽车发动机的性能测试等。

2.安全测试：主要用于评估产品、设备、系统的安全性能，如防爆、防火、防辐射等。

例如，压力容器的安全测试、电梯的安全测试等。

3.可靠性测试：主要用于评估产品、设备、系统的可靠性能，如耐久性、稳定性、抗干扰性等。

例如，电子产品的可靠性测试、飞机发动机的可靠性测试等。

4.环境测试：主要用于检测产品、设备、系统在不同环境条件下的性能和状态。

例如，高温、低温、湿度、盐雾等环境条件下的测试。

四、工程测试技术的发展趋势随着科技的进步和工程领域的不断拓展，工程测试技术呈现出以下发展趋势：1.测试技术与计算机技术的融合：现代测试技术越来越多地依赖于计算机技术，如数据采集、数据处理、结果分析等，计算机技术为工程测试技术提供了更为强大的支持。

1、什么是测试装置的静态特性？常用哪几个特性参数来描述？答：测试装置的静态特性就是指在静态测量情况下描述实际测试装置及理想定常线性系统的接近程度。

常用的特性参数有灵敏度、线性度和回程误差等。

2、实现不失真测试的条件是什么？分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。

答：测试装置实现不失真测试的条件是A（ω）=A0=常数φ（ω）=-t0ω为满足上述条件，对于一阶装置，时间常数τ原则上越小越好，对于二阶装置一般选取ξ=0.6~0.8，ω=0~0.58ωn.3、调制波有哪几种？分别说明其含义，并指出常用的有哪两种。

答：调制波有调幅波、调频波和调相波三种。

载波信号的幅值受调制信号控制时，输出的已调波称为调幅波；载波信号的频率受调制信号控制时，输出的已调波称为调频波；载波信号的相位受调制信号控制时，输出的已调波称为调相波；常用的调制波有调幅波和调频波两种。

4、选用传感器时应考虑到哪些原则？答： 选用传感器时应考虑到以下原则：（1）灵敏度 （2）响应特性 （3）线性范围 （4）可靠性（5）精确度 （6）测量方法 （7）稳定性及其他5、电器式传感器包括哪几种，各自的工作原理如何？ 答：包括电阻式、电感式、电容式三种。

电阻式传感器工作原理：把被测量转换为电阻变化的一种装置；电感式传感器工作原理：把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置；电容式传感器工作原理：把被测物理量转换为电容量变化的一种装置。

一、计算题1、求图中周期性三角波的傅里叶级数。

解：在x(t)的一个周期中可表示为x(t)={A +2A T 0t − T 02≤t ≤0 A −2A T 0t 0≤ t ≤T 02常值分量a 0=1T 0∫x (t )dt T 02−T 02 = 2T 0∫(A −2A T 0t )dt T020 = A 2 余弦分量的幅值a n =2T 0∫x (t )cosnω0tdt T 02−T 02 = 4T 0∫(A −2A T 0t )cosnω0tdt T020=4An2π2sin2nπ2= {4An2π2n=1,3,5,0n=2,4,6,正弦分量的幅值b n = 2T0∫x(t)sinnω0tdtT02−T02= 02、求传递函数为H（s）=51+0.001S的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t)。

工程测试技术基础复习题答案TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-《工程测试技术基础》复习题答案一、选择题1．信息与信号之间的关系是 （ D ）。

A ．信息与信号并列B ．信息与信号无关C ．信息包含信号D ．信息在信号之中2．描述周期信号的数学工具是（ B ）。

A ．相关函数B ．傅氏级数C ． 傅氏变换D ．拉氏变换3． 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。

A ．相位B ．周期C ．振幅D ．频率4．关于信息和信号，下面的说法正确的是（ C ）。

A ．信息包含信号B ．信息与信号无关C ．信号是信息的载体D ．信息描述了事物某物理量的变化过程5．多种信号之和的频谱是（ C ）。

A ． 离散的B ．连续的C ．随机性的D ．周期性的6．下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。

A ．12()sin()sin(3)x t A tB t ωϕωϕ=+++B ．()5sin 303sinx t t =+ C ．0()sin at x t e tω-=⋅ 7．不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。

A ．复杂的周期信号B ．瞬变信号C ．随机信号8．复杂的周期信号的频谱是（ A ）。

A ．离散的B ．连续的C ．δ函数D ．sinc 函数9．数字信号的特性是（ B ）。

A ．时间上离散、幅值上连续B ．时间、幅值上均离散C ．时间、幅值上都连续D ．时间上连续、幅值上量化10．下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。

A ．5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0 B ．()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞ C ．()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞ D ．()1tx t eτ-=-11．下列信号属周期信号的有（ A ）。

工程测试技术基础教学大纲适用专业：机械设计制造及自动化课程学时：40（理论学时：34，实验学时：6 ）一、课程性质、目的与任务机械工程测试技术是机械工程类本科生的一门重要专业基础课。

本课程主要教学内容有：机械工程测试中常用的传感器和相应的调理电路的工作原理；测量装置(仪器及系统)静态、动态特性的评价方法；动态信号的描述、分析处理；常见机械制造工程领域中各类静态、动态物理信号的测试分析方法。

通过本课程的学习，使学生了解信号的特征；能较正确地选用传感器等测试元件构成测试仪器及系统；掌握测试的基本理论、基本方法及基本试验技能，为进一步学习和研究测试领域的实际问题打下基础，为机械制造自动化工程服务。

二、课程教学内容（有☆号者为选讲）(一)理论教学第一部分绪论（2学时）介绍测试技术在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用情况和测试技术的发展趋势。

第二部分信号分析基础（4学时）介绍信号的分类，信号时域分析、幅值域分析、频谱分析、相关分析原理及应用。

包括：1. 基本概念：信号的分类、信号的描述方法、信号分析的内容2. 周期信号与离散频谱：正弦信号表示法、复杂周期信号的分解、周期信号的强度分析、周期信号的频谱分析3. 非周期信号与连续频谱：傅里叶变换简述、非周期信号的频谱分析、几种典型非周期信号的频谱4. 相关分析第三部分传感器及应用原理（8学时）介绍电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器、半导体传感器等常用传感器的工作原理、测量电路和传感器的特性以及在制造业中的应用。

1.概述：传感器的作用及组成、传感器的分类、对传感器性能的要求简介2.电阻式传感器：电位器式电阻传感器、电阻应变式电阻传感器。

3.电感式传感器：自感型电感传感器、变压器式电感传感器、涡流式传感器4.电容式传感器：电容式传感器的类型及变换原理、实际测量电路5.压电式传感器：压电效应、压电式传感器及其等效电路、测量电路6.磁电式传感器：动圈式磁电传感器、磁阻式磁电传感器7.热电式传感器：热电偶、热电阻传感器8.半导体传感器：磁电转换元件、光电转换元件☆9.其它新型传感器简介第四部分测试系统特性（4学时）介绍测试系统基本组成，测试系统的静态、动态特性，不失真测量条件，滤波器及应用，测试系统特性的评定方法。

机械工程测试技术基础1. 概述机械工程测试技术是机械工程领域中的一项关键技术，它主要用于对机械产品、设备和系统进行性能评估和质量控制。

本文将介绍机械工程测试技术的基础知识，包括测试的目的、方法和常用工具。

2. 测试的目的在机械工程中，测试的主要目的是评估机械产品的性能和确保其满足设计要求。

具体而言，测试的目的包括：•评估产品的静态和动态性能，如刚度、强度、耐久性等；•检测产品的功能性能，如传动系统的效率、控制系统的稳定性等；•确定产品的质量水平，如尺寸精度、表面光洁度等；•验证产品的可靠性和安全性，如使用寿命、承载能力等。

3. 测试的方法3.1 实验室测试实验室测试是机械工程测试中最常用的方法之一。

它通过模拟实际工作环境和加载条件，对机械产品进行精密的性能和质量评估。

常见的实验室测试包括：•静态力学测试：通过加载力和测量应变来评估机械产品的刚度和强度；•动力学测试：通过加载振动或冲击来评估机械产品的动态响应和耐久性；•环境适应性测试：通过模拟不同环境条件（如高温、低温、湿度等）来评估机械产品的适应性和可靠性。

3.2 原型测试原型测试是在产品开发过程中进行的一项重要测试。

它通过制造和测试原型产品，评估设计的可行性和性能。

原型测试可以帮助工程师发现和解决设计缺陷，并优化产品的性能。

常见的原型测试包括：•品质测试：通过对原型产品进行检查、测量和比较，确定产品的尺寸精度、表面光洁度等品质要求；•功能测试：通过实际操作原型产品，验证其功能是否满足设计要求；•可靠性测试：通过长时间运行原型产品，评估其使用寿命和可靠性。

3.3 数值模拟数值模拟是近年来在机械工程测试中得到广泛应用的方法。

它通过利用计算机模拟和数值计算技术，对机械产品的性能进行预测和评估。

数值模拟可以在早期设计阶段快速评估不同设计方案的性能，减少实验测试的成本和时间。

常见的数值模拟方法包括：•有限元分析：通过将机械系统离散成有限数量的单元，利用数值计算方法求解其力学行为和应力分布；•流体力学模拟：通过求解流体动力学方程，预测流体在机械系统中的流动和压力分布；•多体动力学模拟：通过求解多体动力学方程，预测机械系统中多个刚体的运动和相互作用。

机械工程测试技术基础笔记1. 引言在机械工程领域，测试技术起着非常重要的作用。

测试技术可以帮助工程师评估和验证机械系统的性能和安全性，提供可靠的数据支持工程决策。

本文将介绍机械工程测试技术的基础知识和常用方法。

2. 测试目的和要求在进行机械工程测试之前，我们首先需要明确测试的目的和要求。

一般来说，机械工程测试的目的可以有以下几个方面：•验证设计：测试可以验证机械系统的设计是否满足要求，是否能够正常运行。

•评估性能：测试可以评估机械系统的性能指标，如速度、力量、精度等。

•检测缺陷：测试可以检测机械系统中的缺陷和问题，帮助工程师做出改进和修复。

•衡量可靠性：测试可以衡量机械系统的可靠性和寿命，为系统运行和维护提供参考。

在明确测试目的的基础上，我们还需要确定测试的具体要求，包括测试的时间、精度、条件等。

这些要求将直接影响测试方法和设备的选择。

3. 测试方法和设备根据测试的具体要求，我们可以选择不同的测试方法和设备。

常见的机械工程测试方法包括：•静态测试：通过施加恒定的载荷或力量，测量机械系统的变形和应变情况。

•动态测试：以特定的速度或频率施加载荷或力量，观察机械系统的响应和振动情况。

•破坏性测试：通过施加高强度的载荷或力量，测试机械系统的极限承载能力。

•环境测试：在特定的环境条件下，如温度、湿度等条件下测试机械系统的性能。

•噪声测试：测量机械系统在运行中产生的噪音水平。

为了进行这些测试，我们需要选择合适的测试设备。

根据测试方法和要求的不同，可以使用各种传感器、测量仪器和数据采集系统来进行测试。

例如，压力传感器、位移传感器、加速度计等可以用于测量不同物理量；示波器、频谱分析仪等可以用于分析信号和振动；数据采集卡、计算机软件等可以用于记录和分析实验数据。

4. 数据处理和分析在进行机械工程测试之后，我们还需要对测试数据进行处理和分析。

数据处理的目的是去除噪声、提取有用的信息，并转化为可视化的形式。

常见的数据处理方法包括：•滤波：使用数字滤波器去除测试数据中的高频噪声，提取出测试信号的主要成分。

机械工程测试技术基础知识点第一章绪论1. 测试技术是测量和试验技术的统称。

2. 工程测量可分为静态测量和动态测量。

3. 测量过程的四要素分别是被测对象、计量单位、测量方法和测量误差。

4. 基准是用来保存、复现计量单位的计量器具5. 基准通常分为国家基准、副基准和工作基准三种等级。

6. 测量方法包括直接测量、间接测量、组合测量。

7. 测量结果与被测量真值之差称为测量误差。

8. 误差的分类:系统误差、随机误差、粗大误差。

第二章信号及其描述1. 由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成，叠加后存在公共周期的信号称为一般周期信号。

2. 周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是连续的。

1．信号的时域描述，以时间为独立变量。

4．两个信号在时域中的卷积对应于频域中这两个信号的傅里叶变换的乘积。

5信息传输的载体是信号。

6一个信息，有多个与其对应的信号；一个信号，包含许多信息。

7从信号描述上：确定性信号与非确定性信号。

8从信号幅值和能量：能量信号与功率信号。

9从分析域：时域信号与频域信号。

10从连续性：连续时间信号与离散时间信号。

11从可实现性：物理可实现信号与物理不可实现信号。

12可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。

13不能用数学关系式描述的信号称为随机信号。

14周期信号。

按一定时间间隔周而复始出现的信号15一般周期信号:由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成，叠加后存在公共周期的信号。

16准周期信号:由多个简单周期信号合成，但其组成分量间无法找到公共周期。

或多个周期信号中至少有一对频率比不是有理数。

17瞬态信号（瞬变非周期信号）:在一定时间区间内存在，或随着时间的增加而幅值衰减至零的信号。

18非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。

19一般持续时间无限的信号都属于功率信号。

20一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号（可以理解成能量衰减的过程）。

信号及其描述习题1.1求周期方波求周期方波（图（图1-4）的傅立叶级数的傅立叶级数（复指数函数形式）（复指数函数形式）。

画出频谱图|C n |—ω ；φn —ω 图并与表1-1对比。

对比。

解：傅立叶级数的复指数形式表达式：×××±±±==å+¥-¥=,3,2,1,0;)(0n e C t x n t jn n w 式中：所以：幅值频谱：幅值频谱：相位频谱：相位频谱：傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。

傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。

1.2求正弦信号求正弦信号 x (t )=x 0sin ωt 的绝对均值μ|x |和均方根值x rms解：解：1.3求指数函数求指数函数 的频谱。

的频谱。

解：解：1.4求符号函数（题图1-1a ）和单位阶跃函数（题图1-1b ）的频谱. []()ïîíì×××±±±=×××±±±=-=--=+´+-=úûùêëé-+úûùêëé--=úûù+êëé-==---------òòò,6,4,2;0,5,3,1;2cos 12111)(1)(120002002022200000000000n n n A j n n A j e e n jA n jA e jn A T e jn A T dt Ae dt eA T dt et x TC jnjn T t jn T t jn T t jn T tjn T T tjn n p p pp p w w p p w w w w w ×××±±±±=÷øöçèæ-=å+¥-¥=,7,5,3,1;2)(0n e n A j t x t jn n w p ×××±±±==+=,5,3,1;222n n AC C C nI nR n p ïîïíì×××---=×××=-=÷÷÷÷øöççççèæ-==,5,3,1;2,5,3,1;202n n n A arctg C C arctg nR nI n p pp j wp p w m 2;2sin 1)(lim 0000000====òò¥®T x tdt x T dt t x T T Tx 式中：()2sin 1)(1020002000x dt dt x T dt t x T x T T rms ===òòw )0;0(;)(³>=-t Ae t x ta a f j A dt e Ae dt e t x f X ft j t ftj p a p a p 2)()(022+=×==òò¥+--¥+¥--解:1) 符号函数的频谱: 令: 2)单位阶跃函数的频谱: 1.5求被截断的余弦函数cos ω0t （题图1-2）的傅立叶变换。

机械工程测试技术基础试题及答案一、选择题1.机械工程测试技术是指通过什么手段对机械产品进行测试和评估？A. 理论研究B. 实验分析C. 数值仿真D. 生产制造答案：B. 实验分析2.机械工程测试技术的主要目的是什么？A. 验证理论模型B. 确保产品性能C. 降低成本D. 提高效率答案：B. 确保产品性能3.下列哪项不属于机械产品测试的主要指标？A. 功能性能B. 可靠性C. 经济性D. 操作性答案：C. 经济性4.机械工程测试技术中常用的测试方法有哪些？A. 静态测试和动态测试B. 理论模拟和数值分析C. 试验台架和原型测试D. 外部观察和内部检测答案：C. 试验台架和原型测试5.以下哪种测试技术可以模拟真实工作条件下的力学载荷？A. 外场测试B. 加速试验C. 静态测试D. 动态测试答案：D. 动态测试二、判断题1.模型试验是机械工程测试技术中常用的测试方法之一。

答案：正确2.机械工程测试技术只涉及实物试验，不包括数值评估。

答案：错误3.机械产品测试的主要指标包括功能性能、可靠性和经济性。

答案：正确4.机械工程测试技术可以通过外部观察和内部检测来进行。

答案：正确5.动态测试可以模拟真实工作条件下的力学载荷。

答案：正确三、简答题1.请简述机械产品功能性能测试的方法和步骤。

答：机械产品功能性能测试是对产品设计和制造过程中的关键性能进行验证的一项测试。

常用的方法包括静态测试和动态测试。

静态测试通过对机械产品进行外部观察、内部检测和可靠性分析来评估其功能性能；动态测试则通过在试验台架上对机械产品进行模拟工作条件下的运行，测量其参数并分析其响应来判断功能性能是否满足要求。

步骤包括确定测试目标和指标、选择合适的测试方法和工具、准备测试样机、执行测试并记录数据、分析测试结果并给出评估。

2.什么是机械产品可靠性测试？可靠性测试的目的是什么？答：机械产品可靠性测试是通过模拟实际工作环境和使用条件，对产品的性能进行定性和定量评估的一种测试方法。