[整理]《计算机联锁》练习册答案.
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习题一
一.填空
1.车站信号联锁系统的发展大致经历了（机械化联锁）阶段、（机电联锁）阶段、（继电联锁）阶段和（计算机联锁）阶段。
2.填补我国计算机联锁技术空白的是由（通号总公司研究设计院）研制生产的计算机联锁系统。
3.我国车站计算机联锁系统的研制生产单位为（通号总公司研究设计院）、（铁道部科学研究院）、（卡斯柯信号总公司）和（北方交通大学）。
4.计算机联锁系统的主要功能包括：（基本的联锁功能）、（显示功能）、（记录存储和故障检测与诊断功能）和（结合功能）。
5.计算机联锁系统中，联锁层与控制层之间的联系方式分为（总线）方式和（专线）方式两种。
6.（1978）年世界上第一个计算机联锁系统在（瑞典）问世。
7.计算机联锁系统就是用（计算机）取代传统继电器进行选路和联锁运算，并通过（动态输出）输出控制命令动作信号设备的系统。
8.首次应用于国铁的车站计算机联锁系统是由（铁道部科学研究院）开发研制的。
9.车站计算机联锁系统的发展趋向为：从局部使用微机逐步向（全微电子化）方向发展；由集中式控制过渡到（分布式）控制，进而实现（多层次）控制；室内外设备由（专线）方式过渡为（总线）方式。
二.判断
1.填补我国计算机联锁技术空白的是由铁道部科学研究院研制生产的计算机联锁系统。（×）
2.首次应用于国铁的计算机联锁设备是由通号总公司研究设计院研制生产的。（×）
3.拥有车站计算机联锁系统制造特许证的厂家才能生产计算机联锁系统。（×）
4.车站计算机联锁系统的软件检测合格证为终身制的。（×）
5.计算机联锁系统实现联锁控制关系依靠计算机的软硬件技术。（√）
6.对于我国车站计算机联锁系统的规范管理工作首要的应该是对开发研制单位的规范化管理工作。（√）
三.名词解释
1.车站信号联锁系统：控制车站内的道岔、进路和信号机并且实现它们之间相互联系的系统称为车站信号联锁系统。
2.计算机联锁系统：用计算机取代传统继电器进行选路和联锁运算，并通过动态输出输出控制命令动作信号设备的系统称为计算机联锁系统。
四.简答
1.车站信号联锁系统的发展经历了哪几个阶段，各个阶段的标志是什么？
答：车站信号联锁系统的发展经历了四个阶段。第一阶段：机械化联锁阶段。这一阶段的标志是使用的联锁设备是利用各种机械锁闭器件构成的机械化的联锁装置。第二阶段：机电联锁阶段。这一阶段的标志是使用机电联锁装置。即一部分联锁用机械锁闭器件；一部分联锁用电气锁闭器件。第三阶段：继电联锁阶段。这一阶段的标志是由继电器及其接点构成的逻辑电路构成的联锁装置。第四阶段：计算机联锁阶段。这一阶段的标志是采用计算机实现联锁控制。
2.车站计算机联锁系统在我国的发展过程中出现了哪些问题？
答：(1)研究开发单位过多；(2)非标设备安全存在隐患；
(3)设备质量没有保证；(4)计算机联锁技术的认识尚未完善；
(5)现场技术培训工作薄弱。
3.计算机联锁系统的规范管理工作中针对研制生产责任单位采取了哪些措施？
答：(1)实行车站计算机联锁设备制造特许证制度；(2)实行车站计算机联锁制式的软件检测合格证制度；(3)实行车站计算机联锁产品合格证制度；(4)实行车站计算机联锁软件研制生产单位终身负责和包修制度。
4.简述车站计算机联锁系统的发展趋向。
答：⑴从局部使用微机逐步向全微电子化方向发展；⑵由集中式控制过渡到分布式控制，进而实现多层次控制；⑶室内外设备由专线联系过渡为总线方式。
5.简述计算机联锁系统有哪些主要功能？
答：⑴基本的联锁功能；⑵显示功能；⑶记录存储和故障检测与诊断功能；⑷结合功能。
6.分析计算机联锁系统与继电联锁系统相比有哪些优点？
答：⑴从技术角度分析：①进一步完善了联锁控制功能；
②可靠性和安全性高；③灵活性大；④便于系统维护；⑤便于与其他计算机化系统接口。⑵从经济角度分析：①降低设备投资成本；②重量轻、体积小，可以节省基建费用。
7.车站计算机联锁系统的显示功能包括哪些方面？
答：⑴站场基本图形显示；⑵现场信号设备状态显示；
⑶值班员按压按钮动作的确认显示；⑷联锁系统的工作状态、故障报警显示等。
8.车站计算机联锁系统的记录存储和故障检测与诊断功能包括哪些方面？
答：⑴自动记录和存储值班员按钮操作情况、现场变化信息情况；⑵提供图像再现功能；⑶实现进路储存和自动办理功能；⑷具有集中监测和报警功能等。
习题二
一.填空
1.联锁系统从操作到监控对象进路的控制可以分为（人机对话层）、（联锁层）和（控制层）。
2.车站计算机联锁系统按照系统的层次结构划分，包括（集中式控制）结构和（分布式控制）结构。
3.车站计算机联锁系统按照系统的冗余结构划分，包括（可靠性冗余）结构和（安全性冗余）结构。
4.联锁机和现场信号设备之间实现信息传递和变换的通道，一般分为（状态信息输入口）和（控制命令输出口）。
5.计算机联锁系统采用冗余结构的实质是用（增加相同性能的模块）来换取系统的可靠性和安全性。
6.计算机联锁系统中的通道与接口，按功能分主要有（人机）接口、（开关量输入/输出）接口和（串行通信）接口。
7.计算机联锁系统中的通道与接口，按所传输的信息是否涉及行车安全来分，主要有（通用）接口和（故障——安全）接口。
8.计算机联锁系统的可靠性冗余结构中的多重模块之间的关系为逻辑（或）关系，安全性冗余结构中的多重模块之间的关系为逻辑（与）关系。
9.计算机联锁系统的控制台可以分成（分离式）控制台和（单元式）控制台。
10.分散式计算机联锁系统中的监视控制机为了提高系统的可靠性采用的是逻辑（或）的二重结构。
11.分散式计算机联锁系统中的联锁机采用了逻辑（或）和逻辑（与）的二重结构。
12.计算机联锁系统的外部设备包括（人机对话设备）和（现场监控对象）。
二.判断
1.车站计算机联锁系统的各层功能都由一台计算机来完成，这样的系统结构称为集中式控制结构。（√）
2.为了减少在出现故障时系统停止工作的概率，采用逻辑上为“与”关系的二重结构。（×）
3.在出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概率，亦即为了提高安全度而采用逻辑上为“与”关系的二重结构。（√）
4.计算机联锁系统的冗余结构从完成系统的功能角度来看是多余的。（√）
5.分散式控制结构中的监视控制机只需要提高其可靠性而不需要提高其安全性。（√）
6.联锁程序固化在随机存储器中。（×）
7.分散式控制结构中的联锁机只需要提高其可靠性而不需要提高其安全性。（×）
三.名词解释
1.层次结构：按进路的控制层次来描述系统的结构称为系统的层次结构。
2.集中式控制结构：按照层次结构划分的系统的各层功
能均由同一台计算机完成的系统结构称为集中式控制结构。
3.分散式控制结构：按照层次结构划分的系统的各层功能均由各自的计算机完成的系统结构称为集中式控制结构。
4.可靠性冗余结构：为了减少在出现故障时系统停止工作的概率，采用互为备用的二重结构，亦即为了提高可靠度而采用逻辑上为“或”关系的二重结构，称为可靠性的冗余结构。
5.安全性冗余结构：在出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概率，采用互为校核的二重结构，亦即为了提高安全度而采用逻辑上为“与”关系的二重结构，称为安全性的冗余结构。
四.简答
1.简述集中式计算机联锁系统中联锁处理机的主要功能。
答：①接收并处理值班员的按钮或按键操作信息；②通过输入口接收现场信号设备的状态表示信息；③进行联锁逻辑运算，形成用以控制道岔或信号机的控制命令；④通过输出口驱动动态继电器，进而控制道岔控制电路和信号机点灯电路；⑤向控制台表示盘或屏幕显示器输出各种表示信息。
⑥完成系统的自诊断功能。
2.请画出联锁机的双机冗余结构图。
答：
3.画出集中式计算机联锁系统的结构框图，并简要说明各组成部分的作用。
答：
①控制台：计算机联锁系统进行人机对话的设备。②联锁处理机：完成所有数据处理以及与控制台和现场信号设备信息交换的设备。③输入输出接口：联锁机和现场信号设备之间实现信息传递和变换的通道。④电源设备：提供计算机联锁系统所需的电源。⑤现场信号设备：联锁系统的监控对象。
4.分散式联锁控制系统一般由哪些微机模块组成？各种微机所承担的任务是什么？
答：分散式联锁控制系统一般由以下几个模块组成：①监视控制机：完成人机对话功能。②联锁机：实现信号设备的联锁逻辑处理功能。③目标控制器：转送控制命令和状态信息。
5.计算机联锁系统一般由哪几部分组成？各个部分的作用是什么？
答：㈠主机：①接收操作指令和表示信息；②对信息进行联锁运算和处理；③输出控制命令，驱动室外信号设备动作。㈡外部设备：完成人机对话的操作以及受联锁系统控制的监控对象。㈢通道与接口：主机与外部设备进行信息交换的纽带。㈣继电结合电路：计算机联锁与室外监控对象的结合界面。
习题三
一.填空
1.计算机联锁系统的避错技术主要包括（质量控制）技术和（环境防护）技术。
2.计算机联锁系统容错技术的基本出发点就是承认（故障不可避免）的事实，进而考虑（减小故障影响）的措施。
3.在计算机联锁系统中一般采用（故障限制）、（故障检测）、（故障诊断）、（故障屏蔽）、（重试）、（重组）、（恢复）、（重启）、（修复）和（重构）这十种故障处理方式来克服故障对系统的影响。
4.容错技术按照对故障处理的方式不同，可以分为（故
障检测技术）、（故障屏蔽技术）、（动态冗余技术）和（软件可靠性技术）。
5.容错技术采取的主要手段就是依靠（外加资源）的方法来换取系统的可靠性的，主要包括（硬件冗余）、（软件冗余）、（时间冗余）和（信息冗余）。
6.双机储备系统按备用机的不同工作方式可以分成（冷备）和（热备）。
7.计算机联锁系统的失效发生在物理层，应该采用（避错技术）予以控制。
8.计算机联锁系统的故障发生在逻辑层，应该采用（故障屏蔽技术）予以控制。
9.计算机联锁系统的差错发生在数据层，应该采用（系统重组技术）予以控制。
10.双机储备系统故障检测的方法主要有：（比较法）、（自诊断法）、（比较-自诊断法）、（外部仲裁法）和（监督定时器法）等。
二.判断
1.故障屏蔽技术属于动态冗余技术。（×）
2.避错技术可以使故障率减小到0。（×）
3.对于硬件的物理性能发生改变造成系统失效，我们应采用避错技术来进行控制。（√）
4.由于系统硬件发生的物理缺陷或设计制造不完善，或者系统的软件中隐含错误而引起逻辑量的变化，造成系统发生故障，我们应采用系统重组技术来进行控制。（×）
5.故障切换技术属于静态冗余技术。（×）
三.名词解释
1.避错技术：通过对系统进行完善设计，力求使系统避免发生故障的一种技术手段。
2.容错技术：在承认故障不可避免的前提下，进而考虑解除故障影响的措施。
四.简答
1.简述下图自诊断法的工作原理。
答：主机A和备机B各有自己的诊断程序，并分别设一个判别器以判断自诊断结果。如果主机A自检无故障，则它的判别器输出“1”，使控制门1打开，控制门2关闭，于是主机A的输出成为系统的输出，同时关闭备机B向外部的输出。当主机A发生故障时，其判别器的输出为“0”，使控制门1关闭，控制门2打开，使备机B的输出成为系统的输出，同时断开主机A的输出并报警。
2.简述下图比较-自诊断法的工作原理。
答：当主备两个微机运行正常，则比较器输出“1”，将控制门1 打开，使主机的输出成为系统的输出。当某一微机发生故障时，由于比较器的输入不一致，使其输出为“0”，并立即以中断方式强制两个微机运行自诊断程序。有故障的微机通过自诊断判别器关闭输出控制门，切断向外部的输出。无故障的微机则利用自诊断结果打开输出控制门，使自己的输出成为系统的输出。
3.简述下图外部仲裁法的工作原理。
答：系统中的两台计算机A和B各自执行相同的功能，并将运算的结果分别送到寄存器R1和R2中，然后通过比较器对两个结果进行比较。如果比较一致，这说明A和B工作正常，可继续往下执行。若不一致，则由判决器发出中断信号，强制两台计算机各自执行自诊断程序。如果计算机工作正常，其诊断结果为一常数C，否则不等于C。各计算机的诊断结果分别存入寄存器R1和R2。然后先将R1中的数据与常数C进行比较，如果相同，则表明A机工作正常，就让A机单独工作。若不相同，再将R2中的数据与常数C相比较。若相同，则让B机单独工作。否则停机，系统工作失败。
4.简述监督定时器法的工作原理。
答：在计算机开始执行程序的时候，首先将定时器设在某个初始值，此后定时器不断自动减1，在△T时间后减量为0。在主机无故障时，总是在每隔小于△T时间周期性地访问定时器，将其重新置成初值。这样一来，在正常情况下，定时器不会减至0值，它的输出值恒定为1，使主机输出有效。当主机故障时，将不能每隔小于△T时间周期性地为定时器置初值，于是定时器一旦减为0，它的输出变为0，系统自动切断主机向外部的输出，同时使备机的输出成为系统的输出。
习题四
一.填空
1.开关量输入通道一般由（信号形成电路）、（数字输入寄存器）及（其他通用接口）等部分组成。
2.信号形成电路的主要功能是（变换）、（隔离）、（去抖）。
3.开关量输出通道一般由（输出驱动电路）、（数字输入寄存器）及（其他通用接口）等部分组成。
4.为了实现故障-安全的输出接口的任务，一般是采用（代码→动/静态）变换电路和（动/静态→电平）变换电路来实现。
5.三机系统的原理是：首先以承认（多数模块的输出）是正确的为基本出发点，实行（少数服从多数）的纠错原理，用（三取二的表决结果）作为系统的正确输出。这样，可以屏蔽（任一个）模块的故障对系统的影响。
6.动态驱动电路中的继电器应选择（偏极）继电器。
7.三机表决系统的同步包括（硬件同步）和（软件同步）两个方面。
二.判断
1.动态驱动电路中的继电器应选择无极继电器。（×）
2.三机表决系统能够检测出系统的共模故障。（×）
3.三机表决系统属于静态冗余结构。（√）
4.在三机表决系统中三台计算机所能实现的功能有差异。（×）
5.在三机表决系统中实现同步是三机系统的核心。（√）
三.名词解释
1.共模故障：两个机器由于设计过程中的错误，造成系统发生同样的故障，称之为共模故障。
四.简答
1.简述三机系统的基本原理。
答：首先以承认“多数模块的输出是正确的”为基本出发点，实行“少数服从多数”的纠错原理，用三取二的表决结果作为系统的正确输出。
2.简述下图的工作原理。
答：在电路正常情况下，当微机没有控制命令输出时，A 端为低电平，光电耦合器G1截至，电源KZ经由R2、D1和D2向电容器C1充电。当充电电压接近电源电压时，充电过程结束，此刻电路处于稳态。由于R3、C2没有电流流过，电容器C2两端没有电压，此时偏极继电器J处于释放状态。当有控制命令输出时，作用到A端的则是脉冲序列。当A端处于高电平时，G1导通，电容器C1通过G1的集-发极、R3和D3向电容器C2充电。当A端由高电平变为低电平时，G1又重新截至，电容器C1恢复充电。这样，在规定的脉冲序列作用下，随着A端电平的高低变化，G1就不断地导通和截止，C1和C2也就不断地进行充电和放电。当C2两端电压达到继电器J的吸起值时，继电器励磁并保持吸起，直到A端无控制命令输入，G1截止，C2得不到能量补充，待其端电压降到继电器的落下值时，才失磁落下。
3.简述故障——安全比较器的工作原理。
答：当它工作时，预先向移位寄存器置入“10”，在总线没有数据输出期间，由CPU产生四个脉冲信号CP1~CP4，由它们控制定时比较a、b两端输入的信号。当a和b的输入一致时，即a和b均为高电平或低电平，则四个CP时间内，在X7端出现右移脉冲，在X8端出现左移脉冲。这样，在每四个CP时间内会交替出现右移和左移脉冲。这些脉冲使双向移位寄存器中事先置入的“10”往复移动，寄存器输出“1”和“0”的周期脉冲序列。当a、b两端的输入不一致时，即a 为高电平，b为低电平或者a为低电平，b为高电平，那么在四个CP时间内将出现两个右移脉冲或两个左移脉冲，这样就使寄存器中预先置入的“10”被移出，寄存器则一直处于“0”状态，输出也就保持为“0”。其波形图如下图所示：
4.简述下图的工作原理。
答：在电路正常情况下，当微机没有控制命令输出时，A 端为低电平，光电耦合器G1截至，T2导通电源KZ经由R2、T2和D2向电容器C2充电。当充电电压接近电源电压时，充电过程结束，此刻电路处于稳态。由于R3、C1没有电流流过，电容器C1两端没有电压，此时偏极继电器J处于释放状态。当有控制命令输出时，作用到A端的则是脉冲序列。当A端处于高电平时，G1导通，T1导通，电容器C2通过T1的集
-
发极、R3和D1向电容器C1充电。当A端由高电平变为低电平时，G1又重新截至，电容器C2恢复充电。这样，在规定的脉冲序列作用下，随着A端电平的高低变化，G1就不断地导通和截止，C2和C1也就不断地进行充电和放电。当C1两端电压达到继电器J的吸起值时，继电器励磁并保持吸起，直到A端无控制命令输入，G1截止，C1得不到能量补充，待其端电压降到继电器的落下值时，才失磁落下。
习题五
一.填空
1.计算机联锁系统的软件功能包括（人机界面信息处理）功能、（进路控制）功能、（执行控制）功能、（自动检测与诊断）功能和（其他）功能。
2.联锁数据包括（静态数据）和（动态数据）两类。
3.动态数据包括（操作输入）数据、（状态输入）数据、（表示输出）数据、（控制输出）数据和（中间变量）。
4.凡是参与联锁运算的数据我们都把它们称为（联锁数据）。
5.计算机联锁系统软件的人机界面信息处理功能包括（操作信息）处理、（表示信息）处理和（维护与管理信息）处理。
6.计算机联锁系统软件的执行控制功能包括（输出）控制和（输入）控制。
7.计算机联锁系统的软件包括（人机对话）程序、（通信）程序、（联锁程序）、（监测）程序、（输入处理）程序、（输出处理）程序、（输出比较执行）程序、（自测试）程序和（安全检测）程序。
二.判断
1.进路中道岔的数量应作为静态数据处理。（√）
2.静态数据模块存放在随机存储器中。（×）
3.在静态数据模块中，它的指针场应存放它自身的首地址。（×）
4.表示输出数据在计算机联锁系统中属于动态数据。（√）
5.进路搜索原则中规定如果没有设置导向标志则应该沿着道岔的弯股进行搜索。（×）
6.在计算机联锁系统中，数据编码可以采用全0码，也可以采用0、1间隔码进行数据的编码。（×）
三.名词解释
1.联锁数据：在计算机联锁系统中，凡参与联锁运算的有关数据统称为联锁数据。
四.简答
1.简述计算机联锁系统软件的功能。
答：计算机联锁系统的软件功能包括人机界面信息处理功能、进路控制功能、执行控制功能、自动检测与诊断功能和其他功能。
2.简述计算机联锁系统软件结构的组成。
答：计算机联锁系统软件结构的组成包括监测程序、人机对话程序、通信程序、联锁程序、输入处理程序、输出处理程序、输出比较执行程序、自测试程序和安全检测程序。
3.简述进路搜索方法。
答：⑴根据进路操作命令，确定相邻的指定节点对，按“节点对”分段依次搜索。⑵设置导向标志，确定优先搜索策略。若没有导向标志则沿直股搜索。⑶在节点对之间的搜索过程中，只允许沿着同类渡线进行搜索。
4.简述计算机联锁系统中的静态数据包括哪些方面？
答：⑴进路性质；⑵进路方向；⑶进路始端和终端；⑷防护进路信号机名称；⑸进路中的轨道电路区段名称、数量；
⑹进路中道岔名称、应处的区段位置、数量；⑺进路所涉及的侵限绝缘，轨道区段名称及需检查的有关条件；⑻进路的接近区段名称；⑼进路离去区段名称；⑽进路末端是否存在需要接和或照查的设施，如闭塞设备、机务段联系、驼峰设备等。
5.简述计算机联锁系统的动态数据包括哪些方面？
答：⑴操作输入数据；⑵状态输入数据；⑶表示输出数据；⑷控制输出数据；⑸中间变量。
6.以下图为例简述如何从模块k(a)搜索到模块k(t)，其中在k(1)、k(5) 、k(9)中设置都导向标志，并说明这样搜索的理由。
答：由k(a)先搜索到模块k(1)，由于k(1)中设置有导向标志，则沿弯股搜索，搜索到k(3)、k(b1) 、k(7) 、k(d3) 、k(9)，虽然k(9)中有导向标志，但因为渡线的类型不同，所以继续沿直股搜索，搜索到k(15)，因为没有导向标志，沿直股搜索到k(k)，没有找到目标节点k(t)，返回k(15)，沿弯股搜索，搜索到k(j)或k(i)，仍然没有找到目标节点。此时返回到k(1)，沿直股搜索，搜索到k(b2)，k(5)，由于k(5)中有导向标志，沿弯股搜索，仍然没有找到目标节点，返回k(5)沿直股搜索，搜索到k(11)、k(13) ，最终搜索到目标节点k(t)，此搜索过程结束。
习题六
一.填空
1.TYJL-II型计算机联锁系统的监视控制系统由（监控机）和（控制台）组成。
2.TYJL-II型计算机联锁系统的主控系统由（联锁机）和（执表机）组成。
3.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机的机柜可分为（电源指示）层、（计算机）层、（采集指示）层和（驱动指示）层。
4.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机的机柜有（总线）电源、（采集）电源和（驱动）电源。
5.TYJL-II型计算机联锁系统监控机中的PC—01网络板，用以与（联锁机）通信。
6.TYJL-II型计算机联锁系统监控机中的以太网卡，用以（主备上位机）之间以及与（维修机）的通信。
7.TYJL-II型计算机联锁系统的辅助系统主要由（电务维修机）、监测系统以及其他信息处理系统组成。
8.TYJL-II型计算机联锁系统的监视控制机采用的为（双机冷备）的冗余结构。
9.TYJL-II型计算机联锁系统的联锁机采用的为（双机热备）的冗余结构。
10.TYJL-II型计算机联锁系统的联锁机与监控机之间通过（联锁总线）交换信息。
二.判断
1.TYJL-II型计算机联锁系统的电务维修机属于监视控制系统。（×）
2.TYJL-II型计算机联锁系统属于双机热备系统。（√）
3.TYJL-II型计算机联锁系统如果发现屏幕上时钟不变，则可以初步断定为监视控制机故障。（√）
4.对于TYJL-II型计算机联锁系统，若监视控制机与联锁机的通信多次启动后，仍不恢复，可怀疑机内的以太网卡有故障。（×）
5.TYJL-II型计算机联锁系统中的执表机能够实现信号设备的联锁逻辑处理功能。（×）
三.简答
1.简述TYJL-II型计算机联锁系统的组成。
答：TYJL-II型计算机联锁系统为分布式多微机系统，主要包括：⑴监视控制系统；⑵主控系统；⑶接口系统；⑷辅助系统；⑸电源系统。
2.简述TYJL-II型计算机联锁系统中监视控制系统的主要功能。
答：⑴对值班员的所有操作进行提示、处理并记录，接受信号值班员的有效操作命令，向主控系统发出相应的执行命令。⑵接收主控系统提供的站场表示信息，向值班员提供站场图象的实时显示。⑶向值班员提供整个系统的工作状态信息、报警信息和简要的故障信息。⑷记录系统的全部操作和运行信息。⑸向辅助系统提供记录信息，与其他必要的信息系统接口。
3.简述TYJL-II型计算机联锁系统中联锁机的主要功能。
答：⑴实现与上位机和执表机的通讯调度。⑵实现信号设备的联锁逻辑处理功能。⑶采集现场信号设备状态。⑷输出动态控制命令，控制动作现场设备。⑸实现主备机间的同步。
4.简述TYJL-II型计算机联锁系统中执表机的主要功能。
答：⑴接收联锁机发出的执行命令和向联锁机发送采集信息。⑵采集现场信号设备状态。⑶输出动态控制命令，控制动作现场设备。
5.简述TYJL-II型计算机联锁系统监视控制机的组成。
答：⑴主机板；⑵串行通信接口；⑶无源PC总线母板；
⑷PC-01网络板；⑸以太网卡；⑹VGA显示图卡；⑺语音声卡；
⑻局域网通讯卡。
习题七
一.填空
1.对于 TYJL-II型计算机联锁系统而言，如果系统处于“死机”状态，则联锁机机柜面板的（运行灯）应灭灯。
2.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机上的第一组收发灯指示联锁机与（监控机）的通信状态；第四组收发灯指示（联锁机主备机）的通信状态；第三组或第二组收发灯指示联锁机与（执表机）的通信状态。
3.TYJL-II型计算机联锁系统的计算机层包括（微处理器板）、（报警板）、（通讯板）和（接口板）等。
4.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机机柜的面板上包括（运行灯）、（主控灯）、（同步灯）、（联机灯）、（中断灯）、（通信收发指示灯）、（停鸣键）和（联机键）。
5.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机机柜的面板上（中断灯）闪烁，表示联锁机的中断请求信号正常。
6.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机备机的工作状态包括（联机）状态、（脱机）状态和（热备同步）状态。
7.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机的工作灯点亮稳定灯光，表示该机为（工作机）。
8.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机的联机灯点亮，表示（备机处于联机状态）。
9.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机的同步灯点亮，表示（备机处于同步状态）。
10.TYJL-II型计算机联锁系统电务维修机的主要功能包括：（储存记录）功能、（人机界面）功能、（远程诊断）功能、（时钟）功能和（与微机监测及调度监督的接口）功能。
二.判断
1.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机机柜面板上的运行灯点亮稳定灯光表示联锁机的CPU工作正常。（×）
2.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机机柜的面板上中断灯闪烁，表示联锁机的中断请求信号正常。（√）
3.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机的同步灯点亮，表示备机处于联机状态。（×）
4.TYJL-II型计算机联锁系统联锁机每块采集板上的板选指示灯灭灯，表示系统工作正常。（×）
5.TYJL-II型计算机联锁系统的电务维修机通过以太网卡与联锁机通信。（×）
三.简答
1.简述TYJL-II型计算机联锁系统计算机层面板指示灯
的含义。
答：⑴运行灯-指示计算机CPU的运行状态，此灯闪动表示CPU正常运行，停止不动时表示CPU未在正常运行状态，系统处于“死机”状态。
⑵中断灯-中断指示灯只联锁机使用，共有中断1，中断2和中断3三个，现只有中断2有效，指示CPU的中断请求信号是否正常，正常运行时应一直闪烁。
⑶收发灯-此灯分四组，共8个灯，用以指示系统的通信状态。联锁机上的第一组收发灯指示其与监控机的通信状态；第四组收发灯指示主备联锁机间的通信状态；有一个执表机时以第二组收发灯指示与执表机的通信状态。
⑷工作灯（主控灯）-此灯由CPU确认本机拥有控制权且与本机当前工作状态相符时点亮稳定灯光，指示本机为工作机。
⑸备用灯（联机灯）-指示备机处于联机状态。当切换手柄在自动状态时按下备机的联机按钮后点亮此灯，指示备机已与工作机联机工作，正在进行同步跟踪。
⑹同步灯-指示备机处于同步状态。此时备机已与主机同步工作，系统已进入热备状态。
2.简述TYJL-II型计算机联锁系统电务维修机的主要功能。
答：⑴储存记录功能；⑵人机界面功能；⑶远程诊断功能；⑷时钟功能；⑸与微机监测及调度监督的接口功能。
3.简述TYJL-II型计算机联锁系统电务维修机的主要配置。
答：⑴主机板；⑵以太网卡；⑶串行通信接口；⑷并行
口；⑸串行通信卡；⑹无源PC总线母板；⑺一块显卡；⑻14英寸彩色监视器；⑼全ASCII键和中文输入键盘；⑽Microsoft兼容鼠标；⑾LQ300打印机；⑿调制解调器。
习题八
一.填空
1.TYJL-II型计算机联锁系统电务维修机上所显示的站场是（复示控制台）的显示。
2.TYJL-II型计算机联锁系统通过电务维修机查看记录的时候，记录的类型包括（操作）记录、（铅封）记录、（变化）记录、（提示）记录、（联锁机错误）记录、（执表机错误）记录和（报警）记录。
3.TYJL-II型计算机联锁系统修改监控机的时钟，应通过（电务维修机）进行修改。
4.TYJL-II型计算机联锁系统通过电务维修机查看记录的时候，在记录显示窗口中显示的代码，供（联锁机）使用。
二.判断
1.TYJL-II型计算机联锁系统通过电务维修机查看记录的时候，如果记录缓冲区的指针不变化，则表明与联锁机通信不正常。（×）
2.TYJL-II型计算机联锁系统修改监控机的时钟，应通过电务维修机进行修改。（√）
3.TYJL-II型计算机联锁系统能够通过电务维修机的站场实施对现场信号设备的控制。（×）
4.TYJL-II型计算机联锁系统按压电务维修机显示/隐藏信号名称的按钮，只能显示或者是隐藏列车信号机的名称。（×）
5.TYJL-II型计算机联锁系统通过电务维修机查看记录的时候，在记录显示窗口中显示的代码，供监控机使用。（×）
三.简答
1.简述电务维修机各个按钮的功能。
答
：
；
；
；
；
；
；。
习题九
一.填空
1.TYJL-II型计算机联锁系统点压控制台上的接通光带
按钮后，屏幕上沿道岔开通位置用（青色）光带显示。
2.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上轨道区段显
示蓝色光带表示（进路初选状态）。
3.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上调车信号出
现红色闪光表示（灯丝断丝）。
4.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上信号名称出
现红色闪光表示（正处于总人解的延时阶段）。
5.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上道岔名称显
示红色表示（道岔被单独锁闭）。
6.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上道岔名称显
示白色表示（道岔被封闭）。
7.TYJL-II型计算机联锁系统开机时，出现全场锁闭，
应点压（上电解锁）按钮，解除锁闭。
8. TYJL-II型计算机联锁系统排列列车进路用鼠标（右）
键先点压始端信号机，再点压相应的终端信号机。
9.TYJL-II型计算机联锁系统取消列车进路先点压（总
取消）按钮，再用鼠标（右）键点压始端信号机。
10.TYJL-II型计算机联锁系统排列调车进路用鼠标（左）
键点压始端信号机，再点压相应的终端调车信号机。
11. TYJL-II型计算机联锁系统取消调车进路先点压（总
取消）按钮，再用鼠标（左）键点压始端调车信号机。
二.判断
1.TYJL-II型计算机联锁系统点压控制台上的清提示按
钮，能够清除屏幕上提示窗口内不需要的汉字提示。（√）
2.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上平时显示信
号机的名称。（×）
3.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上的信号名称
处于黄色闪光表示办理列车作业，始端或终端按钮按下，进
路尚未排通。（×）
4.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上的轨道区段
显示绿色光带，表示区段出清后尚未解锁。（√）
5.TYJL-II型计算机联锁系统控制台屏幕上的上电解锁
按钮是加铅封的，必须破封使用。（×）
三.名词解释
1.道岔单独锁闭：可通过该道岔锁定位置排进路, 但不
能操纵。
2.道岔封闭：不能通过该道岔排进路, 但道岔可以单独
操纵。
四.简答
1.简述TYJL-II型计算机联锁系统控制台的轨道区段屏幕显示不同光带的含义。
答：⑴灰色光带──基本图形；⑵白色光带──进路在锁闭状态；⑶红色光带──轨道区段有车占用，或故障；⑷绿色光带──区段出清后尚未解锁；⑸兰色光带──进路初选状态；⑹青色光带──接通光带。
2.简述TYJL-II型计算机联锁系统控制台的列车信号屏幕显示的含义。
答：⑴红色──信号关闭；⑵绿色──信号开放；⑶红色、白色同时显示──引导信号开放；⑷红色闪光──灯丝断丝；⑸白色外框──表明信号处于封闭状态，按钮失效。
3.简述TYJL-II型计算机联锁系统控制台的调车信号屏幕显示的含义。
答：⑴兰色──调车信号机关闭；⑵白色──调车信号机开放；⑶红色闪光──灯丝断丝；⑷白色外框──表明信号处于封闭状态，按钮失效。
4.简述TYJL-II型计算机联锁系统控制台的信号名称显示的含义。
答：⑴绿色闪光──办理列车作业，始端或终端按钮按下，进路尚未排通；⑵黄色闪光──办理调车作业，始端或终端按钮按下，进路尚未排通；⑶粉红色闪光──办理总取消；⑷红色闪光──办理总人解，正延时解锁；⑸浅灰色──办理总人解时，等待输入口令；⑹深灰色──按下信号名称按钮，显示全部信号名称。
5.简述TYJL-II型计算机联锁系统控制台的道岔屏幕显示的含义。
答：⑴短绿光带──道岔处于定位；⑵短黄光带──道岔处于反位；⑶岔尖处闪白色光──道岔无表示；⑷岔尖闪红色光──挤岔。
6.简述TYJL-II型计算机联锁系统控制台的道岔名称显示的含义。
答：⑴黄色──道岔正在转换；⑵红色──道岔单独锁闭；⑶白色──道岔封闭；⑷灰色──按下道岔名称按钮，显示全部道岔名称。
7.简述TYJL-II型计算机联锁系统怎样开放引导信号？
首先确认进路上无车，将道岔单操到所需的位置后，点压“引导”按钮，这时如果需要开放下行引导接车信号，则须再点压“X引导”按钮，然后按要求输入正确口令后，进路锁闭，引导信号开放。
8.简述TYJL-II型计算机联锁系统怎样取消引导信号？
先点压“总人解”按钮，再用鼠标右键点压所开放的引导信号机。
习题十
一.填空
1.TYJL-II型计算机联锁系统接口系统主要由（继电）电路、（配线）和（结合）电路以及（防护）电路等组成。
2.TYJL-II型计算机联锁系统的电源系统的组成包括：（系统电源）、（配电柜）、（主控机柜电源）、（动态驱动电源）、（切换电源）。
3.DS6-11型计算机联锁系统的硬件结构包括（控制台子系统）、（监测子系统）、（联锁子系统）和（输入输出接口）。
4.DS6-11型计算机联锁系统的硬件结构中控制台子系统包括：（控制显示微机）、（行车控制台）、（站场显示设备）和（控显机转换箱）。
5.DS6-11型计算机联锁系统的硬件结构中监测子系统包括（监测分机）、（通信分机）和（模拟量采集接口）。
6.DS6-11型计算机联锁系统的硬件结构中联锁子系统包括（联锁双机）。
7.DS6-11型计算机联锁系统的软件结构包括：（控制显示软件包）、（监测软件包）、（网络通信软件包）、（联锁软件包）、（输入输出软件包）和（安全检查程序）。
8.DS6-11型计算机联锁系统的软件结构中控制显示软件
包括（控制台操作信息采集）程序、（站场图形显示）程序和（鼠标操作处理）程序。
9.DS6-11型计算机联锁系统的软件结构中监测软件包包括（人机命令处理）程序、（实时数据库管理）程序。
10.DS6-11型计算机联锁系统的软件结构中联锁软件包包括（控制台命令处理）程序、（联锁运算）程序。
11.DS6-11型计算机联锁系统的软件结构中输入输出软件包包括（输入处理）程序、（输出处理）程序。
12.JD-1A型系统的体系结构包括：（操作表示机）、（联锁机）、（接口电路）、（接口配线）、（电务维修机）和通道防雷等。
二.判断
1.DS6-11型计算机联锁系统属于双机热备系统。（√）
2.JD-1A型计算机联锁系统属于三取二容错系统。（×）
三.简答
1.简述DS6-11型计算机联锁系统实现双机同步的过程。
2.简述JD-1A型计算机联锁系统的组成。
答：⑴操作表示机；⑵联锁机；⑶接口电路；⑷接口配线、通道防雷；⑸电务维修机
3.简述DS6-11型计算机联锁系统的硬件组成。
答：⑴控制台子系统；⑵监测子系统；⑶联锁子系统；
⑷输入输出接口。
4.简述DS6-11型计算机联锁系统的软件组成。
答：⑴控制显示软件包；⑵监测软件包；⑶网络通信软件包；⑷联锁软件包；⑸输入输出软件包。
机械工程测试技术基础课后答案
2-1 进行某动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa ，将它与增益为0.005V/nC 的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V 。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？ 解：若不考虑负载效应，则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘，即 S =90.9(nC/MPa)?0.005(V/nC)?20(mm/V)=9.09mm/MPa 。 偏移量：y =S ?3.5=9.09?3.5=31.815mm 。 2-2 用一个时间常数为0.35s 的一阶装置去测量周期分别为1s 、2s 和5s 的正弦信号，问稳态响应幅值误差将是多少？ 解：设一阶系统1 ()1 H s s τ= +，1()1H j ωτω=+ ()()A H ωω== = ，T 是输入的正弦信号的周期 稳态响应相对幅值误差()1100%A δω=-?，将已知周期代入得 2-3 求周期信号x (t )=0.5cos10t +0.2cos(100t ?45?)通过传递函数为H (s )=1/(0.005s +1)的装置后得到的稳态响应。 解：1()10.005H j ωω= + ，()A ω=()arctan(0.005)?ωω=- 该装置是一线性定常系统，设稳态响应为y (t )，根据线性定常系统的频率保持性、比 例性和叠加性得到 y (t )=y 01cos(10t +?1)+y 02cos(100t ?45?+?2) 其 中 0101(10)0.50.499 y A x == ≈， 1(10)arctan(0.00510) 2.86??==-?≈-? 0202(100)0.20.179 y A x == ≈， 2(100)arctan(0.005100)26.57??==-?≈-? 所以稳态响应为()0.499cos(10 2.86)0.179cos(10071.57)y t t t =-?+-? 2-5 想用一个一阶系统做100Hz 正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，那么时间常数应取多少？若用该系统测量50Hz 正弦信号，问此时的振幅误差和相角差是多少？ 解：设该一阶系统的频响函数为 1 ()1H j ωτω = +，τ是时间常数
工程测试技术试题及答案
工程测试技术试题及答案Last revision on 21 December 2020
复习总结 一、概念题 1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态 测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及 补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性 度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输 出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏 度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到 最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零 件以及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象， 该现象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。
工程测试技术+习题答案
第一章 三、计算题 1-2 求正弦信号的绝对均值和均方根值。 解答： 000 2200000 224211()d sin d sin d cos T T T T x x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T T T ωT ωπ ====-== ??? 2 222 00 rms 000 111cos 2()d sin d d 22 T T T x x ωt x x t t x ωt t t T T T -====??? 1-3求指数函数的频谱。 解答： (2)22022 (2) ()()(2)2(2)a j f t j f t at j f t e A A a j f X f x t e dt Ae e dt A a j f a j f a f -+∞ ∞ ---∞-∞ -==== =-+++??πππππππ 2 2 ()(2) k X f a f π= + Im ()2()arctan arctan Re ()X f f f X f a ==-π? 1-5求被截断的余弦函数(见图1-26)的傅里叶变换。 单边指数衰减信号频谱图 f |X (f )| A / φ(f ) f 0 π/2 -π/2
0cos ()0 ωt t T x t t T ?
机械工程测试技术课后习题答案
第三章：常用传感器技术 3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。 传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 如图所示的气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p ，当p 发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。 3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。 答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。 物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？ 答： （1）金属电阻应变片是基于金属导体的“电阻应变效应”， 即电阻材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化的现象，其电阻的相对变化为()12dR R με=+； （2）半导体应变片是基于半导体材料的“压阻效应”，即电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的现象，其电阻的相对变化为dR d E R ρλερ == 。 3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S 0=2，R =120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR =？设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出？ 解：根据应变效应表达式R /R =S g 得 R =S g R =2100010-6120=0.24 1）I 1=1.5/R =1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I 2=1.5/(R +R )=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 3）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA 的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA 的电流变化。一般需要电桥图3-105 题3-4图
(完整版)复习思考题
复习思考题 1. 何谓内环境？内环境为什么要保持相对稳定？ 2. 生理功能调节的方式有哪些？并比较其异同。 3. 体内的控制系统有哪几类？并比较其异同。 4. 何谓反馈、正反馈、负反馈、前馈？ 5. 反应、反射和反馈有何区别？ 6. 生理学的研究方法有哪些？可从哪些水平研究？ 1.简述细胞膜物质转运有哪些方式？ 2.Na+-K+泵的作用意义？ 3.在一般生理情况下,每分解一分子ATP,钠泵运转可使 1. 细胞间通讯有哪些方式？各种方式之间有何不同？ 2. 通过细胞表面受体介导的跨膜信号转导有哪几种方式？比较各种方式之间的异同。 3. 试述细胞信号转导的基本特征。 4. 试比较G蛋白偶联受体介导的几种信号通路之间的异同。 5. 概述受体酪氨酸介酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。
1.静息电位产生的原理是什么？如何证明？ 2.动作电位是怎么发生的？如何证明动作电 位是钠的平衡电位？ 3.发生兴奋过程中，如何证明有兴奋性的变化？为什么会发生这些变化？ 4.兴奋是如何传导的？影响传导速度的因素有哪些？ 5.试比较局部电位和动作电位的区别。 6.刺激引起神经兴奋的内因和外因是什么？ 7.绝对不应期是否指潜伏期？潜伏期是否等于引起兴奋所需的最短刺激作用时间？ 8.神经干上某点发生兴奋后，除向前传导外能否逆传？为什么？ 9.试比较改变刺激强度，单一神经纤维与神经干的动作电位变化？为什么？ 10.血K+浓度对兴奋性、RP和AP有何影响？ 11、以下关于细胞膜离子通道的叙述,正确的是(c ) A.在静息状态下,Na、K离子通道都处于关闭状态 B.细胞受刺激刚开始去极化时,钠离子通道就大量开放 C.在动作电位去极相,钾离子通道也被激活,但出现较慢 D.钠离子通道关闭,出现动作电位的复极相 E.钠、钾离子通道被称为化学依从性通道
机械工程测试技术课后习题答案
思考题与习题 3-1 传感器主要包括哪几部分试举例说明。 传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 如气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p ，当p 发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。 3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。 答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。 物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别 答：金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：金属电阻应变片是基于电阻应变效应工作的；半导体应变片则是基于压阻效应工作的。 3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S 0=2，R =120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR =设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出 解：由0dR R s ε = 得，0R R s ε?=??即，6012010001020.24R R s ε-?=??=???= ()1.5 12.5120 I mA = = 3-5 电容式传感器常用的测量电路有哪几种 答：变压器式交流电桥、直流极化电路、调频电路、运算放大电路。 3-6 一个电容测微仪其传感器的圆形极板半径r=4mm ，工作初始间隙δ=0.3mm ，求： 图3-105 题3-4图
工程测试技术试题及答案
工程测试技术试题及答案
1.
2.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ） 越小，其频率响应特性越好。 3.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态 标定设备，能产生阶跃压力信号输出。 4.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长× 宽）和初始阻值表示。 5.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变 片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 6.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应， 其灵敏系数一般会减小。 7.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电 压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大灵敏度输出。 8.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥 路补偿法、应变片自补偿法。
9.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵 敏度具有理论上的非线性。 10.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原 理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以及水的液位的检测。 11.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为 变换电路，常出现零点残余电压现象，该现象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。 12.差动变压器式位移传感器是将被测位移量 的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级线圈要求反向串接。 13.电容传感器的转换电路包括：交流电桥、变 压器电桥、调频电路、运算放大器电路。14.压电式传感器是一种可逆型传感器，即可将 机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。 15.压电传感器中压电晶片的等效电路，可以看 作是一个电荷源与一个电容器的并联。 16.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大
机械工程测试技术答案
第1章绪论 1 计量、测试、测量的概念。 2 测试系统的组成及各环节的作用，并举例说明。 第2章传感器 1 在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。 解答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。 2 试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。 解答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。 3 电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况来选用？ 解答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。 电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。 半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小；主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。 选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。 4 有一电阻应变片，其灵敏度S g＝2，R＝120。设工作时其应变为1000，问R＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？ 解：根据应变效应表达式R/R=S g得 R=S g R=2100010-6120=0.24 1）I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I2=1.5/(R+R)=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 3）=(I2-I1)/I1100%=0.2% 4）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的灵位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。 3-5 电感传感器（自感型）的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取这些措施会带来什么样后果？
思考题整理
4．科学发展观的基本内涵和精神实质是什么，深入贯彻落实科学发展观要把握那些根本要求？ 科学内涵：坚持以人为本，树立全面协调可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展。 精神实质：实现经济社会又好又快的发展。 十七大报告系统阐述了深入贯彻落实科学发展观的根本要求。 这就是：始终坚持“一个中心、两个基本点”的基本路线；积极构建社会主义和谐社会；继续深化改革开放；切实加强和改进党的建设。这四条根本要求，揭示了深入贯彻落实科学发展观的路线保障、社会保障、动力保障和政治领导保障。 5. 为什么说共产主义是人类历史发展的必然趋势？ （1）这是由人类社会发展的客观规律决定的。人类社会的发展，是生产力和生产关系矛盾运动的结果。生产关系一定要适应生产力的发展状况，是一切社会发展的普遍规律。社会发展归根结底是由生产力发展水平决定的，具有不以人的意志为转移的客观规律性。任何社会形态都有其产生、发展、灭亡的过程，一个社会形态由于其自身的矛盾，必然被另一个更高级的社会形态所代替，人类社会的历史就是社会形态更替的历史，否则，社会就不会进步了。虽然人在创造历史时有其能动作用，但人们不能主观地取消社会发展的客观规律，只能以自己的实践活动加速或延缓社会发展进程。正因为如此，马克思主义认为人类社会经过原始社会、奴隶社会、封建社会和资本主义社会，必然发展到共产主义社会。 （2）资本主义不是永恒的、绝对的社会制度。资本主义从产生之日起，就存在着一个无法克服的矛盾，即资本主义私有制与社会化大生产之间的矛盾。虽然当代资本主义采取了一些自我调节的手段，发生了新变化，但从根本上讲，这些调节和改良，没有触动资本主义的固有矛盾。资本主义生产方式越是占统治地位，越是不断发展，社会的生产和资本主义占有不相容性，也必然越加鲜明地表现出来。马克思主义科学地指出，在人类历史发展的长河中，资本主义不是永恒的、绝对的社会制度，而是一种同以往的各种社会制度一样的过渡性的社会制度。 （3）社会主义制度的建立具有合理性和必然性。社会主义是共产主义的低级阶段。社会主义制度消除了阻碍生产力发展的私有制，建立了适应社会化大生产的公有制，因而能够解放生产力，能够以资本主义所没有的速度发展生产力；社会主义社会能够自觉地、不断地高速和改革自身在发展过程中出现的不适应生产力发展要求的部分和方面，解决与生产力不相适应的矛盾。在社会主义制度下，坚持生产资料公有制和按劳分配占主体地位，坚持消灭剥削和消除两极分化，并最终实现共同富裕，这是资本主义所不能解决的。随着社会主义制度的发展和完善，社会主义必然向其最高级阶段——共产主义迈进。 6．为什么说社会主义制度的发展和完善是一个长期历史过程？ (1)这是由社会主义历史的短暂性所决定的。在世界历史的长河中，社会主义的历史毕竟是短暂的，总的来说还处在实践和发展初期。中国现在并将长时期处在社会主义初级阶段，还是“不够格”、“不发达”的社会主义，“巩固和发展社会主义制度，需要几代人、十几代人甚至几十代人的努力”。处在幼童时代的社会主义，自然难于充分展示出它的巨大优越性和蓬勃生命力，也必然会出现各种失误和遇到各种挫折，这是不以人的意志为转移的客观规律。 (2)这是由社会主义革命的彻底性所决定的。由于无产阶级不曾掌握任何生产资料，社会主义生产关系无从在资本主义社会里得到发展。更何况社会主义取代资本主义，不但要同传统所有制关系实行最彻底的决裂，而且要同传统观念实行最彻底的决裂。这就决定了这一伟大社会革命的激烈程度、广泛程度和深刻程度，是封建社会代替奴隶社会、资本主义社会代替封建社会的革命所不能比拟的。私有制范围内更替尚且需要经过漫长、艰巨的历史进程，以消灭私有制为最终目标的社会主义事业就不能不是一个更为漫长、更加艰巨的进程。在这个进程中出现曲折、反复，从而使这一进程放慢，不值得大惊小怪。历史的辩证法从来都是如此。
机械工程测试技术试题(含答案)
一、选择题 1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的____2__倍. 2、信号有多种类型，从分析域上看，经典的分析方法有__时域法_和__频域法_。 3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__压电效应____。 4、传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___灵敏度___。 6、信息与信号二者间关系是___信息在信号之中___。 7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值，表明其中一个信号和另一个信号时移t 0时，相关程度___最高__。 8、传感器的灵敏度越高，意味着传感器所能感知的___被测量__越小。 9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取(有用信号) 10、时域信号的时移，则频谱变化为（ 相移 ） 11、 记录磁带快录慢放，放演信号的频谱带宽(变窄，幅值增高) 12、 用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，则系统的阻尼比应(接近1/√2 ) 13、 对二阶系统输入信号x(t)=A1sinw1t+A2sinw2t,则系统稳态输出方程的通式为(A1＇sin （w1t+φ＇１）+A2＇sin （w2t+φ２＇）) 14、 概率密度函数提供了随机信号（沿幅值域分布）的信息 15、 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(电涡流式) 16、 只使在fe 1～fe 2间频率的信号通过，应采用（带通）滤波器 17、 在选用振子时，除了使阻尼比接近０.７外，应使被测正弦信号的最高频率fm(≤（０.５-０.６） )振动子的固有频率fn 18、 为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（电荷）放大器。 19、 当τ→∞时,信号x （t ）的自相关函数Rx （τ）呈周期性变化,说明该信号(含有周期成份)。 20、 正弦信号的自相关函数，使原有的相位信息(丢失) 21、 不能用确定的数学公式表达的信号是（随机）信号。 22、 非线性度是表示定度曲线（偏离其拟合直线）的程度。 23、 自相关函数一定是（偶）函数。 24、 为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号，通常用（相敏检波器）做为解调器。 25、 采样时为了不产生频谱混叠，采样频率必须大于信号最高频率的（2 ）倍 26、 压电式传感器前置放大器的主要作用是（把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出）。 27、在电桥测量电路中，由于电桥接法不同，输出的电压灵敏度也不同，___全桥___接法可以获得最大的输出。 28、压电传感器所使用的前置放大器在电路中起着很重要的作用，以下说法错误的是___将传感器的低阻抗输入变成高阻抗输出___。 29、幅值调制装置实质是一个乘法器 30、理想滤波器在通带内的幅频特性为常数 31．变极距型电容传感器的输出与输入，成（非线性）关系。 32．如果窗函数频谱的主瓣峰值相对于左右旁瓣峰值越大，则该窗函数的泄漏误差（越小）。 33．不能用涡流式传感器进行测量的是(非金属材料)。 34．设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号（C ）的频谱为X(f ＋f0）。 A . )(0t t x - B. )(0t t x + C. t f j e t x 02)(π- D. t f j e t x 0 2)(π 35．压电式传感器后面的放大器的主要功能为（阻抗变换和信号放大）。 36．一个相邻双臂工作的测力电桥，如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联，则电桥的输 出电压（加大两倍） 二、判断题
工程测试技术试题及答案
复习总结 一、概念题 1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为 静态测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术 以及补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线 性度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号 输出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的 灵敏度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以 得到最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑 料零件以及水的液位的检测。
最新机械工程测试技术试卷及答案(1)
填空题（20分，每空1分） 1.测试技术是测量和实验技术的统称。工程测量可分为（静态测量和（ 动态测量）。 2.测量结果与（被测真值）之差称为（测量误差）。 3.将电桥接成差动方式习以提高（灵敏度），改善非线性，进行（温度） 补偿。 4.为了补偿 （温度）变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 (相邻) 桥臂上。 5．调幅信号由载波的(幅值)携带信号的信息，而调频信号则由载波的 (频率 )携带信号的信息。 6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 (傅氏三角级数中的各项系数)，而双边频谱图的依据数学表达式是(傅氏复指数级数中的各项系数)。 7．信号的有效值又称为均(方根值)，有效值的平方称为(均方值2ψ)，它描述测试信号的强度(信号 的平均功率)。 8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是(离散的)，后者频谱特点是(连续的)。 9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是（频率响应法）和（阶跃响应法）。 10.连续信号()x t 与 0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= （0()x t t -） 。其几何意义是 把原函数图像平移至( t )位置处 。 11、带通滤波器的中心频率F=500HZ ，负3分贝点的带宽B=10HZ ，则该滤波器的品质因数Q=（50）。 12．调幅过程在频域相当于(频率搬移)过程，调幅装置实质上是一个(乘法器)。 13．周期信号的傅氏三角级数中的n 是从（0到+∞）展开的。傅氏复指数级数中的n 是从(－∞)到(＋∞)展开的。 14．周期信号x （t ）的傅氏三角级数展开式中：a n 表示(余弦分量的幅值)，b n 表示（正弦分量的幅值），a 0表示（直流分量）。 15．余弦函数只有（实频）谱图，正弦函数只有（虚频）谱图。 16．单位脉冲函数 0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分： 0()()f t t t dt δ∞ -∞ -=? ()f t 。这一性质称为（脉冲采样）17、 若x(t)的傅立叶变换是X(f),则x(kt)的傅立叶变换是（18、 测试装置输出波形无失真但有时间延迟的不失真测试条件是：装置的幅频特性为（常数），相 。 19、 x(t) 的频谱是X （f ）,y(t)的频谱是Y(f),若在频域内X(f)与Y(f)作相乘运算，则对应在时域内x(t)与 y(t)应作__卷积___ 20、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有（线性）关系最佳。
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容器几何尺寸：（1）容器的大小；（2）形状h/D；h/D为0.25时杀菌时间最短。 导热型圆罐的杀菌时间(扎丹)：t0=A(8.3hD+D2) 8.什么是致死率及部分杀菌量？ 致死率：致死率是热力致死时间的倒数，热力致死时间Ti的倒数1/Ti为在温度θi 杀菌1min所取得的效果占全部杀菌效果的比值,称为致死率. （以热处理时间为横坐标，以致死率为纵坐标图为致死率图。） 部份杀菌量：细菌在T℃温度时的热力致死时间为I分钟，在T℃加热了t钟，则在T℃温度下完成的杀菌程度为t/τ。 9.说明比奇洛基本推算法的基本原理，并用图表示杀菌时间的推算方法。 基本原理：找出罐头食品传热曲线和各温度时细菌热力致死时间性的关系，为罐头食品杀菌操作（理论上达到完全无菌程度）推算预定杀菌温度工艺条件下需要的加热冷却时间。（图自己补，分别是食品传热曲线，热力致死时间曲线，致死率曲线，三幅图加上文字表述） 9.杀菌方法的选择与酸度有什么关系？（网上找的） 食品的酸度对微生物耐热性的影响很大。对绝大多数微生物来说，在pH中性范围内耐热性最强，pH升高或降低都可减弱微生物的耐热性。特别是在偏酸性时，促使微生物耐热性减弱作用更明显。酸度不同，对微生物耐热性的影响程度不同。同一微生物在同一杀菌温度，随着pH的下降，杀菌时间可以大大缩短。所以食品的酸度越高，pH越低，微生物及其芽胞的耐热性越弱。酸使微生物耐热性减弱的程度随酸的种类而异，一般认为乳酸对微生物的抑制作用最强，苹果酸次之，柠檬酸稍弱。由于食品的酸度对微生物及其芽胞的耐热性的影响十分显著，所以食品酸度与微生物耐热性这一关系在罐头杀菌的实际应用中具有相当重要的意义。 酸度高，pH低的食品杀菌温度低一些，时间可短一些； 酸度低，pH高的食品杀菌温度高一些，时间长一些。 10.为什么要进行反压冷却？如何进行操作？（网上找的） 为减少冷却阶段罐内外压力差防止容器变形、损坏玻璃罐跳盖等现象，常采用反压冷却。 加压冷却（反压冷却）：在通入冷却水的同时通入一定的压缩空气。 （要注意的是，杀菌锅温度声高到了杀菌温度T，并不意味着罐内食品温度也达到了杀菌温度的要求，实际上食品尚处于加热升温阶段。对流传热型食品的温度在此阶段内常能迅速上升，甚至于到达杀菌温度。而导热型食品升温很慢，甚至于开始冷却时尚未能达到杀菌温度。因此冷却时需要加反压） 操作： 一般高温杀菌115～1210C，需打入137.3～166.7kPa的压力。 杀菌釜内反压力的大小，以使杀菌釜内总压力（蒸汽压力与补充压力之和平等于 或稍大于罐内压力与允许压力差Δp允的好，即： p釜＝p 釜蒸＋p反≥p2－Δp允 p反＝p2 －p釜蒸－Δp允 反压杀菌冷却时所补充的压缩空气应使杀菌釜内压力恒定，一直维持到镀锡罐内 压力降到1＋Δp允大气压，玻璃罐内压力降到常压时才可停止供给压缩空气。 11.说明内容物腐败变质的类型，分析其原因。 胀罐：从程度分隐胀、轻胀、硬胀 从性质分：理化性胀罐、细菌性胀罐。氢胀：［H+］↑→罐壁腐蚀→ H2↑假胀：装量过多，真空度低 教育资料
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谭老师复习思考题 组织结构、功能与疾病 1．细胞的基本结构与功能。 2．上皮组织的特点及其在人体功能活动中的作用。 3．白血细胞有几种类型，在疾病中的意义如何？ 4．骨和软骨在结构和功能上的主要差别是什么？ 5．神经元和神经胶质细胞的分类及其功能意义，适当联系学习记忆的神经调节。 人体调节网络 1．各种内分泌细胞的形态特征及其分泌激素。 2．内分泌激素主要通过哪些途径对人体功能活动发挥调节作用？ 3．免疫细胞和抗原呈递细胞的主要功能是什么？免疫调节有何意义？ 人体胚胎学 1.受精的概念及其意义。 2.三胚层胚盘的形成及其意义。 王老师复习思考题 心脏 1．心脏的瓣膜、腱索、乳头肌的位置、形态和功能 《人体系统解剖学》P146 瓣膜：每个人的心脏内都有四个瓣膜。即连结左心室和主动脉的主动脉瓣、连结右心室和肺动脉的肺动脉瓣、连结左心房和左心室的二尖瓣和连结右心房和右心室的三尖瓣。 二尖瓣由前（大）瓣和后（小）瓣两叶组成。三尖瓣由前、后、隔瓣三个瓣叶组成。主动脉瓣和肺动脉均由三个瓣叶组成。瓣叶正常时是菲薄的、光滑的、富有弹性的。它们均起单向阀门作用，使血液只能从一个方向流向另一个方向而不能倒流。 腱索： 乳头肌： 2．心脏传导系统的组成、生理功能和病理意义。 心脏传导系统位于心壁内，由特殊分化的心肌细胞构成，有特殊心肌纤维组成的传导系统，其功能是产生并传导冲动，使心房肌和心室肌按正常节律有顺序地收缩、舒张。心传导系包括窦房结、结间束、房室结、房室束及其分支、浦肯野纤维网。
（一）窦房结 窦房结是心的正常起搏点，位于上腔静脉和右心房交界处、界沟上端的心外膜深面。窦房结发出的冲动传至心房肌，使心房收缩，同时经结间束传至房室结。 （二）结间束 心房的一些心肌细胞具有特殊电生理性能，构成前、中、后3条结间束，将窦房结的冲动传至房室结。 （三）房室结 房室结位于Koch三角的心内膜深面，呈扁椭圆形。房室结将来自窦房结的冲动传向心室。正常情况下房室结不产生冲动，但在窦房结的冲动产生或结间束的冲动传导障碍时可产生冲动，导致心律失常。 （四）房室束 房室束又称His束，起自房室结，穿过右纤维三角，沿室间隔膜后下缘前行，至室间膈肌部的顶端分为左右束支。 （五）左右束支和浦肯野纤维网 左束支呈扁带状，沿室间隔左侧深面下行，分为前后两支，分别至左心室前、后壁，再分支达乳头肌根部，交织形成浦肯野纤维网，。 右束支呈圆索状，沿室间隔右侧深面下行，经隔缘肉柱达前乳头肌根部，再分散形成浦肯野纤维网，分布于乳头肌和右心室肌。 3．血液循环途径和功能特点。 血液循环分为体循环和肺循环 肺循环：右心室--肺动脉--肺中的毛细管网--肺静脉--左心房 体循环：左心室--主动脉--身体各处的毛细管网---上下腔静脉--右心房 血液循环路线:左心室→(此时为动脉血)→主动脉→各级动脉→毛细血管(物质交换)→(物质交换后变成静脉血)→各级静脉→上下腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管(物质交换)→(物质交换后变成动脉血)→肺静脉→左心房→最后回到左心室,开始新一轮循环。其中,从左心室开始到右心房被称为血液体循环,从右心室开始到左心房被称为血液肺循环 血液的功能：《医学生理学》P46 血液循环的功能：《医学生理学》P65
机械工程测试技术课后习题答案
机械工程测试技术课后 习题答案 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
第三章：常用传感器技术 3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。 传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 如图所示的气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p ，当p 发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。 3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。 答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。 物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？ 答： （1）金属电阻应变片是基于金属导体的“电阻应变效应”， 即电阻材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化的现象，其电阻的相对变化为()12dR R με=+； （2）半导体应变片是基于半导体材料的“压阻效应”，即电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的现象，其电阻的相对变化为dR d E R ρλερ == 。 3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S 0=2，R =120Ω，设工作时其 应变为1000με，问ΔR =？设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1）无应变时电流指示值；2）有应变时电流指示值；3）试分析这个变量能否从表中读出？ 解：根据应变效应表达式R /R =S g 得 R =S g R =2100010-6120=0.24 1）I 1=1.5/R =1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I 2=1.5/(R +R )=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA 图3-105 题3-4图
工程测试技术答案第三版孔德仁主编
第1章测量的基础知识 书本： 1-1.欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么？ 答：①用来做比较的标准必须是精确已知的，得到公认的； ②进行比较的测量系统必须是工作稳定的，经得起检验的。 1-2.非电量电测法的基本思想是什么？ 答：基本思想：首先要将输入物理量转换为电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。 1-3.什么是国际单位制？其基本量及其单位是什么？ 答：国际单位制是国际计量会议为了统一各国的计量单位而建立的统一国际单位制，简称SI，SI制由SI单位和SI单位的倍数单位组成。 基本量为长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、发光强度，其单位分别为米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔。 1-4.一般测量系统的组成分几个环节？分别说明其作用？ 答：一般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指示仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备。 传感器是整个测试系统实现测试与自动控制的首要关键环节，作用是将被测非电量转换成便于放大、记录的电量；
中间变换（信号调理）与测量电路依测量任务的不同而有很大的伸缩性，在简单的测量中可完全省略，将传感器的输出直接进行显示或记录；信号的转换（放大、滤波、调制和解调）； 显示和记录仪器的作用是将中间变换与测量电路出来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来； 数据处理仪器、打印机、绘图仪是上述测试系统的延伸部分，它们能对测试系统输出的信号作进一步处理，以便使所需的信号更为明确。 1-5.举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么？ 答：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量，可分为直接比较和间接比较两种。 直接将被测量和标准量进行比较的测量方法称为直接比较；利用仪器仪表把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接收的形式，在测量系统的输出端显示出来，弹簧测力。 间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。利用位移传感器测速度。 1-6.根据你的理解，谈谈测试技术的内涵。 PPT:与书本一致。 第2章工程信号及其可测性分析 书本：
机械工程测试技术课后答案
. 思考题与习题 0-1 举例说明什么是测试？ 答：⑴测试的例子：为了确定一端固定的悬臂梁的的固有频率，可以采用锤击法对梁尽享激振，在利用压力传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。 ⑵结论：由本例可知，测试是指确定被测对象悬臂梁固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段-激振。拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息过程。 0-2 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要组成部分的作用。 答：⑴：测试系统的方框图如图0-1所示。 ⑵：各部分的作用如下。 传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算。滤波和分析；信号显示、记录环节将来至信号处理环节的信号显示或存储；模数转换和数模转换是进行模拟信号与数字信号的相互转换，以便于用计算机处理。 0-3 针对工程测试技术课程的特点，思考如何学习该门课程？ 答：本课程具有很强的实践性，只有在学习过程中密切联系实际，加强实验，注意物理概念，才能真正掌握有关知识。 在教学环节中安排与本课程相关的必要的实验及习题，学习中学生必须主动积极的参加实验及完成相应的习题才能受到应有的实验能力的训练，才能在潜移默化中获得关于动态测试工作的比较完整的概念，也只有这样，才能初步具有处理实际测试工作的能力。 思考题与习题 1-1 信号的分哪几类以及特点是什么？ ⑴、 按信号随时间的变化规律分为确定性信号和分确定性信号，确定信号分为周期信号（包括谐波信号和一般周 期信号）和非周期信号（准周期信号和以便非周期信号）；非确定性信号包括平稳随机信号（包括各态历经信号和非各态历经信号）和非平稳随机信号。 ⑵、 按信号幅值随时间变化的连续性分类，信号包括连续信号和离散信号，其中连续信号包括模拟信号和一般模 拟信号，离散信号包括一般离散信号和数字信号。 ⑶、 按信号的能量特征分类，信号包括能量有限信号和功率有限信号。 1-2 什么是单位脉冲函数)(t δ？它有什么特性？如何求其频谱？ ⑴单位脉冲函数的定义 在ε时间内矩形脉冲()εδt （或三角形脉冲及其他形状脉冲）的面积为1，当0ε→时，()εδt 的极限()0 lim εεδt →， 称为δ函数。δ函数用标有“1”的箭头表示。显然()δt 的函数值和面积（通常表示能量或强度）分别为： ()()0 lim 00εεt δt δt t →∞=?==? ≠? ()()()0 lim lim 1εεεεδt dt δt dt δt dt +∞ +∞ +∞ -∞ -∞ -∞ →→===? ?? ⑵()δt 函数的性质 ①积分筛选特性。 当单位脉冲函数()δt 与一个在t=0处连续且有界的信号()x t 相乘时，其积的积分只有在t=0处得到()0x ，其余
机械工程测试技术课本习题及参考答案
第二章 信号描述及其分析 【2-1】 描述周期信号的频率结构可采用什么数学工具? 如何进行描述? 周期信号是否可以 进行傅里叶变换? 为什么? 参考答案：一般采用傅里叶级数展开式。根据具体情况可选择采用傅里叶级数三角函数展开式和傅里叶级数复指数函数展开式两种形式。不考虑周期信号的奇偶性,周期信号通过傅里叶级数三角函数展开可表示为: n A =(2022()cos T n T a x t n tdt T ω-=? 2 02()sin T n T b x t n tdt T ω-=? ) 式中，T 为信号周期, 0ω为信号角频率, 02T ωπ=。 n A ω-图为信号的幅频图, n ?ω-图为信号的相频图。 周期信号通过傅里叶级数复指数函数展开式可表示为: n C 是一个复数,可表示为: n C ω-图为信号的幅频图, n ?ω-图称为信号的相频图。 ▲ 不可直接进行傅里叶变换,因为周期信号不具备绝对可积条件。但可间接进行傅里叶 变换。参见书中第25页“正弦和余弦信号的频谱”。 【2-2】 求指数函数()(0,0)at x t Ae a t -= >≥的频谱。 参考答案：由非周期信号的傅里叶变换，()()j t X x t e dt ωω∞ --∞ = ? ，得 由此得到，幅频谱为：()A X ω= 相频谱为： ()arctan()a ?ωω =- 【2-3】 求周期三角波（图2-5a ）的傅里叶级数（复指数函数形式） 参考答案：周期三角波为： (2)20()(2)02 A A t T t x t A A T t t T +-≤