《測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》期末試題及答案_-..

1、第一章信號(hào)及其描述(一)填空題1、測(cè)試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依靠它們來(lái)傳輸?shù)?。這些物理量就 是 信號(hào),其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)。2、信號(hào)的時(shí)域描述，以 時(shí)間為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以 頻率為獨(dú)立變量。3、周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：離虺,諧波型 ，收斂性二4、非周期信號(hào)包括瞬態(tài)非周期 信號(hào)和準(zhǔn)周期信號(hào)。5、描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有均值 -均方值 x2,方差 x2;。6、對(duì)信號(hào)的雙邊譜而言，實(shí)頻譜(幅頻譜)總是 偶 對(duì)稱(chēng),虛頻譜(相頻譜)總是 奇對(duì)稱(chēng)。(二)判斷對(duì)錯(cuò)題(用，或X表示)1、各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過(guò)程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。(v)2、信號(hào)的時(shí)域

2、描述與頻域描述包含相同的信息量。(v )3、非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。(x )4、非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。(x )5、隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。(v )(三)簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、求正弦信號(hào)x(t) x0sin t的絕對(duì)均值科國(guó)和均方根值xrms。2 一,、一一2、 求正弦信號(hào)x(t) x0sin( t )的均值 x,均萬(wàn)值 x ,和概率留度函數(shù) p(x)。atcos 0t0e at sin 0t(a|t| T的傅立葉變換。|t| T0,t 0)的頻譜。3、 求指數(shù)函數(shù)x(t) Ae (a 0,t 0)的頻譜。4、求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù) x(t)5、求指數(shù)衰減振蕩信號(hào) x(t)

3、第二章測(cè)試裝置的基本特性(一)填空題sin工，則輸出信號(hào)y(t)的頻率為2-、，一，一,，11、某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(j ) ，輸入信號(hào)x(t)2j 11/2,幅值 y ，2/2,相位-45。2、試求傳遞函數(shù)分別為一1.5一 和 一3.5s 0.5s241 2n1.4 ns n2的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。1233、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有 傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式和傅里葉變換。4、當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出 y(t)與輸入x(t)之間的關(guān)系為y(t) AOx(t t)時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 延時(shí) 測(cè)試。 此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為 H( j ) 。5、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳

4、感器所感知的被測(cè)量 越小。6、 一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有線(xiàn)性 關(guān)系為最佳。(二)選擇題1、4不屬于測(cè)試系統(tǒng)的靜特性。(1)靈敏度(2)線(xiàn)性度(3)回程誤差(4)阻尼系數(shù)2、從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 3 響應(yīng)的卷積。(1)正弦(2)階躍(3)脈沖(4)斜坡3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為 Qi()和Q2()，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性為2。,、，、Q1( )Q2(),、，、(1)Qi()Q2( )(2) Qi( ) Q2( )(3)J ；(4)Qi()Q2()Q1() Q2()4、 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 4。(1)存在，但5%(2)存在，但1(3)在時(shí)

5、間常數(shù)很小時(shí)存在(4)不存在5、忽略質(zhì)量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)是 2系統(tǒng)。(1)零階 (2) 一階(3)二階(4)高階6、 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是3 q(1)固有頻率 (2)線(xiàn)性度 (3)時(shí)間常數(shù) (4)阻尼比7、用階躍響應(yīng)法求一階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值1倍所經(jīng)過(guò)的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)。（1） 0.632（2） 0.865（3） 0.950（4） 0.982（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用，或X表示）1、 一線(xiàn)性系統(tǒng)不滿(mǎn)足“不失真測(cè)試”條件，若用它傳輸一個(gè)1000Hz的正弦信號(hào)，則必然導(dǎo)致輸出波形失真。（x）2、在線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng)的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱(chēng)為傳遞函

6、數(shù)。（ v ）3、當(dāng)輸入信號(hào)x（t）一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出 y（t）將完全取決于傳遞函數(shù) H （s）,而與該系統(tǒng)的物理模型無(wú)關(guān)。（v）4、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（v ）5、測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。（x ）6、幅頻特性是指響應(yīng)與激勵(lì)信號(hào)的振幅比與頻率的關(guān)系。（x ）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、什么叫系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系？2、答：定常線(xiàn)性系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧信號(hào)的激勵(lì)下，系統(tǒng)的頻率特性稱(chēng)為系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。頻率響應(yīng)函數(shù)是描述系統(tǒng)的簡(jiǎn)諧輸入和相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)輸出的關(guān)系。3、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？4、答：靜態(tài)特性包含靈敏度、線(xiàn)性度、回程誤差。動(dòng)態(tài)

7、特性包括時(shí)間常數(shù)、諧振頻率和固有頻率、阻尼比。5、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？6、答：幅值特性曲線(xiàn)是一條平行于3軸的直線(xiàn)，相頻特性曲線(xiàn)是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的斜率為-t0的直線(xiàn)。_,_一、一1_u7、某測(cè)試裝置為一線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為H （s）。求其對(duì)周期信號(hào)0.005s 1x（t） 0.5cos10t 0.2cos（100t 45 ）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng) y（t）。8、解：求傳遞函數(shù)的幅頻特性與相頻特性，利用疊加性求輸出.一 19、將信號(hào)cos t輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為 H（s） 的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過(guò)程在內(nèi)的輸出y（t）的表達(dá)式。1 s解：求傳遞函數(shù)的幅頻特性與相頻特性，然后用定義求輸出

8、。 第三章常用傳感器（一）填空題1、屬于能量控制型的傳感器有電阻溫度計(jì)，電容式測(cè)振儀等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有熱電偶溫度計(jì)、彈性壓力計(jì)等（每個(gè)至少舉例兩個(gè)）。2、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用導(dǎo)體形變 引起的電阻變化,后者利用半導(dǎo)體電阻率變化引起的電阻變化。3、為了提高變極距電容式傳感器的靈敏度、線(xiàn)性度及減小外部條件變化對(duì)測(cè)量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用差動(dòng)式工作方式。4、壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式：電荷 放大器和電壓 放大器,后接 電荷放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)度的限制。5、渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的渦電流 效應(yīng)

9、。6、磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是mv（m/s）。7、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng) 而工作的。（二）選擇題1、電阻應(yīng)變片的輸入為2 。（1）力（2） 應(yīng)變 （3）速度 （4）加速度2、結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠.J3_的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。（1）本身物理性質(zhì)（2）體積大?。?）結(jié)構(gòu)參數(shù)（4）電阻值3、不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（1）位移 （2）材質(zhì)鑒別（3）探傷（4）非金屬材料4、變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成一2關(guān)系。（1）非線(xiàn)性 （2）線(xiàn)性（3）反比 （4）平方5、半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是二。（1）長(zhǎng)度 （2）截面積（3）電阻率（4）高通6、壓電式傳感

10、器輸出電纜長(zhǎng)度的變化，將會(huì)引起傳感器的3產(chǎn)生變化。（1）固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏度（4）壓電常數(shù)7、在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是4傳感器。（1）電容式 （2）壓電式（3）電阻式 （4）電渦流式8、自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度 S與 之間的關(guān)系是：S=4。,、.122（1） k （2） k （3） k（4）k9、光電倍增管是利用2效應(yīng)制成的器件。(1)內(nèi)光電(2)外光電 (3)光生伏特(4)阻擋層(三)判斷對(duì)錯(cuò)題(用，或X表示)1、滑線(xiàn)變阻器式傳感器不適于微小位移量測(cè)量。(V )2、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器(，)3、壓電加速度計(jì)

11、的靈敏度越高，其工作頻率越寬。( X)4、磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。( X)(四)簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、哪些傳感器可選作小位移傳感器？2、渦流傳感器測(cè)量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？渦流式傳感器能否測(cè)量大位移量？為什么？3、電渦流傳感器除了能測(cè)量位移外，還能測(cè)量哪些非電量？4、電渦流傳感器能否測(cè)量塑料物體移動(dòng)的位移？若能測(cè)量理由是什么？不能測(cè)量理由是什么？應(yīng)采取什么措施 改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測(cè)量了。5、壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么？6、試用雙螺管線(xiàn)圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)力傳感器。(1) 用簡(jiǎn)圖說(shuō)明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)要說(shuō)明其

12、作用原理；(2) 兩個(gè)線(xiàn)圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說(shuō)明如何接法。7、某電容傳感器(平行極板電容器)的圓形極板半徑r 4(mm),工作初始極板間距離0 0.3(mm),介質(zhì)為空氣。問(wèn)：(1) 如果極板間距離變化量1( m),電容的變化量 C是多少？ 如果測(cè)量電路的靈敏度 k1 100(mV/ pF),讀數(shù)儀表的靈敏度k2 5 (格/ mV)在 1( m)時(shí), 讀數(shù)儀表的變化量為多少？第四章 信號(hào)調(diào)理、記錄和顯示(一)填空題1、電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為電壓或電流輸出的裝置。2、在橋式測(cè)量電路中，按照激勵(lì)電源的類(lèi)型的性質(zhì).電橋可分為直流和交流電橋。3、在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)工作

13、時(shí)阻抗參與變化的橋臂數(shù)可將其分為半橋與全橋測(cè)量電路。4、調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正(余)弦信號(hào)與被測(cè)信號(hào)相乘,使高頻信號(hào)的幅值隨被測(cè)信號(hào)的變化而變化。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的相乘。5、調(diào)頻波的解調(diào)又稱(chēng)為鑒頻。6、調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的幅值 控制一個(gè)振蕩器,使其輸出為等幅波，而 頻率 與信號(hào)電壓成正比。7、常用濾波器的上、下截止頻率八、九2的定義為幅頻特性曲線(xiàn)降為最大值的y廠(chǎng)倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率，、2其帶寬B fc2 fc1,若為倍頻程濾波器 。1與fc2的關(guān)系為fc2 2fd。8、 RC低通濾波器中RC值愈 a,則上截止頻率愈低。(二)選擇題1、設(shè)有一電路，R1是工作橋臂，R2,R3,R

14、4是固定電阻，且R1R2R3R4。工作時(shí)R R 2 R ,則電橋輸出電壓 ey()。e0為電橋的電源電壓。RiRiRi(1)e0(2) e0(3) e04R12R1R12、調(diào)幅過(guò)程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào) (1)相乘 (2)相除 (3)相加(4)2 R1(4)相減3、電路中鑒頻器的作用是。(1)使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓(3)使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?、一選頻裝置，其巾I一頻特性在 f2(1)低通 (2)高通 (3)帶通(2)使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫?4)使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鲄^(qū)間近于平直，在 f20區(qū)間急劇衰減，這叫 (4)帶阻濾波器。5、 一帶通濾波器，其中心頻率是(1) f0 B f0 B

15、f0, -3dB帶寬是B ,則濾波器的品質(zhì)因數(shù) Q等于(3) f0B(4) f0/B（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用，或X表示）1、平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。（ V ）2、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。（X）3、帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。（x ）4、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。（，）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？交流電橋應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？2、 答：可以使Uac=Uad,這時(shí)G中無(wú)電流通過(guò)。當(dāng) G中無(wú)電流時(shí)叫做“電橋平衡”。直流：R1R3=R2R4,交流: Z1Z3=Z2Z43、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種

16、？4、答：三種，同步解調(diào)、整流檢波解調(diào)、相敏檢波解調(diào)5、抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定？6、相關(guān)濾波器的的基本原理是什么？舉例說(shuō)明其工程應(yīng)用。7、答：使信號(hào)中特定的頻率成分通過(guò)，同時(shí)極大地衰減其他頻率成分。8、以阻值R 120 ，靈敏度S 2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓V0 3V ,若其負(fù)載電阻為無(wú)窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變2000。（1）求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度。（2）求雙臂電橋的輸出電壓及其靈敏度9、若x（t）為調(diào)制信號(hào)，y（t） cos2 f&為載波，Xm （t）為調(diào)幅波（如圖所示）（1）利用傅里葉變換性質(zhì)說(shuō)明調(diào)幅過(guò)程的原理。（2）

17、畫(huà)出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。參考答案第一章信號(hào)及其描述（一）1、信號(hào)；2、時(shí)間（t）,頻率（f）; 3、離散性，諧波性，收斂性；4、準(zhǔn)周期，瞬態(tài)非周期；5、均值22均萬(wàn)值 X ,方差 X ； 6、偶，奇；（二）1、，；2、，；3、X；4、X；5、V；2（三）1、純，泉；2、0,1；3、一A；4、Tsinc（2f 0）T Tsinc（2f 0）T；22x0 cos（ t ） a j2 f5、2202；a 4 f 0 j4 fa第二章測(cè)試裝置的基本特性（一）1、1/2,1/J2,45 ;2、123; 3、傅立葉變換法，濾波器法；4、Ae jt0；5、被測(cè)量；6、線(xiàn)性;（二）（4） （3） （2）

18、 （4） （2） （3） （1）（三）X V V V X X（四）略第三章常用傳感器(一)1、電阻、電感、電容、渦流；壓電、磁電；2、金屬絲的幾何變形，半導(dǎo)體材料的電阻率變化；3、差動(dòng)；4、電荷，電壓，電荷； 5、渦電流；6、mv / (m/s); 7、壓電效應(yīng)。(二)(2) (3) (4) (2) (3), (3) (4) (4) (2)(三)，X X(四)略第四章信號(hào)調(diào)理、處理和記錄(一)1、電壓或電流；2、激勵(lì)電壓；3、橋臂數(shù)；4、相乘，相乘；5、鑒頻；6、幅值，頻率；7、幅頻特性曲線(xiàn) 降為最大值的 了，一倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率；B fc2fc1 ； fc2 2fc1, 8、大；C4C

19、 CCx 2(二)(1) (1) (3) (2) (4)(三)，XXV(四)略河北科技大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期 傳感器與測(cè)試技術(shù)期末考試試卷 一、填空(每空1份，共20分)1 .測(cè)試技術(shù)的基本任務(wù)是獲取有用的信息2 .從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù) 的卷積。3 .信號(hào)的時(shí)域描述，以 時(shí)間為獨(dú)立變量;而信號(hào)的頻域描述，以 頻率為獨(dú)立變量。4 .如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz,為了防止在時(shí)域采樣過(guò)程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于100Hz。5 .在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)其激勵(lì)電壓的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋。6 .金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前

20、者利用 導(dǎo)體機(jī)械形變引起的電阻變化，后者利用半導(dǎo)體電阻率 變化引起的電阻變化。7 .壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng)而工作的。8 .帶通濾波器的上下限截止頻率為fC1、fC2,其帶寬B =fc2- fc1 ；若其帶寬為1/3倍頻程則fC2 = fC1。9 .屬于能量控制型的傳感器有 、等。10 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為調(diào)幅、 調(diào)頻 、調(diào)相 。11 相關(guān)濾波的工作原理是 。12測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用傳I弟 函數(shù)、頻率響應(yīng) 函數(shù)和脈沖響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。二、選擇題(把正確答案前的字母填在空格上，每題 1分，共10分)12 不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是 信號(hào)。A 復(fù)雜周期B非

21、周期 C瞬態(tài)D隨機(jī)13 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程必須。A連續(xù) B統(tǒng)計(jì)特征與時(shí)間無(wú)關(guān) C各態(tài)歷經(jīng) D統(tǒng)計(jì)特征等于時(shí)間平均14 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 。A 固有頻率B 阻尼比 C 時(shí)間常數(shù)D 靈敏度15 系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的輸出量之間的最 大差值稱(chēng)為。A 回程誤差 B絕對(duì)誤差C相對(duì)誤差D非線(xiàn)性誤差16 電阻應(yīng)變片的輸入為 。A 力B 應(yīng)變 C速度 D加速度17 用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。A傳遞函數(shù)B互相關(guān)函數(shù)C互譜密度函數(shù)D相干函數(shù)18 為使電纜的長(zhǎng)短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用 放大器。A 電壓 B電荷 C微分 D積

22、分19 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量而且不受油污等介質(zhì)影響的是傳感器。A電容式 B壓電式 C電阻式 D電渦流式9 .信號(hào)分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號(hào)的頻率,A重放速度放快10 . 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 B重放速度放慢可將磁帶 ,也可達(dá)到分析的目的。C重放速度不變D多放幾次A存在，但5%B存在，但1C在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在D不存在、判斷題（用，或X表示，在正確的題目對(duì)應(yīng)的括號(hào)里填，反之填X,每題1分，共10分）1 .2.3.4.5.6.7.8.9.10.()非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。渦流傳感器屬于

23、有源傳感器?；€(xiàn)變阻器式傳感器不適于微小位移量的測(cè)量。）窗函數(shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)所引起的誤差越小。）恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。）隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。）壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。）若系統(tǒng)是完全線(xiàn)性的，則輸入輸出的相干函數(shù)一定為1。四、簡(jiǎn)答題（每題 5分,知8Asin 0t共30分)期 方1sin 3 0t3波 的 傅 立 葉 級(jí)1-sin5 0t5試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說(shuō)明其頻譜特點(diǎn)。2.二階測(cè)試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試，如何確定其取值范圍?3.4.信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)?何謂不失真測(cè)試？實(shí)現(xiàn)測(cè)試不

24、失真的測(cè)試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何?6.（1） 這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么?（2）從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？5.為什么在動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕?五、計(jì)算題(共14分)1 .( 6分)已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為1H(),式中 0.05s1 j當(dāng)輸入信號(hào)為x(t) 0.6cos(60t) 0.5cos(100t 45 )時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出 y(t)2. (4分)有一信號(hào)x(t) Acos( t )，初始相角為一隨機(jī)變量;試求1)求其自相關(guān)函數(shù)；2)確定其均值和方差。3. (4分)以阻值R 120 ，靈敏度S 2.5的電阻絲應(yīng)變片與

25、阻值為 120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V,并假定負(fù)載電阻無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?000 時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓六、應(yīng)用題(共16分)1. (6分)某車(chē)床加工外圓表面時(shí)，表面振紋主要是由主軸箱轉(zhuǎn)動(dòng)軸上齒輪不平衡慣性力使主軸箱振動(dòng)所引起，實(shí)驗(yàn)測(cè)得振紋的頻譜如圖 2 (a)所示，主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)示意圖如圖 2(b)所示，傳動(dòng)軸I、n和主軸山上的齒輪 齒數(shù)分別為Z1 = 30, Z 2 = 40, Z 3=20, Z 4=50,傳動(dòng)軸I的轉(zhuǎn)速為 n 1 = 2000轉(zhuǎn)/分(根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可知：傳動(dòng) 軸n的轉(zhuǎn)速為n 2 = 1500轉(zhuǎn)/分，主軸出的轉(zhuǎn)速為 n 2 = 600轉(zhuǎn)/分)

26、，試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對(duì)加工表 面的振紋影響較大？為什么？(a)(b)2. （10分）欲測(cè)13t圖3（a）所示簡(jiǎn)直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（固有頻率和阻尼比），（1）請(qǐng)從現(xiàn)有設(shè)備中選擇，并用框圖表示測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成，簡(jiǎn)述測(cè)試過(guò)程；（2）測(cè)得該梁的幅頻特性曲線(xiàn)如圖3 （b）所示，根據(jù)該曲線(xiàn)如何確定簡(jiǎn)直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（給出原理、公式并在圖中表示）（現(xiàn)有設(shè)備：壓電式加速度計(jì)、壓電式力傳感器、磁電式速度計(jì)、電阻應(yīng)變片、電荷放大器、功率放大器、圖 3 (a)信號(hào)發(fā)生器、激振器、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、顯示設(shè)備）圖 3 (b)河北科技大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳感器與測(cè)試技術(shù)期末考試試卷參考答案填空（每

27、空1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共 20分）1 .獲取有用的信息2,脈沖響應(yīng)函數(shù)3 .時(shí)間（t）、頻率f或（）4 . 100Hz5 .激勵(lì)電壓（或工作電壓或橋壓或電源）6 .導(dǎo)體機(jī)械形變、半導(dǎo)體電阻率的（或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)）7 .壓電效應(yīng)8 . 心 口、啦（或 1.26）9 .電阻式傳感器、渦電流傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等，答對(duì)任何兩個(gè)均得2分10 . 調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相11 .同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)/同頻檢測(cè)原理12 . 傳遞、頻率響應(yīng)、脈沖響應(yīng)二、選擇題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10分）15 D B C A B610 D B D B D三、判斷題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分

28、，共10分）1 5 xC6 10 VxVxV四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1. . （5 分）3A凱8AM BAL_0 皿552分頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性3分（每答對(duì)一個(gè)得1分）2. . （5 分）固有頻率（n）和阻尼比（）3 分（每答對(duì)一個(gè)得1.5分）為了實(shí)現(xiàn)不失真，阻尼比（）取值 0.6 0.8; 工作頻率取值小于等于 0.582分（每答對(duì)一個(gè)得1分）3. （5 分）輸出y（t）與輸入x（t）滿(mǎn)足關(guān)系y（t）=A 0x（t-t 0）,其中A和t0為常數(shù),則為不失真測(cè)試。2分或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確2分，不完整1分，錯(cuò)誤不得分。實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的測(cè)試裝置的幅頻特性為A（ 3）

29、= A0=常數(shù) 1.5 分相頻特性為6 （ 3 ）= t01.5 分或者用文字表述，表述正確同樣得分。4. （5 分）（1）電壓幅值調(diào)理（或者放大）1分（2）濾波（或者濾去高頻）2 分（3）隔離直流分量（或者隔直）1分（4）如原信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)）1 分5. （5 分）動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋（1分），即使各橋臂均為電阻，由于導(dǎo)線(xiàn)間存在分布電容（13分）。5 分分），相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡（ 其它的表述酌情給分。6. （5 分）（1）互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)。2 分（2）頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同1 分相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位1分幅值信息：此波形的振幅是兩個(gè)正弦波振幅乘積的一半1 分五、計(jì)算題（共14分）1. （6分） x（t） 0.6cos（60t） 0.5cos（100t 45 ） 令 x1（t） 0.6cos（60t） , x2（t） 0.5