機械工程測試技術基礎試題答案

1、word 教育資料（二）判斷對錯題（用或X表示）1、 各態(tài)歷經(jīng)隨機過程一定是平穩(wěn)隨機過程。（）2、 信號的時域描述與頻域描述包含相同的信息量。（）3、 非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。（）4、 非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。（）5、隨機信號的頻域描述為功率譜。（）（二）1、“； 2、2;3、X；4、X；5、“；1、 一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”條件，若用它傳輸一個1000Hz 的正弦信號，則必然導致輸岀波形失真。（）2、在線性時不變系統(tǒng)中，當初始條件為零時，系統(tǒng)的輸岀量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。（ ）3、當輸入信號x（t）一定時，系統(tǒng)的輸出y（t）將完全取決于傳遞函數(shù)H

2、（s），而與該系統(tǒng)的物理模型無關。（）4、 傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。（）5、 測量裝置的靈敏度越高，其測量圍就越大。（）6、幅頻特性是指響應與激勵信號的振幅比與頻率的關系。（）（三）X V V V X X（三）判斷對錯題（用或X表示）1、 滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（）2、 渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（）3、 壓電加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）4、 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）（三）V V X X（二）選擇題1、 _ 不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。（1）靈敏度 （2）線性度（3）回程誤差（4）阻尼系數(shù)2、 從時域上看，系統(tǒng)的輸

3、岀是輸入與該系統(tǒng) _ 響應的卷積。（1）正弦（2）階躍（3）脈沖斜坡3、 兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為Q1（）和Q2（），則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為 _。Q1（ ）Q2（）（1）Q1（）Q2（）（2）Q1（） Q2（）（3）12（4）Q1（）Q2（）QM ） Q2（）4、一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調(diào)量（1）存在，但5%3）在時間常數(shù)很小時存在5、 忽略質(zhì)量的單自由度振動系統(tǒng)是 _系統(tǒng)。1）零階（2） 一階（3） （4）高階6、 一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是。（1）固有頻率（2）線性度（3）時間常數(shù)（4）阻尼比7、用階躍響應法求一階裝置的動態(tài)特性參數(shù)，可取輸岀值達到穩(wěn)態(tài)值常數(shù)。(1)0.632(

4、 2) 0.865(3) 0.950(4) 0.982（二） （4） （3） （2） （4） （2） （3） （1）（二）選擇題1、 電阻應變片的輸入為_ 。（1 ）力（2） 應變 （3） 速度 （4）加速度2、 結構型傳感器是依靠_ 的變化實現(xiàn)信號變換的。（1）本身物理性質(zhì)（2 ）體積大?。?）結構參數(shù)（4）電阻值3、 不能用渦流式傳感器進行測量的是 _ 。（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 _ 關系。（1）非線性（2）線性（3）反比 （4）平方5、 半導體式應變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是 _ 。（2）存在，但1（

5、4）不存在_ 倍所經(jīng)過的時間作為時間word 教育資料（1）長度（2）截面積 （3）電阻率（4）高通6、 壓電式傳感器輸岀電纜長度的變化，將會引起傳感器的 _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、 在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是_ 傳感器word 教育資料（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，當氣隙變化時，其靈敏度S與 之間的關系是：S=9、 光電倍增管是利用效應制成的器件。（1）光電（2）外光光生伏特（4）阻擋層（二）（ 2）（ 3）（ 4）（ 2）（ 3），（ 3）（ 4）（ 4）（

6、 2） 第四章信號調(diào)理、記錄和顯示（二）選擇題1、 設有一電路,R1是工作橋臂，R2，R3，R是固定電阻，且R-iR2R3R4。工作時R1R12 R-i，則電橋輸出電壓ey（）oe0為電橋的電源電壓。/R1/R1 /R1/2 R1(1)e(2)-e(3)e0(4)e04R12R1R1R12、 調(diào)幅過程相當于在時域中將調(diào)制信號與載波信號o（1）相乘（2）相除（3）相加（4）相減3、電路中鑒頻器的作用是 _ 。（1）使高頻電壓轉變成直流電（2 ）使電感量轉變?yōu)殡妷毫浚?）使頻率變化轉變?yōu)殡妷鹤兓?）使頻率轉變?yōu)殡娏?、 一選頻裝置，其幅一頻特性在f2區(qū)間近于平直，在f20區(qū)間急劇衰減，這叫 _

7、濾波器。（1）低通 （2）高通（3）帶通（4）帶阻5、 一帶通濾波器，其中心頻率是f0，-3dB 帶寬是B，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q等于_ 。（1）f0B（ 2）f0B（ 3）f0B（ 4）f0：B第五章信號處理初步（二）判斷對錯題（用或x表示）1、 頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（）2、 A/D 轉換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（）3、 對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應。（）4、 窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（）5、互相關函數(shù)是偶實函數(shù)。（）6、 利用系統(tǒng)輸入 x（t）與輸出 y（t）的自功率譜密度函數(shù)，可求該系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)。（

8、）7、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸岀的相干函數(shù)一定為 1。（）（二） 1、X；2、v；3、“； 4、2;5、x；6、X；7、X；第六章振動測試（二）判斷對錯題（用或X表示）1、 壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（）2、 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（）3、 壓電式加速度計手持探針法測振時，加速度計的使用上限頻率最低。（）4、 壓電式加速度計的重量越輕，使用上限頻率越高，靈敏度越低。（）5、 渦流位移傳感器屬于絕對式拾振器。（）6、 低頻激振時，激振器的安裝固有頻率應比激振頻率高3 倍以上。（）7、 快速正弦掃描激振屬于寬帶激振法。（）8 脈沖錘的錘頭越軟，則激

9、勵的頻率圍越大。（）9、 在振動測試中，測得的激勵和響應之間的相位差包括了測試系統(tǒng)中所有儀器的相移。（）絕對式；6、力傳感器，加速度計；7、電荷放大器，電壓放大器；8、固有頻率，阻尼比，振型；9、參考（二） 1、X；2、X；3、“； 4、2;5、x；6、v；7、2;8、X；9、2;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）1._不能用確定的數(shù)學公式表達的信號是信號。A 復雜周期 B 非周期 C 瞬態(tài) D 隨機（1）k丄（2）k2(3)k(4)word 教育資料2._ 平穩(wěn)隨機過程必須word 教育資料A 連續(xù) B 統(tǒng)計特征與時間無關 C 各態(tài)歷經(jīng) D 統(tǒng)計特征等于時間

10、平均3._階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是。A 固有頻率 B 阻尼比 C 時間常數(shù) D 靈敏度4.系統(tǒng)在全量程，輸入量由小到大及由大到小時，對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸岀量之間的最大差值稱為。A 回程誤差 B絕對誤差 C 相對誤差 D 非線性誤差5._ 電阻應變片的輸入為。A 力 B 應變 C 速度 D 加速度6._用于評價系統(tǒng)的輸岀信號和輸入信號之間的因果性。A 傳遞函數(shù) B 互相關函數(shù) C 互譜密度函數(shù) D 相干函數(shù)7._為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應選用 _ 放大器。A 電壓 B 電荷 C 微分 D 積分8 在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量而且不受油污等介質(zhì)影響的是傳

11、感器。A 電容式 B 壓電式 C 電阻式 D電渦流式9.信號分析設備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號的頻率，可將磁帶_，也可達到分析的目的。A 重放速度放快 B 重放速度放慢C 重放速度不變 D 多放幾次10.一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調(diào)量 _。A存在，但5% B 存在，但1 C 在時間常數(shù)很小時存在 D 不存在三、判斷題(用或X表示，在正確的題目對應的括號里填，反之填X,每題 1 分，共 10 分)1.()非周期信號的頻譜是連續(xù)的2.()傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。3.()調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。4.()渦流傳感器屬于有源傳感器。5.()滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量

12、的測量。6.()窗函數(shù)頻譜的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。7.()恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。8()隨機激振屬于寬帶激振法。9.()壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10.()若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸岀的相干函數(shù)一定為1。四、簡答題(每題 5 分，共 30 分)1已 知 周 期 方 波 的 傅 立 葉 級 數(shù) 展 開 式 為試繪岀該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點2.二階測試裝置的兩個動態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實現(xiàn)不失真測試，如何確定其取值圍?3.何謂不失真測試？實現(xiàn)測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應如何?4.信號的預處理包括那些環(huán)節(jié)

13、？x(t)吐sinotsin 30t3sin 550tword 教育資料5.為什么在動態(tài)電阻應變儀上除了設有電阻平衡旋鈕外，還設有電容平衡旋鈕?6.測得兩個同頻正弦信號的相關函數(shù)波形如圖1,問：word 教育資料(1)這一波形是自相關函數(shù)還是互相關函數(shù)？為什么？（2）五、計算題（共從波形中可以獲得信號的哪些信息？14 分）1.（6 分）已知低通濾波器的頻率響應函數(shù)為2.（4 分）有一信號x（t） ACOS（ t ），初始相角為一隨機變量；試求 1 ）求其自相關函數(shù)；2）確定其均值和方差。3.（4 分）以阻值R 120，靈敏度S 2.5的電阻絲應變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為

14、4V，并假定負載電阻無窮大，當應變片的應變?yōu)?000 時，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓六、應用題（共 16 分）1.（ 6 分）某車床加工外圓表面時，表面振紋主要是由主軸箱轉動軸上齒輪不平衡慣性力使主軸箱振動所引起，實驗測得振紋的頻譜如圖2 （a）所示，主軸箱的傳動示意圖如圖2（b）所示，傳動軸I、H和主軸山上的齒輪齒數(shù)分別為乙=30,乙=40,乙=20,乙=50,傳動軸I的轉速為 n1= 2000 轉/分（根據(jù)傳動比計算可知：傳動軸H的轉速為n2= 1500 轉/分，主軸山的轉速為 n2= 600 轉/分），試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響較大？為什么？2.（10 分）

15、欲測試圖 3（a）所示簡直梁的動態(tài)特性參數(shù)（固有頻率和阻尼比），（1 ）請從現(xiàn)有設備中選擇，并用框圖表示測試系統(tǒng)構成，簡述測試過程；（2）測得該梁的幅頻特性曲線如圖3 （ b）所示，根據(jù)該曲線如何確定簡直梁的動態(tài)特性參數(shù)（給出原理、公式并在圖中表示）（現(xiàn)有設備： 壓電式加速度計、壓電式力傳感器、磁電式速度計、電阻應變片、電荷放大器、功率放大器、信號發(fā)生器、激振器、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、顯示設備）H()式中0.05s當輸入信號為x（t） 0.6cos（60t）0.5cos（100t 45 ）時，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出y(t)(b)word 教育資料圖 3 （b）一、選擇題（每題 1 分，答對得分，答錯不

16、得分，共10 分）1 5 D B C A B6 10 D B D B D二、判斷題（每題 1 分，答對得分，答錯不得分，共10 分）15xVxW610VxVxV三、簡答題（每題 5 分，共 30 分）1 .（ 5 分）3A兀r.J頻譜特點：離散性、諧波性、遞減性2 . （5 分）3分（每答對一個得 1 分）圖 3 (a)word 教育資料）取值 0.60.8;工作頻率取值小于等于 0.582 分（每答對一個得 1 分）3.（5 分）輸出 y（t）與輸入 x（t）滿足關系 y（t）=A0X（t-t0）,其中A和 10為常數(shù),固有頻率（n）和阻尼比（）3分（每答對一個得 1.5 分）為了實現(xiàn)不失真

17、，阻尼比（word 教育資料則為不失真測試。2分或者用文字描述上述關系，描述正確2 分，不完整 1 分，錯誤不得分。實現(xiàn)不失真測試的測試裝置的幅頻特性為 A(3)= Ao=常數(shù) 1.5 分相頻特性為 肛3)=to1.5 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)如原信號進行調(diào)制，則應先進行解調(diào)(或者解調(diào))1 分5.(5 分)動態(tài)電阻應變儀采用的是純電阻交流電橋(1 分)，即使各橋臂均為電阻，由于導線間存在分布電容(1 分)，相當于在各橋臂上并聯(lián)了一個電容，因此，除了電阻平衡

18、外，還須有電容平衡(3分)。5 分其它的表述酌情給分。6.(5 分)(1)互相關函數(shù)，因為是非奇非偶函數(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正弦波振幅乘積的一半1 分四、計算題(共 14 分)1. (6 分)x(t) 0.6cos(60t)0.5cos(100t45 )令x1(t)0.6cos(60t)，x2(t)0.5cos(100t 45 )根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性A( )11()2，( ) tan()由160，可以得到：yMt)0.6 0.316 cos(60t71

19、.565 )0.1896 cos(60t 71.565 )由2100，可以得到：A(1)1,1 (0.05 60)20.3161 分(1)arctg () arctg (0.05 60)71.5651 分word 教育資料A(2)10.1961分.1(0.05 100)2word 教育資料(2)arctg ( ) arctg(0.05 100)78.691 分由線性系統(tǒng)的疊加性可得21工A2方差：xTx(t)xdt1分T0 223.（ 4 分）單臂:R1R11UyU0U0S u02.5 100010642.5 103V2 分4R4 R0404雙臂:R1R1 c13UyU0U0S U02.5 1

20、00010645 10V2 分2R2 R0202五、應用題（共 16 分）1.（ 6 分）轉動軸 I 的轉動頻率為：2000/60=33.3HZ ；1 分轉動軸 II 的轉動頻率為：1500/60=25HZ;1 分轉動軸 III 的轉動頻率為：600/60=10HZ；1分與實驗測得振紋的頻譜圖比較可知軸II 上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響最大。32.（ 10 分）（1）（6 分）y2(t)0.196 0.5cos(100t 4578.69 )0.098cos(100t 123.69 )y(t)y1(t)y2(t)0.1896cos(60t71.565 )2.(4 分)自相關函數(shù)：Rx()

21、1Tlim Acos( tT0lim 1 : x(t) x(t )dt1)Acos (t ) )dtA2cos(均值:T0Ix(t)dt=2T0T0ToAcos( t2)dt=0 1 分word 教育資料測試系統(tǒng)組成框圖：（4 分）word 教育資料_測試過程(2 分)：信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號由功率放大器放大后傳送給激振器，激振器通過壓電式力傳感器 對簡支梁激振；壓電力傳感器拾取激振力信號，壓電加速度傳感器拾取振動信號，分別經(jīng)電荷放大器放大 后送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最后由顯示設備顯示頻率響應函數(shù)。(2)(4 分)幅頻特性峰值A0對應的頻率為簡支梁的固有頻率n； 2 分1半功率點(或者A?；蛘?0.7

22、07Ao)對應的頻率分別為1、2；阻尼比如下方法估計:二、判斷題(每題 1 分，共 10 分)將時域信號進行壓縮，同樣則該信號對應的頻域信號將會產(chǎn)生壓縮變化。金屬電阻應變片在測量某一構件應變時，其電阻的相對變化主要是由導體電阻率的變化所引起。由于 H(s)=Y(s)/X(s)，即將 X(s)減小時，H(s)將增大，因此 信號在時域上波形有所變化，必然引起頻譜的相應變化。一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T越小越好。()要求能在圖中正確表示,1.2.3.4.5.6.不屬于周期信號。()7.8.9.信號的頻域描述是以時間為獨立變量的描述方法。(變極距型電容傳感器中，輸入輸岀之間是線性的關系。 傳遞函數(shù)表征了系統(tǒng)的

23、固有特性，并反映了物理結構,)(10若兩信號是同頻率的周期信號，當兩信號的頻率相同時,二、判斷(10)、判斷題(每題 2 分，共 10 分)()因此，否則酌情扣分。()H(s)和輸入有關。()()凡傳遞函數(shù)相同的系統(tǒng)， 其物理結構相同。兩信號相關。word 教育資料word 教育資料判斷下列論點是否正確，正確的寫對”，錯誤的寫“錯”1、所有周期信號都是功率信號；2、離散信號即就是數(shù)字信號；3、信號的頻域描述能直觀地反映信號瞬時值隨時間變化的情況；4、磁電式傳感器的工作原理是利用某些物質(zhì)的壓電效應；5、兩信號不同頻率相關，同頻不相關；二、判斷題（每題 2 分，共 10 分）1、對 2、錯 3、

24、錯、4、錯 5、錯一、選擇題（每題 2 分，共 16 分）1、周期信號的頻譜是（）；a、連續(xù)的 b、離散的 c、周期的 d 、非周期的2、系統(tǒng)動態(tài)特性在復數(shù)域可用（）來描述；A、傳遞函數(shù) b、頻率函數(shù) c、脈沖響應函數(shù) d、傅立葉變換3、交流電橋除了調(diào)電阻平衡以外，還要調(diào)（）平衡；a、電感b 、電壓 c、電容d、壓力4、（）傳感器的工作原理是利用某些物質(zhì)的壓電效應；a、磁電式 b 、壓電式 c 、電阻式 d 、電感式5、在調(diào)制過程中，控制高頻振蕩的低頻信號為（）；a、載波 b 、調(diào)制信號 c 、已載波 d 、已調(diào)制信號6、帶通濾波器可由（）濾波器和高通濾波器串聯(lián)而成；a、低通 b、高通 c 、

25、帶通 d 、帶阻7、濾波器的頻率分辨力主要由其（）決定；a、品質(zhì)因子b 、截止頻率c 、濾波器因數(shù)d 、帶寬8 信號的自相關函數(shù)為（）函數(shù) .a、偶 b 、奇 c 、遞減 d 、遞增一、選擇題（每題 2 分，共 16 分）1、b 2、b 3、c 4、b 5、b 6、a 7、d 8、a一、選擇題（每題 2 分，共 16 分）1、周期信號的頻譜是（）a、離散的 b 、連續(xù)的c 、周期的 d 、非周期的2、信號的自相關函數(shù)為（）函數(shù)a、偶b 、奇 c 、遞減 d 遞增3、帶通濾波器可由（）濾波器和高通濾波器串聯(lián)而成；a、帶阻b 、帶通 c 、高通 d 、低通4、（）傳感器的工作原理是利用某些物質(zhì)的壓

26、電效應a、磁電式 b 、壓電式 c 、電阻式 d、電感式5、在調(diào)制過程中，控制高頻振蕩的低頻信號為（）；a、載波 b 、已調(diào)制信號c 、已載波 d、調(diào)制信號6、濾波器的頻率分辨力主要由其（）決定；a、品質(zhì)因子 b 、截止頻率c 、帶寬 d 、濾波器因數(shù)7、系統(tǒng)動態(tài)特性在復數(shù)域可用（）來描述；a 傳遞函數(shù) b 、傅立葉變換 c 、脈沖響應函數(shù) d、頻率函數(shù)word 教育資料8 信號的自相關函數(shù)為（）函數(shù)。word 教育資料a、遞減b、遞增c、偶 d 、奇、選擇題 （每題2 分，共 16 分）1、a2 、a 3、d4、b 5、d 6、c 7、d 8、判斷題（每題1 分，共 10 分）3.將時域信號

27、進行擴展，同樣則該信號對應的頻域信號將會產(chǎn)生壓縮變化。（）4.金屬半導體應變片在測量某一構件應變時，其電阻的相對變化主要是由半導體幾何尺寸的變化所引起。（）H（s）和輸入有關。（）（）（）凡傳遞函數(shù)相同的系統(tǒng)，其物理結構相同（）10若兩信號是同頻率的周期信號，當兩信號的頻率不相同時，兩信號也可能相關。（）二、判斷（1X10）二、判斷題（每題 2 分，共 10 分）判斷下列論點是否正確，正確的寫對”，錯誤的寫“錯”1、 測試裝置的靈敏度定義為單位輸岀變化所引起的輸入變化。2、 兩信號同頻率相關，不同頻不相關；3、 直流電橋的和差特性是電阻值變化：相鄰相反，相對相同4、 信號的時域描述能直觀地反映

28、信號瞬時值隨時間變化的情況；5、 實際濾波器的品質(zhì)因子越小，則濾波器的選擇性越好。二、判斷題（每題 2 分，共 10 分）1、錯 2、對 3、錯 4、對 5、錯三、問答題（共 30 分，每題 10 分）1、 選用傳感器的基本原則是什么？2、 什么是調(diào)制和解調(diào)？其作用是什么？3、 簡述信號不失真條件。1. （1） 靈敏度（2）響應特性（3）線性圍（4） 穩(wěn)定性（5）精確度（6）測量方式等2.調(diào)制：就是使一個信號的某些參數(shù)在另一個信號的控制下而發(fā)生變化的過程。解調(diào)：從已調(diào)制波中恢復岀調(diào)制信號的過程。作用：調(diào)制的目的：使緩變信號便于放大和輸岀。解調(diào)的目的：恢復原信號。3.答：對一個測試裝置，其輸出

29、y（t）和輸入 x（t）滿足 y（t）=Ax（t-T。）。式中A、T0均為常量。則4、 說明測試系統(tǒng)的構成及各組成部分的作用。（10 分）3由于 H（s）=Y（s）/X（s），即將 X（s）減小時，H（s）將增大，可見4信號在時域上波形有所變化，不一定會引起頻譜的相應變化。5一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T越大越好。（）6吒）=也 f +如“層屬于準周期信號，是周期信號的特例。7.信號的時域描述是以頻率為獨立變量的描述方法。（）8 變極距型電容傳感器中，輸入輸岀之間是非線性的關系。（9.傳遞函數(shù)表征了系統(tǒng)的固有特性，并反映了物理結構，因此，H（jW）A0e，即實現(xiàn)不失真測量的基本條件為A(3)= A0=常

30、數(shù),(3)=-T03word 教育資料5、 說明電阻絲應變片和半導體應變片的異同點，各有何優(yōu)點？（10 分）3、 簡述自相關函數(shù)和互相關函數(shù)的主要性質(zhì)。（10 分）4、傳感器：在測試系統(tǒng)和被測試對象之間建立了一定的連接關系，它直接感受 被測量并將其轉換成電信號。是測試系統(tǒng)中的關鍵部件。(1)中間轉換電路(信號調(diào)理電路)：作用是將傳感器的輸岀信號進行傳輸、放大 和轉換，使其適合顯示、紀錄、數(shù)據(jù)處理。(2)信號處理單衣：它是以計算機為核心對中間轉換電路的輸出信號作進一步地處理(如：計算、頻譜 分析、數(shù)據(jù)儲存等)(3)顯示、記錄部分：作用是輸岀測試結果。5. 答：相同之處在于：都是將被測量的變化轉換

31、為電阻的變化，且dR/R=(1+2H) +入 E,其中 H 為材料的泊桑比，E 為材料的彈性模量，(1+2H) 是由幾何尺寸變化引起的阻值變化，入E是由電阻率的變化引起的阻值變化。不同的是，電阻應變片是利用導體形變引起的阻值變化，所以dR/R-(1+2H) ，S- 1+2H;而半導體應變片是利用半導體材料的壓阻效應使電阻率發(fā)生變化引起電阻變化。所以 dR/R=XEe，S-入 Eo各自的優(yōu)點分別為：電阻絲應變片具有相當高的適應性；半導體應變片的靈敏度高，一般為電阻絲應變片 的 50-70 倍。6. 自相關 1)偶函數(shù) 2)_一-匚，3)八 T ： _. , ； 一 ： 一，羽當時，Rx()的值最

32、大，并等于信號的均方值x25 )同頻率，丟失相位信息?；ハ嚓P 1) -二i.-，2 )同頻相關，不同頻不相關。7.簡述調(diào)幅波的特點。(10 分)7、特點有：(1)當調(diào)制信號 x(t)0 時，調(diào)幅波 xm(t)與載波 y(t)同頻同相，其幅值的大小與 x(t)的大小有關；x(t) y(t)(2)當 x(t) 0)，(1)求 x(t)的頻譜函數(shù) X(f)，并繪制幅頻譜、相頻譜。求 x(t)的自相關函數(shù) R(T)。(12 分)3、 一電容傳感器，其圓形極板r = 4mm，工作初始間隙S。=0.3mm,(1)工作時如果傳感器的工作間隙變化=卩 m 求電容的變化量。(2)如果測量電路靈敏度 S=100m

33、v/pF，讀數(shù)儀表靈敏度 S2=5 格/mv，在A5=i2gm 時，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？(0= 8.85X1012F/m) (12 分)四計算題(40)A(3)=人0=常數(shù)， (3)=-T03有：丫SX( f )ejfto2H(f)Y(f)x(f)Sej%2word 教育資料乎y t x(t)1.一階系統(tǒng)微分方程為dt兩邊拉氏變換得sY(s) Y(s) Z(s)word 教育資料Q觴./八-C-一020=-4.94x10-9F/m二當=2Hm 寸,c=S?=-4.94 X109F/mx(2X106n)=-+9.88M15F(2)讀取儀表的變化格數(shù)為:9.88*2*1015123X10

34、S1? S2=9.88X0-X00X5*2=10(格)表達式。(10 分)at2、已知信號 x(t)=e(t 0),(1)求 x(t)的頻譜函數(shù) X(f)，并繪制幅頻譜、相頻譜。word 教育資料(2)求 x(t)的自相關函數(shù) R(T)。(12 分)(s 1)Y(s)Z(s)H(s)Y(s)H(j )A()11 ( )2()tg1()2. x(f)=-j2ftx(t)edt=-1 j2 fe(-j2f-1)x(f).-1142f2(f)=-arctg(2 f)頻譜圖如上:Rx()=x(t)x(t+)dt=ete(t)dt=ee2tdte-0021、試證明一階線性測量系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)為H(j

35、)11 j t并推倒出它的幅頻特性和相頻特性的word 教育資料3、二階系統(tǒng)的阻尼比E=0.2 ,求3=3n時的幅值誤差和相位誤差,如果使幅值誤差不大于10%,應取多大阻尼比？。( 12分)獸yt x(t)1.一階系統(tǒng)微分方程為dt兩邊拉氏變換得sY(s) Y(s) Z(s)(s 1)Y(s) Z(s)H(s)Y(s)Z(s)2.1H(j )廠A()11 ( )2()tg1()x( )0 x(t)eJ tdt0eateJ tdte(a J)t0 x()2tgX()3.解：對于二階系統(tǒng)：當w=w 時，A(w) =1/2Z,1(w)=-90相位誤差=巾(w)= -90如使幅值誤差不大于/ 1/2.

36、2 Z 1/1.8,已知 RC 低通濾波器的求輸出信號卩y幅值誤差=A(w)-110% 貝UlA(w)-1I 0.1,阻尼比應在 0.460.55 之間選取R=1KQ,C=1MF 當輸入信號卩x= 100sin1000t時,4、( 1)在下圖中寫出動態(tài)應變儀所包含的各個電路環(huán)節(jié)(2 )如被測量 x(t) = sin3t ,載波 y(t)=sin6 15 分)11.解：T低通濾波器的截止頻率Wc2=2fc2=2?-2而輸入信號 H=100sin100t 的頻率 Wx=1000HzW,X100%=150%A即 0.9 A(w) 1/2(7 分)3t ,畫出各環(huán)節(jié)信號的波形圖1RC109Hz1所以低通濾波器相當于積分器,H= Hxdt=10-9100s in 1000tdtRC-10sin (1000t-900)=104解：見課本 101 頁,圖 3-19 動態(tài)應變