2023年測試技術(shù)基礎(chǔ)期末試題及答案

第一章信號(hào)及其描述

（一）填空題

1、測試的基本任務(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)的領(lǐng)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)：離散的,諧波型，收斂性。

4、非周期信號(hào)涉及瞬態(tài)非周期信號(hào)和準(zhǔn)周期信號(hào)。

22

5、描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特性參數(shù)有均值〃、、均方值〃x,方差

6、對信號(hào)的雙邊譜而言，實(shí)頻譜（幅頻譜）總是_E_對稱,虛頻譜（相頻譜）總是位_對稱。

（二）判斷對錯(cuò)題（用。或X表達(dá)）

1、各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（v）

2、信號(hào)的時(shí)域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)幅值譜的量綱同樣。（x）

5、隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。（v）

（三）簡答和計(jì)算題

I、求正弦信號(hào)x（/）=xosin出，的絕對均值MlxI和均方根值X嚴(yán)$。

2

2、求正弦信號(hào)="0sin（皿+0）的均值〃x，均方值3T，和概率密度函數(shù)p（x）。

3、求指數(shù)函數(shù)*?）=Ae-m（a>0,，之0）的頻譜。

4、求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)「cose，|7的傅立葉變換。

[OIr曰T

5、求指數(shù)衰減振蕩信號(hào)x（r）=eatsin>0,t>O）的頻譜°

第二章測試裝置的基本特性

（一）填空題

1、某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為一,.、1,輸入信號(hào),、.，，則輸出信號(hào)yQ）的頻率為切=__________，幅值

H^jcoy=--------=sin—八/

2J3+12

y=，相位0=o

2、試求傳遞函數(shù)分別為1.5和410,/的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。

3.5s+0.5-aZ~72"

S4-1.43“S+COn

3、為了獲得測試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有、

和。

4、當(dāng)測試系統(tǒng)的輸出>q）與輸入之間的關(guān)系為V（O=A/a_%）時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)測試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為

77（J6Z?）=-----------------。

5、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的越小。

6、一個(gè)抱負(fù)的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)當(dāng)具有線性關(guān)系為最佳。

（二）選擇題

1、4不屬于測試系統(tǒng)的系特性。

（1）靈敏度（2）線性度（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⑶脈沖（4）斜坡

3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為Qi（①）和。2（①），則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為20

（DQ,（^）Q2（^）（2）。]（。）+。2（切）⑶2g）⑷。?3）一

（2t3）+C223）

4、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量4o

（1）存在，但＜5%（2）存在，但＜1

（3）在時(shí)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。

（1）固有頻率（2〉線性度（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)成穩(wěn)態(tài)值1倍所通過的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)。

（1）0.632（2）0.865（3）0.950（4）0.982

（三）判斷對錯(cuò)題（用J或X表達(dá)）

1、一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”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為傳遞函數(shù)。（v）

3、當(dāng)輸入信號(hào)X。）一定期，系統(tǒng)的輸出V。）將完全取決于傳遞函數(shù)"（S）,而與該系統(tǒng)的物理模型無關(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、測量裝置的靈敏度越箴其測量范圍就越大。（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、測試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各涉及那些？

3、測試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測試的條件是什么？

4、某測試裝置為一線性時(shí)不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為§_1o求其對周期信號(hào)=O.5coslOr+0_2cos（1OOr—45。）的

穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y（t）o

5、將信號(hào)COSRT輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為的一階裝置，試求其涉及瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出的表達(dá)式。

1H-Z3-

第三章常用傳感器

（一）填空題

1、屬于能屬控制型的傳感器有電阻溫度計(jì)，電容式測振儀等，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:前者運(yùn)用導(dǎo)體形變引起的電阻變化，后者運(yùn)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得的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對測量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)經(jīng)常采用工作方式。

4、壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：電荷放大器和電樂放大器,后接電荷放大器時(shí),可不受連接電纜長度的限制。

5、渦流式傳感器的變換原理是運(yùn)用了金屬導(dǎo)體在交流磁場中的渦電流效應(yīng)。

6、磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是mv（m/s）。

7、壓電式傳感器是運(yùn)用某些物質(zhì)的電壓效應(yīng)而工作的。

（二）選擇題

1、電阻應(yīng)變片的輸入為20

（1）力（2）應(yīng)變（3）速度（4）加速度

2、結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠工的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。

（1）自身物理性質(zhì)（2）體積大小（3）結(jié)構(gòu)參數(shù)（4）電阻值

3、不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是」1_。

（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2關(guān)系。

（1）非線性（2）線性（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重要是3o

（1）長度（2）截面積（3）電阻率（4）高通

6、壓電式傳感器輸出電纜長度的變化，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、在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，并且不受油污等介質(zhì)影響的是一4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8變化時(shí)，其靈敏度S與5之間的關(guān)系是:S=4。

⑴（2）k8（3）攵5一2（4）一攵b2

8

9、光電倍增管是運(yùn)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）判斷對錯(cuò)題（用J或X表達(dá)）

1、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（）

2、渦流式傳感踞屬于能量控制型傳感器（）

3、壓電加速度計(jì)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。（）

（四）簡答和計(jì)算題

1、哪些傳感器可選作小位移傳感器？

2、渦流傳感霜測量位移與其它位移傳感器比較，其重要優(yōu)點(diǎn)是什么？渦流式傳感牌能否測量大位移量?為什么？

3、電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？

4、電渦流傳感器能否測量塑料物體移動(dòng)的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是什么?應(yīng)采用什么措施改善，就可以用電渦流傳感器測量了。

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、試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測力傳感器。

（1）用簡圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡要說明其作用原理；

（2）兩個(gè)線圈通常應(yīng)當(dāng)接在什么電路中？用圖說明如何接法。

7、某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑尸=，工作初始極板間距離=0,3（"?加），介質(zhì)為空氣。問：

（1）假如極板間距離變化量X6=±1（〃加），電容的變化量'C是多少？

（2）假如測量電路的靈敏度勺=7V/〃/）技數(shù)儀表的靈敏度女2=5（格/mV）在45=±i（/〃）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、在橋式測量電路中，按照激勵(lì)電源的類型的性質(zhì),電橋可分為直流和交流電橋。

3、在橋式測量電路中,根據(jù)工作時(shí)阻抗參與變化的可將其分為半橋與全橋測量電路。

4、調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正（余）弦信號(hào)與被測信號(hào)_相乘____,使高頻信號(hào)的幅值隨被測信號(hào)的一相乘—而變化。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的

幅值。

5、調(diào)頻波的解調(diào)又稱為—鑒頻o

6、調(diào)頻是運(yùn)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.￡」、￡.2的定義為幅頻特性曲線降為最大值的倍時(shí)相應(yīng)的頻率為截止頻率,其帶寬若為倍

頻程濾波器“I與fc2的關(guān)系為力2=2fcl。

8、RC低通濾波器中RC值愈大，則上截止頻率愈低。

（二）選擇題

1、設(shè)有一電路,/ei是工作橋臂，R?，尺J尺4是固定電阻，且Ri==尺3=次4。工作時(shí)0T尺1+24R］，則電橋輸出電壓=（）。

e（）為電橋的電源電壓。

（1）（2）A0（3）（4）2A^.

4002%%~^~e。R、氣

2、調(diào)幅過程相稱于在時(shí)域中招調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)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(zhuǎn)變成直流電壓（2）使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫?/p>

（3）使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?/p>

4、一選頻裝置，其幅一頻特性在/2foo區(qū)間近于平直，在力一?0區(qū)間急劇衰減，這叫濾波器。

（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/;）.-3dB帶寬是B廁濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q等于。

⑴￡+3（2）f^-B⑶人萬3f./B

（三）判斷對錯(cuò)題（用，或X表達(dá)）

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。（v）

3、帶通濾波瑞的波形因數(shù)4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。（x）

（四）簡答和計(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)滿足什么條件?交流電橋應(yīng)滿足什么條件？

2、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪兒種？

3、抗混濾波器的作用是什么?它選用何種濾波器?其截止頻率如何擬定？

4、相關(guān)濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用。

5、以阻值及=12OC，靈敏度S=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120c的固定電阻組成電橋，供橋電壓匕=3V，若其負(fù)載電阻為無窮大，應(yīng)變片的應(yīng)

變￡=2000”0

（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

6、若x（，）為調(diào)制信號(hào)，ya）=cos2q/；/為載波，X,“（f）為調(diào)幅波（如圖所示）

（1）運(yùn)用傅里葉變換性質(zhì)說明調(diào)幅過程的原理。

（2）畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。

參考答案

第一章信號(hào)及其描述

22

<-）1、信號(hào);2、時(shí)間（t）瀕率（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〃r,均方值〃r,方差：6、偶，奇；

（二）1、J：2、J;3、X：4、又5、J;

（三）1、,X。：2、0,，i；3、A：4、Tsinc'（（2^f+/0）7）+TsinC（（2TZ/,—）T）;5、

兀2Nv。cos（<z>r-+-a+j2對

_________________________________；

々2—4R2/2—+jA可'a

第二章測試裝置的基本特性

（一）1、1/2,1/V2,-45°：2、123;3、傅立葉變換法，濾波器法；4、:5、被測量：6、線性；

(二)(4)(3)(2)(4)(2)(3)(1)

(三)XVvvXX

第三章常用傳感器

（一）1、電阻、電感、電容、泯流;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)JvXX

第四章信號(hào)調(diào)理、解決和記錄

（-）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、幅頻特性曲線降為最大值的倍時(shí)相應(yīng)的頻率為截止頻率;

上=一8、大；

(二)(1)(1)(3)(2)(4)

(三)JXXV

《傳感器與測試技術(shù)》期末考試試卷

一、填空（每空1份，共20分）

1.測試技術(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)的領(lǐng)域描述.以頻率為獨(dú)立變量。

4.假如一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50H乙為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混段現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)當(dāng)大于100Hz。

5.在橋式測量電路中，根據(jù)其激勵(lì)電壓或電源的性質(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)變片的重要區(qū)別在于：前者運(yùn)用導(dǎo)體機(jī)械形變引起的電阻變化，后者運(yùn)用半導(dǎo)體

電阻率變化引起的電阻變化。

7.壓電式傳感器是運(yùn)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電、fc?其帶寬B=fc2——fc】；若其帶寬為1/3倍頻程則應(yīng)=2的立方根f

Cfo

9.屬于能量控制型的傳感器有電阻式電感式電容式渦電流式等。

10根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同、調(diào)制可分為調(diào)頻、調(diào)-、調(diào)相°

II相關(guān)濾波的工作原理是同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)0

12測試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用傳遞函數(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（把對的答案前的字母饃在空格上，每題1分，共10分）

I.不能用擬定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是D信號(hào)。

A復(fù)雜周期B非周期C瞬態(tài)D隨機(jī)

2.平穩(wěn)隨機(jī)過程必須Bo

A連續(xù)B記錄特性與時(shí)間無關(guān)C各態(tài)歷經(jīng)D記錄特性等于時(shí)間平均

3.一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是Co

A固有頻率B阻尼比C時(shí)間常數(shù)D靈敏度

4.系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對于同一個(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為A

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(yīng)變片的輸入為B。

A力B應(yīng)變C速度D加速度

6.用于評價(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)

7.為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度.應(yīng)選用B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，符合非接觸測量并且不受油污等介質(zhì)影響的是D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，9將磁帶B.也可達(dá)成分析的目的。

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(yīng)中，超調(diào)量D.

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

三、判斷題(用。或X表達(dá)，在對的的題目相應(yīng)的括號(hào)里填反之填X,每題1分，共10分)

I.(T)非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。

2.(T)傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。

3.(F)調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。

4.(T)渦流傳感器屬于有源傳感器。

5.＜T)滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量的測量。

6.(T)窗函數(shù)頻譜的主峰激越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號(hào)所引起的誤差越小。

7.(F)恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。

8.<T）隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。

9.（F）壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。

10.（TF）若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數(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(jí)數(shù)展開式為

“S=sin卬＜），-F—s-4--sin530r+--

試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點(diǎn)

2.二階測試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)現(xiàn)不失真測試，如何擬定其取值范圍？

3.何謂不失真測試?實(shí)現(xiàn)測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何？

4.信號(hào)的預(yù)解決涉及那些環(huán)節(jié)？

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？

6.測得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖I,問：

圖1

<1）這?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？

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

H（co）=---------，式中T—0.055

1+jCDT

當(dāng)輸入信號(hào)為x?）=0.6cos（60r）+0.5cos（100,—45°）時(shí).求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出y?）

2.（4分）有一信號(hào)xQ）=Acos@f+0）,初始相角。為一隨機(jī)變量；

試求1）求其自相關(guān)函數(shù);2）擬定其均值和方差。

3.（4分）以阻值R=120Q,靈敏度S=2.5的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120Q的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4v,并假定負(fù)載電阻無窮大，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）某車床加工外圓表面時(shí)，表而振紋重要是由主軸箱轉(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、II和主軸H1上的齒輪齒數(shù)分別為Z】=30,Z2=40,Z3=20,Z.=50,傳動(dòng)軸I的轉(zhuǎn)速為m=2023轉(zhuǎn)/

分（根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可知：傳動(dòng)軸II的轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，主軸川的轉(zhuǎn)速為n2=600轉(zhuǎn)/分），試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋

膨響較大?為什么？

(a)(b)

圖2

.（10分）欲測試圖3（a）所示簡直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（固有頻率和阻尼比），（1）請從現(xiàn)有設(shè)備中選擇，并用框圖表達(dá)測試系統(tǒng)構(gòu)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)該曲線如何擬定簡直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（給出原理、公式并在圖中表達(dá)）

（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、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）

傳感器與測試技術(shù)》期末考試試卷參考答案

一、填空（每空1分，答對得分，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（/）、頻率/或（①）

4.100Hz

5.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.fc2-Al'^2（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,答對得分，答錯(cuò)不得分，共10分）

1—5DBCAB

6—10DBDB1）

三、判斷題（每題1分,答對得分，答錯(cuò)不得分,共10分）

1—5XJXJJ

6—10VXVXV

四、簡答題（每題5分，共30分）

1.（5分）

2分

頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性3分（每答對一個(gè)得1分）

2.（5分）

固有頻率（。〃）和阻尼比（J）3分（每答對一個(gè)得L5分）

為了實(shí)現(xiàn)不失真,阻尼比（J）取值0.6?0.8；

工作頻率取值小于等于0.58CDn2分（每答對?個(gè)

得1分）

3.（5分）

輸出y（t）與輸入x（t）滿足關(guān)系y（t）=A?x（t-t。），其中A。和t。為常數(shù),

則為不失真測試。2分

或者用文字描述上述關(guān)系，描述對的2分,不完整1分，錯(cuò)誤不得分。

實(shí)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0（Q）=-%G1.5分

或者用文字表述，表述對的同樣得分。

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)線間存在分布電容（1分），相稱于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因

此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡（3分）。5分

其它的表述酌情給分。

6.（5分）

（1）互相關(guān)函數(shù)，由于是非奇非偶函數(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(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（r）=0.6cos^50z）+0.5cos（100/-45°）

令X]（，）=0.6COS（60，）?=O.Scos（KX）/—450）

根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性

=-tan(zzz?)

由O=60,可以得到：

11分

Agj)==0.316

-4-<0.05x(SO)2

卬(3\、=—=—々/v"w(O.O5x60)=—71.5(550【分

_y,(/)=0.6x0.316cos(60/—71.5^5°)=0.1896cos(60/—71.565°)

由以匕=1OO,可以得到：

1分

)=—/?=O.196

“1+(O.OSx1OO)2

)=—=—a/x.N8(0.05x1(X))=—781分

y2(/)=O.196x0.5cos(100/—45°—78