液壓傳動-課后習題及解答

第一章緒論

一、填空題

1、一部完整的機器一般主要由三部分組成，

即、、

2、液體傳動是主要利用能的液體傳動。

3、液壓傳動由四部分組成即、、、。

4、液壓傳動主要利用的液體傳動。

5、液體傳動是以液體為工作介質的流體傳動。包括和o

二、計算題：

1:如圖1所示的液壓千斤頂，已知活塞1、2的直徑分別為d=10mm,D=

35mm,杠桿比AB/AC=l/5,作用在活塞2上的重物G=19.6kN,要求重物提

升高度h=0.2m,活塞1的移動速度v1=0.5m/s。不計管路的壓力損失、

活塞與缸體之間的摩擦阻力和泄漏。試求：

1）在杠桿作用G需施加的力F；

2）力F需要作用的時間；

3）活塞2的輸出功率。

二、課后思考題：

1、液壓傳動的概念。

2、液壓傳動的特征。

3、液壓傳動的流體靜力學理論基礎是什么？

4、帕斯卡原理的內容是什么？

5、液壓傳動系統(tǒng)的組成。

6、液壓系統(tǒng)的壓力取決于什么？

第一章緒論答案

一、填空題

第1空：原動機；第2空：傳動機；第3空：工作機；第4空：液體動能；第5

空：液壓泵；6：執(zhí)行元件；7：控制元件；8：輔助元件；9：液體壓

力能；10：液力傳動；11：液壓傳動

二、計算題:

答案:

1）由活塞2上的重物G所產生的液體壓力

_Q_404xlMxlO3

=20X106Pa

根據帕斯卡原理，求得在B點需施加的力

AT=1S7W

由于AB/AC=l/5,所以在杠桿C點需施加的力

F=x1=1570x1/51^=314V

2）根據容積變化相等的原則

加’k

?i—=>>—=y—

求得力F需施加的時間

.ufUxpSxKT9)11/_

--asKtLOxio-9)31.

3)活塞2的輸出功率

JIV=—xlMxKPlF^SOCIF

=1I4.9

第二章液壓流體力學基礎

一、填空題

1、油液在外力作用下，液層間作相對運動進的產生內摩擦力的性質，叫

做。

2、作用在液體內部所有質點上的力大小與受作用的液體質量成正比，這種力稱

為O

3、作用在所研究的液體外表面上并與液體表面積成正比的力稱為。

4、液體體積隨壓力變化而改變。在一定溫度下，每增加一個單位壓力，液體體

積的相對變化值，稱為

5、液體壓流動中，任意一點上的運動參數不隨時間變化的流動狀態(tài)稱為定常流

動，又稱O

6、伯努利方程是以液體流動過程中的流動參數來表示的一種數學表

達式，為即為能量方程。

二、計算題：

2-1如圖2-1所示，液壓泵的輸出流量qp=5lOfiBs全部經進油管進入液壓缸，液壓缸

的大腔面積Al=20lO-4m2,小股面積八2=1010+峭，進回油管的直徑di=<i2=10mm。試

用流量連續(xù)性方程求活塞運動速度及進油管的流速。“

圖2-1，

2-2如圖2-2所示為一種熱水抽吸設備。水平管出口通大氣，水箱表面為大氣壓力，有關

尺寸如下：Ai=3.2cin2,AZAAI，h=lm,不計液體流動時的能量損失，問水平管內冷水

的流量達到多少時才能從水箱內抽吸熱水？.

二、課后思考題：

1什么叫壓力？壓力有哪兒種表示方法？液壓系統(tǒng)的壓力與外界負載有什么關

系？

2解釋下述概念：理想流體、定常流體、過流斷面、流量、平均流速、層流、紊

流和雷諾數。

3連續(xù)性方程的本質是什么？它的物理意義是什么？

4說明伯努利方程的物理意義并指出理想液體伯努利方程和實際液體伯努利方

程的區(qū)別。

第二章液壓流體力學基礎答案

一、填空題

第1空：油液的粘性；第2空：質量力；第3空：表面力；第4空:

液體的壓縮性；第5空：穩(wěn)定流動；第6空：能量守恒

二、計算題:

1:答案："

因液壓泵的流量全部經進油管進入液壓缸，由連續(xù)性方程可求解進油管流速

5八10-4

3140012

活塞運動速度V=—=-~-rill3=025HI3^

W20x10-4

u3

液壓缸回油腔的流量q2=A2v=1010025ms

=25-lO'Ws.

nd}

回油流量應滿足流量連續(xù)性方程，即丫21/=%”

<7,2.5X10“X4,…，

因此，得回油管流速匕=二飆=三:17777彳"〃$=3」勺"鼠

田；43140.01

顯然，VI-'2,這是因為液壓缸的進回油管被活塞隔開，液流已不連續(xù)所致。.

2：慘窠…

對水平截面口和n-n列伯努利方程，因Z|=Z2,pz=pa.(f.

在剛剛右水箱抽吸熱水的瞬間垂直管的流量為零，此處可視為靜止液體，由靜壓力方程

有心="+Pgh(2>-

因A2=4A”由流量連續(xù)性方程有環(huán)=4丫2⑶“

一一限981^1

聯(lián)立(1)、(2)、(3)式，得=='-區(qū)-in/s=l.14iii/s

即開始抽吸熱水時水平管的冷水流量為.

-43-33

q=J2v2=4-32-IOx1.14/?/s=l.464xIO;///5

第三章液壓動力元件

一、填空題

1、液壓泵是一種能量轉換裝置，它將機械能轉換為是液壓傳動系統(tǒng)

中的動力元件。

2、液壓傳動中所用的液壓泵都是靠密封的工作容積發(fā)生變化而進行工作的，所

以都屬于o

3、泵每轉一弧度，由其幾何尺寸計算而得到的排出液體的體積，稱為。

4、在不考慮泄漏的情況下，泵在單位時間內排出的液體體積稱為泵

的。

5、泵在額定壓力和額定轉速下輸出的實際稱為泵的o

二、計算題：

3-1已知液壓泵的額定壓力ps=21MPa,額定流量q^WOOLmin,總效率i]=0.9,機械效率

i|m=0.93。”

試求："

1）驅動泵所需的額定功率P;?

2）泵的泄漏量Aq?！?/p>

三、簡答題：

試述液壓泵工作的必要條件。

第三章液壓動力元件答案

填空題

第1空：液壓能；第2空：容積式泵；第3空：泵的排量；第4空:

理論流量；第5空：額定流量；

二、計算題：

答案：驅動泵所需要

的功率

P■歹■77.lxlO3IF-77.UHF

910x0.9

泵的泄漏量

A?=4L-=(_^L_-loo)￡/DD=6質工，nib

q.0.9/0.93

三、簡答題:

1、答案：

答：（1）吸油腔和壓油腔要互相隔開，并且有良好的密封性.（2）由吸油腔容積

擴大吸入液體；靠

壓油腔容積縮小排出（相同體積的）液體.（3）吸油腔容積擴大到極限位置后，先

要與吸油腔切斷，

然后再轉移到壓油腔中來；壓油腔容積縮小到極限位置后，先要與壓油腔切斷,

然后再轉移到吸

油腔中來。

第四章液壓執(zhí)行元件

一、填空題

1、液壓馬達是將轉換為的裝置，可以實現(xiàn)連續(xù)地旋轉運

動。

2、液壓缸是將液壓能轉換為機械能，用來實現(xiàn)的執(zhí)行元件。

二、計算題

4-1某減速機要求液壓馬達的實際輸出轉矩T=S〉5N-m,轉速n=30imin,馬達回油腔壓

力為零。設馬達的排量VM=l25cnPi,液壓馬達的容積效率UMV=O.9,機械效率心皿=09

求所需要的流量和壓力各為多少..

4-2某液壓馬達排量為VM=70mL，r,供油壓力為p=10MPa,輸入流量q=100L”nin,液壓

馬達的容積效率11MV=O.92,機械效率11Mm=094,液壓馬達回油背壓為02MPa。試求：.

1）液壓馬達的輸出轉矩：.

2）液壓馬達的轉速?.

4-3如圖所示，兩串聯(lián)雙活塞桿液壓缸的有效作用面積A|=50cm2,A2=20cm2,液壓泵的

流量qp=0.05?UPnFs,負栽W|=5000N,W2=4OOON.不計損失求兩缸工作壓力pi、p?

及兩活塞運動速度V］、v2..

4-4如圖所示的液壓系統(tǒng)中，液壓泵的名牌參數q=18

Limn,p=6.3MPa,設活塞直徑D=90min,活塞桿直徑d=

60nun,在不計壓力損失且F=28000N時，試求在各圖示情

況下壓力表的指示壓力。"

第四章液壓執(zhí)行元件答案

-、填空題

第1空：液壓能；第2空：機械能；第3空：直線往復運動;

二、計算題:

答案：-

1）白馬達的辛辛矩公式I=紐巳乙〃.

一，?.）萬"用丁'

得馬達的迸出口壓力量主

d.p.T..r23.14.52.5___，

=-：二二二！:：f=10寸一09?二尸。=N9.70.尸］

VM7W12.5?'

當馬達回泊腔壓力為零時，馬達的選口壓力為293.I06P：t?

2）白馬達的轉速公式三

得馬達需要的流量’

L

=O.417L/min

答案:

1）液壓馬達的輸出轉矩

?K=AJ7144=10-0.2)l(f-7010^

mA

,)TT…””2.3.O.947V-U/=102.77V-tn

2)液壓馬達的轉聲8:..

0.92,

?r/11L.1=1314r/m.in

27T710」

4-3答菜iv

1）因液壓泵的流量作全部進入缸1,所以缸1活塞運動速度

q0.05xlO-3.

Vi=—p=---------------m/s.

450x10一

=0.01m/$^

而缸1是雙活塞桿缸，排出的流量亦為耶且全部進入缸2,故缸2活塞的運動速度.，

qp0.05x10-3

v=—=---------------mIs3

2420x10"

=Q025m/s2

2）缸2回油直接回油箱，因此活塞要推動負載W?,缸2的進口工作壓力

4000

P2=2=Pa=2x106Pa~

420x10

門即缸1的排油壓力，于是對缸1有2

piAi=p2A2+Ww

因此，缸1的進口工作壓力〃

%+_5000+2xl0‘x50xlO"

Pi=Pa=3x10*Pa

450xlO-4

4-4答案：a:pi=4.4MP；b：pi=5.5MP；c：pi=0“

第五章液壓控制元件

一、填空題

1、液壓控制閥按用途分為、、三類。

2、液壓控制閥按結構形式可分為:滑閥（或轉閥）、滑閥（或轉閥）、錐閥、球

閥、、六類。

3、液壓控制閥按連接方式可分

為、、、、五類。

4、根據結構不同，溢流閥可分為、兩類。

7、順序閥的功用是以使多個執(zhí)行元件自動地按先后順序動動作。

8、流量控制閥是通過改變來改變局部阻力的大小，從而實現(xiàn)對流量

的控制。

9、減壓閥是使出口壓力低于進口壓力的0

二、簡答題：

5-1圖示兩個系統(tǒng)中，各溢流閥的調整壓力分別是以=4唯，PB=iMPa,Pc=IMPa,如果系統(tǒng)

的外負我趨于無窮大，泵的工作壓力各為多少？.

b)?

5-2如圖所示，將兩個規(guī)格相同、調定壓力分別為Pl和P2（P!P2）的定值減壓閥并聯(lián)使

用，若進口壓力為P”不計管路損失，試分析出口壓力P。如何確定。-

5-3如果將調整壓力分別為lOMPa和5MPa的順序閥F,和F2串聯(lián)或并聯(lián)使用，試分析進

口壓力為多少？.

5-4試比較溢流閥、減壓閥、內腔外泄式順序閥三者之間的異同。

5-5為什么調速閥用在回油節(jié)流調速時可以用普通的定值減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)來代

替？

第五章液壓控制元件答案

一、填空題

第1空：壓力控制閥；第2空：流量控制閥；第3空：方向控制閥；第4

空：噴嘴擋板閥；第5空：射流管閥；第6空：螺紋連接閥；第7空：法蘭連接

閥；第8空：板式連接閥；第9空：疊加式連接閥；第10空：插裝式連接閥；

第11空：直動型；第12空：先導型；第13空：壓力差；第14空：系統(tǒng)壓力為

信號；第15空：節(jié)流口通流面積或通流通道的長短；第16空：壓力控制閥；

二、選擇題：

1-2：DA

二、簡答題:

5“答案：.

圖a：此系統(tǒng)壓力p=2Mpa：圖b：此系統(tǒng)壓力p=4+2=6MPa.

12答案：，

圖中標注說明“

qisqo一并聯(lián)支路的進、出口流量；"

p?Po一并聯(lián)支路的進、出口壓力；"

Pi、p：-----閥1、閥2的調定壓力；"

金、q：-----通過閥1、閥2主閥口餓流量；"

q”、q‘:——通過閥1、閥2先導閥的流量；。

Ri、Pc:——閥I、閥2先導閥前的壓力??

因出口壓力與負我壓力有關，下面分三種情況進行討論：“

1）若負載壓力pL<P：，則閥1和閥2的先導閥均關閉q“R,%：=?,主閥閥口全開，不

起減壓作用，P「P°=PI.，兩支路的流量,

qi=守=0.5qi，而qcFqi?0

2）若則閥2的先導閥開啟，主閥閥口關小，而處于另一支路的閥1

的先導閥仍然關閉，qU=0，主閥閥口全開，不起減壓作用，因此prp°=PL，兩支路的流

量生〉q：?為保證閥2的出口壓力大于調定壓力p：,經其閥阻尼孔流至先導閥的流量”：

應大于設討值，以形成足蟋的壓力差Zip產PL-pc使主閥芯上移至主閥口趨于關閉.~

3）若Pi?Pi，且P?PL，則兩減壓閥的先導閥均開啟，主閥口同時起件3壓作用，p0=pi?

這樣，閥2的出口壓力與再先導閥前的壓力差值較第二種情況更大，為在閥2內部形成

更大的壓力損失，流經主閥陰尼孔至先導閥的流量%：將更大，主閥芯進一步上依，主閥

口完全關閉前經閥2的流量q：=0.由于出口無法推動負載，故并疑支路的出口流量qo=0,

并聯(lián)支路的進口流量僅滿足兩先導閥的流量需求，即qi=qi=qc+qa，而2

一、填空（每空1份，共20分）

1.測試技術的基本任務是（獲取有用的信息）

2.從時域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)（脈沖響應函數的卷積）。

3.信號的時域描述，以一時間（f）_為獨立變量；而信號的頻域描述，以一頻率/或（a）_為獨立變

量。

4.如果一個信號的最高頻率為50Hz,為了防止在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應該大于一

100Hz,

5.在橋式測量電路中，根據其—激勵電壓（或工作電壓或橋壓或電源）_的性質，可將其分為直流電橋與

交流電橋。

6.金屬電阻應變片與半導體應變片的主要區(qū)別在于：前者利用一導體機械形變—引起的電阻變化，

后者利用一半導體電阻率的（或半導體壓阻效應）_變化引起的電阻變化。

7.壓電式傳感器是利用某些物質的_壓電效應一而工作的。

8.帶通浦波器的上下限截止頻率為ftz、fc”其帶寬B=_/c2一/“_；若其帶寬為1/3倍頻程則?=_

V2_fci?

9.屬于能量控制型的傳感器有一電阻式傳感器一、一渦電流傳感器一電容式傳感器、電感式傳感器等。

10.根據載波受調制的參數不同，調制可分為一調幅、調頻、調相

11.相關濾波的工作原理是一同頻相關不同頻不相關/同頻檢測原理

12測試裝置的動態(tài)特性可以用一傳遞一函數、一頻率響應一函數和一脈沖響應

_函數進行數學描述。

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）

1.不能用確定的數學公式表達的信號是D信號。

A復雜周期B非周期C瞬態(tài)D隨機

2.平穩(wěn)隨機過程必須B。

A連續(xù)B統(tǒng)計特征與時間無關C各態(tài)歷經D統(tǒng)計特征等于時間平均

3.一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數是工_________。

A固有頻率B阻尼比C時間常數D靈敏度

4.系統(tǒng)在全量程內，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值不同的輸出量

之間的最大差值稱為Ao

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B0

A力B應變C速度D加速度

6.D用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。

A傳遞函數B互相關函數C互譜密度函數D相干函數

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影響的是Q傳感器。

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B,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多放兒次

10.一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調量?

A存在，但＜5%B存在，但＜1C在時間常數很小時存在D不存在

三、判斷題(用J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.(F)非周期信號的頻譜是連續(xù)的。

2.(T)傳遞函數相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。

3.(F)調幅波是載波與調制信號的疊加。

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.(F)恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。

8.(T)隨機激振屬于寬帶激振法。

9.(F)壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。

10.(T)若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數一定為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展開式為，叼.1.,1.c)

試繪出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點。

彳(3)

8A

K

8A

|318A

I產—

03、3“55④

頻譜特點：離散性、諧波性、遞減性3分(每答對一個得1

分)

2.二階測試裝置的兩個動態(tài)特性參數是什么？為了實現(xiàn)不失真測試，如何確定其取值范圍？

固有頻率(以)和阻尼比(J)3分(每答對一個得1.5分)；為了實現(xiàn)不失真,阻尼比

(自)取值0.6~0.8;工作頻率取值小于等于0.58七2分(每答對一個得1

分

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？

輸出y(t)與輸入x(t)滿足關系y(t)=A＜,x(t-t0),其中和t°為常數，

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1.5分

相頻特性為力1.5分

或者用文字表述，表述正確同樣得分。

4.信號的預處理包括那些環(huán)節(jié)？

(1)電壓幅值調理(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)如原信號進行調制，則應先進行解調(或者解調)I分

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？

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，除了電阻平衡外，還須有電容平衡

(3分)。5分

6.測得兩個同頻正弦信號的相關函數波形如圖I,問：

圖1

(1)這一波形是自相關函數還是互相關函數？為什么？

(2)從波形中可以獲得信號的哪些信息？

(1)互相關函數，因為是非奇非偶函數。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

五、計算題(共14分)

1.(6分)已知低通濾波器的頻率響應函數為

I,式中T=0.05.V

當輸入信號為M，)=0.6COS(60，)+0.5COS(100,-45，)時，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出)'(，)?。

x(t)=0.6cos(60/)+0.5cos(100r-45°)

令xt(r)=0.6cos(60z)?々。)=0.5cos(100r-45°)

根據線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性

由8]=60,可以得到：

?1分

4(例)=j=0.316

"1+(0.05x60)2

奴)=-arctg(To))=-arcrg(0.05x60)=-71.565°1分

y,(0=0.6x0.316cos(60/-71.565°)=0.1896co5(60/-71.565°)

由①2=100,可以得到：

11分

4(電)=，=0.196

"+(0.05x100)2

<p(ct)2)=-arctg(ra))=-arcrg(0.05x100)=-78.69°】分

y2(/)=0.196x0.5cos(l00,-450-78.69°)=0.098cos(l00/-123.69°)

由線性系統(tǒng)的疊加性可得

y(0=3⑴+y2(t)=0.1896cos(60—71.565°)+0.098cos(l00/-123.69°)

2.（4分）有一信號x（f）=4cos（cyr+0）,初始相角“為一隨機變量;

試求1）求其自相關函數；2）確定其均值和方差。

自相關函數：&（加叫卜味…力1分

lim—￡Acos(frf+夕)?4cos[fiX/+r)+8)k〃

=421分

——cos(fwr)

均值:4=Jfl"⑺力JftAcos?“+(p)dt°1分

,(I2102

方差：，14A；

國x?)-4W=，

*02L

3.（4分）以阻值R=120Q,靈敏度S=2.5的電阻絲應變片與阻值為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

鼠臂:

u=-Sa/?=-X2.5X1000X106x4=2.5xl0,V

?4R?4R°4°4

雙臂：

6,V

u,=—■?,,=-—???=-Sa(l)=-x2.5x1000x10x4=5xl0之分

'2R"2R02°2

復習題

第一章信號及其描述

（-）填空題

1、測試的基本任務是獲取有用的信息，而信息總是蘊涵在某些物理量之中，并依靠它們來傳輸的。這

些物理量就是,其中目前應用最廣泛的是電信號。

2、信號的時域描述，以—為獨立變量；而信號的頻域描述，以—為獨立變量.

3、周期信號的頻譜具有三個特點：，,。

4、非周期信號包括信號和信號。

5、描述隨機信號的時域特征參數有、、。

6、對信號的雙邊譜而言，實頻譜（幅頻譜）總是—對稱，虛頻譜（相頻譜）總是—對稱。

（二）判斷對錯題（用J或X表示）

1、各態(tài)歷經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。（）

（三）簡答和計算題

1、求正弦信號x（f）=x0sinat的絕對均值P網和均方根值XM

2、求正弦信號》（/）=%）5出（由+9）的均值〃',均方值,和概率密度函數p（x）。

3、求指數函數x（f）=〉0"20）的頻譜。

cosa>t\t\<T

4,求被截斷的余弦函數X（f）=《n的傅立葉變換。

[0\t\>T

5、求指數衰減振蕩信號x（/）=e-"‘sin例"（a>0/20）的頻譜。

第二章測試裝置的基本特性

（-）填空題

1、某一階系統(tǒng)的頻率響應函數為“（/0）=-1—,輸入信號x（7）=sin,，則輸出信號y。）的頻

2ja＞+\2

率為。=___,幅值y=.相位。=____。

is41ty?2

2、試求傳遞函數分別為—V—和—........-------r的兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。

3.5s+0.5s+1.4cons+a）n

3、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、

和O

4、當測試系統(tǒng)的輸出y。）與輸入x（t）之間的關系為y（t）=Aox（t-%）時，該系統(tǒng)能實現(xiàn)測試。

此時，系統(tǒng)的頻率特性為“（/。）=。

5、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的—越小。

6、一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應該具有—關系為最佳。

（-）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

2、從時域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)—響應的卷積。

（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。|（。）和。2（0），則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為一。

Q.

（1）。|（。）。2（0）（2）。|（@）+。2（。）（3）c,、八，、＜4）。|（。）一。2（/）

0（。）+。2（助

4、一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調量_____o

（1）存在，但＜5%（2）存在，但＜1

（3）在時間常數很小時存在（4）不存在

5、忽略質量的單自由度振動系統(tǒng)是一系統(tǒng)。

（1）零階（2）一階（3）二階（4）高階

6、?階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數是一。

（1）固有頻率（2）線性度（3）時間常數（4）阻尼比

7、用階躍響應法求一階裝置的動態(tài)特性參數，可取輸出值達到穩(wěn)態(tài)值一倍所經過的時間作為時間常數。

（1）0.632（2）0.865（3）0.950（4）0.982

（三）判斷對錯題（用J或X表示）

1、?線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”條件，若用它傳輸?個1000Hz的正弦信號，則必然導致輸出波形失

真。（）

2、在線性時不變系統(tǒng)中，當初始條件為零時，系統(tǒng)的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數。

（）

3、當輸入信號X。）?定時，系統(tǒng)的輸出y?）將完全取決于傳遞函數”（s）,而與該系統(tǒng)的物理模型無

關。（）

4、傳遞函數相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。（）

5、測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。（）

6、幅頻特性是指響應與激勵信號的振幅比與頻率的關系。（）

（四）簡答和計算題

1、什么叫系統(tǒng)的頻率響應函數？它和系統(tǒng)的傳遞函數有何關系？

2、測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性各包括那些？

3、測試裝置實現(xiàn)不失真測試的條件是什么？

4、某測試裝置為一線性時不變系統(tǒng)，其傳遞函數為H（S）=——1——。求其對周期信

0.005.V+1

x（t）=0.5cos10/+0.2cos（100r-45°）的穩(wěn)態(tài)響應y（f）?

5、將信號cos&輸入一個傳遞函數為"（s）=—!—的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在內的輸出y（f）

1+TS

的表達式。

第三章常用傳感器

（~）填空題

1、屬于能量控制型的傳感器有等，屬于能量轉換型的傳感器有等（每個至少

舉例兩個）。

2、金屬電阻應變片與半導體應變片的物理基礎的區(qū)別在于：前者利用引起的電阻變化，后者利用

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、線性度及減小外部條件變化對測量精度的影響，實際應用時常

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：放大器和放大器，后接____放大器

時，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利用了金屬導體在交流磁場中的___效應。

6、磁電式速度計的靈敏度單位是。

7、壓電式傳感器是利用某些物質的而工作的。

（-）選擇題

I、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（2）體積大?。?）結構參數（4）電阻值

3、不能用渦流式傳感器進行測量的是一。

（1）位移（2）材質鑒別（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一。

（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，將會引起傳感器的—產生變化。

（1）固有頻率（2）阻尼比（3）靈敏度（4）壓電常數

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影響的是一傳感器。

（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，當氣隙6變化時，其靈敏度S與3之間的關系是：S=—。

（1）k—（2）k8（3）k8~2（4）-k8~2

8

9、光電倍增管是利用—效應制成的器件。

（1）內光電（2）外光電（3）光生伏特（4）阻擋層

（三）判斷對錯題（用J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喘（）

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。（）

（四）簡答和計算題

1、哪些傳感器可選作小位移傳感器？

2、渦流傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點是什么？渦流式傳感器能否測量大位移量？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的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是什么？應采取什么

措施改進，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構上有何不同，為什么？

6、試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成個測力傳感器。

（1）用簡圖說明該傳感器的結構并簡要說明其作用原理；

（2）兩個線圈通常應該接在什么電路中？用圖說明如何接法。

7、某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑廠=4（加加），工作初始極板間距離

b（）=0.3（加〃。，介質為空氣。問：

（1）如果極板間距離變化量Ab=±l（/zm）,電容的變化量AC是多少？

（2）如果測量電路的靈敏度匕=100（，"V7pP）,讀數儀表的靈敏度七=5（格/mV）在

△3=±1（///?7）時，讀數儀表的變化量為多少？

第四章信號調理、記錄和顯示

（-）填空題

1、電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉化為—輸出的裝置。

2、在橋式測量電路中，按照的性質，電橋可分為直流和交流電橋。

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

4、調幅是指一個高頻的正（余）弦信號與被測信號—，使高頻信號的幅值隨被測信號的—而變化。信號

調幅波可以看作是載波與調制波的。

5、調頻波的解調又稱為____。

6、調頻是利用信號電壓的—控制一個振蕩器，使其輸出為等幅波，而—與信號電壓成正比。

7、常用濾波器的上、下截止頻率/“、￡,2的定義為，其帶寬6=,若為倍頻程濾波器

了“與02的關系為——?

8、RC低通濾波器中RC值愈—，則上截止頻率愈低。

(二)選擇題

、設有一電路，是工作橋臂，&是固定電阻，且=凡。工作時

1R]R2,&，RI=&=&

R]->+2AR],則電橋輸出電壓e,.?()?e()為電橋的電源電壓。

A/?!A/?,、2AR]

bRL

(3)―e0(4)

4^而叫

2、調幅過程相當于在時域中將調制信號與載波信號。

(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壓(2)使電感量轉變?yōu)殡妷毫?/p>

(3)使頻率變化轉變?yōu)殡妷鹤兓?4)使頻率轉變?yōu)殡娏?/p>

4、一選頻裝置，其幅一頻特性在3—8區(qū)間近于平直，在/2-0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，其中心頻率是端，-3dB帶寬是8,則濾波器的品質因數。等于。

⑴/+8(2)fa-B(3)fnB(4)f0/B

(三)判斷對錯題(用J或X表示)

1、平衡純電阻交流電橋須同時調整電阻平衡與電容平衡。()

2、調幅波是載波與調制信號的疊加。()

3、帶通濾波器的波形因數4值越大，其頻率選擇性越好。()

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)簡答和計算題

1、何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數應滿足什么條件？交流電橋應滿足什么條件？

2、調幅波的解調方法有哪幾種？

3、抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定？

4、相關濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程應用。

5、以阻值R=120Q,靈敏度S=2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

Vo=3V,若其負載電阻為無窮大，應變片的應變￡=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

6、若X。)為調制信號，y?)=cos2Mof為載波，為調幅波(如圖所示)

(1)利用傅里葉變換性質說明調幅過程的原理。

(2)畫出載波與調幅波的雙邊頻譜圖。

第五章信號處理初步

(-)填空題

1、為了識別信號類型，常用的信號分析方法有、和。

2、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有、

和.

3、在數字信號處理中，為避免頻率混疊，應使被采樣的模擬信號成為,還應使采樣頻率

滿足采樣定理即。

4、如果一個信號的最高頻率為50Hz,為了防止在時域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應該大于

Hz。

5、若x(t)是均值為U,為零的寬帶隨機信號其自相關函數T=0時RX(T),T->8時

R*(T)。

6、用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。

7、若某一信號的自相關函數為AC0S(07),則該信號的均方值為y，=,均方根值為

^rms____________0

8、最常用的功率譜估計方法為。

9、Sr(/)為信號的沿頻率軸的分布，|X(/)「稱為。

10、巴塞伐爾定理表示在—中計算的信號總能量，等于在—中計算的信號總能量。

(二)判斷對錯題(用J或X表示)

1、頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。()

2、A/D轉換器的位數越多，則量化誤差越小。()

3、對于周期信號，經整周期采樣后，可完全避免柵欄效應。()

4、窗函數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,互相關函數是偶實函數。()

6、利用系統(tǒng)輸入x(t)與輸出y(t)的自功率譜密度函數，可求該系統(tǒng)的頻率響應函數。