《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》課后試題及答案

課后答案

章節(jié)測(cè)試題

第一章信號(hào)及其描述

（一）填空題

1、測(cè)試的基本任務(wù)是獲得有用的信息，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)摹＿@些物理量就是」1史，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（D為獨(dú)立變量:而信號(hào)的頻域描述，以頻率（f）為

獨(dú)立變量。

3、周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：離散性，諧波性，收斂性°

4、非周期信號(hào)包括準(zhǔn)周期信號(hào)和瞬態(tài)非周期信號(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、方差。

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，虛頻譜（相頻譜）總是奇對(duì)

稱。

（二）推斷對(duì)錯(cuò)題（用J或X表示）

1、各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程肯定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（J）

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)的頻譜肯定是連續(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）簡答和計(jì)算題

1、求正弦信號(hào)x（f）=/sincot的肯定均值u⑶和均方根值xrmso

2、求正弦信號(hào)］?）="05111（m+伊）的均值〃*,均方值〃：，和概率密度函數(shù)p（x）。

3、求指數(shù)函數(shù)x（f）=Aeat（a>0j>0）的頻譜。

If|<T

4、求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)x（f）=1CoOSG°M的傅立葉變換。

5、求指數(shù)衰減振蕩信號(hào)x（z）=sing?4>0,/>0）的頻譜。

其次章測(cè)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—!—,輸入信號(hào)x（1）=sin」，則輸出信號(hào)

2jco+\2

的頻率為69=1/2,幅值y=_l/J5,相位。=。

2、試求傳遞函數(shù)分別為一I和―------的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的

3.5s+0.51+14y〃s+3；

總靈敏度。123

3、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有傅立葉變換法—、

和濾波器法o

4、當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出y（f）與輸入xQ）之間的關(guān)系為=—%）時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)

測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為"（/3）=。

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)志向的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)當(dāng)具有關(guān)系為最佳。

（二）選擇題

1、不屬于測(cè)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(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng)響應(yīng)的卷積。

（1）正弦（2）階躍（3）脈沖（4）斜坡

3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為儲(chǔ)（⑷和。2（0），則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性

為0

（1）Qi3）Q,3）（2）Qja）+Q,3）（3）。|3）。2（助（4）G1（助_Q,3）

Gi（G）+Q3

4、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量。

（1）存在，但＜5%（2）存在，但vl

（3）在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在（4）不存在

5、忽視質(zhì)量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)是系統(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。

（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)到穩(wěn)態(tài)值倍所經(jīng)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）推斷對(duì)錯(cuò)題（用J或X表示）

1、一線性系統(tǒng)不滿意“不失真測(cè)試”條件，若用它傳輸一個(gè)1000Hz的正弦信號(hào)，則必定

導(dǎo)致輸出波形失真。（）

2、在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)時(shí)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)。（）

3、當(dāng)輸入信號(hào)x（r）肯定時(shí)，系統(tǒng)的輸出y（f）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)。（）

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

5、測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。（）

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。（）

（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(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？

3、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？

4、某測(cè)試裝置為一線性時(shí)不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為“（$）二——5—o求其對(duì)周期信號(hào)

0.005s+1

x（t）=0.5coslOr+0.2cos（l00/-45°）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y（t）?

5、將信號(hào)cosd輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為“（$）=」一的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在

1+TS

內(nèi)的輸出yQ）的表達(dá)式。

第三章常用傳感器

（一）填空題

1、屬于能量限制型的傳感器有等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳

感器有等（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)分在于：前者利用引起的電阻

改變，后者利用改變引起的電阻改變。

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改變對(duì)測(cè)量精度的影

響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)經(jīng)常采納工作方式。

4、壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式：放大器和放

大器，后接放大器時(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利用了金屬導(dǎo)體在溝通磁場(chǎng)中的效應(yīng)。

6、磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是o

7、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。

（二）選擇題

1、電阻應(yīng)變片的輸入為O

（1）力（2）應(yīng)變（3）速度（4）加速度

2、結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠的改變實(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o

（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(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改變的因素主要是o

（1）長度（2）截面積13）電阻率（4）高通

6、壓電式傳感器輸出電纜長度的改變，將會(huì)引起傳感器的產(chǎn)生改變。

（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5改變時(shí)，其靈敏度S與b之間的關(guān)系是：S

2

（1）k-（2）kb（3）步一2（4）-M-

9、光電倍增管是利用效應(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）推斷對(duì)錯(cuò)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(cè)量。（）

2、渦流式傳感器屬于能量限制型傳感器（）

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)實(shí)行什么措施改進(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、試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測(cè)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=4（〃］機(jī)），工作初始極板間距離

^>0=0.3（/nzn）,介質(zhì)為空氣。問：

（1）假如極板間距離改變量Ab=±1（〃6）,電容的改變量AC是多少？

（2）假如測(cè)量電路的靈敏度匕=100（"W/pF）,讀數(shù)儀表的靈敏度網(wǎng)=5（格/

mV）在△3=±1（46）時(shí)，讀數(shù)儀表的改變量為多少？

第匹章信號(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、電容的改變轉(zhuǎn)化為輸出的裝置。

2、在橋式測(cè)量電路中，依據(jù)的性質(zhì)，電橋可分為直流和溝通電橋。

3、在橋式測(cè)量電路中，依據(jù)工作時(shí)阻抗參加改變的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),使高頻信號(hào)的幅值隨被測(cè)信

號(hào)的而改變。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的。

5、調(diào)頻波的解調(diào)又稱為o

6、調(diào)頻是利用信號(hào)電樂的限制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而與信

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，其帶寬B

=,若為倍頻程濾波器7d與A2的關(guān)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

1、設(shè)有一電路，鳥是工作橋臂，小，R4是固定電阻，且曷=&=%=%。工

作時(shí)與f與+2AR一則電橋輸出電壓與=（）。分為電橋的電源電壓。

,、bR、2A/?.

(1)—L(2)—L（3）---分(4)——“

4%2%叫

2、調(diào)幅過程相當(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）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）使頻率改變轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷焊淖儯?）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?/p>

4、一選頻裝置，其幅一頻特性在力―8區(qū)間近于平直，在72-0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A，-3dB帶寬是8,則濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q等

于。

（1）f.+B（2）f.-B（3）f.B（4）fjB

（三）推斷對(duì)錯(cuò)題（用J或X表示）

1、平衡純電阻溝通電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。（）

2、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。（）

3、帶通濾波器的波形因數(shù)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(jì)算題

1、何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋牌參數(shù)應(yīng)滿意什么條件？溝通電橋應(yīng)滿意什么條

件？

2、調(diào)幅波的解調(diào)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(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R=120Q,靈敏度S=2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Vo=3V,若其負(fù)載電阻為無窮大，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

6、若工⑴為調(diào)制信號(hào)，y⑺=cos2班，為載波，X,“⑺為調(diào)幅波［如圖所示）

（1）利用傅里葉變換性質(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。

第五章信號(hào)處理初步

(一)填空題

1、為了識(shí)別信號(hào)類型，常用的信號(hào)分析方法有、

和O

2、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有、

和0

3、在數(shù)字信號(hào)處理中，為避開頻率混疊，應(yīng)使被采樣的模擬信號(hào)成為,

還應(yīng)使采樣頻率滿意采樣定理即O

4、假如一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz,為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻

率應(yīng)當(dāng)大于Hz。

5、若x(t)是均值為5為零的寬帶隨機(jī)信號(hào)其自相關(guān)函數(shù)T=0時(shí)

Rx(T),TT8時(shí)Rx(T).

6、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。

7、若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為ACOSQT),則該信號(hào)的均方值為〃『二,均方

根值為Xrms=o

8、最常用的功率譜估計(jì)方法為o

9、Sx(f)為信號(hào)的沿頻率軸的分布，稱為。

10、巴塞伐爾定理表示在中計(jì)算的信號(hào)總能量,等于在中計(jì)算的信號(hào)總能

量。

(二)推斷對(duì)錯(cuò)題(用J或X表示)

1、頻率辨別力越高，則泄漏誤差越小。()

2、A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。()

3、對(duì)于周期信號(hào)，經(jīng)整周期采樣后，可完全避開柵欄效應(yīng)。()

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(hào)所引起的誤差越小。()

5、相互關(guān)函數(shù)是偶實(shí)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(yīng)函數(shù)。

()

7、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)肯定為1。()

(三)簡答和計(jì)算題

1、已知信號(hào)x(r)=A。+++AzSiMgf+e?)，求信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)

/?A(r),并畫出自功率譜J。)(雙邊幅值譜

2、求頻率相同的單位方波和正弦波的相互關(guān)函數(shù)。

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

4、試依據(jù)一個(gè)信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)圖形，探討如何確定該信號(hào)中的常值重量和周期成分。

5、某一系統(tǒng)的輸入信號(hào)為x⑴，若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關(guān)函數(shù)和輸

入一輸出的相互關(guān)函數(shù)&),?)之間的關(guān)系為R、(r)=Rx?+T)，試說明該系統(tǒng)起什么

作用？

6、應(yīng)用巴塞伐爾定理求「sinMO)力的積分值。

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〃「均方值?，，方差6、偶，奇；

(二)1、J；2、J；3、X；4、X；5、V；

/一、24/x；1A

(二)1、---，一產(chǎn)；20,---,-------------；3、--------；4、

nV22玄°cos(訓(xùn)+(p)a+j2河'

Tsinc{(2#+)T)+Tsinc{(2^-)T)；5、———“)。?

/一4笈/--g+j4力。

其次章測(cè)試裝置的基本特性

(-)K1/2,1/V2,-45°；2、123；3、傅立葉變換法，濾波器法；4、'小，叫；5、

被測(cè)量；6、線性：

。(4)(3)(2)(4)(2)(3)(1)

(三)義VVVXX

(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

阻率改變；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

(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、幅頻特性曲線降為最大值的%歷倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率；

=fc2~fc\5。2=2幾，8、大；

(二)(1)(1)(3)(2)(4)

(三)J義XJ

(四)略

第五章信號(hào)處理初步

（一）1、概率密度函數(shù)，自相關(guān)函數(shù)；2、帶通濾波法，傅立葉變換法；3、有限帶寬，￡>2fh；

4、100；5、cr「，0；6、相干函數(shù)；7、A,；8、周期圖法；9、功率密度，能

譜；10、時(shí)域，頻域；

（二）1、X;2、J；3、J；4、J；5、X：6、X：7、X;

,A242

（三）1、Rx（r）=cosCOXT-\■——cosd?2r,

A242

Sx（69）=691）+b（6?+助）］4--—勺）+b（69+CD?）］：

2、/?（r）=—sinCDT；

71

3、同頻相關(guān)、不同頻不相關(guān)；

4、信號(hào)的常值重量為其自相關(guān)函數(shù)均值的開方，周期成分與其自相關(guān)函數(shù)周期成分

的頻率相同、幅值成比例關(guān)系；

5、該系統(tǒng)的作用是使信號(hào)幅值不變、相位提前T；

6、fsinc2（t）dt=f\df=n；

J-ooJ-l/21

河北科技高校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

學(xué)院一班級(jí)__姓名_—學(xué)號(hào)—

題號(hào)一二三四五六總分

得分

一、填空（每空1份，共20分）

I.測(cè)試技術(shù)的基本任務(wù)是<.

2.從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸出是其輸入與該系統(tǒng)的卷積。

3.信號(hào)的時(shí)域描述，以為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以為獨(dú)立變量。

4.假如一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz,為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻

率應(yīng)當(dāng)大于Hzo

5.在橋式測(cè)量電路中，依據(jù)其的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與溝通電橋。

6.金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)分在于：前者利用

引起的電阻改變，后者利用改變引起的電阻改變。

7.壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的而工作的。

8.帶通濾波器的上下限截止頻率為fC2、fc）,其帶寬B=；若其帶寬

為1/3倍頻程則fc2=fcio

9.屬于能量限制型的傳感器有、等。

10依據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為、、O

11相關(guān)濾波的工作原理是o

12測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用函數(shù)、函數(shù)和

函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。

1.獲得有用的信息

2.脈沖響應(yīng)函數(shù)

3.時(shí)間（f）、頻率/或（G）

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)

8.九一乙、V2（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（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(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是信號(hào)。

A困難周期B非周期C瞬態(tài)D隨機(jī)

2.平穩(wěn)隨機(jī)過程必需。

A連續(xù)B統(tǒng)計(jì)特征與時(shí)間無關(guān)C各態(tài)歷經(jīng)D統(tǒng)計(jì)特征等于時(shí)間平均

3.一階系統(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

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(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為。

A回程誤差B肯定誤差C相對(duì)誤差D非線性誤差

5.電阻應(yīng)變片的輸入為o

A力B應(yīng)變C速度D加速度

6.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相互關(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)選用放大器。

A電壓B電荷C微分D積分

8.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，可將磁帶,

也可達(dá)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(yīng)中，超調(diào)量<.

A存在，但<5%B存在，但vlC在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在D不存在

二、選擇題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共10分）

1—5DBCAB6—10DBDBD

三、推斷題（用J或X表示，在正確的題目對(duì)應(yīng)的括號(hào)里填J,反之填X,每題1分，共

10分）

1.（）非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。

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

3.（）調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)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的測(cè)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(hào)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(jī)激振屬于寬帶激振法。

9.（）壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。

10.（）若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數(shù)肯定為1。

1—5XVXVV6—10JXJXJ

四、簡答題（每題5分，共30分）

I.已知周期方波的傅立葉級(jí)數(shù)綻開式為

,、8A，.1「1.c）

x（t）=——sinQ'+-sm34，+-sm5w+…

4I35）

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

4.信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(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(cè)得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖1,問：

圖1

（1）這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是相互關(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）

I.（6分）已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為

H（co）=—5—,式中丁=0.05s

當(dāng)輸入信號(hào)為工（，）=。.68$（60，）+0.535（100，-45°）時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出y（f）

2.（4分）有一信號(hào)x?）=AcosQr+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）確定其均值和方差。

3.（4分）以阻值H=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)?0002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，試驗(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、II和主軸ni上的齒輪齒數(shù)分別為Zi=30,Z2=40,ZrfO,Z<=50,

傳動(dòng)軸I的轉(zhuǎn)速為m=2000轉(zhuǎn)/分（依據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可知：傳動(dòng)軸11的轉(zhuǎn)速為n2=1500

轉(zhuǎn)/分，主軸III的轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分），試分析哪一根軸上的面輪不平衡量對(duì)加工表

面的振紋影響較大？為什么？

2.（10分）欲測(cè)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(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，簡述測(cè)試過程；

（2）測(cè)得該梁的幅頻特性曲線如圖3（b）所示，依據(jù)該曲線如何確定簡直梁的動(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、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(a)圖3(b)

三、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(duì)一個(gè)得1分）

2.（5分）固有頻率（以）和阻尼比（自）3分（每答對(duì)一個(gè)得L5分）

為了實(shí)現(xiàn)不失真,阻尼比(百)取值。-6~0.8;工作頻率取值小于等于0.58以

2分(每答對(duì)一個(gè)得1分)

3.(5分)

輸出y(t)與輸入x(t)滿意關(guān)系y(t)=Aox(t-to),其中A。和為常數(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(5=A。=常數(shù)1.5分

相頻特性為①1.5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)隔離直流重量(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)變儀采納的是純電阻溝通電橋(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(3分)。5分

其它的表述酌情給分。

6.(5分)

(1)相互關(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

四、計(jì)算題(共14分)

1.(6分)x(t)=O.6cos(6Or)+O.5cos0OOr-45°)

令=0.6cos(60。,x2(t)=0.5cos(100/-45°)

依據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性而幅頻相頻特性

A(G)=y1--------,(p{co)--tan(ra)

/+廠

由例=60,可以得到：

4(他)=/1=■=0.3161分

J1+(0.05x6