春季學(xué)期石油華東《機(jī)電信息檢測(cè)與處理技術(shù)》綜合復(fù)習(xí)題

1、機(jī)電信息檢測(cè)與處理技術(shù)綜合復(fù)習(xí)題一、填空題1. 一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)通常有_、_和_三部分組成。2. 當(dāng)一測(cè)試裝置輸入X有一變化量X，它引起的輸出Y有一相應(yīng)的變化量Y，則Y/X稱為裝置的_。3. 某一測(cè)試裝置測(cè)量某一信號(hào)時(shí)，信號(hào)電壓為5V，而相應(yīng)的噪聲電壓為0.05V,則其信噪比SNR=_分貝。4. 初始條件為零的條件下，測(cè)試裝置輸出信號(hào)的拉普拉斯變換與輸入信號(hào)的拉普拉斯變換之比稱為裝置的_。5. 若一測(cè)試裝置的輸入信號(hào)為x(t)，輸出信號(hào)為y(t)，則該裝置在有一定延時(shí)t0的輸出波形無(wú)失真的條件，y(t)=_，裝置的幅頻特性為_(kāi)；相頻特性為_(kāi)。6. 電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原理是基于_效應(yīng)。金屬電阻

2、應(yīng)變片的靈敏度比半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度_。7. 電容式傳感器根據(jù)電容器參數(shù)的變化，可分為_(kāi)，_和_三類。8. 壓電式傳感器的工作原理是基于某些物質(zhì)的_。9信號(hào)按能量關(guān)系分可分為分為_(kāi)信號(hào)和_ 信號(hào)，彈簧振子在無(wú)阻尼自由振動(dòng)情況下的位移信號(hào)屬于上述的_信號(hào)。10測(cè)試裝置特性在時(shí)間域中可以用單位脈沖響應(yīng)函數(shù)來(lái)描述，在復(fù)數(shù)域中可以用_描述，在頻率域中可以用_描述。11壓電傳感器前置放大器的形式有_和_兩種。12函數(shù)的采樣性質(zhì)=_，卷積特性=_。13周期信號(hào)的頻譜具有收斂性、諧波性和_，而瞬態(tài)信號(hào)的頻譜是_。14A/D轉(zhuǎn)換器是將_轉(zhuǎn)化為_(kāi)。15信號(hào)自相關(guān)函數(shù)在_時(shí)出現(xiàn)最大值。16若x(t)、y(t)分別

3、是X(f)、Y(f)的傅立葉變換對(duì)，則x(t)，y(t)的卷積x(t)*y(t)的頻譜為_(kāi)。17.測(cè)試中常采用非電量電測(cè)法的原因是由于電信號(hào)易變換、_和_。18.可變磁阻式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化為_(kāi)變化的一種器件，而電渦流式傳感器的工作原理是基于_，電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原理是基于_，壓電式傳感器的工作原理是基于物質(zhì)的_。19.從頻域上看，周期信號(hào)與瞬態(tài)信號(hào)的主要差別在于周期信號(hào)的頻譜是_，而瞬態(tài)信號(hào)的頻譜是_。20.信號(hào)根據(jù)獨(dú)立變量取值是否連續(xù)分可以分為_(kāi)和_。21.線性時(shí)不變系統(tǒng)具有特性主要有_、_、微分性、積分性和_。22.單位脈沖響應(yīng)函數(shù)與傳遞函數(shù)的關(guān)系為_(kāi)，與頻率響應(yīng)函數(shù)的關(guān)系

4、為_(kāi)。23.頻率響應(yīng)函數(shù)的模稱為_(kāi)，幅角稱為_(kāi)。的物理意義是：等于穩(wěn)態(tài)正弦輸出與輸入_，則為正弦輸出與輸入_。24.測(cè)試裝置的靜態(tài)特性包括_、_、回程誤差和穩(wěn)定性。25.物性型傳感器依靠_的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)變，而結(jié)構(gòu)型傳感器則依靠_的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換26.根據(jù)濾波器的選頻作用，可將濾波器分為_(kāi)、_、_和帶阻濾波器。27.描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具為_(kāi)，描述瞬態(tài)信號(hào)的數(shù)學(xué)工具為_(kāi)。28.電阻應(yīng)變片式傳感器的工作原理是基于_效應(yīng)。金屬電阻應(yīng)變片的靈敏度比半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度_。二、簡(jiǎn)答題1造成測(cè)試裝置出現(xiàn)回程誤差的原因是什么？2簡(jiǎn)述壓電傳感器前置放大器的作用。3何為頻率響應(yīng)函數(shù)？并說(shuō)明和的物理意義。4

5、典型的非電量電測(cè)系統(tǒng)有哪幾部分組成的？5分別寫出直流和交流電橋的平衡條件。6. 何為壓電效應(yīng)？常用壓電材料有哪三類？7寫出不失真測(cè)試條件的時(shí)域和頻域描述。8說(shuō)出三種以上電容傳感器的測(cè)量電路。9寫出延時(shí)為的函數(shù)的卷積性質(zhì)，并說(shuō)明其物理意義。10一個(gè)完整的A/D轉(zhuǎn)換包括哪幾個(gè)過(guò)程？11典型的非電量電測(cè)系統(tǒng)有哪幾部分組成的？12說(shuō)明一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)的常數(shù)有哪些？并說(shuō)出一二階系統(tǒng)不失真測(cè)試條件。三、計(jì)算題1.求指數(shù)函數(shù)X(t)=（0，t0）傅立葉變換（頻譜）。2.某一力傳感器為一階系統(tǒng)，要求測(cè)量頻率為100HZ的正弦交變力時(shí)的幅值誤差不大于5%，則該力傳感器的時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多少？若用其去測(cè)量50HZ的

6、交變力信號(hào)時(shí)，振幅誤差和相位差又為多少？ 3、一測(cè)試系統(tǒng)中傳感器T1，中間變換裝置T2和記錄儀器T3組成，它們的傳遞函數(shù)分別為，c，試求：該系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)H(s)，頻率響應(yīng)函數(shù)H(w)和幅頻特性、相頻特性。4、 周期信號(hào)經(jīng)一個(gè)阻尼比為0.7，固有頻率為500Hz的二階系統(tǒng)后，其穩(wěn)態(tài)輸出如何？信號(hào)滯后時(shí)間為多少？（其中， ）5、 求階躍信號(hào)（t0）傅立葉變換（頻譜）。6、知鋼柱的截面積，彈性模量，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。若測(cè)量電路對(duì)應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化量的分辨力為，試計(jì)算能測(cè)出的最小拉力。7、已知一壓力傳感器為一二階環(huán)節(jié)，其固有頻率為1200HZ，傳感器的阻尼比，使用該傳感器測(cè)量600Hz的交變力

7、時(shí)，其幅值比和相位差各為多少？若該裝置的，問(wèn)測(cè)量600Hz的交變力時(shí)，和又各為多少？8、一壓電式壓力傳感器的靈敏度（皮庫(kù)侖/帕），把它和一臺(tái)靈敏度調(diào)到的電荷放大器連接，放大器的輸出又接到一靈敏度為的光線示波器上記錄，試?yán)L出這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的框圖，計(jì)算總靈敏度；當(dāng)壓力變化時(shí)，光線示波器上的偏移量是多少？ 9、某一力傳感器為一階系統(tǒng)，要求測(cè)量頻率為100HZ的正弦交變力時(shí)的幅值誤差不大于5%，則該力傳感器的時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多少？若用其去測(cè)量50HZ的交變力信號(hào)時(shí)，振幅誤差和相位差又為多少？ 10、周期信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)阻尼比為0.7，固有頻率為500Hz的二階系統(tǒng)后，其穩(wěn)態(tài)輸出如何？信號(hào)滯后時(shí)間為多少？若對(duì)該周

8、期信號(hào)進(jìn)行采樣，其采樣頻率又為多少？機(jī)電信息檢測(cè)與處理技術(shù)綜合復(fù)習(xí)題答案一、填空題：1. 傳感器、信號(hào)調(diào)理裝置、顯示紀(jì)錄裝置2. 靈敏度3. 404. 傳遞函數(shù)5. ，6. 應(yīng)變效應(yīng)、小7. 極距變化型、面積變化型、介電常數(shù)變化型8. 壓電效應(yīng)9 能量、 功率 、 功率 、 10傳遞函數(shù) 頻率響應(yīng)函數(shù)11電壓放大器、電荷放大器 12，13離散性 、 連續(xù)性 14 模擬量 ， 數(shù)字量 。15 16 17易傳輸、易處理18電感量、渦電流效應(yīng)、應(yīng)變效應(yīng)、壓電效應(yīng)19離散的、連續(xù)的20離散信號(hào)、連續(xù)信號(hào)21疊加性、比例性、頻率保持性22拉普拉斯變換對(duì)、傅里葉變換對(duì)23幅頻特性、相頻特性、幅值比、相位差

9、24. 線性度、靈敏度25物理化學(xué)性質(zhì)、敏感元件結(jié)構(gòu)參數(shù)26高通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器27傅里葉級(jí)數(shù)、傅里葉變換28. 應(yīng)變效應(yīng)、小二、簡(jiǎn)答題1. 一是敏感元件采用了彈性材料或磁性材料二是可動(dòng)件和固定件之間存在摩擦和游隙2主要作用有兩點(diǎn)：一是將傳感器的高阻抗輸出變?yōu)榈妥杩馆敵觯欢欠糯髠鞲衅鬏敵龅奈⑷蹼娦盘?hào)。3初始條件為零時(shí)，輸出的付里葉變換與輸入的付里葉變換兩者之間的比值為頻率響應(yīng)函數(shù)。的物理意義為輸出與輸入的幅值比；的物理意義為輸出與輸入的相位差。4共有三部分組成，分別為傳感器、信號(hào)調(diào)理裝置和顯示記錄裝置5直流電橋：相對(duì)兩臂的電阻阻值的乘積相等（或相鄰兩臂電阻阻值的比值相等）。交流

10、電橋：相對(duì)兩臂的阻抗之模的乘積應(yīng)相等，同時(shí)相對(duì)兩臂的阻抗角之還必須相等。 6某些物質(zhì)在受到外力作用時(shí)能夠在表面產(chǎn)生電荷，一旦外力消失電荷隨之消失的現(xiàn)象為壓電效應(yīng)。目前常用的壓電材料有：石英晶體、壓電陶瓷和壓電有機(jī)薄膜7、時(shí)域描述：（其中為常量）頻域描述：， 8、 電橋型電路、直流極化電路、諧振回路、調(diào)頻電路、運(yùn)算放大器回路9、物理意義：任何函數(shù)和的卷積相當(dāng)于的圖形由坐標(biāo)原點(diǎn)搬移到函數(shù)的位置原點(diǎn)處，即在處重新構(gòu)圖。10采樣、保持、量化和編碼11傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和顯示記錄裝置12一階系統(tǒng)為時(shí)間常數(shù)；二階系統(tǒng)為固有頻率和阻尼比。一階系統(tǒng)不失真測(cè)試條件：二階系統(tǒng)不失真測(cè)試條件：，三、計(jì)算題1、 2、 ，所以要求 （s） 當(dāng)f=50Hz時(shí)，其振幅誤差為7.3% 3、系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)為： 頻率響應(yīng)函數(shù)為： 幅頻特性為： 相頻特性為： 4、， 其穩(wěn)態(tài)輸出為 滯后時(shí)間：=0.46