測(cè)試技術(shù)綜合復(fù)習(xí)題

1、測(cè)試技術(shù)綜合復(fù)習(xí)題測(cè)試技術(shù)綜合復(fù)習(xí)題一、判斷題一、判斷題1、 當(dāng)輸入信號(hào)一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出將完全取決于傳遞函數(shù)，而與該系)(tx)(ty)(sH統(tǒng)的物理模型無關(guān)。（ T ）2、 傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（ F ）3、 所有隨機(jī)信號(hào)都是非周期信號(hào)； （ F ）4、 所有周期信號(hào)都是功率信號(hào)；（ T ）5、 所有非周期信號(hào)都是能量信號(hào)；（ F ）6、 非周期信號(hào)的頻譜都是連續(xù)的。（T ）7、 非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。（ F ）8、 模擬信號(hào)的幅值一定是連續(xù)的；（ F ）9、 瞬態(tài)信號(hào)是能量有限信號(hào)。（T ）10、瞬態(tài)信號(hào)是時(shí)間軸上的零平均功率信號(hào)。（T ）11

2、、直流信號(hào)被截?cái)嗪蟮念l譜是連續(xù)的。（T ）12、信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。（ T ）13、各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（ ）14、直流信號(hào)具有無限的頻譜。（F）15、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。（ F ）16、頻響函數(shù)反映了系統(tǒng)響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)過程。（T）17、頻響函數(shù)反映了系統(tǒng)響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)過程。（）18、傳遞函數(shù)不僅反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程，還反映了系統(tǒng)響應(yīng)的過渡過程。（F ）19、若 x(t)是限帶信號(hào)，在被截?cái)嗪蟊爻蔀闊o限帶寬的函數(shù)。(F )20、一階系統(tǒng)中常用時(shí)間常數(shù) 作為響應(yīng)上升時(shí)間。（F）21、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)法不能用于一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試。（F）22、測(cè)

3、試系統(tǒng)的靈敏度越高測(cè)量性能越好。（F）23、若傳感器的靈敏度為常數(shù)，則表明該傳感器的輸出、輸入關(guān)系為線性關(guān)系。（F）24、金屬電阻應(yīng)變片的電阻相對(duì)變化主要是由于電阻絲的尺寸變化產(chǎn)生的。（ T ）25、在數(shù)字信號(hào)處理過程中，量化誤差大小與 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)無關(guān)。（F）26、變間歇式差動(dòng)變壓器是一種電容式傳感器。（F）27、渦流傳感器分為高頻透射式和低頻反射式兩種類型。（T）28、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（ F ）29、渦流傳感器屬于有源傳感器。（T ）30、壓電加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（ F ）31、壓電傳感器要求后接的負(fù)載必須有高輸入阻抗。（T）32、磁電式速度拾振器

4、的上限工作頻率取決于其固有頻率。（ F ）33、為使四臂交流電橋平衡，若兩相鄰臂接入二電阻，另外兩相鄰臂應(yīng)接入性質(zhì)相同的阻抗元件。 （ T ）34、半橋聯(lián)接中要求兩個(gè)橋臂阻值變化大小相等，極性相反。（T）35、使用電阻應(yīng)變時(shí)，在半橋雙臂各并聯(lián)一片電阻應(yīng)變片,可以提高靈敏度，這種做法對(duì)。（ F ）36、在直流電橋中，只要滿足任意兩相鄰橋臂的阻值之乘積等于另外兩相鄰橋臂阻值的乘積， 則電橋一定處于平衡。( F )37、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。 （ T ）38、若電阻應(yīng)變片的輸入信號(hào)為正弦波，則以該應(yīng)變片為工作臂的交流測(cè)量用橋的輸出是調(diào)幅波。（ F ）39、金屬絲應(yīng)變片在測(cè)某

5、一構(gòu)件的應(yīng)變時(shí)，其電阻的相對(duì)變化率主要由電阻材料的電阻率的變化決定。（F ）40、半橋聯(lián)接中要求兩個(gè)橋臂阻值變化大小相等，極性相反。（ T）41、設(shè)帶通濾波器的上、下截止頻率分別為 fc2和 fc2,則一倍頻程濾波器有：122ccff.( F )應(yīng)是 2 倍42、變面積型電容傳感器的靈敏度不為常數(shù)。（ F ）43、變間隙式差動(dòng)變壓器是一種電容式傳感器。（F）44、設(shè)信號(hào) x(t)的自功率譜密度函數(shù)為常數(shù)，則 x(t)的自相關(guān)函數(shù)為常數(shù)。（ T ）45、提高二階系統(tǒng)的固有頻率，可以擴(kuò)大系統(tǒng)的工作幅值范圍。（F）46、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。 （ F ）47、帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻

6、率選擇性越好。 （ F ）48、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。 （ F ）49、選擇好的窗函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行截?cái)啵梢詼p少能量泄漏。（F）50、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。（T ）51、恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。（F ）52、隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。（T ）53、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。（T ）54、若傳感器的靈敏度為常數(shù)，則表明該傳感器的輸出、輸入關(guān)系為線性關(guān)系。（F）55、同頻、同相位的正弦信號(hào)與方波信號(hào)作互相關(guān)其結(jié)果為同頻余弦信號(hào)。（T ）56、同頻的正弦信號(hào)和余弦信號(hào),其相互相關(guān)函數(shù)是存在的。

7、（ T ）二、二、 選擇題選擇題: :1.下列哪一種敏感元件不屬于彈性式壓力敏感元件（D ）A.波登管 B膜片 C波紋管 D電阻應(yīng)變片2.調(diào)幅過程相當(dāng)于頻率的（ C ）過程A 放大 B 縮小 C 轉(zhuǎn)移 D 消失3、用N型材料Sn02制成的氣敏電阻在空氣中經(jīng)加熱處于穩(wěn)定狀態(tài)后，與氧氣接觸后 ( A )。A 電阻值變大 B 電阻值變小 C 電阻值不變 D 不確定4、采用圖三所示的超聲波傳感器安裝位置測(cè)量管道中流體的流量，流速，如果=0，以下說法正確的是 (A )。A 不能實(shí)現(xiàn)對(duì)管道中流體流量的測(cè)量 B 可測(cè)出管道中流體的流量等于0C 可測(cè)出管道中流體的流量很大 D =0不影響對(duì)管道中流體流量的測(cè)量

8、5、微波濕度傳感器的工作原理是基于 (D)。A 微波的波長(zhǎng)很短 B 天線具有特殊結(jié)構(gòu)使發(fā)射的微波具有尖銳的方向性C 微波遇到障礙物易于反射 D 水對(duì)微波的吸收作用很強(qiáng)6、一個(gè)6位的二進(jìn)制光電式編碼器，其測(cè)量精度約為 ( A )。A. 5.6 B. 0.17 C. 0.016 D. 607、硫化鉻光敏電阻的伏安特性如圖1所示，以下說法正確的是 ( C )圖1 硫化鉻光敏電阻的伏安特性A 在一定照度下，流過硫化鉻光敏電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系是不確定的B 照度越小，硫化鉻光敏電阻的阻值越小C lOOlx照度時(shí)，硫化鉻光敏電阻的阻值約為5kD 照度越大，電流越小8、在直流電路中使用電流表和電壓表測(cè)

9、量負(fù)載功率的測(cè)量方法屬于(B )。A 直接測(cè)量 B 間接測(cè)量 C 組合測(cè)量 D 等精度測(cè)量9、電阻應(yīng)變片配用的測(cè)量電路中，為了克服分布電容的影響，多采用 ( D )。A 直流平衡電橋 B 直流不平衡電橋 C 交流平衡電橋 D 交流不平衡電橋10、差動(dòng)螺線管式電感傳感器配用的測(cè)量電路有 ( B )。A 直流電橋 B 變壓器式交流電橋 C 相敏檢波電路 D 運(yùn)算放大電路11、實(shí)用熱電偶的熱電極材料中，用得較多的是 ( D )。A 純金屬 B 非金屬 C 半導(dǎo)體 D 合金12、光電管和光電倍增管的特性主要取決于 (A )。A 陰極材料 B 陽(yáng)極材料 C 純金屬陰極材料 D 玻璃殼材料13、用光敏二極

10、管或光敏晶體管測(cè)量某光源的光通量是根據(jù)什么特性實(shí)現(xiàn)的?( D )A 光譜特性 B 伏安特性 C 頻率特性 D 光電特性14、下列關(guān)于微波傳感器的說法中錯(cuò)誤的是 ( A )。A 可用普通電子管與晶體管構(gòu)成微波振蕩器B 天線具有特殊結(jié)構(gòu)使發(fā)射的微波具有尖銳的方向性C 用電流-電壓特性呈非線性的電子元件做探測(cè)微波的敏感探頭D 可分為反射式和遮斷式兩類15、用N 型材料SnO2制成的氣敏電阻在空氣中經(jīng)加熱處于穩(wěn)定狀態(tài)后，與N02接觸后 ( B )。A 電阻值變小 B 電阻值變大 C 電阻值不變 D 不確定16、 同頻、同相位的正弦信號(hào)與方波信號(hào)作互相關(guān)其結(jié)果為（ D ）信號(hào)。 A.正弦 B. C.方波

11、 D.同頻余弦 三、三、 填空題填空題: :1.確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是_離散_，后者頻譜特點(diǎn)是_連續(xù)_。2.周期信號(hào)傅立葉級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)表示各諧波分量的 振幅 ，其頻譜是 頻譜，各頻率成分是基頻的 整數(shù) 倍。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 。離散、周期的時(shí)域信號(hào)頻譜的特點(diǎn)是_、_的。3.周期信號(hào)截?cái)嗪蟮念l譜必是 連續(xù) 的，直流信號(hào)被截?cái)嗪蟮念l譜必是 連續(xù)非周期 的。非周期信號(hào)包括 準(zhǔn)周期信號(hào) 信號(hào)和 瞬變非周期信號(hào) 信號(hào)。4.模似信號(hào)是指時(shí)間和幅值都具有 連續(xù) 特性的信號(hào)，數(shù)字信號(hào)是指明時(shí)間和幅值都具有 離散 特性的信號(hào)。5.時(shí)

12、域是實(shí)偶函數(shù)的信號(hào)，其對(duì)應(yīng)的頻域函數(shù)是 實(shí)偶 函數(shù)。頻域是虛奇函數(shù)的信號(hào)，其對(duì)應(yīng)的時(shí)域函數(shù)是 實(shí)奇 函數(shù)。6.非確定性某信號(hào)不能夠用 數(shù)學(xué)公式 或 圖表 來描述，但變化服從 統(tǒng)計(jì) 規(guī)律。7.用時(shí)域窗來截取連續(xù)信號(hào)，窗越寬則主瓣 窄 。8.設(shè)時(shí)域信號(hào) x(t)的頻譜為 X(f)，則時(shí)域信號(hào) x(t)e-j2f0t 的頻譜為 X(ff0）。9.信號(hào)的時(shí)域描述，以 時(shí)間 t 為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以 頻率 為獨(dú)立變量。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。10. 在時(shí)域中計(jì)算的信號(hào)總能量，等于在頻域中計(jì)算的信號(hào) 總能量 。11. 測(cè)試裝置不失真測(cè)試的頻域條件是 幅頻特性

13、為一常數(shù) 。當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關(guān)系為時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 不失)(ty)(tx)()(00ttxAty真 測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為 A0e-j2f0t 。)(jH12. 一般來說，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)量范圍 越窄 。13. 對(duì)二階系統(tǒng)輸入周期信號(hào) x(t) =acos(wt+q),則對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的頻率 不變 ，輸出信號(hào)的幅值 振蕩或衰減 ，輸出信號(hào)的相位 延遲 。14. 信號(hào)當(dāng)時(shí)間尺度在壓縮時(shí)，則其頻帶變 寬 、其幅值變 小 ，信號(hào)在頻域中的 高頻 成分將增加。15. 均方值 x2表示的是信號(hào)的強(qiáng)度，它與均值 x、方差 x2的關(guān)系是 x2-x2=x2 。 16. 測(cè)試系統(tǒng)的

14、靜態(tài)特性指標(biāo)有 線性度 、 靈敏度 、 分辨力 。17. 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性在時(shí)域可用 傳遞函數(shù) 來描述，在復(fù)數(shù)域可用 頻率函數(shù) 來描述，在頻域可用 脈沖響應(yīng)函數(shù) 來描述。18. 一階系統(tǒng)的動(dòng)特性參數(shù)是 ，為使動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，該參數(shù) 越小越好 。將其用于測(cè)量l00Hz的正弦信號(hào)，如幅值誤差限制在10%范圍內(nèi)，其特性參數(shù)應(yīng)不大于 。19. 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為，輸入信號(hào)，則輸出信121)(jjH2sin)(ttx號(hào)的頻率為 1/2 ，幅值 1/根號(hào) 2 ，相位 -)(tyy45 。20. 傳遞函數(shù)分別為和的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后，所組成系統(tǒng)的總5 . 05 . 35 . 1 s2224 . 141nnnss

15、靈敏度為 3*41=123 。21. 已知，為單位脈沖函數(shù)，則積分= 12 。ttxsin12tdtttx222. 信號(hào)越光滑，高次諧波的幅值衰減 越快 ，雙邊譜的幅值為單邊譜幅值的 一半 。23. 瞬態(tài)信號(hào)的頻譜是 連續(xù) 頻譜，其幅值譜是單位 頻寬 上的幅值。瞬態(tài)信號(hào)可看成是無限多個(gè)幅值為 無窮小 的復(fù)指數(shù)諧波之和。 函數(shù)的頻譜是 均勻 譜。24. 概率密度函數(shù)是在 幅值 域上對(duì)信號(hào)的描述，相關(guān)函數(shù)是在 時(shí)延 域上對(duì)信號(hào)的描述。25. 頻率響應(yīng)函數(shù)是系統(tǒng)輸出的 傅里葉變換與輸入的傅里葉變換 的比，也是當(dāng)系統(tǒng)輸入為正弦信號(hào)時(shí)，輸入與輸出的 復(fù)數(shù)比 。它反映了系統(tǒng)響應(yīng)的 穩(wěn)態(tài) 過程。26. 從時(shí)

16、域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 脈沖響應(yīng)函數(shù) 響應(yīng)的卷積。27. 繪制周期信號(hào) x(t)的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏三角級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)_，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的各項(xiàng)系數(shù)_。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。28. 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(cè)試系統(tǒng)，其相頻特性為 Q1()+Q2() 。29. 信號(hào)的有效值又稱為_均方根值_，有效值的平方稱為_均方值_，它描述測(cè)試信號(hào)的強(qiáng)度(信號(hào)的平均功率)。30. 二階欠阻尼振動(dòng)系統(tǒng)的幅頻特性曲線中，幅值最高處的頻率_是固有頻率_，

17、且該值隨阻尼的增加而_減小_。31. 為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性，常用的實(shí)驗(yàn)方法是_頻率響應(yīng)法_和_階躍響應(yīng)法_。32. 測(cè)量裝置的特性描述有 靜態(tài) 態(tài)特性描述和 動(dòng)態(tài) 特性描述。 33. 測(cè)試裝置輸出波形無失真但有時(shí)間延遲 t 的有失真測(cè)試條件是：裝置的幅頻特性為 常數(shù) ，相頻特性為 ；輸出波形既不失真又 0)(AAot)(無延遲的條件是：幅頻特性為 同上 ，相頻特性為 。 0)(34. 連續(xù)信號(hào) x(t)與 x(t-0)進(jìn)行卷積其結(jié)果是：x(t)*x(t-0)= _,其dttxtx)()(021 幾何意義是_。35. 要求一階測(cè)試系統(tǒng)在輸入信號(hào)為 2000Hz 時(shí)，其輸出信號(hào)的幅值誤不

18、超過 10%，則其轉(zhuǎn)折頻率為 412Hz 。36. 一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為 T,被測(cè)信號(hào)的頻率為 1/T,則信號(hào)經(jīng)過測(cè)試系統(tǒng)后,輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位差為 -45 .37. 當(dāng)被測(cè)量是一個(gè)單向向量，要求傳感器單向靈敏度 高 ，其橫向靈敏度 低 38. 根據(jù)采樣定理，被測(cè)信號(hào)的頻率 f1與測(cè)試系統(tǒng)的固有頻率 f2關(guān)系是 f2 大于 f1 。39. X(F)為 x(t)的頻譜，W(F)為矩形窗函數(shù) w(t)的頻譜，二者時(shí)域相乘，則頻域可表示為 ( X(F)* W(F) ) ，該乘積后的信號(hào)的頻譜為 連續(xù) 頻譜。40. 對(duì)周期信號(hào)進(jìn)行 整周期 截?cái)啵谦@得準(zhǔn)確頻譜的先決條件。41. 引用相對(duì)誤差為

19、0.5%的儀表，其精度等級(jí)為 0.5 級(jí)。若現(xiàn)有兩個(gè)電壓表，其中一個(gè)為 150V 量程的 1.5 級(jí)電壓表，另一個(gè)為 15V 的 2.5 級(jí)電壓表，問用這兩個(gè)電壓表測(cè)量一個(gè) 10V 左右的電壓，則其絕對(duì)誤差分別為 2.25 、 0.375 。42. 傳感技術(shù)與信息學(xué)科緊密相連，是 自動(dòng)檢測(cè) 和自動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)的總稱。傳感器的主要功能是 。43. 某位移傳感器測(cè)量的最小位移為 0.01mm，最大位移為 1mm，其動(dòng)態(tài)線性范圍（或測(cè)量范圍）是 40 dB。 44. 物性型傳感器的最大特點(diǎn)是 性能隨材料的不同而異 ，包括 、 、 、 等。45. 變間隙式電容式傳感器常作成差動(dòng)的，其主要目的之一是 提高靈

20、敏度 ，目的之二是 提高線性度 ，目的之三是 克服外界條件對(duì)精度的影響 。46. 半導(dǎo)體應(yīng)變片傳感器的工作原理是基于 壓阻 效應(yīng)，它的靈敏系數(shù)比金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù) 高 ；壓阻效應(yīng)是指 單晶 半導(dǎo)體材料在沿著某一軸向受到 外力 作用時(shí)，其 電阻率 發(fā)生變化的現(xiàn)象。渦電流式傳感器的工作原理是利用金屬導(dǎo)體在交變磁場(chǎng)中的 渦流 效應(yīng)。47. 閉環(huán)伺服式傳感器較之一般開環(huán)式傳感器具有高的 精度 和 穩(wěn)定性 。48. 對(duì)于單向應(yīng)力的測(cè)量，貼應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成 0 49. 將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高_(dá)靈敏度_ ，改善非線性，進(jìn)行_溫度_ 補(bǔ)償。為了_彌補(bǔ)_溫度變化給應(yīng)變測(cè)量帶來的

21、誤差，工作應(yīng)變片與溫度補(bǔ)償應(yīng)變片應(yīng)接在 _相鄰橋臂_。50. 差動(dòng)變壓器式傳感器的工作原理是 互感現(xiàn)象 ，故也稱其為 互感型 傳感器。51. 磁電式絕對(duì)振動(dòng)速度傳感器的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是 二階環(huán)節(jié) 。磁電式絕對(duì)振動(dòng)速度傳感器測(cè)振頻率應(yīng) 遠(yuǎn)高于 其固有頻率。52. 已知霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)速齒輪的齒數(shù)為 20，若測(cè)得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率為300Hz，則被測(cè)軸的轉(zhuǎn)速為 900/min 。53. 頻率混疊是由于 采樣頻率過低 引起的，泄漏則是由于 信號(hào)截?cái)?所引起的。54. 變間距式電容傳感器的靈敏度與 間距的平方 成反比,所以適合于微小位移的測(cè)量.變面積式電容傳感器的靈敏度與 極距 成反比,所以不適合微小

22、位移的測(cè)量. 55. 傳感器靈敏度越高，表示該傳感器 單位輸入引起的輸出量越大 ,通常，其線性范圍就 越大 ?？勺兇抛枋絺鞲衅鞯撵`敏度與氣隙大小的關(guān)系是：氣隙越小，靈敏度 越大 。 56. 當(dāng)測(cè)量較小應(yīng)變值時(shí)，應(yīng)選用電阻 應(yīng)變 效應(yīng)工作的應(yīng)變片，而測(cè)量大應(yīng)變值時(shí)，應(yīng)選用 壓阻 效應(yīng)工作的應(yīng)變片，后者應(yīng)變片阻值的相對(duì)變化主要由材料 的相對(duì)變化來決定。57. 電感式和電容式傳感器常采用差動(dòng)方式，不僅可提高 靈敏度 ，且能改善或消除 非線性。58. 電感式傳感器?？煞譃?自感型 、互感型 等。自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度與之間的關(guān)系是： 。SS20022AN59. 渦流式傳感器的變

23、換原理是 電渦流效應(yīng) ?？煞譃榈皖l 透射式 式和高頻 反射式 式兩種，材料厚度的測(cè)量,通常用 低頻透射式 ，金屬零件表面裂紋的測(cè)量，通常用 高頻反射式 式的。60. 磁電式傳感器測(cè)量電路中引入微分電路是為了測(cè)量 加速度 。61. 若石英晶體沿機(jī)軸受到正應(yīng)力，則會(huì)在垂直于 電軸 的面上產(chǎn)生電荷。壓電式加速度計(jì)，其壓電片并聯(lián)可提高 電荷靈敏度.隨電纜電容的增加，壓電式加速度計(jì)的輸出電荷靈敏度 保持不變 ，壓電式加速度傳感器的工作頻率應(yīng) 遠(yuǎn)低于 其固有頻率。62. 關(guān)于壓電式傳感器中壓電元件的連接，與單片相比，并聯(lián)時(shí),電荷量 增加一倍 、電容量 增加一倍 、輸出電壓 不變 ；串聯(lián)時(shí),電荷量 不便 、

24、電容量 減半 、輸出 電壓不變 。63. 壓電式傳感器是利用某些材料的 壓電效應(yīng) 特性來制作的傳感器。壓電傳感器的前置放大器的主要作用是 將高阻抗變低阻抗 和 放大電壓信號(hào) 。壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式： 電壓放大器和 電荷放大器，后接 電荷 放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)度的限制。64. 電荷放大器常用做 壓電 傳感器的后續(xù)放大電路，該放大器的 輸出電壓 與傳感器產(chǎn)生的 電荷量成正比，與電纜引線所形成的分布電容無關(guān)。65. 依賴于“鐵電體”的極化強(qiáng)度與溫度有關(guān)的特性制成的傳感器是 熱釋電型紅外傳感器 感器66. 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主要是 電阻率

25、。67. 電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為 電壓 輸出的裝置。直流電橋的平衡條件是 。交流調(diào)幅電橋的載波頻率通常是調(diào)制信號(hào)頻率2431RRRR的 10 倍以上 .68. 當(dāng) 單位長(zhǎng)度電阻值為常數(shù) 時(shí)，可變磁阻式電感傳感器的輸出和輸入成近似線性關(guān)系，其靈敏度 S 趨于 單位長(zhǎng)度電阻值 。69. 動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀上同時(shí)設(shè)有電阻和電容平衡旋鈕，原因是導(dǎo)線間存在 分布電容 。70. 為盡量滿足不失真測(cè)試條件，光線示波器振子應(yīng)調(diào)整阻尼比 = 0.7 ，被測(cè)信號(hào)頻率 f 與振子固有頻率 f0 之比應(yīng)選擇 f/f0 fc1）。若其帶寬為 1/3 倍頻程則 fc2 = fc1。3279. 濾波器帶寬 B

26、和響應(yīng)建立時(shí)間 Te 的乘積通常選取在 BTe= 510 。濾波器的品質(zhì)因素Q 與帶寬 B 的關(guān)系是 成反比 。一帶通濾波器的中心頻率 F=500HZ， -3dB 帶寬B=10HZ，則該濾波器的品質(zhì)因數(shù) Q= 50 。濾波器的分辨率越高，則測(cè)量信號(hào)時(shí)其響應(yīng)速度 越慢 。 RC 低通濾波器中的 RC 值越大，則其上限截止頻率越 小 。80. 常用濾波器的上、下截止頻率、的定義為幅頻特性曲線降為最大值的 1cf2cf 倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率，其帶寬 ，若為倍頻程濾波器2/1 12ccff與的關(guān)系為 fc2=2fc1 。1cf2cf81. 如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為 50Hz，為了防止時(shí)域采樣過程中

27、出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)大于 100 Hz。若信號(hào)頻率為 5000Hz，則信號(hào)采樣后的混迭頻率是 0 Hz。82. 超聲波測(cè)量物位是根據(jù)超聲波在兩種介質(zhì)的分界面上會(huì)發(fā)生 反射 現(xiàn)象而實(shí)現(xiàn)的.83. 信號(hào)的預(yù)處理包括 調(diào)幅 、濾波 、隔離直流分量 、解調(diào) 等環(huán)節(jié)，數(shù)字信號(hào)處理中，采樣頻率 fa 與被測(cè)信號(hào)中最高頻率成分 fc 的關(guān)系應(yīng)為（ fa2fc ）。84. 信號(hào) (t)的自功率譜密度函數(shù) Sx(f)是 自相關(guān)函數(shù) ,信號(hào) (t)和 y(t)的互譜Sxy(f)是 互相關(guān)函數(shù) Rxy()的傅里葉變換 85. 設(shè)有一電路，是工作橋臂，是固定電阻，且。1R2R3R4R4321RRRR工作時(shí)，則電橋

28、輸出電壓 。為電橋的電源電壓。1112 RRRye01R4Re0e86. 一個(gè)相鄰雙臂工作的測(cè)力電橋，如果將兩工作臂的一個(gè)應(yīng)變片均改為兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)，則電橋的輸出電壓 變大兩倍 87. 若電阻應(yīng)變片的輸入信號(hào)為正弦波，則以該應(yīng)變片為工作臂的直流測(cè)量用橋的輸出是 正弦波 88. 自感型傳感器的兩線圈接于電橋的相鄰橋臂時(shí)，其輸出靈敏度 降低很多倍 。89. 設(shè)信號(hào) x(t)的自功率譜密度函數(shù)為常數(shù)，則其自相關(guān)函數(shù)為 非常數(shù) 90. 相干函數(shù)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，其取值在 01 范圍內(nèi)。91. 如果窗函數(shù)頻譜的主瓣峰值相對(duì)于左右旁瓣峰值越大，則該窗函數(shù)的泄漏誤差 越小 。92

29、. 自相關(guān)函數(shù)是 偶 函數(shù)，其最大值發(fā)生在 = 0 時(shí)刻，當(dāng)時(shí)延趨于無窮大時(shí)，周期信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)仍然是同 頻率 的 周期 。93. 相關(guān)濾波的工作原理是 同頻相關(guān)，不同頻不相關(guān) 94. 若信號(hào)滿足 y(t)=kx(t)關(guān)系，其中 k 常數(shù)，則其互相關(guān)系數(shù) pxy()= 1 .95. 頻率不同的兩個(gè)正弦信號(hào)，其互相關(guān)函數(shù) Rxy()= 0 .同頻的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)，其互相關(guān)函數(shù) Rxy()= 1 .96. 正弦信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)是同頻的 余弦 函數(shù)。自相關(guān)函數(shù)的傅立葉變換是 自功率譜密度 函數(shù)。97. 已知某信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為 Rx()100cos，則該信號(hào)的平均功率為 100 ，標(biāo)準(zhǔn)差為 1

30、0 。三、簡(jiǎn)答題三、簡(jiǎn)答題 1）試用方框圖描述測(cè)試系統(tǒng)的組成，并簡(jiǎn)述測(cè)試工作的全過程。2） 比較周期信號(hào)傅里葉級(jí)數(shù)的三種展開形式，分析各自的物理含義，及相互之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。3） 說明如何求解測(cè)試裝置動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述的 3 個(gè)函數(shù)，它們之間有何內(nèi)在關(guān)系？4） 以二階系統(tǒng)為例，簡(jiǎn)述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟。 并根據(jù)二階欠阻尼振動(dòng)系統(tǒng)的幅頻特性曲線，說明將阻尼比設(shè)置在 0.7 左右的理論依據(jù)？要拓寬二階系統(tǒng)的分析頻率區(qū)間，應(yīng)如何確定二階系統(tǒng)的特性參數(shù)。5） 測(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？重復(fù)性誤差和回程誤差有何區(qū)別?靜態(tài)特性：（1）線性度，（2）靈敏度，（3）回程誤差，（4）分辨率

31、，（5）零點(diǎn)漂移和靈敏度漂移。動(dòng)態(tài)特性：（1）傳遞函數(shù)，（2）頻率響應(yīng)函數(shù)，（3）脈沖響應(yīng)函數(shù)，（4）環(huán)節(jié)的串聯(lián)和并聯(lián)重復(fù)性誤差是指測(cè)試裝置在輸入按同一方向做全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)，所得特性曲線不一致的程度，而回程誤差是輸入按不同方向。6） 在動(dòng)態(tài)測(cè)試中，為什么需考慮待測(cè)信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)？在故障診斷中，如果測(cè)試裝置不滿足不失真測(cè)試的條件，會(huì)造成誤診斷，為什么？答：考慮頻率結(jié)構(gòu)能更好的選擇合適的測(cè)試裝置，提高測(cè)試效果7）什么是負(fù)載效應(yīng)？對(duì)于電壓輸出的環(huán)節(jié)，減輕負(fù)載效應(yīng)的措施有哪些？8） 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？答：加速度傳感器要通過質(zhì)量塊把加速度轉(zhuǎn)換為力作用在壓電

32、片上 9） 信號(hào)放大電路的種類，如何根據(jù)傳感器輸出特性選擇合適的放大電路？答：信號(hào)放大電路的種類有基本放大電路（反相放大器、同相放大器和差分放大器三種）和儀器放大器；傳感器的輸入如果是毫伏信號(hào)，最好選用儀器放大器，如果信號(hào)比較大，選用一般的放大器就行了。10）如何根據(jù)測(cè)試信號(hào)中有用成分和干擾成分的頻譜來選擇濾波器種類和設(shè)定其參數(shù)？ x RP RL Uy Ui 11）金屬電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何特點(diǎn)？在用應(yīng)變儀測(cè)量機(jī)構(gòu)的應(yīng)力，應(yīng)變時(shí)，如何消除由于溫度變化所產(chǎn)生的影響？答：前者利用導(dǎo)體形變引起電阻的變化，后者利用半導(dǎo)體電阻率變化引起電阻的變化 。采取相應(yīng)的溫度補(bǔ)償措施

33、。12）把一個(gè)變阻器式傳感器按如圖接線，它的輸入量是什么？輸出量是什么？在什么條件下，它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系？ 13）簡(jiǎn)述壓電效應(yīng)現(xiàn)象，石英晶體所產(chǎn)生的橫向和縱向壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷聚集在哪里？其大小分別如何計(jì)算？壓電元件在并聯(lián)和串聯(lián)時(shí)，壓電式傳感器各具有什么特征，對(duì)后續(xù)測(cè)量電路有何特殊要求?為什么?串聯(lián)：電容小，輸出電壓大，適合電壓輸出并聯(lián)：宜測(cè)緩變信號(hào)，適合電荷輸出14）如圖為一存在質(zhì)量不平衡的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，大齒輪為輸入軸，轉(zhuǎn)速為600r/min，大、中、小齒輪的齒數(shù)分別為 40，20，10。下圖為在齒輪箱機(jī)殼上測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)頻譜，根據(jù)頻譜分析知識(shí)，比較齒輪軸的振動(dòng)情況，并說

34、明原因。答：由頻譜圖可知，在頻率為 40Hz 左右的振蕩最為劇烈，由傳動(dòng)鏈關(guān)系可得各齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率分別為：大齒輪為 10Hz，中齒輪為 20Hz，小齒輪為 40Hz，故可得小齒輪軸為主要的振動(dòng)源15）試用相關(guān)分析的知識(shí)說明如何測(cè)量熱軋鋼帶的運(yùn)動(dòng)速度，及深埋在地下的輸油管裂損的位置。16）為什么在實(shí)際測(cè)量中采樣頻率通常要大于信號(hào)中最高頻率成分的 3 到 5 倍？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？答：為了避免混疊以使采樣處理后仍有可能準(zhǔn)確地恢復(fù)其原信號(hào)，采樣頻率 fs必需大于最高頻率 fh的兩倍。在實(shí)際工作中，考慮到實(shí)際濾波器不可能有理想的的截止特性，在其頻率 fc之后

35、總有一定的過渡帶，故采樣頻率常選為(34)fc?？够鞛V波器的作用是為了防止混疊。選用低通濾波器，其截止頻率應(yīng)大于兩倍采樣頻率17）影響電容式極距變化型傳感器靈敏度的因素有哪些？提高其靈敏度可以采取哪些措施，帶來什么后果？答：影響因素：1.介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù) 2.兩極板間的有限覆蓋面積 3.兩極板間距措施：減少極距 后果：引起非線性誤差18）哪些傳感器可選作小位移傳感器？ 答：變極距型電容式、變氣隙型電感式、電渦流式、壓電式、霍爾式、氣動(dòng)流量式、應(yīng)變電阻式19）簡(jiǎn)述渦流式傳感器的工作原理，它有哪些特點(diǎn)?能否測(cè)量塑料物體移動(dòng)的位移？為什么？應(yīng)采取什么措施改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測(cè)量了。答：電渦流

36、傳感器不能測(cè)量塑料物體移動(dòng)的位移，因?yàn)闄z測(cè)對(duì)象錯(cuò)誤。塑料不能產(chǎn)生渦流，要在塑料上加裝金屬材質(zhì)的物體20）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？欲用電渦流傳感器探測(cè)金屬材料表層和內(nèi)部缺陷，對(duì)線圈的供電頻率分別有什么要求，為什么？答：厚度，表面溫度，速度，應(yīng)力21）可用電渦流傳感器、磁阻傳感器和霍爾傳感器檢測(cè)纜車鋼絲繩斷繩或金屬平板中的裂紋嗎？為什么？若可以，畫出檢測(cè)框圖，并比較它們的檢測(cè)效果。答：可以22）如果矩形波與三角波都是以 1000Hz 變化的波形，如果要求誤差都不超過10%，選擇的放大器通帶何不同？如果采用相同的示波器顯示，哪個(gè)的誤差大？為什么？23）在油氣或石油勘察中，通

37、常要通過爆破對(duì)地殼進(jìn)行激勵(lì)，分析其原因？若用檢波器獲取激勵(lì)回波信號(hào)，則深層和淺層資源所對(duì)應(yīng)的檢波頻率哪個(gè)高？為什么？24）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。用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)要說明其作用原理；兩個(gè)線圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說明如何接法。25）下圖是一種傳感器的工作原理圖，試問這是何種形式的傳感器？用圖中的符號(hào)簡(jiǎn)述其工作原理。ie1e2exw1w2w012eeep圖 1 傳感器工作原理圖26）簡(jiǎn)述壓電式傳感器需要配置前置放大器的原因？常用的前置放大器有哪兩種？各有什么特點(diǎn)？答：因壓電式傳感器的輸出電阻很大、電荷量很??；普通放大器輸入電阻較小，不能直接放大；阻抗變換

38、器具有輸入阻抗高，輸出阻抗小。 電荷放大器具有輸入阻抗高，輸出電壓與壓電式傳感器電荷成正比、與反饋電容成反比；與電纜分布電容無關(guān)；電壓放大器具有電路簡(jiǎn)單，成本低，壓電式傳感器須與電纜配套使用。27）已知電阻應(yīng)變儀交流電橋的電橋電源0( )cos2y tf t和輸入信號(hào) x(t)的幅值譜如圖所示。電橋輸出信號(hào)經(jīng)相敏檢波、低通濾波后輸出。試分別畫出電橋輸出信號(hào)、相敏檢波輸出信號(hào)和低通濾波器輸出信號(hào)幅值譜 Xm(f)、 Xe(f)、 Xf(f)。28）已知電阻應(yīng)變儀交流電橋的輸入信號(hào) x(t)和電橋電源 y(t)的波形如圖所示。電橋輸出信號(hào)經(jīng)相敏檢波、低通濾波后輸出。試畫出電橋輸出信號(hào) xm(t)、

39、相敏檢波輸出信號(hào) xe(t)和低通濾波器輸出信號(hào) xf(t)。 29）若用光線示波器來記錄圖一所示的方波信號(hào)，可否選用固有頻率為 400Hz 為FC6-400 型振動(dòng)子? 并說明理由。(提示：要較完整地記錄一信號(hào)，必須保證其前十次諧波的幅值誤差小于 5。) A-Ax(t)2.557.510t(ms)30）直流電橋平衡條件是什么？交流電橋平衡條件是什么？畫出平衡電橋的工作原理圖，并簡(jiǎn)述平衡電橋的工作原理。試說明動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀除需電阻平衡外，還需調(diào)電容平衡的原因？答：直流電橋平衡條件：R1*R3=R2R4 交流電橋平衡條件：現(xiàn)有電阻和，電感 L 和電容 C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫1R2R出能滿足

40、電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵(lì)為，輸出iu為）。ou31）有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？423104020301ZZZZ32）差動(dòng)型變磁阻式電感傳感器在使用時(shí)常把兩個(gè)線圈接在電橋的兩個(gè)相鄰橋臂中，試問：（1）此電橋需接入何種激勵(lì)電壓？答：高頻正弦電壓（2）該電橋的輸出電壓是何波形？答：高頻正弦波的幅值隨傳感器輸出波的變化而變化（3）輸出電壓的幅值與傳感器的什么量有關(guān)？答：靈敏度（4）輸出電壓大小能否反映被測(cè)量的方向？欲知被測(cè)量的方向，測(cè)量電路中應(yīng)帶

41、有什么環(huán)節(jié)? 答：不能，在測(cè)量電路之后接入差動(dòng)相敏檢波電路33）什么是調(diào)制，調(diào)制的目的是什么，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅和解調(diào)？調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？若要將測(cè)試數(shù)據(jù)分別從高鐵站和衛(wèi)星發(fā)送到省信息處理中心，分別采用什么調(diào)制方式？為什么？并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。若要在省信息處理中心將數(shù)據(jù)還原，分別采用什么解調(diào)方式？闡述其實(shí)現(xiàn)過程。若要從高鐵站發(fā)送到省信息處理中心，采用調(diào)幅，從衛(wèi)星發(fā)送到省信息處理中心，采用調(diào)頻。調(diào)頻比調(diào)幅抗干擾能力強(qiáng) 調(diào)頻波比調(diào)幅波頻帶寬 調(diào)頻制功率利用率大于調(diào)幅制34）數(shù)字信號(hào)處理的一般步驟是什么？哪些步驟會(huì)帶來誤差，如何盡可能減少相應(yīng)誤差？并說明其原因。說明為什么信號(hào)截?cái)嗪蟊厝粫?huì)引

42、起泄漏誤差？及信號(hào)的時(shí)域采樣是如何引起信號(hào)頻譜的周期延展及頻率混疊的？答：信號(hào)數(shù)字化可以分為三步：1）等距采樣，實(shí)現(xiàn)信號(hào)離散化；2）數(shù)值量化，用有限精度表達(dá)采樣值；3） AD 轉(zhuǎn)換，對(duì)量化值進(jìn)行二進(jìn)制編碼。前兩步有誤差，應(yīng)減小采樣間距，提高量化精度。信號(hào)截?cái)嘁院螽a(chǎn)生的能量泄漏現(xiàn)象是必然的，因?yàn)榇昂瘮?shù) w(t)是一個(gè)頻帶無限的函數(shù)，所以即使原信號(hào) x(t)是限帶寬信號(hào)，而在截?cái)嘁院笠脖厝怀蔀闊o限帶寬的函數(shù)，即信號(hào)在頻域的能量與分布被擴(kuò)展了時(shí)域采樣就是把信號(hào)與周期單位脈沖序列相乘，對(duì)應(yīng)在頻域就是兩個(gè)信號(hào)頻譜的卷積。由于周期單位脈沖序列的頻譜也是一個(gè)周期脈沖序列，根據(jù)脈沖函數(shù)的卷積特性，采樣信號(hào)的頻

43、譜是把原信號(hào)的頻譜移至脈沖發(fā)生處，又由于脈沖序列的周期性，所以導(dǎo)致采樣后信號(hào)的頻譜產(chǎn)生周期延展。（6 分） 當(dāng)采樣頻率 fs 小于信號(hào)頻率 fc 的兩倍，則原信號(hào)的頻譜在移至脈沖序列發(fā)生處的時(shí)候，相互之間會(huì)產(chǎn)生交疊，從而產(chǎn)生頻率混疊35）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？36）簡(jiǎn)述什么是光電導(dǎo)效應(yīng)？光生伏特效應(yīng)？外光電效應(yīng)？這些光電效應(yīng)的典型光電器件各自有哪些？37）畫出利用熱電偶測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間溫度差的線路圖，并解釋其工作原理。38）什么是霍爾效應(yīng)? 霍爾電動(dòng)勢(shì)與哪些因素有關(guān)？如何提高霍爾傳感器的靈敏度? 試對(duì)圖1利用霍爾式傳感器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量進(jìn)行解釋。圖1 霍爾傳

44、感器轉(zhuǎn)速測(cè)量原理圖39）分析圖2中自感式傳感器當(dāng)動(dòng)鐵心左右移動(dòng)時(shí)自感L的變化情況 （己知空氣隙的長(zhǎng)度為x1和x2，空氣隙的面積為S，磁導(dǎo)率，線圈匝數(shù)W不變）。圖2 動(dòng)鐵式自感傳感器結(jié)構(gòu)示意40）試從材料特性、靈敏度、穩(wěn)定性等角度比較石英晶體和壓電陶瓷的壓電效應(yīng)。41）光導(dǎo)纖維是利用哪種光學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行導(dǎo)光的? 光導(dǎo)纖維的數(shù)值孔徑有何意義?42）測(cè)得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖 3，問：這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么？從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？圖343）下圖為動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀工作框圖，請(qǐng)指出圖中 A、B 和 C 分別代表什么？并說明A、B 和 C 在系統(tǒng)中的作用是什么？ 及 A、B

45、 為什么要由振蕩器來同時(shí)供電？t0t)(0tx0t)(txm0t0)(tx0試件A放大器BC顯示記錄振蕩器t)(tx)(ty四、計(jì)算題四、計(jì)算題1）求正弦信號(hào)的均值、絕對(duì)均值 |x|、均方根值 xrms、均)sin()(0txtxx方值，和概率密度函數(shù) p(x)。2x2）已知信號(hào)0( )sin(2/3)x tAf t，試?yán)L制信號(hào)的實(shí)頻譜、虛頻譜和單邊幅頻譜、雙邊幅頻譜及雙邊相頻譜？)(23)(20000tjtjtjtjeeAeejA)arctan()()(11)(11)(2AjH 傅里葉復(fù)指數(shù)展開3）一階測(cè)試系統(tǒng)的頻響函數(shù)為 H(j )=1/(1+j )，分析當(dāng)測(cè)試信號(hào)為 x(t)=sint+

46、sin5t 時(shí)，有無波形失真現(xiàn)象，誤差為多少？解： 4）設(shè)有二個(gè)結(jié)構(gòu)相同的二階系統(tǒng)，其固有頻率相同，當(dāng)兩者阻尼比不同，一個(gè)是 0.1，另一個(gè)是 0.65，若允許的幅值誤差為 10%，問他們的可用頻率范圍是多少？ 5）用熱電阻溫度計(jì)測(cè)量熱源的溫度，將該溫度計(jì)從 20的室溫突然放入 85的熱源時(shí),相當(dāng)于輸入一階躍信號(hào) x(t)，其響應(yīng)曲線如圖所示。已知一階測(cè)試系統(tǒng)熱電阻溫度計(jì)的時(shí)間常數(shù) =6S，求經(jīng)過 10S 后測(cè)得的溫度和最終示值的相對(duì)誤差？tAtAtAtx000cos23sin2)3sin()()525sin(1010)4sin(22)(ttty6）用一階測(cè)量?jī)x器測(cè)量 100Hz 的正弦信號(hào)，

47、如果要求振幅的測(cè)量誤差小于5%，問儀器的時(shí)間常數(shù) T 的取值范圍。若用該儀器測(cè) 50Hz 的正弦信號(hào)，相應(yīng)的振幅誤差和相位滯后是多少？ 7）設(shè)有一階測(cè)量裝置其時(shí)間常數(shù)為 0.1 秒，問輸入信號(hào)頻率為多少時(shí)其輸出信號(hào)的幅值誤差不大于 6%？這時(shí)輸出信號(hào)的滯后角是多少？ arctan94. 0)(112 8）一階系統(tǒng)受到一個(gè)階躍輸入的作用，在 2 秒時(shí)達(dá)到輸入最大值的 20%，試求：測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)和當(dāng)輸出達(dá)到最大值的 95%時(shí)，需多長(zhǎng)時(shí)間？ 9）用時(shí)間常數(shù)為 0.5s 的一階裝置進(jìn)行測(cè)量，若被測(cè)參數(shù)按正弦規(guī)律變化，若要求裝置指示值的幅值誤差小于 5%，問被測(cè)參數(shù)變化的最高頻率是多少？如果被測(cè)參

48、數(shù)的周期是 1s、2s 和 5s，問幅值誤差是多少？10）已知周期方波的傅里葉級(jí)數(shù))10cos516cos312(cos)(00004 tftftftxA求該方波的均值、頻率組成及各頻率的幅值，并畫出頻譜圖。Hf2195.0)(11211）某信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式如下000( )sinsin2sin3.223AAAAx tttt, 問:該信號(hào)屬于哪類信號(hào)(周期或非周期)，試畫出波形圖? 當(dāng)該信號(hào)通過一理想帶通濾波器，該濾波器的 A()=1，帶寬 B=80Hz，中心頻率 f0=50Hz,畫出該濾波器輸出波形的幅頻譜,并求出濾波器輸出波形的平均值為多少(已知該信號(hào)基頻 f0=50Hz )？ 12）對(duì)稱方

49、波的波形圖如圖 1 所示。求傅里葉級(jí)數(shù)的三角形式展開，并畫出頻譜。13）求周期余弦信號(hào)的均值、均方值、自相關(guān)函數(shù)和自譜。tAtxcos14）已知信號(hào) x(t)=e-t (t0)，(1) 求 x(t)的頻譜函數(shù) X(f)，并繪制幅頻譜、相頻譜。(2) 求 x(t)的自相關(guān)函數(shù) Rx () 。 15）一個(gè)二階測(cè)試系統(tǒng)，受激勵(lì)力 F0sin t 作用，共振時(shí)測(cè)得振幅為 20mm，在 0.8倍共振頻率時(shí)測(cè)得振幅為 12mm，求系統(tǒng)的阻尼系數(shù)。（假定 0.8 倍共振頻率時(shí)，阻尼項(xiàng)可忽略） 16）已知 RC 低通濾波器，=1k,=1F,試：(1) 確定該濾波器的、RC)(sH、。輸入信號(hào),求輸出信號(hào)，并比

50、較其與輸入信)( fH)( fA)( ftux1000sin10yu號(hào)的幅值及相位關(guān)系。 11)(ssH121)(fjfHRCfffffffAccc21)(tan)()/(11)(1217）已知低通濾波器的頻率特性為，式中= 0.05s,當(dāng)輸入信)21 (1)(fjfH號(hào)時(shí)，求其輸出,并比較與的幅值與相)45100cos(2 . 010cos5 . 0)(tttx)(ty)(ty)(tx位有何區(qū)別。18）如圖 2 所示的 RC 電路中，已知，若的幅值為 100，頻率為F01. 0Cxe10kHz，并且輸出端的相位滯后 30，求此時(shí)的 R 應(yīng)為何值，輸出電壓幅值為多gexe少？19）Rxegei

51、(t)F01.0C圖 2 響應(yīng)曲線20）二階系統(tǒng)的阻尼比 =0.2，求 =n時(shí)的幅值誤差和相位誤差，如果使幅值誤差不大于 10，應(yīng)取多大阻尼比？。 21）一個(gè)二階測(cè)試系統(tǒng)，其頻響函數(shù)為。今有)/(5 . 0)/(1 1)(2nnjjH一信號(hào)輸入此系統(tǒng)后的輸出信號(hào)。)62cos()cos(5 . 0)25 . 0cos()(ttttxnnn)(ty22）有一信號(hào)，初始相角為)cos()(tAtx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。23） 給某加速度傳感器突然加載，得到的階躍響應(yīng)曲線如圖 3 所示。由圖中實(shí)際測(cè)量得：M1=15mm, M3=4mm，在 0.01s 的標(biāo)線內(nèi)有

52、 4.1 個(gè)衰減的波形，求加速度傳感器的阻尼比 及固有頻率。24）對(duì)一個(gè)可視為二階系統(tǒng)的裝置輸入一單位階躍函數(shù)后，測(cè)得其響應(yīng)中產(chǎn)生了數(shù)值為 1.5 的第一個(gè)超調(diào)量峰值。同時(shí)測(cè)得其振蕩周期為 6.28s。設(shè)已知該裝置的靜態(tài)增益為 3，試求該裝置的傳遞函數(shù)和該裝置在無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)。25）試求正弦信號(hào)0( )sinx tt和基頻與之相同的周期方波信號(hào) y(t)的互相關(guān)函數(shù))(xyR。001(/20)( )1(0/2)Tty ttT 1M3Ms01. 026）圖 5 為一簡(jiǎn)單電感式傳感器。磁路取為中心磁路，不計(jì)漏磁，設(shè)鐵心及銜鐵的相對(duì)磁導(dǎo)率為 104，空氣的相對(duì)磁導(dǎo)率為 1，真空的磁導(dǎo)率為

53、，試計(jì)17104mH算氣隙長(zhǎng)度為 0mm 及為 2mm 時(shí)的電感量。(圖中所注尺寸單位均為 mm)圖5 電感式傳感器結(jié)構(gòu)27）已知電阻應(yīng)變儀交流電橋的電橋電源0( )cos2y tf t和輸入信號(hào) x(t)的幅值譜如圖所示。電橋輸出信號(hào)經(jīng)相敏檢波、低通濾波后輸出。試分別畫出電橋輸出信號(hào)、相敏檢波輸出信號(hào)和低通濾波器輸出信號(hào)幅值譜 Xm(f)、 Xe(f)、 Xf(f)。A-Ax(t)2.557.510t(ms)五、分析計(jì)算題五、分析計(jì)算題 1. 有一吊車的拉力傳感器如圖九所示。其中電阻應(yīng)變片R1、R2、R3、R4貼在等截面軸上。已知R1、R2、R3、R4標(biāo)稱阻值均為120，橋路電壓為2V，重物

54、質(zhì)量為m，其引起R1、R2變化增量為l.20。（1）畫出應(yīng)變片組成的電橋電路。（2）計(jì)算出測(cè)得的輸出電壓和電橋輸出靈敏度。（3）說明R3、R4起到什么作用？圖1 吊車?yán)鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)2用電阻應(yīng)變片及雙臂電橋懸臂梁的應(yīng)變。其貼片及組橋方法如圖 4 所示。已知圖中，上下貼片位置對(duì)稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)1122120RRRR2k 變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時(shí)的輸出電壓310 103iuVUo的值，若去掉 R1、R2，輸出電壓 Uo值如何變化？若要提高輸出電壓，應(yīng)怎樣組橋？圖 4 貼片及組橋方法3、有一臺(tái)變間隙非接觸式電容測(cè)微儀，其傳感器的極板半徑r=5mm，假設(shè)與被測(cè)的初始間隙d0

55、=0.5mm。已知真空的介電常數(shù)等于8.854x10-12F/m，求：（1）如果傳感器與工件的間隙變化量增大d=10m，電容變化量為多少? （2）如果測(cè)量電路的靈敏度Ku=100mV/pF，則間隙增大d=1m時(shí)，輸出電壓為多少? 若讀數(shù)儀表的靈敏度為5格/mV，當(dāng)間隙變化量還為2，讀數(shù)儀表示值變化多少格？m4有一薄壁圓管式拉力傳感器如下圖所示。已知其彈性元件材料的泊松比為 0.3（泊松比是指材料在單向受拉或受壓時(shí)，橫向正應(yīng)變與軸向正應(yīng)變的絕對(duì)值的比值），電阻應(yīng)變片和阻值相同，且靈敏系數(shù)均為 2，應(yīng)變片貼片位置如圖所示。321RRR、4R若受拉力作用，問：P(1) 欲測(cè)量拉力的大小，應(yīng)如何正確組成電橋？請(qǐng)畫出相應(yīng)的電橋。P(2) 當(dāng)供橋電壓，時(shí)，輸出電壓是多少（）？V2ie00321oe61011 R