測試技術基礎課后習題答案

1、word完美格式第2章習題及解答判斷正誤凡煩譜是厚散的信號必然是周期信號。(X)準周期信號任何周期信號由煩同，但成整倍數(shù)比的厚散的諧波疊加而成。(x)周期信號的頻譜是離散的，非周期信號的頻譜也是離散的。(X)周期宜位脈沖序的龍普仍乩周期宜位脈沖序。(J)非周期變化的信號就是隨機信號。(X)準周期信號非周期信號的幅值譜表示的是其幅值譜密與時間的函數(shù)關系。(X)信號在時域上波形有所變化，必然引起頻譜的相應變化。(X)各志產(chǎn)簽隨機過程是平穩(wěn)隨機過程。(J)平穩(wěn)隨才Q過程的時用平均兌，特征等于/亥過程的集合平均兌，特征。(廠)非周期信號的頻譜是連續(xù)的。(X)準周期信號宜位脈沖信號的煩譜是無限解尤譜(廠

2、)直信號的煩譜是沖凸譜(廠)選擇正確答案填空(1)描述周期信號的數(shù)學工具是(B)。A.相M函數(shù)B.傅葉線數(shù)C.普斯變換D.傅葉變換描述非周期信號的數(shù)學工具是(C)。A.三角函數(shù)B.普斯變換C.傅葉變換D.傅葉級數(shù)將時域信號進時移，則頻域信號將會(A.擴展B.壓縮C.變D.僅有相移瞬變信號的傅葉變換的模的平方的意義為(C)A.信號的一個頻分的能B.在f處的微笑頻寬內(nèi)，頻分的能與頻寬之比C.在f處單位頻寬中所具有的功概密函數(shù)是在(C)域，相關函數(shù)是在(A)域，功譜密函數(shù)是在(D)域描述隨機信號。A.時間B.空間C.幅值D.頻白噪聲信號的自相關函數(shù)是(C)A.相關函數(shù)B.奇函數(shù)C.偶函數(shù)D.存在3已

3、知方波信號傅葉級數(shù)，請描述式中各常數(shù)相的物意義，并繪出頻譜圖。見書中題4已知鋸齒波信號傅葉級數(shù)，請描述式中各常數(shù)相的物意義，并繪出頻譜圖。AAAAAf(t)=+smwt+sm2t+sm3t+smnWt2一兀o2兀0-3兀on兀oAA111=一(smwt+sm2wt+sin3wt+smnWt2兀o2o3ono5.6.求指數(shù)函數(shù)的頻譜。見書中題7.8求信號X(t)(e_at)*(e-bt)的傅葉變換，并繪出頻譜圖解：根據(jù)傅葉變換卷積性質F(x(t)=F(e-at)xF(e-bt)11=xa+jb+j頻譜圖9.10被截斷的余弦信號的頻譜f(t)=g(t)xcost可以認為是窗函數(shù)和單位余弦信號時域相

4、乘：0g(t)屮忙T)窗函數(shù)為：0,(|t|T)G(j)=2ATsinc(T)矩形窗函數(shù)的頻譜：1f(t)=g(t)xcostf(t)=g(t)x(ejot+e-jot)0可以寫成：2專業(yè)資料1word完美格式F(j=；G(加-j0)+G(妙+j%)則：=ATsinc(ro-0)T+ATsinc(+roQ)T畫出頻譜圖：()11，參見第五章習題12.衰減的正弦振蕩信號：單邊指數(shù)衰減信號的頻譜：Fe-atxu(t)=a+je1f(t)=e-atsineot可以寫成：f=宀X2j(曠叫)111F(je)=-2a+j(e-e)a+j(e+e)00則：(a+j)2+20畫出頻譜圖：其幅值頻譜為,a2+

5、(oo)20專業(yè)資料word完美格式aabbcc題圖信號及其頻譜圖以下第3章習題及解答判斷正誤慣性式壓電加速傳感器的輸出電荷正比于質塊的加速。(X)系統(tǒng)的失真測試條件要求測試系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性均保持恒定。對于-階測試裝置，其時間常數(shù)越小，輸出的響應速就越快。(J)X-Y記錄儀可記錄任何頻的信號。(X)選擇正確答案填空(7)RC電屬于(A)。A.一階系統(tǒng)B.二階系統(tǒng)C.高階系統(tǒng)D.想系統(tǒng)(8)測試系統(tǒng)的動態(tài)技術指標可以通過(動態(tài)標定)獲得。A.輸入諧波信號B.靜態(tài)標定C.動態(tài)標定D.測(9)RLC電屬于(B)。A.一階系統(tǒng)B.二階系統(tǒng)C.高階系統(tǒng)D.想系A.線性越好B.遲滯越小C.重復性越

6、好D.分辨越高(10)加速傳感器可以實現(xiàn)速的測用定常線性系統(tǒng)的(D)。A.疊加性B.微分性C.同頻性D.積分性(11)選擇二階裝置的阻尼比Z=0.707，其目的是(D)。A.阻抗匹配B.增大輸出C.減小輸出D.接近失真條件(12)傳感器能感知的輸入變化越小，表示傳感器的(D)習題1(測試環(huán)節(jié)的聯(lián))9.009mm/MPa,31.815mm習題2習題3題4已知一階系統(tǒng)的頻響應為1l+0.35jw用該裝置去測周期分別為1S，2S，5S的正弦信號，問它們的幅值誤差各為多少?1|H(j)|=-1+(0.35w)2T=1S,=2n()=0.4139T2=2S,gd2=nA2()=0.6728T3=5S,d

7、3=0.4nA3(d)=0.91543習題5用一階測儀器測100Hz的正弦信號，如果要求振幅的測誤差小于5%，問儀器的時間常數(shù)T的取直范圍。用該儀器測50Hz的正弦信號，相應的振幅誤差和相位滯后是多少？一階裝置，仍有H(s)=1Ts+111+(T2寸)212同一f,T越大，H(f)越小.今f=100Hz,測誤差小于5%，即H(f)0.95，求出T0)0設T=x(t)+x(t)則x(t)=T,x(t)=-0.0251102相應的輸出為yi(t)=T(l一eth)(一階系統(tǒng)的階躍輸出)y(t)=-0.025t-t(1-e-1/t)(一階系統(tǒng)的斜坡階躍輸出)2y(t)=y(t)+y(t)12=T(1

8、-e-t/t)+-0.025t-t(1-e-t/t)03000m處記錄的溫為3000m_1C即記錄時間為=600s時y(t)=-1C所以5m/s-1=T(1-e-600/15)-0.025600-15(1-e-600/15)0解得：T沁13.625C因為一匹h，則1=13.625一空h30則30解得：hu2925m，實際出現(xiàn)TC的真實高是2925mT=1325一晉X3000m=T.375(C)在3000m處的真實溫是-1.375C習題8失真測原則，測系統(tǒng)固有頻已定時，該阻尼比范圍內(nèi)，一定的幅值測誤差范圍內(nèi)可用頻范圍最大。題9=0.14,f=800HznA(400Hz)=1沁1.31，40040

9、0、.1-()22+4x0.142x()2800800(400Hz)=-arctan4002x0.5x()型=-10.6。.(400)1-()2800匚=0.7,f=800HznA(400Hz)=1-(800沁0.97400400、)22+4x0.72x()280020.7(400)2x0.7x()(400Hz)=-arctan80=-43.02。400、1-()2800習題10匚=0.6,f=1200HznA=1-e=0.95=1-()22+4x0.62x()212001200習題113-30所示方波信號周期為0.02s，對應頻為50Hz，其傅葉級數(shù)表達式為：x(t)=里(sin100兀t+

10、-兀3sin30曲+嚴50曲+基波和諧波的幅值、相位修改分別為A(f0)=1v1+(0.001x2兀x50)20.95,(f0)=-arctan(2兀x50 x0.001)I4。1$1+(0.001X2兀X150)2沁0.73,(f)=一arctan(2兀x150 x0.001)沁-43.30。0依此類推：輸出響應信號為：40.73y(t)=(0.95sin(105t-17.44)+sin(305t-43.30)+)兀3習題15，見題y(t)=0.4995cos(10t-2.86。)+0.1788cos(100t-71.57。)第4章習題及解答判斷正誤能轉換型傳感器直接消耗被測對象的輸入能，因

11、而必然造成被測對象狀態(tài)的變化而產(chǎn)生測誤差。(X)物性型傳感器是用敏感元件本身物性質的變化來實現(xiàn)信號轉換的。(廠)傳感器的靈敏與程成反比。(X)為提高測，傳感器的靈敏越高越好。(X)傳感器的線性范圍越寬，表明其工作程越大。(廠)測小應變時，應選用靈敏高的屬絲應變片，測大應變時，應選用靈敏低的半導體應變片。(X)壓電式加速傳感器由于產(chǎn)生的靜電荷，且本身內(nèi)阻很大，故能用普通電表測。(X)(24)用差動變壓器式電感傳感器作位移測時，根據(jù)其輸出就能辨別被測位移的方向的正負極性。(x)(25)磁電式傳感器屬于物性型傳感器，適合測動態(tài)。(x)(26)傳感器的作用是用來實現(xiàn)由非電到電的轉換。(廠)(27)屬電

12、阻應變片是用壓阻效應進工作的。(x)(28)阻抗變換器的作用是將傳感器的高輸出阻抗變?yōu)榈妥杩馆敵?廠)選擇正確答案填空(13)壓電式加速計與測振儀之間可以接的是(A)A.電荷放大器B.A/D轉換器C.相敏檢波器D.濾波器(14)差動變壓器式位移傳感器中線圈之間的互感M(B)始終保持變B.隨被測位移的變化而變化C.隨被測位移的變化而變化D.隨線圈電的變化而變化(15)下傳感器可實現(xiàn)非接觸測的是(c)傳感器。D.電阻應A.壓電式加速B.電動式速C.磁電式速變式電橋測電的作用是把傳感器的參數(shù)變化轉為(c)的輸出。A.電阻B.電容C.電壓D.電荷壓電式加速傳感器是(d)信號的傳感器。A.適于測任意B.

13、適于測直C.適于測緩變D.適于測動態(tài)對于電渦傳感器的諧振測位移電，當無屬導體靠近時，其輸出電壓(a)A.最大B.最小C.隨機變化D.中間點差動式電感傳感器和差動式電容傳感器具有(C)的特點。A.靈敏提高一倍，非線性低一倍靈敏和非線性低靈敏提高一倍，非線性低干靈敏提高干，非線性低一倍調(diào)制可以看成調(diào)制信號與載波信號(A)。A.相乘B.相加C.相冷D.相除習題2屬電阻應變片是用電阻應變效應；半導體應變片是用壓阻效應。，見書中概蘭=S8,其中R=1200,靈敏度S=2,8=300 x10-6R竺=2x300 x10-6=6x10-4RM8=l?麺3/.Ml=8l=300 x10-6x1m=3x10-4

14、mc=8E=21x1010Pax300 x10-6=6.3x107Pa如果8=1x10-6MR=2x1x10-6=2x10-6R習題4AR=RSs=120 x2x100 x10-6=0.024。E1.5V無應變時，I12.5mA1.5V應時R1200E有應變時，1=R=1200；0.02412.498mAAI12.5mA-12.498mA12.5mA=0.016/o，能習題5ACS8.85x10-12(F/m)x兀xr2(0.3X10-3)2電容傳感器的靜態(tài)靈敏度K-占丿Ao02(0.3X10-3)2-885X10-12(卩/m)空(4X10-3)2.4.94x10-9(F/m)當A5=lum

15、,AC=KA5=4.94x10-9(F/m)x(1x10-6m)=4.94x10-15F儀表示值：ACSS4.94x10-15Fx100mV/pFx5格/mV2.47格12習題8習題92倍關系習題10渦電效應產(chǎn)生的交變磁場總是和原磁場相反，使渦線圈的等效阻抗發(fā)生變化。導磁體的渦效應強。第5章習題及解答習題1a對臂，b鄰臂，a兩個鄰臂使用溫補償應變片，b鄰臂接入已經(jīng)具有溫補償功能習題2第一個好，消除非線性和溫等共模誤差習題3見電橋的平衡條件單臂：EU=S8o4EU=Se=43=x2x2x10-6=3x10-6V43x2x2000 x10-6=3x10-3V習題4雙臂：EU=Seo2U=Se=o2

16、3=_x2x2x10-6=6x10-6V23x2x2000 x10-6=6x10-3V2U=Se=3x2x2x10-6=12x10-6VoU=Se=3x2x2000 x10-6=12x10-3Vo習題5能習題6見題U=Se習題7S3mV4Vx2=3.75x10-4習題8參見題習題9帶寬分別為200Hz,1000Hz，成份：9900，10100，9500，10500Hz習題10，見課件習題11(1)5個頻分：10kHz,9500,10500,8500,11500習題12能，使相乘習題16一階系統(tǒng)：t=RC=1kQx1uF=0.001sH(S)=11+0.001S411+0.001j3A(e)=i

17、,()=-arctan(0.001e)J1+(0.001)2計算習題19B專業(yè)資料習題20如前述習題25QSg100PC/gx0.5g00wu-=-=0.05VoCC1000pF簡答題：簡述壓電式傳感器的工作原、輸出信號特點和后續(xù)處電的要求。答案：壓電效應。輸出信號特點：壓電式傳感器的輸出電阻很大、電荷很??；后續(xù)處電：能用普通放大器，采用阻抗變換器或電荷放大器。應變片的靈敏系數(shù)與電阻絲（敏感柵）的靈敏系數(shù)有何同？為么？答：一般情況下，應變片的靈敏系數(shù)小于電阻絲的靈敏系數(shù)。原因是：1）當應變片粘貼于彈性體表面或者直接將應變片粘貼于被測試件上時，由于基底和粘結劑的彈性模與敏感柵的彈性模之間有差別等

18、原因，彈性體或試件的變形可能全部均勻地傳遞到敏感柵。2）絲柵轉角及接線的影響（或橫向效應也可）。試比較自感式傳感器與差動變壓器式傳感器的異同。答：（1）同點：1）自感式傳感器把被測非電的變化轉換成自感系數(shù)的變化；2）差動變壓器式傳感器把被測非電的變化轉換成互感系數(shù)的變化。（2）相同點：兩者屬于電感式傳感器，可以分為氣隙型、截面型和管性三種word完美格式類型。2.壓電加速計的固有電容為Cs，連接電纜電容為Cc，輸出電壓靈敏Su=U0/a，a為輸入加速，輸出電荷靈敏Sq=Q/a。求：傳感器電壓靈敏與電荷靈敏之間的關系。如果Cs=1000PF，Cc=100PF，標定的電壓靈敏為100mV/g，則電荷靈敏為多少？如果Cc=300PF，則電壓和電荷靈敏各為多少？解：電壓靈敏Su=U0/a，輸出電荷靈敏Sq=Q/aU0=Q/C,C=Cs+CcQ(C+C)asCSSq=qC+CCsCS=(C+C)S=1100pF*0.1V/