英才學院《機械測試技術基礎》期末考試試題2及答案

1、機械測試技術基礎期末考試試題一、填空題（每空0.5分，共15分）1、非周期信號可分為瞬變非周期信號和 信號。、均方值x2表示的是信號的 ，它與均值x、方差x2的關系是 。 、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標有 、 、 。、測試系統(tǒng)的組成類型大體分為 和 。、當 時，可變磁阻式電感傳感器的輸出和輸入成近似線性關系，其靈敏度S趨于 。、和差特性的主要內(nèi)容是相臨、相反兩臂間阻值的變化量符合 、 的變化，才能使輸出有最大值、信號分析的過程主要包括： 、 。、動態(tài)應變儀上同時設有電阻和電容平衡旋鈕，原因是導線間存在 。、在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，常采用放大器。10、根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)的不同，調(diào)制可分為、。11、壓控振蕩

2、器的輸出電壓是方波信號，其 與輸入的控制電壓成線性關系。12、調(diào)頻波的解調(diào)電路稱為。13、濾波器的頻率分辨力主要由其決定。14、決定著濾波器對帶寬外頻率成分衰阻的能力。15、帶通濾波器可由低通濾波器（fc2）和高通濾波器（fc1）而成（fc2 fc1）。16、用濾波的方法從信號提取的頻率成分越窄，即帶寬越小，需要的時間就越。17、如信號的自相關函數(shù)為Acos，則其均方值x2=。18、低通濾波器對階躍響應的建立時間Te帶寬B成、，或者說它們之間的乘機是。19、測試系統(tǒng)的線性度和滯后度是由誤差引起的；而重復性誤差是由誤差引起的。二、問答題（共30分）什么是測試？簡述測試技術的含義。（10分）、說明

3、電阻絲應變片和半導體應變片的異同點，各有何優(yōu)點？（10分）、簡述調(diào)幅波的特點。（10分）三、計算題（共55分）已知信號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)的自相關函數(shù)Rx () 。 （10分）2、求周期信號x(t)cos10t + sin (100t45 ) 通過時間常數(shù)為0.005s的一階系統(tǒng)的輸出信號。 （10分）3、磁電式速度傳感器線圈平均直徑D=25mm，氣隙磁感應強度B=6000Gs，如傳感器的靈敏度S=600mv/cm/s，則工作線圈匝數(shù)應為多少？（7分）4、已知調(diào)幅波xm(t)(100 + 30 cost +2

4、0 cos3t )cosct ，其中f c =10KHz，f=500Hz 。試求：（1）xm(t)所包含的各分量的頻率和幅值。（2）繪出調(diào)制信號與調(diào)幅波的頻譜。 （13分）答案：一、填空題：1、非周期 2、x2=Hx2+x2 3、靈敏度、非線形度、回程誤差 4、組合型 一體化型5、0 6、相鄰相反 相對相同7、信號加工、信號變換，提取又有信號的過程 8、分布電容 9、程序控制 10、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相 11、鑒頻 12、鑒頻器13、帶寬B 14、信頻程選擇性 15、串聯(lián) 16、長 17、A 18、反比；常數(shù) 19、串聯(lián)二、問答題1、答：測試是測量和試驗的綜合，是一種研究型的探索型的、論證型的測量

5、過程，也是獲取信息的過程。測量對象傳感器：在測試系統(tǒng)和被測試對象之間建立了一定的連接關系，它直接感受被測量并將其轉換成電信號。是測試系統(tǒng)中的關鍵部件。中間轉換電路（信號調(diào)理電路）：作用是將傳感器的輸出信號 進行傳輸、放大和轉換，使其適合顯示、紀錄、數(shù)據(jù)處理。信號處理單衣：它是以計算機為核心對中間轉換電路的輸出信號作進一步地處理（如：計算、頻譜分析、數(shù)據(jù)儲存等）顯示、記錄部分：作用是輸出測試結果。2、答：相同之處在于：都是將被測量的變化轉換為電阻的變化，且dR/R=(1+2H)+E,其中H為材料的泊桑比，E為材料的彈性模量，(1+2H)是由幾何尺寸變化引起的阻值變化，E是由電阻率的變化引起的阻值

6、變化。不同的是，電阻應變片是利用導體形變引起的阻值變化，所以dR/R(1+2H)，S1+2H；而半導體應變片是利用半導體材料的壓阻效應使電阻率發(fā)生變化引起電阻變化。所以dR/R=E，SE。各自的優(yōu)點分別為：電阻絲應變片具有相當高的適應性；半導體應變片的靈敏度高，一般為電阻絲應變片的50-70倍。3、特點有： 當調(diào)制信號x(t)0時，調(diào)幅波xm (t)與載波y(t)同頻同相，其幅值的大小與x(t)的大小有關；x(t) y(t)當x(t)0時，xm (t)與載波y(t) 同頻反相，其幅值大小仍與x(t)的大小有關；調(diào)幅波是一高頻，但其包洛線和調(diào)制信號x(t)相似，其副值受x(t)變化的影響，y(t

7、)的頻率越高，即波形越寬，相似程度越好。三、計算題：1、x(f)= x(t) e-j2ftdt=- e(-j2f-1)=則x(f)= (f)=-arctg(2f)頻譜圖如下：(2) Rx()=x(t)x(t+)dt=e=e-2、解：對于二階系統(tǒng)：當w=wn時，A(w) =1/2，=-90。 幅值誤差= A(w)-1100%=150%Am 相位誤差=(w)= -90。 如使幅值誤差不大于10%，則 A(w)-10.1 即0.9A(w)1/20.1 1/2.21/1.8, 阻尼比應在0.460.55之間選取。3.解：磁感應傳感器的靈敏度S=WRl,所以 線圈匝數(shù) W =S/ Rl,有B=6000GS=0.6T=0.6VS/m2 v=D=25mm,S=600mv/cm/s=0.6v/10-2m/s=2510-3mW=0.6/(0.625)=4103/1274(匝) 4.解：（1）xm (t)=（100+30cost+20cos3t）cosWCt =100 cosWCt+15cos(WC+)t+15cos(WC-)t +10cos(WC+3)t+10co