測(cè)試技術(shù)計(jì)算題

1、測(cè)試技術(shù)計(jì)算題-標(biāo)）隹化文件發(fā)布號(hào)：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII六、計(jì)算題：1、某個(gè)信號(hào)的付氏展開式為x(t)=20-10cos(3t)-4cos(3 3t-n/2),畫出其頻譜 圖。2、用時(shí)間常數(shù)為0.001秒的一階裝置對(duì)正弦信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，要求振幅誤差在 5/100以內(nèi)，求該裝置能夠測(cè)量的正弦信號(hào)的最高頻率。3、用一個(gè)時(shí)間常數(shù)為0.35秒的一階裝置去測(cè)量周期分別為1秒，2秒和5秒 的正弦信號(hào)，問幅值誤差分別為多少？4、用電阻應(yīng)變片組成全橋，測(cè)某物件的應(yīng)變，已知其變化規(guī)律為8 (t)=A+Bcos10t+Acos100t,若電橋激勵(lì)電壓為 u0，

2、u0=Esin10000t，試求：寫出電橋的輸出電壓表達(dá)式；電橋輸出的頻譜(包括幅頻譜、相頻譜)。5、設(shè)某力傳感器可作為二階振蕩系統(tǒng)處理。已知傳感器的固有頻率為800Hz,阻尼比為5=0.7 o用該傳感器作頻率為400Hz正弦力測(cè)試時(shí)，其幅值比A(3)和相角差e(3) 各為多少？若用其測(cè)量頻率為400Hz的方波信號(hào)，輸出信號(hào)是否失真為什么作出輸出 信號(hào)的波形圖。6、液體溫度傳感器是一階傳感器，現(xiàn)已知某玻璃水銀溫度計(jì)特性的微分方程為 4dy/dx+2y = 2x103x。y:水銀柱高(m), x:被測(cè)溫度()求：(1)水銀溫度 計(jì)的傳遞函數(shù)；(2)溫度計(jì)的時(shí)間常數(shù)及靜態(tài)靈敏度；(3)若被測(cè)水溫是

3、頻率為 0.5Hz的正弦信號(hào)，求此時(shí)的振幅誤差和相角誤差。7、已知調(diào)幅波 x(t)=100+30cosQt+20cos4Qt)(cosw0t),其中，f0=10KHz。求：(1) x(t)所包含的各分量的頻率與幅值；(2)繪出調(diào)制信號(hào)的頻譜和調(diào) 幅波的頻譜(包括幅頻譜、相頻譜)。液體溫度傳感器是一階傳感器，現(xiàn)已知某玻璃水銀溫度計(jì)特性的微分方程為：4dy/dx+2y=2x10-3x, y :水銀柱高(m), x ：被測(cè)溫度(o)。求：水銀溫度計(jì)的傳遞函數(shù)；溫度計(jì)的時(shí)間常數(shù)及靜態(tài)靈敏度；若被測(cè)水溫變化規(guī)律是0.5Hz的正弦信號(hào)，求此時(shí)的振幅誤差和相角 差。將信號(hào)coswt輸入一傳遞函數(shù)為H(s)=

4、1/(ts+1)的一階裝置后，試求其包括 瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出表達(dá)式。一個(gè)直流應(yīng)變電橋如圖1a所示，已知R1=R2=R3=R4=R=100Q, E=4V,電阻應(yīng) 變片靈敏度S=2。求：1)當(dāng)R1為工作應(yīng)變片，其余為外接電阻，R1受力后變化R1/R=1/100 時(shí)，輸出電壓為多少？當(dāng)R2也改為工作應(yīng)變片，若R2的電阻變化為1/100時(shí)，問R1和R2能否感 受同樣極性的應(yīng)變，為什么(a)若要測(cè)量圖1b所示懸臂梁的受力F,四個(gè)臂全部為應(yīng)變片，請(qǐng)?jiān)诹荷蠘?biāo)出 R1、R2、R3、R4應(yīng)變片粘貼的位置。(a)(b)11.已知調(diào)幅波 xa(t) = (100+50sin300t+30sin900t)(100co

5、s10000t)。 試求：1) xa(t)所包含的各分量的頻率及幅值；2)繪出調(diào)制信號(hào)與調(diào)幅波的頻譜。12. 一濾波器電路如圖所示，R=0.5KQ, C=2uF, 1)該濾波器是低通、高通還是 帶通濾波器？ 2)確定頻率響應(yīng)函數(shù)H(3)以及濾波器的截止頻率;3)當(dāng)輸入信 號(hào)ux=100cos(1000t-45)時(shí)，求輸出信號(hào)uy,并比較其幅值及相位關(guān)系。uyuxuy13. 下圖是一個(gè)實(shí)測(cè)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲信號(hào)波形，當(dāng)用325Hz頻率采樣時(shí)，其在 一個(gè)整周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)為:X1=-4.619,X2=-0.5672,X3=1.051,X4=0, X5=1.296,X6=5.592,X7=-1.05

6、1。試通過信號(hào)波形圖和數(shù)字計(jì)算，近似計(jì)算出信 號(hào)的周期，峰值，雙峰值，均值和有效值。14、某個(gè)信號(hào)的付氏展開式為14、某個(gè)信號(hào)的付氏展開式為x(t)=20-10cos(wt)-4cos(3wt-/2),畫出其頻譜 圖。15、時(shí)間常數(shù)為0.001秒的一階裝置對(duì)正弦信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，要求振幅誤差在5/100以內(nèi)，求該裝置能夠測(cè)量的正弦信號(hào)的最高頻率。16、用具有一階特性的儀表測(cè)量階躍輸入信號(hào)，已知t=0.2秒，階躍幅度為229 (伏)，求：當(dāng)信號(hào)輸入為0.2秒，0.4少，0.8秒的時(shí)刻，該儀表的讀數(shù)。17、計(jì)算正弦信號(hào)x(t)=3sinwt的絕對(duì)均值和均方根值。18、一階系統(tǒng)測(cè)量100赫茲的正弦信號(hào)，

7、要求振幅誤差在5/100以內(nèi)，求該系 統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)的取值范圍。19、畫出幅值為A，周期為T的方波的頻譜圖。20、將信號(hào)coswt輸入時(shí)間常數(shù)的T的一階裝置后，求輸出的表達(dá)式。21、一潛水員攜帶一種時(shí)間常數(shù)為4秒的一階深度計(jì)潛水，以5米/秒的速度下 潛，假設(shè)水深每增加1米潛水員承受的水壓增加20公斤，問：當(dāng)深度計(jì)顯示 10米時(shí)，潛水員實(shí)際承受的水壓為多大。22、已知一個(gè)周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)展開式為：x(t)=10=5coswt-10cos(3wt+/2),畫出該信號(hào)的幅頻圖和相頻圖。23、x(t)=10+sin5t信號(hào)，輸入時(shí)間常數(shù)為T=0.1秒的一階裝置，求穩(wěn)態(tài)輸入和 穩(wěn)態(tài)輸出的均值。24、一

8、壓電式傳感器的靈敏度為5PC/PA，與電荷放大器連接，后再接到靈敏度 為30MM/V的光線示波器上，該系統(tǒng)的總的靈敏度為0.5MM/PA。求：1.電荷放 大器的靈敏度應(yīng)調(diào)節(jié)為多少？ 2.當(dāng)該系統(tǒng)測(cè)量40PA的壓力變化時(shí)，計(jì)算光線示 波器的光點(diǎn)位移。3.畫出該測(cè)量系統(tǒng)的框圖。25、說明極距變化型電容傳感器采用比例運(yùn)算放大電路得到輸出電壓ey與位移 量成線性關(guān)系原理。畫圖表示，文字論述。26、差動(dòng)型變磁阻式電感傳感器在使用時(shí)，常把兩個(gè)線圈接在一個(gè)電橋中，這 樣有什么好處，畫出電感電橋的接線圖。此時(shí)輸出電壓不能反映被測(cè)量的量的 方向，這時(shí)再加入什么環(huán)節(jié)就可以測(cè)量方向。27、用同規(guī)格的金屬絲式應(yīng)變片組

9、成全電橋電路，應(yīng)變片的靈敏度為4,各片的電阻變化量的絕對(duì)值相同，供橋電壓為5V,當(dāng)輸出為6毫伏時(shí)，求各個(gè)應(yīng)變片的電阻變化量的絕對(duì)值。28、求一階、二階系統(tǒng)對(duì)階躍輸入的響應(yīng)(求系統(tǒng)的傳遞函序)。(參考P50)。29、用全橋測(cè)量電路測(cè)量懸臂梁某一截面的表面應(yīng)變(外力施加于懸臂梁的末 端)，給出應(yīng)變片布局的示意圖，畫出測(cè)量電路圖。3、正弦函數(shù)信號(hào)x(t)=x0(sin(wt+G的均值、均方值、和概率密度函數(shù)。31、用一個(gè)時(shí)間常數(shù)為0.35秒的一階裝置去測(cè)量周期分別為1秒，2秒和5秒的正弦信號(hào)，問幅值誤差分別為多少？32、說明威武階裝置的阻尼比常取在0.6-0.7的原因。33、已知二階的力傳感器，固有

10、頻率為800HZ，阻尼比為0.14，用此傳感器來 測(cè)量400HZ的正弦變化力時(shí)，求:(1):A (3)和(3);(2):若該裝置的阻尼 比為0.7,求此時(shí)的A (3)和(3)。34、利用互相頭性質(zhì)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量裝置，用來測(cè)量高壓石油管道或高壓天燃?xì)夤艿赖膿p壞和泄漏位置。已知某測(cè)試系統(tǒng)傳遞函1已知某測(cè)試系統(tǒng)傳遞函11 + 0血，當(dāng)輸入信號(hào)分別為氣=Sin丸, %=sin4時(shí)，試分別求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出，并比較它們幅值變化和相位變化。36、用時(shí)間常數(shù)為0.5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2%,問被測(cè)參數(shù)變化的最高頻率是多少如果被測(cè)參數(shù)的周期是2s和5s,問幅值

11、誤差是多少37、用一階測(cè)量?jī)x器測(cè)量100Hz的正弦信號(hào)，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？38、試說明理想的不失真測(cè)試系統(tǒng)的要求是：AG)*。頑Mf)=一2啪039、有一金屬電阻應(yīng)變片，其靈敏度S=2.5, R =1200，設(shè)工作時(shí)其應(yīng)變?yōu)?1200Re，問AR是多少若將此應(yīng)變片與2V直流電源組成回路，試求無應(yīng)變時(shí)和 有應(yīng)變時(shí)回路的電流各是多少40、應(yīng)變片稱重傳感器，其彈性體為圓柱體，直徑D=10cm，材料彈性模量 E=205x109N/m2，用它稱50噸重物體，若用電阻絲式應(yīng)變片，應(yīng)變片的靈敏度

12、系數(shù)S=2, R=120Q，問電阻變化多少？41、已知兩極板電容傳感器，其極板面積為A,兩極板間介質(zhì)為空氣，極板間 距1mm,當(dāng)極距減少0.1mm時(shí)，其電容變化量和傳感器的靈敏度？若參數(shù)不變，將其改為差動(dòng)結(jié)構(gòu)，當(dāng)極距變化0.1mm時(shí)，求其電容變化量和傳感器的靈 敏度？并說明差動(dòng)傳感器為什么能提高靈敏度和減少線性誤差。42、有一電容測(cè)微儀，其傳感器的圓形板極半徑r=5mm，開始初始間隙5 =0.3mm，問(1)工作時(shí)，如果傳感器與工件的間隙縮小1瑚，電容變化量是 多少？(2)若測(cè)量電路靈敏度S1=100mv/PF，讀數(shù)儀表的靈敏度S2=5格/mv,上述情 況下，儀表的指示值變化多少格？43、變磁

13、阻式傳感器，鐵芯導(dǎo)磁截面積A=1.5cm2,長(zhǎng)度/ =20cm，鐵芯相對(duì)磁 導(dǎo)率r=5000，線圈匝數(shù)W=3000，若原始?xì)庀? =0.5cm，若 5 =0.1mm :（1）求其靈敏度堂 5 =（2）采用差動(dòng)方式，其靈敏度墮 5 = ?44、已知調(diào)幅波X-（1 + 30*2%gs2叩其中fc = 10k&，廣5。皈試求：（1）七所包含的各分量的頻率及幅值。（2）繪出 調(diào)制信號(hào)與調(diào)幅波的頻譜。45、 已知RC低通濾波器（圖2-12）, R =1kQ,。=1如，試：（1）確定該濾波器的H（）、H（f）、人（f）、（f）。輸入信號(hào)廣10sin1000t,求輸出信號(hào)y，并比較其與輸入信號(hào)的幅值及相位關(guān)

14、系。46、已知低通濾波器的頻率特性為H（f）= L（1 + j2斫），式中t = 0.05s,當(dāng)輸入 信號(hào) x（t） = 0.5 cos10t + 0.2 cos（100t - 45。）時(shí) 求其輸出 y（t），并比較 y（t）與 x（t）的 幅值與相位有何區(qū)別。47、有一應(yīng)變式測(cè)力傳感器，彈性元件為實(shí)心圓柱，直徑D=40mm。在圓柱軸向 和周向各貼兩片應(yīng)變片（靈敏度系數(shù)s=2.），組成差動(dòng)全橋電路，供橋電壓為 10v。設(shè)材料彈性模量E=2.1 x 10npa，泊松比u=0.3。試求測(cè)力傳感器的靈敏度（該靈敏度用Rv/kN表示）。48、一個(gè)二階測(cè)試系統(tǒng)，受激勵(lì)力Fosinwt作用，共振時(shí)測(cè)得振幅為20mm，在 0.8倍的共振頻率時(shí)測(cè)得振幅為12mm，求系統(tǒng)的阻尼系數(shù)g （提示，假定在 0.8倍的共振頻率時(shí)，阻尼項(xiàng)可忽略）。49