《測試技術(shù)基礎(chǔ)》期末試題及答案

1、11第一章信號(hào)及其描述1、 電阻應(yīng)變片的輸入為 -2。(一)填空題1、測試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，而信息總是蘊(yùn)涵在某些物理量之中，并依靠它們來傳輸?shù)?。這些物理量就是 信號(hào),其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)。2、信號(hào)的時(shí)域描述，以 時(shí)間 為獨(dú)立變量;而信號(hào)的頻域描述，以 頻率 為獨(dú)立變量。3、周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：離散迪,諧波型 ，收斂性 。4、非周期信號(hào)包括瞬態(tài)非周期 信號(hào)和準(zhǔn)周期信號(hào)。5、描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有均值 均方值 x2，方差 x2;。6、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。(二)判斷對(duì)錯(cuò)題(用,或X表示)一1、各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過

2、程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。(v)2、信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。(v )3、非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。(x )4、非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。(x )5、隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。(v )1、求正弦信號(hào)x(t)2、求正弦信號(hào)x(t)3、求指數(shù)函數(shù)x(t)(三)簡答和計(jì)算題x0 sin t的絕對(duì)均值兇和均方根值xrmsop(x)。2 一,、一一 x0 sin( t )的均值 x ,均萬值 x ,和概率留度函數(shù)cos 0t0e at sin 0t(a|t| T的傅立葉變換。|t| T0,t 0)的頻譜。Aeat(a0,t 0)的頻譜。4、求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)x(t)5

3、、求指數(shù)衰減振蕩信號(hào)x(t)第二章測試裝置的基本特性(一)填空題1、某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(j )2、y(t)的頻率為1/2 1.5試求傳遞函數(shù)分別為R5,幅值y工41和-s21.4ns1- _,輸入信2j 1V2/2號(hào) x(t)sin-,則輸出信號(hào)2-45。的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏n3、度。123為了獲得測試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有傅里葉級(jí)數(shù)展開式和傅里葉變換4、當(dāng)測試系統(tǒng)的輸出y(t)與輸入x(t)之間的關(guān)系為y(t) A°x(t t°)時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 延.測試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為H (j5、6、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的一

4、個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有)被測量O,越小。線性關(guān)系為最佳。(二)選擇題1、 4不屬于測試系統(tǒng)的靜特性。(1)靈敏度(2)線性度(3)回程誤差(4)阻尼系數(shù)2、從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 3_響應(yīng)的卷積。(1)正弦(2)階躍(3)脈沖(4)斜坡3、兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為Qi()和Q2(),則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為2。,、，、Q1( )Q2(),、，、(1) Q1( )Q2( )(2) Q1() Q2()(3)1( ) 2( )(4) Q1( )Q2()Q1( ) Q2()（1）存在，但5%（2）存在，但1（3）在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在（4）不存在5、忽略質(zhì)量

5、的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)是2 系統(tǒng)。（1）零階（2） 一階 （3）二階（4）高階6、 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是3。（1）固有頻率（2）線性度 （3）時(shí)間常數(shù) （4）阻尼比7、用階躍響應(yīng)法求一階裝置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值1倍所經(jīng)過的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)。（1） 0.632（2） 0.865（3） 0.950（4） 0.982（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用，或x表示）1、 一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”條件，若用它傳輸一個(gè)1000Hz的正弦信號(hào)，則必然導(dǎo)致輸出波形失真。（x ）2、在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng)的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。（v ）3、當(dāng)輸入信號(hào)x（t） 一定時(shí)

6、，系統(tǒng)的輸出y（t）將完全取決于傳遞函數(shù) H （s）,而與該系統(tǒng)的物理模 型無關(guān)。（v ）4、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（v ）5、測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。（x ）6、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。（x ）（四）簡答和計(jì)算題1、什么叫系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系？2、答：定常線性系統(tǒng)在簡諧信號(hào)的激勵(lì)下，系統(tǒng)的頻率特性稱為系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。頻率響應(yīng)函數(shù)是描述系統(tǒng)的簡諧輸入和相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)輸出的關(guān)系。3、測試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？4、答：靜態(tài)特性包含靈敏度、 線性度、回程誤差。動(dòng)態(tài)特性包括時(shí)間常數(shù)、 諧振頻率和固有頻率

7、、阻尼比。5、測試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測試的條件是什么？6、答：幅值特性曲線是一條平行于3軸的直線，相頻特性曲線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜率為-t0的直線。 17、某測試裝置為一線性時(shí)不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為H（s）。求其對(duì)周期信號(hào)0.005s 1x（t） 0.5cos10t 0.2 cos（100t 45 ）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng) y（t） o8、解：求傳遞函數(shù)的幅頻特性與相頻特性，利用疊加性求輸出19、將信號(hào)cos t輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為 H （s） 的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸1 s出y（t）的表達(dá)式。解：求傳遞函數(shù)的幅頻特性與相頻特性，然后用定義求輸出。第三章常用傳感器（一）填空題1、屬于能量控制型的傳

8、感器有電阻溫度計(jì).電容式測振儀 等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有熱電偶溫度計(jì)、彈性壓力計(jì)等（每個(gè)至少舉例兩個(gè)）。2、金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用導(dǎo)體形變引起的電阻變化，后者利用 半導(dǎo)體電阻率變化引起的電阻變化。3、為了提高變極距電容式傳感器的靈敏度、線性度及減小外部條件變化對(duì)測量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用差動(dòng)式工作方式。4、 壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：4荷 放大器和 4壓 放大器,后接 電荷 放大器時(shí),可不受連接電纜長度的限制。5、渦流式傳感器的變換原理是利用了金屬導(dǎo)體在交流磁場中的渦電流效應(yīng)。6、磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是 mv（m/s）

9、。7、 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓由效應(yīng)而工作的。（二）選擇題11（1）力 （2） 應(yīng)變（3）速度 （4）加速度2、結(jié)構(gòu)型傳感器是依靠 3的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。（1）本身物理性質(zhì)（2）體積大?。?）結(jié)構(gòu)參數(shù)（4）電阻值3、不能用渦流式傳感器進(jìn)行測量的是4 。（1）位移（2）材質(zhì)鑒別（3）探傷（4）非金屬材料4、變極距面積型電容傳感器的輸出與輸入，成 2 關(guān)系。（1）非線性（2）線性 （3）反比 （4）平方5、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二。（1）長度（2）截面積（3）電阻率 （4）高通6、壓電式傳感器輸出電纜長度的變化，將會(huì)引起傳感器的3產(chǎn)生變化。（1）固有頻率（2

10、）阻尼比（3）靈敏度（4）壓電常數(shù)7、在測量位移的傳感器中，符合非接觸測量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是4 傳感器。（1）電容式（2）壓電式 （3）電阻式 （4）電渦流式8、自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙變化時(shí)，其靈敏度 S與 之間的關(guān)系是：S= 4 。122（1） k（2） k（3） k（4）k9、光電倍增管是利用2效應(yīng)制成的器件。（1）內(nèi)光電 （2）外光電（3）光生伏特（4）阻擋層（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用，或X表示）1、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（V ）2、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（，）3、壓電加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（ X）4、磁電式速度拾振器的上限工作頻率

11、取決于其固有頻率。（ X）（四）簡答和計(jì)算題1、哪些傳感器可選作小位移傳感器？2、渦流傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？渦流式傳感器能否測量大位移量？為什么？3、電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？4、電渦流傳感器能否測量塑料物體移動(dòng)的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是什么？應(yīng)采取什么措施改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測量了。5、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？6、試用雙螺管線圈差動(dòng)型電感傳感器做成一個(gè)測力傳感器。（1） 用簡圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡要說明其作用原理；（2） 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。7、某

12、電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑r 4（mm）,工作初始極板間距離0 0.3（mm）,介質(zhì)為空氣。問：（1） 如果極板間距離變化量1（ m）,電容的變化量 C是多少？（2） 如果測量電路的靈敏度 k1 100（mV/pF）,讀數(shù)儀表的靈敏度 k2 5（格/mV）在1（ m）時(shí)，讀數(shù)儀表的變化量為多少？第四章 信號(hào)調(diào)理、記錄和顯示（一）填空題1、電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為電壓或電流輸出的裝置。2、 在橋式測量電路中，按照激勵(lì)電源的類型的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。3、在橋式測量電路中，根據(jù)工作時(shí)阻抗參與變化的橋臂數(shù)可將其分為半橋與全橋測量電路。4、調(diào)幅是指一個(gè)高頻的

13、正（余）弦信號(hào)與被測信號(hào)相乘,使高頻信號(hào)的幅值隨被測信號(hào)的變化而變化。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的相乘。5、 調(diào)頻波的解調(diào)又稱為 鑒頻。6、調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的幅值 控制一個(gè)振蕩器,使其輸出為等幅波， 而 頻率 與信號(hào)電壓成7、8、RiRi2 Ri ,則電橋輸出電壓ey)。，為電橋的電源電壓。RiRiRi(i) eo(2)eo(3)eo4Ri2RiR,2、調(diào)幅過程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)(i)相乘(2)相除(3)相力口3、電路中鑒頻器的作用是 。(4)相減2 R,Rieo(i)使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓(3)使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?、 一選頻裝置，其幅一頻特性在f2(2)使電感

14、量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫?4)使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鲄^(qū)間近于平直，在f20區(qū)間急劇衰減,這叫常用濾波器的上、下截止頻率fci、fc2的定義為幅頻特性曲線降為最大值的 為2倍時(shí)對(duì)應(yīng)的 頻率為截止頻率，其帶寬 B fc2 fci ,若為倍頻程濾波器 fci與fc2的關(guān)系為fc2 2%1。RC低通濾波器中RC值愈工,則上截止頻率愈低。(二)選擇題1、設(shè)有一電路，Ri是工作橋臂，R2, R3, R是固定電阻，且 Ri R2 R3 R4。工作時(shí)波器。(i)低通 (2)高通(3)帶通 (4)帶阻5、 一帶通濾波器，其中心頻率是fo, -3dB帶寬是B ,則濾波器的品質(zhì)因數(shù) Q等于(i) fo B fo B (3) foB

15、 (4) fo/B(三)判斷對(duì)錯(cuò)題(用，或X表示)i、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。( V )2、調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。(X)3、帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。(x )4、將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。(，)(四)簡答和計(jì)算題i、何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數(shù)應(yīng)滿足什么條件？交流電橋應(yīng)滿足什么條件？2、 答：可以使 Uac=Uad,這時(shí)G中無電流通過。當(dāng) G中無電流時(shí)叫做“電橋平衡”。直流: RiR3=R2R4,交流：ZiZ3=Z2Z43、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？4、答：三種，同步解調(diào)、整流檢波解調(diào)、相敏檢波解調(diào)5、抗混濾波

16、器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定？6、相關(guān)濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用。7、答：使信號(hào)中特定的頻率成分通過，同時(shí)極大地衰減其他頻率成分。8、以阻值R i2O ,靈敏度S 2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為i2O的固定電阻組成電橋，供橋 電壓Vo 3V ,若其負(fù)載電阻為無窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變2OOO 。(i)求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度。(2)求雙臂電橋的輸出電壓及其靈敏度9、若x(t)為調(diào)制信號(hào)，y(t) cos2 fot為載波，xm(t)為調(diào)幅波(如圖所示)(i)利用傅里葉變換性質(zhì)說明調(diào)幅過程的原理。(2)畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。參考答案第一章信號(hào)及其描述（一

17、）1、信號(hào)；2、時(shí)間（t）,頻率（f）; 3、離散性，諧波性，收斂性；4、準(zhǔn)周期，瞬態(tài)非周期;2、 、,2.一，5、均值 x,均方值 x ,方差 x ； 6、偶，奇;（二）1、，； 2、，； 3、X； 4、X； 5、，；2xoXo22Xo21；x0 cos( t )T sinc (2 f 0)T T sin c (2 fo)T ；5、j4 fa第二章測試裝置的基本特性（一）1、1/2,1/J2 ,45 ;2、123;3、傅立葉變換法，濾波器法；4、A）ejt° ；5、被測量;6、線性；（二）（4） （3） （2） （4） （2） （3） （1）（三）X V V V X X（四）略 第

18、三章常用傳感器（一）1、電阻、電感、電容、渦流；壓電、磁電； 2、金屬絲的幾何變形，半導(dǎo)體材料的電阻率變 化；3、差動(dòng)；4、電荷，電壓，電荷； 5、渦電流；6、mv / （m/s） ; 7、壓電效應(yīng)。（二）（2） （3） （4） （2） （3）, （3） （4） （4） （2）（三），“XX（四）略 第四章信號(hào)調(diào)理、處理和記錄（一）1、電壓或電流；2、激勵(lì)電壓；3、橋臂數(shù)；4、相乘，相乘；5、鑒頻；6、幅值，頻率；7、幅頻特性曲線降為最大值的J金倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率；Bfc2fc1 ；fc2 2 fc1 , 8、大；(二)(1) (1) (3) (2) (4)(三)，XXV(四)略河北科技

19、大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳感器與測試技術(shù)期末考試試卷一、填空（每空1份，共20分）1,測試技術(shù)的基本任務(wù)是獲取有用的信息2 .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。3 .信號(hào)的時(shí)域描述，以 時(shí)間為獨(dú)立變量;而信號(hào)的頻域描述，以 頻率為獨(dú)立變量。4 .如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz,為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于 100 Hz。5 .在橋式測量電路中, 根據(jù)其激勵(lì)電壓 的性質(zhì)，可將其分為直流電橋與交流電橋。6 .金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的主要區(qū)別在于：前者利用 導(dǎo)體機(jī)械形變 引起的電阻變化，后者利用半導(dǎo)體電阻率 變化引起的電阻變化。7 .

20、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng) 而工作的。8 .帶通濾波器的上下限截止頻率為fci、fC2,其帶寬B =fc2- fci ；若其帶寬為1/3倍頻程則fc2 = fci。9 .屬于能量控制型的傳感器有一、等。10 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為調(diào)幅 、調(diào)頻 、調(diào)相 。11 相關(guān)濾波的工作原理是 。12測試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用傳遞 函數(shù)、 頻率響應(yīng) 函數(shù)和脈沖響應(yīng) 函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。二、選擇題（把正確答案前的字母填在空格上，每題 1分，共10分）1 .不能用確定的數(shù)學(xué)公式表達(dá)的信號(hào)是 信號(hào)。A 復(fù)雜周期B非周期 C瞬態(tài)D隨機(jī)2 .平穩(wěn)隨機(jī)過程必須 。A連續(xù) B統(tǒng)計(jì)特征與時(shí)間無關(guān)C各態(tài)歷

21、經(jīng) D統(tǒng)計(jì)特征等于時(shí)間平均3 . 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 。A 固有頻率B 阻尼比 C時(shí)間常數(shù) D 靈敏度4 .系統(tǒng)在全量程內(nèi)，輸入量由小到大及由大到小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的 輸出量之間的最大差值稱為 。A 回程誤差B絕對(duì)誤差C相對(duì)誤差D非線性誤差5 .電阻應(yīng)變片的輸入為 。A 力B 應(yīng)變 C速度 D加速度6 . 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。A傳遞函數(shù)B互相關(guān)函數(shù)C互譜密度函數(shù)D相干函數(shù)7 .為使電纜的長短不影響壓電式傳感器的靈敏度，應(yīng)選用 放大器。A 電壓 B電荷 C微分 D積分8 .在測量位 移的傳 感器中， 符合非 接觸測 量而且不 受油污 等介質(zhì)

22、 影響的是傳感器。A電容式B壓電式 C電阻式 D電渦流式9 .信號(hào)分析設(shè)備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號(hào)的頻率，可將磁帶 ,也可達(dá) 到分析的目的。A重放速度放快B重放速度放慢C重放速度不變D多放幾次10 . 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 。A存在，但5%B存在，但1 C在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在D不存在三、判斷題（用，或X表示，在正確的題目對(duì)應(yīng)的括號(hào)里填，反之填X,每題1分，共10分）1 .（ X ）非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)的。2 .（，）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。3 .（ x ）調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。4 .（，）渦流傳感器屬于有源傳感器。5 .（，）滑線變阻器式傳感器不適

23、于微小位移量的測量。6 .（，）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。7 .（ x ）恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。8 .（，）隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。9 .（ X ）壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10 .（，）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。四、簡答題（每題 5分，共30分）1 .已 知 周 期 方 波 的 傅 立 葉 級(jí) 數(shù) 展 開 式 為8A .1 .一 1 .x(t) sin 0t sin 3 0tsin 5 0t35試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點(diǎn)。2 .二階測試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)

24、現(xiàn)不失真測試，如何確定其取值范圍?3 .何謂不失真測試？實(shí)現(xiàn)測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何?4 .信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)?5 .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?6 .測得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖1,問：圖1(1) 這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么?(2) 從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？五、計(jì)算題(共14分)1 .(6分)已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為1H(),式中 0.05s1 j當(dāng)輸入信號(hào)為x(t) 0.6cos(60t) 0.5cos(100t 45 )時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出y(t)2. （4分）有一信號(hào)x（t） Ac

25、os（ t ）,初始相角為一隨機(jī)變量;試求1）求其自相關(guān)函數(shù)；2）確定其均值和方差。3. （4分）以阻值R 120 ，靈敏度S 2.5的電阻絲應(yīng)變片與阻值為 120的固定電阻組成電 橋，供橋電壓為4V,并假定負(fù)載電阻無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?000 時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓六、應(yīng)用題（共16分）1. （6分）某車床加工外圓表面時(shí)，表面振紋主要是由主軸箱轉(zhuǎn)動(dòng)軸上齒輪不平衡慣性力使主軸箱振動(dòng)所引起，實(shí)驗(yàn)測得振紋的頻譜如圖2 （a）所示，主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)示意圖如圖2（b）所示,傳動(dòng)軸I、n和主軸山上的齒輪齒數(shù)分別為Z1 = 30, Z 2 = 40, Z 3=20, Z 4=50,傳動(dòng)軸I

26、的轉(zhuǎn)速為n 1 = 2000轉(zhuǎn)/分（根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可知：傳動(dòng)軸n的轉(zhuǎn)速為n 2 = 1500轉(zhuǎn)/分，主軸出的轉(zhuǎn)速為n 2 = 600轉(zhuǎn)/分），試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對(duì)加工表面的振紋影響較大？為什 么？(a)(b)圖2112. （10分）欲測13t圖3（a）所示簡直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（固有頻率和阻尼比），（1）請從現(xiàn)有設(shè)備中選擇，并用框圖表示測試系統(tǒng)構(gòu)成，簡述測試過程；（2）測得該梁的幅頻特性曲線如圖3 （b）所示，根據(jù)該曲線如何確定簡直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（給出原理、公式并在圖中表示）（現(xiàn)有設(shè)備：壓電式加速度計(jì)、壓電式力傳感器、磁電式速度計(jì)、電阻應(yīng)變片、電荷放大器、 功率放大器、信號(hào)發(fā)生器、

27、激振器、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、顯示設(shè)備）圖 3 (a)圖 3 (b)河北科技大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳感器與測試技術(shù)期末考試試卷參考答案一、填空（每空1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共20分）1 .獲取有用的信息2,脈沖響應(yīng)函數(shù)3 .時(shí)間（t）、頻率f或（）4 . 100Hz5 .激勵(lì)電壓（或工作電壓或橋壓或電源）6 .導(dǎo)體機(jī)械形變、半導(dǎo)體電阻率的（或半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)）7 .壓電效應(yīng)8 . fc2 fc1、于2 （或 1.26）9 .電阻式傳感器、渦電流傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等，答對(duì)任何兩個(gè)均得210 . 調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相11 .同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)/同頻檢測原理12 .傳遞、頻率

28、響應(yīng)、脈沖響應(yīng)二、選擇題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共 10分）1 5 D B C A B610 D B D B D三、判斷題（每題1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)不得分，共 10分）1 5 Xa/xvV四、簡答題（每題5分，共30分）1 . （5 分）3A兀0.316 1 分1 (0.05 60)23.頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、 （5分）固有頻率（n）和阻尼比（ 為了實(shí)現(xiàn)不失真，阻尼比 2分（每答對(duì)一個(gè)得1分） （5分）遞減性)3()取值分（每答對(duì)一個(gè)得1分）分（每答對(duì)一個(gè)得1.5分）0.6 0.8;工作頻率取值小于等于0.58 n輸出y（t）與輸入x（t）滿足關(guān)系y（t）=A ox（t-to）,

29、其中A和to為常數(shù)，則為不失真測試?；蛘哂梦淖置枋錾鲜鲫P(guān)系，描述正確 實(shí)現(xiàn)不失真測試的測試裝置的分2分，不完整1分，錯(cuò)誤不得分。4.幅頻特性為相頻特性為 或者用文字表述, （5分）A( 3)= A常數(shù)1.55.6 （尸to表述正確同樣得分。1.5(1)(2)(3)(4)電壓幅值調(diào)理（或者放大） 濾波（或者濾去高頻） 隔離直流分量（或者隔直）如原信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)）（5分）動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋（1分），即使各橋臂均為電阻，由于導(dǎo)線間存在分布電容（1分），相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡（3分）。5 分其它的表述酌情給分。6. （5 分）（1）互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)。（2）頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位 幅值信息：此波形的振幅是兩個(gè)正弦波振幅乘積的一半五、計(jì)算題（共1.（6 分）14分)x(t) 0.6cos(60t) 0.5cos(100t令