機械工程測試技術(shù)基礎試題及答案三

.〔二〕判斷對錯題〔用√或×表示〕1、各態(tài)歷經(jīng)隨機過程一定是平穩(wěn)隨機過程?！?〕2、信號的時域描述與頻域描述包含一樣的信息量。〔 〕3、非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的?！?〕4、非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。〔 〕5、隨機信號的頻域描述為功率譜。〔 〕〔二〕1、√；2、√；3、╳；4、╳；5、√；1、一線性系統(tǒng)不滿足"不失真測試〞條件，假設用它傳輸一個1000Hz的正弦信號，則必然導致輸出波形失真?！病?、在線性時不變系統(tǒng)中，當初始條件為零時，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)。〔〕3、當輸入信號x(t)一定時，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)。〔〕4、傳遞函數(shù)一樣的各種裝置，其動態(tài)特性均一樣?！病?、測量裝置的靈敏度越高，其測量圍就越大?！病?、幅頻特性是指響應與鼓勵信號的振幅比與頻率的關(guān)系?！病场踩敞w√√√╳╳〔三〕判斷對錯題〔用√或×表示〕1、滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量?！?〕2、渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器〔〕3、壓電加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬?！?〕4、磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。〔 〕〔三〕√√╳╳〔二〕選擇題1、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)32、從時域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 響應的卷積?！?〕正弦〔2〕階躍〔3〕脈沖〔4〕斜坡3、 兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為Q()和Q()，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為。12〔1〕Q()Q()〔2〕Q()Q()〔3〕Q()Q()〔4〕Q()Q()121212Q()Q()124124、一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調(diào)量?！?〕存在，但<5％〔2〕存在，但<1〔3〕在時間常數(shù)很小時存在〔4〕不2存在5、忽略質(zhì)量的單自由度振動系統(tǒng)是 系統(tǒng)?！?〕零階〔2〕一階〔3〕二階3〔4〕高階6、一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是?！?〕固有頻率〔2〕線性度(3)時間常數(shù)〔4〕阻尼比7、用階躍響應法求一階裝置的動態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值到達穩(wěn)態(tài)值倍所經(jīng).>.過的時間作為時間常數(shù)?！?〕0.632 〔2〕0.865 〔3〕0.950 〔4〕0.982〔二〕〔4〕〔3〕〔2〕〔4〕〔2〕〔3〕〔1〕〔二〕選擇題1、電阻應變片的輸入為?！?〕力〔2〕應變 〔3〕速度 〔4〕加速度32、構(gòu)造型傳感器是依靠 的變化實現(xiàn)信號變換的?！?〕本身物理性質(zhì) 〔2〕體積大小4〔3〕構(gòu)造參數(shù) 〔4〕電阻值3、不能用渦流式傳感器進展測量的是?！?〕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、半導體式應變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是3?！?〕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，將會引起傳感器的3產(chǎn)生變化?！?〕固有頻率〔2〕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?！?〕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，當氣隙變化時，其靈敏度S與之間的關(guān)系是：＝4?！?〕k1 〔2〕k 〔3〕k2 〔4〕k29、光電倍增管是利用2效應制成的器件?！?〕光電 〔2〕外光電〔3〕光生伏特〔4〕阻擋層〔二〕〔2〕〔3〕〔4〕〔2〕〔3〕，〔3〕〔4〕〔4〕〔2〕第四章信號調(diào)理、記錄和顯示〔二〕選擇題1、設有一電路，R是工作橋臂，R，R，R是固定電阻，且RRRR。12341234工作時RR2R，則電橋輸出電壓e〔〕。e為電橋的電源電111y0壓?！?〕Re〔2〕R〔3〕Re〔4〕2Re11e114R02R0R0R011112、調(diào)幅過程相當于在時域中將調(diào)制信號與載波信號?！?〕相乘〔2〕相除〔3〕相加〔4〕相減3、電路中鑒頻器的作用是?！?〕使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓〔2〕使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫俊?〕使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?〕使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?、一選頻裝置，其幅—頻特性在f區(qū)間近于平直，在f0區(qū)間急劇衰減，這叫濾波器。22〔1〕低通〔2〕高通〔3〕帶通〔4〕帶阻. >.5、一帶通濾波器，其中心頻率是f ，-3dB帶寬是B，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q等0于。〔1〕f0

B

〔2〕

f

0

B

〔3〕

f

0

B

〔4〕

f

0

B第五章信號處理初步〔二〕判斷對錯題〔用√或×表示〕1、頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。〔 〕2、A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小?！?〕3、對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全防止柵欄效應?！?〕4、窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小?！?〕5、互相關(guān)函數(shù)是偶實函數(shù)?！?〕6、利用系統(tǒng)輸入*(t)與輸出y(t)的自功率譜密度函數(shù)，可求該系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)?！病?、假設系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸出的相干函數(shù)一定為1?！?〕〔二〕1、╳；2、√；3、√；4、√；5、╳；6、╳；7、╳；第六章振動測試〔二〕判斷對錯題〔用√或×表示〕1、壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。〔 〕2、磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。〔 〕3、壓電式加速度計手持探針法測振時，加速度計的使用上限頻率最低?！?〕4、壓電式加速度計的重量越輕，使用上限頻率越高，靈敏度越低?！?〕5、渦流位移傳感器屬于絕對式拾振器?！?〕6、低頻激振時，激振器的安裝固有頻率應比激振頻率高3倍以上。〔 〕7、快速正弦掃描激振屬于寬帶激振法?！?〕8、脈沖錘的錘頭越軟，則鼓勵的頻率圍越大。〔 〕9、在振動測試中，測得的鼓勵和響應之間的相位差包括了測試系統(tǒng)中所有儀器的相移?！?〕絕對式；6、力傳感器，加速度計；7、電荷放大器，電壓放大器；8、固有頻率，阻尼比，振型；9、參考?！捕?、╳；2、╳；3、√；4、√；5、╳；6、√；7、√；8、╳；9、√；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)學公式表達的信號是4信號。A復雜周期 B非周期 C瞬態(tài) D隨機2．平穩(wěn)隨機過程必須2。連續(xù)B統(tǒng)計特征與時間無關(guān)C各態(tài)歷經(jīng)D統(tǒng)計特征等于時間平均3．一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是3。A固有頻率 B 阻尼比 C 時間常數(shù) D靈敏度4．系統(tǒng)在全量程，輸入量由小到大及由大到小時，對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間的最大差值稱為1。A回程誤差 B絕對誤差 C相對誤差 D非線性誤差5．電阻應變片的輸入為2。A力 B應變 C速度 D加速度DBCAB6—10DBDBD6．用于評價系統(tǒng)的輸出信號和輸入信號之間的因果性。. >.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)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．信號分析設備可分析的頻率低于磁帶記錄儀記錄信號的頻率，可將磁帶，也可到達分析的目的。A重放速度放快 B重放速度放慢 C重放速度不變 D多放幾次一階系統(tǒng)的階躍響應中，超調(diào)量。A存在，但<5％B存在，但<1C在時間常數(shù)很小時存在D不存在三、判斷題〔用√或×表示，在正確的題目對應的括號里填√，反之填×，每題1分，共10分〕1．〔 〕非周期信號的頻譜是連續(xù)的。2．〔 〕傳遞函數(shù)一樣的各種裝置，其動態(tài)特性均一樣。3．〔 〕調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。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，用其截取信號所引起的誤差越小。7．〔 〕恒帶寬濾波器的中心頻率越高，其帶寬越寬。8．〔 〕隨機激振屬于寬帶激振法。9．〔 〕壓電式加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。10.〔 〕假設系統(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．周 期方波的傅立葉級數(shù)展開式為8A1sin3t1x(t)sint35sin5t000試繪出該周期方波的單邊幅值譜，并說明其頻譜特點。2．二階測試裝置的兩個動態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實現(xiàn)不失真測試，如何確定其取值圍？3．何謂不失真測試？實現(xiàn)測試不失真的測試裝置的幅頻和相頻特性應如何？4．信號的預處理包括那些環(huán)節(jié)？5．為什么在動態(tài)電阻應變儀上除了設有電阻平衡旋鈕外，還設有電容平衡旋鈕？6．測得兩個同頻正弦信號的相關(guān)函數(shù)波形如圖1，問：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的哪些信息？. >.五、計算題〔共14分〕1．〔6分〕低通濾波器的頻率響應函數(shù)為H()

1

1j ，式中

0.05s當輸入信號為x(t)0.6cos(60t)0.5cos(100t45 )時，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出y(t)2．〔4分〕有一信號x(t) Acos(t)，初始相角為一隨機變量；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R120，靈敏度S2.5的電阻絲應變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負載電阻無窮大，當應變片的應變?yōu)?000時，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓六、應用題〔共16分〕〔6分〕*車床加工外圓外表時，外表振紋主要是由主軸箱轉(zhuǎn)動軸上齒輪不平衡慣性力使主軸箱振動所引起，實驗測得振紋的頻譜如圖2〔a〕所示，主軸箱的傳動示意圖如圖2(b)所示，傳動軸Ⅰ、Ⅱ和主軸Ⅲ上的齒輪齒數(shù)分別為Z=30,Z=40,Z=20,Z=50,傳動軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速為n=2000轉(zhuǎn)/分〔根1 2 3 4 1據(jù)傳動比計算可知：傳動軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速為n=1500轉(zhuǎn)/分，主軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速為n2 2=600轉(zhuǎn)/分〕，試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對加工外表的振紋影響較大？為什么？〔a〕

(b)圖2〔10分〕欲測試圖3(a)所示簡直梁的動態(tài)特性參數(shù)〔固有頻率和阻尼比〕，〔1〕請從現(xiàn)有設備中選擇，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態(tài)特性參數(shù)〔給出原理、公式并在圖中表示〕〔現(xiàn)有設備：壓電式加速度計、壓電式力傳感器、磁電式速度計、電阻應變片、電荷放大器、功率放大器、信號發(fā)生器、激振器、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、顯示設備〕3(a)3(b)一、選擇題〔每題1分，答對得分，答錯不得分，共10分〕1—5DBCAB6—10DBDBD二、判斷題〔每題1分，答對得分，答錯不得分，共10分〕1—5 ×√×√√6—10√×√×√三、簡答題〔每題5分，共30分〕1．〔5分〕. >.2分頻譜特點：離散性、諧波性、遞減性 3分(每答對一個得1分)2．〔5分〕固有頻率(

)和阻尼比()

3分(每答對一個得1.5分)n為了實現(xiàn)不失真,阻尼比()取值0.6~0.8;工作頻率取值小于等于0.582分(每答對一個得1分)n3.〔5分〕輸出y(t)與輸入*(t)滿足關(guān)系y(t)=A*(t-t),其中A和t為常數(shù),0000則為不失真測試。2分或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確2分，不完整1分，錯誤不得分。實現(xiàn)不失真測試的測試裝置的幅頻特性為A(ω)=A=常數(shù)1.5分0相頻特性為φ(ω)=t1.5分0或者用文字表述，表述正確同樣得分。4.〔5分〕〔1〕電壓幅值調(diào)理〔或者放大〕1分〔2〕濾波〔或者濾去高頻〕2分〔3〕隔離直流分量〔或者隔直〕1分〔4〕如原信號進展調(diào)制，則應先進展解調(diào)〔或者解調(diào)〕1分5.〔5分〕動態(tài)電阻應變儀采用的是純電阻交流電橋〔1分〕，即使各橋臂均為電阻，由于導線間存在分布電容〔1分〕，相當于在各橋臂上并聯(lián)了一個電容，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)，因為是非奇非偶函數(shù)。2分〔2〕頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率一樣1分相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位1分幅值信息：此波形的振幅是兩個正弦波振幅乘積的一半1分. >.四、計算題〔共14分〕〔6分〕x(t)0.6cos(60t)0.5cos(100t45)x(t)0.6cos(60t)，x(t)0.5cos(100t45)1 2根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性A()1，()tan()1()2由60，可以得到：110.3161分A()11(0.0560)2()arctg()arctg(0.0560)71.5651分1由100，可以得到：2A()10.1961分21(0.05100)2()arctg()arctg(0.05100)78.691分2由線性系統(tǒng)的疊加性可得y(t)y(t)y(t)0.1896cos(60t71.565)0.098cos(100t123.69)122分2.〔4分〕自相關(guān)函數(shù)：R()lim1Tx(t)x(t)dtxT0lim1TAcos(t)Acos[(t))]dtT0=A2cos()12均值：1T20x(t)dt=1T20Acos(t)dt=0xTT0TT00202方差：21T20[x(t)]dtA2xTT0x202

1分分1分1分3.〔4分〕單臂：uRu1Ru1Su12.5100010642.5103V2y4R04R0404分雙臂：. >.uRu1Ru1Su12.5100010645103V2y2R02R0202分五、應用題〔共16分〕1.〔6分〕轉(zhuǎn)動軸I的轉(zhuǎn)動頻率為：2000/60=33.3HZ；1分轉(zhuǎn)動軸II的轉(zhuǎn)動頻率為：1500/60=25HZ；1分轉(zhuǎn)動軸III的轉(zhuǎn)動頻率為：600/60=10HZ；1分與實驗測得振紋的頻譜圖比擬可知軸II上的齒輪不平衡量對加工外表的振紋影響最大。3分2．〔10分〕〔1〕〔6分〕測試系統(tǒng)組成框圖：〔4分〕測試過程〔2分〕：信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號由功率放大器放大后傳送給激振器，激振器通過壓電式力傳感器對簡支梁激振；壓電力傳感器拾取激振力信號，壓電加速度傳感器拾取振動信號，分別經(jīng)電荷放大器放大后送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最后由顯示設備顯示頻率響應函數(shù)。〔2〕〔4分〕幅頻特性峰值A對應的頻率為簡支梁的固二、判斷題〔每題1分，共10分〕01．將時域信號進展壓縮，同樣則該信號對應的頻域信號將會產(chǎn)生壓縮變化?！病秤蓄l率；2分2．金屬電阻應變片在測量*一構(gòu)件應n變時，其電阻的相對變化主要是由導體電阻率的變化所引起?！病?3．由于H(s)=Y(s)/*(s)，即將*(s)減小時，H(s)將增大，因此H(s)和輸入有關(guān)。2〔〕004．信號在時域上波形有所變化，必然引起頻譜的相應變化。〔〕的頻率分別為、；阻尼比方下方法估5．一階系統(tǒng)的時間常數(shù)τ越小越好?！?2〕計：6．不屬于周期信號?！?〕12分7．信號的頻域描述是以時間為獨立變量的描n述方法?！病?．變極距型電容傳感器中，輸入輸出之間是線性的關(guān)系。〔〕要求能在圖中正確表示，否則酌情扣分。9．傳遞函數(shù)表征了系統(tǒng)的固有特性，并反映了物理構(gòu)造，因此，凡傳遞函數(shù)一樣的系統(tǒng)，其物理構(gòu)造一樣?！病?0．假設兩信號是同頻率的周期信號，當兩信號的頻率一樣時，兩信號相關(guān)?！病扯?、判斷〔10〕???二、判斷題〔每題2分，共10分〕判斷以下論點是否正確,正確的寫對〞,錯誤的寫"錯〞1、所有周期信號都是功率信號；2、離散信號即就是數(shù)字信號；3、信號的頻域描述能直觀地反映信號瞬時值隨時間變化的情況；4、磁電式傳感器的工作原理是利用*些物質(zhì)的壓電效應；5、兩信號不同頻率相關(guān)，同頻不相關(guān)；二、判斷題〔每題2分，共10分〕. >.1、對2、錯3、錯、4、錯 5、錯一、選擇題〔每題2分，共16分〕1、周期信號的頻譜是〔〕；a、連續(xù)的 b、離散的 c、周期的 d、非周期的2、系統(tǒng)動態(tài)特性在復數(shù)域可用〔〕來描述；A、傳遞函數(shù) b、頻率函數(shù) c、脈沖響應函數(shù)d、傅立葉變換3、交流電橋除了調(diào)電阻平衡以外，還要調(diào)〔〕平衡；a、電感 b、電壓 c、電容 d、壓力4、〔〕傳感器的工作原理是利用*些物質(zhì)的壓電效應；a、磁電式 b、壓電式 c、電阻式 d、電感式5、在調(diào)制過程中，控制高頻振蕩的低頻信號為〔〕；a、載波 b、調(diào)制信號 c、已載波 d、已調(diào)制信號6、帶通濾波器可由〔〕濾波器和高通濾波器串聯(lián)而成；a、低通 b、高通 c、帶通 d、帶阻7、濾波器的頻率分辨力主要由其〔〕決定;a、品質(zhì)因子 b、截止頻率 c、濾波器因數(shù) d、帶寬8、信號的自相關(guān)函數(shù)為〔〕函數(shù).a、偶 b、奇 c、遞減 d、遞增一、選擇題〔每題2分，共16分〕1、b2、b3、c4、b5、b6、a7、d8、a一、選擇題〔每題2分，共16分〕1、周期信號的頻譜是〔〕a、離散的 b、連續(xù)的 c、周期的 d、非周期的2、信號的自相關(guān)函數(shù)為〔〕函數(shù)a、偶 b、奇 c、遞減 d遞增3、帶通濾波器可由〔〕濾波器和高通濾波器串聯(lián)而成；a、帶阻 b、帶通 c、高通 d、低通4、〔〕傳感器的工作原理是利用*些物質(zhì)的壓電效應a、磁電式 b、壓電式 c、電阻式 d、電感式5、在調(diào)制過程中，控制高頻振蕩的低頻信號為〔〕；a、載波 b、已調(diào)制信號 c、已載波 d、調(diào)制信號6、濾波器的頻率分辨力主要由其〔〕決定;a、品質(zhì)因子 b、截止頻率 c、帶寬 d、濾波器因數(shù)7、系統(tǒng)動態(tài)特性在復數(shù)域可用〔〕來描述；a傳遞函數(shù) b、傅立葉變換 c、脈沖響應函數(shù) d、頻率函數(shù)8、信號的自相關(guān)函數(shù)為〔〕函數(shù)。a、遞減 b、遞增 c、偶 d、奇一、選擇題〔每題2分，共16分〕1、a 2、a 3、d 4、b 5、d 6、c7、d 8、c二、判斷題〔每題1分，共10分〕3．將時域信號進展擴展，同樣則該信號對應的頻域信號將會產(chǎn)生壓縮變化?！病?．金屬半導體應變片在測量*一構(gòu)件應變時，其電阻的相對變化主要是由半導體幾何尺寸的變化所引起?！病?．由于H(s)=Y(s)/*(s)，即將*(s)減小時，H(s)將增大，可見H(s)和輸入有關(guān)。. >.〔〕4．信號在時域上波形有所變化，不一定會引起頻譜的相應變化?！病?．一階系統(tǒng)的時間常數(shù)τ越大越好?！病?． 屬于準周期信號，是周期信號的特例?！病?．信號的時域描述是以頻率為獨立變量的描述方法?！病?．變極距型電容傳感器中，輸入輸出之間是非線性的關(guān)系?！病?．傳遞函數(shù)表征了系統(tǒng)的固有特性，并反映了物理構(gòu)造，因此，凡傳遞函數(shù)一樣的系統(tǒng)，其物理構(gòu)造一樣?！病?0．假設兩信號是同頻率的周期信號，當兩信號的頻率不一樣時，兩信號也可能相關(guān)?！病扯?、判斷〔1×10〕???二、判斷題〔每題2分，共10分〕判斷以下論點是否正確,正確的寫對〞,錯誤的寫"錯〞1、測試裝置的靈敏度定義為單位輸出變化所引起的輸入變化。2、兩信號同頻率相關(guān)，不同頻不相關(guān)；3、直流電橋的和差特性是電阻值變化：相鄰相反，相對一樣4、信號的時域描述能直觀地反映信號瞬時值隨時間變化的情況；5、實際濾波器的品質(zhì)因子越小，則濾波器的選擇性越好。二、判斷題〔每題2分，共10分〕1、錯2、對3、錯4、對 5、錯三、問答題〔共30分，每題10分〕１、選用傳感器的根本原則是什么？２、什么是調(diào)制和解調(diào)？其作用是什么？３、簡述信號不失真條件。(1)靈敏度(2)響應特性(3)線性圍(4)穩(wěn)定性(5)準確度(6)測量方式等2．調(diào)制：就是使一個信號的*些參數(shù)在另一個信號的控制下而發(fā)生變化的過程。解調(diào)：從已調(diào)制波中恢復出調(diào)制信號的過程。作用：調(diào)制的目的：使緩變信號便于放大和輸出。解調(diào)的目的：恢復原信號。3．答：對一個測試裝置，其輸出y(t)和輸入*(t)滿足y(t)=A*(t-τ)。式中0 0、τ均為常量。則H(jw)A0ej0w，即實現(xiàn)不失真測量的根本條件為A(ω)=0 0A=常數(shù)，φ(ω)=-τω00４、說明測試系統(tǒng)的構(gòu)成及各組成局部的作用?！?0分〕５、說明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〕3、簡述自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)的主要性質(zhì)?！?0分〕4、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(guān)系，它直接感受被測量并將其轉(zhuǎn)換成電信號。是測試系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。（1）中間轉(zhuǎn)換電路〔信號調(diào)理電路〕：作用是將傳感器的輸出信號進展傳輸、. >.放大和轉(zhuǎn)換，使其適合顯示、紀錄、數(shù)據(jù)處理。（2）信號處理單衣：它是以計算機為核心對中間轉(zhuǎn)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〕（3）顯示、記錄局部：作用是輸出測試結(jié)果。5.答：一樣之處在于：都是將被測量的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化，且dR/R=(1+2H)ε+λEε,其中H為材料的泊桑比，E為材料的彈性模量，(1+2H)ε是由幾何尺寸變化引起的阻值變化，λEε是由電阻率的變化引起的阻值變化。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)ε，S≈1+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=λEε，S≈λE。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。6.自相關(guān)1〕偶函數(shù)2〕 ，3〕 ,4〕當時，R*()的值最大，并等于信號的均方值*25〕同頻率，喪失相位信息。互相關(guān)1〕 ，2〕同頻相關(guān)，不同頻不相關(guān)。7、簡述調(diào)幅波的特點。〔10分〕7、特點有：（1）當調(diào)制信號*(t)>0時，調(diào)幅波*(t)與載波y(t)同頻同相，其幅值的大小與*(t)的大小有關(guān)；*(t)y(t)

m（2）當*(t)<0時，*(t)與載波y(t)同頻反相，其幅值大小仍與*(t)的大小有關(guān)；

m（3）調(diào)幅波是一高頻，但其包洛線和調(diào)制信號*(t)相似，其副值受*(t)變化的影響，y(t)的頻率越高，即波形越寬，相似程度越好。3、交流電橋到達平衡時必須滿足的條件是什么？如何來實現(xiàn)交流電橋的平衡？4、簡要說明如何求解測試裝置動態(tài)特性的數(shù)學描述的3個函數(shù)，它們之間有何在關(guān)系？5、以二階系統(tǒng)為例，簡述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟，并簡要說出二階系統(tǒng)的特性。3、答：兩個條件：相對兩臂阻抗之模的乘機應相等，并且它們的阻抗角之和也必須相等。實現(xiàn)：電阻平衡，電容平衡。4、答：對系統(tǒng)的微分方程做拉氏變換，傳遞函數(shù)為輸出和輸入的拉氏變換之商，另拉氏變換中的a=0即可求得頻率響應函數(shù)，對傳遞函數(shù)進展拉氏反變換就可求得脈沖響應函數(shù)。它們之間的關(guān)系分別是拉氏變換對和傅立葉變換對關(guān)系。. >.5、答：一般步驟：1〕對系統(tǒng)建模，2〕求拉氏變換3〕求傳遞函數(shù)4〕求頻率響應函數(shù)、幅頻特性和相頻特性；6〕畫相應的圖形并分析改良之。二階系統(tǒng)圖形有幾個關(guān)鍵點，對它進展討論，并考慮最左最右的趨勢。3、簡述信號不失真條件。4、測試裝置2個環(huán)節(jié)的串聯(lián)后的頻率響應函數(shù)與它的2個組成之間的關(guān)系是什么？為什么所有的系統(tǒng)都可以由一階和二階系統(tǒng)來組成？5、按一階系統(tǒng)為例，簡述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟，并簡要說出一階系統(tǒng)的特性。3．答：對一個測試裝置，其輸出y(t)和輸入*(t)滿足y(t)=A*(t-τ)。式中0 0、τ均為常量。則H(jw)A0ej0w，即實現(xiàn)不失真測量的根本條件為A(ω)=0 0A=常數(shù)，φ(ω)=-τω0 04、測試裝置2個環(huán)節(jié)的串聯(lián)后的頻率響應函數(shù)是它的2個組成頻率響應函數(shù)之積。根據(jù)數(shù)學知識可知，任何多項式相除都可以化簡為一次式和二次式組合而組成。故所有的系統(tǒng)都可以由一階和二階系統(tǒng)來組成。5、答：一般步驟：1〕對系統(tǒng)建模，2〕求拉氏變換3〕求傳遞函數(shù)4〕求頻率響應函數(shù)、幅頻特性和相頻特性；6〕畫相應的圖形并分析改良之。一階系統(tǒng)圖形有幾個關(guān)鍵點，對它進展討論，并分析最左最右的趨勢。2、周期信號的頻譜具有哪三個特點,并簡要加以說明。3、理想的不失真測試系統(tǒng)的要什么？請簡要說明。4、直流電橋的和差特性是什么，請簡要加以說明。2、答：1)離散性。周期信號的頻譜是離散的;2)諧波性。每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上,基波頻率是諸分量頻率的公約數(shù);3)收斂性。工程中常見的周期信號,其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。3、答：理想的不失真測試系統(tǒng)的要求:Afconst,f2ft 。記不失真0測試系統(tǒng)的輸入為*(t),輸出為y(t)不失真,即輸出y(t)只可放大S倍和延時t0時刻,即應對y(t)Sx(tt0)該式左、右分別作傅氏變換，Y(f)有: Y(f)SX(f)ejft02即: H(f) X(f)Sejft024、答：相鄰一樣，相對相反。輸出電壓最大。4、測量裝置的動態(tài)特性的數(shù)學描述有哪三種，請簡要說明它們怎樣計算、各自優(yōu)點及之間的關(guān)系。4、答：傳遞函數(shù)由常微分方程的拉氏變換得到、頻率響應函數(shù)由其傅立葉變換得到、脈沖響應函數(shù)由單位脈沖的拉氏變化得到。傳遞函數(shù)與脈沖響應函數(shù)是一對拉氏變化對，頻率響應函數(shù)與脈沖響應函數(shù)是一對傅立葉變化對。各有優(yōu)點。四、計算題〔共40分〕1、試計算一階低通RC濾波器的頻率特性函數(shù)，并推導出濾波器的截止頻率?！?0. >.分〕2、信號*(t)=e-t(t≥0)，求*(t)的頻譜函數(shù)*(f)，并繪制幅頻譜、相頻譜。(2)求*(t)的自相關(guān)函數(shù)R(τ)。 〔12分〕*3、一電容傳感器，其圓形極板r=4mm，工作初始間隙δ=0.3mm，0〔1〕工作時如果傳感器的工作間隙變化Δδ=±2μm，求電容的變化量?！?〕如果測量電路靈敏度S=100mv/pF，讀數(shù)儀表靈敏度S=5格/mv，在Δδ=±2μm時，讀數(shù)儀1表的指示值變化多少格？2〔ε=8.85×10-12F/m〕〔12分〕0四．計算題〔40〕dy1.一階系統(tǒng)微分方程為dtytx(t)兩邊拉氏變換得sY(s)Y(s)Z(s)，，(s1)Y(s)Z(s)H(s)Y(s)1Z(s)1s，H(j)1A()11()2()tg1()1j,,2.*(f)=*(t)e-j2ftdt=-1[e(-j2f-1)]=10則│*(f)│=1(f)=-arctg(2f)142f2頻譜圖如上：(2)R*()=*(t)*(t+)dt=ete(t)dt=ee2tdt=1e-τ0023.解：〔1〕∵S=c=-02=-4.94×10F/m0-9∴當=2Hm時，.>.c=S?=-4.94×10-9F/m×〔2×10-6m〕=-+9.88×10-15F〔2〕讀取儀表的變化格數(shù)為：9.88*2*10-15×1012S?S=9.88×10-3×100×5*21 2H(j)11、試證明一階線性測量系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)為1jt并推倒出它的幅頻特性和相頻特性的表達式?！?0分〕2、信號*(t)=eat (t≥0)，求*(t)的頻譜函數(shù)*(f)，并繪制幅頻譜、相頻譜。(2)求*(t)的自相關(guān)函數(shù)R(τ)?！?2分〕*3、二階系統(tǒng)的阻尼比ξ=0.2，求ω=ω時的幅值誤差和相位誤差，如果使幅值n誤差不大于10％，應取多大阻尼比？?！?2分〕1.一階系統(tǒng)微分方程為dydtytx(t)兩邊拉氏變換得sY(s)Y(s)Z(s)，，(s1)Y(s)Z(s)H(s)Y(s)1Z(s)1s，1A()1H(j)1j1()2()tg1(),,2.3.解：對于二階系統(tǒng)：當w=w時，A(w)=1/2ζ，(w)=-90幅值誤差。，n1=[A(w)-1]Χ100%=150%A相位誤差=ф(w)=-90。，如使幅值誤差不大于m，10%，則∣A(w)-1∣≤0.1，即0.9≤A(w)≤1/2ζ≤0.1，∴1/2.2≤ζ≤1/1.8,阻尼比應在0.46~0.55之間選取。１、RC低通濾波器的R=1KΩ，C=1MF，當輸入信號μ=100sin1000t時，求輸出信號μ。*〔7分〕y4、〔1〕在以下圖中寫出動態(tài)應變儀所包含的各個電路環(huán)節(jié)?！?〕如被測量*(t)=sinωt，載波y(t)=sin6ωt，畫出各環(huán)節(jié)信號的波形圖。15分)1.解