工程測(cè)試技術(shù)試題及答案

1、布望這些練習(xí)能夠給你帶來幫助，讓你輕松過關(guān)章節(jié)測(cè)試題第一章信號(hào)及其描述(一) 填空題測(cè)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，其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)。信號(hào)的時(shí)域描述，以為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：非周期信號(hào)包括信號(hào)和描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有 對(duì)信號(hào)的雙邊譜而言，實(shí)頻譜(幅1、2、3、4、5、6、信號(hào)。為獨(dú)立變量。對(duì)稱，虛頻譜(相頻譜)總是對(duì)稱。1、2、3、4、5、(三) 簡(jiǎn)答和計(jì)算題x(t)1、求正弦信號(hào)2、求正弦信號(hào)x(t)3、求指數(shù)函數(shù)x(t)4、求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù) x(t) = *=x0

2、Sin的絕對(duì)均值卩|X|和均方根值Xrms。2二x0 sint 的均值.Lx，均方值x，和概率密度函數(shù)p(x)。二 Ae&(a 0,t_0)的頻譜。|t |：T的傅立葉變換。|t|_TCOS ot(二) 判斷對(duì)錯(cuò)題(用或X表示)各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。(信號(hào)的時(shí)域描述與頻域描述包含相同的信息量。 非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。()非周期信號(hào)幅頻譜與周期信號(hào)幅值譜的量綱一樣。 隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。()5、求指數(shù)衰減振蕩信號(hào)x(t)二esin yt(a 0,t _ 0)的頻譜。第二章測(cè)試裝置的基本特性(一) 填空題1t某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H(j)，輸入信號(hào)x(t) =si

3、n，則輸出信號(hào)y(t)的2 淳 +12，相位、：=41 n2試求傳遞函數(shù)分別為1 5和3.5s 0.522的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏S214，n S n度。為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜， 和。常用的信號(hào)分析方法有當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的輸出y(t)與輸入x(t)之間的關(guān)系為y(t)二A0x(t -t0)時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn) 測(cè)試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為H (j)=_傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸岀之間應(yīng)該具有越小。關(guān)系為最佳。(二)選擇題1、不屬于測(cè)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)從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸岀是輸入與該系統(tǒng)響應(yīng)的卷積。

4、(1)正弦(2)階躍(3)脈沖(4)斜坡兩環(huán)節(jié)的相頻特性各為 Q1C )和Q2C )，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測(cè)試系統(tǒng)， 其相頻特性為 。Q1(g (4) Q1(*Q2) Q1C ) Q2C )(1) Q, )Q2( ) (2) Q1C ) Q2C ) ( 3)一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量1)存在，但5%3)在時(shí)間常數(shù)很小時(shí)存在忽略質(zhì)量的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)是(1)零階(2) 一階(3)二階一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 _(2)存在，但1(4)不存在系統(tǒng)。4)高階（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)，可取輸岀值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值 倍所經(jīng)過的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)

5、。（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(cè)試”條件，若用它傳輸一個(gè)1000Hz的正弦信號(hào)，則必然導(dǎo)致輸岀波形失真。（）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)的輸岀量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。（ ）3、 當(dāng)輸入信號(hào)x（t） 定時(shí)，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)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（）5、 測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量范圍就越大。（）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。（）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算

6、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、測(cè)試裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性各包括那些？3、測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件是什么？14、某測(cè)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） = 0.5cos10t0.2cos（100t - 45 ）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng) y（t）。5、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)的輸岀1 sy（t）的表達(dá)式第三章常用傳感器（一）填空題1、 屬于能量控制型的傳感器有 等，屬于能量轉(zhuǎn)換型的傳感器有 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：

7、前者利用 引起的電阻變化，后者利用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(cè)量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用工作方式。4、 壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式:放大器和放大器，后接放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)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(chǎng)中的 效應(yīng)。6、 磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是 。7、 壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的 而工作的。（二）選擇題1、 電阻應(yīng)變片的輸入為。（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)

8、構(gòu)參數(shù)（4）電阻值3、 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是。（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 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 。（1）長(zhǎng)度（2）截面積 （3）電阻率 （4）高通6、 壓電式傳感器輸岀電纜長(zhǎng)度的變化，將會(huì)引起傳感器的產(chǎn)生變化。（1 ）固有頻率（2）阻尼比 （3）靈敏度（4）壓電常數(shù)7、 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是傳感器。（1）電容式（2）壓電式（3）電阻式（4）電渦流式&自感型可變磁阻式傳感器，當(dāng)氣隙 變化

9、時(shí)，其靈敏度 S與：之間的關(guān)系是：S =。2 2（1） k（2） k：（3） k：（4）- k69、 光電倍增管是利用效應(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(cè)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(jì)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。（）（四）簡(jiǎn)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(cè)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(cè)量大位移量？ 為什么？3、電渦流傳感器除了能測(cè)量

10、位移外，還能測(cè)量哪些非電量？4、電渦流傳感器能否測(cè)量塑料物體移動(dòng)的位移？若能測(cè)量理由是什么？不能測(cè)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(cè)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(cè)力傳感器。（1）用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)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-p =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 二C是多少？（2）如果測(cè)量電路

11、的靈敏度 k1 =100（mV：pF），讀數(shù)儀表的靈敏度 k2 =5 （格/ mV）在 = _1（ Jm）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 輸岀的裝置。2、 在橋式測(cè)量電路中，按照的性質(zhì)，電橋可分為直流和交流電橋。3、 在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)工作時(shí)阻抗參與變化的 可將其分為半橋與全橋測(cè)量電路。4、 調(diào)幅是指一個(gè)高頻的正（余）弦信號(hào)與被測(cè)信號(hào) ，使高頻信號(hào)的幅值隨被測(cè)信號(hào)的 而變化。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的 。5、 調(diào)頻波的解調(diào)又稱為。6、 調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的 控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而 與信號(hào)

12、電壓成正比。7、 常用濾波器的上、下截止頻率 fc1、 fc2的定義為 ，其帶寬 B =，若為倍頻程濾波器 仁丄與fc2的關(guān)系為 。8 RC低通濾波器中RC值愈，則上截止頻率愈低。（二）選擇題1、設(shè)有一電路, R1尺是工作橋臂，R2 ， R3， R4是固定電阻，且 R1 = R2 = R3 = R4。工作時(shí) 2-R，則電橋輸出電壓ey :（）。e0為電橋的電源電壓。(1)R1eR1(2)e2R1R1(3)e02、(1)3、(1)(3)4R1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) 相乘（2）相除（3）相加電路中鑒頻器的作用是_ 使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓 使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓疪12 R(4

13、)e0（4）相減4、(1)5、一選頻裝置，其幅一頻特性在 波器。低通（2）高通（3）一帶通濾波器，其中心頻率是(1)f。 B (2) f。- BR1（2）使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫浚?）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?一；區(qū)間近于平直，在f2 、0區(qū)間急劇衰減，這叫帶通（4）帶阻-3dB帶寬是B，則濾波器的品質(zhì)因數(shù) Q等于f. B(3) fB(4)1、2、（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或X表示）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。 調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號(hào)的疊加。帶通濾波器的波形因數(shù) 值越大，其頻率選擇性越好。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(jiǎn)答和計(jì)算題1、何謂電橋平衡？要使直流電橋平

14、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、調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？3、抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定？4、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。5、 以阻值R = 12011，靈敏度S = 2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120 1的固定電阻組成電橋，供橋電壓 Vo =37，若其負(fù)載電阻為無窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變；=2000；。（1）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6、若x（t）為調(diào)制信號(hào)，y（t）二C0S2二fot為載波，Xm（t）為調(diào)幅波（如圖所示）（1 ）利用傅里葉變換性質(zhì)說明調(diào)幅過程的原理。2）畫岀載波與

15、調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。第五章信號(hào)處理初步（一）填空題1、為了識(shí)別信號(hào)類型，常用的信號(hào)分析方法有、和。2、為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有、和。3、在數(shù)字信號(hào)處理中，為避免頻率混疊，應(yīng)使被采樣的模擬信號(hào)成為 ，還應(yīng)使采樣頻率滿足采樣定理即。4、5、6、7、89、10、如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為了防止在時(shí)域采樣過程中岀現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于Hz。若X（t）是均值為Ux為零的寬帶隨機(jī)信號(hào)其自相關(guān)函數(shù)T =0時(shí)R（ T），T8時(shí) R（ T ）。 入信號(hào)之間的因果性。2若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為Acos ），則該信號(hào)的均方值為x =，均方根值為Xrms=。最常用的功率譜估計(jì)方法為

16、 。2Sx（ f）為信號(hào)的沿頻率軸的分布，X（ f） 稱為。巴塞伐爾定理表示在中計(jì)算的信號(hào)總能量，等于在 中計(jì)算的信號(hào)總能量。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或x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(duì)于周期信號(hào)，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應(yīng)。（）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(hào)所引起的誤差越小。（）5、 互相關(guān)函數(shù)是偶實(shí)函數(shù)。（）6、 利用系統(tǒng)輸入x（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(yīng)函數(shù)。（）7、若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入-輸岀的相干函數(shù)一定為1。（）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題1、 已知信

17、號(hào)x（t）A1COS（ 1 ：1） A2 sin（2t：2），求信號(hào)的自相關(guān)函數(shù) Rx（），并畫出自功率譜Sx（）（雙邊幅值譜）。2、求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。3、相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用。4、試根據(jù)一個(gè)信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)圖形，討論如何確定該信號(hào)中的常值分量和周期成分。5、某一系統(tǒng)的輸入信號(hào)為 x（t），若輸出y（t）與輸入x（t）相同，輸入的自相關(guān)函數(shù) Rx（）和輸入一輸出的互相關(guān)函數(shù)Rxy（）之間的關(guān)系為Rx（ J Rx0T），試說明該系統(tǒng)起什么作用？旳26、應(yīng)用巴塞伐爾定理求 .二一sinc （t）dt的積分值。第六章振動(dòng)測(cè)試（一）填空題1、 單自由度

18、系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，位移共振頻率系統(tǒng)固有頻率，速度共振頻率系統(tǒng)固有頻率，加速度共振頻率 系統(tǒng)固有頻率。2、 單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，在相位共振處位移始終落后于激振力度。3、 單自由度系統(tǒng)基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)所引起的受迫振動(dòng)，當(dāng)激振頻率固有頻率時(shí)，質(zhì)量塊和殼體之間的相對(duì) 運(yùn)動(dòng)和基礎(chǔ)振動(dòng)近于相等。4、 激勵(lì)方式分為 ，。5、 按所測(cè)的振動(dòng)性質(zhì)可將拾振器分為 和。6、 阻抗頭的前端是 ，后面是測(cè)量激振點(diǎn)響應(yīng)的 。7、壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式：、和8 機(jī)械系統(tǒng)的主要振動(dòng)參數(shù)是 ，和。9、 相對(duì)法校準(zhǔn)傳感器時(shí)，經(jīng)國(guó)家計(jì)量等部門嚴(yán)格校準(zhǔn)過的傳感器起著“振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)傳遞”

19、的作用，稱為 傳感器。（二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用或X表示）1、 壓電式加速度計(jì)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(jì)手持探針法測(cè)振時(shí)，加速度計(jì)的使用上限頻率最低。（）4、 壓電式加速度計(jì)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(duì)式拾振器。（）6、 低頻激振時(shí)，激振器的安裝固有頻率應(yīng)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，則激勵(lì)的頻率范圍越大。（）9、 在振動(dòng)測(cè)試中，測(cè)得的激勵(lì)和響應(yīng)之間的相位差包括了測(cè)試系統(tǒng)中所有儀器的相移。（）（三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題

20、1、對(duì)單自由度系統(tǒng)質(zhì)量塊受力所引起的受迫振動(dòng)，分別寫岀其位移頻響函數(shù)、速度頻響函數(shù)、加速度頻 響函數(shù)。2、對(duì)單自由度系統(tǒng)基礎(chǔ)位移所引起的受迫振動(dòng)，分別寫岀其相對(duì)位移頻響函數(shù)、絕對(duì)位移頻響函數(shù)。3、對(duì)于壓電式加速度計(jì)，畫出其工作原理圖，并說明為什么其上限頻率取決于固有頻率？4、對(duì)于磁電式絕對(duì)速度計(jì)，畫岀其工作原理圖，并說明為什么其下限頻率取決于固有頻率？5、如何用實(shí)頻曲線估計(jì)系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比？畫圖說明。參考答案第一章信號(hào)及其描述一）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;5、均22值.-x，均方值J x，方差二x ； 6、偶，奇;二）1、

21、“； 2、“;3、X； 4、X； 5、切；2xoX0厲；2X0二 X0COS()Tsinc(2f y)T T sinc(2二f - 0)T ；5、02 _ 02 j4 fa第二章測(cè)試裝置的基本特性（一）1、1/2，1/2，- 45 ； 2、123；3、傅立葉變換法，濾波器法；4、Aoet0；5、被測(cè)量；6、線性；（二）（4） （ 3） （ 2） （ 4） （ 2） （ 3） （1）（三）X V V V X X（四）略第三章常用傳感器（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、(二) ( 2) ( 3) (4) ( 2) ( 3), ( 3)

22、 ( 4) (4) ( 2)(三) 2 V X X(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1_倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率；B =fc2-fc1 ；fc2=2fc1 ,8、大;(二) (1) (1) ( 3) ( 2) ( 4)(三) V XXV(四) 略第五章信號(hào)處理初步(一) 1、概率密度函數(shù)，自相關(guān)函數(shù)；2、帶通濾波法，傅立葉變換法；3、有限帶寬，fs . 2 fh ; 4、100; 5、二x2，0;6、相干函數(shù)；7、A, A ; &周期圖法；9、功率密度，能譜；10、時(shí)域，頻

23、域；(二) 1、X； 2、V; 3、V; 4、V; 5、X； 6、X； 7、X；2 2三)Rx（ ） =Ao2 牛COS 1 專 COS 2 ,A 2A 2Sx（，） = A02 -L （，- h）丄打： 亠：】）I - 卜（，-匕），C i2） h442 .2、Rxy ( ) sin、；n3、同頻相關(guān)、不同頻不相關(guān)；4、信號(hào)的常值分量為其自相關(guān)函數(shù)均值的開方，周期成分與其自相關(guān)函數(shù)周期成分的頻率相同、幅值成比例關(guān)系；5、 該系統(tǒng)的作用是使信號(hào)幅值不變、相位提前T；嚴(yán) 22 J/2兀6、sin c2(t)dt 二:1df 二:； .4/2第六章振動(dòng)的測(cè)試(一) 1、小于，等于，大于；2、90

24、； 3、遠(yuǎn)大于；4、穩(wěn)態(tài)正弦激振，隨機(jī)激振，瞬態(tài)激振；5、相對(duì)式，絕對(duì)式；6、力傳感器，加速度計(jì)；7、電荷放大器，電壓放大器；&固有頻率，阻尼比，振型；9、參考。(二) 1、X； 2、X； 3、V; 4、V; 5、X； 6、V; 7、V; 8、X； 9、V;（三）略河北科技大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳感器與測(cè)試技術(shù)期末考試試卷學(xué)院班級(jí)姓名學(xué)號(hào)題號(hào)-一-二二三四五六得一、填空(每空1份，共20分)I 測(cè)試技術(shù)的基本任務(wù)是 。2. 從時(shí)域看，系統(tǒng)的輸岀是其輸入與該系統(tǒng) 的卷積。3. 信號(hào)的時(shí)域描述，以 為獨(dú)立變量；而信號(hào)的頻域描述，以 為獨(dú)立變量。4. 如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為

25、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 Hz。5. 在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)其 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：前者利用引起的電阻變化，后者利用變化引起的電阻變化。7. 壓電式傳感器是利用而工作的。8 帶通濾波器的上下限截止頻率為fC2、fCi,其帶寬B = ;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 、等。10 根據(jù)載波受調(diào)制的參數(shù)不同，調(diào)制可分為 、。II 相關(guān)濾波的工作原理是 。12測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性可以用 函數(shù)、函數(shù)和函數(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，

26、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)值不同的輸岀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)的輸岀信號(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(zhǎng)短不影響壓電式

27、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(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)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(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. ()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. ()調(diào)幅波是載波與

28、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于微小位移量的測(cè)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. ()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. ()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，則輸入輸岀的相干函數(shù)一定為1。四、簡(jiǎn)答題(每題5分，共30分)1.已 知 周x(t) = 8A期 方 波 的 傅 立 葉 級(jí) 數(shù) 展 開 式 為1 1 、 sin .0tsin 3 0tsin 5 0t35丿2.3.4.5.6.試?yán)L岀該周期方波的單邊幅

29、值譜，并說明其頻譜特點(diǎn)。二階測(cè)試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試，如何確定其取值范圍？何謂不失真測(cè)試？實(shí)現(xiàn)測(cè)試不失真的測(cè)試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何？信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)？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？測(cè)得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖1,問：(1)(2)這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么？ 從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？（6分）已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為五、計(jì)算題（共14分）1.H （；：.）,式中=0.05s1 + jd當(dāng)輸入信號(hào)為x（t）二0.6cos（60t） 0.5cos（100t - 45 ）時(shí)，求濾波器的

30、穩(wěn)態(tài)輸出y（t） cp2. （4分）有一信號(hào)X（t） AcosC：），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1201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(cè)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、U和主軸山上的齒輪齒數(shù)分別為 乙=30,

31、 Z 2 = 40, Z 3=20, Z 4=50,傳動(dòng)軸I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H的轉(zhuǎn)速為n 2 = 1500轉(zhuǎn)/分，主軸山的轉(zhuǎn)速為 n2 = 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22. （10分）欲測(cè)試圖3（a）所示簡(jiǎn)直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（固有頻率和阻尼比），（1）請(qǐng)從現(xiàn)有設(shè)備中選擇，并用框圖表示測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成，簡(jiǎn)述測(cè)試過程；（2）測(cè)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(jiǎn)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

32、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、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(cè)試技術(shù)期末考試試卷參考答案學(xué)院 年級(jí)_考試班級(jí)亠_一、填空（每空1分，答對(duì)得分，答錯(cuò)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. G - fci、3 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2分10. 調(diào)幅

33、、調(diào)頻、調(diào)相11. 同頻相關(guān)不同頻不相關(guān)/同頻檢測(cè)原理12. 傳遞、頻率響應(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 B6 10 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 xVxW6 10 VxVxV四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1 . （5 分）8A兀8AW 8A053%5532分頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性3分（每答對(duì)一個(gè)得1分）3. （5 分）固有頻率（）和阻尼比（J 3 分（每答對(duì)一個(gè)得1.5分）為了實(shí)現(xiàn)不失真，阻尼比（）取值0.60.8;工作頻率取值小于等于0.58 n 2分（每答對(duì)一個(gè)得1分）

34、（5分）輸出y（t）與輸入x（t）滿足關(guān)系y（t）=A 0x（t-t 0）, 其中A和10為常數(shù)，分2分，不完整1分，錯(cuò)誤不得分。幅頻特性為A( 3 )= A 0 =常數(shù)1.5分相頻特性為 （ 3）=鮎；：1.5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(hào)進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)）5.（ 5 分）則為不失真測(cè)試。2或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的測(cè)試裝置的動(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。（5分）（1） 互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)。2（2）頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同6.分1 分1分1 分五、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計(jì)算題（共14分）1. （6 分）x（t） =0.6cos（60t）