《測試技術(shù)基礎(chǔ)》期末試題及答案

1、第一章信號及其描述(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,其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號。2、信號的時(shí)域描述，以 時(shí)間為獨(dú)立變量；而信號的頻域描述，以 頻率為獨(dú)立變量。3、周期信號的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)：離虺,諧波型 ，收斂性二4、非周期信號包括瞬態(tài)非周期 信號和準(zhǔn)周期信號。5、描述隨機(jī)信號的時(shí)域特征參數(shù)有均值kx、均方值x2,方差仃x2 ；。6、對信號的雙邊譜而言，實(shí)頻譜(幅頻譜)總是 偶 對稱,虛頻譜(相頻譜)總是 奇對稱。(二)判斷對錯(cuò)題(用，或X表示)1、各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。(v)2、信號的時(shí)

2、域描述與頻域描述包含相同的信息量。(v )3、非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。(x )4、非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。(x )5、隨機(jī)信號的頻域描述為功率譜。(v )(三)簡答和計(jì)算題1、 求正弦信號x(t) = x0 sin 6t的絕對均值科岡和均方根值xrmso22、求正弦信號x(t) =x0singt +邛)的均值巴，均方值¥x ,和概率密度函數(shù) p(x)。3、求指數(shù)函數(shù)x(t) = Ae a (a > 0,t之0)的頻譜。4、5、求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)求指數(shù)衰減振蕩信號x(t)=cos60t1t |<T的傅立葉變換。|t|-Tatx(t) =esin 0

3、0t(a >0,t 之0)的頻譜。第二章測試裝置的基本特性(一)填空題1t1、某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為H (jo)=,輸入信號x(t) =sin,則輸出信號y(t)的頻率為缶=2j -121/2,幅值 y =，2/2,相位= -45。412、試求傳遞函數(shù)分別為 5一和三一n2的兩個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度。1233.5s OS S214 nS ： ； n3、為了獲得測試信號的頻譜，常用的信號分析方法有 傅里葉級數(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 1°)時(shí)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)延時(shí) 測試。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為

4、H( jo) =。5、傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的被測量 越小。6、 一個(gè)理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有線性 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 Q(0)和Q2(T),則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為一2。Q1( )Q2()(1) Q1 (co)Q2(q) Q1(&)+Q28)(3) (4) Q1(&) Q2®)Q1( ) Q2()4、 一階系統(tǒng)

5、的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 4。(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)量的單自由度振動系統(tǒng)是上系統(tǒng)。(1)零階(2) 一階(3)二階 (4)高階6、 一階系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)是 二。(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)法求一階裝置的動態(tài)特性參數(shù)，可取輸出值達(dá)到穩(wěn)態(tài)值 J 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，則必然導(dǎo)致輸出波形失真。（x ）2

6、、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x（t）一定時(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)。（v ）4、傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(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

7、置的靜態(tài)特性和動態(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。動態(tài)特性包括時(shí)間常數(shù)、諧振頻率和固有頻率、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）=。求其對周期信號0.005s 1x（t） =0.5cos10t +0.2cos（100t 45）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng) y（t）。8、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1 9、 將信號cost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)的輸出y（t

8、）的表達(dá)式。1 s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測量精度的影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用 差動式工作方式。4、壓電式傳感器的測量電路（即前置放大器）有兩種形式：電荷 放大器和電壓 放大器,后接 電荷放大器時(shí)，可不受連接電纜長度的限

9、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）。7、壓電式傳感器是利用某些物質(zhì)的壓電效應(yīng) 而工作的。（二）選擇題1、電阻應(yīng)變片的輸入為 2。（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J O（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

10、素主要是J。（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，將會引起傳感器的 工產(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 6變化時(shí)，其靈敏度 S與每之間的關(guān)系是：S=。（1） k1（2） k6（3）k6 "（4） - k6I9、光電倍增管是利用二效應(yīng)制成的器件。(1)內(nèi)光電(2)夕時(shí)i33)光生伏特(4)阻擋層(三)判斷對錯(cuò)題(用，或X表示)1、滑線變阻器式傳感器不適

11、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

12、線圈差動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 60 =0.3(mm),介質(zhì)為空氣。問：(3) 如果極板間距離變化量 A6 =±1(Nm),電容的變化量 AC是多少？ 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 =±1(Nm)時(shí), 讀數(shù)儀表的變化量為多少？第四章信號調(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

13、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)高頻的正(余)弦信號與被測信號相乘,使高頻信號的幅值隨被測信號的 變化而變化。信號調(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 與信號電壓成正比。7、常用濾波器的上、下截止頻率fc1、九2的定義為幅頻特性曲線降為最大值的y,一倍時(shí)對應(yīng)的頻率為截止頻率，c2其帶寬B = fc2 - fc1 ,若為倍頻程

14、濾波器 fc1與fc2的關(guān)系為fc2 = 2 fc1。8、 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,R4是固定電阻，且Ri =R2=R3 =R4。工作時(shí)RTRi+2AR ,則電橋輸出電壓 ey電()。e0為電橋的電源電壓。/、AR1,、«/、&R1/、2&R1(1)-e0(2) - e0(3)-e0(4)-e04R12R1R1R12、調(diào)幅過程相當(dāng)于在時(shí)域中將調(diào)制信號與載波信號 。(1)相乘(2)相除 (3)相加(4)相減3、電路中鑒頻器的作用是。(1)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?

15、、 一選頻裝置，其幅一頻特性在(1)低通 (2)高通5、 一帶通濾波器，其中心頻率是(1) f° +B (2) f0 -B(2)使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫?4)使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鳛V波器。f2-* 00區(qū)間近于平直，在f2 T 0區(qū)間急劇衰減，這叫 (3)帶通(4)帶阻f0, -3dB帶寬是B ,則濾波器的品質(zhì)因數(shù) Q等于(3) f0B(4) f0/B(三)判斷對錯(cuò)題(用，或X表示)1、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)制信號的疊加。(X)3、帶通濾波器的波形因數(shù) K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。

16、(，)(四)簡答和計(jì)算題1、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：R1R3=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 =1200 ,靈敏度S =2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為 120Q的固定電阻組成電橋，

17、供橋電壓V0 =3V ,若其負(fù)載電阻為無窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變=2000Ne。(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9、若x(t)為調(diào)制信號，y(t) =cos2nf0t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)畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。參考答案第一章信號及其描述(一)1、信號；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、均值Nx,22均萬值中x ,方差仃x ； 6、偶，奇；(二)1、，； 2、，； 3、X； 4、X； 5、V；2(三)1、也，華；2、0,紋，1-;3&g

18、t; -A- ;4、Tsinc(2nf 十切。)丁)+T sin c(2nf -%)T)；二 22二XoCOS( t ) a j2二fo.05、- 2；a -4二 f - 0 j 4：fa第二章測試裝置的基本特性(一)1、1/2, 1/J2,-45二；2、123;3、傅立葉變換法，濾波器法；4、人03一儂0；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；4、電荷，電壓，電荷； 5、渦電流；6、mv / (m

19、/s) ; 7、壓電效應(yīng)。(二)(2) (3) (4) (2) (3), (3) (4) (4) (2)（三），X X（四）略 第四章信號調(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 !一倍時(shí)對應(yīng)的頻率為截止頻率；B = fc2 - fc1 ; fc2 = 2 fc1, 8、大；jC /C4CI 7 cvc I 7/ 2（二）（1） （1） （3） （2） （4）（三），XXV（四）略河北科技大學(xué)200X 200X學(xué)年第一學(xué)期傳感器與測試技術(shù)期末考試試卷一、填空（每空1份，共20分）1 .測試技術(shù)的基本任

20、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)一底沖響應(yīng)函數(shù) 的卷積。3 .信號的時(shí)域描述，以 時(shí)間 為獨(dú)立變量;而信號的頻域描述，以 頻率 為獨(dú)立變量。4 .如果一個(gè)信號的最高頻行j50Hz,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100Hz。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 .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fC1、fC2,其帶寬B =

21、 fc2- fc 1 ;若其帶寬為1/3倍頻程則 fc 2 = fc1。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 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)的信號是 信號。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)的動態(tài)特性參數(shù)是 。A固有頻率 B 阻尼比 C 時(shí)

22、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 絕對誤差 C 相對誤差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 . 用于評價(jià)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(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)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(shè)

23、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X,每題1分，共10分）三、判斷題（用，或X表示，在正確的題目對應(yīng)的括號里填，反之填1 . （X ）非周期信號的頻譜是連續(xù)的。2 .（，）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。3 . （X ）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

24、，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。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）x(t) = 8A1.已 知 周 期 方 波 的 傅 立 葉 級 數(shù) 展 開 式 為1 . c 1 .sin 0t sin 30t sin50t35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)動態(tài)特性參數(shù)是什么？為了實(shí)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)

25、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 .信號的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)?5 .為什么在動態(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?（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(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 = 0.05s1 j .當(dāng)輸入信號為x（t） =0.6cos（60t）十0.5cos（100t 45二）時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出y（t）92. （4分）有一信號x（t） = Acos（0t +邛），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

26、定其均值和方差。3. （4分）以阻值R =1200 ,靈敏度S= 2.5的電阻絲應(yīng)變片與阻值為 120Q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)?1000 N注時(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)動軸上齒輪不平衡慣性力使主軸箱振動所引起，實(shí)驗(yàn)測得振紋的頻譜如圖 2 （a）所示，主軸箱內(nèi)的傳動示意圖如圖 2（b）所示，傳動軸I、n和主軸山上的齒輪 齒數(shù)分別為 乙=30, Z 2 = 40, Z 3=20, Z 4=50,傳動軸I的轉(zhuǎn)速為 n 1 = 2000轉(zhuǎn)/分（根據(jù)傳動比計(jì)算可

27、知：傳動 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加工表 面的振紋影響較大？為什么？(a)(b)圖22. （10分）欲測13t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(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

28、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填空（每空1分，答對得分，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（6）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)3 .8 - fc2 - fc1、V2 （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，答對任何兩個(gè)均得2分10 . 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、頻率響應(yīng)、脈沖響應(yīng)二、選擇題（每題1分，

29、答對得分，答錯(cuò)不得分，共10分）15 D B C A B610 D B D B D三、判斷題（每題1分，答對得分，答錯(cuò)不得分，共10分）1 5 xC6 10 VxVxV四、簡答題（每題5分，共30分）1 . （5 分）8Aji8A8A5 n3兀3.4.5.頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性. （5 分）固有頻率（COn）和阻尼比（U）3為了實(shí)現(xiàn)不失真，阻尼比（2分（每答對一個(gè)得1分）（5分）分（每答對一個(gè)得1分）分（每答對一個(gè)得1.5分）取值0.6輸出y（t）與輸入x（t）滿足關(guān)系y（t）=A 0x（t-t 0）,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幅頻特

30、性為相頻特性為 或者用文字表述, （5分）A（ 3 ）= A 0 =常數(shù) （） （ 3 ）= To® 表述正確同樣得分。 0.8； 工作頻率取值小于等于 0.580其中A0和t。為常數(shù),分2分，不完整1分，錯(cuò)誤不得分。1.51.5(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）如原信號進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)）（5分）動態(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（ 其它的表述酌情給分。6.5 5 分）（1）

31、互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)。3分）。5 分(2)頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同五、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) +0.5cos(100t 45 口)令 x1(t) =0.6cos(60t), x2(t) =0.5cos(100t 45。)根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性A(; .)=(.,.)由期=60,可以得到：2 ,平()=-tan(ico)A( i)=.1 (0.05 60)2= 0.316 1 分(1) = -arctg ( '