測(cè)試技術(shù)-第2.3.5章習(xí)題答案

測(cè)試技術(shù)_第2.3.5章習(xí)題答案測(cè)試技術(shù)_第2.3.5章習(xí)題答案測(cè)試技術(shù)_第2.3.5章習(xí)題答案xxx公司測(cè)試技術(shù)_第2.3.5章習(xí)題答案文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度第2章信號(hào)的分析與處理什么是窗函數(shù),描述窗函數(shù)的各項(xiàng)頻域指標(biāo)能說明什么問題?解：(1)窗函數(shù)就是時(shí)域有限寬的信號(hào)。其在時(shí)域有限區(qū)間內(nèi)有值，頻譜延伸至無限頻率。(2)描述窗函數(shù)的頻域指標(biāo)主要有最大旁瓣峰值與主瓣峰值之比、最大旁瓣10倍頻程衰減率、主瓣寬度。(3)主瓣寬度窄可以提高頻率分辨力，小的旁瓣可以減少泄漏。什么是泄漏為什么產(chǎn)生泄漏窗函數(shù)為什么能減少泄漏解：(1)信號(hào)的能量在頻率軸分布擴(kuò)展的現(xiàn)象叫泄漏。(2)由于窗函數(shù)的頻譜是一個(gè)無限帶寬的函數(shù)，即是x(t)是帶限信號(hào)，在截?cái)嗪笠脖厝怀蔀闊o限帶寬的信號(hào)，所以會(huì)產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象。 (3)盡可能減小旁瓣幅度，使頻譜集中于主瓣附近，可以減少泄漏。什么是“柵欄效應(yīng)”如何減少“柵欄效應(yīng)”的影響解：(1)對(duì)一函數(shù)實(shí)行采樣，實(shí)質(zhì)就是“摘取”采樣點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的函數(shù)值。其效果有如透過柵欄的縫隙觀看外景一樣，只有落在縫隙前的少量景象被看到，其余景象都被柵欄擋住，稱這種現(xiàn)象為柵欄效應(yīng)。 (2)時(shí)域采樣時(shí)滿足采樣定理要求，柵欄效應(yīng)不會(huì)有什么影響。頻率采樣時(shí)提高頻率分辨力，減小頻率采樣間隔可以減小柵欄效應(yīng)。數(shù)字信號(hào)處理的一般步驟是什么有哪些問題值得注意答：(1)數(shù)字信號(hào)處理的一般步驟如下圖所示：其中預(yù)處理包括1)電壓幅值調(diào)理，以便適宜于采樣；2)必要的濾波；3)隔離信號(hào)的直流分量；4)如原信號(hào)經(jīng)過調(diào)制，則先進(jìn)行解調(diào)。(2)數(shù)字信號(hào)處理器或計(jì)算機(jī)對(duì)離散的時(shí)間序列進(jìn)行運(yùn)算處理。運(yùn)算結(jié)果可以直接顯示或打印。要注意以下一些問題：要適當(dāng)?shù)倪x取采樣間隔，采樣間隔太小，則對(duì)定長(zhǎng)的時(shí)間記錄來說其數(shù)字序列就很長(zhǎng)，計(jì)算工作量迅速增大；如果數(shù)字序列長(zhǎng)度一定，則只能處理很短的時(shí)間歷程，可能產(chǎn)生較大的誤差；若采樣間隔大（采樣頻率低），則可能造成頻率混疊，丟掉有用的信息；應(yīng)視信號(hào)的具體情況和量化的精度要求適當(dāng)選?。粒霓D(zhuǎn)換器；在數(shù)字信號(hào)處理的過程中，要適當(dāng)?shù)倪x取窗函數(shù)，以減小截?cái)嗾`差的影響。第三章測(cè)試系統(tǒng)的特性說明線性系統(tǒng)的頻率保持性在測(cè)量中的作用。答：（1）線性系統(tǒng)的頻率保持性，在測(cè)試工作中具有非常重要的作用。因?yàn)樵趯?shí)際測(cè)試中，測(cè)試得到的信號(hào)常常會(huì)受到其他信號(hào)或噪聲的干擾，這時(shí)依據(jù)頻率保持特性可以認(rèn)定測(cè)得信號(hào)中只有與輸入信號(hào)相同的頻率成分才是真正由輸入引起的輸出。（2）同樣，在故障診斷中，根據(jù)測(cè)試信號(hào)的主要頻率成分，在排除干擾的基礎(chǔ)上，依據(jù)頻率保持特性推出輸入信號(hào)也應(yīng)包含該頻率成分，通過尋找產(chǎn)生該頻率成分的原因，就可以診斷出故障的原因。在使用靈敏度為80nC/MPa的壓電式力傳感器進(jìn)行壓力測(cè)量時(shí)，首先將他與增益為5mV/nC的電荷放大器相連，電荷放大器接到靈敏度為25mm/V的筆試記錄儀上，試求該壓力測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度。當(dāng)記錄儀的輸出變化30mm時(shí)，壓力變化為多少？

解：（1）求解串聯(lián)系統(tǒng)的靈敏度。

（2）求壓力值。把靈敏度為的壓電式力傳感器與一臺(tái)靈敏度調(diào)到的電荷放大器相接，求其總靈敏度。若要將總靈敏度調(diào)到，電荷放大器的靈敏度應(yīng)作如何調(diào)整？

解：用一時(shí)間常數(shù)為2s的溫度計(jì)測(cè)量爐溫時(shí)，當(dāng)爐溫在200℃—400解：（1）已知條件。

（2）溫度計(jì)為一階系統(tǒng)，其幅頻特性為（3）輸入為200℃、400Tmax=300+100*=℃Tmin=300-100*=℃溫度計(jì)輸出的變化范圍為。

用傳遞函數(shù)為的一階測(cè)量裝置進(jìn)行周期信號(hào)測(cè)量。若將幅度誤差限制在5%以下，試求所能測(cè)量的最高頻率成分。此時(shí)的相位差是多少？

解：（1）已知一階系統(tǒng)誤差公式。

（2）解得w=相位差：()=arctg=-arctg()=－°第5章信號(hào)的調(diào)理與記錄有人在使用電阻應(yīng)變片時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在下列情況下，是否可提高靈敏度說明為什么1）半橋雙臂各串聯(lián)一片。2)半橋雙臂各并聯(lián)一片。解：(1)未增加電阻應(yīng)變片時(shí)，半橋雙臂的靈敏度為：當(dāng)半橋雙臂各串聯(lián)一片時(shí)：簡(jiǎn)化電路，設(shè)時(shí)，計(jì)算得：，所以不能提高靈敏度。(2)當(dāng)半橋雙臂各并聯(lián)一片時(shí)：簡(jiǎn)化電路，設(shè)時(shí)，計(jì)算得：，所以也不能提高靈敏度。選擇一個(gè)正確的答案：將兩個(gè)中心頻率相同的濾波器串聯(lián)，可以達(dá)到：a)擴(kuò)大分析頻帶；b)濾波器選擇性變好，但相移增加；c)幅頻、相頻特性都得到改善解：b）設(shè)一帶通濾波器的下截止頻率為，上截止頻率為，中心頻率為，試指出下列技術(shù)中的正確與錯(cuò)誤。1）頻程濾波器。2)3)濾波器的截止頻率就是此通頻帶的幅值處的頻率。

4)下限頻率