測(cè)試技術(shù)-第235章習(xí)題答案

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，頻譜延伸至無窮頻率。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。主瓣寬度窄能夠提升頻率分辨力，小的旁瓣能夠減少泄露。什么是泄露？為何產(chǎn)生泄露？窗函數(shù)為何能減少泄露？解：(1)信號(hào)的能量在頻率軸散布擴(kuò)展的現(xiàn)象叫泄露。因?yàn)榇昂瘮?shù)的頻譜是一個(gè)無窮帶寬的函數(shù)，即是x(t)是帶限信號(hào)，在截?cái)嗪笠脖厝怀蔀闊o窮帶寬的信號(hào)，因此會(huì)產(chǎn)生泄露現(xiàn)象。盡可能減小旁瓣幅度，使頻譜集中于主瓣周邊，能夠減少泄露。什么是“柵欄效應(yīng)”？怎樣減少“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。其收效如同透過柵欄的縫隙觀看外景相同，只有落在縫隙前的少許情景被看到，其余情景都被柵欄擋住，稱這類現(xiàn)象為柵欄效應(yīng)。時(shí)域采樣時(shí)知足采樣定理要求，柵欄效應(yīng)不會(huì)有什么影響。頻率采樣時(shí)提升頻率分辨力，減小頻率采樣間隔能夠減小柵欄效應(yīng)。數(shù)字信號(hào)辦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)辦理的一般步驟以以下列圖所示：此中預(yù)辦理包含電壓幅值調(diào)治，以便適合于采樣；2)必需的濾波；3)隔斷信號(hào)的直流重量；4)如原信號(hào)經(jīng)過調(diào)制，則先進(jìn)行解調(diào)。數(shù)字信號(hào)辦理器或計(jì)算機(jī)對(duì)失散的時(shí)間序列進(jìn)行運(yùn)算辦理。運(yùn)算結(jié)果能夠直接顯示或打印。要注意以下一些問題：要適合的采用采樣間隔，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；若是數(shù)字序列長(zhǎng)度必然，則只好辦理很短的時(shí)間歷程，可能產(chǎn)生較大的偏差；若采樣間隔大（采樣頻率低），則可能造成頻率混疊，扔掉實(shí)用的信息；應(yīng)視信號(hào)的詳盡狀況和量化的精度要求適入采用Ａ／Ｄ變換器；在數(shù)字信號(hào)辦理的過程中，要適合的采用窗函數(shù)，以減小截?cái)嗥畹挠绊?。第三章測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)說明線性系統(tǒng)的頻率保持性在丈量中的作用。答：（1）線性系統(tǒng)的頻率保持性，在測(cè)試工作中擁有特別重要的作用。因?yàn)樵趯?shí)質(zhì)測(cè)試中，測(cè)試獲得的信號(hào)經(jīng)常會(huì)碰到其余信號(hào)或噪聲的攪亂，這時(shí)依據(jù)頻率保持特點(diǎn)能夠認(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切由輸入引起的輸出。2）相同，在故障診斷中，依據(jù)測(cè)試信號(hào)的主要頻率成分，在消除攪亂的基礎(chǔ)上，依據(jù)頻率保持特點(diǎn)推出輸入信號(hào)也應(yīng)包含該頻率成分，經(jīng)過搜尋產(chǎn)生該頻率成分的原由，就可以診斷出故障的原由。在使用矯捷度為80nC/MPa的壓電式力傳感器進(jìn)行壓力丈量時(shí)，第一將他與增益為5mV/nC的電荷放大器相連，電荷放大器接到矯捷度為25mm/V的筆試記錄儀上，試求該壓力測(cè)試系統(tǒng)的矯捷度。當(dāng)記錄儀的輸出變化30mm時(shí)，壓力變化為多少？解：（1）求解串通系統(tǒng)的矯捷度。（2）求壓力值。把矯捷度為的壓電式力傳感器與一臺(tái)矯捷度調(diào)到的電荷放大器相接，求其總矯捷度。若要將總靈敏度調(diào)到，電荷放大器的矯捷度應(yīng)作怎樣調(diào)整？解：用一時(shí)間常數(shù)為2s的溫度計(jì)丈量爐溫時(shí)，當(dāng)爐溫在200℃—400℃之間，以150s為周期，按正弦規(guī)律變化時(shí)，溫度計(jì)輸出的變化范圍是多少？解：（1）已知條件。2）溫度計(jì)為一階系統(tǒng)，其幅頻特點(diǎn)為3）輸入為200℃、400℃時(shí)，其輸出為：Tmax=300+100*=399.65℃Tmin=300-100*=200.35℃溫度計(jì)輸出的變化范圍為-399.65℃。用傳達(dá)函數(shù)為的一階丈量裝置進(jìn)行周期信號(hào)丈量。若將幅度偏差限制在5%以下，試求所能丈量的最高頻率成分。此時(shí)的相位差是多少？解：（1）已知一階系統(tǒng)偏差公式。2）解得w=相位差：()=arctg=-arctg(131.50.0025)=－°第5章信號(hào)的調(diào)治與記錄有人在使用電阻應(yīng)變片晌，發(fā)現(xiàn)矯捷度不夠，于是試圖在工作電橋上增添電阻應(yīng)變片數(shù)以提升矯捷度。試問，在以下狀況下，可否可提升矯捷度？說明為何？1）半橋雙臂各串通一片。半橋雙臂各并聯(lián)一片。解：(1)未增添電阻應(yīng)變片晌，半橋雙臂的矯捷度為：當(dāng)半橋雙臂各串通一片晌：簡(jiǎn)化電路，設(shè)時(shí)，計(jì)算得：，因此不能夠提升矯捷度。當(dāng)半橋雙臂各并聯(lián)一片晌：簡(jiǎn)化電路，設(shè)時(shí)，計(jì)算得：，因此也不能夠提升矯捷度。選擇一個(gè)正確的答案：將兩此中心頻率相同的濾波器串通，能夠達(dá)到：擴(kuò)大解析頻帶；b)濾波器選擇性變好，但相移增添；c)幅頻、相頻特點(diǎn)都獲得改善解：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，試指出以下技術(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)下限頻率相