【正文】 在該物體表面上鍍上一層金屬，使之在變化的磁場中或者磁場中運動時，表層產生感應電流，并自行閉合，從而形成渦流。 如果被測物體由塑料制成，位移測量是否可行？為什么？（2） 線性度：由于一些位移傳感器本身是非線性的，為了滿足測試精確度要求，在位移測試中常采用適當方法給予校正、補償。1）其技術要求包括分辨率、單值性、精度等。（4）輸入接口（A/D）：將經過處理的模擬量轉換為數字量后輸入微機。 簡要說明計算機測試系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的主要功能及其技術要求。之后移位寄存器右移一位，將當前最高位寄存1，經D/A轉換后再比較，VE時鎖1（否則為0）。試設計一軟件模擬該A/D轉換器的轉換過程。 采用12位A/D轉換器對10Hz信號進行采樣，若不加采樣保持器，同時要求A/D采樣孔徑誤差小于1/2LSB時，A/D轉換器的轉換時間最大不能超過多少？ 解：(1)由shannon定理：采樣間隔為：Δf≤1/(2fmax)= 所以采樣頻率為：f≥20Hz (2)由f=1/(2n*T)≥20得 轉換最大時間：T≤1/(20*2n)= 3．第6章 現代測試系統(tǒng)1． 圖所示的磁電指示機構和內阻的信號源相連，其轉角 和信號源電壓 的關系可用二階微分方程來描述， 即 設其中動圈部件的轉動慣量 為 ，彈簧剛度為 ，線圈匝數 為 ，線圈橫截面積 為 ，線圈內阻 為 ，磁通密度 為 和信號內阻 為 。 一濾波器具有如下傳遞函數 ，求其幅頻、相頻特性。 上、下截止頻率 、 3） 2） 2) 3) 濾波器的截止頻率就是此通頻帶的幅值 處的頻率。（2）調幅波頻率成份為10100~10500Hz以及－9900~－9500Hz。 一個信號具有 從到 范圍的頻率成分，若對此信號進行調幅，試求： 1）設供橋電壓為 ，電阻變化量為 ，其中 。 (3)第二次乘法運算后頻譜圖：低通處理后時域波形： （幅值為原信號的一半），頻譜圖：6． 圖為利用乘法器組成的調幅解調系統(tǒng)的方框圖。解：(1)電橋輸出電壓 ，其中 為電阻應變片的靈敏度，所以得： 因為： 所以： (2) 4． 已知調幅波 其中 ， 試求：1）所包含的各分量的頻率及幅值； 2）繪出調制信號與調幅波的頻譜。3. 半橋雙臂各串聯一片。 第5章 信號的調理與記錄1． 以阻值 ，靈敏度S=2的電阻絲應變片與阻值為 的固定電阻組成電橋，供橋電壓為3 V，并假定負載為無窮大，當應變片的應變?yōu)?με和2000με是，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。測定拉力的電橋如圖b，R1和R2組成電橋的相對臂。試推導Ku和Kq的關系。問: a)10. 穩(wěn)定性：經過長期使用以后，其輸出特性不發(fā)生變化的性能。但實際傳感器的響應總有一遲延，但遲延時間越短越好。 3） 2）但由千這類傳感器是被測對象與傳感器之間的能量傳輸，必然導致被測對象狀態(tài)的變化，而造成測量誤差。 答：(1)有源型傳感器即能量控制型傳感器，是從外部供給輔助能量使其工作的，并由被測量來控制外部供給能量的變化。 (2)結構型傳感器則是依靠傳感器結構參數的變化而實現信號轉換的。7.(4)另一種方法是采用雙屏蔽傳輸電纜，適當降低分布電容的影響。 為什么電容式傳感器易受干擾？如何減小干擾？ 答： (1)傳感器兩極板之間的電容很小，僅幾十個μμF，小的甚至只有幾個μμF。 在自感式傳感器中，螺管式自感傳感器的靈敏度最低，為什么在實際應用中卻應用最廣泛？ 答：(1)在自感式傳感器中，雖然螺管式自感傳感器的靈敏度最低，但示值范圍大、線性也較好。 答：(1)不同點： 1)自感式傳感器把被測非電量的變化轉換成自感系數的變化；2)差動變壓器式傳感器把被測非電量的變化轉換成互感系數的變化。 2)絲柵轉角及接線的影響。 1) 常用傳感器1. 解：（1）fn=800HZ, ξ= , f=400HZ 帶入頻譜特性。 解：（1）已知一階系統(tǒng)誤差公式。 ，如果要求振幅誤差在10%以內,時間常數應為多少？如果用該系統(tǒng)對50Ｈz的正旋信號進行測試時，則此時的幅值誤差和相位誤差是多少？解：（1）一階系統(tǒng)幅頻誤差公式。若要將總靈敏度調到 ，電荷放大器的靈敏度應作如何調整？解：，當爐溫在200℃—400℃之間，以150s為周期，按正弦規(guī)律變化時，溫度計輸出的變化范圍是多少？解： （1）已知條件。 因為在實際測試中，測試得到的信號常常會受到其他信號或噪聲的干擾，這時依據頻率保持特性可以認定測得信號中只有與輸入信號相同的頻率成分才是真正由輸入引起的輸出。(2)在測試技術技術領域中，無論分析兩個隨機變量之間的關系，還是分析兩個信號或一個信號在一定時移前后的關系，都需要應用相關分析。(2)為了避免頻率混疊，應使被采樣的模擬信號ｘ（ｔ）成為有限帶寬的信號，同時應使采樣頻率ｆｓ大于帶限信號的最高頻率ｆｈ的２倍。(2)數字信號處理器或計算機對離散的時間序列進行運算處理。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，稱這種現象為柵欄效應。12. 什么是泄漏？為什么產生泄漏？窗函數為什么能減少泄漏？ 解：(1)信號的能量在頻率軸分布擴展的現象叫泄漏。(2)= = = = , 描述窗函數的各項頻域指標能說明什么問題?解：(1)窗函數就是時域有限寬的信號。脈沖圖見下圖。5V，輸入信號電壓為 。解： 可由功率譜密度函數的逆變換求得： ，表面振紋主要是由轉動軸上齒輪的不平衡慣性力使主軸箱振動而引起的。解：(1) 線性系統(tǒng)的輸入、輸出關系為：已知 ，則 由此可得： (2) 求 有兩種方法。 c a`解：（1）求單邊指數函數 的傅里葉變換及頻譜 （2）求余弦振蕩信號 的頻譜。 令 ， 則 ， （2）當 時，自相關函數 無變化。 第2章 信號的分析與處理1. 已知信號的自相關函數 ，求該信號的均方值 。 的傅立葉變換。在這個關系中函數f(t)稱為調制信號，余弦函數cosw0t稱為載波。 (2)階躍函數： 求正弦信號 的絕對均值 和均方根值 。 傳感器是將被測信息轉換成某種電信號的器件； l 通過測試，進行設備強度校驗，提高產量和質量； 高等教育出版社緒 論1 .舉例說明什么是測試？ 答：(1) 測試例子： 為了確定一端固定的懸臂梁的固有頻率，我們可以采用錘擊法對梁進行激振，再利用壓電傳感器、電荷放大器、波形記錄器記錄信號波形，由衰減的振蕩波形便可以計算出懸臂梁的固有頻率。賈民平 監(jiān)測環(huán)境振動和噪聲，找振源，以便采取減振、防噪措施； （1） 信號的調理是把來自傳感器的信號轉換成適合傳輸和處理的形式； l 解：(1)因為不滿足絕對可積條件，因此，可以把符合函數看作為雙邊指數衰減函數： 其傅里葉變換為： 現乘以余弦函數cosw0t（w0wm）。 方法二： (1) 其中 為矩形窗函數，其頻譜為： (2)根據傅氏變換的頻移性質，有： 其自相關函數為 并定性畫出信號及其頻譜圖形。 a b`5 一線性系統(tǒng)，其傳遞函數為 ，當輸入信號為 時，求：（1） ；（2） ；（3） ；（4） 。 （3）由 可得： (4) 可以由 的傅立葉逆變換求得，也可以直接由 、 積分求得： 6. 已知限帶白噪聲的功率譜密度為 求其自相關函數 。8. 某8位A/D轉換器輸入電壓范圍是 177。原因是對于 ，不符合采樣定理。即(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。 13. 什么是 “柵欄效應”？如何減少“柵欄效應”的影響？ 解：(1)對一函數實行采樣，實質就是“摘取”采樣點上對應的函數值。？有哪些問題值得注意？答：(1)數字信號處理的一般步驟如下圖所示：其中預處理包括1)電壓幅值調理，以便適宜于采樣；2)必要的濾波；3)隔離信號的直流分量；4)如原信號經過調制，則先進行解調。15. 頻率混疊是怎樣產生的，有什么解決辦法？答：(1)當采用過大的采樣間隔Ｔｓ對兩個不同頻率的正弦波采樣時，將會得到一組相同的采樣值，造成無法辯識