機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課后試題及答案(編輯修改稿)
2024-11-24 10:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和 。 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(mǎn)足采樣定理即 。 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(guò)程中出現(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) τ =0 時(shí)Rx(τ ) ，τ ?∞時(shí) Rx(τ ) 。 用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的因果性。 若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為 )cos(??A ，則該信號(hào)的均方值為 2x? = ，均方根值為 xrms= 。 最常用的功率譜估計(jì)方法為 。 )(fSx 為信號(hào)的 沿頻率軸的分布， 2)(fX 稱(chēng)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√ 或表示） 頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（ ） A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（ ） 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)。（ ） 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。（ ） 互相關(guān)函數(shù)是偶實(shí)函數(shù)。（ ） 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)。（ ） 若系統(tǒng)是完全線(xiàn)性的，則輸入 輸出的相干函數(shù)一定為 1。（ ） （三）簡(jiǎn)答和計(jì)算題 已知信號(hào) )s i n ()c o s ()( 2221110 ???? ????? tAtAAtx ，求信號(hào)的自相關(guān)函數(shù))(?xR ，并畫(huà)出自功率譜 )(?xS （雙邊幅值譜）。 求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。 相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說(shuō)明其工程應(yīng)用。 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。 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) )(?xR 和輸入 — 輸出的互相關(guān)函數(shù) )(?xyR 之 間的關(guān)系為 )()( TRR xx ?? ?? ，試說(shuō)明該系統(tǒng)起什么作用？ 應(yīng)用巴塞伐爾定理求 ???? dttc )(sin 2的積分值。 第六章 振動(dòng)測(cè)試 （一）填空題 單自由度系統(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。 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。 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。 激勵(lì)方式分為 ， ， 。 按所測(cè)的振動(dòng)性質(zhì)可將拾振器分為 和 。 阻抗頭的前端是 ，后面是測(cè)量激振點(diǎn)響應(yīng)的 。 壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式： 、和 。 機(jī)械系統(tǒng)的主要振動(dòng)參數(shù)是 ， 和 。 相對(duì)法校準(zhǔn)傳感器 時(shí)，經(jīng)國(guó)家計(jì)量等部門(mén)嚴(yán)格校準(zhǔn)過(guò)的傳感器起著“振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)傳遞”的作用，稱(chēng)為 傳感器。 （二）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或表示） 壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（ ） 磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（ ） 壓電式加速度計(jì)手持探針?lè)y(cè)振時(shí)，加速度計(jì)的使用上限頻率最低。（ ） 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。（ ） 渦流位移傳感器屬于絕對(duì)式拾振器。（ ） 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。（ ） 快速正弦掃描 激振屬于寬帶激振法。（ ） 脈沖錘的錘頭越軟，則激勵(lì)的頻率范圍越大。（ ） 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 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(xiě)出其位移頻響函數(shù)、速度頻響函數(shù)、加速度頻響函數(shù)。 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(xiě)出其相對(duì)位移頻響函數(shù)、絕對(duì)位移頻響函數(shù)。 對(duì)于壓電式加速度計(jì)，畫(huà)出其工作原理圖，并說(shuō)明為什么其上限頻率取決于固有頻率？ 對(duì)于磁電式絕對(duì)速度計(jì)，畫(huà)出其工作原理圖，并說(shuō)明為什么其下限 頻率取決于固有頻率？ 如何用實(shí)頻曲線(xiàn)估計(jì)系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比？畫(huà)圖說(shuō)明。 參考答案 第一章 信號(hào)及其描述 （一） 信號(hào)； 時(shí)間（ t），頻率（ f）； 離散性，諧波性，收斂性； 準(zhǔn)周期，瞬態(tài)非周期； 均值 x? ，均方值 2x? ，方差 2x? ； 偶，奇； （二） √ ； √ ； ╳ ； ╳ ； √ ； （三） 1 、 ?02x ，20x； 2 、 0， 220x ，)cos(10 ??? ?tx； 3 、fja A?2?； 4 、? ? ? ?TfcTTfcT )2(s in)2(s in 00 ???? ??? ； fajfa ??? ? 44 202220 ??? ； 第二章 測(cè)試裝置的基本特性 （一） 1/2， 2/1 ， ?45? ； 123； 傅立葉變換法，濾波器法； 00 tjeA ?? ； 被測(cè)量； 線(xiàn)性； （二）（ 4） （ 3）（ 2） （ 4）（ 2）（ 3）（ 1） （三） ╳ √ √ √ ╳ ╳ （四）略 第三章 常用傳感器 （一） 電阻、電感、電容、渦流；壓電、磁電； 金屬絲的幾何變形，半導(dǎo)體材料的電阻率變化； 差動(dòng)； 電荷，電壓，電荷； 渦電流； mv / (m/s)； 壓電效應(yīng)。 （二）（ 2）（ 3）（ 4）（ 2）（ 3），（ 3）（ 4）（ 4）（ 2） （三） √ √ ╳ ╳ （四）略 第四章 信號(hào)調(diào)理、處理和記錄 （一） 電壓或電流； 激勵(lì)電壓； 橋臂數(shù)； 相乘，相乘； 鑒頻 ； 幅值，頻率； 幅頻特性曲線(xiàn)降為最大值的 21 倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率為截止頻率；12 cc ffB ?? ； 12 2 cc ff ? ， 8
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