【文章內(nèi)容簡介】 ；阻尼比如下方法估計： 2分 要求能在圖中正確表示，否則酌情扣分。 （2）（4分）圖3 (b) 一， 簡答題？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系?答：測試裝置輸出信號的傅里葉變換和輸入信號的傅里葉變換之比稱為裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)，若在系統(tǒng)中的傳遞函數(shù)H(s)已知的情況下，令H(s)中的s=jw便可求得頻率響應(yīng)函數(shù)。？答：靜態(tài)特性：（1）線性度，（2）靈敏度，（3）回程誤差，（4）分辨率，（5）零點漂移和靈敏度漂移。動態(tài)特性：（1）傳遞函數(shù)（2）頻率響應(yīng)函數(shù)，（3）脈沖響應(yīng)函數(shù)，（4）環(huán)節(jié)的串聯(lián)和并聯(lián)。3. 在什么信號作用下，系統(tǒng)輸出的拉斯變換就是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。答：在單位脈沖信號作用下，（單位脈沖函數(shù)δ（t）=1)。4. 為什么電感式傳感器一般都采用差動形式？答：差動式電感傳感器具有高精度、線性范圍大、穩(wěn)定性好和使用方便的特點。 6. 對于有時延t0的δ函數(shù) ，它與連續(xù)函數(shù)f（t）乘積的積分將是什么？答： 對于有時延t0的δ函數(shù) ，它與連續(xù)函數(shù)f（t）乘積只有在t=t0時刻不等于零，而等于強度為f（t0）的δ函數(shù)，在（∞，+∞）區(qū)間中積分則==f（t0）8. 巴塞伐爾定理的物理意義是什么？在時域中計算總的信息量等于在頻域中計算總的信息量。(ω)和相頻特性φ(ω)的物理意義。答：測量裝置的幅頻特性A(ω)是指定常線性系統(tǒng)在簡諧信號的激勵下，其穩(wěn)態(tài)輸出信號和輸入信號的幅值比。相頻特性是指穩(wěn)態(tài)輸出對輸入的相位差。，常把兩個線圈接在一個電橋中，這樣做有什么優(yōu)點？ 答：這樣做使得靈敏度和線性度都提高。，為了獲得較佳的工作性能，對其時間常數(shù)τ應(yīng)提出什么要求？指出一種測量一階系統(tǒng)的時間常數(shù)τ的方式。答：時間常數(shù)τ應(yīng)越小越好，測量方法：頻率響應(yīng)法、階躍響應(yīng)法。13. 線性系統(tǒng)有哪些主要特性（最少指出3個）?答：（1）疊加性，（2）比例性，（3）微分性，（4）積分性，（5）頻率保持性。、二階測試系統(tǒng)的動態(tài)特性是什么？答：一階系統(tǒng)特性：（1）當(dāng)激勵頻率ω1/τ時，Αω≈1,輸出輸入幾乎相等。（2）時間常數(shù)τ是反映一階系統(tǒng)特性的重要參數(shù)，實 際上決定了該裝置適用的頻率范圍。（3）一階系統(tǒng)的伯德圖可以用一條折線來近似描述。二階系統(tǒng)的特性：（1）當(dāng)ω﹤﹤ωn 時，H(ω)≈1,當(dāng)ω﹥﹥ωn時，H(ω)→0，（2）影響二階系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)是固有頻率和阻尼比。（3）二階系統(tǒng)的伯德圖可用折線來近似描述，（4）在ω﹤﹤ωn 段，φ(ω)很小，且和頻率近似成正比增加。（5）二階系統(tǒng)是一個振蕩環(huán)節(jié)。二、填空題=500Hz，其3dB帶寬B=10Hz，該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q= 50 。2. 某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為，輸入信號，則輸出信號的頻率為 1/2 ，幅值 /2 ，相位 45186。 。3. 當(dāng)測試系統(tǒng)的輸出與輸入之間的關(guān)系為時，該系統(tǒng)能實現(xiàn) 測量不失真的頻率特性 測試。此時，系統(tǒng)的頻率特性為 Ａ０ｅ－ｊｗ0τ 。4. 一個理想的測試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有 線性 關(guān)系為最佳。5. 測試系統(tǒng)的幅頻特性是指 線性定常系統(tǒng)在簡諧信號的激勵下，其穩(wěn)態(tài)輸出信號和輸入信號的幅值比 的關(guān)系。 6. 傳感器的靈敏度越高，就意味著傳感器所感知的 變化量 越小。 ，不滿足采樣定理，則采樣離散信號的頻譜會發(fā)生 混疊 現(xiàn)象。8. 將被測物理量轉(zhuǎn)換成與之相對應(yīng)的、容易傳輸和處理的信號的裝置稱之為 傳感器 。 半導(dǎo)體材料的壓阻 效應(yīng)，它的靈敏系數(shù)比金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù) 高 。10. 一個靈敏度為k的測試裝置，若其輸出y(t) =A0sin（ωtφ）,則輸入信號x（t）= 。 11. 極距變化型電容式傳感器，極距越小，靈敏度越 高 。 12. 確定測試裝置動態(tài)特性的測量方法有 頻率響應(yīng)法 和 階躍響應(yīng)法 。 離散 的。 傅里葉變換 數(shù)學(xué)工具。19. 在測量扭矩時，為防止橫向力干擾，貼在軸上的四個應(yīng)變片必須與軸線成 ４５ 度，且四個片沿圓周呈 ９０ 角度分布。21. 光電效應(yīng)有三類，即 外光電效應(yīng) 、 內(nèi)光電效應(yīng) 、光生伏特效應(yīng) 。22. 接在電路中的光敏二極管，在不受光照射時，處于 截止 狀態(tài)。受光照射時處于 導(dǎo)通 狀態(tài)。24. 工程中常見的周期信號，其諧波幅值是隨諧波次數(shù)的增高而 減小 的。25. 在進行四臂交流電橋設(shè)計時，若某兩個相對臂接入電阻，為滿足電橋平衡條件，另兩相對臂中一個用容抗，另一個用 容抗 。 26. 函數(shù)的頻譜是 均勻譜 。 29. 用于靜態(tài)測試的裝置，理想條件下其輸入和輸出之間應(yīng)該具有的 關(guān)系是 線性關(guān)系 。31. 時域為常數(shù)1的信號，其頻譜是 f=0處有脈沖譜線 。32. 某線性系統(tǒng)，設(shè)靈敏度為S，輸入信號為，則輸出信號=SX0sint/2 。，其互相關(guān)函數(shù)Rxy()= ０ 。 四、單項選擇題 ，采樣頻率fa與被測信號中最高頻率fc的關(guān)系應(yīng)為（B） fa≥2fc ）。（B）濾除高頻信號 ）。3..用階躍響應(yīng)法求一階裝置的動態(tài)特性參數(shù)時，可取輸出值達到穩(wěn)態(tài)值的 （A）% 所經(jīng)過的時間作為時間常數(shù)。，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) （C）脈沖 響應(yīng)的卷積。，則兩環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的測試系統(tǒng)，其相頻特性為 （B） 。 6. 窗函數(shù)在時域變窄，則其頻域的頻帶（（C）不變）。 (C)時間常數(shù) 。 五、設(shè)計題，來測量輸送帶的運動速度，要求按非接觸測量。畫出系統(tǒng)工作原理圖，并簡要說明系統(tǒng)工作原理。答：帶表面的反射光經(jīng)透鏡聚焦在相距為d的兩光電池上，當(dāng)帶上某一不反射點處經(jīng)過透鏡時，將會導(dǎo)致反射光強度的波動，再經(jīng)光電池轉(zhuǎn)換為電信號在進行相關(guān)處理。由于兩光電池有間距，故反射光強度的波動有時差，由互相關(guān)圖上可得處有最大值，這個就是時差，則該鋼帶的運動速度，畫出設(shè)計簡圖并說明其工作原理。 答：將霍爾光元件置于磁場中，當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生改變時，霍爾元件的磁場感應(yīng)強度也隨之改變，從而改變霍爾元件的電動勢。，畫出示意圖并說明其工作原理。解：用光電式扭距傳感器，示意圖如下。光電傳感器是轉(zhuǎn)軸上固定的兩圓盤光柵，如圖所示在未承受扭矩時兩光柵的明暗處正好互相遮擋，沒有光線透過光柵照到光敏元件，也沒輸出。當(dāng)轉(zhuǎn)軸受扭矩后，扭矩變形將兩光柵相對轉(zhuǎn)過一角度，使部分光線透過光柵照到光敏元件上而產(chǎn)生輸出，扭矩越大扭轉(zhuǎn)角越大，穿過光閃的光量越多，輸出越大，從而可測得扭矩。六、分析、計算題1. 為調(diào)制信號，為載波，為調(diào)幅波。試畫出載波與調(diào)幅波(設(shè)調(diào)幅波的頻譜為一關(guān)于縱軸對稱的三角波)的雙邊頻譜圖。 2. 用K型熱電偶測量溫度時，已知冷端溫度為200C，試求所測溫度值。K型熱電偶的分度表如下。解：設(shè)熱電偶AB的熱電動勢為EAB,其導(dǎo)體材料AB的中間溫度為Tn。則由中間溫度定律：EAB（T,T0）=EAC(T,Tn)+ECB(Tn, T0) 由熱電偶分度表可知：ECB(Tn, T0)= ECB(20,0)=而由題意知：輸出電壓EAC(T,Tn)= mv，則EAB（T,T0）=EAC(T,Tn)+ECB(Tn, T0)=+= mv。查熱電偶分度表：所測溫度值T=3800C。3.. 已知某測試系統(tǒng)傳遞函數(shù)為，輸入信號為時，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出y（t）。解：利用頻率保持特性：A（ω）=1/1+(τω) 178。==1/1+(2π) 178。=Φ（ω）=acrtg(τω)= acrtg(2π)= 。則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出：y(t)=()=2的應(yīng)變片組成全橋去測量圖示懸臂梁在力F作用下截面B出的應(yīng)變，設(shè)四片應(yīng)變片的原始阻值均為120Ω，供橋電壓為6V，電橋輸出電壓為3mV，求截面B處的應(yīng)變值。解:電橋電壓(輸出):U0=Ue/4(ΔR1/RΔR2/R+ΔR3/RΔR4/R) 當(dāng)各臂應(yīng)變片的靈敏度s相同時， U0= Ue/4S(ε1ε2+ε3ε4) 由題知：U0=Ue Sε，ε= U0/ Ue S=3103/62=103 。機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)(第三版)試卷集.一、 填空題 信號可分為（確定性信號）和（隨機信號），確定性信號又分為（周期信號）和（非周期信號）。 測量結(jié)果與（變量真值）之差稱為測量誤差。 在平穩(wěn)隨機過程中，若任一單個樣本函數(shù)的時間平均統(tǒng)計特性等于該過程的集合平均統(tǒng)計特性，則該過程叫（各態(tài)歷經(jīng)）。 用來定量變量的（儀器）和（技術(shù)）統(tǒng)稱為標(biāo)準(zhǔn)。 測試技術(shù)是（測量）和（試驗技術(shù)）的統(tǒng)稱。 測量裝置的干擾來自多方面，干擾竄入測量裝置主要有（電磁場干擾）、（信道干擾）和（電源干擾）三種途徑。 某裝置由于后接另一裝置而產(chǎn)生的種種現(xiàn)象，稱為（負載效應(yīng)）。 傳感器就是（輸入量為被測量）的測量變換器。 傳感器的選用原則一般從靈敏度、(響應(yīng)特性)、線性范圍、（可靠性）、精確度、（測量方法）和穩(wěn)定性這些方面來綜合考慮。 頻率調(diào)制是指利用（調(diào)制信號）控制（高頻載波信號）頻率變化的過程。二、 選擇題 周期信號的每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是諸分量頻率的（C）A、 公倍數(shù) B、平均值 C、公約數(shù) D、最大值 描述非周期信號的數(shù)學(xué)工具是（D）A、 三角函數(shù) B、拉氏變換 C、傅氏級數(shù) D、傅氏變換 時域信號x(t)二階導(dǎo)數(shù)的傅里葉變換是（C）A、X(f) B、X(f) C、X(f) D、X(f)概率密度函數(shù)是在什么域上描述隨機信號的分布規(guī)律（C） A、時間域 B、頻率域 C、幅值域 D、復(fù)數(shù)域差動式電感傳感器和差動式電容傳感器具有（C）的特點。 A、靈敏度提高了一倍，非線性度降低了一倍 B、靈敏度和非線性度都降低了 C、靈敏度提高了一倍，非線性度降低了若干 D、靈敏度提高了若干，非線性度降低了一倍欲進行旋轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)速測量，宜選用（B）傳感器。 A、壓電式 B、磁電式 C、電阻式 D、熱電式常用于對調(diào)幅波解調(diào)的裝置是（D） A、乘法器 B、濾波器 C、鑒頻器 D、相敏檢波器數(shù)字信號的特征是（D） A、時間上連續(xù)幅值上離散 B、時間上離散幅值上連續(xù) C、時間上和幅值上都連續(xù) D、時間上和幅值上都離散電荷放大器是一個（C）放電器。 A、高增益，帶電阻反饋的運算 B、低增益，帶電容反饋的運算 C、高增益，帶電容反饋的運算 D、高增益的電橋基本放大電路分為三種，以下選項中不包括的是（D） A、反相放大器 B、同相放大器 C、差分放大器 D、電流放大器三、問答題 什么是測試裝置的靜態(tài)特性？常用哪幾個特性參數(shù)來描述？ 答：測試裝置的靜態(tài)特性就是指在靜態(tài)測量情況下描述實際測試裝置與理想定常線性系統(tǒng)的接近程度。 常用的特性參數(shù)有靈敏度、線性度和回程誤差等。 實現(xiàn)不失真測試的條件是什么？分別敘述一、二階裝置滿足什么條件才能基本上保證不失真測試。 答：測試裝置實現(xiàn)不失真測試的條件是 A（）==常數(shù) （）= 為滿足上述條件，對于一階裝置，時間常數(shù)原則上越小越好，對于二階裝置一般選取=~，=0~. 調(diào)制波有哪幾種？分別說明其含義，并指出常用的有哪兩種。 答：調(diào)制波有調(diào)幅波、調(diào)頻波和調(diào)相波三種。 載波信號的幅值受調(diào)制信號控制時，輸出的已調(diào)波稱為調(diào)幅波； 載波信號的頻率受調(diào)制信號控制時，輸出的已調(diào)波稱為調(diào)頻波； 載波信號的相位受調(diào)制信號控制時，輸出的已調(diào)波稱為調(diào)相波； 常用的調(diào)制波有調(diào)幅波和調(diào)頻波兩種。 選用傳感器時應(yīng)考慮到哪些原則？ 答： 選用傳感器時應(yīng)考慮到以下原則： （1）靈敏度 （2）響應(yīng)特性 （3）線性范圍 （4）可靠性 （5）精確度 （6）測量方法 （7）穩(wěn)定性及其他電器式傳感器包括哪幾種，各自的工作原理如何？ 答：包括電阻式、電感式、電容式三種。 電阻式傳感器工作原理：把被測量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種裝置； 電感式傳感器工作原理：把被測量如位移轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置； 電容式傳感器工作原理：把被測物理量轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種裝置。三、 計算題求圖中周期性三角波的傅里葉級數(shù)。解： 在x(t)的一個周期中可表示為x(t)= 常值分量 = = = 余弦分量的幅值 = = = = 正弦分量的幅值 = = 0求傳遞函數(shù)為H（s）=的系統(tǒng)對正弦輸入x(t)=10sin()的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y(t)。 解：y(t)=10H()|sin(+) 且 |H()|= arctg()=t(*)= 所以y(t)=() 所以幅值誤差為5*=，相位誤差為32一、填空題１、周期信號的頻譜是離散的，而非周期信號的頻譜是 的。３、測試信號調(diào)理電路主要有 電橋 、 放大 、