【正文】 （4）阻擋層1光敏元件中 是直接輸出電壓的。（1）光敏電阻 （2）光電阻 （3）光敏晶體管 （4）光導(dǎo)纖維1設(shè)有一電路，是工作橋臂，，是固定電阻，且。工作時，則電橋輸出電壓（ ）。為電橋的電源電壓。（1） （2） （3） （4）1調(diào)幅過程相當(dāng)于在時域中將調(diào)制信號與載波信號 。（1）相乘 （2）相除 （3）相加 （4）相減電路中鑒頻器的作用是 。（1）使高頻電壓轉(zhuǎn)變成直流電壓 （2）使電感量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫浚?）使頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓? （4）使頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?一選頻裝置，其幅—頻特性在區(qū)間近于平直，在區(qū)間急劇衰減，這叫 濾波器。（1）低通 （2）高通 （3）帶通 （4）帶阻2一帶通濾波器，其中心頻率是，3dB帶寬是，則濾波器的品質(zhì)因數(shù)等于 。（1） （2） （3） （4）2為測量和記錄的正弦信號，最好選用 型號的振動子比較合適。（1）FC6－120 (2) FC6—120A (3)FC6—400 （4）FC6—12002為了改善重放磁頭的電壓輸出信號，應(yīng)后續(xù) 電路。（1）放大 （2）微分放大 （3）積分放大 （4）頻率調(diào)制2記錄一基頻為的方波信號，應(yīng)選用固有頻率 的光線示波器振動子。（1）＝ （2） （3） （4）2伺服式記錄儀的特點是 。（1）記錄緩變信號幅值準(zhǔn)確性高 （2）記錄緩變信號幅值準(zhǔn)確性低（3）記錄中頻信號幅值準(zhǔn)確性高 （4）記錄高頻信號準(zhǔn)確性高2在選用振動子時， 外，應(yīng)使被測正弦信號的最高頻率 振動子的固有頻率。（1）＝ （2）2倍 （3）（~）倍 （4）（三）判斷對錯題（用√或表示）各態(tài)歷經(jīng)隨機過程一定是平穩(wěn)隨機過程。（ ）信號的時域描述與頻域描述包含相同的信息量。（ ）非周期信號的頻譜一定是連續(xù)的。（ ）非周期信號幅頻譜與周期信號幅值譜的量綱一樣。（ ）隨機信號的頻域描述為功率譜。（ ）一線性系統(tǒng)不滿足“不失真測試”條件，若用它傳輸一個1000Hz的正弦信號，則必然導(dǎo)致輸出波形失真。（ ）在線性時不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時，系統(tǒng)的輸出量與輸入量之比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。（ ）當(dāng)輸入信號一定時，系統(tǒng)的輸出將完全取決于傳遞函數(shù)，而與該系統(tǒng)的物理模型無關(guān)。（ ）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動態(tài)特性均相同。（ ）測量裝置的靈敏度越高，其測量范圍就越大。（ ）1幅頻特性是指響應(yīng)與激勵信號的振幅比與頻率的關(guān)系。（ ）1滑線變阻器式傳感器不適于微小位移量測量。（ ）1渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（ ）1壓電加速度計的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（ ）1磁電式速度拾振器的上限工作頻率取決于其固有頻率。（ ）1平衡純電阻交流電橋須同時調(diào)整電阻平衡與電容平衡。 （ ）1調(diào)幅波是載波與調(diào)制信號的疊加。 （ ）1帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。 （ ）1將高通與低通濾波器串聯(lián)可獲得帶通或帶阻濾波器。 （ ）頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。（ ）2A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（ ）2對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應(yīng)。（ ）2窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（ ）互相關(guān)函數(shù)是偶實函數(shù)。（ ）2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)。（ ）2若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數(shù)一定為1。（ ）2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。（ ）2對于周期信號，經(jīng)整周期采樣后，可完全避免柵欄效應(yīng)。（ ）2窗函數(shù)頻譜的主峰瓣寬度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信號所引起的誤差越小。（ ）2互相關(guān)函數(shù)是偶實函數(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)。（ ）3若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數(shù)一定為1。（ ）（四）簡答和計算題求正弦信號的絕對均值μ|x|和均方根值xrms。求正弦信號的均值，均方值，和概率密度函數(shù)p(x)。求指數(shù)函數(shù)的頻譜。求被截斷的余弦函數(shù)的傅立葉變換。求指數(shù)衰減振蕩信號的頻譜。什么叫系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)？它和系統(tǒng)的傳遞函數(shù)有何關(guān)系？測試裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性各包括那些？測試裝置實現(xiàn)不失真測試的條件是什么？某測試裝置為一線性時不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為。求其對周期信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。將信號輸入一個傳遞函數(shù)為的一階裝置，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出的表達(dá)式。1哪些傳感器可選作小位移傳感器？1渦流傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點是什么？渦流式傳感器能否測量大位移量？為什么？1電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？1電渦流傳感器能否測量塑料物體移動的位移？若能測量理由是什么？不能測量理由是什么？應(yīng)采取什么措施改進(jìn)，就可以用電渦流傳感器測量了。15壓電式加速度傳感器與壓電式力傳感器在結(jié)構(gòu)上有何不同，為什么？1試用雙螺管線圈差動型電感傳感器做成一個測力傳感器。（1）用簡圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡要說明其作用原理；（2）兩個線圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說明如何接法。1某電容傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑，工作初始極板間距離，介質(zhì)為空氣。問：（1）如果極板間距離變化量，電容的變化量是多少？（2）如果測量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度（格／mV）在時，讀數(shù)儀表的變化量為多少？1何謂電橋平衡？要使直流電橋平衡，橋臂參數(shù)應(yīng)滿足什么條件？交流電橋應(yīng)滿足什么條件？1調(diào)幅波的解調(diào)方法有哪幾種？抗混濾波器的作用是什么？它選用何種濾波器？其截止頻率如何確定？2相關(guān)濾波器的的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用。2以阻值，靈敏度的電阻絲應(yīng)變片與阻值為的固定電阻組成電橋，2供橋電壓，若其負(fù)載電阻為無窮大，應(yīng)變片的應(yīng)變。（1）求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度。（2）求雙臂電橋的輸出電壓及其靈敏度2若為調(diào)制信號，為載波，為調(diào)幅波（如圖所示） （1）利用傅里葉變換性質(zhì)說明調(diào)幅過程的原理。 （2）畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。2已知信號，求信號的自相關(guān)函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。2求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。2相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用。2試根據(jù)一個信號的自相關(guān)函數(shù)圖形，討論如何確定該信號中的常值分量和周期成分。2某一系統(tǒng)的輸入信號為x(t)，若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關(guān)函數(shù)和輸入—輸出的互相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？應(yīng)用巴塞伐爾定理求的積分值。3已知信號，求信號的自相關(guān)函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。3求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。3相關(guān)濾波器的基本原理是什么？舉例說明其工程應(yīng)用。34試根據(jù)一個信號的自相關(guān)函數(shù)圖形，討論如何確定該信號中的常值分量和周期成分。35某一系統(tǒng)的輸入信號為x(t)，若輸出y(t)與輸入x(t)相同，輸入的自相關(guān)函數(shù)和輸入—輸出的互相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？36應(yīng)用巴塞伐爾定理求的積分值。五，一、 填空題（20分，每空1分）。工程測量可分為 靜態(tài)測量 和 動態(tài)測量 。 被測真值 之差稱為 測量誤差 。 靈敏度 ，改善非線性，進(jìn)行 溫度 補償。 補償 溫度變化給應(yīng)變測量帶來的誤差，工作應(yīng)變片與溫度補償應(yīng)變片應(yīng)接在 相鄰 橋臂上。5．調(diào)幅信號由載波的 幅值攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的 頻率 攜帶信號的信息。6．繪制周期信號的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏三角級數(shù)中的各項系數(shù) ，而雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏復(fù)指數(shù)級數(shù)中的各項系數(shù) 。7．信號的有效值又稱為均方根值，有效值的平方稱為 均方值，它描述測試信號的強度(信號的平均功率)。8．確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點是離散的，后者頻譜特點是連續(xù)的。，常用的實驗方法是頻率響應(yīng)法和 階躍響應(yīng)法。： 。其幾何意義是 把原函數(shù)圖像平移至位置處 。二、 選擇題（20分，每題2分）1．直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時，電橋靈敏度將(C)。A．增大 B．減少 2．調(diào)制可以看成是調(diào)制信號與載波信號(A)。A相乘 B．相加 C．相減 3．描述周期信號的數(shù)學(xué)工具是(D)。A．相關(guān)函數(shù) B．拉氏變換 C．傅氏變換 4．下列函數(shù)表達(dá)式中，(B)是周期信號。A．B．C．5．時域信號的時間尺度壓縮時，則其頻帶的變化為(B)。A．頻帶變窄、幅值增高 B．頻帶變寬、幅值壓低C．頻帶變窄、幅值壓低 D．頻帶變寬、幅值增高6．非線性度是表示定度曲線(A)的程度。A．偏離其擬合直線 B．接近真值 C．正反行程的不重合7．一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍(B)。A．越寬 B．越窄 C．不變（D） B．膜片C．波紋管 D．電阻應(yīng)變片，貼應(yīng)變片時，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成（A）176。 B．45176。C．90176。 D．30176。10．二階裝置引入合適阻尼的目的是（C）。A．使系統(tǒng)不發(fā)生共振 B．使得讀數(shù)穩(wěn)定 C．獲得較好的幅頻、相頻特性三、簡答題（共30分）？（4分）答：① 各環(huán)節(jié)的輸入量與輸出量之間應(yīng)保持一一對應(yīng)的關(guān)系，并盡量不失真；（2’）② 盡可能減小或消除各種干擾。（2’）？（6分）答：① 周期信號的頻譜是離散的。（2’）② 每條譜線只出現(xiàn)在基波頻率的整倍數(shù)上，基波頻率是各分量頻率的公約數(shù)。（2’）③ 各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。工程中常見的周期信號，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波次數(shù)的增高而減小的。因此，在頻譜分析中沒必要取那些次數(shù)過高的諧波分量。（2’），電感L和電容C，連結(jié)成四臂交流電橋，試畫出能滿足電橋平衡的正確接橋方法，并寫出該電橋的平衡條件。（設(shè)激勵為，輸出為）。（5分）答：正確的接橋方法如圖所示：（3’）電橋的平衡條件是：（2’），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，在半橋上各串聯(lián)一片的情況下，是否可以提高靈敏度？為什么？（5分）答：不能提高靈敏度。因為半橋雙臂時，其輸出電壓為：（2’）當(dāng)量橋臂各串聯(lián)電阻應(yīng)變片時，其電阻的相對變化量為（2’）即仍然沒有發(fā)生變化，故靈敏度不變。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。這時。（1’）？為什么要調(diào)制？（5分）答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號（測試信號）的控制下，使載波信號（工作信號）的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過程。（2’）解調(diào)，就是從已調(diào)制波中恢復(fù)出調(diào)制信號的過程一般的被測量，如力、位移、應(yīng)變等，經(jīng)傳感器檢測變換后，常常是一些緩變的電信號。（1’）經(jīng)過調(diào)制后，采用交流放大，比直接用直流放大，效果好；另外，調(diào)制波抗干擾能力強，也便于傳輸。（2’）？（5分）答：在機械工程的測試過程中，常見的參數(shù)測量有：應(yīng)力的測量；應(yīng)變的測量；扭矩的測量、振動信號的測量；聲強測量；聲發(fā)射測量；位移的測量；流量的測量；壓力的測量等。（）四、計算題（共20分，每小題10分）。0T/2T/2Atx(t)解：。解：一個周期內(nèi)的表達(dá)式為：（2’）因為為偶函數(shù)，所以， （1’）（2’）出此得的三角函數(shù)形式傅里葉級數(shù)展開為（1’）n次諧波分量的幅值（1’）n次諧波分量的相位（1’）畫出的頻譜如圖所示。（2’）。其貼片及組橋方法如圖所示。已知圖中，上下貼片位置對稱，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。試分別求出如圖組成橋路時的輸出電壓解：如圖（b）組橋時的輸出電壓為（5’）如圖（c）組橋時的輸出電壓為（5’）一、填空題（20分，每空1分） 帶通濾波器的中心頻率F=500HZ，負(fù)3分貝點的帶寬B=10HZ，則該濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q=（ 50 ）。1．將電橋接成差動方式習(xí)以提高 靈敏度 ，改善非線性，進(jìn)行 溫度 補償。2．調(diào)幅信號由載波的 幅值 攜帶信號的信息，而調(diào)頻信號則由載波的 頻率 攜帶信號的信息。3．調(diào)幅過程在頻域相當(dāng)于 頻率搬移 過程，調(diào)幅裝置實質(zhì)上是一個乘法器。工程測量可分為 靜態(tài)測量 和 動態(tài)測量 。測量結(jié)果與被測真值之差稱為測量誤差。5．確定性信號可分為周期信號和非周期信號兩類，前者頻譜特點是 離散的 ，后者頻譜特點是連續(xù)的。6．繪制周期信號的單邊頻譜圖，依據(jù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 傅氏三角級數(shù)中的各項系數(shù) ，