【正文】 5．確定性信號(hào)可分為周期信號(hào)和非周期信號(hào)兩類，前者頻譜特點(diǎn)是 離散的 ，后者頻譜特點(diǎn)是連續(xù)的。工程測(cè)量可分為 靜態(tài)測(cè)量 和 動(dòng)態(tài)測(cè)量 。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(shí)質(zhì)上是一個(gè)乘法器。1．將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高 靈敏度 ，改善非線性，進(jìn)行 溫度 補(bǔ)償。應(yīng)變值，電橋供橋電壓。其貼片及組橋方法如圖所示。解：一個(gè)周期內(nèi)的表達(dá)式為：（2’）因?yàn)闉榕己瘮?shù)，所以， （1’）（2’）出此得的三角函數(shù)形式傅里葉級(jí)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。（）四、計(jì)算題（共20分，每小題10分）。（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(qiáng)，也便于傳輸。（1’）？為什么要調(diào)制？（5分）答：所謂調(diào)制，就是在調(diào)制信號(hào)（測(cè)試信號(hào)）的控制下，使載波信號(hào)（工作信號(hào)）的某些參數(shù)（如幅值、頻率、相位）發(fā)生變化的過程。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋連接。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。（設(shè)激勵(lì)為，輸出為）。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’）③ 各頻率分量的譜線高度表示該諧波的幅值或相位角。（2’）？（6分）答：① 周期信號(hào)的頻譜是離散的。10．二階裝置引入合適阻尼的目的是（C）。C．90176。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(shí)，應(yīng)變片的方向與主應(yīng)力方向應(yīng)該相交成（A）176。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．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(hào)。A．增大 B．減少 2．調(diào)制可以看成是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)(A)。其幾何意義是 把原函數(shù)圖像平移至位置處 。，常用的實(shí)驗(yàn)方法是頻率響應(yīng)法和 階躍響應(yīng)法。7．信號(hào)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(cè)試信號(hào)的強(qiáng)度(信號(hào)的平均功率)。5．調(diào)幅信號(hào)由載波的 幅值攜帶信號(hào)的信息，而調(diào)頻信號(hào)則由載波的 頻率 攜帶信號(hào)的信息。 靈敏度 ，改善非線性，進(jìn)行 溫度 補(bǔ)償。工程測(cè)量可分為 靜態(tài)測(cè)量 和 動(dòng)態(tài)測(cè)量 。35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)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。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。3已知信號(hào)，求信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)，并畫出自功率譜（雙邊幅值譜）。2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。2求頻率相同的單位方波和正弦波的互相關(guān)函數(shù)。 （2）畫出載波與調(diào)幅波的雙邊頻譜圖。（1）求單臂電橋的輸出電壓及其靈敏度。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(cè)量電路的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度（格／mV）在時(shí)，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。（1）用簡(jiǎn)圖說明該傳感器的結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)要說明其作用原理；（2）兩個(gè)線圈通常應(yīng)該接在什么電路中？用圖說明如何接法。1哪些傳感器可選作小位移傳感器？1渦流傳感器測(cè)量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是什么？渦流式傳感器能否測(cè)量大位移量？為什么？1電渦流傳感器除了能測(cè)量位移外，還能測(cè)量哪些非電量？1電渦流傳感器能否測(cè)量塑料物體移動(dòng)的位移？若能測(cè)量理由是什么？不能測(cè)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(cè)量了。求其對(duì)周期信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。求指數(shù)衰減振蕩信號(hào)的頻譜。求指數(shù)函數(shù)的頻譜。（ ）（四）簡(jiǎn)答和計(jì)算題求正弦信號(hào)的絕對(duì)均值μ|x|和均方根值xrms。（ ）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。（ ）A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，則量化誤差越小。（ ）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。（ ）互相關(guān)函數(shù)是偶實(shí)函數(shù)。（ ）2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)。 （ ）頻率分辨力越高，則泄漏誤差越小。 （ ）1帶通濾波器的波形因數(shù)值越大，其頻率選擇性越好。（ ）1平衡純電阻交流電橋須同時(shí)調(diào)整電阻平衡與電容平衡。（ ）1渦流式傳感器屬于能量控制型傳感器（ ）1壓電加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。（ ）1幅頻特性是指響應(yīng)與激勵(lì)信號(hào)的振幅比與頻率的關(guān)系。（ ）傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。（ ）在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，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)。（ ）隨機(jī)信號(hào)的頻域描述為功率譜。（ ）非周期信號(hào)的頻譜一定是連續(xù)的。（1）＝ （2）2倍 （3）（~）倍 （4）（三）判斷對(duì)錯(cuò)題（用√或表示）各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程一定是平穩(wěn)隨機(jī)過程。（1）＝ （2） （3） （4）2伺服式記錄儀的特點(diǎn)是 。（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(hào)，應(yīng)后續(xù) 電路。（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）相乘 （2）相除 （3）相加 （4）相減電路中鑒頻器的作用是 。為電橋的電源電壓。（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。（1） （2） （3） （4）1光電倍增管是利用 效應(yīng)制成的器件。（1）固有頻率 （2）阻尼比 （3）靈敏度 （4）壓電常數(shù)1在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是 傳感器。（1）非線性 （2）線性 （3）反比 （4）平方1半導(dǎo)體式應(yīng)變片在外力作用下引起其電阻變化的因素主要是 。（1）本身物理性質(zhì) （2）體積大小 （3）結(jié)構(gòu)參數(shù) （4）電阻值不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是 。（1） （2） （3） （4）電阻應(yīng)變片的輸入為 。（1）零階 （2）一階 （3）二階 （4）高階一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是 。（1） （2） （3）（4）一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，超調(diào)量 。（1）靈敏度 （2）線性度 （3）回程誤差 （4）阻尼系數(shù)從時(shí)域上看，系統(tǒng)的輸出是輸入與該系統(tǒng) 響應(yīng)的卷積。4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。4最常用的功率譜估計(jì)方法為 。4 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。4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) ，τ174。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)使采樣頻率滿足采樣定理即 。3為了識(shí)別信號(hào)類型，常用的信號(hào)分析方法有 、和 。3為信號(hào)的 沿頻率軸的分布，稱為 。3若某一信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)為，則該信號(hào)的均方值為= ，均方根值為xrms= 。∞時(shí)Rx(τ) 。3如果一個(gè)信號(hào)的最高頻率為50Hz，為了防止在時(shí)域采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，采樣頻率應(yīng)該大于 Hz。為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有 、 和 。2驅(qū)動(dòng)振動(dòng)子轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力是由被記錄信號(hào)電流通過振動(dòng)子線圈所產(chǎn)生的 。2RC低通濾波器中RC值愈 ，則上截止頻率愈低。2調(diào)頻是利用信號(hào)電壓的 控制一個(gè)振蕩器，使其輸出為等幅波，而 與信號(hào)電壓成正比。信號(hào)調(diào)幅波可以看作是載波與調(diào)制波的 。2在橋式測(cè)量電路中，根據(jù)工作時(shí)阻抗參與變化的 可將其分為半橋與全橋測(cè)量電路。電橋的作用是把電感、電阻、電容的變化轉(zhuǎn)化為 輸出的裝置。1磁電式速度計(jì)的靈敏度單位是 。1壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式： 放大器和 放大器，后接 放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)度的限制。1金屬電阻應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的物理基礎(chǔ)的區(qū)別在于：前者利用 引起的電阻變化，后者利用 變化引起的電阻變化。1一個(gè)理想的測(cè)試裝置，其輸入和輸出之間應(yīng)該具有 關(guān)系為最佳。此時(shí)，系統(tǒng)的頻率特性為 。為了獲得測(cè)試信號(hào)的頻譜，常用的信號(hào)分析方法有 、 和 。某一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為，輸入信號(hào)，則輸出信號(hào)的頻率為 ，幅值 ，相位 。描述隨機(jī)信號(hào)的時(shí)域特征參數(shù)有 、 、 。周期信號(hào)的頻譜具有三個(gè)特點(diǎn)： ， ， 。這些物理量就是 ，其中目前應(yīng)用最廣泛的是電信號(hào)。 （a） （b） （c）答：（1）渦流傳感器（2）（a）測(cè)轉(zhuǎn)速，（b）測(cè)材料的厚度，（c）計(jì)數(shù)（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)4. 已知某位移傳感器的位移測(cè)量值右側(cè)表所列，其擬合直線為，試問：01020304050此擬合直線能否滿足線性誤差小于5%的要求？(4分)答：根據(jù)已有擬合直線，計(jì)算當(dāng)取不同值時(shí)，對(duì)應(yīng)的值及誤差為：當(dāng)時(shí)， ， 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 所以，最大誤差出現(xiàn)在當(dāng)時(shí)，此時(shí)誤差線性誤差為，故此擬合直線能滿足線性誤差小于5%的要求。圖中被測(cè)物體2均為金屬材料制成，1為傳感器。下圖為周期方波在不同階次諧波逼近波形，請(qǐng)問，基波頻率為 250Hz ，圖 a 逼近中諧波階次更高。而當(dāng)在范圍內(nèi)時(shí)，相頻曲線可以近似認(rèn)為是一條起自坐標(biāo)系原點(diǎn)的斜線。 對(duì)于一個(gè)二階系統(tǒng)來(lái)說，在的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的幅頻特性接近一條直線，其幅值變化不超過10%，但從相頻曲線上看，曲線隨阻尼比的不同劇烈變化。試畫出該加速度測(cè)量系統(tǒng)的方框圖，并計(jì)算系統(tǒng)總靈敏度。(2) 若供橋電壓為8V，應(yīng)變片R1和R3產(chǎn)生應(yīng)變?yōu)?50με（1με＝1106），問電橋輸出電壓是多少？ (8分)解：4．利用壓電式傳感器組成加速度測(cè)量系統(tǒng)。3．某等截面梁（）受單向拉力F作用，如下圖所示。所以該濾波器的時(shí)間常數(shù)最大取為。（2） 若矩形脈沖幅度和寬度保持不變，周期變?yōu)闀r(shí)，其帶寬為 4000 Hz、譜線間隔為 500 Hz，頻譜最大幅度為 。其中周期矩形脈沖的周期為，脈沖寬度為。A應(yīng)變式傳感器 B電感式傳感器 C電容式傳感器 D壓電式傳感器20．動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀中相敏檢波電路的作用是 B 。A B C D 18．屬于物性型傳感器為 D 。A頻率響應(yīng) B脈沖響應(yīng) C傳遞函數(shù) D任意輸入響應(yīng)16．以下 C 的頻譜為連續(xù)頻譜。A． B． C． D．14．若瞬變信號(hào)的頻譜為，則信號(hào)(其中、均為正實(shí)常數(shù))的頻譜為 A 。A為