機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)試題及答案(參考版)
2025-06-29 17:30本頁面
【正文】 頻率:, 幅值:150 調(diào)制信號的頻譜 調(diào)幅波的頻譜。（第1小題10分、第2小題5分共15分）解： 頻率:10KHz,幅值100。（第1小題7分、第2小題3分共10分）解：(1) 103 S (2) （第1小題10分、第2小題5分共15分）: 已知調(diào)幅波其中試求：(1) 所包含的各分量的頻率及幅值。 （2）由（1）可得調(diào)幅波和調(diào)制信號分別如下：（第1小題7分、第2小題3分共10分）: 已知RC低通濾波器，=1kΩ,=1μF,試：(1) 確定該濾波器的、。（2）繪出調(diào)制信號與調(diào)幅波的頻譜。 15分)：∵低通濾波器的截止頻率Wc2=2fc2=2?而輸入信號Hx=100sin100t的頻率Wx=1000HzWc2 ，所以低通濾波器相當(dāng)于積分器，Hy==109 =1010sin（1000t900）4．解：見課本101頁，圖319 動態(tài)應(yīng)變儀方框圖，以及各波形圖磁電式速度傳感器線圈平均直徑D=25mm，氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6000Gs，如傳感器的靈敏度S=600mv/cm/s，則工作線圈匝數(shù)應(yīng)為多少？（7分）已知調(diào)幅波xm(t)＝(100 + 30 cosΩt +20 cos3Ωt )cosωct ，其中f c =10KHz，fΩ=500Hz 。 （7分）（1）在下圖中寫出動態(tài)應(yīng)變儀所包含的各個電路環(huán)節(jié)。 如使幅值誤差不大于10%，則∣ A(w)1∣≤， ≤A(w)≤1/2ζ≤， ∴1/≤ζ≤1/, ~。 （12分）， 兩邊拉氏變換得 ， ，, 2.：對于二階系統(tǒng)：當(dāng)w=wn時，A(w) =1/2ζ，=90。(2) 求x(t)的自相關(guān)函數(shù)Rx (τ) 。2μm時，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？（ε0 = 1012 F/m）（12分）四．計算題（40） ， 兩邊拉氏變換得 ， ，, 2. x(f)=x(t)ej2ftdt= [e(j2f1)]=則│x(f)│= (f)=arctg(2f)頻譜圖如上：(2) Rx()=x(t)x(t+)dt==e=eτ：（1）∵S== =109F/m ∴當(dāng)=2Hm時， =S?=109F/m（2106m） =+1015F（2）讀取儀表的變化格數(shù)為： *2*10151012S1?S2=1031005*2 =10（格）試證明一階線性測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為并推倒出它的幅頻特性和相頻特性的表達(dá)式。2μm，求電容的變化量。(2) 求x(t)的自相關(guān)函數(shù)Rx (τ) 。四、計算題（共40分）試計算一階低通RC濾波器的頻率特性函數(shù)，并推導(dǎo)出濾波器的截止頻率。傳遞函數(shù)與脈沖響應(yīng)函數(shù)是一對拉氏變化對，頻率響應(yīng)函數(shù)與脈沖響應(yīng)函數(shù)是一對傅立葉變化對。測量裝置的動態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述有哪三種，請簡要說明它們怎樣計算、各自優(yōu)點及之間的關(guān)系。記不失真測試系統(tǒng)的輸入為x(t),輸出為y(t)不失真, 即輸出只可放大S倍和延時時刻, 即應(yīng)對該式左、右分別作傅氏變換，有: 即: 答：相鄰相同，相對相反。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。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公約數(shù)。周期信號的頻譜是離散的。直流電橋的和差特性是什么，請簡要加以說明。周期信號的頻譜具有哪三個特點,并簡要加以說明。答：一般步驟：1）對系統(tǒng)建模，2）求拉氏變換3）求傳遞函數(shù)4）求頻率響應(yīng)函數(shù)、幅頻特性和相頻特性；6）畫相應(yīng)的圖形并分析改進(jìn)之。根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，任何多項式相除都可以化簡為一次式和二次式組合而組成。式中A0、τ0 均為常量。測試裝置2個環(huán)節(jié)的串聯(lián)后的頻率響應(yīng)函數(shù)與它的2個組成之間的關(guān)系是什 么？為什么所有的系統(tǒng)都可以由一階和二階系統(tǒng)來組成？按一階系統(tǒng)為例，簡述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟，并簡要說出一階系統(tǒng)的特性。二階系統(tǒng)圖形有幾個關(guān)鍵點，對它進(jìn)行討論，并考慮最左最右的趨勢。它們之間的關(guān)系分別是拉氏變換對和傅立葉變換對關(guān)系。實現(xiàn)：電阻平衡，電容平衡。交流電橋達(dá)到平衡時必須滿足的條件是什么？如何來實現(xiàn)交流電橋的平衡？簡要說明如何求解測試裝置動態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述的3個函數(shù)，它們之間有何內(nèi)在關(guān)系？以二階系統(tǒng)為例，簡述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟，并簡要說出二階系統(tǒng)的特性。簡述調(diào)幅波的特點。）偶函數(shù)2），3）,4）當(dāng)t=0時，Rx(t)的值最大，并等于信號的均方值 yx2 5）同頻率，丟失相位信息。所以dR/R=λEε，S≈λE。：相同之處在于：都是將被測量的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化，且dR/R=(1+2H)ε+λEε,其中H為材料的泊桑比，E為材料的彈性模量，(1+2H)ε是由幾何尺寸變化引起的阻值變化，λEε是由電阻率的變化引起的阻值變化。（1） 中間轉(zhuǎn)換電路（信號調(diào)理電路）：作用是將傳感器的輸出信號 進(jìn)行傳輸、放大和轉(zhuǎn)換，使其適合顯示、紀(jì)錄、數(shù)據(jù)處理。（10分）傳感器：在測試系統(tǒng)和被測試對象之間建立了一定的連接關(guān)系，它直接感受被測量并將其轉(zhuǎn)換成電信號。則，即實現(xiàn)不失真測量的基本條件為A(ω)= A0 =常數(shù)，φ(ω)=τ0ω４、 說明測試系統(tǒng)的構(gòu)成及各組成部分的作用。3．答：對一個測試裝置，其輸出y(t)和輸入x(t)滿足 y(t)=A0x(tτ0)。作用：調(diào)制的目的：使緩變信號便于放大和輸出。1. (1) 靈敏度(2) 響應(yīng)特性 (3) 線性范圍 (4) 穩(wěn)定性 (5) 精確度 (6) 測量方式等2．調(diào)制：就是使一個信號的某些參數(shù)在另一個信號的控制下而發(fā)生變化的過程。兩信號同頻率相關(guān)，不同頻不相關(guān)；直流電橋的和差特性是電阻值變化：相鄰相反，相對
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