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機(jī)械工程測試技術(shù)習(xí)題大全及答案(參考版)

2025-06-29 17:31本頁面
  

【正文】 第 80 頁 共 80 頁。解:時域采樣脈沖序列 的采樣序列為 當(dāng)采樣頻率時,則采樣間隔 所以 可見不同頻率的信號經(jīng)過相同頻率采樣,其結(jié)果卻不一樣了。,采樣頻率。根據(jù)巴塞伐爾定理: 則有: ,若輸出信號與輸入信號波形相同,并且輸入的自相關(guān)函數(shù)和輸入輸出的互相關(guān)函數(shù)的關(guān)系式為如下圖所示,試說明該系統(tǒng)起什么作用?解:因為與的波形形狀相同,可設(shè) 式中,為常數(shù)。 解:因為所以根據(jù)定義:所以 。解:設(shè)則的自相關(guān)函數(shù)可表示為 因為則 所以 ,輸入為,輸出為。的相位差。根據(jù)同頻相關(guān),不同頻不相關(guān)的原則,在互相關(guān)函數(shù)中將僅存基頻成分。并說明理由。對應(yīng)的信號幅值為,兩信號相位差φ。因為圖中圖形為非偶函數(shù)圖形,且最大,所以,該圖形是互相關(guān)函數(shù)的圖形。解:由上例知 并且,的傅立葉變換為 兩信號在時域中的乘積的傅立葉變換,等于該信號的傅立葉變換在頻域中的卷積,即: 所以,該信號的自譜為: 其自譜如下圖所示,則當(dāng)時,求的表達(dá)式(式中,為 的直流分量)。解:因為并且例4. 已知某信號的自相關(guān)函數(shù)為,求它的自功率譜密度函數(shù) 。解:(1)由于為周期不衰減的函數(shù),則原信號應(yīng)為同頻率的正弦信號,即。112. 013. 014.;均方值;頻率;相位17.18.;混疊;誤差典型例題。,其帶寬將變?yōu)椋撸撸?,因此無論采樣頻率多高,將不可避免地發(fā)生___從而導(dǎo)致___。,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為___。17采樣定理的表達(dá)式是___,其目的是為了避免信號在頻域內(nèi)發(fā)生混疊現(xiàn)象。=0時,信號的自相關(guān)函數(shù)值為___,它也等于信號x(t)的___。,H(f)為系統(tǒng)的頻響函數(shù),則它們間的關(guān)系式滿足:=___。,其互相關(guān)函數(shù)=___。,為了避免發(fā)生混疊,時域中采樣間隔應(yīng)小于___s。 ,是為了防止___,其上截止頻率與采樣頻率之間的關(guān)系應(yīng)滿足關(guān)系式為___。,由于它反映的是___的平方,因此其頻域結(jié)構(gòu)特征更為明顯。,則該信號的均方值=___。2. 信號x(t)的自相關(guān)函數(shù)的定義式是=___互相關(guān)函數(shù)的定義式是=___。A. x(t)的傅氏變換 B. x(t)的自相關(guān)函數(shù)的傅氏變換(t的幅值譜Z(f)相等(t)和y(t)的互譜是( )。,幅值上連續(xù) 、幅值上都離散C. 時間上連續(xù),幅值上量化 、幅值上都連續(xù)( )。A B. C. D.,則該信號的均方根值為( )。A. B. C. D.( )。A. B.C. D.,其互相關(guān)函數(shù)為( )。 B. 模擬信號 ( )。 B. 采樣間隔太寬C. 記錄時間太短 D. 采樣間隔太窄、信噪比越大,則噪聲的強(qiáng)度( )。 ,采樣頻率越高,當(dāng)保持信號的記錄的時間不變時,則( )。 ( ),余弦函數(shù)的自相關(guān)函數(shù)是( )。 ( )函數(shù)。缺點是記錄信號的上限頻率受調(diào)制頻率的限制,一般工作頻帶在0~100kHz左右。不宜記錄50Hz以下的低頻信號。解:DR方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,工作頻帶寬(50Hz~1MHz)。為補(bǔ)償重放磁頭的這種微分特性,重放放大電路必須具有積分放大特性。由以上結(jié)果可知七次諧波分量已經(jīng)很微弱了,近似用基波、三次諧波、五次諧波的合成來表示記錄波形時其表達(dá)式為 ,為什么?解:當(dāng)磁帶經(jīng)過重放磁頭時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 (N是線圈匝數(shù))由于磁通Ф(t)正比于磁帶上的剩磁感應(yīng)強(qiáng)度,也正比于記錄時的信號電流i(t),所以,感應(yīng)電動勢e(t)與信號電流i(t)的微分有關(guān)。由于: 可計算出各次諧波分量的幅值。,試分析記錄結(jié)果。例10. RC有源濾波器如下圖所示,求其頻率特性,截止頻率、放大倍數(shù),并說明濾波器的性質(zhì)。從響應(yīng)曲線可知:當(dāng)t=τ時,;t=5τ時,;當(dāng)t5τ時,%,說明輸出信號已趨穩(wěn)定,把定義為信號的建立時間,而低通濾波器的帶寬為:,所以 常數(shù)濾波器的帶寬愈窄,則選擇性愈好,但是對信號的響應(yīng)時間將延長。解:下圖所示是一階RC低通濾波器的構(gòu)成及其對階躍輸入響應(yīng)的曲線。解:由于: 當(dāng)時,則有 ,其頻率覆蓋范圍為(11Hz~35Hz)求出其中心頻率和帶寬。則其頻譜如下圖所示。畫出頻譜圖。解:圖(a)中,臥式橋的輸出電壓為 圖(b)中,立式橋的輸出電壓為 由此可知,當(dāng)時,得,在忽略了高階無窮小之后,兩電橋的輸出電壓是一樣的,均為,不同之處是:立式橋有非線形誤差,而臥式橋沒有,所以臥式橋更精確。為應(yīng)變片,為固定電阻。應(yīng)變值,電橋供橋電壓。其貼片及組橋方法如下圖所示。要提高靈敏度只能將雙臂電橋改為全橋聯(lián)接。試問,在半橋雙臂上各串聯(lián)一片的情況下,是否可以提高靈敏度?為什么?答:不能提高靈敏度。而且,可互不干擾地進(jìn)行測量。當(dāng)受方向上的作用力時,貼片位置處是應(yīng)變片零點,而貼片位置處是應(yīng)變極點,而且受拉應(yīng)變,受壓應(yīng)變。解:由于八角環(huán)在受方向上的作用力時,貼片位置處是應(yīng)變極點(應(yīng)變值最大),而貼片位置處是應(yīng)變零點(應(yīng)變值近似為零)。(設(shè)電橋激勵為,電橋輸出為)解:正確的接橋方法如下圖所示。;相位跳變;相敏檢波,為負(fù)時與載波反相位180176。,磁帶記錄儀的使用頻率范圍是___,X—Y函數(shù)記錄儀的使用頻率范圍___。、___和___組成。,低頻振子___采用___,高頻振子___采用___。=,并且記錄正弦信號的頻率不大于固有頻率的___倍時,記錄信號的幅值誤差將不大于___。,而RC積分電路實際上是一種___濾波器 。:(A)倍頻程濾波器,(B)1/10倍頻程濾波器,(C)1/3倍頻程濾波器。,則其選擇性越___。、下截止頻率間的關(guān)系是___。 ,在___條件下可作為___用,在___條件下,可作為微分器用。,既能恢復(fù)信號電壓的___,又能反映其___。,調(diào)幅裝置實際上是一個___,典型的調(diào)幅裝置是___。,而調(diào)頻信號則由載波的__攜帶信號信息。___,改善___,進(jìn)行___補(bǔ)償。 —Y函數(shù)記錄儀二、填空題,在壓應(yīng)變時,假如已調(diào)波與載波相同,則在拉應(yīng)變時,已調(diào)波與載波___,因而可利用___作比較基準(zhǔn)進(jìn)行___。( )~ ~30 ~100,用上限頻率為300的放大器作回放信號的放大,為了使放大后的信號不失真,應(yīng)采用方法是( )。 C. 冷卻 ,再現(xiàn)場記錄實驗數(shù)據(jù)時應(yīng)選用( )。 26. 光線示波器的振子的固有頻率越高,其電流靈敏度( )。 、相頻失真,應(yīng)使玄遠(yuǎn)的振動子滿足條件( )和( )。 C. 恒帶寬 D. 恒帶寬比,因此當(dāng)分析的頻率范圍越高時它的分辨率( )。 B. 越慢 C. 不變,則其上截止頻率為( ),其中心頻率為( )。A. C./2 ,經(jīng)過一截止頻率為2000的理想低通濾波器后的輸出量為( )。 、下截止頻率為,中心頻率則它們的關(guān)系是( )。,但使相移增加、相頻都得到改善( )。 ( )而成的。A.(100010)~(1000+10)(1000+100)~(1000+100)C. (1000-100)~(1000+100)( )?! ?       ,相敏檢波的作用是( ?。?。A. B. C. D.( ?。? ,輸出信號最高頻率為。 ,電橋靈敏度將( )。解:采用雙距測厚方法,原理如下圖所示??蓽y量被測軸轉(zhuǎn)速。當(dāng)凸輪接近霍爾元件時,磁路磁阻減小,磁通變大;而在接近齒凹時,磁阻增大,磁通和磁感應(yīng)強(qiáng)度減小。問輸出電壓可達(dá)到多少毫伏?解:霍爾元件的輸出電勢 ,并說明其工作原理。磁電式傳感器也屬于發(fā)電式傳感器,但它是一種結(jié)構(gòu)型的而非物性形的。?解:參量式傳感器,如電阻應(yīng)變式,電感式和電容式等它們都是無源器件,需要外加電源,通過改變電阻、電感、電容等物理參數(shù)產(chǎn)生正比于被測量的電信號輸出。(2) 電容傳感器的輸出靈敏度?解:(1)設(shè)為輸入阻抗,為反饋阻抗, 根據(jù)運放原理 (2)根據(jù)傳感器輸出靈敏度定義:,則 常數(shù)=3200N/m,測得其固有頻率,欲將減為,則彈簧剛度應(yīng)為多少?能否將此類結(jié)構(gòu)傳感器的固有頻率降至1Hz或更低?解:(1) 所以 即 (2)若將固有頻率降低至1Hz,則。試求:當(dāng)被測加速度為a=,電荷放大器的輸出電
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