【正文】 ssZ sYsH ???? 1 1)( )()( ??? jjH ??? 1 1)( 2)(11)( ??? ??? A )()( 1 ???? ??? tg 2(a)： )()()()(2 sFskZsC s ZsZms ??? kcsmssH ??? 21)( 系統(tǒng)共振頻率 221 ??? ?? nr ? 為阻尼率 則 ??? jcmkjH ??? 21)( njnjH?????? 2)(1 1)( 2 ??? mkn ?2? 固有頻率 nmc?? 22? 阻尼率 2)/(1 /21)( n ntg ?? ????? ???? 222 )2(])(1[1)(nnA???? ?? ??? )(22 tfkxcm dtdxdt xd ??? 5 b）固有頻率 mkn?? 阻尼振蕩頻率 21 ??? ?? nd 系統(tǒng)共振頻率 221 ??? ?? nr ? ? 阻尼率 3. 1) 測速傳感器等效電路如圖 L,RL 為傳感器的電感和電阻； Rg 為相連的放大器輸入電阻。） (4 分 ) （ b）用四片 K= ，供橋電壓為 5V，4321 RRRR ??????? ， R1=R2=R3=R4=120Ω，求最大全橋輸出電壓為 Umax=6mV時，構(gòu)件的應變應為多少με。要求在其外圓柱面上貼八個應變片，構(gòu)成一能抗彎并能進行溫度補償測量橋路。 (8分 ) 3 6． 掛接在 IEEE488接口總線上的器件按它們的作用不同可分為講者，聽者，控者三類器件，分別解釋何為講者器件，聽者器件，控者器件，在該總線上三者之間的關(guān)系有何規(guī)定？（ 6分） 7. 在測量系統(tǒng)靜態(tài)標定數(shù)據(jù)處理時，我們常采用最 小二乘法求系統(tǒng)的參考工作直線，請簡要說明最小二乘法的基本思想及在求參考工作直線時如何應用該方法。（ 6分） [解題步驟：（ 1）寫出其運動微分方程，畫等效電路 （ 2）求傳遞函數(shù)及頻率響應 （ 3）討論要求的系統(tǒng)參數(shù)值 ] 4． （ a）畫圖說明應變筒式測壓傳感器是如何進行溫度補償?shù)模浚?4分） （ b）簡述壓電式測壓傳感器是如何實現(xiàn)加速度補償?shù)?？?4分） 5． 欲測量某回路中一標稱值為 10??1%電阻器的功率損耗 P,可采用兩種方法進行，一是只測電阻器兩端的電壓 V,然后用公式 P=V 2/R計算功率損耗；二是分別測量電阻器兩端的電壓 V和流過電阻器的電流I,由公式 P=VI計算電阻器上的功率損耗。 [提示：單自由度二階強迫振動的運動微分方程為： )()/()/( 22 tfkxdtdxcdtxdm ??? ,其中 m為質(zhì)量， c為阻尼， nmc ?? 2/? ] （ 4分） (b）說明ω n、ω d、ω r、 k、 m（各量值的物理意義及其相互間的函數(shù)關(guān)系。 d. 2121222 2210 )( xxy xxa ??? ?? 10．半導體應變片在測量某一構(gòu)件應變時，其電阻相對變化是由（ ）來決定的 ； ； ； d. 泊松比的變化 2 三．測量系統(tǒng)基本知識題（ 50分） 1．試證明一階線性測量系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)為 ?? jtjH ?? 1 1)( 并推倒出它的幅頻特性和相頻特性的表達式。 b. 212 2210 )( xxy a ??? ?? 。 7．將時域信號進行時移，則該信號對應的頻域信號將會產(chǎn)生（ ） ； ； 。 a. 450 ； ； ； 5．壓電材料按一定方向置放在電場中，其幾何尺寸發(fā)生變換，稱為（ ）效應 a. 壓電效應； ； ； 6．對某二階系統(tǒng)輸入周期信號 X(t)=A0sinω mt，則系統(tǒng)輸出信號有以下特性（ ）。 。（ ） 一 .選擇題 (共 15分，每題 ) 1．測量傳感器特別適宜于測量（ ） a. 靜態(tài)量； b. 準靜態(tài)量； c. 動態(tài)量； d. 三者均可以 2．不失真測量的條件除要求測量系統(tǒng)幅頻特性是常值外，其相頻特性要求滿足（ ） 。（ ） 9．時間常數(shù)表征一階系統(tǒng)的慣性，是過渡過程長短的度量 。（ ） 7．由于存在橫向效應，所以用金屬絲應變片單獨測定橫向應變時，其靈敏度比測定縱向應變要低。（ ） 5．對一個具有有限頻譜（ 0~fc）的連續(xù)信號采樣，若滿足 2fcTs? 1,采樣后得到的輸出信號能恢復為原來的信號。（ ） 3．頻率不變性原理是指線性測試系統(tǒng)的輸出信號的頻率總等于輸入信號的頻率。 1 機工測試題 一． 判斷題 .(本題共 10 分，對則打 “√”，不對則打“” ) 1．所謂并行傳送就是用數(shù)量等于數(shù)據(jù)字位數(shù)的多根數(shù)據(jù)線同時傳送數(shù)據(jù)。（ ） 2．振動子的固有頻率越高，其靈敏度也越高。 .( ) 4．一臺精密度高的儀器，當存在測量誤差時，多次重復測量的結(jié)果必定是集中、始終偏離正確位。（ ） [Ts 為采樣頻率 ] 6．交流電橋的輸出信號經(jīng)放大后，直接記錄就能獲得其輸入信號的模擬信號了。（ ） 8．在常系數(shù)的線性系統(tǒng)中，當初始條件為零時，系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為傳遞函數(shù)。（ ） 10． GPIB中采用了字節(jié)并行字位串行的信息傳遞方式。 。 3．壓電式傳感器最好采用電荷放大器的原因是（ ） a. 使放大器的增益增大； ； ； 4．若給時間常數(shù)為 τ 的一階系統(tǒng)，輸入頻率為 ω =1/τ的正弦信號，則輸出與輸入相位差為 （ ）。 [注： ω mω n] 、頻率、相位皆不變； ，幅值、相位不變； 、相位改變，頻率不變； ，幅值、頻率 改變。 8．一般來說，測試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測量范圍（ ） ； ； ； 9．某間接測量的函數(shù)式為 y=a0x1x2, 則 y 的標準誤差為（ ） （式中 ? x1 、 ? x2 分別為直接測量量值x x2的標準誤差） . a. 212221 )( xxy ??? ?? 。 c. 212 22221210 )( xxy xxa ??? ?? 。（ 6分） 2． (6 分 ) (a)寫出理想二階線性系統(tǒng)的拉氏傳遞函數(shù)，并導出其幅頻和相頻的函數(shù)表達式。 [注：寫出物理意義及兩 個函數(shù)關(guān)系式或兩個以上關(guān)系式給全分 ] 3．為改善永磁式測速傳感器的動態(tài)特性，討論與其相連的放大器應具有何種要求。估算這兩種方案的電功率誤差，設 V和 I的測量結(jié)果為V=100?1%(V), I=10?1%(A)。（ 6分） 四．實驗技能題（ 25分） 1．簡述在“振動子幅頻特性測定”實驗中你采取何種措施來實現(xiàn)改變阻尼率β值的，其取值大小與β的定性關(guān)系是什么？（ 5分） 2.（ a）用一薄壁圓筒為彈性敏感元件，設計一應變式測力儀。（應變片的布貼位置可用圓筒的展開圖表示。（ 4分） 3． 用鎳鉻 — 鎳硅熱電偶測爐溫。 記 R=RL +Rg，根據(jù)基爾霍夫定律， )()()( tetRidttdiL ?? 1j 1)j(,1)( ???? ???HRLSSH )(1)()( teRtidttdiRL ?? ssH ???? 1 1)( R