2.二阶系统的主要特征参数有和。
3测试装置的特性可分为和。
4.电容式传感器有、、 3种类型，类型灵敏度最高。
5极距变化型的电容传感器存在非线性度，为了改善非线性度及提高传感器的灵敏度，通常采用的形式。
6.非周期信号可以分为和。
7、信号的有效值又称为，有效值的平方称为，它描述测试信号的强度。
8，交流电桥的平衡条件：。
9满足测试装置不失真的频域条件是和。
10.带通滤波器的通带越窄，则其选择性越。
二，选择题
1、时域信号，当持续时间延长时，则频域中高频成分（）
A，不变B增加C减少D变化不定
2、将时域信号进行时移，则频域信号会（）
扩展压缩不变仅有相移
3、测试装置的频率响应函数是装置动态特性在（）中的描述。
频率域时域幅值域复数域
4、用常微分方程描述的系统称为（）系统
相似线性物理力学
5、二阶系统的阻尼比越大，则其对阶跃输入时的响应曲线超调量（）
A越小B越大不存在无关
6、为了使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度，应选用（）放大器
电压电荷微分积分
7、电涡流传感器是利用（）材料的电涡流效应工作。
金属导电半导体非金属以上都不对
8、在动态测试中，电桥的输出量通常采用（）
电阻量电流量电压量电感量
9、直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将（）
增大减小不变变化不定
10、调制可以看成是调制信号与载波信号（）
相乘相加不变变化不定
三、问答题
1、电阻式应变片与半导体应变片的工作原理相同吗？若不同，请指出各自工作原理。
2、选用传感器应注意哪些问题？
四、计算题
1、求周期信号x (t )=0.5cos10t +0.2cos(100t −45︒)通过传递函数为H (s )=1/(0.005s +1)的装置后得到的稳态响应。
解：1()
10.005H j ωω=
+，()A ω=()arctan(0.005)ϕωω=-
该装置是一线性定常系统，设稳态响应为y (t )，根据线性定常系统的频率保持性、比例性和叠加性得到
y (t )=y 01cos(10t +ϕ1)+y 02cos(100t −45︒+ϕ2) 其中
0101(10)0.50.499y A x ==≈，1(10)arctan(0.00510) 2.86ϕϕ==-⨯≈-︒
0202(100)0.20.179y A x ==≈，
2(100)arctan(0.005100)26.57ϕϕ==-⨯≈-︒ 所以稳态响应为()0.499cos(10 2.86)0.179cos(10071.57)y t t t =-︒+-︒
2、一压电式压力传感器的灵敏度S =80nC/MPa ，把它和一台灵敏度调到0.005V/nC 的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一灵敏度已调到25mm/V 的光线示波器上记录，（1）试绘出这个测试系统的框图（2）并计算其总的灵敏度（3）当压力变化为3MPa 时，示波器上的偏移量是多少？
3、车床加工零件外圆表面时常产生振纹，表面振纹主要是由转动轴上齿轮的不平衡惯性力使主轴箱振动而引起的。
振纹的幅值谱A(f) 如下图a）所示，主轴箱传动示意图如下图b)所示。
传动轴1、2、3上的齿轮齿数分别为z1=30,z2=40,z3=20,z4=50,传动轴转速n1=2000(r/min) ，试分析哪一根轴上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响大？为什么？
一、填空题
1、影响一阶装置动态特性参数是，原则上希望它是。
2、为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和。
3、常用的压电材料有，，。
4、在信号处理中，采样定理的定义是。
5、确定性信号可以分为信号和信号。
6、根据电容器变化的参数，电容式传感器可以分为、
和。
7、周期信号的频谱是频谱。
8、直流电桥的平衡条件是。
9、带通滤波器的中心频率f0与上下截止频率的关系是。
10、满足测试装置不失真测试的频域条件是和。
三、简答题
2、极距式变化型电容式传感器的工作原理是怎样的？请叙述其输入输出表达式，灵敏度表达式和应用场合？
四、计算题
1、用一个时间常数为0.35s 的一阶装置去测量周期分别为1s 、2s 和5s 的正弦信号，问稳态响应幅值误差将是多少？
解：设一阶系统1()1
H s s τ=+，1()1H j ωτω=+
()()A H ωω===，T 是输入的正弦信号的周期 稳态响应相对幅值误差()1100%A δω=-⨯，将已知周期代入得
58.6%1s 32.7%2s 8.5%5s T T T δ=⎧⎪≈=⎨⎪=⎩
2、求被截断的余弦函数0cos ωt (见图1-26)的傅里叶变换。
西南科技大学往年真题
图1-26 被截断的余弦函
数
t t
T -T T
-T x (t )
w (t )
1
0 0 1 -
解：0()()cos(2)x t w t f t =π
w (t )为矩形脉冲信号
()2sinc(2)W f T Tf =π ()
002201cos(2)2j f t j f t f t e e πππ-=+ 所以002211()()()22
j f t j f t x t w t e w t e -=+ππ 根据频移特性和叠加性得：
000011()()()22
sinc[2()]sinc[2()]
X f W f f W f f T T f f T T f f =-++=-++ππ
可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二，各向左右移动f 0，同时谱线高度减小一半。
也说明，单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限
宽。
f
X (f ) T f 0 -f 0 被截断的余弦函数频谱
3、用一时间常数为2s的温度计测量炉温。
当炉温在200～400℃，之间，以150s为周期，按正弦规律变化时，温度计输出的变化范围是多少?。
