机械工程测试技术试题及答案
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一、 填空题(20分,每空1分)1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。
2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。
3.将电桥接成差动方式习以提高 灵敏度 ,改善非线性,进行 温度 补偿。
4.为了 补偿 温度变化给应变测量带来的误差,工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻 桥臂上。
5.调幅信号由载波的 幅值携带信号的信息,而调频信号则由载波的 频率 携带信号的信息。
6.绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 傅氏三角级数中的各项系数 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 傅氏复指数级数中的各项系数 。
7.信号的有效值又称为 均方根值 ,有效值的平方称为 均方值2ψ ,它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。
8.确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是 离散的 ,后者频谱特点是 连续的 。
9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是 频率响应法 和 阶跃响应法 。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 0()x t t - 。
其几何意义是 把原函数图像平移至0t 位置处 。
二、 选择题(20分,每题2分)1.直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度将(C)。
A .增大B .减少 C.不变 D.变化不定2.调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。
A 相乘B .相加C .相减 D.相除3.描述周期信号的数学工具是(D)。
A .相关函数B .拉氏变换C .傅氏变换 D.傅氏级数4.下列函数表达式中,(B)是周期信号。
A .5cos100()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t t t ππ=+-∞<<+∞5.时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为(B)。
1、什么是测试装置的静态特性?常用哪几个特性参数来描述?答:测试装置的静态特性就是指在静态测量情况下描述实际测试装置及理想定常线性系统的接近程度。
常用的特性参数有灵敏度、线性度和回程误差等。
2、实现不失真测试的条件是什么?分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。
答:测试装置实现不失真测试的条件是A(ω)=A0=常数φ(ω)=-t0ω为满足上述条件,对于一阶装置,时间常数τ原则上越小越好,对于二阶装置一般选取ξ=0.6~0.8,ω=0~0.58ωn.3、调制波有哪几种?分别说明其含义,并指出常用的有哪两种。
答:调制波有调幅波、调频波和调相波三种。
载波信号的幅值受调制信号控制时,输出的已调波称为调幅波;载波信号的频率受调制信号控制时,输出的已调波称为调频波;载波信号的相位受调制信号控制时,输出的已调波称为调相波;常用的调制波有调幅波和调频波两种。
4、选用传感器时应考虑到哪些原则?答: 选用传感器时应考虑到以下原则:(1)灵敏度 (2)响应特性 (3)线性范围 (4)可靠性(5)精确度 (6)测量方法 (7)稳定性及其他5、电器式传感器包括哪几种,各自的工作原理如何? 答:包括电阻式、电感式、电容式三种。
电阻式传感器工作原理:把被测量转换为电阻变化的一种装置;电感式传感器工作原理:把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置;电容式传感器工作原理:把被测物理量转换为电容量变化的一种装置。
一、计算题1、求图中周期性三角波的傅里叶级数。
解:在x(t)的一个周期中可表示为x(t)={A +2A T 0t − T 02≤t ≤0 A −2A T 0t 0≤ t ≤T 02常值分量a 0=1T 0∫x (t )dt T 02−T 02 = 2T 0∫(A −2A T 0t )dt T020 = A 2 余弦分量的幅值a n =2T 0∫x (t )cosnω0tdt T 02−T 02 = 4T 0∫(A −2A T 0t )cosnω0tdt T020=4An2π2sin2nπ2= {4An2π2n=1,3,5,0n=2,4,6,正弦分量的幅值b n = 2T0∫x(t)sinnω0tdtT02−T02= 02、求传递函数为H(s)=51+0.001S的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t)。
机械工程测试技术考试题及答案一、选择题1.机床主轴的主要用途是: A. 固定工件 B. 固定刀具 C. 固定主轴箱 D.转动刀具和工件答案:D2.齿轮传动的优点是: A. 传动效率高 B. 传动平稳 C. 转速范围广 D. 传动比可调答案:A、B、C、D3.测量中一个刻度最小的量值称为: A. 分度 B. 标准量 C. 刻度 D. 分度带答案:A二、填空题1.若要进行精密测量,需要使用________测量工具进行测量。
答案:微型2.热处理是通过对材料进行加热和________控制来改变其组织和性能。
答案:冷却3.润滑油的主要作用是减少________和________之间的摩擦。
答案:金属、金属三、简答题1.请简要描述传动结构中的平面副和柱面副的区别与应用领域。
答:平面副是一个简单的副,由于平面的所有点只有两个不受约束的旋转自由度,因此平面副的应用广泛。
常见的平面副有滑动副、齿轮副等。
柱面副是由一个圆柱面接触和约束的副,它具有更高的刚度和承载能力,因此适用于承受大载荷和高速旋转的场合。
柱面副常用于轴承、齿轮传动等。
2.请简要介绍机械工程中常用的热处理方法,并说明其作用。
答:机械工程中常用的热处理方法包括淬火、回火、退火等。
淬火是将材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却,以使材料获得高硬度和韧性。
回火是将经过淬火的材料加热至较低的温度,然后冷却,在一定程度上降低材料的硬度和提高韧性。
退火是将材料加热到一定温度,然后缓慢冷却,以改变材料的组织结构,提高材料的可加工性和塑性。
四、论述题请论述机械工程测试技术在产品质量控制中的应用。
答:机械工程测试技术在产品质量控制中起着重要作用。
通过对产品进行各种性能指标的测试和检测,可以实时监测产品的质量状况,并对产品进行调整和改进。
测试技术可以通过检测产品的尺寸、形状、力学性能等方面的指标,来评估产品的质量水平。
通过合理选择和应用测试技术,可以有效地提高产品的质量控制水平,避免不合格品的出现,提高产品的竞争力和市场占有率。
机械工程测试技术试卷及答案Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-《机械工程测试技术基础》试题1一、 填空题(20分,每空1分)1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。
2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。
3.将电桥接成差动方式习以提高 ,改善非线性,进行 补偿。
4.为了 温度变化给应变测量带来的误差,工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。
5.调幅信号由载波的 携带信号的信息,而调频信号则由载波的 携带信号的信息。
6.绘制周期信号()x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 ,而双边频谱图的依据数学表达式是 。
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(信号的平均功率)。
8.确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是 ,后者频谱特点是 。
9.为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是 和 。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是:0()()x t t t δ*-= 。
其几何意义是 。
二、 选择题(20分,每题2分)1.直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度将( )。
A .增大B .减少 C.不变 D.变化不定2.调制可以看成是调制信号与载波信号( )。
A 相乘B .相加C .相减 D.相除3.描述周期信号的数学工具是( )。
A .相关函数B .拉氏变换C .傅氏变换 D.傅氏级数4.下列函数表达式中,( )是周期信号。
A .5cos100()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B .()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C .()5sin 2010cos10()x t t tt ππ=+-∞<<+∞ 5.时域信号的时间尺度压缩时,则其频带的变化为( )。
A .频带变窄、幅值增高B .频带变宽、幅值压低C .频带变窄、幅值压低D .频带变宽、幅值增高6.非线性度是表示定度曲线( )的程度。
一、选择题1、差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的____2__倍.2、信号有多种类型,从分析域上看,经典的分析方法有__时域法_和 __频域法_.3、压电式传感器的转换原理是利用晶体材料的__压电效应____。
4、传感器的静态特性中,输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比称为___灵敏度___。
6、信息与信号二者间关系是___信息在信号之中___。
7、当两信号的互相关函数在t 0有峰值,表明其中一个信号和另一个信号时移t 0时,相关程度___最高__。
8、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的___被测量__越小。
9、测试工作的任务主要是要从复杂的信号中提取(有用信号)10、时域信号的时移,则频谱变化为( 相移 )11、 记录磁带快录慢放,放演信号的频谱带宽(变窄,幅值增高)12、 用二阶系统作测量装置时,为获得较宽的工作频率范围,则系统的阻尼比应(接近1/√2 )13、 对二阶系统输入信号x (t)=A1sinw1t+A2sinw2t ,则系统稳态输出方程的通式为(A1'sin (w1t+φ'1)+A2'sin(w2t+φ2'))14、 概率密度函数提供了随机信号(沿幅值域分布)的信息15、 在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是(电涡流式)16、 只使在fe 1~fe 2间频率的信号通过,应采用(带通)滤波器17、 在选用振子时,除了使阻尼比接近0.7外,应使被测正弦信号的最高频率fm (≤(0.5-0.6) )振动子的固有频率fn18、 为使电缆的长度不影响压电式传感器的灵敏度,应选用(电荷)放大器。
19、 当τ→∞时,信号x(t )的自相关函数Rx(τ)呈周期性变化,说明该信号(含有周期成份)。
20、 正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息(丢失)21、 不能用确定的数学公式表达的信号是(随机)信号。
22、 非线性度是表示定度曲线(偏离其拟合直线)的程度.23、 自相关函数一定是(偶)函数。
一、填空(每空1份.共20分)1.测试技术的基本任务是获取有用的信息2.从时域看.系统的输出是其输入与该系统脉冲响应函数的卷积。
3.信号的时域描述.以时间(t) 为独立变量;而信号的频域描述.以频率f或)(ω为独立变量。
4.如果一个信号的最高频率为50Hz.为了防止在时域采样过程中出现混叠现象.采样频率应该大于 100Hz。
5.在桥式测量电路中.根据其激励电压(或工作电压或桥压或电源)的性质.可将其分为直流电桥与交流电桥。
6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于:前者利用导体机械形变引起的电阻变化.后者利用半导体电阻率的(或半导体压阻效应)变化引起的电阻变化。
7.压电式传感器是利用某些物质的压电效应而工作的。
8.带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1.其带宽B =12ccff-;若其带宽为1/3倍频程则fc2= 32 fc1。
9.属于能量控制型的传感器有电阻式传感器、涡电流传感器电容式传感器、电感式传感器等。
10. 根据载波受调制的参数不同.调制可分为调幅、调频、调相。
11. 相关滤波的工作原理是同频相关不同频不相关/同频检测原理12 测试装置的动态特性可以用传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数进行数学描述。
二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上.每题1分.共10分)1.不能用确定的数学公式表达的信号是 D 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机2.平稳随机过程必须 B 。
A 连续 B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均3.一阶系统的动态特性参数是 C 。
A 固有频率B 阻尼比C 时间常数D 灵敏度4.系统在全量程内.输入量由小到大及由大到小时.对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 A 。
A 回程误差B 绝对误差C 相对误差D 非线性误差5.电阻应变片的输入为 B 。
A 力B 应变C 速度D 加速度6. D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
机械工程测试技术试卷(答案)机械工程测试技术》2022至2023学年度第二学期期末(A)卷班级:________ 姓名:________ 学号:________题号得分评卷人一二三四五合计考生注意:答案须写在答题纸上,并注明题号,考试结束后将试卷连同答题纸一齐交)一、选择题1.信号是信息的(A)。
A。
载体 B。
描述 C。
形式 D。
数量表示2.描述周期信号的数学工具是(B)。
A。
相关函数 B。
傅氏级数 C。
傅氏变换 D。
拉氏变换3.瞬变信号x(t),其频谱X(f),则|X(f)|^2表示(B)。
A。
信号的一个频率分量的能量 B。
信号沿频率轴的能量分布密度 C。
信号的瞬变功率 D。
信号的功率4.不能用确定函数关系描述的信号是(C)。
A。
复杂的周期信号 B。
瞬变信号 C。
随机信号 D。
周期信号5.两个函数和,把运算式称为这两个函数的(C)。
A。
自相关函数 B。
互相关函数 C。
卷积 D。
互谱6.数字信号的特性是(B)。
A。
时间上离散、幅值上连续B。
时间、幅值上均离散C。
时间、幅值上都连续 D。
时间上连续、幅值上量化7.测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在(B)中的描述。
A。
幅值域 B。
频域 C。
复频域 D。
时域8.下列微分方程中,哪一个是线性系统的数学模型?(B)d^2y/dt^2 + t(dy/dt) + 5y = x + yd^2y/dt^2 + 10(dy/dt) + 5y = x9.不失真测试条件中,要求幅频特性为(B)。
A。
线性 B。
常数 C。
是频率的函数 D。
没有要求10.测试装置传递函数H(s)的分母与(C)有关。
A。
输入量x(t) B。
输入点的位置 C。
装置结构 D。
输出点的位置11.用一阶系统作测试装置,为了获得最佳的工作性能,其时间常数τ(A)。
A。
越小越好 B。
越大越好 C。
0.6~0.7之间最好 D。
负值最好12.下列传感器中哪个是基于压阻效应的?(B)A。
金属应变 B。
试 卷《机械工程测试技术》2022至 2023 学年度第 二学期期 末 (A )卷班级 姓名 学号(考生注意:答案须写在答题纸上,并注明题号,考试结束后将试卷连同答题纸一齐交)一、 选择题1.信号是信息的( A )A. 载体B. 描述C. 形式D. 数量表示2.描述周期信号的数学工具是( B )。
A. 相关函数B. 傅氏级数C. 傅氏变换D. 拉氏变换3.瞬变信号x(t),其频谱X(f),则|X(f)|2表示( B )。
A. 信号的一个频率分量的能量B. 信号沿频率轴的能量分布密度C. 信号的瞬变功率D. 信号的功率4.不能用确定函数关系描述的信号是( C )。
A. 复杂的周期信号B. 瞬变信号C. 随机信号D. 周期信号5.两个函数)(1t x 和)(2t x ,把运算式()⎰∞∞--dt t x t x τ21)(称为这两个函数的( C )。
A. 自相关函数 B. 互相关函数 C. 卷积 D. 互谱6.数字信号的特性是( B )。
A. 时间上离散、幅值上连续B. 时间、幅值上均离散C. 时间、幅值上都连续D. 时间上连续、幅值上量化7.测试装置的频响函数H(jw)是装置动态特性在( B )中的描述A. 幅值域B. 频域C. 复频域D. 时域8.下列微分方程中,哪一个是线性系统的数学模型?( B )A. 225d y dy dx t y x dt dt dt ++=+B.22d y dx y dt dt += C. 22105d y dy y x dt dt -=+ D. x dt dx y dt y d =+229.不失真测试条件中,要求幅频特性为( B )。
A. 线性B. 常数C. 是频率的函数D. 没有要求10.测试装置传递函数H(s)的分母与( C )有关A. 输入量x(t)B.输入点的位置C.装置结构D.输出点的位置11.用一阶系统作测试装置,为了获得最佳的工作性能,其时间常数τ( A )A. 越小越好B. 越大越好C.0.6~0.7之间最好D. 负值最好12.下列传感器中哪个是基于压阻效应的?(B )A. 金属应变B. 半导体应变片C. 压敏电阻D. 磁敏电阻13.石英晶体的压电系数比压电陶瓷的(C )。
测试技术试题及答案第一次作业1、一般计算机测量系统的基本组成包括哪些主要环节,每个环节的作用是什么?答:主要环节:试验装置、测量装置、数据处理装置、记录装置。
作用:1试验装置:试验装置是使被测对象处于预定的状态下,并将其有关方面的内在联系充分显露出来,以便进行有效测量的一种专门装置。
2测量装置:测量装置是把被测量通过传感器变换成电信号,经过后接仪器的变换、放大、运算,将其变成易于处理和记录的信号。
3数据处理装置:数据处理装置是将测量装置输出的信号进一步进行处理以排除干扰和噪声污染,并清楚的估计测量数据的可靠度,获取有用的特征信息。
4记录装置:记录装置是测试系统的输出环节,它可将对被测对象所测得的有用信号及其变化过程显示或记录下来。
第二次作业3、阐述测量装置的静态特性指标及其定义?答:一、线性度:是指测试系统的输入输出保持直线关系的程度。
二、灵敏度:输入量变化与其所引起的输出量变化的比值。
三、分辨力:是指仪器能检测出和显示被测信号的最小变化量,是最小单位输出量所对应的输入量。
四、迟滞误差:测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量,这种现象称为迟滞。
五、漂移:在正常使用的条件下,输入量不发生任何变化,而测试系统的输出量在经过一段时间后却发生了改变,这种现象称为漂移。
六、重复性:是指传感器在输入按同一方向作全量程连续多次变动时所得曲线不一致的程度。
七、稳定度:稳定度是指在规定的工作条件下,测试系统的某些性能随时间变化的程度。
4、线性定常系统有那些基本特性?说明线性系统的频率保持性在测量中的作用。
答:基本特性:1叠加性,2比例性,3微分特性,4积分特性,5频率保持性。
频率保持性在测量中的作用:根据频率保持性,若知道输入激励频率,则在所测得的响应信号中只有与输入激励信号同频率的分量才是输入所引起的,而其他频率分量都是噪声。
5、频率响应函数、幅频特性和相频特性的物理意义是什么?测试系统实现不失真测试的条件是什么?答:频率响应函数物理意义:系统稳态输出信号y(t)的傅里叶变换和输入信号x(t)的傅里叶变换之比: 幅频特性物理意义:系统稳态输出和输入的幅值比A(ω) ,反应测试系统对输入信号频率分量的幅值缩放能力。
一、填空(每空1份,共20分)1.测试技术的基本任务是 获取有用的信息2.从时域看,系统的输出是其输入与该系统 脉冲响应函数的卷积。
3.信号的时域描述,以 时间(t ) 为独立变量;而信号的频域描述,以频率f 或)(ω 为独立变量。
4.如果一个信号的最高频率为50Hz ,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于 100Hz 。
5.在桥式测量电路中,根据其 激励电压(或工作电压或桥压或电源) 的性质,可将其分为直流电桥与交流电桥。
6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于:前者利用 导体机械形变 引起的电阻变化,后者利用 半导体电阻率的(或半导体压阻效应) 变化引起的电阻变化。
7.压电式传感器是利用某些物质的 压电效应 而工作的。
8.带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1,其带宽B = 12c c f f - ;若其带宽为1/3倍频程则fc2 = 1。
9.属于能量控制型的传感器有 电阻式传感器 、 涡电流传感器 电容式传感器、电感式传感器等。
10. 根据载波受调制的参数不同,调制可分为 调幅、调频、调相 。
11. 相关滤波的工作原理是 同频相关不同频不相关/同频检测原理12 测试装置的动态特性可以用 传递 函数、 频率响应 函数和 脉冲响应函数进行数学描述。
二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上,每题1分,共10分)1.不能用确定的数学公式表达的信号是 D 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机2.平稳随机过程必须 B 。
A 连续B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均3.一阶系统的动态特性参数是C 。
A 固有频率B 阻尼比C 时间常数D 灵敏度4.系统在全量程,输入量由小到大及由大到小时,对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 A 。
A 回程误差B 绝对误差C 相对误差D 非线性误差5.电阻应变片的输入为 B 。
A 力B 应变C 速度D 加速度6. D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。
A 传递函数B 互相关函数C 互谱密度函数D 相干函数7.为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度,应选用 B 放大器。
A 电压B 电荷C 微分D 积分8.在测量位移的传感器中,符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是D 传感器。
A 电容式B 压电式C 电阻式D 电涡流式9.信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率,可将磁带B ,也可达到分析的目的。
A 重放速度放快B 重放速度放慢C 重放速度不变D 多放几次10. 一阶系统的阶跃响应中,超调量 D 。
A 存在,但<5%B 存在,但<1C 在时间常数很小时存在D 不存在三、判断题(用√或×表示,在正确的题目对应的括号里填√,反之填 ×,每题1分,共10分)1. ( F )非周期信号的频谱是连续的。
2. ( T )传递函数相同的各种装置,其动态特性均相同。
3. ( F )调幅波是载波与调制信号的叠加。
4. ( T )涡流传感器属于有源传感器。
5. ( T )滑线变阻器式传感器不适于微小位移量的测量。
6. ( T )窗函数频谱的主峰瓣越窄,旁瓣幅度越小,用其截取信号所引起的误差越小。
7. ( F )恒带宽滤波器的中心频率越高,其带宽越宽。
8. ( T )随机激振属于宽带激振法。
9. ( F )压电式加速度计的灵敏度越高,其工作频率越宽。
10.( T )若系统是完全线性的,则输入输出的相干函数一定为1。
四、简答题(每题5分,共30分)1. 已知周期方波的傅立叶级数展开式为 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t A t x 0005sin 513sin 31sin 8)(ωωωπ试绘出该周期方波的单边幅值谱,并说明其频谱特点。
频谱特点:离散性、谐波性、递减性3分(每答对一个得1分)2.二阶测试装置的两个动态特性参数是什么?为了实现不失真测试,如何确定其取值围?固有频率(ω)和阻尼比(ξ) 3分(每答对一个得1.5分);为n了实现不失真,阻尼比(ξ)取值0.6 ~ 0.8; 工作频率取值小于等于0.58ωn 2分(每答对一个得1分3.何谓不失真测试?实现测试不失真的测试装置的幅频和相频特性应如何?输出y(t)与输入x(t)满足关系y(t)=A0x(t-t0), 其中A0和t0为常数,则为不失真测试。
2分或者用文字描述上述关系,描述正确2分,不完整1分,错误不得分。
实现不失真测试的测试装置的幅频特性为A(ω)= A0 = 常数 1.5分相频特性为φ(ω)=ωt- 1.5分或者用文字表述,表述正确同样得分。
4.信号的预处理包括那些环节?(1)电压幅值调理(或者放大)1分(2)滤波(或者滤去高频)2分(3)隔离直流分量(或者隔直)1分(4)如原信号进行调制,则应先进行解调(或者解调) 1分5. 为什么在动态电阻应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外,还设有电容平衡旋钮?动态电阻应变仪采用的是纯电阻交流电桥(1分),即使各桥臂均为电阻,由于导线间存在分布电容(1分),相当于在各桥臂上并联了一个电容,因此,除了电阻平衡外,还须有电容平衡(3分)。
5分6. 测得两个同频正弦信号的相关函数波形如图1,问:图1(1) 这一波形是自相关函数还是互相关函数?为什么?(2) 从波形中可以获得信号的哪些信息?(1)互相关函数,因为是非奇非偶函数。
2分(2)频率信息:正弦波形的频率与此波形频率相同 1分相位信息:两正弦波形之间的相位差就是此波形中的初相位 1分幅值信息:此波形的振幅是两个正弦波振幅乘积的一半 1分五、计算题(共14分)1. (6分)已知低通滤波器的频率响应函数为ωτωj H +=11)(, 式中 s 05.0=τ当输入信号为)45100cos(5.0)60cos(6.0)( -+=t t t x 时,求滤波器的稳态输出)(t y .。
)45100cos(5.0)60cos(6.0)(︒-+=t t t x令)60cos(6.0)(1t t x =,)45100cos(5.0)(2︒-=t t x 根据线性系统频率保持性和幅频相频特性2)(11)(τωω+=A ,)tan()(τωωϕ-=由601=ω,可以得到:316.0)6005.0(11)(21=⨯+=ωA 1分︒-=⨯-=-=565.71)6005.0()()(1arctg arctg τωωϕ 1分 )565.7160cos(1896.0)565.7160cos(316.06.0)(1︒-=︒-⨯=t t t y由1002=ω,可以得到:196.0)10005.0(11)(22=⨯+=ωA 1分︒-=⨯-=-=69.78)10005.0()()(2arctg arctg τωωϕ 1分 )69.123100cos(098.0)69.7845100cos(5.0196.0)(2︒-=︒-︒-⨯=t t t y由线性系统的叠加性可得)69.123100cos(098.0)565.7160cos(1896.0)()()(21︒-+︒-=+=t t t y t y t y2. (4分)有一信号)cos()(ϕω+=t A t x ,初始相角ϕ为一随机变量;试求 1)求其自相关函数;2)确定其均值和方差。
自相关函数:⎰+⋅=Tx dt t x t x T R 0)()(1lim )(ττ 1分=dt t A t A T T )])(cos[)cos(1lim 0ϕτωϕω++⋅+⎰ =)cos(22ωτA1分 均值:⎰-=2200)(1T T x dt t x T μ=⎰-+22000)cos(1T T dt t A T ϕω=0 1分方差:2])([12220200A dt t x T T T x x =-=⎰-μσ3. (4分)以阻值Ω=120R ,灵敏度5.2=S 的电阻丝应变片与阻值为Ω120的固定电阻组成电桥,供桥电压为4V ,并假定负载电阻无穷大,当应变片的应变为1000με时,分别求出单臂、双臂电桥的输出电压单臂:36000105.241010005.24141414--⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅∆=⋅∆=u S u R R u R R u y εV 2分双臂:3600010541010005.22121212--⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅∆=⋅∆=u S u R R u R R u y εV 2分复习题第一章 信号及其描述(一)填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。
这些物理量就是 ,其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述,以 为独立变量;而信号的频域描述,以 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点: , , 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是 对称,虚频谱(相频谱)总是 对称。
(二)判断对错题(用√或×表示)1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
( )2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
( )3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
( )4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
( )5、 随机信号的频域描述为功率谱。
( )(三)简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ,均方值2x ψ,和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。
第二章 测试装置的基本特性(一)填空题1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ,输入信号2sin )(t t x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω ,幅值=y ,相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 、和 。
4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时,该系统能实现测试。
此时,系统的频率特性为=)(ωj H 。
5、 传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的 越小。
6、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有 关系为最佳。