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1、一 .填 空 题 :1.同频的正弦信号和余弦信号,其相互相关函数是(存在 )的.2.压电式传感器使用(电荷)放大器,此方法使传输电压几乎不受电缆长度的影响 .4.一阶系统的时间常数为 T,被测信号的频率为 1/T,则信号经过测试系统后,输出信号与输入信号的相位差为(-45 o).5.变间距式电容传感器的灵敏度与(极距平方) 成反比,所以适合于微小位移的测量 .变面积式电容传感器的灵敏度与(极距)成反比,所以不适合微小位移的测量.6.测试系统的静态特性有(线性度 )、 （灵敏度） 、 （回程误差 ） 。7 某信号能够用明确的数学关系式来描述，可以准确预计其来任意时刻的值，则该信号称为（确定性信号
2、） 。8 可变磁阻式传感器的灵敏度与气隙大小的关系是：气隙越小，灵敏度（越大） 。10 数字信号是指明时间和幅值都具有（量化）特性的信号。11 虽然信号可在时域或频域中描述，但是其（能量）是不变的。12 带滤波器的中心频率 F=500HZ，负 3 分贝点的带宽 B=10HZ，则该滤波器的品质因数 Q=（50） 。13 周期信号的频谱是离散的，同时周期信号具有（收敛性 ）和（ 谐波性）特性。14 压电式传感器是利用某些材料的（压电 ）特性来制作的传感器。15 正弦信号的自相关函数是一个同频的（余弦 ）函数。16A/D 转换是将（模拟 ）信号转换成（数字 ）信号的装置。18 磁带记录仪快录慢放将使
3、重放信号的频带（压缩 ） 。20 当被测量是一个单向向量，要求传感器单向灵敏度（高 ） ，其横向灵敏度（低 ） 。 23 周期信号的频谱具有（离散 ）特点，瞬变非周期信号的频谱具有（连续）特点。27 一阶系统的动特性参数是（时间常数 ） ，为使动态响应快，该参数（小 ） 。24 测试系统应包括（传感器）、（测量电路）、（前置放大器）、（信号调整）、（数据显示）等五个部分。25 测量装置的特性描述有（ 静）态特性描述和（动 ）特性描述。26 由信息与信号的关系可知，信号是信息的（载体 ） 。27 根据采样定理，被测信号的频率 W1 与测试系统的固有频率 W2 关系是（W2=2W1 ） 。28 表
4、示无用信息的信号又称之为（噪声）或（干扰 ） 。31 物性型传感器的最大特点是（ 需要电源） 。32 变间隙式电容式传感器常作成差动的，其主要目的之一是（提高线性度 ） ，目的之二是（提高灵敏度 ） ，目的之三是（ 减小干扰） 。33 各态历经平稳随机信号的均值表示信号的（直流（或均值）分量；方差表示信号的（波动 ）分量。34 描述周期信号的工具是（富式级数 ） 。36 获得非周期时域信号的频谱用（富式变换 ）数学工具。 37 若测试装置实现不失真测量，则该装置的幅频特性是：A（w)=(常数),该装置的相频特性是&（W）与 W 成（ 线形）或称（比例 ）关系。38 半导体应变片传感器的工作原理
5、是基于（压阻 ）效应；涡电流式传感器的工作原理是利用金属导体在交变磁场中的（涡电流）效应；压电式传感器的工作原理是利用某些材料的（压电）效应。41 低通滤器对输入信号的作用是（滤掉高频成分 ） 。42 调幅过程相当于频率的（平移/频谱搬移）过程。45 时域是实偶函数的信号，其对应的频域函数是（实偶 ）函数。46 时域是实奇函数的信号，其对应的频域函数是（虚奇 ）函数。47 频域是虚奇函数的信号，其对应的时域函数是（ 实奇）函数。48 两个信号时域相乘，对应于频域函数是各自频域的（卷积 ） 。51 对周期信号进行（整周期）截断，是获得准确频谱的先决条件。54 当测量系统的脉冲响应时，信号随时间的
6、延长而（衰减） ，而许多噪声和误差的影响却是（恒定） ，所以开始部分的信噪比（高 ） ，随着信号的衰减，信噪比（减小 ） 。56 信息是被研究对象_运动_的特征，信号则是_信息_的截体。57 测试技术包含了_测量_和_实验_两方面内容。58 测试装置的特性可分为_静态_特性和_动态_特性。62 线性系统最重要的特性就是_迭加性_、_比例特性_及_频率保持特性_等。64 测试装置在稳态下，输出信号变化量和输入信号变化量之比称之为装置的_灵敏度_。65 测试装置输出信号的付里叶变换和输入信号的付里叶变换之比称为装置的_传递函数_。67 测试装置对单位脉冲函数 （t）的响应为 h(t)，其拉氏变换就
7、是测试装置本身的_（t ）*h(t)_ 。68 测试装置输出波形无失真但有时间延迟 t 的有失真测试条件是：装置的幅频特性为_常数_，相频特性为_-tw_；输出波形既不失真又无延迟的条件是：幅频特性为_常数_，相频特性为_0_。110 圆频率出现负数是代表角速度的_反方向_。 111 设变阻器式传感器的总电阻为 Rp，传感器后接电路的输入阻抗是 RL，为减小后接电路对测量精度的影响，应使_RpN2 、CC B. N1N2 、I 、 C D. N1N2 、 C 、C106 若热电偶的两极材料相同, 且 TT0,则热电偶( B )。 （A）仅接触电势为零 （ B）总的热电动势为零 （C）仅单一导体
8、的热电势为零 （D）有电势输出08 实际测温时热电偶的热电势主要是指（ D ）A) 温差电势 B) 中间接点电势C) 温差电势+接点电势 D) 接点电势三、简答题：1、直流电桥平衡条件是什么？交流电桥平衡条件是什么？试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外，还需调电容平衡的原因？直流电桥的平衡条件是两相对桥臂电阻值的乘积相等；交流电桥平衡条件必须满足相对两桥臂阻抗模的乘积相等和阻抗角之和相等两个条件需调电容平衡的原因在于线间电容的存在3、已知一周期信号的付氏级数展开式为：X(e)=-10+5cost+20cos(2t+/2)求：（1）该周期信号的均值。 （-10）（2）画出该信号的频谱图。 见课件4
9、、下图是利用涡流式传感器测量物体位移的示意图。试问：（1）如果被测物体是塑料材料制成，此时位移测量是否可行？为什么？答：不行 因无涡流效应（2）为了能够对该物体的位移进行测量，应采取什么措施？并应考虑些什么？答：采用相应测量电路，注意信号频率不能太低5、画出平衡电桥的工作原理图，并简述其工作原理直流电桥有：单臂电桥连接，半桥连接，全桥连接相应原理见课本（红皮书 P127，绿皮书 P143）6 为什么二阶装置的阻尼比多采用 =0.60.8? 当二阶装置的阻尼比为 =0.60.8 时，幅频特性 A(w)的变化不超过 5%，同时相频特性 （）也接近直线，产生的相位失真也很小。基本满足不知真条件7时不
10、变线性系统的五性是什么？迭加性 比例特性 微分特性 积分特性 频率保持特性8选用传感器的基本原则是什麽？在实际中如何运用这些原则？看书9 实际滤波器需哪些参数来描述它的基本特性。1. 通带内的幅频特性用平均值 A0 来描述。2. 上、下截止频率用3dB 截止频率来描述3. 实际滤波器的选择性用倍频程选择性或滤波器因素 来描述。4. 实际带通滤波器的分辨力，用滤波器品质因素 Q 来描述。10 根据滤波器的选频作用滤波器可分类为哪四种?根据频率特性分为：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四类。11 某示波器采样频率为 380Hz，是否可用来记录图示方波信号 ? 说明理由。该信号周期 5
11、ms，频率 200，要根据采样定理，采集信号频率应大与 400，实际不满足12 试分析测试装置灵敏度一般不易选得过高，为什么？1） 可能使信号超后续仪器量程 2） 可能使干扰信号也随之放大17 怎样评价实际滤波器外侧过渡带的幅频特性衰减程度？倍频程选择特性19 试根据一个信号的自相关函数图形，讨论如何确定该信号中的常值分量和周期成分？时量即为该信号中的常值分量，若 ，自相关函数中有周期成分，则原理信号含有周期 成分，且信号周期即为此周期什么是调制和解调，其作用是什么？调制：就是使一个信号的某些参数在另一个信号的控制下而发生变化的过程。作用：使缓变信号便于放大和输出。解调：从已调制波中恢复出调制
12、信号的过程。作用：恢复原信号。说明热电偶中间导体定理的实际应用意义。可用更便宜的材料代替热电偶，降低成本。信号 ,( )tAttAtx 000 3sin2sinsi2)( 130（1）试画出 x(t)频谱图。（2）当该信号通过一理想带通滤波器，该滤波器的 A()=1，带宽 B=80Hz，中心频率 ,Hzf20画出该滤波器的幅频谱，并写出滤波器输出波形表达式。解：（1）（2） 203,120,80112 cccc ffff输出表达式 tAttx03sinsin)( 某齿轮箱输入轴转速 3000r/min，同时带动 a、b、c 共 3 个齿轮工作，齿轮齿数分别为40，60，100，因其中一齿轮故障
13、出现振动。现用一传感器测量振动，后送入频谱分析仪。若传感器伯德图和频谱分析仪显示幅频图分别如下图所示。试绘出齿轮箱实际振动波形，并写出数学表达式（假设相位滞后都是 90 度）指出出现故障齿轮编号。解：由伯德图可知， 时，放大倍数 为 10， 时，放大倍数为 4.8， 时，放大倍数203040为 3.16。实际振动为 ttttt 5sin26.140sin7.sin625.0sin5.1sin.0 齿轮 c 出现故障。已知 x(t)=4+2cos4t+8sin(1000t+/4)。经过传函分别为 的 2 串联环节组1075和25.08ss成的测量系统（不考虑负载效应） 。问： 1）该测量系统总灵敏度是多少？2）x(t)中包含哪些频率分量？画出 x(t)的频谱图。3）画出 x(t)经过测量系统后的频谱图。 （理想情况）答：1） s=4*0.5=2 （2 分）2) 包含 2 个频率分量，频率分别为 4，1000。 （4 分）3）
