一、填空(每空1份,共20分) 华东石油技师学院2013—2014学年第一学期 《工程测试技术》期末考试试卷——A卷 班级 姓名 得分 一、填空(每空1份,共20分) 测试技术的基本任务是 。 从时域看,系统的输出是其输入与该系统 的卷积。 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。 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 Hz。 在桥式测量电路中,根据其 的性质,可将其分为直流电桥与交流电桥。 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 引起的电阻变化,后者利用 变化引起的电阻变化。 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。 带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1,其带宽B = ;若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1。 属于能量控制型的传感器有 、 等。 根据载波受调制的参数不同,调制可分为 、 、 。 相关滤波的工作原理是 。 12 测试装置的动态特性可以用 函数、 函数和 函数进行数学描述。 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
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达式中,( )是周期信号。 A. B. C. 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。 A.偏离其拟合直线 B.接近真值 C.正反行程的不重合 7.一般来说,测试系统的灵敏度越高,则其测量范围( )。 A.越宽 B.越窄 C.不变 D. 不确定 8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件( ) A.波登管 B.膜片 C.波纹管 D.电阻应变片 9.对于单向应力状态的测量,贴应变片时,应变片的方向与主应力方向应该相交成( ) A.0° B.45° C.90° D.30° 10.二阶装置引入合适阻尼的目的是( )。 A.使系统不发生共振 B.使得读数稳定 C.获得较好的幅频、相频特性 三、简答题(每题5分,共30分) 已知周期方波的傅立叶级数展开式为 试绘出该周期方波的单边幅值谱,并说明其频谱特点。 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,如何确定其取值范围? 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? 信号的预处理包括那些环节? 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? 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? 四、
计算题
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(共30分) (15分)已知低通滤波器的频率响应函数为 , 式中 当输入信号为 时,求滤波器的稳态输出 (10分)有一信号 ,初始相角 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。 (5分)以阻值 ,灵敏度 的电阻丝应变片与阻值为 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1000 时,分别求出单臂、双臂电桥的输出电压 华东石油技师学院2013—2014学年第一学期 《工程测试技术》期末考试——A卷参考
答案
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填空( 每空1分,答对得分,答错不得分,共20分) 获取有用的信息 脉冲响应函数 时间( )、频率 或 100Hz 激励电压(或工作电压或桥压或电源) 导体机械形变、半导体电阻率的(或半导体压阻效应) 压电效应 、 (或1.26) 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,答对任何两个均得2分 调幅、调频、调相 同频相关不同频不相关/同频检测原理 传递、频率响应、脉冲响应 二、选择题(每题1分,答对得分,答错不得分,共10分) 1—5 C A D C B 6—10 A B D A C 三、简答题(每题5分,共30分) 1. 频谱特点:离散性、谐波性、递减 2.固有频率( )和阻尼比( ) 为了实现不失真,阻尼比( )取值0.6~ 0.8; 工作频率取值小于等于 0.58 3. 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。 (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 相频特性为 φ(ω)= (或者用文字表述,表述正确同样得分。) 4. (1)电压幅值调理(或者放大) (2)滤波(或者滤去高频) (3)隔离直流分量(或者隔直) (4)如原信号进行调制,则应先进行解调(或者解调) 5. 动态电阻应变仪采用的是纯电阻交流电桥, 即使各桥臂均为电阻,由于导线间存在分布电容, 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。 其它的表述酌情给分。 6. (1)互相关函数,因为是非奇非偶函数。 (2)频率信息:正弦波形的频率与此波形频率相同 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 幅值信息:此波形的振幅是两个正弦波振幅乘积的一半 四、计算题(15+10+5) 1. 令 , 根据线性系统频率保持性和幅频相频特性 , 由 ,可以得到: 1分 由 ,可以得到: 由线性系统的叠加性可得 2. 自相关函数: = = 均值: = =0 方差: 3. 单臂: V 双臂: V