测试技术试卷3.pdf

2011 2012学年第一学期机械工程测试技术期末考试试卷学年第一学期机械工程测试技术期末考试试卷 班级 学号 姓名 得分 卷面共有卷面共有27题题 总分总分100分分 各大题标有题量和总分各大题标有题量和总分 每小题标号后有小分每小题标号后有小分 一 选择题一 选择题 10小题小题 共共30分分 3分分 1 记录磁带快录慢放 放演信号的频谱带宽 A 变窄 幅值压低 B 扩展 幅值压低 C 扩展 幅值增高 D 变窄 幅值增高 3分分 2 不能用确定的数学公式表达的信号是 信号 A 复杂周期 B 瞬态 C 非周期 D 随机 3分分 3 一选频装置 其幅频特性在区间急剧衰减 在和之间近 于平直这叫 滤波器 A 低通 B 高通 C 带通 D 带阻 3分分 4 电涡流传感器是利用 材料的电涡流效应 工作的 A 金属导电 B 半导体 C 非金属 D 3分分 5 为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响 可采用 A 电压放大器 B 电荷放大器 C 前置放大器 3分分 6 交流电桥的供桥电压频率为 输入信号的最高频率为 它们之间关系应满足 A B C D 页码 1 7机械工程测试技术试卷 2011 1 9 3分分 7 两个正弦信号间存在下列关系 同频 不同频 A 一定 B 不一定 C 一定不 3分分 8 自相关函数是一个 函数 A 奇 B 偶性 C 非奇非偶 D 三角 3分分 9 200Hz的正弦信号 宜采用固有频率为 Hz的振动子较合适 A 120 B 400 C 1200 D 2500 3分分 10 时不变线性装置的灵敏度是 A 随机变量 B 常数 C 时间的线性函数 D 曲线上各点的斜率 二 填空题二 填空题 5小题小题 共共10分分 2分分 1 周期为T的周期信号的频谱是离散的 其角频率间隔 0 为 2分分 2 若随机过程统计参数不随时间变化 且可用一个样本函数 求出的信号 称 为 随机信号 1分分 3 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 3分分 4 调制有 和 三种类型 将调制高频振荡的缓变信号称 为 载送缓变信号的高频振荡称为 经调制后的高频振荡波称为 2分分 5 相关分析在工业中的主要应用有 和 等应用 三 计算题三 计算题 6小题小题 共共40分分 8分分 1 一时间函数及其频谱函数图如图所示 已知函数 设 为中最高频率分量的角频率 试画出和的示意图形 当时 的图形会出现什么样的情况 a 的时域波形 b 的频谱 图 的时域波形及其频谱 7分分 2 求解下列微分方程初始条件 页码 2 7机械工程测试技术试卷 2011 1 9 6分分 3 用时间常数为2s的一阶装置测周期为2s 4s的正弦信号 试求周期为4s装置产生的 幅值误差和相位滞后量分别是2s装置的几倍 7分分 4 用镍铬 镍硅热电偶测量物体温度 该物体在不同时刻温度分别为15 0 15 测量仪表所处量温为15 热电偶直接与仪表相连 问在上述时刻仪表测得的热电势 分别是多少 6分分 5 如图所示的周期性方波信号 让它通过一理想带通滤波器 该滤波器的增益 为0dB 带宽B 30Hz 中心频率f0 20Hz 试求滤波器输出波形的幅频谱及均值 6分分 6 已知某信号的自相关函数 试求 1 该信号的均值 2 均方值 3 自功率谱 四 分析题四 分析题 问答问答 2小题小题 共共16分分 8分分 1 描述周期信号的频率结构可采用什么数学工具 如何描述 周期信号是否可以进行傅 立叶变化 为什么 8分分 2 对计算机数据采集系统产生干扰的因素有哪些 如何进行干扰抑制 五 判断五 判断 4小题小题 共共4分分 1分分 1 频响函数反映了系统响应的稳态过程 频响函数反映了系统响应的稳态过程 1分分 2 若传感器的灵敏度为常数 则表明该传感器的输出 输入关系为线性关系 若传感器的灵敏度为常数 则表明该传感器的输出 输入关系为线性关系 1分分 3 离散信号是数字信号 离散信号是数字信号 1分分 4 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量 答案答案 一 一 01 10小题小题 共共30分分 3分分 1 D 3分分 2 D 3分分 3 D 页码 3 7机械工程测试技术试卷 2011 1 9 3分分 4 A 3分分 5 B 3分分 6 D 3分分 7 A 3分分 8 C 3分分 9 B 3分分 10 B 二 二 02 5小题小题 共共10分分 2分分 1 2 T0 2分分 2 平稳各态历经平稳各态历经 1分分 3 幅值幅值 频率频率 3分分 4 调幅调幅 调频调频 调相调相 调制波调制波 载液载液 已调波已调波 2分分 5 同频检测 相关滤波 信号万分类别的识别同频检测 相关滤波 信号万分类别的识别 三 三 03 6小题小题 共共40分分 8分分 1 解 解 的图形如图所示 的图形如图所示 a 的时域波形的时域波形 b 的频谱的频谱 c 的频谱的频谱 d 时的的频谱时的的频谱 7分分 2 解 解 页码 4 7机械工程测试技术试卷 2011 1 9 6分分 3 0 82 0 94 7分分 4 解 因为解 因为 所以所以 式中式中 均由均由P176附表 中查出 附表 中查出 6分分 5 滤波器的频带为滤波器的频带为10Hz 40Hz 周期性方波信号经过滤波器后的输出波形的幅频谱为 周期性方波信号经过滤波器后的输出波形的幅频谱为 周期性方波信号经过滤波器后的输出波形的均值为 周期性方波信号经过滤波器后的输出波形的均值为0 6分分 6 四 四 04 2小题小题 共共16分分 8分分 1 描述周期信号的频率结构一般采用傅立叶级数展开式描述周期信号的频率结构一般采用傅立叶级数展开式 根据具体情况可选择采用傅立根据具体情况可选择采用傅立 叶级数三角函数展开式和傅立叶级数复指数函数展开式两种形式叶级数三角函数展开式和傅立叶级数复指数函数展开式两种形式 不考虑周期信号的奇偶性不考虑周期信号的奇偶性 周期信号通过傅立叶级数三角函数展开可表示周期信号通过傅立叶级数三角函数展开可表示 页码 5 7机械工程测试技术试卷 2011 1 9 公式中公式中 T 信号周期 信号周期 信号角频率 信号角频率 图称为信号的幅频图图称为信号的幅频图 图称为信号的相频图图称为信号的相频图 周期信号通过傅立叶级数复指数函数展开式可表示为周期信号通过傅立叶级数复指数函数展开式可表示为 从上式看是一个复数从上式看是一个复数 可表示为可表示为 为信号的幅频图为信号的幅频图 图称为信号的相频图图称为信号的相频图 周期信号不可以直接进行傅立叶变换周期信号不可以直接进行傅立叶变换 因为周期信号不具备收敛可积的条件 其频域描述只能因为周期信号不具备收敛可积的条件 其频域描述只能 运用傅立叶级数展开式来描述 运用傅立叶级数展开式来描述 8分分 2 干扰的因素有 1 外部干扰 它又可分为来自自然界的干扰和来自电设备的干 扰 例如 大气层发生的雷电 电离层的变化 太阳黑子的电磁辐射及来自宇宙的电磁辐射 等 来自电器设备的干扰主要有大电流及电压变化率引起的噪声 2 内部干扰主要是由于 设备内部和系统的公共地线引起的噪声 设备内部干扰主要是设计不良或者是内部器件在工 作时产生的热噪声 散粒噪声和闪烁噪声等 抑制干扰的措施有 1 电源噪声的抑制 2 共模噪声的抑制 3 利用前置放