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一 选择题 每题 1 分 共 10 分 1 全桥的各桥臂上各并联一只应变片 其灵敏度 D 增加 倍 减小 倍 不确定 不变 解答 电桥的电压灵敏度为 即电桥的输出电压和 o U S R R o R US R 电阻的相对变化成正比 由此可知 1 半桥双臂各串联一片 虽然桥臂上的电阻变化增加 1 倍 但桥臂总 电阻也增加 1 倍 其电阻的相对变化没有增加 所以输出电压没有增加 故此 法不能提高灵敏度 2 半桥双臂各并联一片 桥臂上的等效电阻变化和等效总电阻都降低 了一半 电阻的相对变化也没有增加 故此法也不能提高灵敏度 2 压电晶体式传感器其测量电路常采用 AB 电压放大器 电荷放大器 电流放大器 功率放大器 参见书 P93 页 3 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 A 越小越好 越大越好 0 6 0 7 之间最好 负值最好 参见书 P59 页 4 截断的方波信号的频谱是 A 离散谱 B 连续谱 C 低频谱 D 高频谱 5 窗函数在时域变窄 则其频域的频带 B A 缩小 B 加宽 C 不变 D 不确定 参见书 P32 页 6 设时域信号 x t 的频谱为 X f 则时域信号 C 的频谱为 X f fo A 0 ttx B 0 ttx C tfj etx 0 2 D tfj etx 0 2 参见书 P30 页表格 傅里叶变换的频移特性 7 若一选频滤波器的幅频特性是 在 fc 间接近常数 在 fc 0 之间急 剧衰减 该滤波器为 B 滤波器 A 低通 B 高通 C 带通 D 带阻 参见书 P139 P140 页文字和图 4 22 8 若电阻应变片的输入信号为正弦波 则以该应变片为工作臂的直流测 量用桥的输出是 A 直流信号 B 正弦波 C 调幅波 D 脉动波 9 设各态历经随机过程 x t 的均值为 x 标准差为 x 则其自相关函 数 Rx 的最大值为 A A x2 B x2 x2 C x x D x2 参见书 P163 页自相关函数的性质及公式 5 17 10 调幅过程相当于频率的 C 过程 A 放大 B 缩小 C 转移 D 消失 参见书 P134 页调幅信号的频域分析及图 5 13 二 填空题 每空二 填空题 每空 1 1 分 共分 共 1515 分 分 1 周期信号频谱特点是 频谱是离散的 离散性 每条谱线只出现在基波 的整数倍上 基波频率是诸分量频率的公约数 谐波性 各频率分量对应的谱 线高度表示谐波的幅值或相位角 收敛性 三个 其双边谱的幅值为单边谱 幅值的 1 2 参见书 P24 25 页 2 自相关函数的傅立叶变换是 偶 函数 参见书 P163 页自相关函数的性 质 3 单位脉冲函数 0 tt 与在 0 t 点连续的模拟信号 tf 有积分式 0 dttf tt f t0 参见书 P33 页单位脉冲函数的采样性质 4 要不产生频混现象 就要求采样频率 c f 与信号的最高频率 m f 满足 fc 2fm 关系 参见书 P159 页避免混叠的处理 5 线性系统具有 频率 保持性 即若系统输入一个正弦信号 则其稳 态输出的 频率 保持不变 线性定常系统具有频率保持性 比例性和叠加性 6 测试装置实现不失真测试 但有时间延迟 t0 的条件是 装置幅频特性 A A0 常数 相频特性 t0 参见书 P58 页 不失真的条件 7 各态历经 遍历性 随机过程任一单个样本函数的 平均统计 特征等于该过程的 平均统计特征 8 频率不同的两个正弦信号 其互相关函数 Rxy 0 参见书 P165 页 不同频率不相关 9 热电偶的工作原理是基于金属的热电效应 涡电流式传感器的变换原理 是利用金属导体在交变磁场中的 涡电流效应 光电池的工作原理是利用某 些物质的 光电 效应 参见书 P95 页 P85 页 P99 页 三 分析问答题三 分析问答题 共分共分 1 已知信号 2cos 00 tfAtx 试绘制该信号的实频谱 虚频谱和单边幅频谱 双边幅频谱 1010 分分 2 以阻值100 灵敏度 S 2 的电阻应变片与阻值100 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 当应变片上的应变分别为 1 和 1000 时 半桥单 臂 半桥双臂及全桥的输出电压 并比较三种情况下的灵敏度 1010 分 分 参见书 P152 页例题 4 1 3 已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源为 2cos 0t fty 输入信号 x t 的幅值谱如 图所示 电桥输出信号经相敏检波 低通滤波后输出 试分别画出电桥输出信号 相敏检 波输出信号和低通滤波器输出信号幅值谱 Xm jf Xe jf Xf jf 1010 分 分 参见书 P135 页 4 4 电容传感器有哪几种类型 各有何特点 传感器设计时在结构上为何多设计成差动型结 构 1010 分 分 参见书 P79 P81 页 5 选择三种不同类型的传感器实现转速测量 要求 1 写出所用传感器 2 所选用传 感器工作原理 3 绘制工作简图 四 计算与作图 四 计算与作图 1515 分 分 求非周期信号 0 0 taetf at 的傅立叶变换并绘制其幅频谱与相 频谱图 求 2cos 0t ftftx 的傅立叶变换并绘制其幅频谱简图 已知低通滤波器的频率特性为 21 1 fjfH 式中 0 05s 当输入信号 45100cos 2 010cos5 0 tttx 时 求其输出 ty 并比较 ty 与 tx 的幅值 与相位有何区别 利用互相关函数的性质设计一个测试系统 来测量输送带的运动速度 要求按非接触测量 画出系统工作原理图 并简要论述工作原理 测试技术模拟考试题 1 一 是非题 对的打一 是非题 对的打 错的打 错的打 每题 每题 2 2 分 共分 共 2020 分 分 所有周期信号都是功率信号 电阻应变式传感器只用于测定结构的应力或应变 频响函数反映了系统响应的稳态过程 稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试 直流信号具有无限的频谱 半桥联接中要求两个桥臂阻值变化大小相等 极性相反 压电式传感器不一定要配接前置放大器 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 在数字信号处理过程中 量化误差大小与 A D 转换器的位数无关 10 变间歇式差动变压器是一种电容式传感器 二 选择题二 选择题 每题 每题 2 2 分 共分 共 2020 分 分 1 提高二阶系统的固有频率 可以扩大系统的工作 范围 A 频率 B 阻尼 C 相位 D 幅值 2 设时域信号 x t 的频谱为 X f 则时域信号 的频谱为 X f fo A 0 ttx B 0 ttx C tfj etx 0 2 D tfj etx 0 2 3 如果系统的权函数为 h t 系统的输入 x t 为单位脉冲函数 此时系统输出 y t 为 A h t x t B x t C h t D 无法确定 4 若一选频滤波器的幅频特性是 在 fc 间接近常数 在 fc 0 之间急剧衰减 该滤波 器为 滤波器 A 低通 B 高通 C 带通 D 带阻 5 一个相邻双臂工作的测力电桥 如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片串联 则电桥的输出电压 A 加大一倍 B 减小一倍 C 不变 D 加大两倍 6 输入 x t 和输出 y t 的相干函数的取值在 和 之间 可能是 A 有外界噪声干扰 B 系统是非线性的 C 输出 y t 是输入 x t 和其它输入的综合输出 D 以上三种 7 若电阻应变片的输入信号为正弦波 则以该应变片为工作臂的直流测量用桥的输出是 A 直流信号 B 正弦波 C 调幅波 D 脉动波 8 记录 0 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 9 在时域中计算的信号总能量 等于在频域中计算的信号 A 自功率谱积分 B 平均功率 C 总功率 D 互功率谱积分 周期信号截断后的频谱必是 的 A 连续 B 离散 C 连续非周期 D 离散周期 三 三 分析问答题分析问答题 共 分共 分 1 已知信号 0 sin 2 3 x tAf t 试绘制信号的实频谱 虚频谱和单边幅频谱 双 边幅频谱及双边相频谱 1010 分分 已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源 0 cos2y tf t 和输入信号 x t 的幅值谱如图 所示 电桥输出信号经相敏检波 低通滤波后输出 试分别画出电桥输出信号 相敏检波 输出信号和低通滤波器输出信号幅值谱 Xm f Xe f Xf f 分 A A x t 2 557 510 t ms 3 若用光线示波器来记录图一所示的方波信号 可否选用 FC6 400 型振动子 并说明理由 注 该振动子的固有频率为 400Hz 1010 分分 四 计算题 共四 计算题 共 3 3 分 分 用一阶测量仪器测量 100Hz 的正弦信号 如果要求振幅的测量误差小于 5 问仪器 的时间常数 T 的取值范围 若用该仪器测 50Hz 的正弦信号 相应的振幅误差和相位滞后 是多少 10 分 分 2 试求正弦信号 0 sinx tt 和基频与之相同的周期方波信号 y t 的互相关函数 xy R 0 0 1 20 1 0 2 Tt y t tT 10 分 分 3 某信号的时域表达式如下 000 sinsin2sin3 223 AAAA x tttt 问 1 该信号属于哪类信号 周期或非周期 试画出波形图 4 分分 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 f0 50Hz 画出该滤波器输出波形的幅频谱 3 分分 并求出滤波器输出波形的平均值为多 少 已知该信号基频 f0 50Hz 3 分分 测试技术模拟考试题 2 一 是非题 对的打一 是非题 对的打 错的打 错的打 每题 每题 2 2 分 共分 共 2020 分 分 1 离散信号是数字信号 2 若 x t 是限带信号 在被截断后必成为无限带宽的函数 3 傅立叶变换只适用于非周期信号 不适用于周期信号 测试系统的灵敏度越高测量性能越好 频响函数同时反映了系统响应的稳态过程和过渡过程 一阶系统中常用时间常数 作为响应上升时间 涡流传感器分为高频透射式和低频反射式两种类型 压电传感器要求后接的负载必须有高输入阻抗 在直流电桥中 只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外 两相邻桥臂阻值的乘积 则电桥一定处于平衡 设带通滤波器的上 下截止频率分别为 2c f 和 1c f 则一倍频程滤波器有 12 2 cc ff 二 选择题二 选择题 每题 每题 2 2 分 共分 共 2020 分 分 1 周期信号截断后的频谱必是 的 A 连续 B 离散 C 连续非周期 D 离散周期 2 设时域信号 x t 的频谱为 X f 则时域信号 的频谱为 X f fo A 0 ttx B 0 ttx C tfj etx 0 2 D tfj etx 0 2 3 设信号 x t 的自功率谱密度函数为常数 则其自相关函数为 A 常数 B 脉冲函数 C 正弦函数 D 零 4 设各态历经随机过程 x t 的均值为 x 标准差为 x 则其自相关函数 Rx 的最大值 为 A x2 B x2 x2 C x x D x2 5 交流电桥的桥臂依次是 Z1 Z2 Z3 Z4 其平衡条件是 A Z1Z2 Z3Z4 B 1 3 2 4 ZZZZ C Z1Z3 Z2Z4 D 1 324Z ZZ Z 6 相干函数的取值在 范围内 A 0 与 B 0 与 1 C 1 与 1 D 与 7 同频 同相位的正弦信号与方波信号作互相关其结果为 信号 A 正弦 B 同频正弦 C 方波 D 同频余弦 8 记录 0 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 9 若电阻应变片的输入信号为正弦波 则以该应变片为工作臂的交流测量用桥的输出是 A 直流信号 B 正弦波 C 调幅波 D 脉动波 10 二阶欠阻尼振动系统的幅频特性曲线中 幅值最高处的频率 A 等于系统固有频率 B 大于系统固有频率 C 小于系统固有频率 D 与系统固有频率无确定关系 四 四 分析问答题分析问答题 共 分共 分 1 已知信号 0 cos 2 3 x tAf t 试绘制信号的实频谱 虚频谱和单边幅频谱 双 边幅频谱及双边相频谱 1010 分分 已知电阻应变仪交流电桥的输入信号 x t 和电桥电源 y t 的波形如图所示 电桥输出 信号经相敏检波 低通滤波后输出 试画出电桥输出信号xm t 相敏检波输出信号xe t 和低通滤波器输出信号 xf t 1010 分 分 3 若用光线示波器来记录图一所示的方波信号 可否选用 FC6 400 型振动子 并说明理由 注 该振动子的固有频率为 400Hz 1010 分分 A A x t 2 557 510 t ms 四 计算题四 计算题 共 共 3 分 分 已知 RC 低通滤波器 R 1k C 1 F 试 1 确定该滤波器的 sH H jf fA f 4 4 分分 2 输入信号 tux1000sin10 求输出信号 y u 分 分 已知信号的自相关函数 00 2cos fxRx 试确定该信号的自功率谱 fSx 及自谱 图 分 分 3 某信号的时域表达式如下 0000 4111 coscos3cos5cos7 357 A x ttttt 问 3 该信号属于哪类信号 周期或非周期 试画出波形图 分 分 4 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 f0 50Hz 画出该滤波器输出波形的幅频谱 分 分 并求出滤波器输出波形的平均值为 多少 已知该信号基频 f0 50Hz 分 分 测试技术模拟考试题 3 一 是非题 对的打一 是非题 对的打 错的打 错的打 每题 每题 2 2 分 共分 共 2020 分 分 1 非周期信号的频谱一定是离散的 2 瞬态信号是能量有限信号 3 直流信号被截断后的频谱是连续的 4 频响函数同时反映了系统响应的稳态过程和过渡过程 5 变面积型电容传感器的灵敏度不为常数 6 在直流电桥中 只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的乘积 则电桥一定处于平衡 7 若电阻应变片的输入信号为正弦波 则以该应变片为工作臂的交流测量用桥的输出是调 幅波 8 选择好的窗函数对信号进行截取 可以达到能量不泄漏的目的 9 设信号 x t 的自功率谱密度函数为常数 则 x t 的自相关函数为常数 10 同频 同相位的正弦信号与方波信号作互相关其结果为同频余弦信号 二 选择题二 选择题 每题 每题 2 2 分 共分 共 2020 分 分 1 周期信号截断后的频谱必是 的 A 连续 B 离散 C 连续非周期 D 离散周期 2 如果系统的权函数为 h t 系统的输入 x t 为单位脉冲函数 此时系统输出 y t 为 A h t x t B x t C h t D 无法确定 3 设各态历经随机过程 x t 的均值为 x 标准差为 x 则其自相关函数 Rx 的最大值为 A x2 B x2 x2 C x x D x2 4 一个相邻双臂工作的测力电桥 如果将两工作臂的一个应变片均改为两个应变片并联 则电桥的输出电压 A 加大一倍 B 减小一倍 C 不变 D 加大两倍 5 用电涡流传感器探测金属零件表面裂纹 则电涡流传感器是 式的 A 互感和高频反射 B 自感和低频投射 C 互感和低频投射 D 自感和高频反射 6 设时域信号 x t 的频谱为 X f 则时域信号 的频谱为 X f f0 A 0 ttx B 0 ttx C tfj etx 0 2 D tfj etx 0 2 7 压电式传感器后面的放大器的主要功能为 A 阻抗变换 B 信号放大 C 阻抗变换和信号放大 D 不确定 8 提高二阶系统的固有频率 可以扩大系统的工作 范围 A 频率 B 阻尼 C 相位 D 幅值 9 半导体式应变片在外力作用下引起其电阻变化的因素主要是 A 长度 B 截面积 C 电阻率 D 高通 10 二阶欠阻尼振动系统的幅频特性曲线中 幅值最高处的频率 A 等于系统固有频率 B 大于系统固有频率 C 小于系统固有频率 D 与系统固有频率无确定关系 五 五 分析问答题分析问答题 共 分共 分 1 绘制信号 32sin 0 tfAtx 的实频谱 虚频谱 双边幅频谱及双边相频谱 10 分分 已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源 2cos 0t fty 和输入信号 x t 的幅值谱如图所 示 电桥输出信号经相敏检波输出 试画出电桥输出信号 xm t 相敏检波输出信号 xe t 及 其幅值谱 Xm jf Xe jf 设信号 x t 的频率为 f1 f0大于 f1 10 分 分 0 t tx t 0 ty 3 若用光线示波器来记录图一所示的方波信号 可否选用 FC6 400 型振动子 并说明理由 注 该振动子的固有频率为 400Hz 10 分分 tx 0 t ms A 510152025 A 30 四 计算题四 计算题 共 共 3 分 分 用时间常数为 0 5s 的一阶装置进行测量 若被测参数按正弦规律变化 若要求装置指示 值的幅值误差小于 5 问被测参数变化的最高频率是多少 如果被测参数的周期是 2s 和 5s 问幅值误差是多少 10 分 分 已知信号的自相关函数 00 2cos fxRx 试确定该信号的自功率谱 fSx 及自谱图 10 分 分 3 某信号的时域表达式如下 t A t AA tx 00 2sin 2 sin 2 问 5 该信号属于哪类信号 周期或非周期 2 分分 6 当该信号通过一理想恒带宽带通滤波器 该滤波器的 A 1 带宽 B 80Hz 中心 频率 f0 50Hz 画出该滤波器输出波形的幅频谱 4 分分 并求出滤波器输出波形的平均值 为多少 已知该信号基频 f0 50Hz 4 分分 复习题复习题 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 的 2 压电式传感器使用 放大器 此方法使传输电压几乎 不受电缆长度的影响 3 中心频率能自动跟随某参考信号频率而变化的滤波器成为 滤 波器 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 5 变间距式电容传感器的灵敏度与 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 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 在测试装置中 从调制信号的方法来看 当用12KHZ 的交流信号作为电桥的激励电压时 其作用在于生成 波 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 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 9 从信号的周期性来看 有阻尼衰减的自由震动信号是有 特性的信号 10 数字信号是指明时间和幅值都具有 特性的信号 11 虽然信号可在时域或频域中描述 但是其 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 13 周期信号的频谱是离散的 同时周期信号具有 和 特性 14 传感器按输入量分 大致有 等类型 15 压电式传感器是利用某些材料的 特性来制作的传感器 16 正弦信号的自相关函数是一个同频的 函数 17A D 转换是将 信号转换成 信