作业2 测试系统特性分析-答案

工程测试技术作业 作业作业 2 测试系统测试系统特性分析特性分析 班级 姓名 学号 成绩 一 填空题 1 测试装置的结构参数不随时间变化的系统称为 时不变时不变 系统 若输入和输出成线性关系 则称为 线性线性时不变时不变 系统 2 测试装置的动态特性可以用 传递传递 函数 频率响频率响应应 函数 和 脉冲响应脉冲响应 函数进行数学描述 3 满足测试装置不失真测试的频域条件是 A A A0 A0 常数常数 和 0 4 已知输入信号x t 30cos 30t 30 这时 一阶装置的 A 0 87 21 7 则该装置的稳态输出表达式是 3 830cos 1 26 tty 二 选择题 1 关于传递函数的特点 下列叙述不正确的是 C C A 与具体的物理结构无关 B 反映系统的传输特性 C 与输入有关 D 反映测试系统特性 2 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 B B A 线性度 B 灵敏度 C 稳定性 D 回程误差 3 用二阶系统作为测试装置时 影响幅值测量误差大小的参数有 C C A 时间常数 B 灵敏度 C固有频率和阻尼比 D 回程误差 工程测试技术作业 4 传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器 的 C C 特性 A 幅频 B 相频 C 输入输出 D 静态 5 用一阶系统作为测试系统 为了获得较佳的工作性能 其时间常 数 应 B B A 尽量大 B 尽量小 C 根据系统特性而定 D 无穷大 6 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是 B B A 幅频特性 B 相频特性 C 传递函数 D 频率响应函数 7 阻尼比为 B B 的二阶系统的相频特性曲线在较宽范围内近似 于直线 A 0 5 B 0 7 C 1 0 D 0 1 8 若要求信号在传输过程中不失真 则输出与输入应满足 在幅值 上 A A 差一个比例因子 在时间上 A A 之后一段时间 A 允许 允许 B 允许 不允许 C 不允许 允许 D 不允许 不允许 9 线性测试系统产生失真是由 A A 两种因素造成的 A 幅值失真 相位失真 B 幅值失真 频率失真 C 线性失真 相位失真 D 线性失真 频率失真 工程测试技术作业 三 简答题 1 试分别从时域 频域 复频域来说明一个测试系统的输入输出 特性的不同表达形式以及它们之间的关系 答 系统特性在时域采用脉冲响应函数 h t 来描述 在频域采用 频率响应函数 H f H jw 来描述 在复数域采用传递函数 H s 来描 述 三者关系一一对应 h t 与 H w 是一对傅里叶变换对 h t 与 H s 是一对拉普拉斯变换对 2 求周期信号x t 0 5cos10t 0 2cos 100t 45 通过传递函 数为H s 1 0 005 1的装置后的稳态响应 解 1005 0 1 j jH 1 005 0 1 2 jHA 0 0 5 0 a r t g srad 10 1 sr a d 100 2 1 1 A 89 0 2 A 86 2 1 5 26 2 86 210cos 5 0 1 tty 5 71100cos 17 0 2 tty 5 71100cos 17 0 86 210cos 5 0 21 tt tytyty 工程测试技术作业 3 求 RC 网络的传递函数 解 4 分析弹簧质量系统的传递函数 x t y t m kc 解 H s 2 2 Y s H s X s 1 1 I s Cs I s LsR Cs 1 1 I s Cs I s LsR Cs 2 1 1 LC R ss LLC 2 22 2 n nn w ss 0 tkYtYctZm ttFtXmtkYtYctYm km c 2 mk n 工程测试技术作业 5 用一个一阶系统你作 100Hz 正弦信号测量 1 如果要求限制振幅误差在 5 以内 则时间常数 应取多少 2 若用具有该时间常数的同一系统作 50Hz 信号的测试 此时的 振幅误差和相角差各是多少 答 答 1 1 幅值误差 幅值误差 2 2 振幅误差和相角差 振幅误差和相角差 2 2 4 1 10 0510 050 108 1 0 108 2 1005 23 10 2 A ff f 22 4 4 11 111 32 1 1250 5 23 10 arctanarctan 250 5 23 10919 50 工程测试技术作业 6 如图所示为某一测试装置的幅频和相频特性 当输入信号为 1 1 1 2 2 时 输出信号不失真 当输入信号为 2 1 1 4 4 输出信号失真 上述说法正确吗 为 什么 答 上述结论正确 根据测试系统实现不失真测试的条件可知 若要输出波形与输入 波形一致不失真 则其幅频特性为 A w 常数 w t0 w 由上图可知 当输入频率小于w2时 幅