液压传动-课后习题及解答

第一章绪论

一、填空题

1、一部完整的机器一般主要由三部分组成，

即、、

2、液体传动是主要利用能的液体传动。

3、液压传动由四部分组成即、、、。

4、液压传动主要利用的液体传动。

5、液体传动是以液体为工作介质的流体传动。包括和o

二、计算题：

1:如图1所示的液压千斤顶，已知活塞1、2的直径分别为d=10mm,D=

35mm,杠杆比AB/AC=l/5,作用在活塞2上的重物G=19.6kN,要求重物提

升高度h=0.2m,活塞1的移动速度v1=0.5m/s。不计管路的压力损失、

活塞与缸体之间的摩擦阻力和泄漏。试求：

1）在杠杆作用G需施加的力F；

2）力F需要作用的时间；

3）活塞2的输出功率。

二、课后思考题：

1、液压传动的概念。

2、液压传动的特征。

3、液压传动的流体静力学理论基础是什么？

4、帕斯卡原理的内容是什么？

5、液压传动系统的组成。

6、液压系统的压力取决于什么？

第一章绪论答案

一、填空题

第1空：原动机；第2空：传动机；第3空：工作机；第4空：液体动能；第5

空：液压泵；6：执行元件；7：控制元件；8：辅助元件；9：液体压

力能；10：液力传动；11：液压传动

二、计算题:

答案:

1）由活塞2上的重物G所产生的液体压力

_Q_404xlMxlO3

=20X106Pa

根据帕斯卡原理，求得在B点需施加的力

AT=1S7W

由于AB/AC=l/5,所以在杠杆C点需施加的力

F=x1=1570x1/51^=314V

2）根据容积变化相等的原则

加’k

»i—=>>—=y—

求得力F需施加的时间

.ufUxpSxKT9)11/_

--asKtLOxio-9)31.

3)活塞2的输出功率

JIV=—xlMxKPlF^SOCIF

=1I4.9

第二章液压流体力学基础

一、填空题

1、油液在外力作用下，液层间作相对运动进的产生内摩擦力的性质，叫

做。

2、作用在液体内部所有质点上的力大小与受作用的液体质量成正比，这种力称

为O

3、作用在所研究的液体外表面上并与液体表面积成正比的力称为。

4、液体体积随压力变化而改变。在一定温度下，每增加一个单位压力，液体体

积的相对变化值，称为

5、液体压流动中，任意一点上的运动参数不随时间变化的流动状态称为定常流

动，又称O

6、伯努利方程是以液体流动过程中的流动参数来表示的一种数学表

达式，为即为能量方程。

二、计算题：

2-1如图2-1所示，液压泵的输出流量qp=5lOfiBs全部经进油管进入液压缸，液压缸

的大腔面积Al=20lO-4m2,小股面积八2=1010+峭，进回油管的直径di=<i2=10mm。试

用流量连续性方程求活塞运动速度及进油管的流速。“

图2-1，

2-2如图2-2所示为一种热水抽吸设备。水平管出口通大气，水箱表面为大气压力，有关

尺寸如下：Ai=3.2cin2,AZAAI，h=lm,不计液体流动时的能量损失，问水平管内冷水

的流量达到多少时才能从水箱内抽吸热水？.

二、课后思考题：

1什么叫压力？压力有哪儿种表示方法？液压系统的压力与外界负载有什么关

系？

2解释下述概念：理想流体、定常流体、过流断面、流量、平均流速、层流、紊

流和雷诺数。

3连续性方程的本质是什么？它的物理意义是什么？

4说明伯努利方程的物理意义并指出理想液体伯努利方程和实际液体伯努利方

程的区别。

第二章液压流体力学基础答案

一、填空题

第1空：油液的粘性；第2空：质量力；第3空：表面力；第4空:

液体的压缩性；第5空：稳定流动；第6空：能量守恒

二、计算题:

1:答案："

因液压泵的流量全部经进油管进入液压缸，由连续性方程可求解进油管流速

5八10-4

3140012

活塞运动速度V=—=-~-rill3=025HI3^

W20x10-4

u3

液压缸回油腔的流量q2=A2v=1010025ms

=25-lO'Ws.

nd}

回油流量应满足流量连续性方程，即丫21/=%”

<7,2.5X10“X4,…，

因此，得回油管流速匕=二飙=三:17777彳"〃$=3」勺"鼠

田；43140.01

显然，VI-'2,这是因为液压缸的进回油管被活塞隔开，液流已不连续所致。.

2：惨窠…

对水平截面口和n-n列伯努利方程，因Z|=Z2,pz=pa.(f.

在刚刚右水箱抽吸热水的瞬间垂直管的流量为零，此处可视为静止液体，由静压力方程

有心="+Pgh(2>-

因A2=4A”由流量连续性方程有环=4丫2⑶“

一一限981^1

联立(1)、(2)、(3)式，得=='-区-in/s=l.14iii/s

即开始抽吸热水时水平管的冷水流量为.

-43-33

q=J2v2=4-32-IOx1.14/»/s=l.464xIO;///5

第三章液压动力元件

一、填空题

1、液压泵是一种能量转换装置，它将机械能转换为是液压传动系统

中的动力元件。

2、液压传动中所用的液压泵都是靠密封的工作容积发生变化而进行工作的，所

以都属于o

3、泵每转一弧度，由其几何尺寸计算而得到的排出液体的体积，称为。

4、在不考虑泄漏的情况下，泵在单位时间内排出的液体体积称为泵

的。

5、泵在额定压力和额定转速下输出的实际称为泵的o

二、计算题：

3-1已知液压泵的额定压力ps=21MPa,额定流量q^WOOLmin,总效率i]=0.9,机械效率

i|m=0.93。”

试求："

1）驱动泵所需的额定功率P;•

2）泵的泄漏量Aq。“

三、简答题：

试述液压泵工作的必要条件。

第三章液压动力元件答案

填空题

第1空：液压能；第2空：容积式泵；第3空：泵的排量；第4空:

理论流量；第5空：额定流量；

二、计算题：

答案：驱动泵所需要

的功率

P■歹■77.lxlO3IF-77.UHF

910x0.9

泵的泄漏量

A®=4L-=(_^L_-loo)£/DD=6质工，nib

q.0.9/0.93

三、简答题:

1、答案：

答：（1）吸油腔和压油腔要互相隔开，并且有良好的密封性.（2）由吸油腔容积

扩大吸入液体；靠

压油腔容积缩小排出（相同体积的）液体.（3）吸油腔容积扩大到极限位置后，先

要与吸油腔切断，

然后再转移到压油腔中来；压油腔容积缩小到极限位置后，先要与压油腔切断,

然后再转移到吸

油腔中来。

第四章液压执行元件

一、填空题

1、液压马达是将转换为的装置，可以实现连续地旋转运

动。

2、液压缸是将液压能转换为机械能，用来实现的执行元件。

二、计算题

4-1某减速机要求液压马达的实际输出转矩T=S〉5N-m,转速n=30imin,马达回油腔压

力为零。设马达的排量VM=l25cnPi,液压马达的容积效率UMV=O.9,机械效率心皿=09

求所需要的流量和压力各为多少..

4-2某液压马达排量为VM=70mL，r,供油压力为p=10MPa,输入流量q=100L”nin,液压

马达的容积效率11MV=O.92,机械效率11Mm=094,液压马达回油背压为02MPa。试求：.

1）液压马达的输出转矩：.

2）液压马达的转速•.

4-3如图所示，两串联双活塞杆液压缸的有效作用面积A|=50cm2,A2=20cm2,液压泵的

流量qp=0.05•UPnFs,负栽W|=5000N,W2=4OOON.不计损失求两缸工作压力pi、p?

及两活塞运动速度V］、v2..

4-4如图所示的液压系统中，液压泵的名牌参数q=18

Limn,p=6.3MPa,设活塞直径D=90min,活塞杆直径d=

60nun,在不计压力损失且F=28000N时，试求在各图示情

况下压力表的指示压力。"

第四章液压执行元件答案

-、填空题

第1空：液压能；第2空：机械能；第3空：直线往复运动;

二、计算题:

答案：-

1）白马达的辛辛矩公式I=纽巳乙〃.

一，•.）万"用丁'

得马达的迸出口压力量主

d.p.T..r23.14.52.5___，

=-：二二二！:：f=10寸一09•二尸。=N9.70.尸］

VM7W12.5•'

当马达回泊腔压力为零时，马达的选口压力为293.I06P：t・

2）白马达的转速公式三

得马达需要的流量’

L

=O.417L/min

答案:

1）液压马达的输出转矩

?K=AJ7144=10-0.2)l(f-7010^

mA

,)TT…””2.3.O.947V-U/=102.77V-tn

2)液压马达的转声8:..

0.92,

•r/11L.1=1314r/m.in

27T710」

4-3答菜iv

1）因液压泵的流量作全部进入缸1,所以缸1活塞运动速度

q0.05xlO-3.

Vi=—p=---------------m/s.

450x10一

=0.01m/$^

而缸1是双活塞杆缸，排出的流量亦为耶且全部进入缸2,故缸2活塞的运动速度.，

qp0.05x10-3

v=—=---------------mIs3

2420x10"

=Q025m/s2

2）缸2回油直接回油箱，因此活塞要推动负载W?,缸2的进口工作压力

4000

P2=2=Pa=2x106Pa~

420x10

门即缸1的排油压力，于是对缸1有2

piAi=p2A2+Ww

因此，缸1的进口工作压力〃

%+_5000+2xl0‘x50xlO"

Pi=Pa=3x10*Pa

450xlO-4

4-4答案：a:pi=4.4MP；b：pi=5.5MP；c：pi=0“

第五章液压控制元件

一、填空题

1、液压控制阀按用途分为、、三类。

2、液压控制阀按结构形式可分为:滑阀（或转阀）、滑阀（或转阀）、锥阀、球

阀、、六类。

3、液压控制阀按连接方式可分

为、、、、五类。

4、根据结构不同，溢流阀可分为、两类。

7、顺序阀的功用是以使多个执行元件自动地按先后顺序动动作。

8、流量控制阀是通过改变来改变局部阻力的大小，从而实现对流量

的控制。

9、减压阀是使出口压力低于进口压力的0

二、简答题：

5-1图示两个系统中，各溢流阀的调整压力分别是以=4唯，PB=iMPa,Pc=IMPa,如果系统

的外负我趋于无穷大，泵的工作压力各为多少？.

b)•

5-2如图所示，将两个规格相同、调定压力分别为Pl和P2（P!P2）的定值减压阀并联使

用，若进口压力为P”不计管路损失，试分析出口压力P。如何确定。-

5-3如果将调整压力分别为lOMPa和5MPa的顺序阀F,和F2串联或并联使用，试分析进

口压力为多少？.

5-4试比较溢流阀、减压阀、内腔外泄式顺序阀三者之间的异同。

5-5为什么调速阀用在回油节流调速时可以用普通的定值减压阀与节流阀串联来代

替？

第五章液压控制元件答案

一、填空题

第1空：压力控制阀；第2空：流量控制阀；第3空：方向控制阀；第4

空：喷嘴挡板阀；第5空：射流管阀；第6空：螺纹连接阀；第7空：法兰连接

阀；第8空：板式连接阀；第9空：叠加式连接阀；第10空：插装式连接阀；

第11空：直动型；第12空：先导型；第13空：压力差；第14空：系统压力为

信号；第15空：节流口通流面积或通流通道的长短；第16空：压力控制阀；

二、选择题：

1-2：DA

二、简答题:

5“答案：.

图a：此系统压力p=2Mpa：图b：此系统压力p=4+2=6MPa.

12答案：，

图中标注说明“

qisqo一并联支路的进、出口流量；"

p»Po一并联支路的进、出口压力；"

Pi、p：-----阀1、阀2的调定压力；"

金、q：-----通过阀1、阀2主阀口饿流量；"

q”、q‘:——通过阀1、阀2先导阀的流量；。

Ri、Pc:——阀I、阀2先导阀前的压力・♦

因出口压力与负我压力有关，下面分三种情况进行讨论：“

1）若负载压力pL<P：，则阀1和阀2的先导阀均关闭q“R,%：=«,主阀阀口全开，不

起减压作用，P「P°=PI.，两支路的流量,

qi=守=0.5qi，而qcFqi・0

2）若则阀2的先导阀开启，主阀阀口关小，而处于另一支路的阀1

的先导阀仍然关闭，qU=0，主阀阀口全开，不起减压作用，因此prp°=PL，两支路的流

量生〉q：・为保证阀2的出口压力大于调定压力p：,经其阀阻尼孔流至先导阀的流量”：

应大于设讨值，以形成足蟋的压力差Zip产PL-pc使主阀芯上移至主阀口趋于关闭.~

3）若Pi?Pi，且P?PL，则两减压阀的先导阀均开启，主阀口同时起件3压作用，p0=pi・

这样，阀2的出口压力与再先导阀前的压力差值较第二种情况更大，为在阀2内部形成

更大的压力损失，流经主阀阴尼孔至先导阀的流量%：将更大，主阀芯进一步上依，主阀

口完全关闭前经阀2的流量q：=0.由于出口无法推动负载，故并疑支路的出口流量qo=0,

并联支路的进口流量仅满足两先导阀的流量需求，即qi=qi=qc+qa，而2

一、填空（每空1份，共20分）

1.测试技术的基本任务是（获取有用的信息）

2.从时域看，系统的输出是其输入与该系统（脉冲响应函数的卷积）。

3.信号的时域描述，以一时间（f）_为独立变量；而信号的频域描述，以一频率/或（a）_为独立变

量。

4.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，采样频率应该大于一

100Hz,

5.在桥式测量电路中，根据其—激励电压（或工作电压或桥压或电源）_的性质，可将其分为直流电桥与

交流电桥。

6.金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用一导体机械形变—引起的电阻变化，

后者利用一半导体电阻率的（或半导体压阻效应）_变化引起的电阻变化。

7.压电式传感器是利用某些物质的_压电效应一而工作的。

8.带通浦波器的上下限截止频率为ftz、fc”其带宽B=_/c2一/“_；若其带宽为1/3倍频程则©=_

V2_fci»

9.属于能量控制型的传感器有一电阻式传感器一、一涡电流传感器一电容式传感器、电感式传感器等。

10.根据载波受调制的参数不同，调制可分为一调幅、调频、调相

11.相关滤波的工作原理是一同频相关不同频不相关/同频检测原理

12测试装置的动态特性可以用一传递一函数、一频率响应一函数和一脉冲响应

_函数进行数学描述。

二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分）

1.不能用确定的数学公式表达的信号是D信号。

A复杂周期B非周期C瞬态D随机

2.平稳随机过程必须B。

A连续B统计特征与时间无关C各态历经D统计特征等于时间平均

3.一阶系统的动态特性参数是工_________。

A固有频率B阻尼比C时间常数D灵敏度

4.系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量

之间的最大差值称为Ao

A回程误差B绝对误差C相对误差D非线性误差

5.电阻应变片的输入为B0

A力B应变C速度D加速度

6.D用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

A传递函数B互相关函数C互谱密度函数D相干函数

7.为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用放大器。

A电压B电荷C微分D积分

8.在测量位移的传感器中，符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是Q传感器。

A电容式B压电式C电阻式D电涡流式

9.信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带B,也可达到分析的目

的。

A重放速度放快B重放速度放慢C重放速度不变D多放儿次

10.一阶系统的阶跃响应中，超调量»

A存在，但＜5%B存在，但＜1C在时间常数很小时存在D不存在

三、判断题(用J或X表示，在正确的题目对应的括号里填，，反之填X,每题1分，共10分)

1.(F)非周期信号的频谱是连续的。

2.(T)传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。

3.(F)调幅波是载波与调制信号的叠加。

4.(T)涡流传感器属于有源传感器。

5.(T)滑线变阻器式传感器不适于微小位移量的测量。

6.(T)窗函数频谱的主峰瓣越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。

7.(F)恒带宽滤波器的中心频率越高，其带宽越宽。

8.(T)随机激振属于宽带激振法。

9.(F)压电式加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。

10.(T)若系统是完全线性的，则输入输出的相干函数一定为1。

四、简答题(每题5分，共30分)

1.已知周期方波的傅立叶级数展开式为，叼.1.,1.c)

试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其频谱特点。

彳(3)

8A

K

8A

|318A

I产—

03、3“55④

频谱特点：离散性、谐波性、递减性3分(每答对一个得1

分)

2.二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？

固有频率(以)和阻尼比(J)3分(每答对一个得1.5分)；为了实现不失真,阻尼比

(自)取值0.6~0.8;工作频率取值小于等于0.58七2分(每答对一个得1

分

3.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？

输出y(t)与输入x(t)满足关系y(t)=A＜,x(t-t0),其中和t°为常数，

则为不失真测试。2分

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(3)=AO=常数1.5分

相频特性为力1.5分

或者用文字表述，表述正确同样得分。

4.信号的预处理包括那些环节？

(1)电压幅值调理(或者放大)1分

(2)滤波(或者滤去高频)2分

(3)隔离直流分量(或者隔直)1分

(4)如原信号进行调制，则应先进行解调(或者解调)I分

5.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？

动态电阻应变仪采用的是纯电阻交流电桥(1分)，即使各桥臂均为电阻，由于导线间存在

分布电容(1分)，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

(3分)。5分

6.测得两个同频正弦信号的相关函数波形如图I,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？

(1)互相关函数，因为是非奇非偶函数。2分

(2)频率信息：正弦波形的频率与此波形频率相同1分

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1分

幅值信息：此波形的振幅是两个正弦波振幅乘积的一半1分

五、计算题(共14分)

1.(6分)已知低通滤波器的频率响应函数为

I,式中T=0.05.V

当输入信号为M，)=0.6COS(60，)+0.5COS(100,-45，)时，求滤波器的稳态输出)'(，)・。

x(t)=0.6cos(60/)+0.5cos(100r-45°)

令xt(r)=0.6cos(60z)»々。)=0.5cos(100r-45°)

根据线性系统频率保持性和幅频相频特性

由8]=60,可以得到：

।1分

4(例)=j=0.316

"1+(0.05x60)2

奴)=-arctg(To))=-arcrg(0.05x60)=-71.565°1分

y,(0=0.6x0.316cos(60/-71.565°)=0.1896co5(60/-71.565°)

由①2=100,可以得到：

11分

4(电)=，=0.196

"+(0.05x100)2

<p(ct)2)=-arctg(ra))=-arcrg(0.05x100)=-78.69°】分

y2(/)=0.196x0.5cos(l00,-450-78.69°)=0.098cos(l00/-123.69°)

由线性系统的叠加性可得

y(0=3⑴+y2(t)=0.1896cos(60—71.565°)+0.098cos(l00/-123.69°)

2.（4分）有一信号x（f）=4cos（cyr+0）,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。

自相关函数：&（加叫卜味…力1分

lim—£Acos(frf+夕)•4cos[fiX/+r)+8)k〃

=421分

——cos(fwr)

均值:4=Jfl"⑺力JftAcos«“+(p)dt°1分

,(I2102

方差：，14A；

国x«)-4W=，

*02L

3.（4分）以阻值R=120Q,灵敏度S=2.5的电阻丝应变片与阻值为120Q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

鼠臂:

u=-Sa/„=-X2.5X1000X106x4=2.5xl0,V

»4R»4R°4°4

双臂：

6,V

u,=—■«,,=-—•«„=-Sa(l)=-x2.5x1000x10x4=5xl0之分

'2R"2R02°2

复习题

第一章信号及其描述

（-）填空题

1、测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这

些物理量就是,其中目前应用最广泛的是电信号。

2、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.

3、周期信号的频谱具有三个特点：，,。

4、非周期信号包括信号和信号。

5、描述随机信号的时域特征参数有、、。

6、对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是—对称，虚频谱（相频谱）总是—对称。

（二）判断对错题（用J或X表示）

1、各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（）

2、信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（）

3、非周期信号的频谱一定是连续的。（）

4、非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（）

5、随机信号的频域描述为功率谱。（）

（三）简答和计算题

1、求正弦信号x（f）=x0sinat的绝对均值P网和均方根值XM

2、求正弦信号》（/）=%）5出（由+9）的均值〃',均方值,和概率密度函数p（x）。

3、求指数函数x（f）=〉0"20）的频谱。

cosa>t\t\<T

4,求被截断的余弦函数X（f）=《n的傅立叶变换。

[0\t\>T

5、求指数衰减振荡信号x（/）=e-"‘sin例"（a>0/20）的频谱。

第二章测试装置的基本特性

（-）填空题

1、某一阶系统的频率响应函数为“（/0）=-1—,输入信号x（7）=sin,，则输出信号y。）的频

2ja＞+\2

率为。=___,幅值y=.相位。=____。

is41ty„2

2、试求传递函数分别为—V—和—........-------r的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。

3.5s+0.5s+1.4cons+a）n

3、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、

和O

4、当测试系统的输出y。）与输入x（t）之间的关系为y（t）=Aox（t-%）时，该系统能实现测试。

此时，系统的频率特性为“（/。）=。

5、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的—越小。

6、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有—关系为最佳。

（-）选择题

1、不属于测试系统的静特性。

（1）灵敏度（2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数

2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统—响应的卷积。

（1）正弦（2）阶跃（3）脉冲（4）斜坡

3、两环节的相频特性各为。|（。）和。2（0），则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为一。

Q.

（1）。|（。）。2（0）（2）。|（@）+。2（。）（3）c,、八，、＜4）。|（。）一。2（/）

0（。）+。2（助

4、一阶系统的阶跃响应中，超调量_____o

（1）存在，但＜5%（2）存在，但＜1

（3）在时间常数很小时存在（4）不存在

5、忽略质量的单自由度振动系统是一系统。

（1）零阶（2）一阶（3）二阶（4）高阶

6、•阶系统的动态特性参数是一。

（1）固有频率（2）线性度（3）时间常数（4）阻尼比

7、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值一倍所经过的时间作为时间常数。

（1）0.632（2）0.865（3）0.950（4）0.982

（三）判断对错题（用J或X表示）

1、•线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输•个1000Hz的正弦信号，则必然导致输出波形失

真。（）

2、在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。

（）

3、当输入信号X。）•定时，系统的输出y«）将完全取决于传递函数”（s）,而与该系统的物理模型无

关。（）

4、传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（）

5、测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（）

6、幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（）

（四）简答和计算题

1、什么叫系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？

2、测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？

3、测试装置实现不失真测试的条件是什么？

4、某测试装置为一线性时不变系统，其传递函数为H（S）=——1——。求其对周期信

0.005.V+1

x（t）=0.5cos10/+0.2cos（100r-45°）的稳态响应y（f）»

5、将信号cos&输入一个传递函数为"（s）=—!—的一阶装置，试求其包括瞬态过程在内的输出y（f）

1+TS

的表达式。

第三章常用传感器

（~）填空题

1、属于能量控制型的传感器有等，属于能量转换型的传感器有等（每个至少

举例两个）。

2、金属电阻应变片与半导体应变片的物理基础的区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用

变化引起的电阻变化。

3、为了提高变极距电容式传感器的灵敏度、线性度及减小外部条件变化对测量精度的影响，实际应用时常

常采用____工作方式。

4、压电式传感器的测量电路（即前置放大器）有两种形式：放大器和放大器，后接____放大器

时，可不受连接电缆长度的限制。

5、涡流式传感器的变换原理是利用了金属导体在交流磁场中的___效应。

6、磁电式速度计的灵敏度单位是。

7、压电式传感器是利用某些物质的而工作的。

（-）选择题

I、电阻应变片的输入为—«

（1）力（2）应变（3）速度（4）加速度

2、结构型传感器是依靠—的变化实现信号变换的。

（1）本身物理性质（2）体积大小（3）结构参数（4）电阻值

3、不能用涡流式传感器进行测量的是一。

（1）位移（2）材质鉴别（3）探伤（4）非金属材料

4、变极距面积型电容传感器的输出与输入，成关系。

（1）非线性（2）线性（3）反比（4）平方

5,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一。

（1）长度（2）截面积（3）电阻率（4）高通

6、压电式传感器输出电缆长度的变化，将会引起传感器的—产生变化。

（1）固有频率（2）阻尼比（3）灵敏度（4）压电常数

7、在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是一传感器。

（1）电容式（2）压电式（3）电阻式（4）电涡流式

8、自感型可变磁阻式传感器，当气隙6变化时，其灵敏度S与3之间的关系是：S=—。

（1）k—（2）k8（3）k8~2（4）-k8~2

8

9、光电倍增管是利用—效应制成的器件。

（1）内光电（2）外光电（3）光生伏特（4）阻挡层

（三）判断对错题（用J或X表示）

1、滑线变阻器式传感器不适于微小位移量测量。（）

2、涡流式传感器属于能量控制型传感喘（）

3、压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（）

4、磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（）

（四）简答和计算题

1、哪些传感器可选作小位移传感器？

2、涡流传感器测量位移与其它位移传感器比较，其主要优点是什么？涡流式传感器能否测量大位移量？为

什么？

3、电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？

4、电涡流传感器能否测量塑料物体移动的位移？若能测量理由是什么？不能测量理由是什么？应采取什么

措施改进，就可以用电涡流传感器测量了。

5,压电式加速度传感器与压电式力传感器在结构上有何不同，为什么？

6、试用双螺管线圈差动型电感传感器做成个测力传感器。

（1）用简图说明该传感器的结构并简要说明其作用原理；

（2）两个线圈通常应该接在什么电路中？用图说明如何接法。

7、某电容传感器（平行极板电容器）的圆形极板半径厂=4（加加），工作初始极板间距离

b（）=0.3（加〃。，介质为空气。问：

（1）如果极板间距离变化量Ab=±l（/zm）,电容的变化量AC是多少？

（2）如果测量电路的灵敏度匕=100（，"V7pP）,读数仪表的灵敏度七=5（格/mV）在

△3=±1（///?7）时，读数仪表的变化量为多少？

第四章信号调理、记录和显示

（-）填空题

1、电桥的作用是把电感、电阻、电容的变化转化为—输出的装置。

2、在桥式测量电路中，按照的性质，电桥可分为直流和交流电桥。

3、在桥式测量电路中，根据工作时阻抗参与变化的可将其分为半桥与全桥测量电路。

4、调幅是指一个高频的正（余）弦信号与被测信号—，使高频信号的幅值随被测信号的—而变化。信号

调幅波可以看作是载波与调制波的。

5、调频波的解调又称为____。

6、调频是利用信号电压的—控制一个振荡器，使其输出为等幅波，而—与信号电压成正比。

7、常用滤波器的上、下截止频率/“、£,2的定义为，其带宽6=,若为倍频程滤波器

了“与02的关系为——»

8、RC低通滤波器中RC值愈—，则上截止频率愈低。

(二)选择题

、设有一电路，是工作桥臂，&是固定电阻，且=凡。工作时

1R]R2,&，RI=&=&

R]->+2AR],则电桥输出电压e,.«()«e()为电桥的电源电压。

A/?!A/?,、2AR]

bRL

(3)―e0(4)

4^而叫

2、调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号。

(1)相乘(2)相除(3)相加(4)相减

3、电路中鉴频器的作用是。

(1)使高频电压转变成直流电压(2)使电感量转变为电压量

(3)使频率变化转变为电压变化(4)使频率转变为电流

4、一选频装置，其幅一频特性在3—8区间近于平直，在/2-0区间急剧衰减，这叫—滤波器。

(1)低通(2)高通(3)带通(4)带阻

5、一带通滤波器，其中心频率是端，-3dB带宽是8,则滤波器的品质因数。等于。

⑴/+8(2)fa-B(3)fnB(4)f0/B

(三)判断对错题(用J或X表示)

1、平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。()

2、调幅波是载波与调制信号的叠加。()

3、带通滤波器的波形因数4值越大，其频率选择性越好。()

4、将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器。()

(四)简答和计算题

1、何谓电桥平衡？要使直流电桥平衡，桥臂参数应满足什么条件？交流电桥应满足什么条件？

2、调幅波的解调方法有哪几种？

3、抗混滤波器的作用是什么？它选用何种滤波器？其截止频率如何确定？

4、相关滤波器的的基本原理是什么？举例说明其工程应用。

5、以阻值R=120Q,灵敏度S=2的电阻丝应变片与阻值为120。的固定电阻组成电桥，供桥电压

Vo=3V,若其负载电阻为无穷大，应变片的应变£=2000〃£。

(1)求单臂电桥的输出电压及其灵敏度。

(2)求双臂电桥的输出电压及其灵敏度

6、若X。)为调制信号，y«)=cos2Mof为载波，为调幅波(如图所示)

(1)利用傅里叶变换性质说明调幅过程的原理。

(2)画出载波与调幅波的双边频谱图。

第五章信号处理初步

(-)填空题

1、为了识别信号类型，常用的信号分析方法有、和。

2、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、

和.

3、在数字信号处理中，为避免频率混叠，应使被采样的模拟信号成为,还应使采样频率

满足采样定理即。

4、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。

5、若x(t)是均值为U,为零的宽带随机信号其自相关函数T=0时RX(T),T->8时

R*(T)。

6、用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。

7、若某一信号的自相关函数为AC0S(07),则该信号的均方值为y，=,均方根值为

^rms____________0

8、最常用的功率谱估计方法为。

9、Sr(/)为信号的沿频率轴的分布，|X(/)「称为。

10、巴塞伐尔定理表示在—中计算的信号总能量，等于在—中计算的信号总能量。

(二)判断对错题(用J或X表示)

1、频率分辨力越高，则泄漏误差越小。()

2、A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。()

3、对于周期信号，经整周期采样后，可完全避免栅栏效应。()

4、窗函数频谱的主峰瓣宽度越窄，旁瓣幅度越小，用其截取信号所引起的误差越小。()

5,互相关函数是偶实函数。()

6、利用系统输入x(t)与输出y(t)的自功率谱密度函数，可求该系统的频率响应函数。