发布时间 : 星期日 文章测试技术试题更新完毕开始阅读161e4b680912a216147929d5
四、简答题
已知周期方波的傅立叶级数展开式为
8A?11?x(t)??sin?0t?sin3?0t?sin5?0t???
??35?试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其频谱特点。 1． 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？ 2． 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？ 3． 信号的预处理包括那些环节？ 4． 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？ 5． 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？
五、计算题
已知低通滤波器的频率响应函数为
1H(?)?， 式中 ??0.05s
1?j??当输入信号为x(t)?0.6cos(60t)?0.5cos(100t?45?)时，求滤波器的稳态输出y(t)
1．有一信号x(t)?Acos(?t??)，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。
2．以阻值R?120?，灵敏度S?2.5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。 六.应用题
1.某车床加工外圆表面时，表面振纹主要是由主轴箱转动轴上齿轮不平衡惯性力使主轴箱振动所引起，实验测得振纹的频谱如图2（a）所示，主轴箱内的传动示意图如图2(b)所示，传动轴Ⅰ、Ⅱ和主轴Ⅲ上的齿轮齿数分别为Z1 = 30, Z2 = 40, Z3=20, Z4=50, 传动轴Ⅰ的转速为 n1 = 2000转/分（根据传动比计算可知：传动轴Ⅱ的转速为 n2 = 1500转/分，主轴Ⅲ的转速为 n2 = 600转/分），试分析哪一根轴上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响较大？为什么？
（a） (b)
图2
2. 欲测试图3(a)所示简直梁的动态特性参数（固有频率和阻尼比）
（1）请从现有设备中选择，并用框图表示测试系统构成，简述测试过程； （2）测得该梁的幅频特性曲线如图3（b）所示，根据该曲线如何确定简直梁的动态特性参数（给出原理、公式并在图中表示）
（现有设备： 压电式加速度计、 压电式力传感器、磁电式速度计、电阻应变片、电荷放大器、功率放大器、信号发生器、激振器、数据采集分析系统、显示设备）
图3 (a) 图3 (b)
参考答案 一、 填空
1．获取有用的信息 2．脉冲响应函数
3．时间(t)、频率f或(?) 4．100Hz
5．激励电压（或工作电压或桥压或电源）
6．导体机械形变、半导体电阻率的（或半导体压阻效应） 7．压电效应
8．fc2?fc1 、32（或1.26）
9．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； 调幅、调频、调相。
10． 同频相关不同频不相关/同频检测原理。 11． 传递、频率响应、脉冲响应
二、选择题
1—5 D B C A B 6—10 D B D B D 三、判断题
1—5 ×√×√√ 6—10 √×√×√ 四、简答题 1．
频谱特点：离散性、谐波性、递减性
2．固有频率(?n)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?n
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。 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)=?t0? 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。
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 五、计算题
100t?45?) 1. x(t)?0.6cos(60t)?0.5cos(令x1(t)?0.6cos(60t)，x2(t)?0.5cos(100t?45?) 根据线性系统频率保持性和幅频相频特性 A(?)?1，?(?)??tan(??) 21?(??) 由?1?60，可以得到：
1A(?1)??0.316
21?(0.05?60) ?(?1)??arctg(??)??arctg(0.05?60)??71.565?
y1(t)?0.6?0.316cos(60t?71.565?)?0.1896cos(60t?71.565?)
由?2?100，可以得到：
1 A(?2)??0.196
21?(0.05?100) ?(?2)??arctg(??)??arctg(0.05?100)??78.69?
y2(t)?0.196?0.5cos(100t?45??78.69?)?0.098cos(100t?123.69?) 由线性系统的叠加性可得
y(t)?y1(t)?y2(t)?0.1896cos(60t?71.565?)?0.098cos(100t?123.69?)
1T 2. 自相关函数：Rx(?)?lim?x(t)?x(t??)dt
T01T =lim?Acos(?t??)?Acos[?(t??)??)]dt
T0A2cos(??) =2TT120120 均值：?x??T0x(t)dt=?T0Acos(?t??)dt=0
T0?2T0?2 方差：?x21?T0?T02T?02A2[x(t)??x]dt?
2 3. （4分）单臂：
?R1?R11uy??u0??u0?S?u0??2.5?1000?10?6?4?2.5?10?3V
4R4R44 双臂：
?R1?R11uy??u0??u0?S?u0??2.5?1000?10?6?4?5?10?3V
2R2R22应用题
1.转动轴I的转动频率为：2000/60=33.3HZ；
转动轴II的转动频率为：1500/60=25HZ； 转动轴III的转动频率为：600/60=10HZ；
与实验测得振纹的频谱图比较可知轴II上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响最大。 2．（1）测试系统组成框图：