工程测试考试题(共12页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上试题1、求传递函数为H(S)=的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t),并求出幅值误差和相位误差。答：由频率保持性知y(t)=10|H()|sin(62.8t+()且 H()=(w)=-arctg()=-tg-1(0.0162.8)=-32y(t)=42.3sin(62.8t-32)幅值误差为510-42.3=7.7，相位误差为322、实现不失真测试的条件是什么?分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。答：.测试装置实现不失真测试的条件是A()=A0=常数()=-t0为能满足上述条件，对于一阶装置，时间常数原则上越小越好，

2、对于二阶装置一般选取=0.60.8，=00.58n。3、用一阶量仪作100Hz正弦信号的测量，如要限制振幅误差在5%以内，则该量仪的时间常数应设计成多大？答：一阶量仪的频率响应函数幅频特性，欲误差小于5%，应大于0.95,已知故: 应大于0.95,解得:4、某光线示波器的振动子输入i(t)为单位阶跃，输出如下图所示的衰减振动，试根据图中数据确定该振动子的固有频率及阻尼比。答：由图可见衰减振动的周期为6.28ms=s 即衰减振动的频率，相应阻尼比与振幅衰减的关系为，图中注明故有，解得衰减振动与无阻尼振动的关系为代入值，得5、一磁电式速度传感器的幅频和相频特性如下图所示，其中为该传感器的固有角频率

3、，为被测角频率，其阻尼比为0.7，为了尽量减小测量时的幅值和相位误差，（1）该传感器应工作在什么条件下？（2）f0=10Hz时，其工作最低频率(f)范围应为多少？答：（1）应工作在的条件下。（2），即。此时幅值误差很小，相位差接近，成为一个反相器。6、用时间常数为0.001秒的一阶装置对正弦信号进行测量，要求振幅误差在5/100以内，求该装置能够测量的正弦信号的最高频率。6、2、用传递函数为 的一阶测量装置进行周期信号测量。若将幅度误差限制在5%以下，试求所能测量的最高频率成分。此时的相位差是多少？ 解：（1）已知一阶系统误差公式。 （2）解得w=131.47 7、用一个时间常数为0.35秒的

4、一阶装置去测量周期分别为秒，秒和秒的正弦信号，问幅值误差分别为多少？8、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz，阻尼比为=0.7。用该传感器作频率为400Hz正弦力测试时，其幅值比A()和相角差()各为多少？若用其测量频率为400Hz的方波信号，输出信号是否失真？为什么？作出输出信号的波形图。9、液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为 4dy/dx+2y = 2103x。y:水银柱高（m），x:被测温度（） 求：（1）水银温度计的传递函数； （2）温度计的时间常数及静态灵敏度； （3）若被测水温是频率为0.5Hz的正弦信号，求此时的振幅

5、误差和相角误差。10、一滤波器电路如图所示，R=0.5K，C=2uF，1）该滤波器是低通、高通还是带通滤波器？2）确定频率响应函数H()以及滤波器的截止频率;3）当输入信号ux=100cos(1000t-45)时，求输出信号uy, 并比较其幅值及相位关系。11、一压电式力传感器，将它与一只灵敏度Sv可调的电荷放大器联接，然后接到灵敏度为Sx=20mm/v的光线示波器上记录，现知压电式压力传感器灵敏度为Sp=5pc/Pa，该测试系统的总灵敏度为S=0.5mm/Pa，试问：（1）电荷放大器的灵敏度Sv应调为何值(v/Pc)?（2）用该测试系统测40Pa的压力变化时，光线示波器上光点的移动距离是多少

6、？12、想用一个时间常数=0.0005秒为一阶装置作正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，试问：（1）该装置所能测量的正弦信号的最高频率f为何值？（2）利用该装置测量周期为 0.02秒的正弦信号，其幅值误差将为多少？13、一测试装置如图所示，R为电阻，C为电容，均为定值，输入X，输出为y。（1）试求该装置的频响函数H（）。（2）该装置是什么类型的滤波器？如R=350K，C=1000F，求它的截止频率f?14、一潜水器携带一种时间常数为秒和压力计，并以每秒米的速度下潜，假设水深每增加米，潜水器所受压力增加公斤，当压力计指示为公斤时，则实际该潜水器受压多少公斤？（要求有详细计算过程）15、

7、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） 答： 一阶装置,仍有同一,越大,越小.今=100Hz, 测量误差小于5%，即,求出秒用该仪器测50Hz的正弦信号,有,即振幅误差是1.32%,相位滞后是16、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）答：对一阶装置,有 今，有幅值误差小于5% , 应，求出。（4分）对被

8、测信号：周期是2s,，幅值误差为46.3% （3分）周期是5s, ,，幅值误差为15.3% （3分）17、已知一阶低通滤波器的频率特性为，式中= 0.05s，当输入信号时，求其输出并比较与的幅值与相位有何区别。（10分）解：信号x(t)的频率构成为： （2分）对f1: （3分）对f2: （3分） （2分）18、析周期信号x(t)=0.5sin10t+0.2cos(100t-/4)通过一个传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的系统后所得的稳态响应。(12分) 18、2、求输入信号）通过装置后得到的稳态响应。19、待测压缩机转速为1000 r/min，现有1.0级精度，量程为1000 r/

9、min及2.0级精度，量程为3000 r/min的两个转速，请问使用哪一个转速表较好，并说明原因。20、已知一个二阶测量装置，阻尼比=0.65，fn=1200Hz,问：输入240Hz和480Hz的信号时A（）和()是多少？若阻尼比变为0.5和0.707，A（）和()又各是多少？21、已知某一测力传感器为二阶测量装置，其动态参数为固有频率fn=1200Hz,=0.707。试求当测量信号(t)=sin2ft+sin6ft+sin10ft时其幅值、相位变化，其中f=600Hz。最后请用幅频、相频图作出定性解释。22、对某量进行了8次测量，测得值为：802.40,802.50,802.38,802.4

10、8,802.42,802.46,802.45,802.43,求测量量的最佳估计值和测量不确定度。23、试求传递函数分别为和的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。24、已知RC低通滤波器的传递函数为H(s)= ，其中，求A()和。输入一信号求幅值误差和相角误差25、已知RC高通滤波器的传递函数为H(s)= ，其中，求A()和。输入一信号求幅值误差和相角误差频率远高于固有频率，幅值相角如何变化？26、某一压电式压力传感器的灵敏度已调到S1=90pC/Mpa，把它和一台灵敏度S2调到0.005V/pC的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一灵敏度S3已调到20mm/V的光线示波器上记录，试绘出这个测试

11、系统的框图，并计算其总的灵敏度。答：传感器-电荷放大器-光线示波器绘图正确5分S=S1*S2*S3=90*0.005*20=9(mm) (5分)27、某压电式传感器的灵敏度为99.9nC/MPa,将它与增益为0.005V/nC的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。又当压力变化为3.5MPa时，记录笔在纸上的偏移量是多少？答：设S1=99.9nC/MPa，S2=0.005V/nC，S3=20mm/V则=9.99（mm/MPa）（5分）当压力3.5MPa时： ,=（mm）（5分）28、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理

12、。已知传感器的固有频率为，阻尼比为，问使用该传感器作频率为的正弦力测试时，其幅值比A()和相位角差()各为多少？。答：得（2分）（4分） （4分）29、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期为1s的正弦信号，问幅值误差将是多少？（10分）答：由系统为一阶系统可知：H(s)=其中，由信号周期为1S可知 rad/s（1分）可知H()=则（1分）（4分）=0.586=58.6%（1分）30、已知二阶的力传感器，固有频率为800HZ，阻尼比为0.14，用此传感器来测量400HZ的正弦变化力时，求：(1):A（）和（）;(2):若该装置的阻尼比为0.7，求此时的A（）和（）。31、一压电式力传感

13、器，将它与一只灵敏度Sv可调的电荷放大器联接，然后接到灵敏度为Sx=20mm/v的光线示波器上记录，现知压电式压力传感器灵敏度为Sp=5pc/Pa，该测试系统的总灵敏度为S=0.5mm/Pa，试问：（1）电荷放大器的灵敏度Sv应调为何值(v/Pc)?（2）用该测试系统测40Pa的压力变化时，光线示波器上光点的移动距离是多少？答：. 2. 32、在使用灵敏度为80nC/MPa的压电式力传感器进行压力测量时，首先将他与增益为 5mV/nC的电荷放大器相连，电荷放大器接到灵敏度为25mm/V的笔试记录仪上，试求该压力测试系统的灵敏度。当记录仪的输出变化30mm时，压力变化为多少？答：（1）求解串联系

14、统的灵敏度。 （2）求压力值。33、用一时间常数为2s的温度计测量炉温时，当炉温在200400之间，以150s为周期，按正弦规律变化时，温度计输出的变化范围是多少？答： （1）已知条件。 （2）温度计为一阶系统，其幅频特性为（3）输入为200、400时，其输出为：y=A(w)200=200.7() y=A(w) 400=401.4( )34、对一个二阶系统输入单位阶跃信号后，测得响应中产生的第一个过冲量 的数值为1.5，同时测得其周期为6.28s。设已知装置的静态增益为3，试求该装值的传递函数和装置在无阻尼固有频率处的频率响应。解：（1）求解阻尼比、固有频率。 （2）求解传递函数。 传递函数为：将 ， ， 将 ， 和 代，可得该装置在无阻尼固有频率处的频率响应 35、 图所示的磁电指示机构和内阻的信号源相连，其转角 和信号源电压 的关系可用二阶微分方程来描述， 即 设其中动圈部件的转动惯量 为 ，弹簧刚度为 ，线圈匝数 为 ，线圈横截面积 为 ，线圈内阻 为 ，磁通密度 为 和信号内阻 为 。 1)试求该系统的静态灵敏度。2）为了得到0.7的阻尼比，必须把多大的电阻附加在电路中？改进后系统的灵敏度为多少？ 动圈式磁电指示机构 答：1）因为信号静态时 所以 因此信号的静态灵敏度 2） 所以 =6781.2 改进后的灵敏度 专心-专注-专业