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1、精选学习资料 - - - - - - - - - ；内 线 封 密号 学皖西学院20222022 学年度第 2 学期期末考试试卷（B理；卷）2.频率混叠是怎样产生的,有什么解决方法？机电学院 学院 机械 专业 10级 机械测试技术 课程答： 1当采纳过大的采样间隔对两个不同频率的正弦波采样时,将会得到一组相同的题号一二三四五六七八总分统分人复核人采样值,造成无法辩识两者的差别,将其中的高频信号误认为低频信号,于是就出现了所谓的混叠现象；2为了防止频率混叠,应使被采样的模拟信号（）成为得分有限带宽的信号,同时应使采样频率大于带限信号的最高频率的倍；线得分评卷人复核人一名词说明：本大题共 5 小题
2、,每道题 2 分,共 10 分；3. 什么是物性型传感器.什么是结构型传感器.试举例说明；在 写 须 必 号 学、1计量：当测量涉及实现单位统一和量值精确牢靠时称为计量；答： 1 物性型传感器是依靠敏锐元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换的；例如封2准周期信号 :由多个周期信号合成,其中至少有一对频率比不是有理数；利用水银的热胀冷缩现象制成水银温度计来测温；利用石英晶体的压电效应制成压电测3频率保持性：如线性系统的输入为某一频率的谐波信号,就系统的稳态输出将为同一频率的谐波信号；力计等； 2结构型传感器就是依靠传感器结构参数的变化而实现信号转换的；例如,电4频率辨论率：频率采样间隔f 也是
3、频率辨论率指标；此间隔越小,频率辨论率越名 姓、级 班,题容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感高,被“ 拦住” 的频率成分越少；5虚拟仪器：在虚拟仪器系统中,数据分析和显示完全用微机的软件来完成；因此,只或互感变化等；要额外供应肯定的数据采集硬件,就可以与微机组成测量仪器；这种基于微机的测量仪器称为虚拟仪器；4. 涡流位移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？涡流传感器能答 要 不 内 线 封 密名 姓得分评卷人复核人否测量大位移？为什么？电涡流传感器除了能测量位移外,仍能测量哪些非电量？二简答题：本大题共 5 小题,每道题5 分,共 2
4、5 分；密答：（ 1）电涡流式传感器具有频率响应范畴宽,灵敏度高,测量范畴大,结构简1以方框图的形式说明测试系统的组成,简述主要部分的作用；单,抗干扰才能强,不受油污等介质影响,特殊其具有非接触测量等优点；2由于涡流传感器受变换磁场大小的限制,故它不能用于测量大位移；（3）涡流传感器除级 班传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号的调理是把来自传感器的信号转换了能够测量位移外,仍可测量：1）由位移量变换而来的被测对象,如：位移振幅、表面粗糙度、转速、零件尺寸、零件个数、零件厚度、回转轴线误差运动等测量；2）由被测材质物性变换来的被测对象,如温度、硬度、涡流探伤等；5.相关函数和相关系数有
5、什么区分？相关分析有什么用途,举例说明；答： 1通常,两个变量之间如存在着一一对应关系,就称两者存在着函数关系,相关成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号,进行各种运 算、滤波和分析；信号显示、记录环节将来自信号处理环节的信号显示或存贮；模数函数又分为自相关函数和相互关函数；当两个随机变量之间具有某种关系时,随着名师归纳总结 （A/D ）转换和数模（D/A ）转换是进行模拟信号与数字信号相互转换,以便用运算机处某一个变量数值的确定,另一变量却可能取很多不同的值,但取值有肯定的概率统第 1 页,共 4 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - -
6、- - 计规律,这时称两个随机变量存在相关关系,对于变量和之间的相关程度通常XfT用相关系数 来表示； 2在测试技术技术领域中,无论分析两个随机变量之间的关系,仍是分析两个信号或一个信号在肯定时移前后的关系,都需要应用相关分析；例如在振动测试分析、雷达测距、声发射探伤等都用到相关分析；得分评卷人复核人TTt -f0f0f 三运算题：本大题共 2 小题,每道题 12 分,共 24 分；1求被截断的余弦函数cos t 见图 1-26的傅里叶变换；0被截断的余弦函数频谱x t cos t 0tTxt1 2.已知低通滤波器的频率响应函数0tTH11解：x t w t cos2f t 0jW fwt为矩
7、形脉冲信号-T0 式中 =0.05s；当输入信号xt=0.5cos10t+0.2cos100t-45 时,求其输出yt,并比较 yt与 xt的幅值与相位有何区分；2 Tsinc2Tf解：A 12,arctancos2f t11ej22f t 0ej2f t 0j2f t 0wt-11 2所以x t f t 01w t e1 t A 1010.894,10arctan0.05 1026.6w t ej222 1 0.05 10依据频移特性和叠加性得：A 100110.196,100arctan0.0510078.7Xf1Wff01W ff0-T0 2 0.05 10022Tsinc2Tff0Ts
8、inc2T ff0图 1-26 被截断的余弦函数yt=0.5 A10cos10t+ 10+0.2A100cos100 t-45 + 100 可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二,各向左右移动f0,=0.447 cos10t-26.6 +0.039cos100t-123.7 比较：输出相对输入,幅值衰减,相位滞后；频率越高,幅值衰减越大,相位滞同时谱线高度减小一半；也说明,单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽；后越大；得分评卷人复核人四分析题：本大题共 2 小题,每道题 12 分,共 24 分；1有人在使用电阻应变片时,发觉灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片
9、数以提高灵敏度；试问,在以下情形下,是否可提高灵敏度？说明为什么？名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1） 半桥双臂各串联一片；2 半桥双臂各并联一片；解： 1 未增加电阻应变片时,半桥双臂的灵敏度为：当半桥双臂各串联一片时：简化电路,设 时,运算得：,所以不能提高灵敏度；2 当半桥双臂各并联一片时：得分评卷人复核人五应用题：本大题共 1 小题,每道题17 分,共 17 分简化电路,设 时,运算得：转轴扭矩的测量方法有几种方法？试述采纳应变原理测量转轴扭矩的原理及方法；,所以也不能提高灵敏度；答： 1扭矩测量方法如下：
10、测量转轴的应变,例如应变式扭矩测量；测量转轴两横2.什么是相敏检波？工作原理是什么？请给出典型的二极管相敏检波电路及其输入输出关截面的相对扭转角,例如用磁电感应式、光电感应式传感器测量扭矩；测量轴材料导磁名师归纳总结 系图；可以将调幅波仍原成原信号波形,起解调作用；并具有率的变化,例如采纳压磁式传感器测量扭矩；2应变式扭矩测量方法如下：沿与轴线第 3 页,共 4 页答：相敏检波电路与滤波器协作方向粘贴应变片,应变计的布置及组桥方式应考虑灵敏度、温度补偿及抵消拉、压鉴别信号相位的才能；及弯曲等非测量因素干扰的要求,如题图10.4-1所示；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 如沿与轴线方向轴的应变值为1,就扭矩为 10.20 式中 E材料的弹性模量； 材料的泊松比；Wn材料的抗扭模量；对于实心圆轴10.21图中电桥输出可经拉线式或电刷式集电装置连接到电阻应变仪；名师归纳总结 测量前应做扭矩标定；如应变仪输出应变为仪,就第 4 页,共 4 页1=仪/4 - - - - - - -