|
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
# d, B" M: q* t8 L+ W) Y, B! a3 {$ f5 Q 测试技术基础 试 卷(作业考核 线上2) B 卷(共 6 页) # _. _$ U6 b$ \: G+ e {6 ]5 P
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十( l( q6 `$ |% x* ~& q9 H2 |; A: H
得分
, e+ x6 A3 b$ {$ u e" b1 Y/ H+ H. h2 P9 F# }7 h$ L
一 填空题(每空1分,共计12分)
8 o+ J1 T6 y9 p" ?2 ?) ~, a1. 是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。' |) F; F* @, ]1 Y$ I6 y$ l
2. 若x(t) 的傅里叶变换是X(f),则x( ) t的傅里叶变换是10 X(10f)。: [( z8 I7 \' A; U) J
3. 用一阶系统作测量装置,为了获得较佳的工作性能,其时间常数τ应_ __。
0 W# N9 Y% d, A* h# I' _4 ^; v4. 能用明确的数学关系式或图象表达的信号称为 信号。 |) T6 ]6 k% ]+ `( [
5. 采样时为了不产生频谱混叠,采样频率必须大于信号最高频率的 倍。
8 j9 R: K+ \. N' M7 U6. 当金属板置于变化着的磁场中时,或者在磁场中运动时,在金属板上产生感应电流,这种电流在金属体内是闭合的,所以称为 。
* B8 h5 R- v1 c& B7. 某些物质,当沿着一定方向对其加力而使其变形时,在一定表面上将产生电荷,当外力去掉后,又重新回到不带电状态,这种现象称为 。+ B+ [, `/ A; T2 g/ x5 H' R: _# n
8. 调幅波可以看作是载波与调制波的___ _____。5 P" R3 J4 |5 l: v% |
9. 若采样频率过低,不满足采样定理,则采样离散信号的频谱会发生____ ____现象。
' A) U4 S; t" g! v10. 任何样本的时间平均等于总体平均的随机信号被称为 信号。5 T* M! Y' k0 J# R9 i
11. 正弦信号的自相关函数保留了信号的 信息和频率信息,但是失去了相位的信息。2 S+ }" r& y8 q5 c
12. 附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率 。: |: V5 ~7 s( K1 e5 E. F
二.单项选择题(每题2分,共计24分)
$ o9 ?: Y" A" @# C1 Y* [- k1. 压电式加速度计,希望其固有频率( ) , `" @" }8 V6 d( L1 e8 s
(1)在400Hz左右 (2)在120Hz左右 (3) 尽量高些 (4)尽量低些4 s2 {9 s! H4 U
2. 概率密度函数提供了随机信号( )的信息。 % I7 g. k& |! E* C
(1)沿概率轴分布 (2)沿幅值域分布 (3)沿时域分布(4)沿强度分布
* w1 d/ A" m$ B3 将 和 两个信号叠加,其合成信号 是( )。
: N- N, ^: ^3 m. J; ~% ^9 {* x& N(1)角频率为2的周期信号 (2)角频率为 的周期信号
{7 `+ R) W2 i! a( E8 `% J' v$ C(3)准周期信号 (4)随机信号* o1 ~6 o8 U* j. _8 T, e
4 二阶系统作测量装置时,为获得较宽的工作频率范围,则系统的阻尼比应( )。+ G( v: s9 _8 y! W
(1)愈大愈好 (2)愈小愈好 (3)接近1/2 (4)接近
1 k g o+ P0 b& y5. 外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象,称为金属的( )效应。
2 z6 Z: R( a/ I" Z0 K8 @2 s& F(1)霍尔 (2)涡流 (3)电阻应变 (4)压电3 s* z+ ?) D! q* a- z3 W/ c
6 正弦信号输入信号的稳态输出是( )正弦信号。0 `8 w' y. {; f$ E
(1)同频率 (2)高阶频率 (3)低阶频率 (4)不同频率 / p! ~& ]& K3 |3 y) h1 W# H
7 磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频谱带宽( )。.
% C+ {% l# E: |( r# H (1)变窄,幅值压低 (2)扩展,幅值压低
+ |) i @/ i3 y4 L" Z! P (3)扩展,幅值增高 (4)变窄,幅值增高) K$ l- {) L. [4 L+ d# ?
8 倒频谱函数自变量可使用的单位是( )。
' m) X" w( Q: c+ G) C(1)毫伏 (2)赫兹 (3)毫秒 (4)毫米/秒7 j. d# H* {8 b( Y# U
9 周期信号频谱特点是( )
7 u" c# \9 }& f(1) 连续的,随着频率的增大而减小; " J7 ^- w8 r: x9 \: n& M2 \7 M
(2) 离散的,只发生在基频的整数倍;
! s5 v& c3 e. i+ @# l3 J0 O( x(3) 连续的,只在有限区间有非零值; . Y/ @& @$ _; c, R) M5 S" P* `
(4) 离散的,各频率成分的频率比不是有理数。2 t1 d* P u$ f
10 ( )组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。8 [% k( E' v9 A+ |
(1) 硅光电池、霍尔、磁电式 ;
. n2 Z0 E T- q' W(2) 热电偶、电涡流、电阻应变;
6 k1 U: w4 _" u) R- m(3) 热电偶、霍尔、半导体气敏传感器;
9 k" Y" G% |! t! N3 U(4) 压电、霍尔、电感式。/ @0 ? r, H9 U+ g6 F! @1 x5 ^
11 电信号中最高频率 fc 为50Hz,采样频率 fs至少应为 ( )Hz。
. x' V% X4 c7 G6 r (1)50 (2)100 (3)250 (4)25。
1 F2 _; f8 t( q/ l/ }12 调幅波(AM)是( )。/ K* R0 W& Q6 G9 D$ `; K5 p2 L
(1) 载波与调制信号(即被测信号)相加;4 `2 U3 y% z8 ]8 B
(2) 载波频率随调制信号幅值而变;; H3 ^. g: @6 g4 @/ I1 d6 F4 N
(3) 载波幅值随调制信号幅值而变;* s; ^6 i2 P# B, }! y: d5 G
(4) 载波相位随调制信号幅值而变。
" W& w# m" I) N3 s7 \8 t+ d e( v三 问答题(共计6题,任选4题,每题6分,合计24分)6 | N% g8 @* Q
(全做时,按前4题给分;不做可以将题打×)
. m! S: s9 \' k. W1、以单臂工作为例,说明在进行电阻应变测量时,消除温度影响的原理和条件?! a5 ?3 W5 h% y) @5 M
答:# W0 ?7 n+ \ ]/ w& ]! r5 g7 x
$ I! _# J2 y! g% i6 ]: T- V
/ T" }. R' V- ^5 k! d9 D3 w
' b) _: Y# ]! ~# f# ^
# |' `) E- ?! {0 ^9 F' @* O+ G/ A3 Y: T; P& P/ ]2 v
! v7 f ~& y, @% m% P/ g7 j" x i
3 L7 R' G/ |2 x$ }" o& b: M$ g
0 S4 d. \+ d$ k' |: L
# ~, W! {% y7 a4 }! L! S2、实现不失真测试的条件是什么?+ z, L# h: I1 _. d5 P k
答:+ E1 {8 A8 m1 z0 T
6 ^/ s+ f8 H9 ?- r b( V o6 p
. A( S% b* Z! B7 B9 Z
# P: j5 ?& u/ M/ ]4 Z
+ ]8 N" Q% q, \+ ?( z; m7 w g' T" O
6 n- I/ C* R: C9 e1 |
- m0 n b1 M o7 q) O p) w7 f
; R% i- c7 p( S6 P3 N3、说明周期信号频谱的特点。,+ E) D( c& J3 ~* s5 r8 l
答:4 S$ C- D; d! y$ P: _; u/ L
( y; z: Y" ], \( |5 F4 v
# z4 T% }3 L& j2 L! c6 h5 h
" N; N2 U& d2 ?; M1 K k; p$ V4 m7 g: F! s+ i( C2 p8 ?. v
# m+ Y3 @9 ~/ T% J7 S
' @" f- ]0 @/ x7 y" Q! w
* t$ g i; z5 [9 R3 M+ m& U4 c- a! W* O
5 F9 Q: e. L. H$ L0 S& Y* u
8 [% ]. h. l; X& O, s
* g; ]$ R5 b: d# ?4 信号分析中,什么是泄漏?为什么产生泄漏?窗函数为什么能减少泄漏?: P4 ~' t0 r4 L$ c. Y
答:% } ]# I) t1 {4 Q: u& s
# A! m9 H& u! \0 x1 e" S4 ~
3 P' x$ L' m; ^) }, E
. t% _5 u( C7 w. Q1 S- a- k) E# }& K
# E/ g+ y: n4 T5 c# y0 O
Y4 v8 e% b2 D; _" I+ s# d3 Q
( }# h$ G! S7 f( {
" W% a4 a/ n/ H4 }$ D! n/ o5 p
/ n; R/ W/ Q; K2 t/ f3 M1 C) q8 ]% e7 {) P1 @# s& Y. ?
5 通常测试系统由哪几部分组成?简要说明各组成部分的主要功能。
3 P% @4 I, f( U/ R9 Q: G# P8 ^1 l答:
0 k" ^$ O" {3 M0 L8 h! D( a: F: p
) }' ~3 _" J+ S; t# B( `8 d* e3 T, U6 Z, P/ O& o
5 \3 j+ l/ J6 V# y5 T3 n, c, K4 M1 [, T g7 h! f, ^* Q
. g' e5 j6 `; ^
8 G+ c2 U) e5 @/ ]6 S6 |9 ~) r. s. n1 H. Q
3 u7 b0 m; }, P$ p& L
! B$ h9 T2 w, {! i
- U& m5 `4 u0 r; u7 x) i6.简述热电偶的测温原理。9 M9 a& d) t" J
答:
6 ]( |& {# ]5 Y9 u3 ~
2 w) k B; V( _! b+ E9 R+ I: y2 R2 ?0 i( ^$ _3 v, D+ W( _; W
; C! N2 Z8 [: T/ b
4 w% Y4 x' G* E5 h" B
! t4 ]; X; a- a9 [. @
2 u3 y @0 c0 p! M( t8 W2 [' W+ g
4 f, a3 e( U5 ~+ T$ }8 Q, A2 _
# W9 u6 r: f R6 o* v8 i( P+ o q) D' v' q
* }5 d Y$ m- [7 m) h
# d8 Z2 p7 |4 o5 x- h+ y
4 x I0 h M l. X四 计算题(每题10分,共2题,合计20分)7 C$ o' V0 R# V/ f
1、用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量,若要求幅值误差在5%以内,时间常数应取为多少?若用该时间常数在同一系统测试50Hz的正弦信号,幅值误差和相位差各为多少?(系统 )
0 @/ W. ]% h: w% k/ E* ]9 \解:6 P5 E' N6 n# J' Z8 s7 w
0 Y/ S# k, R z+ D8 q. N2 f, `
0 a- |, s- |# ~1 h1 J$ m8 y) O7 U
% q2 n" t6 s6 R3 g) X0 `8 _6 \# l) x6 V& `6 {
8 S% ]6 o; B4 u% W' w( O6 O# t6 o: }2 M" S* R8 |# V
0 a" O4 \( I4 _& {
u/ f B% Z0 G8 V- W
6 A2 r8 f& H# }; g* g& T3 p+ m' {' T5 q4 c2 L
3 E4 V# I" r- G# }7 U, ]
2、介绍一种测定设备固有频率的原理和方法。(要求说明原理和如何确定固有频率)
' p& [1 [" `) ~& ?% l& H o9 N解答:1 X: d" W- U0 g- }/ ]+ d% {
d" d# Q" | \9 u5 Z5 ^
/ F1 ^7 Q4 v$ }5 ^2 S, x% W
1 f: ~% z0 T1 |0 ~8 A
; d7 R4 D1 M% U4 [: } m/ b2 t1 c
; e; I" N1 d: z
1 j* e% F8 ~$ v# _! h9 X( k) n8 {8 B8 j" {0 `$ f2 j% ]: F3 z2 a* l
. w) M7 Y/ C, k( U, p
. h" \4 N( P y) f" S, I8 C
4 E% d+ D! k) P( @& W
+ z( k$ z0 Z0 U( q
1 r, ~/ }' s. a/ {6 d
" f4 K. Q7 f+ z! p8 X `) P2 {9 ~- k2 D2 m
7 h& I) n4 ~; ^- a/ R5 U+ {- @1 {/ ] F4 F; g
( J y4 `9 |, B* r4 A# a' | x五、综合应用题(合计20分)(8+12= 20分)# Y' w2 d8 Q& |+ D! k
1、(8分)一特性常数 A=1MPa/N 的等强度梁,材料的波松比μ=0.3,弹性模量E=2×105MPa,若悬臂端加载P=40N,根据图中贴片和组桥方式,填写静态应变测量时的仪器读数( ),或填写电阻R的标号(注:括号内R在梁下面)。, ^$ {% Y, I E7 ^. F
# D' L6 ~0 ^9 P4 K1 E& V ]$ m4 g' w% `4 h" q7 b
- U/ x( i* m8 W, A$ t% W& q
% w& T8 q. x/ ]
# S- _2 r8 V* [2 N- T
; H* Q1 h! F( Q1 V+ o. _7 q+ t* s5 D2 a& l! X' l* |% w
' x- ~- n/ P* C4 G0 k
3 s0 J; Z8 J9 g$ D/ ]2 L1 X1 x% m
& Y. i: W( ~. D, d; g: V9 M; k1 s' O" V: y1 X; b; E5 J
* I: d4 d5 p6 @" t% k' Z T1 r g' W4 o0 t
. H6 U" e$ E4 z& \+ f$ L2 o, a, y
, Z: b9 F( U7 q/ u; _( J* N
' m- ?& H0 r" W4 G* p6 H( B9 x+ f! h, v! L+ M7 k% Y
4 P! l& m) Z& a1 S( X
; Z: S0 M/ j/ P. V
$ b- K1 Q: |" ~" t- c2 Y2、(12分)以你专业典型设备的检测或故障诊断为例,请设计一个测量、数据分析、故障诊断系统,要求:
9 d5 E/ b5 ~% W- s; n1) 说明系统各环节的基本原理; [# M+ v5 t6 |2 s2 q& S
2) 说明系统使用何种传感器和放大器;
- t. V; w- j; ^4 S; j |; Q3) 测量数据做何种分析才可以检测或诊断出设备故障?
! p2 S$ Q) n/ b" i* \, A2 ?8 V6 F, J0 a m
- F: d2 F! F3 Y) ~/ V( F
8 Y6 P) Y5 ~4 n4 i6 c8 V( ^
b+ [7 N, G# P2 g. v4 Y% [- g% x |
|