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东北大学]20年3月补考《测试技术基础》考核作业(答案)

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发表于 2020-3-29 12:13:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
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东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
/ }: ^. `3 T7 D; o5 E+ N7 P    测试技术基础    试 卷(作业考核 线上2)  B  卷(共  6  页)         
0 o2 r& `" P  }总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十1 a" p6 y4 P1 Z1 i  x1 i
        得分                                                                               
2 ~+ B, D) U6 y7 g: D, o$ W/ T8 }7 ~( v
一  填空题(每空1分,共计12分)0 w# {% a% W/ t1 U
1.                    是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。
" O* @5 G6 o; A, y2.        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)。4 C8 ^, ^, ?8 S
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_      __。
( k8 q9 e& ]: v, z0 F; Z4 Z4.        能用明确的数学关系式或图象表达的信号称为          信号。$ `$ c" C5 \0 z6 ]" G
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。
" [* a1 R, y, Q6.        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             。
% X  j& D* J0 V$ n" J) d7.        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              。
+ h* H9 v2 P0 X! h% P( p4 H8.        调幅波可以看作是载波与调制波的___     _____。. C- _, g- H9 Q5 A# P
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。
$ k- v" z5 d5 E* P- e10.        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。2 U7 o, D8 y7 Q3 m$ g
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。* L* ]# G4 U# h" p6 E) B
12.        附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率           。
0 a7 t+ Z1 e9 Y9 a5 Z二.单项选择题(每题2分,共计24分)- z9 B' X' w6 u3 O: a
1.        压电式加速度计,希望其固有频率(       )       
0 @3 D* V+ O1 f  [! ^, V(1)在400Hz左右   (2)在120Hz左右  (3) 尽量高些 (4)尽量低些
$ n" D/ d+ F4 A+ U% x2.        概率密度函数提供了随机信号(      )的信息。        , Q6 H4 p+ _' o& @. C. M$ d, [
(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
" i6 x% F1 X6 I0 r3 将 和 两个信号叠加,其合成信号 是(       )。. d6 D( l3 w1 Y1 E6 S" K* D3 z
(1)角频率为2的周期信号   (2)角频率为 的周期信号6 j) _) A$ b! \( L9 ]. I
(3)准周期信号             (4)随机信号1 [5 d6 F3 U. t9 ]
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(         )。
; E9 J) ]8 q& j! R. g3 n(1)愈大愈好   (2)愈小愈好  (3)接近1/2    (4)接近
2 E8 d. \( ?( M! J# x5.  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。5 f* O6 ^1 f  a% k  v8 B$ L% ^. O4 b$ i
(1)霍尔    (2)涡流     (3)电阻应变    (4)压电$ j1 ?! Z4 m( {0 Z3 @
6  正弦信号输入信号的稳态输出是(        )正弦信号。) |; x5 f. l8 r7 ]+ c- D9 t/ h
(1)同频率  (2)高阶频率   (3)低阶频率 (4)不同频率   ( i* _9 e# r: ^. n& o$ f
7  磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频谱带宽(       )。.
+ b, G2 }5 s% U/ A    (1)变窄,幅值压低       (2)扩展,幅值压低: F' l# q9 A3 P5 y) Z/ L) E8 i/ j
    (3)扩展,幅值增高       (4)变窄,幅值增高7 L. G& @  i& L0 M2 ]0 Y
8  倒频谱函数自变量可使用的单位是(        )。
  N/ v* e/ P' b% Y( _(1)毫伏     (2)赫兹    (3)毫秒    (4)毫米/秒
# O8 Q+ L* y5 `! k( ]9  周期信号频谱特点是(         )
0 J/ O8 k- u* K# |  L, G3 W; A$ d(1)        连续的,随着频率的增大而减小;
$ o* e. i0 J& f  p% @, d(2)        离散的,只发生在基频的整数倍;; o. Y$ h7 N* C  ]% E; [
(3)        连续的,只在有限区间有非零值; " ^" S2 O2 R, ?0 `7 v
(4)        离散的,各频率成分的频率比不是有理数。/ @5 L& a5 i8 F$ e9 t
10 (        )组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。9 F& D9 T; J' C# h
(1)        硅光电池、霍尔、磁电式 ;
3 U) m" I( T+ M. u5 l$ i; w(2)        热电偶、电涡流、电阻应变;3 Q$ |2 p7 n! n, a0 C, {; U* `
(3)        热电偶、霍尔、半导体气敏传感器;  
) x# E; ?+ `+ x3 V# c(4)        压电、霍尔、电感式。% x" A9 a. v) j1 L, c: b
11 电信号中最高频率 fc 为50Hz,采样频率 fs至少应为 (          )Hz。  1 v6 z/ L4 q8 @7 }! y# C: @4 h/ `
(1)50       (2)100      (3)250       (4)25。
8 O) u6 z  n/ H1 r1 D12  调幅波(AM)是(          )。% [* \% l' T' P! {" {1 l" ^
(1)        载波与调制信号(即被测信号)相加;. T- L2 H, i: f5 Q5 S8 O9 k1 X
(2)        载波频率随调制信号幅值而变;& e2 j& r, J+ M  v
(3)        载波幅值随调制信号幅值而变;
2 T# E; s+ O$ ?; D! r4 @(4)        载波相位随调制信号幅值而变。( n: v! E  n' N1 k
三 问答题(共计6题,任选4题,每题6分,合计24分)) K) D1 @' s2 e8 [
(全做时,按前4题给分;不做可以将题打×)
; O. p. o2 {' C5 n3 ?1、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?
: X7 R: M% l; `答:. B. E" r. `9 Z+ a3 W

0 U/ K( E: v( O. ?: R
7 s3 v1 n! k. D$ s# j+ K( d7 @
2 i. ^' d$ u+ t5 @8 R7 I, X' W& c0 y- v5 |3 q1 t1 @

( m" c! v) \' w  l+ b( \9 F5 ?
/ h3 d3 z, [. g: a6 G$ S: ]2 w+ X, w* |

  ]: Z. \1 _- _. C4 ^8 u8 U: p" _7 P7 Q2 l
2、实现不失真测试的条件是什么?( X$ S' P' N6 a9 ?9 I+ Z
答:
9 l' A8 A3 A: j9 g" H
# M/ [# r0 ?, J( |) F
) u9 w- j- g9 w) \; `$ M, Z- N' w

6 f& c* @! ^) x+ ]  B( u/ G' ]6 W' T9 Y& K( X! q
0 h4 ]: F- o9 @
3 }+ N& S% V4 J( @$ C7 I
9 U% w1 S; y4 r
3、说明周期信号频谱的特点。," y; i8 I( T# ^0 X- M) p4 c* m
答:) c% c: y3 t; d1 N2 N
4 H5 e; D: M, v" c5 \

: A6 C! |! H- L/ Q2 R; s, z/ o2 m0 Q8 c4 G) ]/ x
  V; X! O/ }* O5 J

9 d! b8 \. t3 F) m( s. A: d8 N" M3 {; e8 g1 o8 f1 o; T: Z: L) c$ W$ j5 t

$ `2 x1 H; q8 g4 M8 d3 O( |
+ W4 g2 n6 {! H1 M4 Q1 G% \* w# D0 ]
, D& @' X1 v. g3 Q  E, {3 m8 ~1 Y' ?$ D" S3 H% d/ S
# a# X) u+ G0 n& p# [
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?
' Q: l; |! T+ L' ^0 ?& f9 v! F: _答:3 d% j& t! k% h; }

* R: z) E2 R6 m; e
6 y( @% d# U1 D7 C$ c8 k& U# [1 c( z4 e4 c
* A5 [  C1 F4 M9 {. s  e0 z
! f% [9 q) }1 A" O+ {' r/ P

" K, f7 n- q. w8 d9 E  }% m) p. I6 z( c4 X  }7 L. G$ d
3 ?: z) `7 ~/ E& ~

2 C% _9 t" A$ O, }/ B
# e: x, [' v+ ?# G! g1 {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。7 l& ?. S: T& N, H- o$ ^( P
答:
3 d: ?/ M7 @! M' A2 r) E' Q: D" q# H2 w, L. L) S

; n' z6 m4 o7 e: t( f; M7 z$ f' I% x* Y" ^% }  ?
: s  p+ |( \+ g6 x: p

6 k. }6 L# d/ ]& g5 i  L  K; }1 K9 w  o! }6 s% q, L! P7 B

( l; a& v1 a3 ^
. Y+ x$ c% I. g# t9 t7 I8 H
: x* i& F4 d( ^- H+ @/ A% Y4 P* c" w* h" s
6.简述热电偶的测温原理。) s% M2 A: w/ K- l2 @  z# d
答:, h" m! b5 _% R  e* C
( H. g: }/ u! z+ _; \
( y& c, S; y7 \$ R' H# r6 |
% |& A" |! c1 c* k

6 O& P; x% E* }; M1 g% ?
4 J/ I4 g# q! p& W5 d8 t8 n2 ~5 d6 Q: v: n2 b6 L

  {) i0 e+ u* C% t6 A" q1 {
2 Y8 X- w" i' b6 d; X% l$ Q% Q; m8 |; r, c6 L, \0 f$ Q: \$ J9 v4 M7 P
8 K# l! ?8 i/ P8 D/ w* N: X

( G6 ]7 J5 R# I
4 @7 @7 g) `4 I( Z; {+ S四 计算题(每题10分,共2题,合计20分)
: p1 O- j6 X8 K* I% V6 j! A) E# N1 ]& d1、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 )
9 O/ m6 J6 B( L  a. U5 D4 M解:+ b. b5 l' I8 E- ?, [5 }

# X# e0 d: ^2 H4 ?" Z# e! L- ~9 Y8 t/ W7 x

& b' E+ m2 j$ Q* @. g1 i) r& D. ]( b6 \
) \- Q7 v( V9 E; w5 a3 K$ R2 r

+ t' Z7 d% S( ~1 g# \  G- J( B, m/ ]3 D: b( U
8 J4 c4 m# f" j; |& R$ _' v3 i
4 ?0 B/ ^1 p% l8 ?

$ F& i5 E' }1 D+ P4 J
/ L5 i' O8 L* {# @+ C% \( m+ X7 a2、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): w' B8 G  q7 v
解答:5 Z8 j, ?) G# g( x1 I

) j/ ^+ e. i: G9 V) d) ~/ X  ?4 S3 [$ B! E! d$ s; O
  n$ Y/ O& S: B$ B* D$ Q

6 v+ @2 ^$ H# w7 n
) O! G* S- ~' U' @
( `2 ]* l4 y9 K7 V
" G) W/ {7 n5 s' O7 u5 r- H+ H7 F2 O5 g; n7 G- ]& A

! z7 d" F( T. L' y& M& J
: s* g8 v, Q0 q7 z, T3 d7 i
$ g0 _7 i" }- }! h1 ?
' d0 ^7 Y% c: [* Z1 k" B0 x$ F- r
, X& C) h, A: l& `/ e9 j
, B0 S* _6 q9 P' N
# J, o7 n1 M- t7 N/ k% F$ \  N
) p3 _9 O$ b9 Z4 n$ q; i4 b; f6 M7 e8 M2 Y6 p
五、综合应用题(合计20分)(8+12= 20分)8 N) M) C6 z7 I+ c- S% r" p
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)。4 O% g: |) i: ~9 p" I6 J

! p# F: j# J! m7 F" S
9 f6 M# J" |7 m9 w9 h6 u: f( _
/ Q9 u- O, n7 u  M* g7 \+ E2 I1 G) u1 |' k1 \$ ?9 @+ o6 h

; y% g9 f+ G2 M
) o2 G5 L# F- |% ]( P* n5 A3 H( N
5 c; t+ f$ ?% n

' G# w( @5 @0 w" ~' C- h  r: o6 ^  T3 D5 h7 E. N6 |: y4 D

1 r) _" u2 I7 k9 |
( G1 C$ L1 p' _: ]! s& R2 [+ A8 T0 [) T- ^% S0 d

0 J. O+ X6 O' ?3 b( d+ P! n( D& @6 M6 ^
0 [0 H5 \, R4 ^6 {9 Y1 ]
1 L% W. M# N0 {+ Q' t( n) M% O. G
, r6 C) X  {6 N- ^: _
' ^+ N5 p& ]$ W2 n0 t

! U0 f2 j/ Q3 H* |* n2、(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:
, p9 b! }% ~+ D1) 说明系统各环节的基本原理;
3 }3 `. G( n* |# j1 \$ R" ~: \- b' _2) 说明系统使用何种传感器和放大器;
: v4 `8 d# C& M3 M& G3) 测量数据做何种分析才可以检测或诊断出设备故障?0 A9 c- C  ^2 Y3 C7 t

$ F9 B6 I9 B3 a7 q7 l  }& D& W( _+ |" V9 ]1 f0 u

; D2 k% e' b+ {8 }% @" j7 X
8 g/ R6 w, M( H4 Q2 z

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发表于 2020-3-29 12:16:42 | 显示全部楼层
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