[东北大学]21年4月考试《测试技术基础》考核作业

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    测试技术基础 试 卷（作业考核 线上2）  B  卷（共  6  页）         
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
  J# @7 p8 g5 t9 M        得分                                                                               

+ Q; d4 i# \7 p一  填空题（每空1分，共计12分）
- q" H. o% W8 x1.                    是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。
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)。
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_      __。
4 T7 n; q5 n9 z) v, d9 l4.        能用明确的数学关系式或图象表达的信号称为          信号。
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。
6.        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             。
7.        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              。
  n$ N3 R, y* \3 t. M8.        调幅波可以看作是载波与调制波的___     _____。
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。
10.        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。
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。
" b! u& \& x. ^% q12.        附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率           。
二．更多资料下载：谋学网（www.mouxue.com）（每题2分，共计24分）
9 t( m2 Y5 f" Y5 Y. }) a1.        压电式加速度计，希望其固有频率（　      ）       
（1）在400Hz左右   （2）在120Hz左右  （3） 尽量高些 （4）尽量低些
2.        概率密度函数提供了随机信号（　    　）的信息。       
/ G) ?  k0 R/ q# S5 U（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
3 将 和 两个信号叠加，其合成信号 是（       ）。
/ U! T% R+ r) T5 t（1）角频率为2的周期信号   （2）角频率为 的周期信号
% E7 G$ A7 G$ _  B2 O（3）准周期信号             （4）随机信号
0 @9 i3 H- a- U4 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(         )。
4 ~- D9 L* |8 }% b- }% \0 X（1）愈大愈好   （2）愈小愈好  （3）接近1/2    （4）接近
5.  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。
（1）霍尔    （2）涡流     （3）电阻应变    （4）压电
, z. z; y% @6 |' t; I! N6  正弦信号输入信号的稳态输出是（        ）正弦信号。
6 g4 v8 \( ]8 W8 l( P( t（1）同频率  （2）高阶频率   （3）低阶频率 （4）不同频率   
" u! ~. ^7 N$ o, X1 k  X$ m! }7  磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频谱带宽（       ）。.
& \3 S, c/ f$ M8 F$ y4 b4 |    （1）变窄，幅值压低       （2）扩展，幅值压低
    （3）扩展，幅值增高       （4）变窄，幅值增高
8  倒频谱函数自变量可使用的单位是（        ）。
% F1 e2 n: |) r0 A4 J! x7 h6 X（1）毫伏     （2）赫兹    （3）毫秒    （4）毫米/秒
' I0 J/ g. _) ]5 ~0 \& F9  周期信号频谱特点是（         ）
（1）        连续的，随着频率的增大而减小；
（2）        离散的，只发生在基频的整数倍；
（3）        连续的，只在有限区间有非零值；
) ~* Z$ Z2 p: g" s（4）        离散的，各频率成分的频率比不是有理数。
$ ?$ c& |5 p& O0 l- n- f, ]10 （        ）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。
（1）        硅光电池、霍尔、磁电式 ；
（2）        热电偶、电涡流、电阻应变；
（3）        热电偶、霍尔、半导体气敏传感器；  
9 ~3 \" D- ~9 B! h5 s（4）        压电、霍尔、电感式。
11 电信号中最高频率 fc 为50Hz，采样频率 fs至少应为 (          )Hz。  
（1）50       （2）100      （3）250       （4）25。
12  调幅波（AM）是（          ）。
（1）        载波与调制信号（即被测信号）相加；
（2）        载波频率随调制信号幅值而变；
* D0 I# h3 d& F& j% y3 n6 \3 w: H（3）        载波幅值随调制信号幅值而变；
. A$ @% i$ Q2 X（4）        载波相位随调制信号幅值而变。
三 问答题（共计6题，任选4题，每题6分，合计24分）
% o/ d: s! D2 L' s8 v# q(全做时，按前4题给分；不做可以将题打×)
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？
2 p. G) z/ ~! R2 u  a答：

/ Q; L' `9 N/ e! k1 _3 }. `5 D
/ D# Q" {1 Y  o


5 `; c6 ^  G* F# a% L
: x; J1 E" ^( U( P9 N1 b


2 A8 K: I2 c" M' m2、实现不失真测试的条件是什么？
# N4 J/ s  B- c4 ]答：
5 o. W4 G( \2 E( I2 |1 I/ C



# B$ Z- [+ Q" m" S! O  G) [# J
6 ^. a. C5 l$ B& K& K5 g! H2 ?* Q! u

* t" ^; c! {. S" f# }
$ v2 I4 [* V8 j: g3、说明周期信号频谱的特点。，
/ ]1 T& }2 W' q! r答：
6 p. U; Z& a9 D( ]* d3 H8 z8 f
" }1 K. X7 T2 d7 E
) e. w2 e0 f, W' o" H' L( @9 B
: U; K9 f( V, T; S

- ~2 R; t6 j  h" T# O; q


7 t) u7 B, T1 r; m" P5 Y: K
# K) D! V9 S/ b/ [1 H# Q
# w7 O4 o- o) N+ H+ K; A( o% i
7 {0 C* y6 {3 _) A# X/ w3 R4 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？
+ O1 [7 x+ e4 W7 h答：
: a) u) h8 v' ^2 X; M- i; \% A3 a


) c2 f, E% _- J  d# x6 k
( m) n4 R' a5 o


1 {- M" Z* n; v# I


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。
答：
/ ~$ B% [4 j) d) y) x$ P5 V

& `8 Z1 |; C% X% @. ~: L& R

$ ?* a8 H* ?6 x

4 B4 o  k" T* ]9 b( K0 u' k' c% q
) i2 N" @7 r' }) I- r5 j


) o7 N; j# g: Y9 y6．简述热电偶的测温原理。
答：

0 T! C/ H+ @' s. H7 {1 t+ ]5 y+ Y
; x! s; O" m: s' f/ ^, Y1 J9 j



, |/ ]3 y- G7 v# L  |2 S

) P$ C. ?: X9 g
$ f6 ^3 D$ @4 f! `4 `


四 计算题（每题10分，共2题，合计20分）
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 ）
解：
; u5 B/ u/ Y& g, K
) o5 H  P. P6 @

( k* I" i' K/ j' k
. {; b+ a9 u/ X3 w' H0 c4 `


- E+ h4 v$ X' ~( O
8 ?) B9 }) u/ Q$ e5 G$ s" G
" K$ q* P: l  I8 ?  J: x

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）
; s' E- Z+ m3 ]解答：



! N7 c+ [. k. O& U! q
$ `  C" E6 b4 G3 {
" r# Z' t0 T6 E7 ~8 B- H




" i+ W* I% ^: [


2 j! O2 {2 ^& ~' u8 n3 ~

9 d( B" m* G3 M; X
' S, V9 H1 o7 k. ?
五、综合应用题（合计20分）（8+12= 20分）
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）。
; R! I" E4 [- l8 _$ E/ y9 B


6 b# p/ n8 s, d7 I( J


) Y" v. d4 I/ j% F5 l4 Z9 R
# o& X$ M3 y1 `1 _% G


5 a' v4 ~0 Z. f$ G8 w% {# [

7 U9 O$ c/ w4 ~4 E/ W& u& m
& `; e" M3 t( U& ?: r

6 E0 n/ _: f6 r7 p; r9 M
# W. o7 L$ k! G& Z8 ]9 ]" p

3 N* R* {9 t! _- x3 F8 @
: L5 m  ?% U) c0 ^
2 a  o8 w) C" c9 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：
1) 说明系统各环节的基本原理；
: y7 ?; ?  A/ c$ f9 O2) 说明系统使用何种传感器和放大器；
( f" o$ o2 Q4 P9 q3) 测量数据做何种分析才可以检测或诊断出设备故障？
4 R  a4 V* I4 Q  ?5 v

8 U6 c* ^' A/ [9 a9 M) K7 l, ^
* ^/ f/ @  @. Y+ _& q

( g7 Q1 C/ d3 U. C6 b5 X  l0 P
0 N5 a# @2 Z! o3 Q5 R& n' ~5 K
; e3 T1 P" T# h" p9 d) ]4 ^

3 K) p% q5 n! U# i

& C$ S9 Z3 ~& `- f8 ~# w& O
8 A0 P' q5 U& S6 K3 O

3 I) l2 I6 I9 M( R& A4 w# U3 j1 r% D
8 ~% P, o( T  X- }8 F  ~9 `
5 ]2 x  }% N4 {7 u8 I# z9 m




! T  F9 I) P0 V; n; j# ^0 d, i; U! I
( E$ L6 L5 d, }# k
$ D- o9 V5 F- h  B
& o; F' s; z- _+ V* T7 g; X

& f; b0 f8 ?! M) G9 ^* b7 s
, T% R: F7 v- \# C6 z: x* x