[东北大学]21年4月考试《测试技术基础》考核作业

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" {! l# d8 ]$ Y* V    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
        得分                                                                               

$ i8 W9 u$ G6 b) ^一  填空题（每空1分，共计12分）
4 s9 ?3 w$ I( i  V* b1.                    是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。
2 i' s- b4 ~- L2.        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_      __。
5 q0 q6 _+ C' K" t4.        能用明确的数学关系式或图象表达的信号称为          信号。
3 C/ [6 m. |& K4 h/ ?, Z5.        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。
& m/ N6 n9 W' g6.        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             。
" B0 g- B9 B4 [! B1 D) `8 Q7.        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              。
8.        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。
( N5 j% B# f' `5 q. ]12.        附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率           。
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9 X2 j$ C: x6 W- S# Y1 q  e& ^1.        压电式加速度计，希望其固有频率（　      ）       
: ^& T3 S' m# o8 `（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。       
（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
; U4 O3 z" f2 e% R' o3 将 和 两个信号叠加，其合成信号 是（       ）。
（1）角频率为2的周期信号   （2）角频率为 的周期信号
（3）准周期信号             （4）随机信号
; `, J- b8 L9 c) i4 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(         )。
（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。
. `6 {, Q$ J6 i3 d( v（1）霍尔    （2）涡流     （3）电阻应变    （4）压电
6  正弦信号输入信号的稳态输出是（        ）正弦信号。
" s' a* {7 X: C! ]（1）同频率  （2）高阶频率   （3）低阶频率 （4）不同频率   
7  磁带记录仪快录慢放将使重放信号的频谱带宽（       ）。.
    （1）变窄，幅值压低       （2）扩展，幅值压低
5 ]$ r/ X+ e, C2 ^    （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（        ）。
6 W) g7 @: R9 R6 C3 z  F0 Z% t（1）毫伏     （2）赫兹    （3）毫秒    （4）毫米/秒
3 h& z' A. v& u2 O) u* J! `: Q5 F9  周期信号频谱特点是（         ）
# s$ ?* F3 r8 h3 `（1）        连续的，随着频率的增大而减小；
  U+ I( j/ [8 Y& }（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；
（4）        离散的，各频率成分的频率比不是有理数。
& M8 [1 W+ a- P# X10 （        ）组传感器都是把被测量变换为电动势输出的。
( C+ F* v5 {. c0 E& e（1）        硅光电池、霍尔、磁电式 ；
3 R& ?. c5 ^5 o8 z' X（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；  
( o7 c0 B% y0 y（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（          ）。
5 p1 I$ x2 e. Z( T6 X0 n% `- i（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；
（3）        载波幅值随调制信号幅值而变；
（4）        载波相位随调制信号幅值而变。
5 ]# D; k( a) `- X三 问答题（共计6题，任选4题，每题6分，合计24分）
& _/ P2 U! D8 w) j8 t. C(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？
: x, L4 r4 t5 ]. I$ U9 g答：

( l& r- U8 c8 |, b5 e) b


6 y# E* T5 L- S7 [+ v

% s* a% Z7 j, Q" @' u2 {) l  X8 h

0 H& x# e7 f7 M* y5 `$ J. f
2、实现不失真测试的条件是什么？
! O: A8 v7 L4 b9 Z$ i答：

7 t! m. d+ J* j$ y( e
* {% v7 r  r- t4 I  S. Q' M7 ]




( h4 w3 A8 r1 F! a  G
3、说明周期信号频谱的特点。，
答：
1 F7 Y& E: W( M# J- f
. R# ]/ v% F2 g! D
! l- f" b! S- ]; g
: i1 S! X6 H0 J9 x- M" |

' o' f& t& q& H$ |! Z& C




7 Z  |; |6 ~, \( ~+ y# b
" ^$ ?8 u% n% ], u4 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？
答：
& t  t. d/ `0 V1 r0 F
6 }+ v8 G0 u- D! G: e% R) H

. }9 o0 ~7 ^# D5 C# }
! y: |* I0 c; U( D5 e1 w& b
+ {( q. U. o3 V; ^, V9 x
' \3 Q2 D1 H) |


- T1 w; h' G9 G: @  k) d! c& n1 q
: t: @. u) \: ~, P9 x& m' N5 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：
  ]9 G( l! l* {
/ l. i, F; o; b1 w




8 a- o  A1 V( C


+ r. e/ H! ?4 {# N( T1 H' Q
6．简述热电偶的测温原理。
% q$ q0 y* Q" }0 }" k答：
' P# F, E3 W/ X5 [0 ~5 \1 E. J
  y( {. A' G# E& n* v7 J



9 H2 P* |) _/ S% V3 [. f1 O+ t
5 ^6 Q# v: w3 z4 n# M


; C$ |/ E9 H, M6 d' S* A5 F
$ a0 w  g  Y7 Z8 t

* q' E) F5 T8 [3 ~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：
0 A2 k  }- V* ^0 T. O

; R! g9 d3 J% H
: r; u" F+ I: I& V) a: S$ U1 D
. R: `2 B0 A: I7 R

/ m; Y: F+ H7 E, @) Y
  j0 T5 u( B- [. h7 u
9 y: l9 K3 b9 r- K- q. z, s
' n% ]% N& f+ o7 _( D+ w7 |# U
: [! m( G3 N5 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）
% X( d1 B% r( e6 p+ `解答：

% V: R2 l0 V6 @
! C5 Q8 }4 {9 L2 B2 d! b$ U2 H



) f' C) S; c0 M

! n9 j2 V- d. a3 V8 L& e/ n+ g


( c! U$ k5 ^5 ^- H( v/ M/ @

/ b; b* y0 W; u5 X8 H) V


% h# C+ d5 Z. O, i/ s
# C! f  {  S/ H0 B& x" q8 Q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）。
9 }0 ~  W8 A! [- I4 v

, p" G: `) t1 d' c8 _) E# M. m
4 g: r$ e0 w  |" X
  l" ~+ C; e: `


) ~$ q  x5 L& a, l5 Z
; Q7 \5 v" J2 ]5 @6 _) j! g7 H

2 P" |7 o- l! j9 U


, p- c$ f* _1 s1 p

) Y$ D: @* o$ }% Z5 p" `
: t- e: F/ Z+ f& Z% {
. D; |( s/ F( R! d) D
5 I2 J2 W1 [4 f7 h4 I; G5 u
% D1 A& U0 P! v9 F; W
2、（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：
) K$ a5 |! U, v0 I1 B9 i; {0 [1) 说明系统各环节的基本原理；
0 i0 ?9 B) p( I5 U2) 说明系统使用何种传感器和放大器；
3) 测量数据做何种分析才可以检测或诊断出设备故障？


( ~5 y; V: H* R9 ^8 m  T# g
1 ]  y6 @1 S/ K9 r, \+ ]8 U5 T
; d- V/ ?7 ]' E0 L* p


- B+ I6 U0 ]  B3 p% W* N


' |6 i0 A! m" [  h
& |( c3 H' e' v% u$ [  k
" ?3 H% A, \/ d0 v
! ]8 d; T0 h' s% d

) E" h$ f9 h  D

2 M  ?9 g7 f1 f& w! F' v* G
( a7 f" |9 F  G0 }2 L# l


, t, T# I- B5 U8 @
$ [" e" {7 k* {9 `! h/ O


; a9 R8 F& t( t$ d


+ B! T& H. @* \" N* J3 ?