东北大学- 测试技术基础

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一  填空题（每空1分，共计12分）

1.               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.   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               。

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。

12.  附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率            。

二．单项选择题（每题2分，共计24分）

1.   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。

（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（       ）。

（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

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(        )。

（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

6  正弦信号输入信号的稳态输出是（       ）正弦信号。

（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

    （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（         ）。

（1）毫伏     （2）赫兹    （3）毫秒    （4）毫米/秒

9  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；

（4）   离散的，各频率成分的频率比不是有理数。

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； 

（4）   压电、霍尔、电感式。

11 电信号中最高频率 f_c 为50Hz，采样频率 f_s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；

（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。

三 问答题（共计6题，任选4题，每题6分，合计24分）

(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、实现不失真测试的条件是什么？

3、说明周期信号频谱的特点。，

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？

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。

6．简述热电偶的测温原理。

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）

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）

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）。

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：

1) 说明系统各环节的基本原理；

2) 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？