检测技术作业与自测

1、检测技术作业与自测，作业及题解第1章 信号及其描述习题答案1.以下信号，哪个是周期信号 哪个是准周期信号 哪个是瞬变信号它们频谱各具有哪些特征 cos2 fot e1 “；(2) sin 2 fot 4 sin fot ； (3) cos2 fot 2cos3 fot答：(i)cos2 fot e ”是瞬变信号.频谱具有连续性和衰减性.(2) sin 2 fot 4sin f°t是准周期信号.频谱具有离散性，信号中各个频率比不是有理数(3) cos 2 fot 2cos3 fot是周期信号.频谱具有离散性、谐波性和收敛性。at1 .5求指数衰减振荡函数 x(t) e sin 0t (

2、a>0为常数)(题图的频谱，并作频谱图。题图解：解法一：直接由定义求:X()j tatj tat J. j 0tj 0tj tx(t)e dt 0 e sin ot e dt 0 e (e e )e dtre (a j 0 je0 1(a j 0 jtdt一2 a j( 0)a j( 0)解法二：利用傅里叶变换的频移特性求解。因为：x(t) e at sin 0t e at j(e j 0t ej 0t)根据频移特性：x(t)e j 0tX( 0)at1e a j,j11有：X( )12 a j( 0) a j( 0)e-ate-atsin 0tsin t001 .6已知某信号X(t)的

3、频谱X(f)(题图，求X(t)C0S2 fot (fofm)的频谱，并作频谱图。若(fofm)濒谱图会出现什么情况题图解：令 x(t) f (t)cos ot1 f (t)e j 0t 1 f (t)ej 0t根据傅氏变换的频移性质，有：11X( ) 2F( o) 2F( o)频谱示意图如下：法提取出原信号f(t)的频谱。1 .7求被矩形窗函数截断的余弦函数cos ot (题图的频谱，并作频谱图。x(t)cos 0 t0t Tt T解：w(t)的点积，即:方法1:直接积分；略。方法2:被截断的余弦函数可以看成为：余弦函数与矩形窗x(t) cos 0t w(t)1(ej0t ej0t)w(t)2

4、2(ej2f0t ej2f0t)w(t)根据卷积定理，其傅里叶变换为：r1,X(f)2 (ffo)(ffo)*2Tsinc(2fT)Tsinc2 (f fo)T sinc2 (ff°)T求用单位脉冲序列 g(t)对单边指数衰减函数 y(t)采样(题图的频谱，并作频谱图。ng(t)n(t nTo)0y(t) at ea0,t0a0,t0题图解：由题意，有:x(t)0,n(tnn%)e at,a 0,t 0a Qt 0因为单位脉冲序列g(t)的频谱为:G(f)To n(fnfo)1Tsn(fY(f)根据卷积定理,有:X(f) G(f)*Y(f)To n1a j2 (f J)I 0第三章测

5、试系统的特性习题答案在使用灵敏度为80nC/MPa的压电式力传感器进行压力测量时，首先将他与增益为 5mV/nC的电荷放大器相连，电荷放大器接到灵敏度为25mm/V的笔试记录仪上，试求该压力测试系统的灵敏度。当记录仪的输出变化30mm时，压力变化为多少压电传感器电荷放大器记录仪解：灵敏度Sg= Sensor X Samplifer X Srecord=80nC/Mpa x 5mV/nC x 25mm/V=10 mm/Mpa压力变化=输出/灵敏度=30mm / 10/mm/Mpa=3 Mpa3.3把灵敏度为404 10 4 pc/Pa的压电式力传感器与一台灵敏度调到0.226mV/pc的电荷放大

6、器相接，求其总灵敏度。若要将总灵敏度调到 器的灵敏度应作如何调整解：(1)总灵敏度=404 10 4 pc/Pax 0.226mV/pc = x(2)电荷放大器的灵敏度=10 106 mV/Pa / 40410 106mV/Pa,电荷放大10-3mv/Pa10 4 pc. Pa=x 105 V/pc用一时间常数为2s的温度计测量炉温，当炉温在2004000c之间，并以150s为周期，按正弦规律变化时，温度计输出的变化范围是多少A(Y(300 100sin 2t 300 100sin - t 150Y()X()A X(1 100 ,1 ( )2所以：温度计输出的变 化范围是：300100 99.

7、7J (2 )215099.7解：一气象气球携带一种时间常数为15秒的温度计，以每秒15米的上升速度通过大气层，设温度随所处的高度每升高30米下降0.15C的规律而变化，气球将温度和高度的数据用无线电送-1C的真实高度是多少回地面，在3000米处所记录的温度为-1C。试问实际出现 解：一阶温度计传递函数温度变化速度:温度计温度输入信号:H(s)dTs 10.15 C15s 115m/s0.075 C/sdtx(t)气球到达3000m高空。经历的时间为:dT30tm出0.075t13000m 门t200s 13.315m/s即一阶温度计已进入稳态。响应滞后输入的时间为。从而温度为1 oC实际高度

8、为:h 3000m 15s用一阶系统对100Hz的正旋信号进行测量时，15m/s 2775m如果要求振幅误差在 10%以内，时间常数应为多少如果用该系统对 解：对一阶系统50Hz的正旋信号进行测试时，则此时的幅值误差和相位误差是多少A()振幅误差:由题意有：X。A( ) X。X。100% 1 A( ) 100%解得:104sA(2100) 0.11 0.1,1 (200 )2测试50Hz的正弦信号时: 振幅误差：(1相角差:1100% 2.81%用传递函数为1 (0.0025sarctan()13.731)的一阶测量装置进行周期信号测量。若将幅度误差限制在 5%以下，试求所能测量的最高频率成分

9、。此时的相位差是多少、1解：H(s)0.0025s 11)215%10.95、(0.0025 )2 1131.47M 度/秒= 20.92Hz此时的相位差是：arctan()18.19第五章信号调理和记录习题答案以阻值R 120 ,灵敏度S=2的电阻丝应变片与阻值为 120 的固定电阻组成电桥，供桥 电压为2 V,并假定负载为无穷大，当应变片的应变为 2科e和2000科e是，分别求出单臂、 双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。解：当应变片的应变为 2 时：单臂电桥的输出电压为:UyRUo 4RSg2Uo42 2 10-6-63 3 10 (V)双臂电桥的输出电压为:2RUoSg2Uo

10、2 2 10-62_-66 10 (V)当应变片的应变为2000 时:单臂电桥的输出电压为:RSg 2000Uy U04R4双臂电桥的输出电压为：U02 2000 10 3433 10 (V)Uy2RSg 2000U0 丁U0-62 2000 10326 10 3 (V)通过计算可知：双臂电桥的灵敏度比单臂电桥高一倍。有人在使用电阻应变片时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提 高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度说明为什么1)半桥双臂各串联一片。2)半桥双臂各并联一片。解：未增加电阻应变片时，半桥双臂的灵敏度为:R2R0当半桥双臂各串联一片时:c2ER1)R4S

11、-28 R1) 2(R2 - R2) R3 R4简化电路，设R1 R2 R3R4 R0, R1R2R时，计算得:一 R S ，所以不能提高灵敏度。2R0当半桥双臂各并联一片时：1-(R1 R1)RS -21-1(R1 R1) 1(R2- R2) R3 R4简化电路，设 R1 R2 R3 R4 R0, R1 R2R时，计算得:R S ，所以也不能提高灵敏度。2R0用电阻应变片接成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为t cos10t cos100t如果电桥激励电压是 U0 Esin 10000t。求此电桥输出信号的频谱。解：电桥输出电压Uy Sg (t)U0,其中Sg为电阻应变片的灵敏度，所

12、以得：uv(t) S. (t)u0(t) S.E Acos10t Bcos100t sin10000t ygg1，因为：sin2 f°tj(f f0)(ff0)21.cos2 f°t(ff°)(f f°)2所以：SgAEjuy(f) (f 1593.14)(f 1589.96) (f 1589.96) (f 1593.14)4SgBEj (f 1607.46)(f 1575.63)(f 1575.63) (f 1607.46)4已知调幅波 Xa t 100 30 cos2 f1t 20cos6 ft cos2 fct其中 fc 10kHz, f1500

13、Hz试求：1)所包含的各分量的频率及幅值；2)绘出调制信号与调幅波的频谱。解：1)各分量频率及幅值为：f10000Hz,Af50f10500Hz,Af7.5f9500 Hz,Af7.5f11500Hz,Af5f 8500 Hz, Af 52）调制信号频谱图：Y八1/2 T1/2fc0fcfcc调幅波的频谱图:ffcflfc3fi交流应变电桥的输出电压是一个调幅波。设供桥电压为Eo sin 2 f°t,电阻变化量为R(t) R0cos2ft,其中f0 f。试求电桥输出电压 ey的频谱。解：电桥输出电压：ey(t) E0-Rt) sin 2 f0t cos2 f1tRo1. rr rre

14、y(f)j-(ffo)(ffo)(ffl)(ffl)41. rrrrrrj-(ffofi)(ffofi)(ffofi)(ffofi)4因为fo fi,所以： i .ey(f) j2 (f fo) (f fo)一个信号具有100Hz从到500Hz范围的频率成分，若对此信号进行调幅，试求:i)调幅波的带宽将是多少2)若载波频率为10kHz ,在调幅波中将出现那些频率成分。解：(1)调波带宽为 B=500-100=400Hz。(2)调幅波频率成份为 1010010500Hz以及99009500Hz。第二章 信号的分析与处理习题答案已知信号的自相关函数Rx( ) (60)sin(50力求该信号的均方值

15、解:2max(Rx()又 Rx()max(Rx()60 50 sin(50 inc(50 )3000求x(t)的自相关函数x(t)Ae at (t 0, a0)0 (t0)解：自相关函数 R(°)的定义 对于各态历经随机过程，某个样本函数的自相关为1 T取c= ljm T 0 x(t)x(t)dt推广至确定性信号有瞬态信号Rx( x(t)x(t )dt1 T周期信号Rx(t)=- o x(t)x(t )dt本题x(t)为瞬态信号Rx(t )=x(t)x(t )dt 0 A2e te (t )dt 0 A2e (2 t )dtA2一e2“2A (2 te2求初

16、始相角 为随机变量的正弦函数x(t) Acos( t )的自相关函数，如果x(t) Asin( t ) , Rx()有何变化解：Rx()x(t)x(t、，1 T0 ,、，)dt =0 x(t)x(tT0)dt,2 人其中：T0=，令 t，则 dt dRx()A2 2一 cos 00cos()dA22cos若 x(t) Asin( t )时Rx( ) x(t)x(t )dt)dA2 2 sin sin(20Acos2即Rx()不会变化。2 .利用矩形窗函数求积分sinc (t)dt的值。解：根据Paseva定理，时域能量与频域能量相等，而时域 sin c()对应于频域的矩形窗。即w(t) T s

17、in c( fT)由尺度变换(x(kt) x(f)，得：T w( T t) Tsin c(f)、_ , 一 一 T T11这时，上图矩形的区间从 一，一 >, 因为2 222T.t的变化范围是；,T,则t (f/(T) 2等式两边除T,并利用对称性，得：w( fT) sinc(t)因此，有： sinc2(t)dt= W( fT)2df=2W2( f T)df1=2 * 1 dt测及解答复核总分复核人东南大学远程学院0001检测技术综合卷总 分题号一一三四五六七题分合分人得分得分评卷人复查人、单项选择题（每小题1分，共10分）在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案，并将其字母标号

18、填入题干的括号内。1 .关于非周期信号，（）是正确的A.非周期信号的频谱是连续谱。B .确定性信号分为非周期信号与周期信号C . 一般非周期信号只是在有限时间内存在或随时间逐渐衰减至零。D.非周期信号是能量信号。2 .关于信号的频域描述，（）是正确的A .如果信号的频谱是离散谱，则该信号一定是周期信号。B.如果信号的频谱是离散谱，则该信号不一定是周期信号。C.如果信号的频谱是连续谱，则该信号一定是周期信号。D.如果信号的频谱是连续谱，则该信号一定是准周期信号。3 .关于功率谱，（）是正确的A.通过输入自谱分析得到的系统频率特性不包含相位信息。B.通过输入、输出的互功率谱以及输入的自谱得到的系统

19、频率特性包含相位信息。C.通过输入、输出的互功率谱以及输入的自谱得到的系统频率特性不包含相位信息。D.通过输入、输出的自谱分析得到的系统频率特性包含相位信息。4 .()不是信号分析和信号处理的目的A.剔除信号中的噪声和干扰，提高信噪比。B.突出信号中的有用部分，削弱信号中无用部分。C.识别分析信号的特征。D.信号放大以便于信号传输。5 .关于互相关函数，()是正确的A.互相关函数是偶函数。B .互相关函数是奇函数。C.任意两个统计独立的随机信号，其互相关函数等于 0。D.任意两个均值为 0的统计独立随机信号，其互相关函数等于0。6 .一阶测量装置传递函数为 1/+1),若用来测量信号 x(t)

20、=2sin10t,则测量幅值误差为()A. 5%B . 0 C . % D. %7 .()可以通过重复测量消除的A.系统误差B.变值系统误差C.人员误差D.随机误差8 .传感器选用原则中，线性范围主要是指()A.输入信号频率范围B .输出信号频率范围C .输出与输入成比例关系的频率范围D.无误差频率范围9 .相对于单螺管线圈差动型可变磁阻式传感器，双螺管线圈差动型可变磁阻式传感器具有)B .更高的灵敏度D,更差的线性性B.半桥双臂直流电桥D.交流电桥A.更好的抗干扰性能C.更小的测量范围10 .()可以测量电感变化A.半桥单臂直流电桥C .全桥式直流电桥得分评卷人复查人、填空题(每空 1分，共

21、15分)得分11 .信号是随时间或空间变化的物理量，信息是信号所载的 。12 .由多个乃至无穷多个频率成分(频率不同的谐波分量)叠加所组成，但叠加后不存在公共周期的信号称为。13 .随机信号一般采用 的方法进行描述。14 .频谱图包括。15 .信号在时域中压缩，则其在频域中必然 。16 . B函数的频谱为 。17 .对于自相关函数 Rx()，当 趋向无穷大时，Rx()逐渐趋向 。18 .两个不同频率的周期信号x与y,其互相关函数为 。19 .余弦函数 x(t)=xocos( 0t+ )的均方值为 。20 .瀑布图适用于机器的 过程。21 .测量的精密度含义是 22 .变阻器式传感器常用来测量

22、。23 .恒带宽比滤波器具有相同的 。24 .电桥是将 等参量的变化变为电压或电流输出的一种测量电路。25 .如果输入信号存在突变(间断点)，则该信号必然含有丰富的 分量。得分评卷人 复查人三、简答题(每小题 5分，共5分)26 .根据时间的变化规律信号如何分类得分27 .简述测试系统频率响应函数的确定方法。得分28 .简述直流电桥的平衡条件并给出证明。得分29 .简述测量振动时如何合理选择传感器。得分30 .简述自功率谱与幅值谱之间的关系。得分得分评卷人复查人四、计算题(每小题 8分，共40分)31.求三脉冲信号的频谱。32.以下信号，哪个是周期信号哪个是准周期信号哪个是瞬变信号它们的频谱各

23、具有哪些 特征 cos2 fot e 1 t1 sin 2 fot 4 sin fot cos2 fot 2cos3 fot得分33.用时间常数为的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%,问被测参数变化的最高频率是多少如果被测参数的周期是2s和5s,问幅值误差是多少得分34.对二个余弦信号 Xi(t) cos2t、X2(t) cos6 t进行采样，采样频率fs 4Hz, 请画出X1(t)、X2(t)的波形及采样点位置，并分析采样结果。得分35.有一倍频程滤波器，中心频率为500Hz,求该滤波器的带宽和上、下截止频率。得分得分评卷人复查人五.论述题（共 1

24、0分）36.车床加工零件外圆表面时常产生振纹，表面振纹主要是由转动轴上齿轮的不平衡惯性力使主轴箱振动而引起的。振纹的幅值谱 A（f）如下图a所示，主轴箱传动示意图如下图 b所示。传动轴1、2、3上的齿轮齿数分别为z1 30,z240z320z450,传动轴转速ni 2000（r/min）,试分析哪一根轴上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响大为什么*A102533a）振纹的幅值谱f (Hz)Z1%1轴Z3Zb）主轴箱传动示意图复核总分复核人东南大学远程学院0002检测技术综合卷总 分题号一一三四五六七题分合分人得分得分评卷人复查人、单项选择题（每小题1分，共10分）在下列每小题的四个备选答案中选

25、出一个正确的答 案，并将其字母标号填入题干的括号内。1 .关于周期信号，（）是错误的A.谐波信号是周期信号。B .准周期信号是周期信号。C. 一般周期信号是周期信号。D.周期信号是确定性信号。2 .当信号在时域中滞后t0时，则在频域相应（）A.平移foB.相移2兀ftoC.乘以 j2TtfoD.除以j2兀fo3 .关于信号的频域描述，（）是错误的A.周期信号的频谱全是离散谱。B .非周期信号的频谱必是连续谱。C.频谱图包括幅频谱图和相频谱图。D.频域描述可以反映信号的各频率成分的幅值和相位特征。4 .关于自相关函数，（）是正确的A.自相关函数的峰值一定出现在=0处。B.随着 ，自相关函数一定趋

26、近于 0。C.周期函数的自相关函数是非周期函数。D.正弦函数的自相关函数仅仅保留了幅值信息。5.一阶测量装置传递函数为1/+1）,若用来测量信号 x（t）=2sin10t,则测量相位误差为（）A. 5B . 0C. 26D. 456.测量装置的频率响应函数为2486(1 0.1 j )(1243 105 j厂，该装置对正弦输入信号）x（t户的稳态响应均值为（）A. 2B. 1243C. 0D. 207 .关于频率响应函数的描述，（）是错误的A.频率响应函数描述的是系统的简谐输入和其稳态输出之间的关系。B.测量系统频率响应函数时，不一定等待系统响应达到稳态后才进行测量。C .频率响应函数是脉冲响

27、应函数的傅里叶变换。D.频率响应函数是复数。8 .（）不是电阻式传感器A.电阻应变式传感器B .压阻式传感器 C.变阻式传感器 D.压电式传感器9 .电涡流传感器可以测量()A.压力B .流量C.振动D.温度10 .使载波的幅值随调制信号而变化的调幅的目的是(A.便于信号处理B.数据处理C.使缓变信号便于传输D.滤去高频信号得分得分评卷人复查人、填空题(每空 1分，共15分)11 .根据时间变化规律，信号可以分为 。12 .确定性信号是指 。13 .白噪声是 信号。14 .如果 x(t) X1(t)X2(t),则 X(f)=。15 .对于大型旋转机器的机械振动常用 大小予以评定。16 .如果变

28、量 x与y的相关系数为 1反映了。17 .互相关函数 Rxy()峰值偏离原点的大小反映了 。18 .描述信号的三要素是 。19 .为了防止采样过程中的栅栏效应，一般采用 采样方法。20 .对于一个定常线性系统，若系统输入为简谐信号，则系统的 为同频率简谐信号。21 .在测量时，如果待测参数的约定真值为Q,测量所得值为x,则测量的相对误差为。22 .测量的准确度含义是 。23 .可变磁阻式传感器的自感L与气隙 成 关系。24 .当多级滤波器串联时，为了解决负载效应，常常在两级之间采用 进行隔离。25 .若一 1/3倍频程滤波器的中心频率为40Hz,则滤波器的带宽为 。得分得分评卷人复查人三、简答

29、题(每小题 5分，共25分)26 .请画出测试系统的组成，并简述各个环节的主要功能。得分27 .简述信号的含义，并阐述信号与信息的关系。得分28 .简述误差的分类及其含义。得分29 .简述直流电桥的联接方式及其灵敏度公式。得分30 .简述频谱混迭产生的原因及其解决办法。得分得分评卷人复查人五、计算题(每小题 8分，共40分)cost t 一31 .求信号x(t)2的频谱。0 t 2得分32 .已知周期方波的傅里叶级数x(t) 4A0 (cos 2 f0t 1cos6 f0t 1cos10 f0t)35求该方波的均值、频率组成及各频率的幅值，并画出频谱图。A33 . 一阶装置的传递函数为H(s)

30、 ，输入信号为x(t) Asin tA2 sin 2t时,1 Ts若12,输出有无失真若有，请说明是幅值失真还是相位失真；34.求信号 x(t) A1 cos( 111) A2 cos( 2 t2)的自相关函数。35.传递函数为H (s) 和 Sy(f)。1Ts的线性系统，当输入信号为x(t) X°sin2fot 时,求 Ry()得分评卷人复查人五.论述题(共 10分)得分36.画出全桥应变测量电路中应变片的联接方法，分析在下述情形下能否提高全桥的灵敏 度，为什么相邻两臂各串联一片应变片；得分相邻两臂各并联一片应变片。复核总分复核人得分东南大学远程学院0003检测技术综合卷总 分题号

31、一一三四五六七题分合分人得分得分评卷人复查人单项选择题(每小题 1分，共10分) 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案，并将其字母标号填入题干的括号内。1 .()是周期信号3tA. e cos2 f0t。B. cos2 f0t 3sin( f0t 15)。c. cos2 f0t 3sin 褥f0t。D. 2 cos 2 f0t。2 .关于连续信号和离散信号，()是错误的A .独立变量和信号幅值均离散的信号是离散信号。B .独立变量离散的信号是离散信号。C.离散信号的信号幅值是离散的。D.连续信号的独立变量连续。3 .关于互相关函数，()是正确的A.互相关函数的峰值一定出现在=0处。

32、B .互相关函数的峰值偏离原点的位置反映了两信号的时移大小。C.任意两个统计独立的随机信号，其互相关函数等于0。D.互相关函数值越大，相关程度越小。4 .测试装置输出波形失真是指()A.幅值失真和频率失真B .幅值失真和相位失真C.相位失真和频率失真D,频率失真5 .()响应最快A.压电传感器B.电感式传感器C .磁电式传感器D.电容式传感器6 .()可以实现非接触式测量A.电涡流传感器B.电阻应变片C .压电传感器D.半导体应变片7 .()不是信号调理的目的A .信号传输8 .数据处理C .信号处理D .抗干扰8 .构成一个信号必然包括的要素完整的是()A、幅值B、幅值与相位C幅值、相位与频

33、率D、幅值与频率9 .不考虑负载效应，通过()能实现带阻滤波器A.带通滤波器做负反馈获得B .低通滤波器和高通滤波器串联，低通在前C.高通滤波器和低通滤波器串联，高通在前D.两低通滤波器串连10 .正弦函数x(t)=xosin( t+ )的自相关函数为(2x0.A.sin22Xocos22 x0 C.sin(22D . x- COS( 2得分得分评卷人复查人填空题(每空 1分，共15分)11 .周期信号是。12 .在有限时间段存在，或随着时间的增加而幅值衰减至零的信号称为 。13 .信号的频域描述建立了信号的 与频率之间的关系。14 .如果窗函数 w(t)的频谱为 Tsinc fT,则w(t-

34、/w(t)+ w(t+ )的频谱 为。15 .周期信号与随机信号的互相关函数为 。16 .巴塞伐尔(Paseval)定理说明了 。17 .瀑布图反映了不同转速下机器 及其倍频的振动大小。18 .在测量过程中，随机误差可以通过 的方法消除。19 .在利用标尺进行测量时，测试系统分辨力为 。20 . 一阶测量装置传递函数为1/+1),若用来测量信号 x(t)=2sin10t,则测量幅值误差为。21 .变阻器式传感器输出具有 特性，当骨架长度不变时，必须通过增加匝数减小22 .压电传感器的工作原理是利用某些物质的23 .交流电桥要求供桥电源具有良好的波形和 。24 .在监测机件的位置变化时，一般选择

35、 作为测量参数。25 .调频波是等幅波，但频率的变化量与调制信号的 成正比得分得分评卷人复查人三.简答题（每小题 5分，共25分）26.简述信号的频域描述的特点以及其与时域描述之间的关系。27.简述定常线性系统频率保持特性的含义，并举例说明其在工程测试中的作用。28.简述高频反射式电涡流传感器的工作原理。29.简述描述实际滤波器性能的特性参数。30.简述栅栏效应的含义，如何解决。得分得分得分得分得分得分评卷人复查人六、计算题（每小题 8分，共40分）31.求三角形函数的频谱。32.把灵敏度为404 10 4 pc/Pa的压电式力传感器与一台灵敏度调到0.226mV/pc的电荷放大器相接，求其总

36、灵敏度。若要将总灵敏度调到 度应作如何调整10 106 mV/Pa,电荷放大器的灵敏33.设有一信号x(t) 2sin( it 45 ),试计算Rx(0),并画出自相关图形。34.若将高、低通网络直接按下图串接，问是否能组成带通滤波器是否能组成带阻滤波器请说明原因，并提出解决方法。u(t)CiRiR2C2y(t)35.已知调幅波 xa t 100 30cos1000 t 20cos3000 t cos20000 t ,试求调幅 波所包含的各分量的频率及幅值，并绘出调制信号与调幅波的频谱。得分评卷人复查人五.论述题(共 10分)36.求被截断余弦信号x(t)cos 0t, |t| T的频谱。并将

37、其与非截断余弦信号0，|t| Tx(t) cos 0t的频谱进行比较，分析截断对信号频谱产生的影响以及减小截断影响的方 法。复核总分复核人东南大学远程学院0004检测技术综合卷总 分题号一一三四五六七题分合分人得分得分评卷人复查人、单项选择题(每小题1分，共10分)在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案，并将其字母标号填入题干的括号内。1 .()不是周期信号A. cos2 f0t。B. cos2 f0t 3sin( f0t 15)。C. cos 2 f0t 3sin( f0t 15 )。D. 2 cos 2 f0t。2 .关于周期信号的复指数展开式，()是正确的A.周期信号的实频谱图

38、是偶函数。B .周期信号的虚谱图是偶函数。C.周期信号的实频谱图是奇函数。D.周期信号的实频谱图是非奇非偶函数。3 .关于自相关函数，()是正确的A.自相关函数是偶函数。B.自相关函数是奇函数。C.自相关函数是非奇非偶函数。D.自相关函数不是实函数。4 .（）是不正确的A.灵敏度表征的是测试系统对输入信号变化的一种反应能力B .分辨力是指测试系统所能检出的输出量的最小变化量C.输入量与输出量量纲相同时，灵敏度是放大倍数D.用厘米尺进行测量时，分辨力为0.5mm5 .（）不可以测量转速B .光电传感器D.应变式传感器B .信号调制D .信号隔离A.电涡流传感器C.霍尔式传感器6 .信号调理不包括

39、（A.信号放大C .信号处理7 .关于相敏检波与整流检波，（）是正确的A相敏检波必须对调制信号施加偏置电压。B、整流检波必须对调制信号施加偏置电压。C相敏检波与整流检波都必须对调制信号施加偏置电压。D、相敏检波与整流检波都不必对调制信号施加偏置电压。8 .（）不属于信号处理的频域分析方法A.功率谱分析B .相干函数C.相关分析D.倒谱分析9 .若信号中含有周期成分，则其自相关函数（）A.随着 衰减至0B.在 很大时不衰减，但不具有周期性C.在 很大时不衰减，且有周期性D .为 函数10 .函数的频谱为（）A.白噪声B ,均匀谱C . 函数D. 0得分得分评卷人复查人、填空题（每空 1分，共15

40、分）11 .周期信号可以分为一般周期信号和 。12 .由多个乃至无穷多个频率成分（频率不同的谐波分量）叠加所组成，且叠加后存在公共 周期的信号称为 。13 .将信号从时域转换到频域称为 。14 .周期函数的双边幅值谱是通过 方法获得。15 .周期信号的自相关函数数学表达式为 。16 .正弦函数 x(t)=xosin( 0t+ -)和正弦函数 y(t)=yosin( 0t+ )的互相关函数 为。17 .通过输入、输出信号自谱的分析，就能得出系统的 特性。18 .对于一个定常线性系统，若系统输入为简谐信号，则系统的稳态输出 为。19 .测量的精确度含义是 。20 .在进行非线性度计算时，获得拟合直

41、线的确定方法有 和独立直线两种。21 .实现不失真测试的条件为 。22 .测量装置的频率响应函数为 600r，该装置对正弦输入信号(1 0.1 j )(300 53 j )x(t)=2sin50t的稳态响应均值为。23 .电感式传感器的工作原理(变换基础)是 24 . 电桥只能测量电阻的变化。25 .调频波的瞬时频率可以为 。得分评卷人复查人三、简答题(每小题 5分，共25分)得分26 .证明傅里叶变换微分性质，如果Fx(t) X(f),则Fd4W (j2 f)nX(f)。dt得分27 .简述测试技术的内容。得分28 .简述调幅的工作原理，并画出调幅过程各个环节对应的时域波形和频谱图。得分29

42、 .简述信号分析和信号处理的目的。得分30 .简述时域采样过程，说明采样间隔对采样结果的影响。得分得分评卷人复查人四、计算题(每小题 8分，共40分)31.求矩形函数的频谱。”t)_ 2T5%,问仪器的32.用一阶测量仪器测量 100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于时间常数T的取值范围。若用该仪器测 50Hz的正弦信号，相应的振幅误差和相位滞后是多33.设有一低通滤波器，其带宽为400Hz。问如何与磁带纪录仪配合使用，使其分别当作带宽为200Hz和800Hz的低通滤波器使用得分34.求初始相角为随机变量的正弦函数x(t) Asin( t )的自相关函数。得分35.求积分sinc2(t

43、)dt的值。得分得分评卷人复查人五.论述题（共 10分）36.对于工作转速为3000转/分的大型旋转机械，若需分析其动态特性的最高频率为 工作频率的10倍，问：1）应选择何种形式的振动传感器说明原因。2）在进行A/D转换时，选用的采样频率至少为多少赫兹复核总分复核人东南大学远程学院0005检测技术综合卷总 分题号一一三四五六七题分合分人得分得分评卷人复查人、单项选择题（每小题1分，共10分）在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案，并将其字母标号填入题干的括号内。1 .关于周期信号的频谱不具有（）A.离散性。B .谐波性。C.收敛性。D.发散性。2 .应变式传感器不能测量（）A.位移B

44、 .压力C .流量D .力3 .采用（）能够对湿度进行测量B.电容式传感器D.电阻式传感器A.电感式传感器C .压电传感器4 .幅值调制信号解调的方法是（）A、相敏检波日幅值检波C相位检波D、频率检波5 .已知调幅波xa(t)=(10+5sin20 t)(cos2000 t),则信号所包含的所有分量的频率()A. 10Hz, 1000HzB . 1000Hz, 1010Hz C. 1000Hz, 1010Hz, 990Hz D. 1010Hz, 990Hz6 .理想滤波器对单位阶跃输入信号的响应建立时间Te与()成反比。A.带宽B .中心频率C.下截止频率D.上截止频率7 .将两个中心频率相同

45、的滤波器串联，可以实现()A.扩大分析频带8 .改善幅频、相频特性C.滤波器选择性好，但是相移增加D .无任何变化8.自相关函数是()A.虚偶函数B ,虚奇函数C .实偶函数D .实奇函数9两个统计独立的随机信号，其互相关函数为0的条件为()A.随机信号的方差为 0B.随机信号的均值为 0C .两随机信号的方差为非 0常数10.如果构成信号的最高频率为 ()D.两随机信号的均值为非 0常数400Hz,则为了采样后准确恢复原信号，采样频率可以选择B. 400HzD. 800HzA. 1000HzC. 600Hz二、填空题(每空 1分，共15分)得分11 .根据 是否连续可以将信号划分为连续信号和

46、离散信号。12 .非周期信号的频域描述的基本方法是 。13 . sinc函数的频谱必为 函数。14 .如果 x(t) X1(t) X2 (t),则 X(f)=。15 .对于自相关系数 乂 )，当趋向无穷大时，x()逐渐趋向16 .自相关函数 Rx()的限制范围为 。17 .非周期信号的自相关函数数学表达式为 。18 .测试系统的频率特性包括幅频特性和 。19 .周期信号的频谱中，每个谱线只出现在 的整数倍上。20 .测试装置分辨力的含义是 。21 .测试系统的脉冲响应函数是频率响应函数的 。22 . 一阶测量装置传递函数为1/+1）,若用来测量信号x（t）=2sin10t,则测量相位误差为。2

47、3 .当输入量和输出量的量纲相同时，测试系统灵敏度称为系统的 。24 .直流电桥平衡条件为 。25 .带通滤波器可以通过对 做负反馈获得。得分评卷人复查人三、简答题（每小题 5分，共25分）得分26 .简述测试系统脉冲响应函数、传递函数、频率响应函数之间的关系。得分27 .简述测试系统静态特性测定过程。得分28 .简述交流电桥的平衡条件以及使用过程中的主要事项。得分29 .简述恒带宽比滤波器的定义，在使用一组恒带宽比滤波器构成一倍频程频谱分析转置必 须满足何种条件。30 .简述泄漏产生的原因及解决方法。得分评卷人 复查人四、计算题（每小题 8分，共40分）at1t31.已知Fe ，求指数最减振

48、汤函数 x(t) e sin 0t(a>0为常数)的频谱,a j并作频谱图。得分32.求对称方波的三角函数展开式，并画出频谱图。得分33. 一气象气球携带一种时间常数为15秒的温度计，以每秒 15米的上升速度通过大气层,设温度随所处的高度每升高30米下降0.15C的规律而变化，气球将温度和高度的数据用无线电送回地面，在 3000米处所记录的温度为-1C。试问实际出现-1C的真实高度是多少得分34.试证明：时域乘积对应频域卷积，时域卷积对应频域乘积。35.有一电容测微仪，其传感器的圆形板极半径r=5mm ,开始初始间隙=0.3mm ,120 8.854 10 F /m ,问(1)工作时，如果传感器与工件的间隙缩小1pm,电容变化量是多少(2)若测量电路灵敏度 Si=100mv/PF,读数仪表的灵敏度 S2=5格/mv ,上述情况下，仪表 的指示值变化多少格得分得分评卷人 复查人五.论述题(共 10分)36.图示为一矩形悬臂梁测试系统,1