作业2 测试系统特性分析-答案

1、工程测试技术作业 作业作业 2 测试系统测试系统特性分析特性分析 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、填空题 1、测试装置的结构参数不随时间变化的系统称为_时不变时不变_系统。 若输入和输出成线性关系，则称为_ _线性线性时不变时不变_系统。 2、测试装置的动态特性可以用 传递传递 函数、 频率响频率响应应 函数 和 脉冲响应脉冲响应 函数进行数学描述。 3、满足测试装置不失真测试的频域条件是 A(A()=A0=)=A0=常数常数 和 () = 0 4、已知输入信号x(t) = 30cos (30t+ 30)，这时，一阶装置的 A() = 0.87，() = 21.7，则该装置的稳态输出表达式

2、是_ )3.830cos(1.26)( tty 。 二、选择题 1、关于传递函数的特点，下列叙述不正确的是 C C 。 A 与具体的物理结构无关 B 反映系统的传输特性 C 与输入有关 D 反映测试系统特性 2、传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的 变化量之比称为 B B 。 A 线性度 B 灵敏度 C 稳定性 D 回程误差 3、用二阶系统作为测试装置时，影响幅值测量误差大小的参数有_ C C _。 A 时间常数 B 灵敏度 C固有频率和阻尼比 D 回程误差 工程测试技术作业 4、传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器 的_ C C _特性。 A 幅频 B

3、 相频 C 输入输出 D 静态 5、用一阶系统作为测试系统，为了获得较佳的工作性能，其时间常 数应_ B B _。 A 尽量大 B 尽量小 C 根据系统特性而定 D 无穷大 6、 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是_ B B _。 A 幅频特性 B 相频特性 C 传递函数 D 频率响应函数 7、阻尼比为_ B B _的二阶系统的相频特性曲线在较宽范围内近似 于直线。 A 0.5 B 0.7 C 1.0 D 0.1 8、若要求信号在传输过程中不失真，则输出与输入应满足：在幅值 上_ A A _差一个比例因子，在时间上_ A A _之后一段时间。 A 允许 ，允许 B 允许，不允许 C

4、 不允许，允许 D 不允许，不允许 9、线性测试系统产生失真是由 _ A A _两种因素造成的。 A 幅值失真，相位失真 B 幅值失真，频率失真 C 线性失真，相位失真 D 线性失真，频率失真 工程测试技术作业 三、简答题 1、试分别从时域、频域、复频域来说明一个测试系统的输入输出 特性的不同表达形式以及它们之间的关系。 答： 系统特性在时域采用脉冲响应函数 h(t)来描述，在频域采用 频率响应函数 H(f)/H(jw)来描述，在复数域采用传递函数 H(s)来描 述。三者关系一一对应，h(t)与 H(w)是一对傅里叶变换对，h(t) 与 H(s)是一对拉普拉斯变换对。 2、求周期信号x(t)

5、= 0.5cos10t+0.2cos(100t 45)通过传递函 数为H(s) = 1 0.005+1的装置后的稳态响应。 解： 1005. 0 1 )( j jH 1)005. 0( 1 )()( 2 jHA 0 0 5. 0)(a r t g srad /10 1 sr a d /100 2 1)( 1 A 89. 0)( 2 A 86. 2)( 1 5 .26)( 2 )86. 210cos(5 . 0)( 1 tty )5 .71100cos(17. 0)( 2 tty )5.71100cos(17.0)86.210cos(5.0 )()()( 21 tt tytyty 工程测试技术作

6、业 3、求 RC 网络的传递函数 解： 4、分析弹簧质量系统的传递函数 x(t) y(t) m kc 解： H(s) = () () = 2 2+ + ( ) ( ) ( ) Y s H s X s 1 ( ) 1 ( ) I s Cs I s LsR Cs 1 ( ) 1 ( ) I s Cs I s LsR Cs 2 1 1 LC R ss LLC 2 22 2 n nn w ss 0)()()( tkYtYctZm )()()()()()(ttFtXmtkYtYctYm km c 2 mk n / 工程测试技术作业 5、用一个一阶系统你作 100Hz 正弦信号测量。 （1）如果要求限制振

7、幅误差在 5%以内，则时间常数应取多少？ （2）若用具有该时间常数的同一系统作 50Hz 信号的测试，此时的 振幅误差和相角差各是多少？ 答：答：1 1）幅值误差）幅值误差 2 2）振幅误差和相角差）振幅误差和相角差 2 2 4 1 10.0510.050.108 1 0.108 2 1005.23 10 2 A ff f 22 4 4 11 111.32% 1 1250 5.23 10 arctanarctan 250 5.23 10919 50 工程测试技术作业 6、如图所示为某一测试装置的幅频和相频特性，当输入信号为 1() = 11+ 22时，输出信号不失真；当输入信号为 2() = 11+ 44，输出信号失真。上述说法正确吗？为 什么? 答：上述结论正确。 根据测试系统实现不失真测试的条件可知， 若要输出波形与输入 波形一致不失真，则其幅频特性为 A(w)=常数，(w)=-t0.w。 由上图可知，当输入