机械工程测试技术习题集含答案(3)

对上式两边求付氏逆变换：

y(t)?F?1[H(?)]?h(t)

以上推导可以看出在单位脉冲信号输入的时候，系统输出的频域函数Y(s)，就是系统的频率响应函数H(ω)，而其时域响应函数y(t)，就是脉冲响应函数h(t)，它表示测试系统在时域内的动态传递特性。

28. 答：电阻应变片是利用导体形变引起电阻变化，后者利用半导体电阻率变化引起电阻变化。半导体最突出的优点是灵敏度高。但温度稳定性差。电阻应变片灵敏度较低，但稳定性较好。

29. 答:因压电式传感器的输出电阻很大、电荷量很小，信号微弱；前置放大器有电荷放

大器与电压放大器两种。电荷放大器具有输入阻抗高，输出电压与压电式传感器电荷成正比、与反馈电容成反比，且与电缆分布电容无关；电压放大器具有电路简单，成本低的特点，压电式传感器须与电缆配套使用。

30. 答：应选用低通滤波器以滤掉高频成分，目的是使信号变为限带信号，以避免在

模拟信号采样中产生混叠。 31.

答：1）灵敏度：传感器的量程范围是和灵敏度紧密相关的。传感器的灵敏度并非越高越好，根据被测量要求来选取。

2）线性范围：为了保证测量的精确度，传感器必须在线性区域内工作。

3）响应特性：传感器的响应特性必须在所测频率范围内尽量保持不失真。但实际传感器的响应总有一迟延，但迟延时间越短越好。

4）可靠性：经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。

5）精确度：表示传感器的输出与被测量的对应程度。传感器的精确度也并非越高越好，因为还要考虑到经济性。

6）工作方式。传感器在实际测试条件下的工作方式，也是选用传感器时应考虑的重要因素。

另外，还尽可能考虑结构简单、体积小、重量轻、价格便宜、易于维修和更换等因素。

32. 答：1）灵敏度：传感器的量程范围是和灵敏度紧密相关的。传感器的灵敏度并

非越高越好，根据被测量要求来选取。

2）线性范围：为了保证测量的精确度，传感器必须在线性区域内工作。 3）响应特性：传感器的响应特性必须在所测频率范围内尽量保持不失真。但实际传感器的响应总有一迟延，但迟延时间越短越好。

4）可靠性：经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。

5）精确度：表示传感器的输出与被测量的对应程度。传感器的精确度也并非越高

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越好，因为还要考虑到经济性。

6）工作方式。传感器在实际测试条件下的工作方式，也是选用传感器时应考虑的重要因素。

另外，还尽可能考虑结构简单、体积小、重量轻、价格便宜、易于维修和更换等

因素。

33. 答：由于

Rx(?)?Rxy(??T) （2分）

1TRx(?)?lim?x(t)x(t??)dt0T??T1Tx(t)y(t???T)dt ?lim?0TT??

y(t???T)?x(t??) （2分）

所以

y(t)?x(t?T)?x(t)*?(t?T)

h(t)??(t?T),H(jw)?e?jTw （2分）

该系统为一延时系统。

34. 答：由电容式传感器公式C??0?A ?可知，当改变其中参数δ，即极距时，相应的会改变电容器的电容量 输入输出表达式如下：

dc???0?A 灵敏度表达式： S?1?2d?

dc1????0A2 d??Uo?R，即电桥的输出电压Uo?S和电阻的相对

?R/RR 该传感器适合测量较小距离的测量

35. 答：电桥的电压灵敏度为S?变化成正比。由此可知：

1）半桥双臂各串联一片，虽然桥臂上的电阻变化增加1倍，但桥臂总电阻也增加1倍，其电阻的相对变化没有增加，所以输出电压没有增加，故此法不能提高灵敏度；

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2）半桥双臂各并联一片，桥臂上的等效电阻变化和等效总电阻都降低了一半，电阻的相对变化也没有增加，故此法也不能提高灵敏度。

36. 答：整个系统由三部分组成：模拟信号予处理，模数转换和数字运算分析。

模拟信号予处理主要有抗频混滤波和幅值适调，模拟数字转换完成模拟电压离散采样和幅值量化，运算分析单元实现信号的时域截断和加窗，进而完成各种分析运算

37. 答：断截取有限长度段信号的过程称为对信号的时域截断，它相当于通过一个长度有

限的时间窗口去观察信号，因而又叫做加窗。信号经加窗后，窗外数据全部置零，波形发生畸变，其频谱自然也有所变化，这就产生了截断误差。

38. 答：相关函数描述了信号波形的相关性（或相似程度），揭示了信号波形的结构特性．相

关分析作为信号的时域分析方法之一，为工程应用提供了重要信息，特别是对于在噪声背景下提取有用信息。

39. 答:当采样时不满足信号的采样定理的时候就会产生混叠，要避免混叠的产生，采样

频率必须大于信号最高频率的两倍。

40. 答：要产生混迭。

200Hz方波信号是由基频为200HZ的正弦信和它的谐波分量所组成，它的最高频率成分为无穷大，因为不满足采样定理，要产生混迭。

三、 填空题 （略）……

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