测试技术作业及复习讲解

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测试技术
若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以 该应变片为工作臂的直流测量用桥的输出 是调幅波。（×） 选择好的窗函数对信号进行截断，可以减 少能量泄漏。（√ ） 设时域信号x(t)的频谱为X(f)，则时域信号 x(t)e2πfot 的频谱为X(f＋f0）。（ × ） 用电涡流传感器进行裂纹的探测，说明该 电涡流传感器为高频反射式电涡流传感器。 （√）
解：(1) 周期信号 (2) 由于该滤波器的带宽B=80Hz，中心频率fn=50hz，则该滤波器的上截 至频率fc2=50+80/2 =90(Hz)，下截至频率为fc1=50-80/2=10(Hz)。信号x(t) 的频率成分为：0Hz，50Hz、100Hz…，因此当通过该滤波器时，仅50Hz 的成分被保留。幅频如下图所示。 A(ω)
xm (t )
½
½
f0
2 fm
t
a)时域波形
0
f0
2 fm
ƒ
b)频谱图
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测试技术
调幅波 xm (t )
乘法器 载波 y (t )
低通滤波
x f (t )
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测试技术
½ ½
Xm( f ) Xm( f )
½ ½
f0 f2 0f
f0 f0
2 fm 2 fm
0 0
ƒ
m
ƒ
2 fm
Y( f ) Y( f )
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测试技术
若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以 该应变片为工作臂的交流测量用桥的输出 是调幅波。（√ ） 选择好的窗函数对信号进行截取，可以达 到能量不泄漏的目的。（× ） 设信号x(t)的自功率谱密度函数为常数，则 x(t)的自相关函数为常数。（× ） 同频、同相位的正弦信号与方波信号作互 相关其结果为同频余弦信号。（√ ）
测试技术
作业讲解及复习
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测试技术
3-20 图3.24为一测试系统的框图，试求该系统的总灵敏度。
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测试技术
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测试技术
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测试技术
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测试技术
R1 R
a
R4 I1 I2
b
R2 R
c Uo
R3
d Ui
半桥、双臂输出
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测试技术
5.已知电阻应变仪交流电桥的电桥电源输入信号 y(t ) cos(2f 0 t ) 和输入信号x(t)的幅频图如图所 示。电桥输出信号经相敏检波、低通滤波后输出。 试画出电桥输出信号xm(t)、相敏检波输出信号xe(t) 和低通滤波器输出信号xf(t)的幅值谱Xm(jf)、Xe(jf)、 Xf(jf)。 （设信号x(t)的频率为fm，f0大于fm）。
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测试技术
C
A .B D B
B
A A
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测试技术
D
B C B C B
B
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测试技术
变间隙型差动传感器是压电传感器。（×） 变间隙型差动电感传感器的灵敏度为变间隙型 单边式电感传感器的灵敏度的2倍。（√ ） 磁电式传感器可以用于测量线速度和角速度。 （√ ） 信号调制时，缓变信号为载波信号。（ × ） 恒带宽比滤波器就是品质因数为常数的滤波器。 （√ ）
求该方波的均值、频率组成及各频率的幅值，并画出频谱图。
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测试技术
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测试技术
Re
Im
52
52
-5 -5
0
(a)实频图
5 3 2
5
|Cn|
5 -5
0
n

3
0
5
f
5 f
5 3 2
-5
0
5
f


5
(b)虚频图
(c)双边幅频图
3 (d)双边相频图
5
|Cn|
5 -5
0
n

3
An
n
10
5 6
5
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测试技术
对一阶系统，τ越小，系统的工作频率范围 越大。（ √ ） 二阶系统的主要特性参数为固有频率和阻 尼率。（√ ） 稳态响应法、脉冲响应法和阶跃响应法都 可以用于测试系统的动态特性的测试。（√ ） 对极距变化型电容传感器，其灵敏度为常 数。（×） 对面积型电容传感器，其灵敏度为常数。 （√ ）
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测试技术
对恒带宽比滤波器，中心频率越高，滤波 器的频率分辨力就越低。（ √ ） 光线示波器是一个一阶系统。（ × ） 若要测试最高频率为400Hz的信号，可以用 FC6-400的振动子光线示波器。（ × ） 数字信号的幅值谱理论上一定是周期性连 续谱。（ √ ）
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测试技术
相干函数的范围为[-1,1]。（× ） 当相关系数值为0时，表示两个随机变量之 间完全相关。（ × ） 对一个均值为0的随机信号，当τ=0时该信 号的自相关函数值为该信号的方差。（ √ ） 对一个随机信号，当τ=0时的自相关函数值 为该信号的平均功率。（ √ ) 若信号x(t)的自相关函数为周期函数，则x(t) 也为非周期函数。（ × ）
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测试技术
x(t )
调制器
x m (t ) x(t ) cos 2f 0 t
y (t ) cos 2f 0 t
y (t )
0
y (t ) cos 2f 0t
Y( f )
½
f0
0
½
f0
t
ƒ
X(f )
x(t )
0
1
t
fm
0
2 fm
fm
ƒ
X m ( f ) X ( f ) *Y ( f )
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测试技术
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测试技术
X ( jf ) T f0
0
f0
t
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测试技术
9、若用光线示波器来记录图一所示的方波信号，可否选用FC6-400型 振动子? 并说明理由。(注：该振动子的固有频率为400Hz)
x(t) A 2.5 -A 5 7.5 10 t(ms)
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测试技术
10、某信号的时域表达式如下 x(t ) A A sin 0t A sin 20t A sin 30t ...... 2 2 3 问:（1）该信号属于哪类信号(周期或非周期)？ （2）当该信号通过一理想带通滤波器，该滤波器的A(ω)=1，带宽 B=80Hz，中心频率fn=50hz,画出该滤波器输出波形的幅频谱并求出滤 波器输出波形的平均值为多少(已知该信号基频f0=50Hz )？
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测试技术
增加窗的长度可减少泄漏误差。（ √ ） A/D转换器的位数越多，则量化误差越小。 （ √ ） 对于周期信号，经整周期采样后，可完全 避免栅栏效应。（ × ） 窗函数频谱的主峰瓣宽度越窄，旁瓣幅度 越小，用其截取信号所引起的误差越小。 （√ ） 互相关函数是偶实函数。（ × ）
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测试技术
A C C
B
C
44
测试技术
D
B B
C A
45
测试技术
A C
B
D
B
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测试技术
B D
B
A C
47
测试技术
A C B C D
48
测试技术
C C
A C A
49
测试技术
A C C B C
50
测试技术
A B D
B
A
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测试技术
D A B C B B
A C
D
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测试技术
D
A
C C B B
½
f0 f0
0 0
½
f f 00
ƒ
ƒ
X ( f ) *Y ( f )
½
14
2 f0
2 fm
低通
14
f c fm 0
f m fc
2 f0
2 fm
ƒ
14
测试技术
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测试技术
7．设一带通滤波器的下截至频率为fc1，上截至频 率为fc2，中心频率为fn，试指出下列技术中的正确 与错误。
0
5
f


5
f
0
(c)双边幅频图
3 (d)双边相频图
5
f
0
5
f
(e)单边幅频图
(f技术
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测试技术
• （一）判断对错题（用√或×表示） 在数字信号处理过程中，量化误差大小与 A/D转换器的位数无关。（×） 调幅波是载波与调制信号的叠加。（× ） 将高通与低通滤波器串联可获得带通或带 阻滤波器。 ( √ )
A

0
50
100
f(Hz)
20
测试技术
11、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5%，问仪器的时间常数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少？
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测试技术
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测试技术
14、已知周期方波的傅里叶级数
x(t )
4 A0
(cos2f 0 t 1 cos6f 0 t 1 cos10f 0 t ) 3 5
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测试技术
测试系统在δ(t)函数输入下的时域响应函数 称为权函数。( √ ) 可以通过实验的方法获得测试系统的频响 函数。（ √ ） 测试系统的相频特性φ(ω)表达了系统的输 出对输入的相位差。（ √ ） 若测试系统的权函数为h(t)，在输入为x(t) 的情况下的输出为y(t)=h(t).x(t).（ × ）