第四章习题电子版本

第四章习题
第四章习题
一、选择题
1.在动态测试中，电桥的输出量通常采用（ ）。

A.电阻量 B.电压量 C.电流量 D.电感量
2.直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。

A.增大 B.减少 C.不变 D.变化不定
3.为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是（ ） A.半桥双臂各串联一片电阻应变片 B.半桥双臂各并联一片电阻应变片 C.适当提高电桥的电源电压 D.增大应变片的初始电阻值
4.为了保证实现极距变化型差动电容传感器的差动工作，传感器的两个电容应当连接成（ ）。

A.并联电路
B.串联电路
C.电桥电路
5.交流电桥的供桥电压频率为0f ，输出信号最高频率为m f 。

它们之间的关系应满足（ ）。

A.0m f f =
B.0m f f <
C.0m f f ≥
D.0m f f
７.调制可以看成是调制信号与载波信号（ ）。

Ａ.相乘 Ｂ.相加 Ｃ.相减 Ｄ.相除 ８.在调幅信号的解调过程中，相敏检波的作用是（ ）。

Ａ.恢复载波信号 Ｂ.恢复调制信号的幅值和极性 Ｃ.恢复已调制波 Ｄ.恢复调制信号的幅值
11.要使RC 低通滤波器的通带加宽，则RC 值应（ ）。

A.增加
B.减少
C.不变
12.在一定条件下RC 带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器（ ）而成的。

A.串联 B.并联 C.串并联 D.叠加
16.滤波器的上、下截止频率为21,c c f f ，中心频率0f 则它们的关系是（ ）。

A.0f =
1202c c f f f +=
C.1202
c c f f
f -= 17.滤波器的—3dB 频率截止频率，是指信号幅值衰减为输入幅值的（ ）处的频率。

/2 D.1/2
18.重复频率为1000Hz 的方波，经过一截止频率为2000Hz 的理想低通滤波器后的输出量为（ ）。

A.1000Hz 的失真的方波 B.1000Hz 的正弦波 C.2000Hz 的正弦波 D.不知是什么波形 19.滤波器的频率分辨力越高，则测量时的响应速度（ ）。

A.越快 B. 越慢 C. 不变
20.已知某倍频程滤波器的下截止频率为3000Hz ，则其上截止频率为（ ）Hz ，其中心频率为（ ）Hz 。

21.倍频程滤波器是一种（ ）滤波器，跟踪滤波器是一种（ ）滤波器。

A.高通 B.低通 C. 恒带宽 D. 恒带宽比
22.1/3倍频程滤波器是一种恒带宽比滤波器，因此当分析的频率范围越高时它的分辨率（ ）。

A. 越高
B.越低
C.不随分析频率的变化而变化
二、填空题
2.载波为0
sin E t ω的电桥，当单臂输入调制信号0()sin t εε=⋅Ω时，其输出调幅拨
的幅值为＿＿＿，频率＿＿＿
3.将电桥接成差动方式可以提高＿＿＿，改善＿＿＿
4.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在＿＿＿桥臂上。

5.调幅信号由载波的＿＿携带信号信息，而调频信号则由载波的＿＿携带信号信息。

6.调制有＿＿＿、＿＿＿、和＿＿＿三种类型，将调制高频振荡的缓变信号称为＿＿＿，载送缓变信号的高频振荡称为＿＿＿，经调制后的高频振荡波称为＿＿＿。

7.调幅过程在频域相当于＿＿＿过程，调幅装置实际上是一个＿＿＿
8.调幅波的解调器是＿＿＿，调频波的解调器是＿＿＿。

9.调幅波经过相敏检波后，既能恢复信号电压的＿＿＿，又能反映其＿＿＿。

11.滤波器的＿＿＿和＿＿＿要求是相互矛盾的。

12.RC 低通滤波器中的RC 值越大，则其上限频带越＿＿＿。

15.带通滤波器的中心频率0f 与上、下截止频率间的关系是＿＿＿。

16.要使得重复频率为同频率的方波信号转换为500Hz 的正弦波信号，应使用＿＿＿滤波器，其＿＿＿截止频率应为＿＿＿Hz 。

一、 选择题
1.B
2.C
3.C
4.C
5.D 7.A 8.B 11.B 12.A 1
6.A 1
7.C 1
8.B 1
9.B 20.C ；D 21.D.C 22.B 二、填空题
2.001/4;;()E t εωε为正时与载波同相位，()t ε为负时与载波反相位180°
3.灵敏度；非线形；温度
4.相邻
5.幅值；频率
6.调幅；调频；调相；调制波；载波；已调波
7. 频率搬移；乘法器
8.相敏检波器；鉴频器
9.幅值；极性 11.选择性；响应速度 12.窄
15.0f =
16.低通 ；上；1000
20.输出功率最大；获得合适的阻尼率使ξ=0.7 21. 0.5；5%；线形 22电磁阻尼；油阻尼 23.5000Hz
24.磁头；放大器；磁带及走带机构；振动子及磁系统；光学系统；机械系统；电气系统 25. 5kHz ；1MHz ；10Hz
典型例题
例1.有人使用电阻应变仪时，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，在半桥双臂上各串联一片的情况下，是否可以提高灵敏度？为什么？ 答：不能提高灵敏度。

因为半桥双臂时，其输出电压为 12o i R u u R
∆=
⋅ 当两桥臂各串联电阻应变片时，其电阻的相对变化量为 22R R
R R
∆∆=
即仍然没有发生变化，故灵敏度不变。

要提高灵敏度只能将双臂电桥改为全桥联接。

这时
o i R
u u R
∆=⋅
例2.用电阻应变片及双臂电桥测量悬臂梁的应变ε。

其贴片及组桥方法如下图所示。

已知图
中''
1122120R R R R ====Ω，上、下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数k=2。

应变值
31010-ε=⨯，电桥供桥电压3i u V =。

试分别求出图（b ）、图（c ）组桥时的输出电压
o u =？
R
R
解：如图（b ）组桥时的输出电压为
11112211121221
0.03()2
o i i
i i i
i R R R
u u u R R R R R R
R R R u u u R R R k u V +∆=
⋅-⋅+∆+-∆++∆∆ =⋅-⋅=⋅+ =
⋅ε⋅=
如图（c ）组桥时的输出电压为
''1111''''
11112222221
42110.03()
22o i i i i
i i R R R R R
u u u R R R R R R R R R R R R u u R R u k u V R +∆++∆=⋅-⋅+∆++∆++-∆-∆++∆ =
⋅-∆ =⋅=⋅ε⋅=
例3.下图中所示为两支流电桥，其中图（a ）称为卧式桥，图（b ）称为立式桥，且
12340R R R R R ====。

12,R R 为应变片，34,R R 为固定电阻。

试求在电阻应变片阻值变化为
R ∆时，两电桥的输出电压表达式并加以比较。

解：图（a ）中，卧式桥的输出电压为
114
112234
0000
()222o b d i i
i i
R R R u u u u u R R R R R R R R R R
u u R R R +∆=-=⋅-⋅+∆+-∆++∆∆∆ =-⋅=⋅
图（b ）中，立式桥的输出电压为
1122
114223
000000
22
200
(
)222241()2o b d i i
i
i i
R R R R u u u u u R R R R R R R R R R u R R R R
R
R R R u u R R R R +∆-∆=-=⋅-⋅+∆+-∆++∆-∆ =-⋅+∆-∆∆⋅∆ =⋅=⋅∆-∆-
由此可知，当2
()12R R ∆时，得0
2o i R
u u R ∆=
⋅，在忽略了高阶无穷小之后，两电桥的输出电压是一样的，均为2o i R
u u R
∆=⋅，不同之处是：立式桥有非线形误差，而卧式桥没有，所以卧式桥更精确。

例4.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：
()cos10cos100t A t B t ε=+，如果电桥的激励电压sin10000i u U t =⋅，试求此电桥的输出信号
频谱。

画出频谱图。

例5.有一个1/3倍频程带通滤波器，其中心频率80n f Hz =，求上、下截止频率21,c c f f 。

解：由于：
2
2
12
212
2,2n n n c n c n
c c f f f f f f f -
= = =⋅
当80n f Hz =时，则有 16
2
1228071.3()n c n f f Hz --==⨯=
16
2
2228089.8()n c n f f Hz ==⨯=。