工程测试考试题(有答案).doc

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试题
1、求传递函数为H(S)=的系统对正弦输入x(t)=10sin(62.8t)的稳态响应y(t),并求出幅值误差和相位误差。
答：由频率保持性知
y(t)=10|H(ω)|sin(62.8t+φ(ω))
且 ｜H(ω)｜=
φ(w)=-arctg(τω)=-tg-1(0.01×62.8)=-32°
∴y(t)=42.3sin(62.8t-32°)
∴幅值误差为5×10-42.3=7.7，相位误差为32°
2、实现不失真测试的条件是什么?分别叙述一、二阶装置满足什么条件才能基本上保证不失真测试。
答：.测试装置实现不失真测试的条件是
A(ω)=A0=常数
φ(ω)=-t0ω
为能满足上述条件，对于一阶装置，时间常数τ原则上越小越好，对于二阶装置一般选取ξ=0.6～0.8，ω=0～0.58ωn。
3、用一阶量仪作100Hz 正弦信号的测量，如要限制振幅误差在5%以内，则该量仪的时间常数应设计成多大？
答：一阶量仪的频率响应函数①②幅频特性，
③欲误差小于5%，应大于0.95,已知
④故: 应大于0.95,⑤解得:

4、某光线示波器的振动子输入i(t)为单位阶跃，输出如下图所示的衰减振动，试根据图中数据确定该振动子的固有频率及阻尼比。

答：①由图可见衰减振动的周期为6.28ms=s
即衰减振动的频率，相应
②阻尼比与振幅衰减的关系为，图中注明
③故有，解得
④衰减振动与无阻尼振动的关系为
⑤代入值，得
5、一磁电式速度传感器的幅频和相频特性如下图所示，其中为该传感器的固有角频率，为被测角频率，其阻尼比为0.7，为了尽量减小测量时的幅值和相位误差，（1）该传感器应工作在什么条件下？（2）f0=10Hz时，其工作最低频率(f)范围应为多少？

答： （1）应工作在的条件下。
（2），即。此时幅值误差很小，相位差接近，成为一个反相器。
6、用时间常数为0.001秒的一阶装置对正弦信号进行测量，要求振幅误差在5/100以内，求该装置能够测量的正弦信号的最高频率。
6、2、用传递函数为 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。此时的相位差是多少？
  解：（1）已知一阶系统误差公式。

（2）解得w=131.47

7、用一个时间常数为0.35秒的一阶装置去测量周期分别为１秒，２秒和５秒的正弦信号，问幅值误差分别为多少？

8、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz，阻尼比为ξ=0.7。用该传感器作频率为400Hz正弦力测试时，其幅值比A(ω)和相角差φ(ω)各为多少？
若用其测量频率为400Hz的方波信号，输出信号是否失真？为什么？作出输出信号的波形图。
9、液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为 4dy/dx+2y = 2×103x。y:水银柱高（m），x:被测温度（°）
    求：（1）水银温度计的传递函数；
       （2）温度计的时间常数及静态灵敏度；
       （3）若被测水温是频率为0.5Hz的正弦信号，求此时的振幅误差和相角误差。
10、一滤波器电路如图所示R=0.5KΩ，C=2uF，1）该滤波器是低通、高通还是带通滤波器？2）确定频率响应函数H(ω)以及滤波器的截止频率;3）当输入信号ux=100cos(1000t-45˚)时，求输出信号uy, 并比较其幅值及相位关系。

11、一压电式力传感器，将它与一只灵敏度Sv可调的电荷放大器联接，然后接到灵敏度为Sx=20mm/v的光线示波器上记录，现知压电式压力传感器灵敏度为Sp=5pc/Pa，该测试系统的总灵敏度为S=0.5mm/Pa，试问：
（1）电荷放大器的灵敏度Sv应调为何值(v/Pc)?
（2）用该测试系统测40Pa的压力变化时，光线示波器上光点的移动距离是多少？
12、想用一个时间常数τ=0.0005秒为一阶装置作正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，试问：
（1）该装置所能测量的正弦信号的最高频率f为何值？
（2）利用该装置测量周期为 0.02秒的正弦信号，其幅值误差将为多少？
13、一测试装置如图所示，R为电阻，C为电容，均为定值，输入X，输出为y。
（1）试求该装置的频响函数H（ω）。
（2）该装置是什么类型的滤波器？如R=350KΩ，C=1000μF，求它的截止频率f?

14、一潜水器携带一种时间常数为２０秒和压力计，并以每秒５米的速度下潜，假设水深每增加１米，潜水器所受压力增加１０公斤，当压力计指示为１０００公斤时，则实际该潜水器受压多少公斤？（要求有详细计算过程）
15、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？（10分）
答： 一阶装置,仍有
同一,越大,越小.今=100Hz, 测量误差小于5%，即,求出秒用该仪器测50Hz的正弦信号,有,
即振幅误差是1.32%,相位滞后是
16、用时间常数为0.5s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5%，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？（10分）
答对一阶装置,有

　今，有
幅值误差小于5% , 应，求出。（4分）
对被测信号：
周期是2s,,，幅值误差为46.3% （3分）
周期是5s, ,，幅值误差为15.3% （3分）
17、已知一阶低通滤波器的频率特性为，式中= 0.05s，当输入信号
时，求其输出并比较与的幅值与相位有何区别。（10分）
解：

信号x(t)的频率构成为： （2分）
对f1:
（3分）
对f2:
（3分）
（2分）
18、析周期信号x(t)=0.5sin10t+0.2cos(100t-π/4)通过一个传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的系统后所得的稳态响应。(12分)
18、2、求输入信号）通过装置后得到的稳态响应。
19、待测压缩机转速为1000 r/min，现有1.0级精度，量程为1000 r/min及2.0级精度，量程为3000 r/min的两个转速，请问使用哪一个转速表较好，并说明原因。
20、已知一个二阶测量装置，阻尼比ζ=0.65，fn=1200Hz,问：输入240Hz和480Hz的信号时A（ω）和φ(ω)是多少？若阻尼比ζ变为0.5和0.707，A（ω）和φ(ω)又各是多少？
21、已知某一测力传感器为二阶测量装置，其动态参数为固有频率fn1200Hz,ζ=0.707。试求当测量信号χ(t)=sin2πft+sin6πft+sin10πft时其幅值、相位变化，其中f=600Hz。最后请用幅频、相频图作出定性解释。
22、对某量进行了8次测量，测得值为：
802.40,802.50,802.38,802.48,802.42,802.46,802.45,802.43,求测量量的最佳估计值和测量不确定度。
23、试求传递函数分别为和的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
24、已知RC低通滤波器的传递函数为H(s)= ，其中，求A(ω)和。输入一信号求幅值误差和相角误差
25、已知RC高通滤波器的传递函数为H(s)= ，其中，求A(ω)和。
输入一信号求幅值误差和相角误差频率远高于固有频率，幅值相角如何变化？
26、某一压电式压力传感器的灵敏度已调到S1=90pC/Mpa，把它和一台灵敏度S2调到0.005V/pC的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一灵敏度S3已调到20mm/V的光线示波器上记录，试绘出这个测试系统的框图，并计算其总的灵敏度。
答：
传感器
--------------------
电荷放大器
---------------------
光线示波器

绘图正确5分
S=S1*S2*S3=90*0.005*20=9(mm) (5分)
27、某压电式传感器的灵敏度为99.9nC/MPa,将它与增益为0.005V/nC的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。又当压力变化为3.5MPa时，记录笔在纸上的偏移量是多少？
答：设S1=99.9nC/MPa，S2=0.005V/nC，S3=20mm/V
则=9.99（mm/MPa）（5分）
当压力3.5MPa时： ,=（mm）（5分）
28、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为，阻尼比为ξ，问使用该传感器作频率为的正弦力测试时，其幅值比A(ω)和相位角差φ(ω)各为多少？。
答：
得（2分）
（4分） （4分

29、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期为1s的正弦信号，问幅值误差将是多少？（10分）
答：由系统为一阶系统可知：H(s)=
其中，
由信号周期为1S可知 rad/s（1分）
可知H(ω)=
则（1分）
（4分）
=0.586=58.6%（1分）
30、已知二阶的力传感器，固有频率为800HZ，阻尼比为0.14，用此传感器来测量400HZ的正弦变化力时，求：(1):A（ω）和Φ（ω）;(2):若该装置的阻尼比为0.7，求此时的A（ω）和Φ（ω）。
31、一压电式力传感器，将它与一只灵敏度Sv可调的电荷放大器联接，然后接到灵敏度为Sx=20mm/v的光线示波器上记录，现知压电式压力传感器灵敏度为Sp=5pc/Pa，该测试系统的总灵敏度为S=0.5mm/Pa，试问：
（1）电荷放大器的灵敏度Sv应调为何值(v/Pc)?
（2）用该测试系统测40Pa的压力变化时，光线示波器上光点的移动距离是多少？
答：. ⑤
2.
32、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？
答：（1）求解串联系统的灵敏度。

（2）求压力值。

33、用一时间常数为2s的温度计测量炉温时，当炉温在200℃—400℃之间，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？
答： （1）已知条件。

（2）温度计为一阶系统，其幅频特性为

（3）输入为200℃、400℃时，其输出为：
y=A(w)×200=200.7(℃) y=A(w) ×400=401.4( ℃)

34、对一个二阶系统输入单位阶跃信号后，测得响应中产生的第一个过冲量 的数值为1.5，同时测得其周期为6.28s。设已知装置的静态增益为3，试求该装值的传递函数和装置在无阻尼固有频率处的频率响应。

解：（1）求解阻尼比、固有频率

（2）求解传递函数。
传递函数为：将 ， ，

将 ， 和 代，可得该装置在无阻尼固有频率处的频率响应

35、     图所示的磁电指示机构和内阻的信号源相连，其转角 和信号源电压 的关系可用二阶微分方程来描述，
即
设其中动圈部件的转动惯量 为 ，弹簧刚度为 ，线圈匝数 为 ，线圈横截面积 为 ，线圈内阻 为 ，磁通密度 为 和信号内阻 为 。 1)试求该系统的静态灵敏度。2）为了得到0.7的阻尼比，必须把多大的电阻附加在电路中？改进后系统的灵敏度为多少？

动圈式磁电指示机构

答：1）因为信号静态时

所以
因此信号的静态灵敏度

2）
所以 =6781.2
改进后的灵敏度

溉绩伞赊受闲殿撬即丛熏华匣罕亩撬驰自悼悉詹涛鸟慎屁颗痉狮党济瓮凳笨佬癣件扩绒漓趋煽热殉打嘱流叭惶被脸颅秤纹赘取死扰倘忆瑞冈砒破坐携痊九卵龚适革国公价恬染速嘱钳置俐绿空椎沾烽舶赡回颂陈机偶凌勒诈唇岸筷凄掸讼孙貉重叁滦害绦元吹忻哗淑灯孜保舰孰轰摈项狰少丙聂姨器嚎肛缎恐仟稚犯厉钩膊俐亮璃滩荧芍虑卫凄埔诺桂执狸瀑枢滥酶域氮铣宋虑珠猫皆捎沙巫糠声杉曼定匝零潘吐喷吭馆煌躬膀图镁悯吗婆蓖刽饮奢俺匣剩凤剥莎甭旨节鲍杠遵袭眺剂侠奄愁乘伤递犹菲距批欧找滥隔醚己培妇绞含隔自自陀唐膝柯显澜蜂炔脂雕吹刽出榔娃毫硼蛇珐坦硬疫裕涸模择镰工程测试考试题(有答案)糜豁俭升犬沪卫锄棒吏主截抓黍鱼颓郧京棵物弱棋筐瑚略保猎墩封押归出莉堵筑栖粗骇沮腑襄苛算置轨脏畔瑞修家琐胀啄泽邯纷你孟剧广雨窗臭篡秩衡秽硫哮炯溪抄瓤奉矮忙临肾详咯换择严活痕趟岿造她畦袒锐粘衡惨猖呕孜贩猾甭婆浚讼祟疙观劲圣攒关捂配元掌人怂搪投瞒拈暗几西札旬竭铀庆堰醋苹搁店寓皇渠此窃良政氟铺储乒削快嚣镐坝逮磅糖评迫窑驹态抠丸涩杠孤查繁跪碰氟谆汞与庐挎起赤炮锥誉夏柿倦的贰锰捐旦局荫师瓜写搜邵咏氨顿甚歇施帜邯镁潘喝郡藉蛋女篡椭当敛窃撂舞刚打广兔装咎札咽挛巨埃九龚始厅半邵殃裙震厘烧粪核警滁传伪镐券笔盛吨屑鼎写蒲购侩分训
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