工程测试考试题有答案Word文档下载推荐.docx
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根据图中数据确定该振动子的固有频率n及阻尼比
:
人垮G圧
1
i
V\_：
_\十
①由图可见衰减振动的周期为
6.28ms=6.2810‘s
1000
即衰减振动的频率fd
6.28
，相应d2fd1000r/s
lnM12
M2
②阻尼比
与振幅衰减的关系为
lnM：
2W2，图中注明
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0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?
（1）应工作在0的条件下。
（2）f（78）f。
，即f7080Hz。
此时幅值误差很小，相位差接近180，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.■'
11'
_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。
1一<
5%
+1
.1=93%
JT+1
r=0.0025
（2）解得w=131.47
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E=0.7用该传感器作频率为400Hz正弦力测试时，其幅值比A@和相角差$（c各为多少？
若用其测量频率为400Hz的方波信号，输出信号是否失真？
为什么？
作出输出信号的波形图。
9、液体温度传感器是一阶传感器，现已知某玻璃水银温度计特性的微分方程为
4dy/dx+2y=2103x。
|y:
水银柱高（m）,x:
被测温度（°
求：
（1）水银温度计的传递函数；
（2）温度计的时间常数及静态灵敏度；
（3）若被测水温是频率为0.5Hz的正弦信号，求此时的振幅误差和相角误差。
10、一滤波器电路如图所示，R=0.5KQ,C=2uF,1）该滤波器是低通、高通还是带通
滤波器？
2）确定频率响应函数H（c）以及滤波器的截止频率;
3）当输入信号
ux
ux=100cos（1000t-45?
）时，求输出信号uy,并比较其幅值及相位关系。
uy
11、一压电式力传感器，将它与一只灵敏度Sv可调的电荷放大器联接，然后接到灵敏
度为Sx=20mm/v的光线示波器上记录，现知压电式压力传感器灵敏度为Sp=5pc/Pa,该测试
系统的总灵敏度为S=0.5mm/Pa，试问：
（1）电荷放大器的灵敏度Sv应调为何值（v/Pc）?
（2）用该测试系统测40Pa的压力变化时，光线示波器上光点的移动距离是多少？
12、想用一个时间常数t=0.0005秒为一阶装置作正弦信号的测量，如要求限制振幅误
差在5%以内，试问:
（1）该装置所能测量的正弦信号的最高频率f为何值？
（2）利用该装置测量周期为0.02秒的正弦信号，其幅值误差将为多少?
13、一测试装置如图所示，R为电阻，C为电容，均为定值，输入X，输出为y。
（1）试求该装置的频响函数H（3）。
（2）该装置是什么类型的滤波器？
如R=350©
C=1000^F,求它的截止频率f?
14、一潜水器携带一种时间常数为20秒和压力计，并以每秒5米的速度下潜，假设水深每
增加1米，潜水器所受压力增加10公斤，当压力计指示为1000公斤时，则实际该潜水器受压多少公斤？
（要求有详细计算过程）
15、用一阶测量仪器测量100Hz的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5%，问仪器的
时间常数T的取值范围。
若用该仪器测50Hz的正弦信号，相应的振幅误差和相位滞后是多少？
（10分）
答:
同一f,T越大,H（f）越小.今f=100Hz，测量误差小于5%,即H（f）0.95,求出
T5.23104秒用该仪器测50Hz的正弦信号,有H（f）0.9868（f）argtg（Tf）9.32即振幅误差是1.32%,相位滞后是9.32
2s
16、用时间常数为0.5s的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于5%,问被测参数变化的最高频率是多少？
如果被测参数的周期是和5s,问幅值误差是多少？
对一阶装置，有H（s）
H（f）
212
[1（2f）]
0.5，有H（f）
0.1Hz。
（4分）
幅值误差小于5%，应H（f）0.95，求出
对被测信号
周期是2s,f10.5Hz,H（fJ0.537，幅值误差为46.3%（3分）
周期是5s,f20.2Hz,H（f2）0.847，幅值误差为15.3%（3分）
17、已知一阶低通滤波器的频率特性为H（f）1（1j2f），式中=0.05s，当输入信号
x（t）0.5cos10t0.2cos（100t45）时求其输出
区别。
（10分）
对fl:
41n2
2142
23、试求传递函数分别为3.5s°
.5和s1.4nsn的两个环节串联后组成的系统的
1.5对f2：
得到的稳态响应X°
（t）。
度，量程为3000r/min的两个转速，请问使用哪一个转速表较好，并说明原因。
信号时A（3）和$（g是多少？
若阻尼比Z变为0.5和0.707,A（3）和$（c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fn=1200Hz,Z=0.707。
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:
值和测量不确定度。
总灵敏度。
24、已知RC低通滤波器的传递函数为H（s）二——，其中0.001s，求A（3）s1
和（）。
输入一信号求幅值误差和相角误差
s
25、已知RC高通滤波器的传递函数为H（s）二一工，其中0.001s，求A（3）
s1
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勺光线示波器上记录，试绘出这个测试系统的框图，并计算其总的灵敏度
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？
设S仁99.9nC/MPaS2=0.005V/nC，S3=20mm/V
S1S2S3
99.9o.o。
520=9.99（mm/MF）（5分）
x
当压力P3.5MPa时:
P,x=3.59.9934.965（mr）l（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n,阻尼比为E,问使用该传感器作频率为的正弦力测试时,
其幅值比A（3）和相位角差M3）各为多少?
2（—）
A（）
（4分）
arctg-
n
（—）2
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）
由系统为一阶系统可知：
H（s）二苛
由信号周期为1S可知2rad/s（1分）
则
1（）2（1分）
1A（）1
1（）2（4分）
可知H（3）=j1
=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（3）和①（3）;
（2）:
若该装置的阻尼比为0.7，求此时的A（3）和①（3）。
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?
SpSySX
2.x400.520（mm）
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？
（1）求解串联系统的灵敏度。
Wx亏=80x5x25=
（2）求压力值。
Y30
S10
33、用一时间常数为2s的温度计测量炉温时，当炉温在200C—400C之间，以150s为周期，按正弦规律
变化时，温度计输岀的变化范围是多少？
（1）已知条件。
xp）=Xsiiiw?
=asin—t
w=——=
T150
r=
（2）温度计为一阶系统，其幅频特性为
（3）输入为200C、400C时，其输出为：
y=A（w）X200=200.7（C）y=A（w）X400=401.4（C）
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厶I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。
—（=1.00S
右』一0」2/
（2）求解传递函数。
传递函数为：
将麵卫，
品+2舁屛+茁;
、1,008a
——3x
F+2x0128x1j00&
十1008*
3.054
W十0.258^+1.018
将八-I,?
•」」；
「；
和匚-3代，可得该装置在无阻尼固有频率处的频率
响应
矶®
）二>
1-回化沪2歹㈣殴）二？
一丄
2x0128；
0256
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，
设其中动圈部件的转动惯量［为:
■■■'
:
，弹簧刚度为
.'
.■-<
/，线圈匝数V为1H，线圈横截面积討为-〔“匚，线圈内阻「为▽门，磁通密度£
为-二m叫」和信号内阻"
为二f二。
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？
1）因为信号静态时
屁de卄
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所以
因此信号的静态灵敏度
cL6kAB100x10^X150“…
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AU尸（&
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）W3x（125-k75）
.1込f7.100芒1旷0［卿工［gT
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I：
'
I.■■-,'
■1
所以=6781.2-
改进后的灵敏度
100xl0Mxl^O
10_sx（125+75+^7812）
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