1、复习第一章1信息:是客观存在或运动状态的特征。2信号:是信息的载体,是信息的表现形式。信号是物质,具备能量,信息是信号所载的内容,不等于物质,不具备能量。3信号的分类信号:确定性信号,非确定性信号。4 什么是连续信号、什么是离散信号。若信号的独立变量取值连续,则是连续信号 若信号的独立变量取值离散,则是离散信号5 周期信号的频谱具有三个特点:1)周期信号的频谱是离散的。2)每条频谱只出现在基波频率的整数倍上,基波频率是诸分量频率的公约数。3)各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。6 在有限区间内,凡满足狄里赫利条件的周期函数都可以展开称傅里叶级数。7、 均值、方差和均方值均值表示信号的
2、常值分量方差描述随机信号的波动分量8、均方值描述随机信号的强度。第二章1 测量装置的静态特性:测量时,测量装置的输入输出信号不随时间而变化,则称为静态测量。 静态特性,用静态特性指标来标定2 静态特性指标主要有:线性度,灵敏度、回程误差、分辨力、零点漂移等3系统的动态响应函数一般通过系统微分方程、传递函数、频率响应函数等数学模型来进行研究。4 动态特性一般通过系统微分方程、传递函数、频率响应函数等数学模型来进行研究。5 线性定常系统有下列重要性质1)叠加性 2)比例性 3)微分性 4)积分性 5)频率保持性 若输入为某一频率的谐波信号,则线性定常系统(测试装置)的稳态输出将为同一频率的谐波信号
3、。频率保持性在动态测量中具有十分重要的作用。例如,在稳态正弦激振试验时,响应信号中只有与激励频率相同的成分才是由该激励引起的振动,而其它频率成分皆为干扰噪声,应予以剔除。6传递函数的特点:(自己总结,书上有答案)(传递函数的特点(1) H(s)与输入x(t)具体表达式及系统的初始状态无关, 它只表达系统的传输特性(2) 传递函数与微分方程等价,H(s)是物理系统的微分方程(3) 对于实际的物理系统,输入x(t) 和输出y (t)都具有各自的量纲(4) H(s)不同的物理系统可以有相同的传递函数)7 O阶系统,输入、输出成比例(线性)关系,也叫比例(线性)环节8一阶系统,幅频特性曲线随w的增加衰
4、减很快,故一阶系统具有低通滤波的特性。9 二阶系统,振荡环节10 不失真测试的条件:P55思考题:以上是A() 的计算,请同学们考虑 ()的计算上题中改变T,既是改变,一阶系统传递函数已知(二阶系统同理 ),已知输入,求输出在输入信号ux=0.5cos10t作用下的输出。Uy=0.5A()sin10t+()在输入信号ux=0.2cos(100t-45)作用下的输出。Uy=0.2A()cos100t-45+()解:偏移量S=90.9nC/MPa0.005V/nC20mm/V3.5MPa=31.815 mm解:一阶系统=0.35T=1秒、2秒、5秒 时,幅值衰减1-A()=1-1/把T代进去计算解
5、:设x(t)=x1(t)+x2(t) X1(t)=0.5cos10t X2(t)=0.2cos(100t-45)Y1(t)=0.5A1()cos10t+1(t) Y2(t)=0.2A2()cos100t+2(t)-45一阶系统(1)=0.005,=10,代入求A(),()解:温度计是一阶系统T=80-1/经过时间越长,衰减越小,即80 第三章 传感器1 传感器是一种能将非电被测量变换为电信号输出的功能性器件。3-1在机械式传感器中,影响线性度的主要因素是什么?可举例说明。解答:主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。2 选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等
6、方面的问题电阻应变式传感器工作原理基于什么?(金属材料的电阻应变效应)(灵敏度小)4 半导体应变片传感器工作原理基于什么?(半导体材料的压阻效应)(灵敏度大,半导体应变片的灵敏度比金属电阻应变片大5070倍)5 极距变化型电容传感器:电容C与极距成非线性关系,将引起非线性误差,为减小这一误差,通常规定测量范围 小。6 极距变化型电感传感器:电感L与极距成非线性关系,将引起非线性误差,为减小这一误差,通常规定测量范围 小。 这种传感器适于较小位移测量,一般为0.0011mm。7 下图表示的是涡流式传感器的工程应用实例。主要用于位移、振动、转速、距离、厚度等参数的测量,可实现非接触式测量。简要说明
7、涡流传感器测速、侧厚、探伤的工作原理。8 压电效应:某些物质,如石英,受到外力作用时,不仅几何尺寸会发生变化,而且内部会被极化,表面产生电荷;当外力去掉时,又重新回到原来的状态,这种现象称为压电效应。9 逆压电效应(电致伸缩效应):逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。10 了解光电传感器、磁电传感器、热电传感器、气敏传感器、超声波传感器等。习题3-3电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别?各有何优缺点?应如何针对具体情况来选用?解答:电阻丝应变片主要利用形变效应,而半导体应变片主要利用压阻效应。电阻丝应变片主要优点是性能稳定,现行较好;主要缺点是灵敏度低,横向效应大
8、。半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小;主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。解:根据应变效应表达式R/R=Sg得R=SgR=2100010-6120=0.241)I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA2)I2=1.5/(R+R)=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA3)=(I2-I1)/I1100%=0.2%4)电流变化量太小,很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表,则量程不够,无法测量12.5mA的电流;如果采用毫安表,无法分辨0.025mA
9、的电流变化。一般需要电桥来测量,将无应变时的灵位电流平衡掉,只取有应变时的微小输出量,并可根据需要采用放大器放大。第五章1 信号调理的目的是:2直流电桥的平衡关系:两相对桥臂的电阻值的乘积相等。3交流电桥的平衡关系:4电桥的和差特性与应用应变片粘贴5 画出半桥、全桥接法电路图6 调幅、调频、调相,载波,解调,相敏检波7 什么是滤波器?p1598 根据频率特性不同,滤波器分为:低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 带阻滤波器9滤波器的作用?(到书上找答案,自己总结)p161滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电
10、路,就是滤波器,其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。10 截止频率的计算 -3dB截止频率=1例题:(已讲解)有一RC滤波器,其中R=1k,C=1F,试求该滤波器的截止频率;系统的H(j)、A(j)、(j); 在输入信号ux=10sin360t作用下的输出。解:上截止频率为=1/2RC=1/2100010-6=159Hz频率响应、幅频函数、相频函数为 在输入信号ux=10sin360t作用下的输出。 Ux=10A()sin360t+() (请大家完成计算)习题4-8 什么是滤波器的分辨力?与哪些因素有关? 解答:滤波器的分辨力是指滤波器分辨相邻频率成分的能力。与滤波器带宽B、品质因数Q、倍频程选择性、滤波器因数等有关。带宽越小、品质因数越大、倍频程选择性越小、滤波器因数越小,分辨力越高。
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