2022年2022年集美大学传感器与测试技术期末试卷整理 .pdf

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1、1-1、求周期方波的傅利叶级数（三角函数形式和复指数形式），并画出其频谱图。例 2-1.求周期方波的傅立叶级数解：傅里叶展开式1-3、求指数函数atAetx)(a0,t0)的频谱。1-5、求指数衰减振荡信号twetxat0sin)(的频谱。2/002/)(TtAtTAtx6,4,205,3,14sin2sin)(2sin)(20cos)(20)(12/0002/02/2/002/2/2/2/0nnnAtdtnATtdtnATtdtntxTbtdtntxTadttxTaTTTTnTTnTT)5sin513sin31(sin4)(000tttAtxfjAdteAedtetxfXftjtftj2)(

2、)(022)(21)(21222sin)()(002022200200ffjffjjdteeejedtetfedtetxfXftjtfjtfjtftjtftj名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -4-1、进行某动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/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。当压力变化为 3.5 MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？4-3、求周期信号)45100cos(2.010cos5.0)(ttt

3、x通过传递函数为1005.01)(ssH的装置后得到的稳态响应。解：利用叠加原理及频率保持性解题45100sin2.09010sin5.0tttx220 05.01111A，005.0arctg101，11A，86.2186.29010sin15.01ttx，10 02，89.02A，57.2624557.26100sin89.02.02tty43.18100sin)178.0(14.8710sin5.0ttty4-5、求频率响应函数为)1761577536)(01.01(3155072)(2wjwjwsH的系统对正弦输入)8.62sin(10)(ttx的稳态响应的均值显示。解：写成标准形式2

4、2221nnnjjjaH21256125621256101.01222jj名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -2157753617612568.621101.08.6211222A7.199.069.1对正弦波，122107.12Aux4-6、求传递函数分别为5.05.35.1s和2224.141nnnwswsw的两环节串联后组成的系统的总灵敏度（不考虑负载效应）。解：21HHH1735.05.35.11SSH，31S22224.141nnnSSH，412S12341321SSS4-7、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

5、尼比=0.14，问使用该传感器做频率为400 Hz 的正弦测试时，其幅值比A（w）和相角差（w）各为多少？当阻尼比=0.7 时，幅值比 A（w）和相角差（w）又有什么变化？解：作频率为 400Hz 的正弦力测试时2222411nnA222280040014.048004001131.1名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -212nnarctg2800400180040014.02arctg6.10当阻尼比改为7.0时97.08004007.04800400112222A4380040018004007.022arctg即阻尼比变化时，二阶振荡系统的输出副值变小

6、，同时相位角也变化剧烈，相位差变大。4-9、求 h(t)的自相关函数。)0(0)0,0()(tatethat0()(2)001()lim()()11lim)lim212TtTTtttttRxhh tdtTeedteTTeT名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -4-10、求信号)cos()cos()(222111twAtwAtx的自相关函数。4-11、求方波和正弦波的胡相关函数。5-1、以阻值 R=120、灵敏度 Sg=2的电阻丝应变片与阻值为120的固定电阻组成电桥，供桥电压为2V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2和 2000时，分别求出单臂、双臂电

7、桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。t t T 1-1-1 1 x(t)y(t)0 0 0354434435443441()lim()()1sin()sin()111cos()cos()2sinTTTTTTTTTTRyx ty t x tdtTtdttdtTttT名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -解：由0/gR RS=2 时，单臂，6600122 1022 10()444igiRUUSUVR双臂，6600122 1024 10()222igiRUUSUVR=2000 时，单臂，630012 2000 1022 10()444igiRUUSUVR双臂

8、，630012 2000 1024 10()222igiRUUSUVR根据电桥的灵敏度0/USR R，双臂的灵敏度比单臂的提高一倍。5-2、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tBtAt100cos10cos)(。如果电桥激励电压tEu10000sin0，求此电桥的输出信号频谱。5-3、已知信号tttttftxcccos)3cos20cos30100(cos)()(，其中 fc=10kHz，f=500Hz。求 f(t)与 x(t)的频谱。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -例。为 了 测 量 某 悬 臂 梁 的 振 动，现 有 两 个

9、完 全 相 同 的 应 变 片R1 和R2，无 应 变时，应 变 片 应 变 灵 敏 系 数K=4。有 振 动 时，应 变 幅值，（1）试设计一种较好的贴片方法。（2）将应变片正确接入桥路中，绘出接线图，并说明该接法的优点。（3）用的直流电压作为电桥电源，求电桥输出电压幅值。例。已知四个性能相同的金属丝应变片(应变灵敏度为 K=2),将其黏贴在梁式测力弹性元件上,如图,设力 p=100N,b=80mm,t=20mm,w=40mm,E=4 105N/mm2,求(1)在梁式测力弹性元件距元件梁端b 处画出四个应变片的黏贴位置,并画出相应的测量桥路原理图.(2)求出各应变片电阻相对变化量;(3)当桥路电源电压为6 V 时,求桥路输出电压 Uo为多少?(设负载为无穷大).(已知在距梁端 b 处应变计算公式:）a)(1200021为一固定电阻RRRR6101000m名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -