2012武汉班工程测试习题集

工程测试习题集

一、回答下列问题：

1.1 什么叫能量信号，什么叫功率信号？ 1.2 简述传感器的选用原则。 1.3 A/D转换过程包括了哪些步骤?

1.4 A/D转换器前面的预处理电路中为什么要做滤波和电压幅值调理处理？ 1.5 周期信号的傅里叶频谱特点是什么?

1.6 频谱混叠是怎样产生的，有些什么解决途径?

1.7 什么是滤波器，描述实际滤波器有哪些参数及其作用？ 1.8 如何在噪声背景下提取信号中的周期信息，简述其原理？

1.9 如图a所示的信号经过一滤波器后得到的波形如图b所示，请说明该滤波器是何种滤波器及其功能。

a：原始信号

b：滤波后信号

1.10 请写出以下信号的种类，并说明判断依据。

(a) 信号1 (b) 信号2 (c) 信号3

1.11 设有一个十位A / D转换器，求其最大的输入模拟电压Um分别为±5V和±10V的转换精度。

二、计算题

2.1 已知一周期信号的傅立叶级数展开式为x(t)?10?5cos?0t?10cos?3?0t??????4?，试画出该

信号的幅值谱图和相位谱图。

2.2 已知调幅波xa(t)??10?5cos2?f0t?3cos6?f0t?cos2?fct，其中fc＝1kHz, f0=100Hz。 （1）试求调幅波xa(t)所包含的各分量的频率及幅值； （2）绘出调制信号与调幅波的频谱。

2.3 求正弦函数信号x(t)?Asin(?t??)的峰值、均值、均方值和周期。 2.4 已知信号x(t)?5sin?0t?cos3?0t 绘图表示： （1）复数形式的幅值谱与相位谱； （2）幅值谱密度与相位谱。

2.5 已知信号x(t)?4sin(2?t)?2cos(3?t)?sin(4?t)，绘图表示信号的实频谱、虚频谱、幅值谱和相位谱。

2.6 已知信号x(t)?10sin(4?t)?5cos(6?t)，画出信号实频-虚频谱和幅值谱、功率谱。

??2.7 已知一个周期信号的傅立叶级数展开式为x(t)?10?5cos?t?10cos?3?t?信号的幅频图和相频图。

??试画出该?，

4?2.8 已知信号x(t)?4sin(0.08?t)?2cos(0.04?t)，绘图表示 （1）Fourier级数实数形式的幅值谱、相位谱 （2）复数形式的幅值谱、相位谱 （3）功率谱密度

2.9 简单说明涡流式传感器的变换原理及其优点，举例说明器在工程测试领域中的应用，至少三种？

2.10 请举例说明自相关函数或者互相关函数在工程中的实际应用（测试系统可用方框图表示），并说明所用传感器的工作原理。

2.11 试举出3个你学习、生活中接触到的测试技术应用实例，简要说明其作用和工作原理？

三、综合题

3.1 下面是大型空气压缩机传动装置简图和在减速箱上测得的振动信号波形和频谱，请从频谱上读出信号的特征参数，并判断哪一根传动轴是主要的振动源，说明判断依据。

3.2 图示为用600Hz正弦波信号做为载波，对50Hz的方波测量信号进行同步幅值调制与解调的过程，请分别画出信号调制与解调过程中每一步的幅值谱，并从频谱分析的角度解释其原理。

3.3 钢板在生产过程中，需控制其厚度、宽度及是否有缺陷，请设计一检测系统实现上述检测功能，画出每一功能的测试方法和结构示意图。

3.4 欲测量零件的表面粗糙度，请设计一套计算机化的测量系统框图，并说明每部分的作用和所用传感器的工作原理。

3.5 某电子厂拟建立一条小型轴承装配质量计算机检测系统，要求在生产过程中，进行轴承数量的统计，并了解轴承内部的缺陷情况、表面油污程度以及轴承重量差异，请设计一检测系统实现上述检测功能，画出每一功能的测试方法和结构示意图。

3.6 已知调幅信号x(t)?cos?1t(50?20cos?2t?100sin4?2t)，

（1）如f1?2500Hz，f2?800Hz此时将出现什么现象，f1必须满足什么要求才能避免上述现象？

（2）如f1?2400Hz，f2?400Hz，试作图给出调幅信号的幅值谱，要对该信号进行采样，给出采样频率应该满足的要求。

3.7 某钢厂需要对轧制的船用中厚板的质量进行在线检测，了解板材表面质量缺陷、内部缺陷以及厚度变化情况，并针对重大质量缺陷进行及时报警。请设计一套基于计算机的中厚板质量检测与报警系统，绘制出测量原理框图。

3.8 欲测量旋转轴径向振动位移，请设计非接触式测量系统，画出系统结构框图，阐述测量原理，并说明选择该传感器的理由。

3.9 已知信号

f1(t)、f2(t)分别如下图所示，已知g(t)?f2(t)?f1(t)，用图解法求g(2)的值并

写出图解步骤。

f 1(t) 3 2 1 -3 -2 -1 0 -1 -2 1 2 3 3 2 1 f 2(t) t -3 -2 -1 0 -1 -2 1 2 3 t

?3.10 已知信号x(t)?Acos2?f0t被脉冲序列p(t)?此采样信号的频谱。

?n???试用作图法和计算法求?(t?nTs)采样，

3.11 用一数字信号处理系统，对一连续平稳随机信号作功率谱密度分析，现只对信号中1000Hz以内的频率成分感兴趣，若信号处理系统的采样点数为1024点，抗频混滤波器为-120dB/倍频程，试求：

（1）抗频混滤波器的最低截止频率；

（2）最低采样频率； （3）时域采样间隔；

（4）频率分辨力；

（5）信号分析长度（时间）。

3.12 有一频谱分析用的FFT处理器，其抽样点数必须是2的整数幂。假定没有采用任何特殊的数据处理措施，已知条件为（1）频率分辨率为≤10Hz ，（2）信号的最高频率≤4KHz，试确定以下参量：（1）最小记录长度 Tp；(2) 抽样点间的最大时间间隔T; (3) 在一个记录中的最小点数N。

3.13 欲通过提取柴油机缸盖上的振动信号来分析柴油机工作状态，试设计一个工程测试系统，画出测试系统原理框图并说明：

（1）选用的传感器工作原理，信号转换、传输、采样方法；

（2）采用的何种信号分析方法，可从被测信号中提取反映柴油机工作状态的主要特征参数。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/upmh.html