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B 振荡器 C 乘法器 D高通滤波前

三、简答题

1. 周期信号的频谱特点。

(1)周期信号的频谱是离散的。

(2)每条蒲县只出现在基波频率整倍数的离散点处,不存在非整倍数的频率分量。

(3)常见周期信号的幅值频率具有收敛性,它们各自按照不同的规律收敛。因此,在频谱分析中没有必要取谐波次数过高的谐波分量。

2. 描述系统的灵敏度、非线性度及回程误差等静态特性。 灵敏度:系统输出变化量与输入变化量的比值。

非线性度:非线性度是指装置的输出、输入之间能否像理想装置那样保持常值比例关系(线性)的一种量度。 回程误差:回程误差也叫滞后或变差,是判断实际测试装置的特性与理想装置特性差别的一种指标。

3. 请描述测试系统动态特性的两种方法。

(1)频率响应法。通过稳态正弦激励试验,对装置施以正弦激励,在输出达到稳态后测量输出和输入的幅值比和相位差。

(2)阶跃响应法。由于实践中无法获得理想的单位脉冲输入,从而无法获得装置的精确的脉冲响应函数。但是,实践中却能获得足够精确的单位脉冲函数的积分——单位阶跃函数及阶跃响应函数。在测试时,应根据系统可能存在的最大超调量来选择阶跃输入的幅值,超调量大时,应当选用较小的输入幅值。

4. 请描述减轻负载效应的措施。

(1)提高后续环节(负载)的输入阻抗。

(2)在原两个相连接的环节之中,插入高输入阻抗,第输出阻抗的放大器,以便一方面减小从前环节吸收能力,另一方面在承受后一环节(负载)后又能减小电压输出的变化,从而减轻负载效应。

四、计算题

2.以阻值??=120??,灵敏度??=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,并假定负载为无穷大,当应变片的应变为2????和2000????,分别求出单臂、双臂电桥的输出电压,并比较两种情况下的灵敏度。 解:

半桥单臂:

???01??0=????=????????

4??04当应变为2????时:??0=4×2×2×10?6×2=2μv 当应变为2000????时:??0=4×2×2000×10?6×2=2mv

11

半桥双臂:

??0=

???01

????=???????? 2??021

当应变为2????时:??0=2×2×2×10?6×2=4μv 当应变为2000????时:??0=×2×2000×10?6×2=2mv

21

??单=

??0???0/??0

??0

=????=0.5V

4

1

??双=???

0/??0

=2????=1V

1

答:半桥双臂是半桥单臂灵敏度的两倍。

3.有人在使用电阻应变仪时,发现灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片以提高灵敏度。试问,在系列情况下,是否可提高灵敏度?说明为什么?

(1)半桥双臂各串联一片; (2)半桥双臂各并联一片。 答:

(1) 当??1=??2=2??0, ???1=????2=2???和??3=??4=??0时,电桥的输出电压为:

??1+???1??4

??0=(?)??

??1+???1+??2+???2??3+??4??2??0+2?????0

=(?)??

2??0+2???+2??0?2?????0+??0????0+?????0=(?)??

2??02??0?????=()??

2??0??灵敏度??为:??=

??0???/??0??0

=????,与不串联电阻时相同,固不能提高电桥灵敏度。

2

???2

1

(2)当??1=??2=

, ???1=????2=2

和??3=??4=??0时,电桥的输出电压为:

??1+???1??4

??0=(?)??

??1+???1+??2+???2??3+??4??

??0???+??022=(?)????

??0?????0?????0+??0

++?2222??0+?????0=(?)??

2??02??0?????=()??

2??0??

0

灵敏度??为:??=???/??=2????,与不并联电阻时相同,固不能提高电桥灵敏度。

0

??1