PPT:
1 试分析“频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率”此说法的正确性。
答:(错)条件需稳定
2 阐述工程信号的各自的频谱特性的分析方法有何不同? 答:
分析方法
1)借助于傅里叶级数
2)狄里赫利(Dirichlet)条件
根据傅里叶级数理论,在有限区间上,任何可展
开成傅里叶级数的周期函数必须满足狄里赫利条
件,即
①函数x(t)在周期T区间上连续或只有有限个第一类间断点;
②函数x(t)只有有限个极值点;
③函数收敛(绝对可积) 。
3.周期信号的频谱有哪几个特性?
答:
离散型
谐波性
收敛性
4.简述工程信号的分类及各自特点。
根据信号随时间变化分类:动态信号,静态信号
根据信号随时间变化规律分类:确定性信号,非确定性信号
根据信号的幅值和能量上分类:能量信号,功率信号
分析域上分类:时域,频域
连续性分类:连续时间信号,离散时间信号
可实现方法分类:物理可实现,物理不可实现
5.试画出f(t)=3sinωt+5cos2ωt的幅频谱图。
答:
第3章测量系统的基本特性
书本:
3-1何为测量系统静态特性?静态特性主要技术指标有哪些?
静态特性:通过标定,得到测量系统的响应值yi和激励值xi之间的一一对应关系,称为测量系统的静态特性。
技术指标:描述测量系统静态工作特性的技术指标主要有灵敏度、线性度、迟滞、分辨率、量程等。
3-2何为测量系统动态特性?动态特性主要技术指标有哪些?
动态特性:系统对激励(输入)的响应(输出)特性。一个动态特性好的测量系统,其输出随时间变化的规律(变化曲线),将能同时再现输入随时间变化的规律(变化曲线),即具有相同的时间函数。
技术指标:阶跃响应特性(最大偏离量,延滞时间,上升时间,峰值时间,响应时间)
频率响应特性(幅频特性(传感器的动态灵敏度/增益),相频特性)
3-3测量系统实现不失真测量的条件是什么?
(?)应满足 不失真条件:系统的频率响应HjA(?)?A?()?????00=常数,
即:
所以要使测量系统实现不失真,它的幅频特性应是常数,相频特性应是线性关系。
3-4何为动态误差?为了减少动态误差,在K二阶测量系统中可采取哪些相应的措施?
答:控制系统在任意的输入信号作用下达到稳态时的控制误差。
?在0.6-0.8减少动态误差:一阶系统时间常数?越小越好,二阶系统一般?n选择尽可能的大,之间。
3-5频率响应的物理意义是什么?它是如何获得的?为什么说它反映了系统测试任意信号的能力?
频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时,音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象,这种声压和相位与频率的相关联的变化关系(变化量)称为频率响应。
获得方法:
1. 分析法:基于物理机理的理论计算方法,只适用于系统结构组成易于确定的情况。在系
统的结构组成给定后,运用相应的物理定律,通过推导和计算即可定出系统的频率响应。
2. 实验法:采用仪表直接量测的方法,可用于系统结构难以确定的情况。常用的实验方式
是以正弦信号作为试验信号,在所考察的频率范围内选择若干个频率值,分别测量各个频率下输入和稳态输出正弦信号的振幅和相角值。输出与输入的振幅比值随频率的变化特性是幅频特性,输出与输入的相角差值随频率的变化特性是相频特性。
原因:系统的频率响应由幅频特性和相频特性组成。幅频特性表示增益的增减同信号频率的关系;相频特性表示不同信号频率下的相位畸变关系。根据频率响应可以比较直观地评价系统复现信号的能力和过滤噪声的特性。
3-6试说明^阶测量系统的阻尼比力求在0.6?0.7的原因。
原因:此时平直段最宽,达到系统稳态的调整时间最短。
3_7已知某二阶系统传感器的自振频率f0=20 kHz,阻尼比=0.1,若要求该系统的输出幅值误差小于3%,试确定该传感器的工作频率范围。 答:
?0.97??A()1.03(1)
?QA(?)?122??w????w2?1?4???????ww??n????n??(2)
2ww0??0.171.39??1.41wwnn结合(1)和(2)式可得:或(舍去)
wfQ?,f?20kHz0wfn0又
?f?3.4kHz得0
3-8
答:
A(?)?幅频特性
11?0.05???2
)a??rctan0.05相频特性 (
???由响应的叠加性和频率不变性可得:
2A(10)=1.79 , 0.8A(100)=0.157