第 3 次作业一、填空题（本大题共 30 分，共 10 小题，每小题 3 分）1. 陀螺式角速度传感器包括 ______ 、 ______ 、 ______ 和 ______ 。2. 按是否 ______ 测定被测量的原则分类，可分为直接测量法和间接测量法3. 电位计还可以将位移或转角变换成与之有某种函数关系的电阻或电压输出，叫做 ______ 。4. 两个信号的互相关系数等于 1 说明两个信号 ______ ，互相关系数等于 0 说明两个信号 ______ ，互相关系数介于 0 和 1 之间说明两个信号 ______ 5. 数字滤波与 RC 滤波相比有许多独特的优点：如由于数字滤波利用 ______ 来实现，因而不需要增加 ______ ，而且可靠性高、稳定性好、灵活方便。6. 当直流信号被调制成交流信号后，若再将该交流信号还原成直流信号，称为 ______ 7. 常用调制器把直流信号先变成某种频率的 ______ ，经交流放大器放大后，再通过 ______ ，使交流信号重新恢复到原来的 ______ 。8. 消除设备启、停时产生的电火花干扰的方法通常是采用 ______ 9. 振动的分类方法很多，按产生振动的原因可分为 ______ 、 ______ 、 ______和 ______ 。10. 振动的激励方式有 ______ 、 ______ 和 ______ 。二、计算题（本大题共 20 分，共 4 小题，每小题 5 分）1. 磁电式线速度传感器的线圈平均直径 D=25mm，气隙磁感应强度B=6000Gs。希望传感器的灵敏度 k＝600（mV／cm／s），求工作线圈的匝数 N 应为多少？2. 已知信号 x（t）试求信号 x（0.5t），x（2t）的傅里叶变换。3. 利用电涡流位移传感器和频率计数器测某轴的转速。欲使频率计所读频率的数值等于 1／2 转速的数值（如 f=50Hz，表示 n= 25r／min）。问齿盘的齿数 z 为多少?若使 f 的数值等于 n，z 又为多少?4. 有一传感器，其实测的输入/输出特性曲线（校准曲线）与拟合直线的最大偏差为△Lmax=4℃，而理论满量程测量范围为（－40～120）℃，试求该传感器的线性度。三、简答题（本大题共 20 分，共 4 小题，每小题 5 分）1. 浅谈测试系统的主要应用？2. 什么是概率密度函数？3. 什么是传感器的定度和校准？4. 有源滤波器由运算放大器和 RC 网络组成。它与无源滤波器相比，具有哪些优点？四、综合分析题（本大题共 30 分，共 2 小题，每小题 15 分）1. 用傅里叶变换的互易性求信号 g（t)的傅里叶变换 G（f），g(t)定义如下：g(t)=2/1+t2 2. 在下图 1 中的变磁通式转速传感器，若测得输出电动势的交变频率为24Hz，求被测轴的转速为多少?在其条件下，最大测量误差是多少？答案：一、填空题（30 分，共 10 题，每小题 3 分）1. 参考答案：转子陀螺压电陀螺激光陀螺光纤陀螺。解题方案：陀螺式角速度传感器包括转子陀螺、压电陀螺、激光陀螺和光纤陀螺。评分标准：一空一分2. 参考答案：直接解题方案：按是否直接测定被测量的原则分类，可分为直接测量法和间接测量法评分标准：回答对一空 1 分3. 参考答案：函数电位计（或非线性电位计）解题方案：电位计还可以将位移或转角变换成与之有某种函数关系的电阻或电压输出，叫做函数电位计或非线性电位计。评分标准：一空一分4. 参考答案：完全相关完全不相关部分相关解题方案：两个信号的互相关系数等于 1 说明两个信号完全相关，互相关系数等于 0 说明两个信号完全不相关，互相关系数介于 0 和 1 之间说明两个信号部分相关评分标准：一空 1 分5. 参考答案：程序硬件解题方案：数字滤波与 RC 滤波相比有许多独特的优点：如由于数字滤波利用程序来实现，因而不需要增加硬件，而且可靠性高、稳定性好、灵活方便。评分标准：一空一分6. 参考答案：解调解题方案：当直流信号被调制成交流信号后，若再将该交流信号还原成直流信号，称为解调。评分标准：一空一分7. 参考答案：交流信号解调器被测信号解题方案：常用调制器把直流信号先变成某种频率的交流信号，经交流放大器放大后，再通过解调器，使交流信号重新恢复到原来的被测信号。评分标准：一空一分8. 参考答案：RC 吸收电路解题方案：消除设备启、停时产生的电火花干扰的方法通常是采用 RC 吸收电路评分标准：一空一分9. 参考答案：自由振动 强迫振动 自激振动 解题方案：此题考察按产生的原因振动的分类。评分标准：10. 参考答案：稳态正弦激振 随机激振 瞬态激振解题方案：此题考察振动的激励方式。评分标准：二、计算题（20 分，共 4 题，每小题 5 分）1. 参考答案：已知 D=25mm＝O.025m，k＝600（mV／cm／s）＝ 60（V／m／s），B=6000Gs=0.6T 因为 E＝NBLv，k＝E／v ＝NBL，L＝πD＝π×0.025 所以 N＝k／（BL）=1274 匝解题方案：评分标准：2. 参考答案：解题方案：评分标准：3. 参考答案： 解题方案：评分标准：4. 参考答案： 解题方案：评分标准：三、简答题（20 分，共 4 题，每小题 5 分）1. 参考答案：1 产品质量测量，对于各种零部件的测试测量；2 设备运行状态监控系统；3 故障诊断系统；解题方案：评分标准：2. 参考答案：概率密度函数是表示信号幅值落在指定区间内的概率。定义为解题方案：此题考察概率密度函数的概念。评分标准：3. 参考答案：在明确传感器输入／输出变换关系的前提下，利用某种标准器具产生已知的标准非电量 (或其它标准量)输入，确定其输出电量与其输入量之间关系的过程，称为标定(计量学称之为定度)。传感器在使用前或使用过程中或搁置一段时间 再使用时，必须对其性能参数进行复测或作必要的调整与修正，以确保传感器的测量精度。这个复测调整过程称为校准。解题方案：此题考察传感器定度和校准的概念。评分标准：4. 参考答案：（1）有源滤波器不用电感线圈，因而在体积、重量、价格、线性度等方面具有明显的优越性，便于集成化。（2）由于运算放大器输入阻抗高，输出阻抗低，可以提供良好的隔离性能，并可提供所需增益。（3）可以使低频截止频率达到很低范围。解题方案：评分标准：四、综合分析题（30 分，共 2 题，每小题 15 分）1. 参考答案：解题方案：此题考察傅里叶变换互易特性的应用。评分标准：2. 参考答案： 解题方案：评分标准：