解：1）因为信号静态时

所以

因此信号的静态灵敏度

2） 所以

=6781.2

改进后的灵敏度

14． 设有一低通滤波器，其带宽为

和

的低通滤波器使用？

。问如何与磁带纪录仪配合使用，使其分别当作带宽为

解：(1)把记录磁带慢录快放即使时间尺度压缩，这样所得到信号频带就可以加宽;

(2)同理，把记录磁带快录慢放即使时间尺度伸长，这样所得到信号频带就可以变窄，所以，只要改变磁带的时间尺度，就可以实现上面要求。

第6章 现代测试系统（P189）

1． 一个6位逐次逼近式A/D转换器，分辨率为0.05V，若模拟输入电压为2.2V，试求其数字输出量的数值。

解：(1)参考电压：VREF=0.05*26=3.2V

(2) 数字输出量的数值：Dn=int(2.2/3.2*26)＝44

2． 采用12位A/D转换器对10Hz信号进行采样，若不加采样保持器，同时要求A/D采样孔径误差小于1/2LSB时，A/D转换器的转换时间最大不能超过多少？ 解：(1)由shannon定理：采样间隔为：Δf≤1/(2fmax)=0.05s

所以采样频率为：f≥20Hz (2)由f=1/(2n*T)≥20得

转换最大时间：T≤1/(20*2n)=0.0000122s

3． 如果要求一个D/A转换器能分辨5mV的电压，设其满量程电压为10V，试问其输入端数字量至少要多少位？

解：(1)由分辨率的表示方法及定义，且其满量程为10V,所以：

10/2n<0.005V (2)解得：n≥11

即其输入端数字量至少要11位。

4． 说明逐次逼近式A/D转换器的工作原理。试设计一软件模拟该A/D转换器的转换过程。 答：(1)逐次逼进式A/D转换器是一种反馈比较转换。将被测的输入电压V与一个推测电压E相比较，根据比较结果大于或小于推测电压的值，使之向输入电压逼进。 (2)具体过程为:当出现启动脉冲时，移动寄存器和锁存器全清为零，故输出也为零，当第一个时钟到达时，最高位寄存1，经D/A转换后得推测电压E，与输入电压V比较，若V>E则锁1。之后移位寄存器右移一位，将当前最高位寄存1，经D/A转换后再比较，V>E时锁1（否则为0）。直到移位寄存器右移溢出为止。此时右移脉冲作为A/D转换结束信号，锁存器的锁存结果即为A/D转换结果。

5． 简要说明计算机测试系统各组成环节的主要功能及其技术要求。 答：计算机测试系统的主要组成部分包括：

(1)传感器：其功能为利用转换功能，将外界信号变换为可直接测量的信号。要求其具有可靠性（在规定的使用条件和期限内保持其计量性能的能力），选择性（输出不受任何非被测量的影响），超然性（不影响被测系统原来状态的能力）。

(2)测量电路：其功能为将传感器输出的信号进行再次变换、放大、衰减、滤波、调制和解调等，使它们成为便于显示、记录或进行数据处理的信号。

（4）输入接口（A/D）：将经过处理的模拟量转换为数字量后输入微机。其技术要求包括：分辨率、精度、线性和量化误差等。

（5）计算机（测试软件）：其功能为执行以测试为目的的算法程序后，得到与被测参数相对应的测试结果，或者形成相应的决策和判断。（智能测试）

（6）输出接口（D/A）：其功能为将微机处理后的数字信号转换为模拟量后输出，还可输出数字量、开关量。其技术要求包括分辨率、单值性、精度等。

（7）指示仪表、记录仪表、报警控制装置：其功能为根据输出的信号进行判断、分析、显示、报警或反馈控制被测过程。

第7章 位移测量（P）

1、 选用位移传感器应注意哪些问题？

答：选用位移传感器时，除应符合一般传感器的选用原则外，其测量范围、线性度和精确度对传感器的合理选用尤为重要。

1） 测量范围：小位移测试可用电感式、差动变压器式、电容式、应变式、涡流式、霍尔式、压电式等，大位移测试可采用光栅、感应同步器、磁栅等。数字式位移传感器确定测量范围的原则是：测量上限不准传感器过载，测量下限应考虑示值相对误差。

2） 线性度：由于一些位移传感器本身是非线性的，为了满足测试精确度要求，在位移测试中常采用适当方法给予校正、补偿。

3） 精确度：根据测试的目的和被测位移实际要求，尽可能选择精密度较低的传感器，以获得最佳的技术经济效益。

2、 利用电涡流传感器测量物体的位移。试问：

（1） 如果被测物体由塑料制成，位移测量是否可行？为什么？

（2） 为了能够对该物体进行位移测量，应采取什么措施？应考虑什么问题？ 答：

(1)不可行。因为电涡流传感器是电感传感器的一种形式，是利用金属导体在交变磁场中的涡流效应进行工作的，而塑料不是导体，不能产生涡流效应，故不可行。 (2)可在该物体表面上镀上一层金属，使之在变化的磁场中或者磁场中运动时，表层产生感应电流，并自行闭合，从而形成涡流。应考虑以下问题：导体的电阻率要高，消除加工过程中残余的剩磁，避免导体表面有不同性质的电镀层，以防止影响灵敏度；被测物体的大小应大于线圈直径的1.8倍，若为圆柱体时，其直径应大于线圈直径的3.5倍。

3、其主要优点是什么？涡流传感器能 涡流位移传感器测量位移与其它位移传感器比较，否测量大位移？为什么？电涡流传感器除了能测量位移外，还能测量哪些非电量？ 答：

（1）电涡流式传感器具有频率响应范围宽，灵敏度高，测量范围大，结构简单，抗干扰能力强，不受油污等介质影响，特别其具有非接触测量等优点。 (2)因为涡流传感器受变换磁场大小的限制，故它不能用于测量大位移。

（3）涡流传感器除了能够测量位移外，还可测量：1）由位移量变换而来的被测对象，如：位移振幅、表面粗糙度、转速、零件尺寸、零件个数、零件厚度、回转轴线误差运动等测量；2）由被测材质物性变换来的被测对象，如温度、硬度、涡流探伤等。

第7章 振动的测量（P221）

1、 某车床加工外圆表面时，表面振纹主要由转动轴上齿轮的不平衡惯性力而使主轴箱振动所引起。振纹的幅值谱如题图8.1a所示，主轴箱传动示意图如题图8.1b所示。传动轴I、传动轴II和主轴III上的齿轮齿数为 ，，，。