中南大学2018年测试技术离线答卷什么是信号的时域描述？有什么特点？

第一篇：中南大学2018年测试技术离线答卷什么是信号的时域描述？有什么特点？

2018年6月(本科)

中南大学网络教育课程考试

《测试技术》答卷

本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。签名：__XXXX___

学号：_XXXXXXXXXX__专业：XXXXXXXXXXXXXX _学习中心：__XXXXXXX__

一、论述题：（每小题15分，共45分）1.什么是信号的时域描述？有什么特点？

答：信号的时域描述是以时间为自变量，描述信号随时间的变化特征，反映信号幅值随时间变化的关系，优点是形象、直观，缺点是不能明显揭示复杂信号的内在结构（频率组成关系），特点是可获得描述对象的幅值、周期、相位。

2.什么是信号的频域描述？有什么特点？

答：信号的频域描述是应用博立叶级数火博立也变化，对时域信号进行变换（分解），得到以频率为自变量，信号幅值、相位与频率的函数关系。特点是能够抽取信号内在的频率组成及其幅值和相角的大小，描述更简练、深刻、方便。

3.信号时域与频域描述的关系是什么？

答：时域描述与频域描述是等价的，可以互相转换，两者蕴含的信息相同，只是从两个不同的侧面来分析、观察这个信号。

时域描述与频域描述各有用武之地，当信号用于超限报警时宜采用时域描述；而为了了解信号内部的能量分配，或者为了了解信号内部各分量的相角大小则采用频域描述更加方便。

二、分析题：（55分）

电阻应变式传感器如图所示，请分析其工作原理，证明电阻变化率与应变的线性关系。

图.金属丝式电阻应变片 2018年6月(本科)

一、论述题：（每题15分，共45分）

1.什么是信号的时域描述？有什么特点？

答：信号的时域描述是以时间为自变量，描述信号随时间的变化特征，反映信号幅值随时间变化的关系，优点是形象、直观，缺点是不能明显揭示复杂信号的内在结构（频率组成关系），特点是可获得描述对象的幅值、周期、相位

2.什么是信号的频域描述？有什么特点？

答：信号的频域描述是应用傅里叶级数或傅里叶变换，对时域信号进行变换（分解），得到以频率为自变量，信号幅值、相位与频率的函数关系。特点是能够抽取信号内在的频率组成及其幅值和相角的大小，描述更简练、深刻、方便。

3.信号时域与频域描述的关系是什么？

答：时域描述与频域描述是等价的，可以相互转换，两者蕴涵的信息相同，只是从两个不同的侧面来分析、观察这个信号。

时域描述与频域描述各有用武之地，当信号用于超限报警时宜采用时域描述；而为了了解信号内部的能量分配，或者为了了解信号内部各分量的相角的大小则采用频域描述更方便。

二、分析题：（55分）

电阻应变式传感器如图所示，请分析其工作原理，证明电阻变化率与应变的线性关系。

图.金属丝式电阻应变片

证：电阻变化率与应变的关系推导（以金属电阻应变片为例）：

设电阻应变片的初始阻值为：

变形时，ρ、l、A将同时发生变化，从而导致R改变。若ρ、l、A的变化量为dρ、dl、dA，则：

即：

（1）2018年6月(本科)

对于金属电阻应变片

纵向应变：电阻丝轴向相对变形，记为

横向应变：电阻丝径向相对变形。

（2）

式中：υ为泊松比。负号表示两者变化相反。电阻率相对变化与电阻丝轴向所受正应力σ关系为：

(3)式中，E为弹性模量；λ为压阻系数。金属电阻丝的电阻相对变化

（4）

电阻应变片电阻的变化率用应变可表示为：

（5）

式中，(1+2υ)ε由电阻丝几何尺寸随应变改变所引起，对于同一电阻材料，(1+2υ)为常数。λEε项由电阻率随应变的改变引起，对金属电阻丝来说，λEε很小。从而：

（6）

结论：电阻应变片的电阻相对变化与应变成正比。电阻应变片的应变系数或灵敏度

（7）