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磁带：磁记录介质

磁鼓和磁盘：外部存储器件 磁芯存储器：内存储器

磁泡存储器: 存储、读出、逻辑运算等功能

6-11模拟磁记录器的记录方式主要分为哪几种？分述其记录原理，比较它们的优越性。 答：（1）归零制（RZ）：给刺头写入线圈送入的一串脉冲电流中，正脉冲表示“1”，负脉冲表示“0”，从而使磁层在记录“1”时从未磁化状态转变到某一方向的饱和磁化状态，而在记录“0”时从未磁化状态转变到另一方向的饱和磁化状态。在两位信息之间，线圈里的电流为0. （2）不归零制（NRZ）：在记录信息时，磁头线圈里如果没有正向电流就必有反向电流，而没有无电流的状态。

（3）见“1”就翻的不归零制（NRZ1）：和不归零制不同点在于，流过磁头的电流只有在记录“1”时方向发生变化，使磁层化方向翻转；记录“0”时，电流方向不变，磁层保持原来的磁化方向。

（4）调相制（PM）：它利用两个相差180°的磁化翻转方向代表数据“0”和“1”。 （5）调频制（FM）：记录“1”时，不仅在位周期中心产生磁化翻转，而且在位与位之间也必须翻转。记录“0”时，为周期中心不发生磁化翻转，但是位与位之间的边界要翻转一次。由于记录数据“1”时磁化翻转的频率为记录数据“0”时的两倍，因此又称为“倍频制”。 （6）改进调频制（MFM）：与调频不同的是只有连续记录两个或以上“0”时，才在为周期的其实位置翻转一次，而不是在每个位周期的起始处翻转。

6-12简述数据采集系统常用通道的构成方式，并说明各种方式的特点及适用范围。 答：（1）多通道A/D转换：同步、高速 （2）单通道共享A/D转换器：多路、同步

（3）多通道共享采样保持器与A/D转换器：多路分时、硬件成本低

6-13简要说明在常用数据采集系统中采样频率、存储容量、分辨率、记录时间的内涵及相互间的关系。

答：采样频率：每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数 存储容量：存储器可以容纳的二进制信息量 分辨率：单位尺度内包含的信息数量 记录时间：耗时

存储容量和记录时间正比于采样频率和分辨率。 PPT:

1 ：从波形特点上说明什么是低通、高通、带通、带阻滤波器？ 低通：频率地域阈值的保持波形不变 高通：频率高于阈值波形不变

带通：频率在指定范围内的波形保持不变 带阻：频率在指定范围外的波形保持不变

2：频率、幅值调制与解调的作用是什么？简述其工作原理。 答：一、幅值调制与解调

调幅是将一个高频简谐信号（载波信号）与测试信号（调制信号）相乘，使载波信号随测试信号的变化而变化。调幅的目的是为了便于缓变信号的放大和传送，然后再通过解调从

放大的调制波中取出有用的信号。所以调幅过程就相当于频谱“搬移”过程。而解调的目的是为了恢复被调制的信号。

把调幅波再次与原载波信号相乘，则频域图形将再一次进行“搬移”,当用一低通滤波器滤去频率大于fm的成分时，则可以复现原信号的频谱。与原频谱的区别在于幅值为原来的一半，这可以通过放大来补偿。这一过程称为同步解调，同步是指解调时所乘的信号与调制时的载波信号具有相同的频率和相位。 二、频率调制与解调

调频比较容易实现数字化，特别是调频信号在传输过程中不易受到干扰，所以在测量、通信和电子技术的许多领域中得到了越来越广泛的应用。

调频是利用信号电压的幅值控制一个振荡器，振荡器输出的是等幅波，但其振荡频率偏移量和信号电压成正比。信号电压为正值时调频波的频率升高，负值时则降低；信号电压为零时，调频波的频率就等于中心频率。

3：将随时间连续变化的模拟信号转变成离散的数字信号需要经过几个环节的变化，并说明各自的特点。 （1）“抽样”，就是以相等的间隔时间来抽取模拟信号的样值，使连续的信号变成离散的信号。 （2）“量化”，就是把抽取的样值变换为最接近的数字值，表示抽取样值的大小。 （3）“编码”，就是把量化的数值用一组二进制的数码来表示。 4 求

f(t)?A(1?cos2?ft)sin2?f0t的幅值频谱。

见6-7

第7章应变电测技术

7-1电阻应变片的直接测量（敏感)量是什么？ 答：电压

7-2说明金属丝型电阻应变片与半导体电阻应变片的异同点。

答：金属电阻丝应变片是导体的形状变化从而引起阻值相应的变化， 半导体应变片是半导体的电阻率发生变化从而引起电阻相应的变化

7-3什么是金属的电阻应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。金属应变片灵敏 系数的物理意义是什么？

答：金属的电阻应变效应指金属导体的电阻在导体受力产生变形（伸长或缩短）时发生变化的物理现象。

当金属电阻丝受到轴向拉力时，其长度增加而横截面变小，引起电阻增加。反之，当它受到轴向压力时则导致电阻减小。

金属电阻应变片灵敏系数的物理意义是描述单位轴（或者纵）向应变引起电阻相对量的变化

7-4举例说明用应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常采用的温度补偿方法有哪几种？ 答：温度变化所引起的应变片的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，不采用温度补偿测量精度无法保证。 例如采用敏感栅材料测梁受力情况，不采用温度补偿的话会带来测量误差，常用的补偿法有桥路补偿法和应变片自补偿法。

7-5应变式传感器的测量电桥有哪几种类型？各有何特点？ 答：单臂电桥、差动双臂电桥、差动全桥 双臂电桥输出灵敏度是单臂电桥的两倍，全桥输出时双臂电桥的两倍。并且采用双臂和全桥测量可以补偿由于温度引起的测量误差。

7-6交、直流电桥的平衡条件是什么？简述直流电桥和交流电桥的异同点*

直流：相对桥臂的阻值乘积相等。特点是：电源采用直流，测量电路使用的电源也是直流，而且其表头、比较臂、比例臂流过的电流性质都是直流。

交流：相对桥臂的阻抗的乘积相等。特点：是由电阻,电容或电感等元件组成的桥式电路,交流电桥不但可以测交流电阻,电感,电容;还可以测量材料的介电常数,电容器的介质损耗,线圈间的互感系数和耗合系数,磁性材料的磁导率和液体的电导率。

7-7应变效应和压阻效应二者有何不同？电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各 有何优缺点？

答：两者的联系在于金属的电阻应变效应是压阻效应的一种； 两者的区别在于压阻效应还包括半导体应变效应。

电阻值随外界影响发生变化的现象称为电阻应变效应。在力（压力）的作用下产生的电阻应变效应，称为压阻效应。

在目前广泛应利用的电阻应变效应，包括金属电阻的应变效应和半导体应变效应两类； 金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的。半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随受力而变化产生的。

电阻应变片温度稳定性好，线性度高，应变范围广，粘贴方便但灵敏度不高，横向效应，机械滞后大，半导体应变片，尺寸，横向效应，机械滞后都很小，灵敏系数大，输出也大，但稳定性差，测较大应变非线性严重。

7-8什么是半导体的压阻效应？半导体应变片灵敏系数有何特点？

答：所谓半导体的压阻效应，是指当半导体受到应力作用时，由于载流子迁移率的变化，使其电阻率发生变化的现象。

半导体应变片最突出的优点是灵敏度高，这为它的应用提供了有利条件。另外，由于机械滞后小、横向效应小以及它本身体积小等特点，扩大了半导体应变片的使用范围。

7-9简要说明应变测量中信号转变的过程。

压力(力、位移、加速度……)信号→弹性敏感元件→应变信号→应变片→电阻(变化)信号→电桥电路→电压(流)信号→放大电路→便于记录(采集)的电压(流)信号→记录(采集)设备。

7-10用图表示由等强度梁来做一荷重（测力）传感器，以4片应变片R1 = R2=R3 = R4作变换元件组 成全桥形式,其供桥电压为6 V，问：

② 其应变片如何粘贴组成全桥比较合理？画出应变片布置图及桥路连接图。 ② 求其电压输出值(K1=K2 =K3 =K4 =2.0) （1）

R4（R3）

R1（R3） R2（R4） （2）

R2（R1）

?RU?U?kU?12 scsrxsrxR??

7-11 R1、R2是性能完全相同的两个应变片，R为R1、R2同阻值的无感电阻，若按题7-11图方式布片， 试问：

① 拉力但不受弯矩影响应如何构成测量桥路？ ② 欲测其弯矩而不受拉力的影响，应如何连桥？ ③ 上述两种连桥方式中，是否有温度补偿作用？

?R??R?R??R答：（1）R1与R2相对，若拉伸则R，R，此时Usc?11221?RUsr。 2R?R??R?R??R（2）R1与R2相邻，测弯矩时R，R，此时Usc?1122（3）R为同阻值无感电阻，没有温度补偿作用。

1?RUsr。 2R