測試技術(shù)課后答案全集(已修改)
2025-06-12 18:15 本頁面
【正文】 機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題解答緒 論 01 敘述我國法定計(jì)量單位的基本內(nèi)容。 解答：教材P4~5，二、法定計(jì)量單位。 02 如何保證量值的準(zhǔn)確和一致？ 解答：（參考教材P4~6，二、法定計(jì)量單位~五、量值的傳遞和計(jì)量器具檢定） 對計(jì)量單位做出嚴(yán)格的定義； 有保存、復(fù)現(xiàn)和傳遞單位的一整套制度和設(shè)備； 必須保存有基準(zhǔn)計(jì)量器具，包括國家基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)、工作基準(zhǔn)等。 必須按檢定規(guī)程對計(jì)量器具實(shí)施檢定或校準(zhǔn)，將國家級準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位量值經(jīng)過各級計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)傳遞到工作計(jì)量器具。 03 何謂測量誤差？通常測量誤差是如何分類表示的？ 解答：（教材P8~10，八、測量誤差）04 請將下列諸測量結(jié)果中的絕對誤差改寫為相對誤差。 ①177。 ②(177。)g ③(177。)g/cm2 解答： ① ② ③ 05 何謂測量不確定度？國際計(jì)量局于1980年提出的建議《實(shí)驗(yàn)不確定度的規(guī)定建議書INC1(1980)》的要點(diǎn)是什么？ 解答： (1)測量不確定度是表征被測量值的真值在所處量值范圍的一個(gè)估計(jì)，亦即由于測量誤差的存在而對被測量值不能肯定的程度。 (2)要點(diǎn)：見教材P11。 06為什么選用電表時(shí)，不但要考慮它的準(zhǔn)確度，而且要考慮它的量程？為什么是用電表時(shí)應(yīng)盡可能地在電表量程上限的三分之二以上使用？，請問哪一個(gè)測量準(zhǔn)確度高？ 解答： (1)因?yàn)槎鄶?shù)的電工儀表、熱工儀表和部分無線電測量儀器是按引用誤差分級的（例如，%），而 引用誤差=絕對誤差/引用值其中的引用值一般是儀表的滿度值(或量程)，所以用電表測量的結(jié)果的絕對誤差大小與量程有關(guān)。量程越大，引起的絕對誤差越大，所以在選用電表時(shí)，不但要考慮它的準(zhǔn)確度，而且要考慮它的量程。 (2)從(1)中可知，電表測量所帶來的絕對誤差=精度等級量程/100，即電表所帶來的絕對誤差是一定的，這樣，當(dāng)被測量值越大，測量結(jié)果的相對誤差就越小，測量準(zhǔn)確度就越高，所以用電表時(shí)應(yīng)盡可能地在電表量程上限的三分之二以上使用。 (3)=150/100=；=30/100=。 07 如何表達(dá)測量結(jié)果？對某量進(jìn)行8次測量，測得值分別為：，，，。求其測量結(jié)果。 解答： (1)測量結(jié)果=樣本平均值177。不確定度或 (2) 所以 測量結(jié)果=+ 08 用米尺逐段丈量一段10m的距離。如何表示此項(xiàng)間接測量的函數(shù)式？求測此10m距離的標(biāo)準(zhǔn)差。 解答：(1) (2) 09 %，求其體積的相對標(biāo)準(zhǔn)差為多少？ 解答：設(shè)直徑的平均值為，高的平均值為，體積的平均值為，則 所以 第一章 信號的分類與描述 11 求周期方波（見圖14）的傅里葉級數(shù)（復(fù)指數(shù)函數(shù)形式），劃出||–ω和φn–ω圖，并與表11對比。圖14 周期方波信號波形圖0tx(t)……AA 解答：在一個(gè)周期的表達(dá)式為 積分區(qū)間取（T/2，T/2） 所以復(fù)指數(shù)函數(shù)形式的傅里葉級數(shù)為 。 沒有偶次諧波。其頻譜圖如下圖所示。||φnπ/2π/2ωωω0ω03ω05ω03ω05ω02A/π2A/3π2A/5π幅頻圖相頻圖周期方波復(fù)指數(shù)函數(shù)形式頻譜圖2A/5π2A/3π2A/πω03ω05ω0ω03ω05ω0 12 求正弦信號的絕對均值和均方根值。 解答： 13 求指數(shù)函數(shù)的頻譜。 解答： 單邊指數(shù)衰減信號頻譜圖f|X(f)|A/a0φ(f)f0π/2π/2 14 求符號函數(shù)(見圖125a)和單位階躍函數(shù)(見圖125b)的頻譜。tsgn(t)011tu(t)01圖125 題14圖a)符號函數(shù)b)階躍函數(shù) a)符號函數(shù)的頻譜 t=0處可不予定義，或規(guī)定sgn(0)=0。該信號不滿足絕對可積條件，不能直接求解，但傅里葉變換存在。 可以借助于雙邊指數(shù)衰減信號與符號函數(shù)相乘，這樣便滿足傅里葉變換的條件。先求此乘積信號x1(t)的頻譜，然后取極限得出符號函數(shù)x(t)的頻譜。符號函數(shù)tx1(t)011符號函數(shù)頻譜fφ(f)0π/20f|X(f)|π/2 b)階躍函數(shù)頻譜在跳變點(diǎn)t=0處函數(shù)值未定義，或規(guī)定u(0)=1/2。階躍信號不滿足絕對可積條件，但卻存在傅里葉變換。由于不滿足絕對可積條件，不能直接求其傅里葉變換，可采用如下方法求解。解法1：利用符號函數(shù)結(jié)果表明，單位階躍信號u(t)的頻譜在f=0處存在一個(gè)沖激分量，這是因?yàn)閡(t)含有直流分量，在預(yù)料之中。同時(shí)，由于u(t)不是純直流信號，在t=0處有跳變，因此在頻譜中還包含其它頻率分量。單位階躍信號頻譜f|U(f)|0(1/2)fφ(f)0π/2π/2解法2：利用沖激函數(shù)根據(jù)傅里葉變換的積分特性 15 求被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)(見圖126)的傅里葉變換。圖126 被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)ttTTTTx(t)w(t)10011 解： w(t)為矩形脈沖信號 所以根據(jù)頻移特性和疊加性得： 可見被截?cái)嘤嘞液瘮?shù)的頻譜等于將矩形脈沖的頻譜一分為二，各向左右移動(dòng)f0，同時(shí)譜線高度減小一半。也說明，單一頻率的簡諧信號由于截?cái)鄬?dǎo)致頻譜變得無限寬。fX(f)Tf0f0被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)頻譜 16 求指數(shù)衰減信號的頻譜指數(shù)衰減信號x(t) 解答： 所以 單邊指數(shù)衰減信號的頻譜密度函數(shù)為根據(jù)頻移特性和疊加性得： 00X(ω)ππφ(ω)ωω指數(shù)衰減信號的頻譜圖 17 設(shè)有一時(shí)間函數(shù)f(t)及其頻譜如圖127所示?，F(xiàn)乘以余弦型振蕩。在這個(gè)關(guān)系中，函數(shù)f(t)叫做調(diào)制信號，余弦振蕩叫做載波。試求調(diào)幅信號的傅里葉變換，示意畫出調(diào)幅信號及其頻譜。又問：若時(shí)將會(huì)出現(xiàn)什么情況？
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