機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第三版課后習(xí)題答案(文件)
【正文】 由上式可見，靈敏度與磁路橫截面積 A0、線圈匝數(shù) N、電源角頻率 、鐵芯磁導(dǎo)率 ，氣隙 等有關(guān)。 解答：電容式傳感器的測量電路 諧振式調(diào)幅電路調(diào)幅電路 電橋電路 直放式 調(diào)頻電路外差式 運算放大器電路 二極管 T型網(wǎng)絡(luò) 差動脈寬調(diào)制電路 極化電路等 自感型變磁阻式電感傳感器的測量電路： 諧振式調(diào)幅電路 惠斯登電橋 調(diào)幅電路 變壓器電橋電橋電路 緊耦合電感臂電橋 帶相敏檢波的電橋等調(diào)頻 電路 調(diào)相電路等 電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路：電橋電路（直流電橋和交流電橋）。另外電容式、電感式傳感器測量電路種類繁多。 ，輸出電阻與輸入位移成線性關(guān)系。 39 試按接觸式與非接觸式區(qū)分傳感器，列出它們的名稱、變換原理，用在何處？ 解答：接觸式：變阻器式、電阻應(yīng)變式、電感式（渦流式除外）、電容式、磁電式、壓電式、熱電式、廣線式、熱敏電阻、氣敏、濕敏等傳感器。 311 一壓電式壓力傳感器的靈敏度 S=90pC/MPa，把它和一臺靈敏度調(diào)到，放大器的輸出又接到一靈敏度已調(diào)到 20mm/V的光線示波器上記錄，試?yán)L出這個測試系統(tǒng)的框圖，并計算其總的靈敏度。 解答： 霍爾（ Hall）效應(yīng)：金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中，當(dāng)有電流流過薄片時，則在垂直于電流和磁場方向的兩側(cè)面上將產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，產(chǎn)生的電位差稱為霍爾電勢。 解答：相同點：都是利用材料的壓電效應(yīng)（正壓電效應(yīng)或逆壓電效應(yīng)）。利用逆壓電效應(yīng)可用于清洗、焊接等。 315 有一批渦輪機葉片，需要檢測是否有裂紋，請舉出 兩種以上方法，并闡明所用傳感器的工作原理。 微彎測位移原理：位移 微彎板 光纖變形 光纖傳遞的光強變化。 解答：紅外遙感就是遠(yuǎn)距離檢測被測目標(biāo)的紅外輻射能量。 應(yīng)用：如冶金部門中各種管、線、帶材軋制過程中的 尺寸測量，光纖及纖維制造中的絲徑測量，產(chǎn)品分類，產(chǎn)品表面質(zhì)量評定，文字與圖象識別，傳真，空間遙感，光譜測量等。 解答：利用激光干涉測量技術(shù)。 解：這是一個等臂電橋，可以利用等比電橋和差特性表達(dá)式求解。 解答：電橋的電壓靈敏度為 ，即電橋的輸出電壓 和電阻的相對變化成正比。 解：接成等臂全橋，設(shè)應(yīng)變片的靈敏度為 Sg，根據(jù)等臂電橋加減特性得到 An( 幅頻圖為 45 已知調(diào)幅波 ，其中 fc=10kHz。 調(diào)制信號與調(diào)幅波的頻譜如圖所示。動態(tài)應(yīng)變儀的電橋激勵電壓為載波，頻率為 10kHz，所以工作頻率（即允許的調(diào)制信號最高頻率）為 0~1500Hz是合理的。 49 設(shè)一帶通濾器的下截止頻率為 fc1，上截止頻率為 fc2，中心頻 率為 f0，試指出下列記述中的正確與錯誤。倍頻程濾波器 n=1，正確的是 fc2=21fc1=2fc1。 410 已知某 RC 低通濾波器， ， ，試； 1）確定各函數(shù)式 H(s)； ； ； )。當(dāng)輸入信號 x(t)=(10t)+(100t 時，求其輸出 y(t)，并比較 y(t)與 x(t)的幅值與相位有何區(qū)別。 Cui(t) R1 R2 C2 uo(t) 圖 446 題 412圖 解： ， ， ， ； ， ，可以組成帶通濾波器，如下圖所示。 解：設(shè) ； ，則 因為 ，所以 ， 。 所以 解法 3：直接按 定義式計算 (參看下圖 )。例如：如果 C，則 。 解：采樣序列 x(n) N 采樣輸出序列為： 1， 0， 1， 0， 1， 0， 1， 0， 采樣輸出序列為： 1， 0， 1， 0， 1， 0， 1， 0， 采樣輸出序列為： 1， 0， 1， 0， 1， 0， 1， 0， x1(x2(x3( 從計算結(jié)果和波形圖上的采 樣點可以看出，雖然三個信號頻率不同，但采樣后輸出的三個脈沖序列卻是相同的，這三個脈沖序列反映不出三個信號的頻率區(qū)別，造成了頻率混疊。 解： xrms 7 應(yīng)用巴塞伐爾定理求 sinc2(t)dt積分值。 55 試根據(jù)一個信號的自相關(guān)函數(shù)圖形，討論如何確定該信號中的常值分量和周期成分。 解法 1：按方波分段積分直接計算。 2）為了得到 的阻尼比，必須把多大的電阻附加在電路中？改進(jìn)后系統(tǒng)的靈敏度為多少？ nABnABr 解： 1） 式中： 靜態(tài)靈敏度： 阻尼比： 固有角頻率： ）設(shè)需串聯(lián)的電阻為 R，則 解得： 改進(jìn)后系統(tǒng)的靈敏度： 第五章 信號處理初步 51 求 h(t)的自相關(guān)函數(shù)。頻率越高，幅值衰減越大，相位滯后越大。 解： ) 一階 RC 低通濾波器 1） ， 11， 6= 所以 ， ） ui=10sin1000t時， ，所以 （穩(wěn)態(tài)輸出） 4 3dB），相位滯后 相對輸入 ui ，輸出幅值衰減為 。 3）正確。 f0 3）濾波器的截止頻率就是此通頻帶的幅值 3dB處的頻率。與濾波器帶寬 B、品質(zhì)因數(shù) Q、倍頻程選擇性、濾波器因數(shù)等有關(guān)。因為調(diào)幅波是載波幅值隨調(diào)制信號大小成正比變化，只有相乘才能實現(xiàn)。 解： 1 ） 各頻率分量的頻率 /幅值分別為： 10000Hz/100， 9500Hz/15， 10500Hz/15，8500Hz/10， 11500Hz/10。 43 為什么在動態(tài)應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕 解答：動態(tài)電阻應(yīng)變 儀采用高頻交流電給電橋供電，電橋工作在交流狀態(tài)，電橋的平衡條件為
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