機械工程測試技術(shù)_課后習(xí)題及答案01(文件)
【正文】 4。317 說明紅外遙感器的檢測原理。如觀測星系，利用衛(wèi)星遙測技術(shù)研究地殼斷層分布、探討地震前兆，衛(wèi)星海洋觀測等。解答：差動變壓器、渦電流式、光電式，射線式傳感器等。解答：靈敏度、響應(yīng)特性、線性范圍、可靠性、精確度、測量方法、體積、重量、價格等各方面綜合考慮。42 有人在使用電阻應(yīng)變儀時，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。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 Z1Z3=Z2Z4174。試求： 1）xa(t)所包含的各分量的頻率及幅值； 2）繪出調(diào)制信號與調(diào)幅波的頻譜。f0An(f)調(diào)制信號頻譜1500f8500An(f)9500100001150020301001001015105001510調(diào)幅波頻譜46 調(diào)幅波是否可以看作是載波與調(diào)制信號的迭加？為什么？解答：不可以。48 什么是濾波器的分辨力？與哪些因素有關(guān)？解答：濾波器的分辨力是指濾波器分辨相鄰頻率成分的能力。 1）倍頻程濾波器。解答：1）錯誤。 4）正確。106=所以 ， ， 2）ui=10sin1000t時，w=1000rad/s，所以 （穩(wěn)態(tài)輸出）相對輸入ui，輸出幅值衰減為（衰減了3dB），相位滯后。解：， ， ， y(t)=180。)+(176。R1C1uo(t)圖446 題412圖C2R2ui(t)解： t1=R1C1，t2=R2C2，t3=R1C2 A(0)=0，j(0)=p/2；A(165。105kgm2，彈簧剛度r為103Nmrad1，線圈匝數(shù)n為100，線圈橫截面積A為104m2，線圈內(nèi)阻R1為75W，磁通密度B為150Wbm1和信號內(nèi)阻Ri為125W；1）試求該系統(tǒng)的靜態(tài)靈敏度（radV1）。w2，所以。 所以解法3：直接按Rxy(t)定義式計算(參看下圖)。例如：如果，則。解：采樣序列x(n) 采樣輸出序列為：1，0，1，0，1，0，1，0，188。 采樣輸出序列為：1，0，1，0，1，0，1，0，188。x1(t)x2(t)x3(t)ttt 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。 采樣輸出序列為：1，0，1，0，1，0，1，0，188。解：Rx(t)=Acoswt yx2= Rx(0)=A 57 應(yīng)用巴塞伐爾定理求積分值。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。ty(t)tx(t)111T1圖524 題53圖sin(wt)00解法1：按方波分段積分直接計算。 解：這是一種能量有限的確定性信號，所以 52 假定有一個信號x(t)，它由兩個頻率、相角均不相等的余弦函數(shù)疊加而成，其數(shù)學(xué)表達式為 x(t)=A1cos(w1t+j1)+ A2cos(w2t+j2)求該信號的自相關(guān)函數(shù)。)=p/2，可以組成帶通濾波器，如下圖所示。頻率越高，幅值衰減越大，相位滯后越大。A(100)cos[100t45176。當輸入信號x(t)=(10t)+(100t45176。 2）當輸入信號ui=10sin1000t時，求輸出信號uo，并比較其幅值及相位關(guān)系。 2）錯誤。 3）濾波器的截止頻率就是此通頻帶的幅值3dB處的頻率。帶寬越小、品質(zhì)因數(shù)越大、倍頻程選擇性越小、濾波器因數(shù)越小，分辨力越高。47 試從調(diào)幅原理說明，為什么某動態(tài)應(yīng)變儀的電橋激勵電壓頻率為10kHz，而工作頻率為0~1500Hz？解答：為了不產(chǎn)生混疊，以及解調(diào)時能夠有效地濾掉高頻成分，要求載波頻率為5~10倍調(diào)制信號頻率。 2）調(diào)制信號x(t)=100+30cosWt+20cos3Wt，各分量頻率/幅值分別為：0Hz/100，500Hz/30，1500Hz/20。44 用電阻應(yīng)變片接成全橋，測量某一構(gòu)件的應(yīng)變，已知其變化規(guī)律為 e(t)=Acos10t+Bcos100t 如果電橋激勵電壓u0=Esin10000t，試求此電橋的輸出信號頻譜。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：這是一個等臂電橋，可以利用等比電橋和差特性表達式求解。解答：利用激光干涉測量技術(shù)。 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：紅外遙感就是遠距離檢測被測目標的紅外輻射能量。光纖傳遞的光強變化。光纖傳遞的光強變化。316 說明用光纖傳感器測量壓力和位移的工作原理，指出其不同點。 材料結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生位錯滑移微裂紋形成裂紋擴展斷裂，以彈性波的形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。 超聲波換能器用于電能和機械能的相互轉(zhuǎn)換。 應(yīng)用舉例：電流的測量，位移測量，磁感應(yīng)強度測量，力測量；計數(shù)裝置，轉(zhuǎn)速測量（如計程表等），流量測量，位置檢測與控制，電子點火器，制做霍爾電機—無刷電機等。 在CCD圖象傳感器、紅外成像儀、光纖傳感器、激光傳感器等中都得到了廣泛應(yīng)用。 外光電效應(yīng)（亦稱光電子發(fā)射效應(yīng)）—光線照射物體，使物體的電子逸出表面的現(xiàn)象，包括光電管和光電倍增管。解：框圖如下壓力傳感器電荷放大器光線示波器壓力P 各裝置串聯(lián)，如果忽略負載效應(yīng)，則總靈敏度S等于各裝置靈敏度相乘，即 S=Dx/DP=90180。 非接觸式：渦電流式、光電式、熱釋電式、霍爾式、固態(tài)圖像傳感器等。 由上式可見，只有當Rp/RL174。它的輸人量是什么？輸出量是什么？在什么樣條件下它的輸出量與輸人量之間有較好的線性關(guān)系？圖385 題38圖xxpRLueuoRxRp解答：輸入量是電刷相對電阻元件的位移x，輸出量為電刷到端點電阻Rx。180。1mm時，電容變化量是多少？2）如果測量電路的靈敏度S1=100mV
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