熊詩波黃長藝主編機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)_課后習(xí)題及答案-全文預(yù)覽
【正文】 的靈敏度S2=5格/mV，在Dd＝177。電容、電感式傳感器都可使用調(diào)幅電路、調(diào)頻電路等。 加大磁路橫截面積A0、線圈匝數(shù)N會(huì)增大傳感器尺寸，重量增加，并影響到動(dòng)態(tài)特性；減小氣隙d會(huì)增大非線性。一般需要電橋來測(cè)量，將無應(yīng)變時(shí)的靈位電流平衡掉，只取有應(yīng)變時(shí)的微小輸出量，并可根據(jù)需要采用放大器放大。120= 1）I1= 2）I2=(R+DR)=(120+)187。34 有一電阻應(yīng)變片（見圖384），其靈敏度Sg＝2，R＝120W。33 電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？應(yīng)如何針對(duì)具體情況來選用？解答：電阻絲應(yīng)變片主要利用形變效應(yīng)，而半導(dǎo)體應(yīng)變片主要利用壓阻效應(yīng)。 解： 因?yàn)閠d = ，所以 wd = 2p/td = 1rad/s 所以 當(dāng)w = wn時(shí)， 第三章 常用傳感器與敏感元件31 在機(jī)械式傳感器中，影響線性度的主要因素是什么？可舉例說明。 ，j(400) 187。已知傳感器的固有頻率為800Hz，阻尼比z=，問使用該傳感器作頻率為400Hz的正弦力測(cè)試時(shí)，其幅值比A(w)和相角差j(w)各為多少？若該裝置的阻尼比改為z=，問A(w)和j(w)又將如何變化？ 解：設(shè)，則 ，即 ， 將fn = 800Hz，z = ，f = 400Hz，代入上面的式子得到 A(400) 187。 29 ( + )和41wn2/(s2 + + wn2)的兩環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度（不考慮負(fù)載效應(yīng)）。 27 將信號(hào)coswt輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為H(s)=1/(ts+1)的一階裝置后，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出y(t)的表達(dá)式。15=2925m 25 想用一個(gè)一階系統(tǒng)做100Hz正弦信號(hào)的測(cè)量，如要求限制振幅誤差在5%以內(nèi)，那么時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多少？若用該系統(tǒng)測(cè)量50Hz正弦信號(hào)，問此時(shí)的振幅誤差和相角差是多少？ 解：設(shè)該一階系統(tǒng)的頻響函數(shù)為 ，t是時(shí)間常數(shù)則 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相對(duì)幅值誤差令d≤5%，f=100Hz，解得t≤523ms?！娴囊?guī)律而變化，氣球?qū)囟群透叨鹊臄?shù)據(jù)用無線電送回地面。 22 、2s和5s的正弦信號(hào)，問穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值誤差將是多少？ 解：設(shè)一階系統(tǒng)， ，T是輸入的正弦信號(hào)的周期穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相對(duì)幅值誤差，將已知周期代入得 23 求周期信號(hào)x(t)=+(100t?45176。20(mm/V)=。 解答： (1)，式中—正弦信號(hào)周期 (2) (3)在一個(gè)周期內(nèi) x(t)正弦信號(hào)xx+ΔxΔtΔtt第二章 測(cè)試裝置的基本特性 21 進(jìn)行某動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量時(shí)，而電荷放大器的輸出接到一臺(tái)筆式記錄儀上，記錄儀的靈敏度為20mm/V。試求調(diào)幅信號(hào)的傅里葉變換，示意畫出調(diào)幅信號(hào)及其頻譜。也說明，單一頻率的簡諧信號(hào)由于截?cái)鄬?dǎo)致頻譜變得無限寬。解法1：利用符號(hào)函數(shù)結(jié)果表明，單位階躍信號(hào)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。先求此乘積信號(hào)x1(t)的頻譜，然后取極限得出符號(hào)函數(shù)x(t)的頻譜。 解答： 單邊指數(shù)衰減信號(hào)頻譜圖f|X(f)|A/a0φ(f)f0π/2π/2 14 求符號(hào)函數(shù)(見圖125a)和單位階躍函數(shù)(見圖125b)的頻譜。 沒有偶次諧波。不確定度或 (2) 所以 測(cè)量結(jié)果=+ 08 用米尺逐段丈量一段10m的距離。 (3)=150/100=；=30/100=。 (2)要點(diǎn)：見教材P11。 ①177。 解答：教材P4~5，二、法定計(jì)量單位。緒 論 01 敘述我國法定計(jì)量單位的基本內(nèi)容。 03 何謂測(cè)量誤差？通常測(cè)量誤差是如何分類表示的？ 解答：（教材P8~10，八、測(cè)量誤差）04 請(qǐng)將下列諸測(cè)量結(jié)果中的絕對(duì)誤差改寫為相對(duì)誤差。)g/cm2 解答： ① ② ③ 05 何謂測(cè)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(cè)量不確定度是表征被測(cè)量值的真值在所處量值范圍的一個(gè)估計(jì)，亦即由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)被測(cè)量值不能肯定的程度。 (2)從(1)中可知，電表測(cè)量所帶來的絕對(duì)誤差=精度等級(jí)量程/100，即電表所帶來的絕對(duì)誤差是一定的，這樣，當(dāng)被測(cè)量值越大，測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差就越小，測(cè)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。 解答： (1)測(cè)量結(jié)果=樣本平均值177。圖14 周期方波信號(hào)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(jí)數(shù)為 。 解答： 13 求指數(shù)函數(shù)的頻譜。 可以借助于雙邊指數(shù)衰減信號(hào)與符號(hào)函數(shù)相乘，這樣便滿足傅里葉變換的條件。由于不滿足絕對(duì)可積條件，不能直接求其傅里葉變換，可采用如下方法求解。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(hào) 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。在這個(gè)關(guān)系中，函數(shù)f(t)叫做調(diào)制信號(hào)，余弦振蕩叫做載波。 18 求正弦信號(hào)的均值、均方值和概率密度函數(shù)p(x)。(V/nC)180。=。+j2)其中，所以穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為 24 氣象氣球攜帶一種時(shí)間常數(shù)為15s的一階溫度計(jì)，以5m/s的上升速度通過大氣層。溫度隨高度線性變化，對(duì)溫度計(jì)來說相當(dāng)于輸入了一個(gè)斜坡信號(hào)，而這樣的一階系統(tǒng)對(duì)斜坡信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)滯后時(shí)間為時(shí)間常數(shù)t=15s，如果不計(jì)無線電波傳送時(shí)間，則溫度計(jì)的輸出實(shí)際上是15s以前的溫度，所以實(shí)際出現(xiàn)?l℃的真實(shí)高度是 Hz=HVt=30005180。幅頻特性近似常數(shù)的頻率范圍最寬，而相頻特性曲線最接近直線。根據(jù)線性定常系統(tǒng)的頻率保持性可知，當(dāng)輸入為正弦信號(hào)時(shí)，其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)仍然為同頻率的正弦信號(hào)，而正弦信號(hào)的平均值為0，所以穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的均值顯示為0。 41 = 123 2
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