機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第三版課后習(xí)題答案-預(yù)覽頁
【正文】 相角差： 26 試說明二階裝置阻尼比 多采用 ~。 解：該系統(tǒng)可以看成是一個一階線性定常系統(tǒng)和一個二階線性定常系統(tǒng)的串聯(lián)，串聯(lián)后仍然為線性定常系統(tǒng)。已知傳感器的固有頻率為800Hz，阻尼比 ，問使用該傳感器作頻率為 400Hz 的正弦力測試時，其幅值比 和相角差 各為多少？若該裝置的阻尼比改為 ，問和 又將如何變化？ 解：設(shè) ，則 n ，即 A(f)， 2 將 fn = 800Hz， ， f = 400Hz，代入上面的式子得到 ，如果 ，則 ，211 對一個可視為二階系統(tǒng)的裝置輸入一單位階躍函數(shù)后，測得其響應(yīng)的第一個超調(diào)量峰值為 ,振蕩周期為 。 32 試舉出你所熟悉的五種機(jī)械式傳感器，并說明它們的變換原理。 半導(dǎo)體應(yīng)變片主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、機(jī)械滯后小、橫向效應(yīng)小；主要 缺點(diǎn)是溫度穩(wěn)定性差、靈敏度離散度大、非線性大。如果采用高靈敏度小量程的微安表，則量程不夠，無法測量 ；如果采用毫安表，無法分辨 的電流變化。 如果加大磁路橫截面積 A0、線圈匝數(shù) N、電源角頻率 、鐵芯磁導(dǎo)率 ，減小氣隙 ，都可提高靈敏度。 相同點(diǎn)：都可使用電橋電路，都可輸出調(diào)幅波。 37 一個電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑 r＝ 4mm，工作初始間隙，問： 1）工作時，如果傳感器與工件的間隙變化量 ＝ 時，電容變化量是多少？ 2）如果測量電路的靈敏度 S1=100mV/pF，讀數(shù)儀表的靈敏度 S2=5格 /mV，在 ＝ 時，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？ 解： 1） 2） 格 答： 38 把一個變阻器式傳感器按圖 385 接線。 xppl ，輸出電壓與輸入位移成非線性關(guān)系。 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。 解：框圖如下 各裝置串聯(lián)，如果忽略負(fù)載效應(yīng)，則總靈敏度 S等于各裝置靈敏度相乘，即 。 霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理（物理本質(zhì)）：在磁場中運(yùn)動的電荷受到磁場力 FL（稱為洛侖茲力）作用，而向垂直于磁場和運(yùn)動方向的方向移動，在兩側(cè)面產(chǎn)生正、負(fù)電荷積累。 不同點(diǎn)：壓電式加速度計(jì)利用正壓電效應(yīng)，通過慣性質(zhì)量快將振動加速度轉(zhuǎn)換成力作用于壓電元件，產(chǎn)生電荷。 聲發(fā)射傳感器是基于晶體組件的壓電效應(yīng)，將聲發(fā)射波所引起的被檢件表面振動轉(zhuǎn)換成電壓信號的換能設(shè)備，所有又常被人們稱為聲發(fā)射換能器或者聲發(fā)射探頭。 渦電流傳感器，紅外輻射溫度測量，聲發(fā)射傳感器（壓電式）等。 不同點(diǎn)：壓力需要彈性敏感元件轉(zhuǎn)換成位移?？臻g技術(shù)中利用飛船、 航天飛機(jī)、衛(wèi)星等攜帶 的紅外遙感儀器可以實(shí)現(xiàn)很多對地、對空觀測任務(wù)。 319 在軋鋼過程中，需監(jiān)測薄板的厚度，宜采用那種傳感器？說明其原理。 321 選用傳感器的基本原則是什么？試舉一例說明。 時： 雙臂輸出電壓：單 臂 輸 出 電 壓 ： 時： 雙臂輸出電壓： 單臂輸出電壓： 雙臂電橋較單臂電橋靈敏度提高 1倍。由此 可知： 1）半橋雙臂各串聯(lián)一片，雖然橋臂上的電阻變化增加 1 倍，但橋臂總電阻也增加 1倍，其電阻的相對變化沒有增加，所以輸出電壓沒有增加，故此法不能提高靈敏度； 2）半橋雙臂各并聯(lián)一片，橋臂上的等效電阻變化和等效總電阻都降低了一半，電阻的相對變化也沒有增加，故此法也不能提高靈敏度。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。 AnAn 調(diào)幅波頻譜 調(diào)制信號頻譜 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 2 ） fc2c1。 2）正確。 2）當(dāng)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。 解： ， ， ， = cos(10t 0t 比較：輸出相對輸入，幅值衰減，相位滯后。 Bode Diagram Magnitude (dB) Phase (deg) 90450 4 Frequency (rad/sec) 413 一 個 磁 電 指 示 機(jī) 構(gòu) 和 設(shè)其中動圈部件的轉(zhuǎn)動慣 量 I 為 ，彈簧剛度 r 為10 1，線圈匝數(shù) n 為 100，線圈橫截面積 A 為 104m2，線圈內(nèi)阻R1 為 ，磁通密度 B為 1和信號內(nèi)阻 Ri為 ； 1）試求該系統(tǒng)的靜態(tài)靈敏度（ 1）。 又 因 為 x1(t) 和 x2(t) 為 周 期 信 號 ， 所 以 22 同理可求得 所以 53 求方波和正弦波（見圖 524）的互相關(guān)函數(shù)。 )y(t 參考上圖可以算出圖中方波 y(t)的自相關(guān)函數(shù) 方波的自相關(guān)函數(shù)圖 54 某一系統(tǒng)的輸人信號為 x(t)（見圖 525），若輸出 y(t)與輸入 x(t)相同，輸入的自相關(guān)函數(shù) 和輸入 —輸出的互相關(guān)函數(shù) 之間的關(guān)系為，試說明該系統(tǒng)起什么作用？ 圖 525 題 54圖 解：因?yàn)?所以 所以 令 ，代入上式得 x(t1 T)=y(t1)，即 y(t) = x(t T) 結(jié)果說明了該系統(tǒng)將輸入信號不失真地延遲了 T時間。 含有簡諧周期分量的自相關(guān)函數(shù)的圖 56 已知信號的自相關(guān)函數(shù)為 ，請確定該信號的均方值 和均方根值 xrms。原因就是對 x2(t)、 x3(t)來說，采樣頻率不滿足采
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