測(cè)試技術(shù)課后答案全集—第三版(編輯修改稿)
2024-07-16 19:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5s的正弦信號(hào)，問幅值誤差是多少？解：頻率與周期的關(guān)系式幅頻特性表達(dá)式時(shí)的幅值 23 求周期信號(hào)通過傳遞函數(shù)為的裝置后得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。解：幅頻特性表達(dá)式幅頻特性表達(dá)式穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 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。設(shè)溫度按每升高30m下降0．15℃的規(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。在3000m處所記錄的溫度為1℃。試問實(shí)際出現(xiàn)1℃的真實(shí)高度是多少？解：一階溫度計(jì)的傳遞函數(shù)為輸入溫度的變化規(guī)律（斜波函數(shù)）為其拉氏變換為溫度計(jì)的輸出的為輸入與輸出之間的動(dòng)態(tài)誤差為穩(wěn)態(tài)誤差為換算為高度為實(shí)際出現(xiàn)1℃的真實(shí)高度 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)取為多少?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：時(shí)間常數(shù)用該系統(tǒng)測(cè)量50Hz正弦信號(hào)的振幅誤差用該系統(tǒng)測(cè)量50Hz正弦信號(hào)的相角差 26 試說明二階裝置阻尼比多用0．6～0．7的原因。答：一般來說，在時(shí)，可以獲得較為合適的綜合特性。計(jì)算表明，對(duì)二階系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)，在的頻率范圍內(nèi)，幅頻特性的變化不超過5％，同時(shí)相頻特性也接近于直線，因而所產(chǎn)生的相位失真也很小。 27 將信號(hào)輸入一個(gè)傳遞函數(shù)為的一階裝置后，試求其包括瞬態(tài)過程在內(nèi)的輸出的表達(dá)式。解：已知一階裝置的傳遞函數(shù)為輸入信號(hào)的拉氏變換為輸出的拉氏變換為逆拉氏變換為 28 求頻率響應(yīng)函數(shù)為的系統(tǒng)對(duì)正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的均值顯示。解：該系統(tǒng)為一個(gè)一階系統(tǒng)與一個(gè)二階系統(tǒng)串聯(lián)。一階系統(tǒng)與二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率響應(yīng)函數(shù)的表達(dá)式為對(duì)照以上兩式可得輸入信號(hào)通過一階系統(tǒng)后的幅值為相位延遲輸入信號(hào)通過二階系統(tǒng)后的幅值為相位延遲系統(tǒng)對(duì)正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為 29 試求傳遞函數(shù)分別為和的兩環(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))。解：兩環(huán)節(jié)串聯(lián)后總的傳遞函數(shù)為兩環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度 210 設(shè)某力傳感器可作為二階振蕩系統(tǒng)處理。已知傳感器的固有頻率為800Hz，阻尼比，問使用該傳感器做頻率為400Hz的正弦測(cè)試時(shí)，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：阻尼比時(shí)，幅值比相角差阻尼比改為時(shí)，幅值比相角差 211 對(duì)一個(gè)可視為二階系統(tǒng)的裝置輸入一單位階躍函數(shù)后，測(cè)得其響應(yīng)的第一個(gè)超調(diào)量峰值為1．5，振蕩周期為6．23s，設(shè)已知該裝置的靜態(tài)增益為3，求該裝置的傳遞函數(shù)和該裝置在無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)。解：已知該裝置的靜態(tài)增益為3，則最大超調(diào)量阻尼比為由（）可得該裝置的無阻尼固有頻率該裝置的傳遞函數(shù)為該裝置在無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)為《第三章》思考題與習(xí)題 31 在機(jī)械式傳感器中，影響線性度的主要因素是什么？試舉例說明。答：在機(jī)械式傳感器中，影響線性度的主要因素是彈性元件的的蠕變和彈性后效現(xiàn)象，這些現(xiàn)象最終都會(huì)影響到輸出與輸入的線性關(guān)系。32 試舉出你所熟悉的5種傳感器，并說明它們的變換原理。答：略 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？答：應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化為電阻絲應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變片發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化。優(yōu)點(diǎn)是體積小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、測(cè)量精確度高、使用簡(jiǎn)便等。缺點(diǎn)是溫度穩(wěn)定性能差，在較大應(yīng)變作用下，非線性誤差大等。主要用于應(yīng)變、力、位移、加速度、扭矩等參數(shù)的測(cè)量。 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體電阻率變化引起電阻的變化。優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，機(jī)械滯后小、橫向效應(yīng)小、體積小等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是溫度穩(wěn)定性能差、靈敏度離散度大，非線性誤差大等。主要用于應(yīng)變、力、位移、加速度、扭矩等參數(shù)的測(cè)量。 34 有一電阻應(yīng)變片（見圖384），其靈敏度Sg=2，R=120Ω，設(shè)工作時(shí)其應(yīng)變?yōu)?000181。ε，問ΔR=？設(shè)將此應(yīng)變片接成圖中所示的電路，試求：1）無應(yīng)變時(shí)電流表示值；2）有應(yīng)變時(shí)電流表示值：3）電流表示值相對(duì)變化量；4）試分析這個(gè)變量能否從表中讀出？圖384 題34圖解：計(jì)算ΔR1）無應(yīng)變時(shí)電流表示值2）有應(yīng)變時(shí)電流表示值3）電流表示值相對(duì)變化量4）由于測(cè)量時(shí)用的是毫安表，所以變量不能從表中讀出。 35 電感傳感器（自感型）的靈敏度與哪些因素有關(guān)？要提高靈敏度可采用哪些措施？采用這些措施會(huì)帶來什么樣的后果？答：電感傳感器（自感型）靈敏度的表達(dá)式為由上式可以看出，電感傳感器的靈敏度與空氣磁導(dǎo)率、空氣氣隙導(dǎo)磁截面積、線圈匝數(shù)和氣隙長(zhǎng)度有關(guān)。要提高靈敏度可采用增加線圈匝數(shù)和空氣氣隙導(dǎo)磁截面積，減小初始?xì)庀堕L(zhǎng)度等措施。采用這些措施會(huì)使傳感器體積增大和測(cè)量范圍變小。 36 電容式、電感式、電阻應(yīng)變式傳感器的測(cè)量電路有何異同？舉例說明。答：電容式、電感式、電阻應(yīng)變式傳感器的測(cè)量電路都可采用電橋型電路。電容式傳感器的測(cè)
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