機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)第三版課后習(xí)題答案-閱讀頁
2024-11-15 23:33本頁面
【正文】 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。 320 試說明激光測長、激光測振的測量原理。 321 選用傳感器的基本原則是什么？試舉一例說明。 第四章 信號的調(diào)理與記錄 41 以阻值 、靈敏度 Sg=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為 的固定電阻組成電橋，供橋電壓為 3V，并假定負(fù)載電阻為無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)楹?時，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。 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。試問，在下列情況下，是否可提高靈敏度？說明為什么？ 1）半橋雙臂各串聯(lián)一片； 2）半橋雙臂各并聯(lián)一片。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。 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 如果電橋激勵電壓 u0=Esin10000t，試求此電橋的輸出 信號頻譜。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。 2）調(diào)制信號 ，各分量頻率 /幅值分別為： 0Hz/100，500Hz/30， 1500Hz/20。 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。 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。 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。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。 1 ）倍頻程濾波器 2 ） fc2c1。 4）下限頻率相同時，倍頻程濾波器的中心頻率是 1/3 解答： 1）錯誤。 2）正確。 4）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。 4 411 已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù) 式中 。 解： ， ， ， = cos(10t 0t 比較：輸出相對輸入，幅值衰減，相位滯后。 412 若將高、低通網(wǎng)絡(luò)直接串聯(lián)（見圖 446），問是否能組成帶通濾波器？請寫出網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，并分析其幅、相頻率特性。 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）。 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(dá)式為 x( 求該信號的自相關(guān)函數(shù)。 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)。 解法 2：將方波 y(t)展開成三角級數(shù)，其基波與 x(t)同頻相關(guān)，而三次以上諧波與 x(t)不同頻不相關(guān)，不必計算，所以只需計算 y(t)的基波與 x(t)的互相關(guān)函數(shù)即可。 )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：因為 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。 解：設(shè)信號 x(t)的均值為 ， x1(t)是 x(t)減去均值后的分 量，則 2如果 x1(t)不含周期分量， 則 ，所以此時 ；如果x(t)含周期分量，則 中 必含有同頻率的周期分量；如果 x(t)含幅值為 x0 的簡諧周期分量，則中必含有同頻率的簡諧周期分量，且該簡諧周期分量的幅值為 x02/2； 根據(jù)以上分析結(jié)論，便可由自相關(guān)函數(shù)圖中確定均值（即常值分量）和周期分量的周期及幅值，參見下面的圖。 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。 解：令 x(t)=sinc(t)，其傅里葉變換為 其他 根據(jù)巴塞伐爾定理得 2 2 1 58 對三個正弦信號 、 、 進(jìn)行采樣，采樣頻率 fs=4Hz，求三個采樣輸出序列，比較這三個結(jié)果，畫出 x1(t)、 x2(t)、x3(t)的波形及采樣點位置，并解釋頻率混疊現(xiàn)象。原因就是對 x2(t)、 x3(t)來說，采樣頻率不滿足采
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