机械工程测试技术基础课后答案全集

机械工程测试技术基础课后答案全集 第二章 测试装置的基本特性 2-5 想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，那么时间常数应取多少,若用该系统测量50Hz正弦信号，问此时的振幅误差和相角差是多少, 解:设该一阶系统的频响函数为 1 ，,是时间常数 ,,H()，1j,, 1则 ,,A()2，1(),, ,,1,,,,稳态响应相对幅值误差 A()1100%1100%,,，,,，2,,1(2)f，,,,, 令,?5%，f=100Hz，解得,?523,s。 如果f=50Hz，则 相对幅值误差: ,,,,11,,,,,1100%1100%1.3% ,,，,,，,262,,,,,1(2)1(25231050)f，，，，，,,,,,,, ,6相角差: ,,,,,()arctan(2)arctan(25231050)9.33,,,,，，，,,:f 2-6 试 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 二阶装置阻尼比,多采用0.6~0.8的原因。 解答:从不失真条件出发 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。,在0.707左右时，幅频特性近似常数的频率范围最宽，而相频特性曲线最接近直线。 222 2-9 试求传递函数分别为1.5/(3.5s + 0.5)和41,/(s + 1.4,s + ,)的两环节串nnn联后组成的系统的总灵敏度(不考虑负载效应)。 解: 1.53K1Hs(),,, ，即静态灵敏度K=3 113.50.57171sss，，， 2241,,Knn2 ,,，即静态灵敏度K=41 Hs()222222，，，，ssss1.41.4,,,,nnnn 因为两者串联无负载效应，所以 总静态灵敏度K = K ， K = 3 ， 41 = 123 12 2-10 设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz，阻尼比,=0.14，问使用该传感器作频率为400Hz的正弦力测试时，其幅值比A(,)和相角差,(,)各为多少,若该装置的阻尼比改为,=0.7，问A(,)和,(,)又将如何变化, 2,n 解:设，则 H(),,22ss，，2,,,nn ,2,1,nA(),, ，，即 ,,()arctan,,2222,,，，,,,,,,,,1,,,,,，12,,,,,,n,,,,,,nn,,,,，， f2,1fnAf(), ， ,,()arctanf,2222,,f，，,,,,ff,1,,,,,，,12,,,,fn,,ff,,nn,,,,，， 将f = 800Hz，, = 0.14，f = 400Hz，代入上面的式子得到 n A(400) , 1.31，,(400) , ?10.57: 如果, = 0.7，则A(400) , 0.975，,(400) , ?43.03: 第三章 常用传感器与敏感元件 3-3 电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别,各有何优缺点,应如何针对具体情况来选用, 解答:电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。 电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好;主要缺点是灵敏度低，横向效应大。 半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小;主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。 选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。 3-4 有一电阻应变片(见图3-84)，其灵敏度S,2，R,120,。设工作时其应变为1000,,，g 问,R,,设将此应变片接成如图所示的 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 ，试求:1)无应变时电流 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示值;2)有应变时电流表示值;3)电流表指示值相对变化量;4)试分析这个变量能否从表中读出, 1.5V 图3-84 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 3-4图 解:根据应变效应表达式,R/R=S,得 g-6 ,R=S, R=2，1000，10，120=0.24, g 1)I=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA 1 2)I=1.5/(R+,R)=1.5/(120+0.24),0.012475A=12.475mA 2 3),=(I-I)/I，100%=0.2% 211 4)电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA的电流;如果采用毫安表，无法分辨0.025mA的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的灵位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。 3-11 一压电式压力传感器的灵敏度S=90pC/MPa，把它和一台灵敏度调到0.005V/pC的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一灵敏度已调到20mm/V的光线示波器上记录，试绘出这个测试系统的框图，并计算其总的灵敏度。 解:框图如下 压力P 压力传感器 电荷放大器 光线示波器 各装置串联，如果忽略负载效应，则总灵敏度S等于各装置灵敏度相乘，即 S=,x/,P=90，0.005，20=9mm/MPa。 第四章 信号的调理与记录 4-2 有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度,说明为什么, 1)半桥双臂各串联一片; 2)半桥双臂各并联一片。 U,RoUS,S,解答:电桥的电压灵敏度为，即电桥的输出电压和电阻的相对变化oR,RR/ 成正比。由此可知: 1)半桥双臂各串联一片，虽然桥臂上的电阻变化增加1倍，但桥臂总电阻也增加1倍，其电阻的相对变化没有增加，所以输出电压没有增加，故此法不能提高灵敏度; 2)半桥双臂各并联一片，桥臂上的等效电阻变化和等效总电阻都降低了一半，电阻的相对变化也没有增加，故此法也不能提高灵敏度。 8 什么是滤波器的分辨力,与哪些因素有关, 4- 解答:滤波器的分辨力是指滤波器分辨相邻频率成分的能力。与滤波器带宽B、品质因数Q、倍频程选择性、滤波器因数等有关。带宽越小、品质因数越大、倍频程选择性越小、滤波器因数越小，分辨力越高。 4-9 设一带通滤器的下截止频率为f，上截止频率为f，中心频率为f，试指出下列c1c20 ff,2记述中的正确与错误。 1)倍频程滤波器。 cc21 fff, 2)。 012cc 3)滤波器的截止频率就是此通频带的幅值-3dB处的频率。 3 4)下限频率相同时，倍频程滤波器的中心频率是1/3倍频程滤波器的中心频率的2 倍。 1解答:1)错误。倍频程滤波器n=1，正确的是f=2f=2f。 c2c1c1 2)正确。 3)正确。 4)正确。 4-10 已知某RC低通滤波器，R=1k,，C=1,F，试; 1)确定各函数式H(s);H(,);A(,);,(,)。 2)当输入信号u=10sin1000t时，求输出信号u，并比较其幅值及相位关系。 io解: R (t) uiu(t) oi(t) C 一阶RC低通滤波器 11,Hs() 1)， ,,H(),，s1，1j,, -6 ,=RC=1000，10=0.001s 11Hs(),所以 ， ,,H()0.0011s，，10.001j, 1 ， ,,,()arctan0.001,,,,A()2，,1(0.001) 2)u=10sin1000t时，,=1000rad/s，所以 i 12 A(1000),,21(0.0011000)2，， ,(1000)arctan0.0011000,,，,, ,4 ,uAtt,，，,,10(1000)sin[1000(1000)]52sin(1000) (稳态输出) ,o4 ,52相对输入u，输出幅值衰减为(衰减了-3dB)，相位滞后。 i4 4-12 若将高、低通网络直接串联(见图4-46)，问是否能组成带通滤波器,请写出网 络的传递函数，并分析其幅、相频率特性。 CR1 2 u(t) u(t) ioRC1 2 图4-46 题4-12图 s,1解: Hs(),2ss，，，，()1,,,,,12123 ,=RC，,=RC，,=RC 111222312 j,,1 H(),,2,，，，，j()1,,,,,,,12123 ,,1 A(),,2221(),，，，,,,,,,,,,，，12123 21,,,,12 ()arctan,,,()，，,,,,123 A(0)=0，,(0)=,/2;A(,)=0，,(,)=-,/2，可以组成带通滤波器，如下图所示。 Bode Diagram 0 -10 Magnitude (dB) -20 -30 -40 gnitude (dB) -50 ude (dB) 90 (dB) Ph) 45 ase (de0 g) -45 -90 ,1 0 1 2 3 4 101010101010 Frequency (rad/sec)