測(cè)試技術(shù)課后習(xí)題

1、考試題型n 判斷題（判斷題（10個(gè)，個(gè)，10分）分）n 選擇題（選擇題（10個(gè)，個(gè)，20分）分）n 問(wèn)答分析題（問(wèn)答分析題（4個(gè)，個(gè)，30分）分）n 計(jì)算題（計(jì)算題（4個(gè)，個(gè)，40分）分） 第第16周周二晚上周周二晚上 u A2-305，A2-304u A2-205，A2-204友情提醒：友情提醒：請(qǐng)自備計(jì)算器請(qǐng)自備計(jì)算器系統(tǒng)特性的關(guān)系圖微分運(yùn)動(dòng)方程微分運(yùn)動(dòng)方程為時(shí)間常數(shù)為時(shí)間常數(shù)若初始條件為零，傳遞函數(shù)為若初始條件為零，傳遞函數(shù)為( )( )( )ooidu tRCu tu tdtoiU (s)1G(s)U (s)s1 RC典型一階系統(tǒng)( )sinix tAt( )sin()ox tBt線(xiàn)性

2、定常系統(tǒng)線(xiàn)性定常系統(tǒng)頻率保持特性頻率保持特性穩(wěn)態(tài)輸出穩(wěn)態(tài)輸出頻率響應(yīng)系統(tǒng)對(duì)正弦輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。系統(tǒng)對(duì)正弦輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。( )BAA( )()G j u 相頻特性相頻特性u(píng) 幅頻特性幅頻特性n 輸入信號(hào)輸入信號(hào)n 穩(wěn)態(tài)輸出穩(wěn)態(tài)輸出( )siniX sAt( )( )sin()oXsAAt( )( ) 100%( )1( ) 100%XYXAu 幅值誤差幅值誤差 進(jìn)行某動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量時(shí)，所采用的壓力式力傳感器進(jìn)行某動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量時(shí)，所采用的壓力式力傳感器的靈敏度為的靈敏度為90.9nC/Mpa，將它與增益為，將它與增益為0.005V/nC的電荷放大的電荷放大器相連，而電荷放大器的輸出接到一臺(tái)

3、筆試記錄儀上，記錄儀器相連，而電荷放大器的輸出接到一臺(tái)筆試記錄儀上，記錄儀的靈敏度為的靈敏度為20mm/V。試計(jì)算這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的總靈敏度。當(dāng)壓。試計(jì)算這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的總靈敏度。當(dāng)壓力變化為力變化為3.5MPa時(shí)，記錄筆在記錄紙上的偏移量是多少？時(shí)，記錄筆在記錄紙上的偏移量是多少？123 90.90.005209.09SSSSnCVmmmmMPanCVMPa 例例解：解：（1）求解串聯(lián)系統(tǒng)的靈敏度）求解串聯(lián)系統(tǒng)的靈敏度（2）求偏移量）求偏移量 9.093.531.815lSpmmMpammMPa 求周期信號(hào)求周期信號(hào) 通過(guò)傳通過(guò)傳遞函數(shù)為遞函數(shù)為 的裝置后得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)？的裝置后得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)？(

4、 )1/(0.0051)H ss 例例解：解：利用利用疊加原理及頻率保持性疊加原理及頻率保持性解題解題 12( )0.5cos100.5sin(1090 )( )0.2cos(10045 )0.2sin(10045 )x tttx ttt( )0.5cos100.2cos(10045 )x ttt 211A arctan 110/ ,0.005rad ss 2100/ ,0.005rad ss 111,2.86A 220.89,26.57A 11 0.5sin(10902.86 )0.5sin(1087.14 )ytt 20.89 0.2sin(1004526.57 )0.178sin(100

5、4518.43 )ytt120.5sin(1087.14 )0.178sin(1004518.43 )yyytt1( )A 一階系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性為一階系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性為21()1Aarctan() 例例 用一個(gè)一階系統(tǒng)作用一個(gè)一階系統(tǒng)作100Hz正弦信號(hào)測(cè)量。如果要求正弦信號(hào)測(cè)量。如果要求限制振幅誤差在限制振幅誤差在5%以?xún)?nèi)，則時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多少？以?xún)?nèi)，則時(shí)間常數(shù)應(yīng)取多少？u 解：測(cè)試系統(tǒng)對(duì)某一信號(hào)測(cè)量后的幅值誤差為解：測(cè)試系統(tǒng)對(duì)某一信號(hào)測(cè)量后的幅值誤差為5%0.051( )0.05A2110.05122110.1080.95 4110.1080.1085.23 1022100s

6、f當(dāng)當(dāng)即要求即要求時(shí)時(shí)有有 有一電阻應(yīng)變片靈敏度有一電阻應(yīng)變片靈敏度Sg=2，R=120，設(shè)工作時(shí)，設(shè)工作時(shí)其應(yīng)變?yōu)槠鋺?yīng)變?yōu)?000，問(wèn)，問(wèn)R=？試求：？試求：1）無(wú)應(yīng)變時(shí)電流表示值；）無(wú)應(yīng)變時(shí)電流表示值；2）有應(yīng)變時(shí)電流表示值。有應(yīng)變時(shí)電流表示值。 例例解：解：（1）無(wú)應(yīng)變時(shí)）無(wú)應(yīng)變時(shí)dRSR6120 2 1000 100.24dRR S 1.50.012481200.24UiARR1.50.0125120UiAR（2）有應(yīng)變時(shí)）有應(yīng)變時(shí) 應(yīng)變片稱(chēng)重傳感器，其彈性體為圓柱體，直徑應(yīng)變片稱(chēng)重傳感器，其彈性體為圓柱體，直徑D10cm，材料彈性模量，材料彈性模量E205109N/m2，用它稱(chēng)，用它

7、稱(chēng)50t重物體，重物體，若用電阻絲式應(yīng)變片，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)若用電阻絲式應(yīng)變片，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K5，R100，問(wèn)電阻變化多少？重力加速度問(wèn)電阻變化多少？重力加速度 例例,FEA342950 10103.1 100.1205 102FAE4100 3.1 1050.155dRR S因?yàn)橐驗(yàn)?所以所以 解：解：2g10m/s 一個(gè)電容測(cè)微儀其傳感器的圓形極板半徑一個(gè)電容測(cè)微儀其傳感器的圓形極板半徑r=4mm，工作初始間隙工作初始間隙=0.3mm，問(wèn)：，問(wèn)：1）工作時(shí)，如果傳感器與工件的）工作時(shí)，如果傳感器與工件的間隙變化量間隙變化量=1m時(shí)，電容變化量是多少？時(shí)，電容變化量是多少？2）如果測(cè)量）

8、如果測(cè)量電路的靈敏度電路的靈敏度S1=100mV/pF，讀數(shù)儀表的靈敏度，讀數(shù)儀表的靈敏度S2=5格格/mV，在在=1m1m時(shí)，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？時(shí)，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格？202rCd 例例122615231 8.85 100.0041 104.94100.3 10CF 解：解：極距變化型電容傳感器電容的變化量極距變化型電容傳感器電容的變化量123110,4.94 10FpFCpF 34.94 1010052.47mVpFpFmV格格儀表的指示值變化為儀表的指示值變化為 靈敏度？靈敏度？20AddCS 以阻值以阻值R=120、靈敏度、靈敏度Sg=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值的電阻絲應(yīng)

9、變片與阻值為為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為的固定電阻組成電橋，供橋電壓為3V，并假定負(fù)載電阻，并假定負(fù)載電阻為無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)闉闊o(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?和和2000時(shí)，分別求單臂、雙時(shí)，分別求單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的電橋靈敏度。臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的電橋靈敏度。 例例解：解：?jiǎn)伪垭姌虻妮敵鲭妷簡(jiǎn)伪垭姌虻妮敵鲭妷?62 2 1036 10222oiiRSuuuVR 662 2 1033 10444oiiRSuuuVR 1）當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)椋┊?dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?雙臂電橋的輸出電壓雙臂電橋的輸出電壓 例例 已知某已知某RC低通濾波器，低通濾波器，R=1k，C=1F。問(wèn)。問(wèn)1）確）確定各函數(shù)式定各函數(shù)式H(s)、H()、A()和和()。2）當(dāng)輸入信號(hào)）當(dāng)輸入信號(hào)ui=10sin1000t，求輸出信號(hào)，求輸出信號(hào)uo，并比較其幅值及相位關(guān)系。，并比較其幅值及相位關(guān)系。解：解：ooiduRCuudtRC 11H ss 11Hj 211A arctan 電路的微分方程為電路的微分方程為頻率特性函數(shù)頻率特性函數(shù)令令傅里葉變換，可得傳遞函數(shù)傅里葉變換，可得傳遞函數(shù)n