機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課后答案

1、機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課后答案機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課后答案機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課后答案V:1.0精細(xì)整理，僅供參考 機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課后答案日期：20 xx年X月2-1 進(jìn)行某動態(tài)壓力測量時，所采用的壓電式力傳感器的靈敏度為MPa，將它與增益為nC的電荷放大器相連，而電荷放大器的輸出接到一臺筆式記錄儀上，記錄儀的靈敏度為20mm/V。試計算這個測量系統(tǒng)的總靈敏度。當(dāng)壓力變化為時，記錄筆在記錄紙上的偏移量是多少解：若不考慮負(fù)載效應(yīng)，則各裝置串聯(lián)后總的靈敏度等于各裝置靈敏度相乘，即S=(nC/MPa)(V/nC)20(mm/V)=9.09mm/MPa。偏移量：y=S=31.815mm。2-2 用

2、一個時間常數(shù)為的一階裝置去測量周期分別為1s、2s和5s的正弦信號，問穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值誤差將是多少解：設(shè)一階系統(tǒng)，T是輸入的正弦信號的周期穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相對幅值誤差，將已知周期代入得2-3 求周期信號x(t)=+(100t45)通過傳遞函數(shù)為H(s)=1/+1)的裝置后得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。解：，該裝置是一線性定常系統(tǒng)，設(shè)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為y(t)，根據(jù)線性定常系統(tǒng)的頻率保持性、比例性和疊加性得到y(tǒng)(t)=y01cos(10t+1)+y02cos(100t45+2)其中，所以穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為2-5 想用一個一階系統(tǒng)做100Hz正弦信號的測量，如要求限制振幅誤差在5%以內(nèi)，那么時間常數(shù)應(yīng)取多少若用該系統(tǒng)測量50Hz正弦信號，

3、問此時的振幅誤差和相角差是多少解：設(shè)該一階系統(tǒng)的頻響函數(shù)為，是時間常數(shù)則穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相對幅值誤差令5%，f=100Hz，解得523s。如果f=50Hz，則相對幅值誤差：相角差：2-9 試求傳遞函數(shù)分別為 + 和41n2/(s2 + ns + n2)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：，即靜態(tài)靈敏度K1=3，即靜態(tài)靈敏度K2=41因為兩者串聯(lián)無負(fù)載效應(yīng)，所以總靜態(tài)靈敏度K = K1 K2 = 3 41 = 1232-10 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=，問使用該傳感器作頻率為400Hz的正弦力測試時，其幅值比A()和相角差()各為

4、多少若該裝置的阻尼比改為=，問A()和()又將如何變化解：設(shè)，則，即，將fn = 800Hz， = ，f = 400Hz，代入上面的式子得到A(400) ，(400) 如果 = ，則A(400) ，(400) 2-11 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。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：因為d = ，所以d = 2/d = 1rad/s所以當(dāng) = n時，3-4 有一電阻應(yīng)變片（見圖3-84），其靈敏度Sg2，R120。設(shè)工作時其應(yīng)變?yōu)?000，問R設(shè)將此應(yīng)變片接成如圖所示的電路，試求

5、：1）無應(yīng)變時電流表示值；2）有應(yīng)變時電流表示值；3）電流表指示值相對變化量；4）試分析這個變量能否從表中讀出圖3-84 題3-4圖圖3-84 題3-4圖解：根據(jù)應(yīng)變效應(yīng)表達(dá)式R/R=Sg得R=Sg R=2100010-6120=1）I1=R=120=0.0125A=2）I2=(R+R)=(120+0.012475A3）=(I2-I1)/I1100%=%4）電流變化量太小，很難從電流表中讀出。如果采用高靈敏度小量程的微安表，則量程不夠，無法測量的電流；如果采用毫安表，無法分辨的電流變化。一般需要電橋來測量，將無應(yīng)變時的靈位電流平衡掉，只取有應(yīng)變時的微小輸出量，并可根據(jù)需要采用放大器放大。3-7

6、 一個電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑r4mm，工作初始間隙=0.3mm，問：1）工作時，如果傳感器與工件的間隙變化量1m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1解：1）2）B=S1S2C=1005(10-3)4-1 以阻值R=120、靈敏度Sg=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120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)?和2000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。解：這是一個等臂電橋，可以利用等比電橋和差特性表達(dá)式求解。=2時：單臂輸出電壓：雙臂輸出電壓：=2000時：單臂輸出電壓：雙臂輸出電壓：雙臂電橋較單臂電橋靈敏度提高1倍。4-2 有人在使用電阻應(yīng)變儀時，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。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。解答：電橋的電壓靈敏度為，即電橋的輸出電壓和電阻的相對變化成正比。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