燕山大學(xué)測試技術(shù)部分習(xí)題解答

PAGEPAGE1測試技術(shù)部分書后習(xí)題及參考答案第一章觀察生活和實驗室設(shè)備，各舉出3個以上動態(tài)信號和靜態(tài)信號的例子。結(jié)合專業(yè)，指出3個以上生產(chǎn)和科研中需要測量的非電物理量。動態(tài)測試系統(tǒng)都需要進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定嗎？什么樣的動態(tài)測試系統(tǒng)需要進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定？靜態(tài)標(biāo)定結(jié)果的常用表示形式是什么。不一定?？勺鲮o態(tài)測量的動態(tài)測試系統(tǒng)。測試系統(tǒng)的定度曲線，也稱靜特性曲線。最常用的誤差表達(dá)有哪些，同時給出他們的數(shù)學(xué)表達(dá)式及表達(dá)式中參數(shù)的名稱。解答：絕對誤差（1.1）式中——測量的絕對誤差——測量所得值Q——被測量的真值相對誤差最大引用誤差（1.3）式中——儀表在量程范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最大絕對誤差Ym——該測量儀器的量程0.1級儀表的最大引用誤差是多少。0.1%通過標(biāo)定獲得的某測試系統(tǒng)輸入x、輸出y值序列如下表所示，試用最小二乘法確定該系統(tǒng)的形式的靜特性曲線（定度曲線）。輸入x02468輸出y-022.94.16.07.9解：第二章指出下列函數(shù)是周期性還是非周期性的。若是周期性的，求其周期。(1)答案：是，基頻，周期(2)；答案：是，基頻，周期(3)；答案：不是(4)；答案：不是求信號的傅里葉變換。解：用時移特性求的傅里葉變換。提示：將該函數(shù)看成與時移了的矩形型窗函數(shù)相乘，再利用卷積定理。解：令，有求階躍信號的傅里葉變換。提示：。解：，用積分定理得已知任意瞬變非周期信號的傅立葉變換為,求的傅立葉變換。解：計算(1) 答案： (2) 答案：(3) 答案：(4) 答案：(5) 答案： (6) 答案：(7) 答案： (8) 答案：(9) 答案：已知的傅里葉變換為求。答案：（）求的傅里葉變換。答案：求的傅里葉變換。答案：解法（1）先用時移特性，后用尺度改變：解法（2）先用尺度改變，后用時移特性：求的傅里葉變換。答案：求的傅里葉變換。答案：求的傅里葉變換。答案：求的傅里葉變換。（此題不要求）答案：先求滿足的利用對稱性，左右交換位置，之后左邊，右邊求傅里葉變換的原函數(shù)。（此題不要求）答案：用頻移特性，得已知的傅里葉變換為，給定信號，求證其中，和為常數(shù)。提示：對用卷積定理，脈沖函數(shù)的采樣性質(zhì)。（此題不要求）答案：（1）注意與共軛，即是的偶函數(shù)，是的奇函數(shù)，所以，，上式變?yōu)椋?）將式（2）的結(jié)果與式（1）結(jié)果對照，可以看出上式右側(cè)是的傅里葉變換，原題得證。第三章已知一階測試系統(tǒng)，其頻響函數(shù)為試求測量信號時系統(tǒng)的輸出。解：，當(dāng)時，，；當(dāng)時，。系統(tǒng)的輸出為某一測力傳感器，已知其動態(tài)參數(shù)為固有頻率；阻尼率，幅頻、相頻特性為試求，當(dāng)測量信號時，傳感器輸出信號各諧波的幅值和相位，。解：若輸出用正弦函數(shù)的代數(shù)和表示，則其各諧波的幅值和相位如下表所示輸出諧波頻率輸出諧波輸出諧波相位（Rad）（Rad），（Rad）第五章習(xí)題與答案必須學(xué)會電阻電橋測量的全部內(nèi)容。即給定載荷（單一載荷或載荷組合）條件下，僅測量其中某一載荷引起的應(yīng)變。包括布片，接橋，所求應(yīng)變的表達(dá)式，橋壁系數(shù)，判斷能否消除溫度的影響（是否進(jìn)行了電路溫度補償）1.以阻值R=120Ω、靈敏度S=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為120Ω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：，，(a)單臂測量：。當(dāng)時，；當(dāng)時，；電橋靈敏度。(b)雙臂測量：，當(dāng)時，；當(dāng)時，，電橋靈敏度。2.有人在使用電阻應(yīng)變儀時，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作橋臂上增加應(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？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：(a)橋臂兩片串聯(lián)：相對電阻增量；橋臂兩片并聯(lián)：相對電阻增量。橋臂用兩片串、并聯(lián)的相對電阻增量與單片橋臂相同，因此不能提高靈敏度。3.為什么在動態(tài)應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋鈕？答：由于線間分布電容的存在，交流電橋平衡必須包括電容平衡。4.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(t)=Acos10t+Bcos100t。如果電橋激勵電壓u0=Esin10000t，試求此電橋的輸出信