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机械工程测试技术课后题答案(清华出版_韩建海主编).doc

上传人:tangtianxu1 文档编号:2882071 上传时间:2018-09-29 格式:DOC 页数:11 大小:1.22MB
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1、机械工程测试技术习题答案第一章:略。第二章:2.1 略。2.2 略。2.3 解答:因为 53104102FEA RS所以 3.RS2.4 解答:由于线性电位器空载时满足: ,即CBAUxRCB150m3k12VUxOA212V83350mRxxUB(1)当 时,010m(2)当 时,4xO7.2V.2.5 解答:(1)126632608.503.0(1)4.90pFAC(2)31264.952./m0S 格(3) 格3124.9102.5nCS2.6 解答:因为 ,12Z232()(401)8.ZRL所以 12o 410( .V485.3uuZ2.7 解答: qxoff m10SaC2.8 解

2、答:由输出波形图可知,输出信号频率 510Hz.f旋转轴的转速为: 601570r/min2fnZ2.10 解答:晚上无光照时,流过光敏二极管 的电流很小, 点为低电位,晶体管 截D1VA1V止、 导通,继电器 线圈通电,常开触点 吸合,路灯点亮。2VKK白天有光照时,流过光敏二极管 的电流增大, 点电位升高,晶体管 导通、D1 1截止,继电器 线圈断电,常开触点 断开,路灯熄灭。2为继电器 提供放电回路,保护晶体管 V2。D第三章:3.1 略。3.2 解答:设运放反相输入端电势为 Ua,R3 左边电势为 Uo,右端电势为 Ut则有综上由于 ,且 ,则运算放大器 A 输出电压为12435RR3

3、3.3 解答:设计的 I/V 转换电路如下图所示(答案不是唯一的) ou2RbU43Ai1u由图可知: ,i1uR2oib3()R取 ,则 ,对应 , ,即125040mii15Vuo01u22b3322b33(1)0()51RU解得: , ,取 ,则 ,23Rb5VU0kR20kR42/1k3.4 略。3.5 解答:(1)由题 3.5 图可知,为了测量拉力 ,电桥应满足相加特性,接桥如下图所P示 Uo1R432(2)电桥输出电压为: o13241324()()URSR由于 ,1250340.50则 6o1()2(.)1.mVUS3.6 解答:为了实现一次性贴片,测量弯矩 和测量轴向力 布片相

4、同,如下图所示MP1R234(1)欲测量弯矩 接桥如下图所示MUo1R432(2)欲测量轴向力 接桥如下图所示PUo1R4323.7 解答:由题 3.7 图可知,并联 、 和 时产生的电阻变化量分别为aRbc6aa120/ .145bb/ .028120R5cc/ .14因为 ,所以并联 、 和 时产生的应变分别为SRaRbc0.1462Sb8c.01R3.8 略。3.9 解答: m c()103os2os6)s2xtftftftccccc10os25()15(10o(3)10os2(3)f ftft 所包含的各频率分量及幅值分别为()xt幅值 100 15 15 10 10频率(kHz) 1

5、0 10.5 9.5 11.5 8.53.10 解答: m1()1cos)0coscs0cos92xtttttt带通滤波器的幅频特性为: 21()(0)Af带通滤波器的相频特性为: )arctn20arctn当 时, ,10()1(0当 时, ,101()2A()4当 时, ,9()()调幅波通过带通滤波器后的输出为 22()cos10cos(10)cos(9)444ytttt3.11 解答:由题 3.11 图得: , ,则i()utRtduiCtoi()t令 ,并对上式求拉普拉斯变换得:RCi o1)(Uss(1)滤波器的传递函数、频率响应函数、幅频特性和相频特性表达式分别为 ()1Hsjj

6、21()()Aarctn(2)当输入信号 时,即 ,幅频特性和相频特性分别为i10snut1023621()()()Aarctnarctn104滤波器的输出信号为 ()52si()4ytt3.12 略。3.13 略。3.14 略。第四章:4.1 解答: 12sin(30)ofttt4.2 解答: 的周期为 , 的周期为 ,则:tetxt10cos2的周期为 1/10。4.3 解答:已知矩形单位脉冲信号 tx0的频谱为 2sin0cAX,又知 是 tx0经以 T 为周期的周期延拓,幅值放大 A 倍,即由傅里叶变换时域卷积性质, 的频谱函数为:4.4 解答:已知单个矩形脉冲 的频谱函数为:01tu

7、0tfU02sinftc余弦信号的傅里叶变换为:00021cosftf 又知 t则: 的傅里叶变换为其中:4.5 解答:设 是宽度为 2、幅度为 1 的三角波信号,由于 可由两个单位脉冲方波的卷积求得,即 , 的傅里叶变换为: ,由傅里叶变换的时域卷积性得: 的傅里叶变换为: ,利用傅里叶变换的线性和展缩特性可得 的傅里叶变换为:4.6 解答: 2201Txtd tdxtTRx01所以有 x2=x2= =6400则其均方根值为:804.7 解答: 2201Txtd= =X2/2则其均方根值为:X/4.8 解答: 01Txtd=0220Txt=X2/24.9 略。第五章:5.1 解答:由引用误差

8、 可得,两温度计的绝对误差分别为nn10%0xx1n.53=1.C2202x两支温度计的相对误差分别为 1.50%=1.52.20.2由于第二支温度计比第一支温度计的相对误差小,因此应选用第二支温度计。5.2 本题解法不是唯一的,答案也有所差别。若用平均法求拟合直线:解答:将数据整理如下拉力 F/N 0 10 20 30 40 50平均应变 /10-61 80 160 240 320 400理论应变 /10-60.43 80.33 160.23 240.13 320.03 399.93设拟合直线方程为: 01aF由上表可得 求得 0124139601.4379a则拟合直线方程为: .79F传感

9、器的灵敏度为: 610/NSa最大偏差 max(0.43)281.3L传感器的线性度为: L.0%传感器的滞后量为: H2581645.3 解答: 由 可得221()()()AT当 时,5sT2()18.5%1(0.3)5当 时,1s2() .6(.)A当 时,2T21() 3.7%(0.5)5.4 解答:幅值误差不大于 ,即5%222111() 0.95()()()Af由此解得: 53s5.5 解答:(1)由 解得/u()1e20tytu8.96sln()ln12yt(2)由 解得/u()1e95%tytuln1()8.96ln10.526.84styt5.6 解答:由题意可得,炉温的表达式

10、为: 4()52si0inxt ttT当 时,402211() .78()(0)4A()arctn()arctn.65(1) )520.78si0.65)2174sin(0.)4yt t(2) (arct().rad(3) ).6s/0t5.7 解答:由 可知,该一阶系统的时间常数 ,幅频特性和相频特性1()Hjj1s分别为 221()()()Aarctnarctn(1)当 时, ,1()2A()45当 时, ,3()10(3)71.6稳态输出信号为: 20()cos(45)cos(316.)yttt (2)不失真条件为: =常数, =常数A本题 幅值失真, 相位失真,即测量结果波形失真。(1

11、)3(1)3(3)输出信号的幅频谱如下图所示()Y1 300 . 3 50 . 0 65.9 解答: 2222nn11() 15.3%(0.6)4.706()4()A22n/.()arctarct5.1()1 5.10 解答:由 , 可得22nn()()4()An2(/)()arct1当 时,00221() 0.975.5).700arctn43当 时,03221() 0.9(.5).75A00arctn.1.4.当 时,05221() 0.58(.5)4.700arctn6.3.9.00().975sin(43.).9si(35)18sin(53.9)ytt t t 测量结果的幅频谱如下图所示 ()Y00 . 9 7 50 . 4 0 9 003050 . 1 5 85.11 解答:幅值误差不大于 ,即%2222nnnn11() 0.95()4()()4()Aff令 ,解得 ,2n()fx0.3n.58f把 代入得:60Hzf1Hzf5.12 解答:由幅频特性定义可知, oi()58A(1)幅频特性曲线如下图所示 o/mVAi/Hzf30606024(2)由 解得,o()1%58A5.9.7A对应工作频率范围为: i06zf(3)当 时,幅值误差为:i90Hzf50()13.8%A第六章略。第七章略。第八章略。

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