测试技术课程课后习题答案.ppt

第二章习题第二章习题 2-1 进行某动态压力测量时，所用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/Mpa，将他与增益为 0.005V/nC的电荷放大器相连，电荷放大器的输出接到一台笔试记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/V，试求该压力测试系统的灵敏度当压力变化为3.5Mpa时，记录笔在记录纸变化量为多少？解：（1）求解串联系统的灵敏度 S1 S2 S3总灵敏度 (2) 求解系统的输出变化量 2021/6/1612-2 用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s，2s和5s的正弦信号，问幅值误差将是多少？幅值误差为：1-0.414=0.586 解：2021/6/1622-3 求周期信号x（t）=0.5cos10t+0.2cos（100t-45°），通过传递函数为 的装置后得到的稳态响应解： 叠加原理系统输出的稳态响应为： 频率保持性2021/6/163系统输出的稳态响应为： 2021/6/1642-5 用一个一阶系统作100Hz正弦信号的测量，如果要求限制振幅误差在5％以内，则时间常数应取多少？若用该系统测量50Hz的正弦信号，问此时振幅误差和相角差是多少？解：（1）振幅相对误差限制在5%以内，则f=1002021/6/165（2）振幅的相当误差为且相角差为2021/6/1662-9试求传递函数为和的俩每个个环节串联后组成的系统的总灵敏度。

解：求当S=0时的两传递函数之值两环节串联后系统的总灵敏度为S=3.0×41=1232021/6/1672-10 设一力传感器可作为二阶系统处理，已知传感器的固有频率800Hz，阻尼比ξ=0.14时，问使用该传感器测频率400Hz的正弦测试时，其振幅比A（ω）和相角φ（ω）各是多少？若ξ=0.7时，则A（ω）及 φ（ω）将改变为何值？解：（1）按题意，当 时，即且ξ=0.14则有 2021/6/168即此时的幅值比为A（ω）=1.31，相位移为-10.57° （2）当ξ=0.7时可解得A（400）=0.975；φ（400）=-43.03°即幅值比为：A（400）=0.975；相位移为-43.03°2021/6/1692-11 一个可视为二阶系统的装置输入一个单位阶跃函数后，测得其响应的第一个超调量峰值为0.15，振荡周期为6.23s已知该装置的静态增益为3，试求该装置的传递函数和该装置在无阻尼固有频率处的频率响应解： 根据题意，装置静态增益为3，故其单位阶跃的最大过冲量2021/6/1610式中: 2021/6/1611有一电阻应变片（题图），其灵敏度S=2，Ω=120R， 设工作时其应变为1000με，问RΔ=？设将此应变片接成如图所 示的电路，试求1）无应变时电流表示值；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？解：因为电阻应变片灵敏度系数 所以，电阻变化量无应变时电流表示值 第三章习题第三章习题2021/6/1612 有应变时电流表示值 电流表指示值的相对变化量 不能，这个变化量是太小。

2021/6/16133-6 一个电容测微仪其传感器的圆形极板的半径r=4mm，工作初始间隙δ=0.3mm，问：1）工作时，如果传感器与工件的间隙变化量∆δ=±0.1μn时，电容变化量是多少？2）如果测量电路的灵敏度S1=100V/pF，读数仪表的灵敏度S2=5格/mV，当 ∆δ=±0.1μn时，读数仪表的指示值变化多少格？解：（1）介电常数 在空气中 2021/6/1614（2）设读数仪表指示值变化格数为∆y，则仪表指示的变化范围2021/6/1615 4-1 4-1 以阻值以阻值R=120ΩR=120Ω，灵敏度，灵敏度S=2S=2的电阻应变片与阻值的电阻应变片与阻值R=120ΩR=120Ω的固定电的固定电阻组成的电桥，供桥电压为阻组成的电桥，供桥电压为3V3V，并假定负载为无穷大，当应变片的应变值，并假定负载为无穷大，当应变片的应变值为为2με2με和和2000με2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥的灵敏度种情况下的电桥的灵敏度 解：（解：（1 1）单臂电桥输出电压）单臂电桥输出电压当应变片为当应变片为2με2με时时 当应变值为当应变值为2000με2000με时时 （（2 2）双臂电桥输出电压）双臂电桥输出电压 当应变片为当应变片为2με2με时时当应变值为当应变值为2000με2000με时时 双臂电桥比单臂电桥的电压输出灵敏度提高一倍。

双臂电桥比单臂电桥的电压输出灵敏度提高一倍 2021/6/16164-2 4-2 有人在使用电阻应变片时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上有人在使用电阻应变片时，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？？说明为什么？1 1））    半桥双臂各串联一片半桥双臂各串联一片 2) 2) 半桥双臂各并联一片半桥双臂各并联一片 解：解：(1)(1)未增加电阻应变片时，半桥双臂的灵敏度为：未增加电阻应变片时，半桥双臂的灵敏度为： 当半桥双臂各串联一片时：当半桥双臂各串联一片时：所以不能提高灵敏度所以不能提高灵敏度 当半桥双臂各并联一片时：当半桥双臂各并联一片时：所以也不能提高灵敏度所以也不能提高灵敏度 2021/6/1617 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！。