机械工程测试技术课后题答案(清华出版_韩建海主编).doc

《机械工程测试技术》习题答案2.3解答：因为FE EA10510 3:S201010 510 4所以 RS R 2 103 1200.242.4解答：由于线性电位器空载时满足：xRcbU CB即xRcbABRabU，150mm30kRcb2x2xUo CBUUUU12V 8VRab3AB3150 mm第一章：略第二章：2.1 略U CB12V(1)当 Uo 0V 时，x 100mm(2)当 x 10~140mm 时，uo 7.2V 〜3.2V2.5 解答：（1） c8.85 10 123.14 4 100.310(1 10 6)34.94 10 pF(2) S-SS24.94 10 310 6100 52.5格 /(3) n SC S, S2 4.94 10 3 100 5 2.5 格2.6解答：...R2 ( L)2 .. 402 (2 400 30 10 3)2 85.32所以u , Uo (Z1Z2)u Z40.23V4Z1Z22 Z285.32qxSqa1000.52.7解答：Uox50mVCfCf1000因为 Z1 Z2 Z，Z2.8解答：由输出波形图可知，输出信号频率150.1150Hz旋转轴的转速为:60 f 60 150 nZ 12750r/ min2.10解答：晚上无光照时，流过光敏二极管止、V2导通，继电器K线圈通电，常开触点Vd1的电流很小，A点为低电位，晶体管 K1吸合，路灯点亮。

白天有光照时，流过光敏二极管 Vdi的电流增大，A点电位升高，晶体管V导通、V截 止，继电器K线圈断电，常开触点 K1断开，路灯熄灭Vd2为继电器K提供放电回路，保护晶体管 V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R1R 2 R4 R3 R5 且 R5R3，则运算放大器 A输出电压为 当色 禺』2&龍立一— — 2兄丄& &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）R2Ub f0—r~n—I—,_ Ui __,Uo由图可知：uiiRi,Uo(1 ¥)UiUb取 Ri 250，则i4 ~ 20mA，对应Ui1 ~ 5V,Uo 0~10V，即解得:R2R32,Ub(1(110-V ,取 R3320 k，则R230k , R4 R2//R3 12k3.4 略3.5解答：(1)由题3.5图可知，为了测量拉力 P，电桥应满足相加特性，接桥如下图所示3.6由于1 2 500则 Uo US(1 )2解答：为了实现一次性贴片,o341(2)电桥输出电压为：U2 22测量弯矩(10.3)R2 R4) S( 1 3 2 4)40.3 500 150500 10 6 1.3mVM和测量轴向力 P布片相同，如下图所示R1R2R3R1r1(1)欲测量弯矩M接桥如下图所示o(2)欲测量轴向力 P接桥如下图所示o3.7解答：由题3.7图可知，并联 艮、&和Rc时产生的电阻变化量分别为Ra R R//Ra 120120 1066 U. 0144120 106Rb R R//Rb 1205120 5 105 0.0288120 5 10Rc R R//Rc 120 120 105 0.144120 10R因为 S，所以并联Ra、Rabc3.8 略。

Ra0.014460SR2 120Rb0.0288120SR2 120Rc0.144600Rb和Rc时产生的应变分别为SR 2 120f t 20cos 6 f t )cos 2 fct100cos 2 fct15cos 2 (fcf )t 15cos 2 (fc f )t 10cos 2 (fc 3f )t 10cos 2 (fc 3f )t3.9 解答：xm(t) (100 30cos 2Xm （t）所包含的各频率分量及幅值分别为幅值10015151010频率（kHz）1010.59.511.58.53.10 解答：xm(t) (1 cost)cos100tcos100t -cos101t -cos99t2带通滤波器的幅频特性为:A(11 (2 f 100)211 ( 100)2带通滤波器的相频特性为:arctan(2 f 100)arcta n( 100)100 时,A(1,101 时,A(99时,A(调幅波通过带通滤波器后的输出为y(t) cos100t Nos(101t -)4 4，cos(99t -)4 43.11 解答：由题 3.11 图得：ui(t) iR uo(t)，iC険，则dtq(t) RCdU£^)dtUo(t)令 RC,并对上式求拉普拉斯变换得： Uj(s) ( s 1)U°(s)(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H(s)11 sH(jA()arcta n( )(2)当输入信号ui10sin 1000 t 时，即1000，幅频特性和相频特性分别为A()1：'1 (1000 103 10 6)21「2() arctan( ) arctan(1000 103 10 6)4滤波器的输出信号为y(t) 5.2 s in (1000t -)43.12 略。

3.13 略3.14 略第四章：4.1 解答：f t 2sin(gt 30o) t4.2解答：错误！未找到引用源的周期为错误！未找到引用源错误!未找到引用源的周期为错误!未找到引用源则：xt2cos 10 te的周期为1/10 4.3解答：已知矩形单位脉冲信号x t的频谱为X A sinc y又知错误！未找到引用源 是x. t经以T为周期的周期延拓，幅值放大 A倍，即 错误！未找到引用源由傅里叶变换时域卷积性质， 错误！未找到引用源的频谱函数为：X(wr) = A ・ ■缶(a) = A ・叱=_HC4.4解答：已知单个矩形脉冲11utot°的频谱函数为：U f sinc 2 ftocos2 f°t 1余弦信号的傅里叶变换为： 2又知错误!未找到引用源t错误！未找到引用源其中：错误!未找到引则：错误！未找到引用源 的傅里叶变换为 错误！未找到引用源4.5解答：设错误！未找到引用源是宽度为2、幅度为1的三角波信号，由于 错误!未找到 引用源可由两个单位脉冲方波 错误!未找到引用源的卷积求得，即错误!未找到引用源 错误!未找到引用源的傅里叶变换为： 错误!未找到引用源由傅里叶变换的时域卷积性 得：错误！未找到引用源。

的傅里叶变换为： 错误！未找到引用源利用傅里叶变换的线性 和展缩特性可得 错误！未找到引用源的傅里叶变换为： 错误！未找到引用源4.6 解答：：丄 Tx2 t dt Rx 丄 xt x t dtT 0 T 0所以有 「=错误！未找到引用源 错误!未找到引用源错误!未找到引用源x 2=错误！未找到引用源6400 则其均方根值为：804.7解答：“S错误!未找到引用源错误!未找到引用源乂/2则其均方根值为： X错误!未找到引用源4.8 解答:T0xt dt错误!未找到引用源0XnXn△n1xn10.5%300—1.5oc△2n2 xn21%120—1.2oc两支温度计的相对误差分别为△11.5100%=100100% —1.5%△21.22100%— 100% —1.2%x x △5.1解答：由引用误差 n 100% 100%可得，两温度计的绝对误差分别为100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：241由上表可得9603a°3a°则拟合直线方程为:30 a120ai0.43 7.99Fa0求得0.437.99传感器的灵敏度为:a1 7.99 10 6/N最大偏差 Lmax(0.437.99 30) 228 12.13传感器的线性度为:12.13400100% 3%传感器的滞后量为:252 228400100% 6%5.3解答:由 AA()1)21可得5s时,从（1s时,AA(2s时,AA(5.4解答：幅值误差不大于1 (2)28.5%1 (； 0.35)2、1 (2 0.35)21 (： 0.35)25%，即58.6%32.7%A()0.95,1 (200 )2由此解得:523 s解答：将数据整理如下拉力F/N01020304050平均应变- /10 -6180160240320400理论应变？/10-60.4380.33160.23240.13320.03399.93设拟合直线方程为:a。

qF5.5 解答：(1)由 yu(t) 1 e {l 20%解得tln[1 yu(t)]ln[1 0.2] 8£6s⑵由yu(t) 1 e " 95%解得t ln[1 yu(t)] 8.961 n[1 0.95] 26.84s由题意可得，炉温的表达式为：540 500 2X⑴ 520 2 S^t 520 20S%0t5.6解答:f0.787亦时，A（1.1 ( )2121 (40 10)y(t)予os(t45°) -10 cos(3t 116.6°)50()arcta n( )arctan( 10)400.6。