机械工程测试技术课后题答案清华出版韩建海主编doc.docx
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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
《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
所以
2.4解答：
由于线性电位器空载时满足：
，即
（1）当时，
（2）当时，
2.5解答：
（1）
（2）
（3）格
2.6解答：
因为，
所以
2.7解答：
2.8解答：
由输出波形图可知，输出信号频率
旋转轴的转速为：
2.10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，晶体管截止、导通，继电器线圈通电，常开触点吸合，路灯点亮。
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、截止，继电器线圈断电，常开触点断开，路灯熄灭。
为继电器提供放电回路，保护晶体管V2。
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
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）
由图可知：
，
取，则，对应，，即
解得：
，，取，则，
3.4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，接桥如下图所示
（2）电桥输出电压为：
由于，
则
3.6解答：
为了实现一次性贴片，测量弯矩和测量轴向力布片相同，如下图所示
（1）欲测量弯矩接桥如下图所示
（2）欲测量轴向力接桥如下图所示
3.7解答：
由题3.7图可知，并联、和时产生的电阻变化量分别为
因为，所以并联、和时产生的应变分别为
3.8略。
3.9解答：
所包含的各频率分量及幅值分别为
幅值
100
15
15
10
10
频率（kHz）
10
10.5
9.5
11.5
8.5
3.10解答：
带通滤波器的幅频特性为：
带通滤波器的相频特性为：
当时，，
当时，，
当时，，
调幅波通过带通滤波器后的输出为
3.11解答：
由题3.11图得：
，，则
令，并对上式求拉普拉斯变换得：
（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
（2）当输入信号时，即，幅频特性和相频特性分别为
滤波器的输出信号为
3.12略。
3.13略。
3.14略。
第四章：
4.1解答：
4.2解答：
的周期为，的周期为，则：
的周期为1/10。
4.3解答：
已知矩形单位脉冲信号的频谱为，
又知是经以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：
余弦信号的傅里叶变换为：
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：
所以有2=
=
2==6400
则其均方根值为：
80
4.7解答：
==X2/2
则其均方根值为：
X/
4.8解答：
=0
=X2/2
4.9略。
第五章：
5.1解答：
由引用误差可得，两温度计的绝对误差分别为
两支温度计的相对误差分别为
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/10-6
1
80
160
240
320
400
理论应变/10-6
0.43
80.33
160.23
240.13
320.03
399.93
设拟合直线方程为：
由上表可得求得
则拟合直线方程为：
传感器的灵敏度为：
最大偏差
传感器的线性度为：
传感器的滞后量为：
5.3解答：
由可得
当时，
当时，
当时，
5.4解答：
幅值误差不大于，即
由此解得：
5.5解答：
（1）由解得
（2）由解得
5.6解答：
由题意可得，炉温的表达式为：
当时，
（1）
（2）
（3）
5.7解答：
由可知，该一阶系统的时间常数，幅频特性和相频特性分别为
（1）当时，，
当时，，
稳态输出信号为：
（2）不失真条件为：
=常数，=常数
本题幅值失真，相位失真，即测量结果波形失真。
（3）输出信号的幅频谱如下图所示
5.9解答：
5.10解答：
由，可得
当时，
当时，
当时，
测量结果的幅频谱如下图所示
5.11解答：
幅值误差不大于，即
令，解得，
把代入得：
5.12解答：
由幅频特性定义可知，
（1）幅频特性曲线如下图所示
（2）由解得，
对应工作频率范围为：
（3）当时，幅值误差为：
第六章略。
第七章略。
第八章略。
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