傳感器與測試技術(shù)李曉瑩高教版課后答案

1、傳感器與測試技術(shù)課后習(xí)題答案第二章 信號分析與處理1-2、求解正弦信號的絕對均值和均方根值xrms。1-3、求解指數(shù)函數(shù)(a>0,t>0)的頻譜。1-4、求解被截?cái)嗟挠嘞液瘮?shù)的傅利葉變換。x(t) 1t-tt0-11-5、求解指數(shù)衰減振蕩信號的頻譜。1-6、設(shè)有一時間函數(shù)f(t)及其頻譜如圖所示，求解信號的頻譜，并畫出頻譜圖。又問：若時其頻譜將會出現(xiàn)什么情況？f(t)f(w)0t0w-wmwm當(dāng)0<m時，將會出現(xiàn)頻率混疊現(xiàn)象第四章 測試系統(tǒng)的特性分析4-1、進(jìn)行某動態(tài)壓力測量時，所采用的壓電式力傳感器的靈敏度為90.9nc/mpa。將它與增益為0.005v/nc的電荷放大器相

2、連，而電荷放大器的輸出接到一臺筆式記錄儀上，記錄儀的靈敏度為20mm/v。試計(jì)算這個測量系統(tǒng)的總靈敏度。當(dāng)壓力變化為3.5 mpa時，記錄筆在記錄紙上的偏移量是多少？4-2、用一個時間常數(shù)為0.35s的一階裝置去測量周期分別為1s、2s和5s的正弦信號，問幅值誤差是多少？解： 當(dāng)t=1s時，即，誤差為59% 當(dāng)t=2s時，誤差為33% 當(dāng)t=5s時，誤差為8%4-3、求解周期信號通過傳遞函數(shù)為的裝置后得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。解： 利用疊加原理及頻率保持性解題 ， ， ， ， ， 4-4、想用一個一階系統(tǒng)做100hz正弦信號的測量，如要求解限制振幅誤差在5%以內(nèi)，那么時間常數(shù)應(yīng)取為多少？若用該系統(tǒng)測量5

3、0hz正弦信號，問此時的振幅誤差和相角差是多少？ 即 ，當(dāng)，且時 此時振幅誤差 4-5、求解頻率響應(yīng)函數(shù)為的系統(tǒng)對正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的均值顯示。解： 寫成標(biāo)準(zhǔn)形式 對正弦波，4-6、求解傳遞函數(shù)分別為和的兩環(huán)節(jié)串聯(lián)后組成的系統(tǒng)的總靈敏度（不考慮負(fù)載效應(yīng)）。解： ， ， 4-7、設(shè)某力傳感器可作為二階振蕩系統(tǒng)處理。已知傳感器的固有頻率為800hz，阻尼比=0.14，問使用該傳感器做頻率為400 hz的正弦測試時，其幅值比a（w）和相角差（w）各為多少？當(dāng)阻尼比=0.7時，幅值比a（w）和相角差（w）又有什么變化？解： 作頻率為400hz的正弦力測試時 當(dāng)阻尼比改為時 即阻尼比變化時，二階振蕩系統(tǒng)

4、的輸出副值變小，同時相位角也變化劇烈，相位差變大。4-8、對一個可視為二階系統(tǒng)的裝置輸入一單位階躍函數(shù)后，測得其響應(yīng)的第一個超調(diào)量峰值為1.5(m)，振蕩周期為6.23s(td)，設(shè)已知該裝置的靜態(tài)增益為3(k)，求解該裝置的傳遞函數(shù)和該裝置在無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)。解： 最大超調(diào)量 即 且 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 該裝置在無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)由 為有阻尼固有頻率 ， 4-9、求解h(t)的自相關(guān)函數(shù)。4-10、求解信號的自相關(guān)函數(shù)。x(t)4-11、求解方波和正弦波的胡相關(guān)函數(shù)。1t0-1ty(t)01t-1第五章 電阻應(yīng)變式傳感器5-1、以阻值r=120、靈敏度sg=2的電阻絲應(yīng)變片與阻

5、值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為2v，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，分別求解出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的電橋靈敏度。解 ：由=2m時，單臂， 雙臂， =2000m時，單臂，雙臂， 根據(jù)電橋的靈敏度，雙臂的靈敏度比單臂的提高一倍。5-2、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。如果電橋激勵電壓，求解此電橋的輸出信號頻譜。5-3、已知信號，其中fc=10khz，f=500hz。求解f(t)與x(t)的頻譜。 5-4、一電容測微儀，其傳感器的圓形極板半徑r=4mm，工作初始間隙=0.3mm，問：（1）工作時，如果傳感器與工作的間隙變化量=±2m時，電容變化量是多少？（2）如果測量電路的靈敏度s1=100mv/pf，讀數(shù)儀