传感器与测试技术李晓莹高教版课后答案

1、传感器与测试技术课后习题答案第二章 信号分析与处理1-2、求解正弦信号的绝对均值和均方根值xrms。1-3、求解指数函数(a0,t0)的频谱。1-4、求解被截断的余弦函数的傅利叶变换。x(t) 1t-tt0-11-5、求解指数衰减振荡信号的频谱。1-6、设有一时间函数f(t)及其频谱如图所示，求解信号的频谱，并画出频谱图。又问：若时其频谱将会出现什么情况？f(t)f(w)0t0w-wmwm当0m时，将会出现频率混叠现象第四章 测试系统的特性分析4-1、进行某动态压力测量时，所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nc/mpa。将它与增益为0.005v/nc的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接

2、到一台笔式记录仪上，记录仪的灵敏度为20mm/v。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5 mpa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？4-2、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，问幅值误差是多少？解： 当t=1s时，即，误差为59% 当t=2s时，误差为33% 当t=5s时，误差为8%4-3、求解周期信号通过传递函数为的装置后得到的稳态响应。解： 利用叠加原理及频率保持性解题 ， ， ， ， ， 4-4、想用一个一阶系统做100hz正弦信号的测量，如要求解限制振幅误差在5%以内，那么时间常数应取为多少？若用该系统测量50hz正弦信号，问此时的

3、振幅误差和相角差是多少？ 即 ，当，且时 此时振幅误差 4-5、求解频率响应函数为的系统对正弦输入的稳态响应的均值显示。解： 写成标准形式 对正弦波，4-6、求解传递函数分别为和的两环节串联后组成的系统的总灵敏度（不考虑负载效应）。解： ， ， 4-7、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800hz，阻尼比=0.14，问使用该传感器做频率为400 hz的正弦测试时，其幅值比a（w）和相角差（w）各为多少？当阻尼比=0.7时，幅值比a（w）和相角差（w）又有什么变化？解： 作频率为400hz的正弦力测试时 当阻尼比改为时 即阻尼比变化时，二阶振荡系统的输出副值变小，同时相位

4、角也变化剧烈，相位差变大。4-8、对一个可视为二阶系统的装置输入一单位阶跃函数后，测得其响应的第一个超调量峰值为1.5(m)，振荡周期为6.23s(td)，设已知该装置的静态增益为3(k)，求解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： 最大超调量 即 且 系统的传递函数 该装置在无阻尼固有频率处的频率响应由 为有阻尼固有频率 ， 4-9、求解h(t)的自相关函数。4-10、求解信号的自相关函数。x(t)4-11、求解方波和正弦波的胡相关函数。1t0-1ty(t)01t-1第五章 电阻应变式传感器5-1、以阻值r=120、灵敏度sg=2的电阻丝应变片与阻值为120的固定电阻组成

5、电桥，供桥电压为2v，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2和2000时，分别求解出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。解 ：由=2m时，单臂， 双臂， =2000m时，单臂，双臂， 根据电桥的灵敏度，双臂的灵敏度比单臂的提高一倍。5-2、用电阻应变片接成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为。如果电桥激励电压，求解此电桥的输出信号频谱。5-3、已知信号，其中fc=10khz，f=500hz。求解f(t)与x(t)的频谱。 5-4、一电容测微仪，其传感器的圆形极板半径r=4mm，工作初始间隙=0.3mm，问：（1）工作时，如果传感器与工作的间隙变化量=2m时，电容变化量是多少？（2）如果测量电路的灵敏度s1=100mv/p