测试技术与仪器大作业指导书

1、测试技术和仪器大作业指导书邵东向王玉魁编哈尔滨工业大学2009年8月题目一 信号的分析和系统特性题目：写出下列信号中的一种信号的数学表达通式，求取其信号的幅频谱图（单边谱和双边谱）和相频谱图，若将此信号输入给特性为传递函数为H （s）的系统，试讨论信号参数的取值，使得输出信号的失真小。（1） 要求学生利用第1章所学知识，求解信号的幅频谱和相频谱，并画图表示出来。（2） 分析其频率成分分布情况。教师可以设定信号周期To及幅值A，每个学生的取 值不同，避免重复。（3） 利用第2章所学内容，画出表中所给出的系统H（s）的伯德图，教师设定时间常数或阻尼比 和固有频率-.n的取值，每个同学取值不同，避免

2、重复。（4）对比2、3图分析将2所分析的信号作为输入 x（t），输入给3所分析的系统H（S），求解其输出y（t）的表达式，并且讨论信号的失真情况（幅值失真和相位失真）若想减小失 真，应如何调整系统 H（s）的参数。题目二 传感器综合运用题目：如图所示的工件，根据图中所示测量要求，选用适合的传感器，设计相应的测量方案。（选其一）20o ± 0.1o）。2）工件如图所示，要求测量出工件的刚度值， 在力F的作用下头部将产生偏角 二（约3度）。 力的大小为300N，选择力传感器，及位移传感器，设计测量方案。作业提示：高精度的角度测量比较难，可以转换为线位移测量。3）工件如图所示，要求测量出工

3、件的刚度值，在力F的作用下球头部将向下变形，力的大小不应超过500N，球头位移量约200微米。刚度测量结果要满足1%的精度要求。40F4）如图所示工件，在生产线的30°滑道上自上而下滑落, 并且计数。图中4mm尺寸公差带为10 ym。要求在滑动过程中检测工件厚度,5）如图所示工件，圆柱体表面四周分布8个孔，尺寸6 ± 0.005为两孔形成的薄壁厚度 0.4± 0.003的中心到底面的距离，4个方向共有8个尺寸，要求测量这8个尺寸。6）如图所示工件为一个箱体，体积较大，不适合于搬动，箱体上有法兰盘需要和外管路连 接，连接后需要密封，A处为密封用的环槽，槽内放置o形密

4、封圈，现在要现场测量密封槽的深度尺寸8mm，要求在圆周方向上深度一致性公差在0.1mm之内。7 ）如图所示工件工件厚度 60mm，现在需要测量图示所标注的平行度，设计测量方案。AT）18）如图所示工件，测量图示的垂直度,设计测量方案。作业要求(1) 学生选题可以多人选一题，但是要求独立完成作业内容。同一测量对象，可以有 多种测量方法，可以用不同传感器。(2) 根据被测物理量选用适合的传感器系列；例如尺寸量测量传感器，电阻应变式传感器，电感式传感器，电容传感器，磁电传感器、CCD图像传感器等等。(3) 分析所给任务的测量精度，并根据精度指标初选适合该精度的传感器系列；测量精度一般根据被测量的公差带利用的是误差不等式来确定，例如公差带达到10 ym时测量精度一般应达到公差带的1/5，即小于2 m。满足此精度的传感器有电阻应变式传感器，电感式传感器等，但考虑精度的同时还要考虑量程等其它方面的因素，参考第3章传感器的选用原则一节。(4) 测量方法是确定成败的，好的测量方法可以充分发挥传感器的性能