测试技术课后习题

1、考试题型n 判断题（判断题（10个，个，10分）分）n 选择题（选择题（10个，个，20分）分）n 问答分析题（问答分析题（4个，个，30分）分）n 计算题（计算题（4个，个，40分）分） 第第16周周二晚上周周二晚上 u A2-305，A2-304u A2-205，A2-204友情提醒：友情提醒：请自备计算器请自备计算器系统特性的关系图微分运动方程微分运动方程为时间常数为时间常数若初始条件为零，传递函数为若初始条件为零，传递函数为( )( )( )ooidu tRCu tu tdtoiU (s)1G(s)U (s)s1 RC典型一阶系统( )sinix tAt( )sin()ox tBt线性

2、定常系统线性定常系统频率保持特性频率保持特性稳态输出稳态输出频率响应系统对正弦输入信号的稳态响应。系统对正弦输入信号的稳态响应。( )BAA( )()G j u 相频特性相频特性u 幅频特性幅频特性n 输入信号输入信号n 稳态输出稳态输出( )siniX sAt( )( )sin()oXsAAt( )( ) 100%( )1( ) 100%XYXAu 幅值误差幅值误差 进行某动态压力测量时，所采用的压力式力传感器进行某动态压力测量时，所采用的压力式力传感器的灵敏度为的灵敏度为90.9nC/Mpa，将它与增益为，将它与增益为0.005V/nC的电荷放大的电荷放大器相连，而电荷放大器的输出接到一台

3、笔试记录仪上，记录仪器相连，而电荷放大器的输出接到一台笔试记录仪上，记录仪的灵敏度为的灵敏度为20mm/V。试计算这个测试系统的总灵敏度。当压。试计算这个测试系统的总灵敏度。当压力变化为力变化为3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？123 90.90.005209.09SSSSnCVmmmmMPanCVMPa 例例解：解：（1）求解串联系统的灵敏度）求解串联系统的灵敏度（2）求偏移量）求偏移量 9.093.531.815lSpmmMpammMPa 求周期信号求周期信号 通过传通过传递函数为递函数为 的装置后得到的稳态响应？的装置后得到的稳态响应？(

4、 )1/(0.0051)H ss 例例解：解：利用利用叠加原理及频率保持性叠加原理及频率保持性解题解题 12( )0.5cos100.5sin(1090 )( )0.2cos(10045 )0.2sin(10045 )x tttx ttt( )0.5cos100.2cos(10045 )x ttt 211A arctan 110/ ,0.005rad ss 2100/ ,0.005rad ss 111,2.86A 220.89,26.57A 11 0.5sin(10902.86 )0.5sin(1087.14 )ytt 20.89 0.2sin(1004526.57 )0.178sin(100

5、4518.43 )ytt120.5sin(1087.14 )0.178sin(1004518.43 )yyytt1( )A 一阶系统的幅频特性和相频特性为一阶系统的幅频特性和相频特性为21()1Aarctan() 例例 用一个一阶系统作用一个一阶系统作100Hz正弦信号测量。如果要求正弦信号测量。如果要求限制振幅误差在限制振幅误差在5%以内，则时间常数应取多少？以内，则时间常数应取多少？u 解：测试系统对某一信号测量后的幅值误差为解：测试系统对某一信号测量后的幅值误差为5%0.051( )0.05A2110.05122110.1080.95 4110.1080.1085.23 1022100s

6、f当当即要求即要求时时有有 有一电阻应变片灵敏度有一电阻应变片灵敏度Sg=2，R=120，设工作时，设工作时其应变为其应变为1000，问，问R=？试求：？试求：1）无应变时电流表示值；）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值。有应变时电流表示值。 例例解：解：（1）无应变时）无应变时dRSR6120 2 1000 100.24dRR S 1.50.012481200.24UiARR1.50.0125120UiAR（2）有应变时）有应变时 应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径D10cm，材料弹性模量，材料弹性模量E205109N/m2，用它称，用它

7、称50t重物体，重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏系数若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏系数K5，R100，问电阻变化多少？重力加速度问电阻变化多少？重力加速度 例例,FEA342950 10103.1 100.1205 102FAE4100 3.1 1050.155dRR S因为因为 所以所以 解：解：2g10m/s 一个电容测微仪其传感器的圆形极板半径一个电容测微仪其传感器的圆形极板半径r=4mm，工作初始间隙工作初始间隙=0.3mm，问：，问：1）工作时，如果传感器与工件的）工作时，如果传感器与工件的间隙变化量间隙变化量=1m时，电容变化量是多少？时，电容变化量是多少？2）如果测量）

8、如果测量电路的灵敏度电路的灵敏度S1=100mV/pF，读数仪表的灵敏度，读数仪表的灵敏度S2=5格格/mV，在在=1m1m时，读数仪表的指示值变化多少格？时，读数仪表的指示值变化多少格？202rCd 例例122615231 8.85 100.0041 104.94100.3 10CF 解：解：极距变化型电容传感器电容的变化量极距变化型电容传感器电容的变化量123110,4.94 10FpFCpF 34.94 1010052.47mVpFpFmV格格仪表的指示值变化为仪表的指示值变化为 灵敏度？灵敏度？20AddCS 以阻值以阻值R=120、灵敏度、灵敏度Sg=2的电阻丝应变片与阻值的电阻丝应

9、变片与阻值为为120的固定电阻组成电桥，供桥电压为的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为为无穷大，当应变片的应变为2和和2000时，分别求单臂、双时，分别求单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。 例例解：解：单臂电桥的输出电压单臂电桥的输出电压662 2 1036 10222oiiRSuuuVR 662 2 1033 10444oiiRSuuuVR 1）当应变片的应变为）当应变片的应变为2双臂电桥的输出电压双臂电桥的输出电压 例例 已知某已知某RC低通滤波器，低通滤波器，R=1k，C=1F。问。问1）确）确定各函数式定各函数式H(s)、H()、A()和和()。2）当输入信号）当输入信号ui=10sin1000t，求输出信号，求输出信号uo，并比较其幅值及相位关系。，并比较其幅值及相位关系。解：解：ooiduRCuudtRC 11H ss 11Hj 211A arctan 电路的微分方程为电路的微分方程为频率特性函数频率特性函数令令傅里叶变换，可得传递函数傅里叶变换，可得传递函数n