燕山大学测试技术部分习题解答

PAGEPAGE1测试技术部分书后习题及参考答案第一章观察生活和实验室设备，各举出3个以上动态信号和静态信号的例子。结合专业，指出3个以上生产和科研中需要测量的非电物理量。动态测试系统都需要进行静态标定吗？什么样的动态测试系统需要进行静态标定？静态标定结果的常用表示形式是什么。不一定。可做静态测量的动态测试系统。测试系统的定度曲线，也称静特性曲线。最常用的误差表达有哪些，同时给出他们的数学表达式及表达式中参数的名称。解答：绝对误差（1.1）式中——测量的绝对误差——测量所得值Q——被测量的真值相对误差最大引用误差（1.3）式中——仪表在量程范围内可能出现的最大绝对误差Ym——该测量仪器的量程0.1级仪表的最大引用误差是多少。0.1%通过标定获得的某测试系统输入x、输出y值序列如下表所示，试用最小二乘法确定该系统的形式的静特性曲线（定度曲线）。输入x02468输出y-022.94.16.07.9解：第二章指出下列函数是周期性还是非周期性的。若是周期性的，求其周期。(1)答案：是，基频，周期(2)；答案：是，基频，周期(3)；答案：不是(4)；答案：不是求信号的傅里叶变换。解：用时移特性求的傅里叶变换。提示：将该函数看成与时移了的矩形型窗函数相乘，再利用卷积定理。解：令，有求阶跃信号的傅里叶变换。提示：。解：，用积分定理得已知任意瞬变非周期信号的傅立叶变换为,求的傅立叶变换。解：计算(1) 答案： (2) 答案：(3) 答案：(4) 答案：(5) 答案： (6) 答案：(7) 答案： (8) 答案：(9) 答案：已知的傅里叶变换为求。答案：（）求的傅里叶变换。答案：求的傅里叶变换。答案：解法（1）先用时移特性，后用尺度改变：解法（2）先用尺度改变，后用时移特性：求的傅里叶变换。答案：求的傅里叶变换。答案：求的傅里叶变换。答案：求的傅里叶变换。（此题不要求）答案：先求满足的利用对称性，左右交换位置，之后左边，右边求傅里叶变换的原函数。（此题不要求）答案：用频移特性，得已知的傅里叶变换为，给定信号，求证其中，和为常数。提示：对用卷积定理，脉冲函数的采样性质。（此题不要求）答案：（1）注意与共轭，即是的偶函数，是的奇函数，所以，，上式变为（2）将式（2）的结果与式（1）结果对照，可以看出上式右侧是的傅里叶变换，原题得证。第三章已知一阶测试系统，其频响函数为试求测量信号时系统的输出。解：，当时，，；当时，。系统的输出为某一测力传感器，已知其动态参数为固有频率；阻尼率，幅频、相频特性为试求，当测量信号时，传感器输出信号各谐波的幅值和相位，。解：若输出用正弦函数的代数和表示，则其各谐波的幅值和相位如下表所示输出谐波频率输出谐波输出谐波相位（Rad）（Rad），（Rad）第五章习题与答案必须学会电阻电桥测量的全部内容。即给定载荷（单一载荷或载荷组合）条件下，仅测量其中某一载荷引起的应变。包括布片，接桥，所求应变的表达式，桥壁系数，判断能否消除温度的影响（是否进行了电路温度补偿）1.以阻值R=120Ω、灵敏度S=2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2和2000时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。解：，，(a)单臂测量：。当时，；当时，；电桥灵敏度。(b)双臂测量：，当时，；当时，，电桥灵敏度。2.有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作桥臂上增加应变片数以提高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度？为什么？1）半桥双臂各串联一片。2）半桥双臂各并联一片。解：(a)桥臂两片串联：相对电阻增量；桥臂两片并联：相对电阻增量。桥臂用两片串、并联的相对电阻增量与单片桥臂相同，因此不能提高灵敏度。3.为什么在动态应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？答：由于线间分布电容的存在，交流电桥平衡必须包括电容平衡。4.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(t)=Acos10t+Bcos100t。如果电桥激励电压u0=Esin10000t，试求此电桥的输出信