测试技术每章重点作业答案.docx

测试技术每章重点作业答案.docx

《测试技术每章重点作业答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测试技术每章重点作业答案.docx（6页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

测试技术每章重点作业答案

2.2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，5s的正弦信号，问幅值误差将是多少？

2.3求周期信号

，

通过传递函数为

的装置后所得到的稳态响应。

解：

利用叠加原理及频率保持性解题

2.5想用一个一阶系统作100Hz正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，则时间常数应取多少？

若用该系统测试50Hz正弦信号，问此时的振幅误差和相角差是多少？

解：

由振幅误差

∴

即

，

，

当

，且

时

∴此时振幅误差

3-7一个电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm，工作初始间隙δ=0.3mm，

空气介质。

问：

1）工作时，如果传感器与工件的间隙变化量

时，电容变化量是多少？

2）如果测量电路的灵敏度

，读数仪表的灵敏度

，在

时，读数仪表的指示值变化多少格？

解：

1）

因为

所以

2）如果测量电路的灵敏度

，读数仪表的灵敏度

，在

时，读数仪表的指示值变化

3-11一压电式压力传感器的灵敏度S=90pC/MPa，把它和一台灵敏度调到0.005V/pC的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一灵敏度已调到20mm/V的光线示波器上记录，试绘出这个测试系统的框图，并计算其总的灵敏度。

解：

框图如下

压力传感器

电荷放大器

光线示波器

压力P

各装置串联，如果忽略负载效应，则总灵敏度S等于各装置灵敏度相乘，即

S=x/P=900.00520=9mm/MPa。

3-13何谓霍尔效应？

其物理本质是什么？

用霍尔元件可测哪些物理量？

解答：

霍尔（Hall）效应：

金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过薄片时，则在垂直于电流和磁场方向的两侧面上将产生电位差，这种现象称为霍尔效应，产生的电位差称为霍尔电势。

霍尔效应产生的机理（物理本质）：

在磁场中运动的电荷受到磁场力FL（称为洛仑兹力）作用，而向垂直于磁场和运动方向的方向移动，在两侧面产生正、负电荷积累。

应用举例：

电流的测量，位移测量，磁感应强度测量，力测量；计数装置，转速测量（如计程表等），流量测量，位置检测与控制，电子点火器，制做霍尔电机—无刷电机等。

3-21选用传感器的基本原则是什么？

试举一例说明。

解答：

灵敏度、响应特性、线性范围、可靠性、精确度、测量方法、体积、重量、价格等各方面综合考虑。

4-1以阻值R＝120Ω、灵敏度Sg=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2με和2000με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：

由

ε=2时，

单臂，

双臂，

ε=2000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。

4-10已知某RC低通滤波器，R=1000Ω,C=1μF,

1）确定各函数式H（s）,H（ω）,A（ω）,φ（ω）

2）当输入信号ui=10sin1000t时，求输出信号uo。

解：

1）

2）当输入信号ui=10sin1000t时，ω=1000

4-11已知低通滤波器的频率响应函数

式中τ=0.05s,当输入信号x（t）=0.5cos（10t）+0.2cos（100t-45o）时，求输出y（t）,并比较y（t）与x（t）的幅值与相位有何区别。

解：

利用叠加原理及频率保持性解题