机械工程测试技术基础课后答案(5页).doc
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1、-2-1 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3.5MPa时,记录笔在记录纸上的偏移量是多少?解:若不考虑负载效应,则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘,即S=90.9(nC/MPa)0.005(V/nC)20(mm/V)=9.09mm/MPa。偏移量:y=S3.5=9.093.5=31.815mm。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和5s的正弦信号,问
2、稳态响应幅值误差将是多少?解:设一阶系统,T是输入的正弦信号的周期稳态响应相对幅值误差,将已知周期代入得2-3 求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t45)通过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装置后得到的稳态响应。解:,该装置是一线性定常系统,设稳态响应为y(t),根据线性定常系统的频率保持性、比例性和叠加性得到y(t)=y01cos(10t+j1)+y02cos(100t45+j2)其中,所以稳态响应为2-5 想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量,如要求限制振幅误差在5%以内,那么时间常数应取多少?若用该系统测量50Hz正弦信号,问此时的振幅误差和
3、相角差是多少?解:设该一阶系统的频响函数为,t是时间常数则稳态响应相对幅值误差令d5%,f=100Hz,解得t523ms。如果f=50Hz,则相对幅值误差:相角差:2-9 试求传递函数分别为1.5/(3.5s + 0.5)和41wn2/(s2 + 1.4wns + wn2)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:,即静态灵敏度K1=3,即静态灵敏度K2=41因为两者串联无负载效应,所以总静态灵敏度K = K1 K2 = 3 41 = 1232-10 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z=0.14,问使用该传感器作频率为400Hz的正弦
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