机械工程测试技术课后题答案清华出版韩建海主编

《机械工程测试技术》习题答案

第一章：略。 第二章： 2.1略。 2.2略。

2.3 解答：因为 53

104

10102010510

F E EA σ

ε--====⨯⨯⨯ R S R ε∆= 所以 3

2101200.24R S R ε-∆==⨯⨯=Ω 2.4 解答：由于线性电位器空载时满足：

CB CB AB R U x

AB R U

==，即

CB CB 150mm 30k 12V R U x ==Ω CB O AB 2212V 8V 33150mm

R x x

U U U U U R AB =

-=-=⨯- （1）当O 0V U =时，100mm x =

（2）当10~140mm x =时，O 7.2V ~3.2V U =-

2.5 解答：（1）12663

26

08.8510 3.14410(110) 4.9410pF 0.310

A C εδδ-----⨯⨯⨯⨯∆≈∆=⨯±⨯=±⨯⨯ （2）31264.94101005 2.5/m 10

C S S S μδ--∆⨯==⨯⨯≈∆格 （3）3

12 4.94101005 2.5n S C S S δ-=⨯∆=∆⨯⨯=±⨯⨯⨯=±格 2.6 解答：

因为 12Z Z Z ==

，85.32Z =

=≈Ω

所以 12o 12410()0.23V 42285.32

Z Z u u Z u Z Z Z ∆∆∆=

-==⨯≈ 2.7解答： q x o f f 1000.5

50mV 1000

S a q u C C ⨯≈-

=-=-= 2.8 解答：由输出波形图可知，输出信号频率15

150Hz 0.1

f =

= 旋转轴的转速为：6060150

750r/min 12

f n Z ⨯=

== 2.10 解答：晚上无光照时，流过光敏二极管D1V 的电流很小，A 点为低电位，晶体管1V 截

止、2V 导通，继电器K 线圈通电，常开触点1K 吸合，路灯点亮。

白天有光照时，流过光敏二极管D1V 的电流增大，A 点电位升高，晶体管1V 导通、2V 截止，继电器K 线圈断电，常开触点1K 断开，路灯熄灭。

D2V 为继电器K 提供放电回路，保护晶体管V 2。 第三章： 3.1略。

3.2 解答：设运放反相输入端电势为Ua ，R3左边电势为Uo ，右端电势为Ut 则有

综上 由于

12435R R R R R ===+，且53R R >>，则运算放大器A 输出电压为

3.3 解答：设计的I/V 转换电路如下图所示（答案不是唯一的）

o

2

b

U 4

R 3R A

Δ

∞

i

1

R i u

由图可知：i 1u iR =，22o i b 33

(1)R R

u u U R R =+

- 取1250R =Ω，则4~20mA i =，对应i 1~5V u =，o 0~10V u =，即

22b 3322

b 33(1)10(1)510

R R U R R R R U R R ⎧+⨯-=⎪⎪

⎨

⎪+⨯-=⎪⎩

解得：233

2

R R =，b 5V 3U =，取320k R =Ω，则230k R =Ω，423//12k R R R ==Ω

3.4略。

3.5解答：（1）由题3.5图可知，为了测量拉力P ，电桥应满足相加特性，接桥如下图所示

（2）电桥输出电压为：o 13241324()()44

U U

U R R R R S R εεεε=

∆-∆+∆-∆=-+- 由于12500εεμε==，3410.3500150εενεμε==-=-⨯=-

则6o 12

(1)2(10.3)50010 1.3mV 22

U U S νε-=

+=⨯⨯+⨯⨯=

3.6 解答：为了实现一次性贴片，测量弯矩M 和测量轴向力P 布片相同，如下图所示

（1）欲测量弯矩M 接桥如下图所示

（2）欲测量轴向力P 接桥如下图所示

3.7 解答：由题3.7图可知，并联a R 、b R 和c R 时产生的电阻变化量分别为

6

a a 6

12010//1200.014412010R R R R ⨯∆=-=-≈+ 5

b b 5

120510//1200.028*******

R R R R ⨯⨯∆=-=-≈+⨯

5

c c 5

12010//1200.14412010

R R R R ⨯∆=-=-≈+ 因为

R

S R

ε∆=，所以并联a R 、b R 和c R 时产生的应变分别为 a a 0.0144602120R SR εμε∆===⨯

b b 0.028********R SR εμε∆===⨯

c c 0.1446002120R SR εμε

∆===⨯ 3.8略。

3.9解答：m c ()(10030cos220cos6)cos2x t f t f t f t πππΩΩ=++

c c c c c 100cos215cos2()15cos2()10cos2(3)10cos2(3)f t f f t f f t f f t f f t

πππππΩΩΩΩ=+++-+++- m ()x t 所包含的各频率分量及幅值分别为

3.10 解答：m 11

()(1cos )cos100cos100cos101cos9922

x t t t t t t =+=+

+ 带通滤波器的幅频特性为：

()A ω=

=

带通滤波器的相频特性为：()arctan(2100)arctan(100)f ϕωπω=--=-- 当100ω=时，()1A ω=，()0ϕω= 当101ω=时，()

A ω=

，()4π

ϕω=-

当99ω=时，()

A ω=

()4π

ϕω=

调幅波通过带通滤波器后的输出为

()cos100cos(101))4444

y t t t t ππ=+

-++ 3.11 解答：由题3.11图得：i o ()()u t iR u t =+，o ()

du t i C

dt

=，则 o i o ()

()()du t u t RC

u t dt

=+