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第3章 测试系统的特性习题

3．1 欲测量C 100 左右的温度，现有C 300~0 、0.5级和C 1200 ~、1级的两支温

?为什么?

3．2 测力传感器的静态标定数据如下表所示：

注：6101-=με

试求：1)传感器的灵敏度；

2)传感器的线性度； 3)传感器的滞后量。

3．3 用一个时间常数为0.35s 的一阶测试系统，测量周期分别为5s 、1s 、2s 的正弦信号，求测量的幅值误差各是多少?

3．4 一阶测试系统受到一个阶跃输入的作用，在2s 时达到输入最大值的20%，试求： 1)测量系统的时间常数；

2)当输出达到最大值的95%时，需多长时间。

3．5 设时间常数为5s 的温度计，从C 20 的室温条件下突然输入C 80 的水中，经过15s 之后，温度计的指示值为多少度?

3．6 用温度计测量炉子的温度，已知炉温在C 540500

~之间作正弦曲线的波动，其周

期为80s ，该测量系统的时间常数τ=10s ，试求：

1)输出信号；

2)输出与输入信号之间的相位差； 3)输出与输入的滞后时间。

3．7 已知一阶测试系统，其频率响应为

j ω

j ωH +=

11)(

试求：1)测量信号t sin t sin t x 3)(+=时的输出信号；

2)分析测量结果波形有否失真。

3．8 某测力传感器(二阶测试系统)，其固有角频率s)1200(rad 2n /⨯=πω,阻尼度

707

0.=ξ，当测量信号t ωs i n t ωs i n t ωs i n t x 00053)(++=时，求输出信号(已知：

s 600r a d 20/⨯=πω)。

3．9 用压电加速度传感器(二阶测试系统)测量频率为600

300~Hz 的正弦振动信号。

已知系统的阻尼度7

0.=ξ

,当要求幅值测量误差不大于5%时，传感器的固有频率应该多大?

3．10 试说明二阶测试系统的阻尼度大多采用7

060.~

.的原因。

3．11 已知某一阶测试系统的传递函数为

s

.s H 005011)(+=

求输入信号)45100s(2010s 50)( -+=t co .t co .t x 通过该系统后的稳态响应。

3．12 测试系统实现不失真测试的条件是什么?

3．13 用一阶测试系统去测量100Hz 的正弦信号，若要求幅值误差不大于5%，该系统的时间常数应取多大?若用该时间常数的系统去测量50Hz 的正弦信号，问测得信号的幅值误差、相位差各是多少?

3．14 某仪器的静态灵敏度rad/mA

.S

240=，阻尼度22/ξ=，固有频率400=n f Hz ，

若输入电流)(4002)(mA πt sin t i =时，求输出转角)(t θ。

3．15 用固有频率120=n f Hz 传感器所做的幅频特性实验数据如下表：

1)绘出幅频特性曲线；

2)若要求幅值误差不大于3%，确定合适的工作频率范围； 3)测量90Hz 的正弦信号时，其幅值误差是多少?