机械工程测试技术答案韩建海版

机械工程测试技术习题及解答答案

《机械工程测试技术》习题与题解第二章习题解答2-1．什么是信号？信号处理的目的是什么？2-2．信号分类的方法有哪些？2-3．求正弦信号()t A t x ωsin =的均方值2x ψ。

解：()24sin 4222cos 12sin 2sin 11222022022022022A T T A T dtt A T tdt A T dtt A T dt t x T T T T T x =⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-====⎰⎰⎰⎰ωωωωωψ 也可先求概率密度函数：221)(xA t p -=π则：⎰∞∞-==2)(222A dx x p x xψ。

2-4．求正弦信号())sin(ϕω+=t A t x 的概率密度函数p(x)。

解： 2221)(111,arcsin xA Ax A dx dt Ax t -=-=-=ωωϕω代入概率密度函数公式得：22222200122221lim 1lim)(xA x A x A T T dt dx T t x x p x x -=-=-=⋅=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∆∆=∑→∆→∆πωπωω 2-5．求如下图所示周期性方波的复指数形式的幅值谱和相位谱txT 1-T 1T-T解在x(t)的一个周期中可表示为⎩⎨⎧<<≤=21)(11T t T T t t x该信号基本周期为T ，基频ω0=2π/T ，对信号进行傅里叶复指数展开。

由于x (t )关于t =0对称，我们可以方便地选取-T /2≤t ≤T /2作为计算区间。

计算各傅里叶序列系数c n 当n =0时，常值分量c 0：T T dt T a c T T 1002111===⎰- 当n ≠0时，110110011T T t jn T T tjn n eTjn dt eTc -----==⎰ωωω最后可得⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-j e e T n c t jn t jn n 22000ωωω注意上式中的括号中的项即sin (n ω0 T 1)的欧拉公式展开，因此，傅里叶序列系数c n 可表示为0)(sin 2)sin(210010≠==n T n c TT n T n c n ，ωπωω其幅值谱为：)(sin 211T n c TT c o n ω=，相位谱为：ππϕ-=,,0n 。

机械工程测试技术习题集(含答案).doc

一、计算题1. 求如下图所示周期性方波的复指数形式的幅值谱和相位谱2. 求所示信号的频谱)5.2()5.2(21)(21-+-=t x t x t x式中x 1(t ), x 2(t )是所示矩形脉冲。

txT 1-T 1T-T)(t x )(1t x t tt )(2t x3. 余弦偏置调制信号t f t f t x z m ππ2cos )2cos 1()(0+=的频谱。

4. 已知信号x(t)=5sin10t+5cos(100t-π/4)+4sin(200t+π/6)，通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的测试系统，试确定输出信号的频率成分并绘出输出信号的幅值谱。

5. 一阶温度传感器，其时间常数τ=3.5 (s)，试求：将其快速放入某液体中测得温度误差在2％范围内所需的近似时间。

6. 有一金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R =120Ω，设工作时其应变为1200με，问ΔR 是多少？若将此应变片与2V 直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？。

7. 用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s 和5s ，问幅值误差是多少？8. 已知低通滤波器的频率特性为)21(1)(τπf j f H +=，式中τ= 0.05s,当输入信号)45100cos(2.010cos 5.0)(ο-+=t t t x 时，求其输出)(t y ,并比较)(t y 与)(t x 的幅值与相位有何区别。

9. 进行某次动态压力测量时，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 。

机械工程测试技术课后答案

思考题与习题0-1 举例说明什么是测试？答：⑴测试的例子:为了确定一端固定的悬臂梁的的固有频率，可以采用锤击法对梁尽享激振，在利用压力传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。

⑵结论：由本例可知，测试是指确定被测对象悬臂梁固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段—激振。

拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息过程。

0-2以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要组成部分的作用。

答:⑴:测试系统的方框图如图0—1所示。

⑵：各部分的作用如下.传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件;信号调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式;信号处理环节可对来自信号调理环节的信号,进行各种运算.滤波和分析；信号显示、记录环节将来至信号处理环节的信号显示或存储；模数转换和数模转换是进行模拟信号与数字信号的相互转换,以便于用计算机处理。

0—3 针对工程测试技术课程的特点，思考如何学习该门课程？答:本课程具有很强的实践性，只有在学习过程中密切联系实际，加强实验，注意物理概念，才能真正掌握有关知识。

在教学环节中安排与本课程相关的必要的实验及习题,学习中学生必须主动积极的参加实验及完成相应的习题才能受到应有的实验能力的训练，才能在潜移默化中获得关于动态测试工作的比较完整的概念，也只有这样，才能初步具有处理实际测试工作的能力。

思考题与习题1-1信号的分哪几类以及特点是什么?⑴、按信号随时间的变化规律分为确定性信号和分确定性信号，确定信号分为周期信号（包括谐波信号和一般周期信号）和非周期信号（准周期信号和以便非周期信号）；非确定性信号包括平稳随机信号（包括各态历经信号和非各态历经信号）和非平稳随机信号.⑵、按信号幅值随时间变化的连续性分类，信号包括连续信号和离散信号，其中连续信号包括模拟信号和一般模拟信号，离散信号包括一般离散信号和数字信号.⑶、按信号的能量特征分类，信号包括能量有限信号和功率有限信号。

机械工程测试技术基础课后答案全集

机械工程测试技术基础(第三版)课后答案全集(总29页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--机械工程测试技术基础习题解答第一章信号的分类与描述1-1 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|c n |–ω和φn –ω图，并与表1-1对比。

解答：在一个周期的表达式为00 (0)2() (0)2T A t x t T A t ⎧--≤<⎪⎪=⎨⎪≤<⎪⎩.积分区间取（-T/2，T/2）000000002202002111()d =d +d =(cos -1) (=0, 1, 2, 3, )T T jn tjn tjn t T T n c x t et Aet Ae tT T T Ajn n n ωωωππ-----=-±±±⎰⎰⎰所以复指数函数形式的傅里叶级数为001()(1cos )jn tjn t n n n Ax t c ejn e n∞∞=-∞=-∞==--∑∑ωωππ，=0, 1, 2, 3, n ±±±。

(1cos ) (=0, 1, 2, 3, )0nI nR A c n n n c ⎧=--⎪±±±⎨⎪=⎩ππ图1-4 周期方波信号波形图21,3,,(1cos)00,2,4,6, nAnAc n nnn⎧=±±±⎪==-=⎨⎪=±±±⎩πππ1,3,5,2arctan1,3,5,200,2,4,6,nInnRπncπφncn⎧-=+++⎪⎪⎪===---⎨⎪=±±±⎪⎪⎩没有偶次谐波。

其频谱图如下图所示。

1-2 求正弦信号()sinx t xωt=的绝对均值xμ和均方根值rmsx。

解答：000022000002242 11()d sin d sin d cosT TT Txx x x x μx t t xωt tωt tωt T T T TωTωπ====-==⎰⎰⎰rmsx====1-3 求指数函数()(0,0)atx t Ae a t-=>≥的频谱。

机械工程测试技术习题课后题解答

机械工程测试技术习题课后题解答(总17页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1 求周期方波的傅立叶级数（复指数函数形式），画出|cn|-和-图。

(1)方波的时域描述为：(2) 从而：2 . 求正弦信号的绝对均值和均方根值。

(1)(2)3.求符号函数和单位阶跃函数的频谱解：(1)因为不满足绝对可积条件，因此，可以把符合函数看作为双边指数衰减函数：其傅里叶变换为：(2)阶跃函数：4. 求被截断的余弦函数的傅里叶变换。

解： (1)被截断的余弦函数可以看成为：余弦函数与矩形窗的点积，即：(2)根据卷积定理，其傅里叶变换为：5.设有一时间函数f(t)及其频谱如图所示。

现乘以余弦函数cos0t（0>m）。

在这个关系中函数f(t)称为调制信号，余弦函数cos0t称为载波。

试求调幅信号的f(t)cos0t傅氏变换，并绘制其频谱示意图。

又：若0<m将会出现什么情况解：(1)令(2) 根据傅氏变换的频移性质，有：频谱示意图如下：(3) 当0<m时，由图可见，出现混叠，不能通过滤波的方法提取出原信号f(t)的频谱。

6.求被截断的余弦函数的傅立叶变换。

解：方法一：方法二： (1)其中为矩形窗函数，其频谱为：(2)根据傅氏变换的频移性质，有：第二章4. 求指数衰减函数的频谱函数，（）。

并定性画出信号及其频谱图形。

解：（1）求单边指数函数的傅里叶变换及频谱（2）求余弦振荡信号的频谱。

利用函数的卷积特性,可求出信号的频谱为其幅值频谱为a a`b b`c c`题图信号及其频谱图注：本题可以用定义求，也可以用傅立叶变换的频移特性求解。

5 一线性系统，其传递函数为，当输入信号为时，求：（1）；（2）；（3）；（4）。

解：(1) 线性系统的输入、输出关系为：已知，则由此可得：(2) 求有两种方法。

其一是利用的傅立叶逆变换；其二是先求出，再求，其三是直接利用公式求。

(完整版)-机械工程测试技术_课后习题及答案(全)

机械工程测试技术基础习题解答教材：机械工程测试技术基础，熊诗波黄长艺主编，机械工业出版社，2006年9月第3版第二次印刷。

绪论0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。

解答：教材P4~5，二、法定计量单位。

0-2 如何保证量值的准确和一致？解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。

3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。

0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？解答：（教材P8~10，八、测量误差）0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。

①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm 2 解答： ①-667.810/1.01825447.6601682/10±⨯≈±②60.00003/25.04894 1.197655/10±≈±③0.026/5.482 4.743±≈‰ 0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。

(2)要点：见教材P11。

0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V 的1.5级电压表分别测量25V 电压，请问哪一个测量准确度高？解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而引用误差=绝对误差/引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。

机械工程测试技术_课后习题及答案

机械工程测试技术课后习题及答案第一章传感器及检测系统的基本概念1、检测系统由哪几部分组成？说明各部分的作用2、怎样选择仪表的量程大小？3、测量误差可以分为哪几类？引起各类误差的原因是什么？4、传感器按照被测物理量来分，可以分为哪几种？5、某电路中的电流为10A，用甲乙两块电流表同时测量，甲表读数为10.8A，乙表读数为9.5A，请计算两次测量的绝对误差和相对误差。

6、用1.0级量限100V的电压表甲，0.5级量限250V的电压表乙分别测量某电压，读数皆为80V，试比较两次测量结果的准确度。

7、有三台测温仪表，量程均为0～800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理？解答：1、一个完整的工程检测系统包括：传感器、信号调理电路、信号处理电路和显示记录部分。

各部分作用：传感器——感受被测量，并将其转换为电信号；信号调理电路——将传感器输出信号进行放大和转换；信号处理电路——对电信号进行计算和分析；显示记录部分——显示记录测试结果。

2、应根据被测量的大小，兼顾仪表的准确度等级和量程，使其工作在不小于满度值2/3以上的区域。

3、测量误差可以分为：系统误差、随机误差和疏失误差三类。

引起的原因如下:系统误差——仪器误差、零位误差、理论误差、环境误差和观察者误差等随机误差——温度、磁场，零件摩擦、间隙，气压和湿度的变化，测量人员分辨本领的限制等疏失误差——操作、读数、记录和计算等方面的人为误差等4、传感器按被测物理量可以分为：位移传感器、速度传感器、加速度传感器、温度传感器、压力传感器等。

5、绝对误差：△I= I﹣I=10.8-10=+0.8A；△I= I﹣I=9.5-10=﹣0.5A相对误差：γ甲=△I甲/ I0=+0.8/10=8%；γ乙=△I乙/ I0=﹣0.5/10=﹣5%6、最大绝对误差：△V m甲=±K%·V m甲=±1.0%×100=±1.0V；△V m乙=±K%·V m乙=±0.5%×250=±1.25V最大相对误差：γm甲=△V m甲/ V=±1.0/80=±1.25%；γm乙=△V m乙/ V=±1.25/80=±1.56%故：甲表测量结果的准确度高于乙表。

机械工程测试技术课本习题及参考答案

第二章信号描述及其分析【2-1】描述周期信号的频率结构可采用什么数学工具? 如何进行描述? 周期信号是否可以进行傅里叶变换? 为什么?参考答案：一般采用傅里叶级数展开式。

根据具体情况可选择采用傅里叶级数三角函数展开式和傅里叶级数复指数函数展开式两种形式。

不考虑周期信号的奇偶性,周期信号通过傅里叶级数三角函数展开可表示为:001()sin()(1,2,3,)n n n x t a A n n ωϕ∞==++=∑2021()T T a x t dt T-=⎰n A =(2022()cos T n T a x t n tdt T ω-=⎰ 202()sin T n T b x t n tdt T ω-=⎰ )tan n n n b a ϕ=式中，T 为信号周期, 0ω为信号角频率, 02T ωπ=。

n A ω-图为信号的幅频图, n ϕω-图为信号的相频图。

周期信号通过傅里叶级数复指数函数展开式可表示为:0()(0,1,2,)jn t nn x t C e n ω∞=-∞==±±∑0221()T jn t n T C x t e dt Tω--=⎰n C 是一个复数,可表示为:n j n nR nI n C C jC C e ϕ=+=n C = arctan n nI nR C ϕ=n C ω-图为信号的幅频图, n ϕω-图称为信号的相频图。

▲ 不可直接进行傅里叶变换,因为周期信号不具备绝对可积条件。

但可间接进行傅里叶变换。

参见书中第25页“正弦和余弦信号的频谱”。

【2-2】求指数函数()(0,0)at x t Ae a t -=>≥的频谱。

参考答案：由非周期信号的傅里叶变换，()()j t X x t e dt ωω∞--∞=⎰，得22()()j tA a j X x t edt A a j a ωωωωω∞--===++⎰由此得到，幅频谱为：()X ω=相频谱为： ()arctan()a ϕωω=-【2-3】求周期三角波（图2-5a ）的傅里叶级数（复指数函数形式）参考答案：周期三角波为： (2)20()(2)02A A tT t x t A A T tt T +-≤<⎧=⎨-≤≤⎩则0221()T jn t n T C x t e dt T ω--=⎰积分得 02222204(1cos )(1cos )2n A T AC n n n T n ωπωπ=-=- 即 22()1,3,5,00,2,4,n A n n C n π⎧=±±±=⎨=±±⎩又因为周期三角波为偶函数，则0nb =，所以arctan 0n nI nR C C ϕ==所以，周期三角波傅里叶级数复指数形式展开式为：00(21)222()(0,1,2)(21)jn t j k tn n n A x t C e e k k ωωπ∞∞+=-∞=-∞===±±+∑∑【2-4】求图2-15所示有限长余弦信号()x t 的频谱。

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 5310410102010510F E EA σε--====⨯⨯⨯ R S Rε∆= 所以 32101200.24R 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 12VR U x==Ω CB O AB 2212V 8V 33150mmR x xU 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）126632608.8510 3.14410(110) 4.9410pF 0.310A C εδδ-----⨯⨯⨯⨯∆≈∆=⨯±⨯=±⨯⨯ （2）31264.94101005 2.5/m 10C S S S μδ--∆⨯==⨯⨯≈∆格（3）312 4.94101005 2.5n S C S S δ-=⨯∆=∆⨯⨯=±⨯⨯⨯=±格 2.6 解答：因为 12Z Z Z ==，22232()40(24003010)85.32Z R L ωπ-=+=+⨯⨯⨯≈Ω所以 12o 12410()0.23V 42285.32Z Z u u Z u Z Z Z ∆∆∆=-==⨯≈ 2.7解答： q x o f f 1000.550mV 1000S a q u C C ⨯≈-=-=-= 2.8 解答：由输出波形图可知，输出信号频率15150Hz 0.1f == 旋转轴的转速为：6060150750r/min 12f 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。

机械工程测试技术习题集答案

机械工程测试技术习题集目录第一部分信号分析 (2)一、选择题 (2)二、填空题 (5)三、计算题 (6)第二部分测试系统 (9)一、选择题 (9)二、填空题 (10)三、计算题 (11)第三部分信号的获取 (13)一、选择题 (13)四、填空题 (14)五、简答题 (15)六、计算题 (15)第四部分信号处理 (17)一、选择题 (17)二、填空题 (19)三、简答题 (20)四、分析题 (21)第一部分信号分析一、选择题1．如果周期函数)(t x 是一个奇函数，则傅里叶系数0a ，n a 和n b 中B 。

A 、0=n a ，00=aB 、0=n bC 、n b 是偶函数2．下列信号中， B 是周期信号。

A 、at e t x -=)(B 、)cos()5cos()(00t t t x ωω+=C 、)()(t t x δ=3．信号)3cos()cos()(00t t t x ωω⋅=的基频为 A 。

A 、0ωB 、02ωC 、03ω4．具有离散频谱的信号 C 。

A 、一定是周期信号B 、一定是非周期信号C 、可能是周期信号也可能是非周期信号5．已知周期信号的周期为T ，则该信号的基频为 B 。

A 、T 1B 、T π2C 、π2T 6．若)(t x 的傅里叶变换为)(f X =1，则下面结论中不成立的是 BA 、)()(t t x -=δB 、 1)(=t xC 、)()(t t x δ=7．下面说法中不正确的是 A 。

A 、脉冲函数的傅立叶变换仍然是脉冲函数B 、脉冲函数的函数值等于无穷大C 、脉冲函数的作用时间等于无穷小8．准周期信号属于 B 信号。

A 、周期B 、非周期C 、随机9．准周期信号的频谱是 B 频谱。

A 、连续B 、离散C 、均匀10．下面函数中，属于准周期函数的是 CA 、)3sin()sin()(t t t x +=B 、)sin()sin()(t t t x π+=C 、)sin()sin()(t t t x π+=11．设周期信号)(t x 的复数傅里叶系数为n c （n 为整数），则n c 与n c -一定 CA 、相等B 、互为相反数C 、共轭12．若)(t x 的频谱为)(f X ，则频谱为)(0f f X -的时域函数为 CA 、t f j e t x 02)(π-B 、 )(0t t x -C 、t f j e t x 02)(π13．若)(t x 的频谱为)(f X ，则)(a t x 的频谱为 C 。

机械工程测试技术课后习题答案

常用传感器技术3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。

传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。

女口图所示的气体压力传感器。

其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力P，当p发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。

基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。

3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。

答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。

例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。

物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。

例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。

3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？答：(1)金属电阻应变片是基于金属导体的“电阻应变效应”，即电阻材料在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化的现象，其电阻的相对变化为dR 1 2 ；R(2)半导体应变片是基于半导体材料的“压阻效应”，即电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的现象，其电阻的相对变化为dR dR3-4 有一电阻应变片(见图3-105),其灵敏度S=2, R=120Q,设工作时其应变为1000卩£，问△*?设将此应变片接成图中所示的电路，试求：1) 无应变时电流指示值；2)有应变时电流指示值；3)试分析这个变量能否从表中读出？解：根据应变效应表达式RR=S g得R=S g R=2 1000 10-120=0.241)11=1.5/ R=1.5/120=0.0125A=12.5mA2)|2=1.5/( R+ F)=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA3)电流变化量太小，很难从电流表中读出。

机械工程测试技术_习题集(含答案)

一、计算题1. 求如下图所示周期性方波的复指数形式的幅值谱和相位谱2. 求所示信号的频谱)5.2()5.2(21)(21-+-=t x t x t x式中x 1(t ), x 2(t )是所示矩形脉冲。

txT 1-T 1T-T)(t x )(1t x t tt )(2t x3. 余弦偏置调制信号t f t f t x z m ππ2cos )2cos 1()(0+=的频谱。

4. 已知信号x(t)=5sin10t+5cos(100t-π/4)+4sin(200t+π/6)，通过传递函数为1005.01)(+=s s H 的测试系统，试确定输出信号的频率成分并绘出输出信号的幅值谱。

5. 一阶温度传感器，其时间常数τ=3.5 (s)，试求：将其快速放入某液体中测得温度误差在2％范围内所需的近似时间。

6. 有一金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R =120Ω，设工作时其应变为1200με，问ΔR 是多少？若将此应变片与2V 直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？。

7. 用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s 和5s ，问幅值误差是多少？8. 已知低通滤波器的频率特性为)21(1)(τπf j f H +=，式中τ= 0.05s,当输入信号)45100cos(2.010cos 5.0)( -+=t t t x 时，求其输出)(t y ,并比较)(t y 与)(t x 的幅值与相位有何区别。

9. 进行某次动态压力测量时，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 。

机械工程测试技术(韩建海) 第6章

微处理器选择案例

某柴油机喷油泵试验台性能测试系统的设计指标要求：系统需采集9路信号，每路信号每周期采样3600点，每个采样点数据占用4个字节，最大采样周期数100周期，计算得到总采样数据量为12.96MB，根据这一指标，可选择工业控制计算机。目前工业控制计算机内存容量一般为512MB，操作系统和应用程序占用不超过256MB，内存空间完全可以满足数据采集要求。
6.3 嵌入式计算机测试系统
6.3.1微处理器 1.单片机
• CISC结构:Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、 Armel的AT89系列、华邦Winbond的W78系列和Philips 的P80C51系列等。 • RISC结构:TI的MSP430、各公司的ARM单片机、 Microchip的PIC系列、Zilog的Z86系列、Atmel的 AT90S系列、三星KS57C系列4位单片机和义隆的EM78系列等。 • 根据程序存储方式的不同，单片机可分为EPROM、 OTP（一次可编程）和QTP（掩膜）3种。
Winbond Analog Devices Dallas
• PCI系列单片机 • 68系列单片机
• 96系列单片机 • MSP430单片机 • ARM单片机 • MC16系列单片机

单片机是微型计算机发展的一个分支，是一种专门面向控制的微处理器，又称为微控制器（Micro-controller unit,MCU) 最基本的单片机系统由单片机芯片和软件程序共同组成

TI（德州仪器）公司，AD（美国模拟器件）公司，Technologics（朗讯技术）公司和Motorola （摩托罗拉）公司四大公司
最成功的DSP 芯片当数美国德州仪器公司的一系列产品。 TI将常用的DSP芯片归纳为三大系列，即： TMS320C2000系列（包括TMS320C2X/C2XX）、 TMS320C5000系列（包括TMS320C5X/C54X/C55X）、 TMS320C6000系列（TMS320C62X/C67X）。

机械工程测试技术(韩建海) 第2章

第2章传感器
本章学习要求：
1. 理解传感器的定义、组成及分类； 2. 掌握常用传感器原理、特点及应用； 3. 了解传感器的信号调理电路。
本章能力培养目标：
1. 根据测试任务的要求和被测对象的性质及特点，合理选择传感器的类型、结构和技术参数。 2. 根据已选择的传感器，初步确定后续调理电路的总体方案。
2.1.1 传感器组成与分类
2）按工作机理分类
结构型传感器：基于某种敏感元件的结构形状或几何尺寸(如厚度、角度、位置等)的变化来感受被测量。例如电容式压力传感器，当被测压力作用在电容器的动极板(敏感元件)上时，电容器的动极板发生位移导致电容发生变化。物性型传感器：是利用某些功能材料本身具有的内在特性及效应来感受被测量。例如利用石英晶体的压电效应而实现压力测量的压电式压力传感器。
R1 R4
R2
uo
R3
u
R1 R3 R2 R4 uo u ( R1 R2 )( R3 R4 )
2.2.1 电阻式传感器若电阻变化量分别为： R1 R2 R3 R4 并取 R1 =R2 =R3 =R4 =R ，且 R R ，则
u R1 R2 R3 R4 uo ( ) 4 R1 R2 R3 R4
2）借助于常用传感器的比较表、价格表，按被测量的测量范围、精度要求、环境要求等情况再次确定传感器的类别； 3）借助于传感器的产品目录选型样本或传感器手册，查出传感器的规格型号和性能参数及结构尺寸。
第2章传感器
2.2 能量控制型传感器(电参量型) 2.2.1 电阻式传感器
转换原理：将被测量变化转换为电阻变化。金属电阻丝的电阻为：
p
悬臂梁
应变片浮子被测液体