9.什么是热电偶?其基本定律有哪些?(5分)
答:热电偶为两种不同导体首末相接,两端温度不一致时,导体内出现电势差,形成电流。性质:可串入第三导体,可测量,电势与温度基本线性,可用补偿导线,可测高温等。
10. 随机误差的正态分布规律具有哪几种特性?(4分) 答:单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
四 、计算题
1、用一个一阶系统作100Hz正弦信号测量。(1)如果要求限制振幅误差在5%以内,则时间常数?应取多少?(2)若用具有该时间常数的同一系统作50Hz信号的测试,此时的振幅误差A和相角差?各是多少?(10分) 解:(1)A????11??????1?5%? (2′)
?2??2?f?2???100Hz?628rad/s (1′) ??0.000523 (1′)
(2) 若f?50Hz
??2?f?2???50Hz?314rad/s (1′) A????11?????11?(0.000523?314)2?2?0.987 ( 3′)
1?0.987?0.0113?1.13% (1′)
?(?)??arctan????arctan(0.000523?314)?-9.13°(1′)
2、以阻值100Ω,灵敏度k=4的电阻应变片R1与阻值为120Ω的固定电阻R2组成电路,供桥电压为2V,在下图测试中应变片R1、R2的应变分别为+2000、-3000微应变。试求:(10分)
1).R1,R2应变片电阻变化; 2).仅由弯矩引起的输出电压多大? 3).仅由力引起的输出电压多大?
位移 弯矩M R2 弯矩M R1 力F
由?R/R?K?可得: (2′)
?R1?R1K?1?100?4?2000?10?R2?R2K??100?4?3000?10?6?8? (1′) ?12? (1′)
?62 仅由弯矩引起的输出电压
Usc?0.25UsrK??0.25?2?4?1000?10?6?2mV (3′)
仅由力引起的输出电压 Usc?0.2U5
sK??r0.2?5?2?410?00?6 2 (3′) 1?0mV1. 想用一个一阶系统作120Hz正弦信号的测试,如果求限制振幅误差在5%以内,则时间常数应取多大?
A????11?????2??1?5%?
??2?f?2???120Hz?753.6rad/s
??0.000436
2. 利用如下放大电路进行信号调理,如输入120Hz正弦信号,振幅为1mV, 相位为0度,R1为2000欧姆,R2为10000欧姆, 试计算输出?
uin
R1 R2 uout
uin=1?sin?2???120?t?0? uout=?
R2R1?uin= -10000/2000?1?sin?2???120?t?0?= -5?sin?2???120?t?0?
3. 某加速度计输入频率为1200Hz,振幅为1,相位为0度的标准正弦信号,其灵敏度S为1,加速度计固有频率fn为2000Hz,阻尼比?为0.55,试计算其振幅误差和相位差?
A????????1??????n?????2S???4???2
??2????n????2A?2?1200????1.09
?A?9%
??????2???????n??(?)??A?????arctan?2????1????????n?????? ??45.88????
1、 已知变磁通式转速传感器输出电动势的频率f=72Hz,测量齿盘的齿数Z=36,求: (1)被测轴的转速是每分钟多少转?
(2)在上述情况下,如果计数装置的读数误差为±1个数字,其最大转速误差是多少? 解:(1)n?60fZ?60?7236?120(转/分)
1Z(2)频率计的计数装置读数误差为±1个数字,对应的角位移为±最大转速误差为±五 、综合题
1、解释下面拉力测试系统的每一部份的作用,并画出信号变换图。
136转=±
136转故其
(转/分)
拉力传感器 电桥盒 动态电阻应变仪 A/D板 微机 拉力传感器的主要作用是利用电阻应变片式传感器来将拉力改变应变片的形变而引起其电阻的变化。
电桥盒的作用主要是将两电阻应变片连入电桥,形成半桥来将其电阻的变化转化为电压的变化。
图1是动态电阻应变仪原理框图,主要由电桥、振荡器、放大器、相敏检波器、滤波器、转换和显示电路组成。
A/D板主要是将输入的模拟信号转化为数字信号,使其能输入微机。 最后我们利用微机来采集数据并且对输入信号进行分析。
图1应变仪原理框图
试根据以下提供元器件绘制电阻电桥网络电路以测试单臂梁单端位移产生的应变,并根据如下提供的输入应变,绘制出输出信号的特征。(其中假设电桥的灵敏度为1000mV/mm,电路具有自调零功能)
1mm 0 -1mm 元器件简图:
R
Rx
V 4V -4V
等值电阻3个
应变片1片
差动放大器1个
电压表1个 正负电源1对
输出电压V
0
t t
1V 0 -1V
t
1、已知试验数据如下表:试对其进行回归分析确定其经验公式。(不必计算其
精度)
x 2.1 3.0 4.5 6.2 6.9 9.9 y 18.2 16.8 15.8 14.0 13.0 10.2 已知公式: lxy?lxx???xiyi?xi21n1n(?xi?yi)2?(?xi)Sxy?解:由已知公式:
Sxx??xiyi?2i1n1n(?xi?yi)2带入计算,最后得到一元线性回归
?x?(?xi)方程。
Y=a+bx