賈民平《測試技術(shù)》課后習(xí)題答案

1、   測試技術(shù)第1章 習(xí)題（P29）解：（1） 瞬變信號指數(shù)衰減振蕩信號，其頻譜具有連續(xù)性和衰減性。（2） 準(zhǔn)周期信號，因為各簡諧成分的頻率比為無理數(shù)，其頻譜仍具有離散性。（3） 周期信號，因為各簡諧成分的頻率比為無理數(shù)，其頻譜具有離散性、諧波性和收斂性。解：x(t)=sin2的有效值（均方根值）： 解：周期三角波的時域數(shù)學(xué)描述如下：0T0/2-T0/21x(t)t. . . . .（1）傅里葉級數(shù)的三角函數(shù)展開：，式中由于x(t)是偶函數(shù)，是奇函數(shù)，則也是奇函數(shù)，而奇函數(shù)在上下限對稱區(qū)間上的積分等于0。故0。因此，其三角函數(shù)展開式如下：(n=1, 3, 5, ） 其頻譜如下圖所示：

2、0wA(w)w03w05w00ww03w05w0j (w)單邊幅頻譜單邊相頻譜（2）復(fù)指數(shù)展開式復(fù)指數(shù)與三角函數(shù)展開式之間的關(guān)系如下：C0 =a0CN =(an-jbn)/2C-N =(an+jbn)/2ReCN =an/2ImCN =-bn/2故ReCN =an/2ImCN =-bn/20有虛頻譜實頻譜0wReCnw03w05w0-w0-3w0-5w00wImCnw03w05w0-w0-3w0-5w0雙邊相頻譜雙邊幅頻譜0ww03w05w0-w0-3w0-5w00ww03w05w0-w0-3w0-5w0解：該三角形窗函數(shù)是一非周期函數(shù)，其時域數(shù)學(xué)描述如下：0T0/2-T0/21x(t)t用傅

3、里葉變換求頻譜。X(f )T0/202T02T0f6T06T0j(f )p02T04T06T02T04T06T04T04T0f解：方法一，直接根據(jù)傅里葉變換定義來求。方法二，根據(jù)傅里葉變換的頻移特性來求。單邊指數(shù)衰減函數(shù)：其傅里葉變換為 根據(jù)頻移特性可求得該指數(shù)衰減振蕩函數(shù)的頻譜如下：1/a根據(jù)頻移特性得下列頻譜解：利用頻移特性來求，具體思路如下：A/2A/2當(dāng)f0<fm時，頻譜圖會出現(xiàn)混疊，如下圖所示。 解：卷積1-T/2Tw(t)0w(t)-T1cosw0t0t由于窗函數(shù)的頻譜，所以其頻譜圖如上圖所示。解：第二章習(xí)題（P68）=解：-解：解：若x(t)為正弦信號時，結(jié)果相同。第三章習(xí)

4、題（P90）解：SS1S2S3=80nc/MPa×0.005V/nc×25mm/V=10 mm/ MPaP=x/S=30mm/10(mm/ MPa)=3 MPa解：SS1S2=404×10-4Pc/Pa×0.226mV/Pc=9.13×10-3mV/PaS2=S/S1= 2.48×108mV/Pc解: =2s, T=150s, =2/T300×100=200.35300×100=399.65故溫度變化范圍在200.35399.65.解: =15s, T=30/5=6s, =2/Th高度處的實際溫度t=t0-h*0.

5、15/30而在h高度處溫度計所記錄的溫度tA()tA()（t0-h*0.15/30）由于在3000m高度溫度計所記錄的溫度為1，所以有1= A()（t0-3000*0.15/30）求得 t0=0.75當(dāng)實際溫度為t1時，其真實高度可由下式求得：t=t0-h*0.15/30，h=(t0- t)/0.005=(-0.75+1)/0.005=50m 解：(1)則7.71×104 S(2)j(w)= -arctgwt = -arctg（）= 13.62°解：0.04 S，（1）當(dāng)f=0.5Hz時，（2）當(dāng)f=1Hz時，（3）當(dāng)f=2Hz時，解：0.0025 S則w131.5（弧度/

6、s） 或fw/220.9 Hz相位差：j(w)= -arctgwt = -arctg() = 18.20°解：fn=800Hz, =0.14, f=40049第四章習(xí)題（P127）解：由得410解：QCaRaCcRiCi由Su=U0/a , Sq=Q/a 得：Su/ Sq =U0/Q= 第5章 信號的調(diào)理與記錄（P162）1 以阻值 ，靈敏度S=2的電阻絲應(yīng)變片與阻值為 的固定電阻組成電橋，供橋電壓為3 V，并假定負(fù)載為無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?和2000是，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。 解：(1)對于電阻型應(yīng)變片來說， 當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?時：單臂電橋

7、的輸出電壓為：雙臂電橋的輸出電壓為： (2)當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?時：單臂電橋的輸出電壓為： 雙臂電橋的輸出電壓為： 通過計算可知：雙臂電橋的靈敏度比單臂電橋高一倍。2 有人在使用電阻應(yīng)變片時，發(fā)現(xiàn)靈敏度不夠，于是試圖在工作電橋上增加電阻應(yīng)變片數(shù)以提高靈敏度。試問，在下列情況下，是否可提高靈敏度？說明為什么？ 1）  半橋雙臂各串聯(lián)一片。 2) 半橋雙臂各并聯(lián)一片。解：(1)未增加電阻應(yīng)變片時，半橋雙臂的靈敏度為： 當(dāng)半橋雙臂各串聯(lián)一片時： 簡化電路，設(shè) 時，計算得：，所以不能提高靈敏度。(2)當(dāng)半橋雙臂各并聯(lián)一片時：簡化電路，設(shè) 時，計算得：，所以也不能提高靈敏度。3. &#

8、160; 用電阻應(yīng)變片接成全橋，測量某一構(gòu)件的應(yīng)變，已知其變化規(guī)律為 如果電橋激勵電壓是 。求此電橋輸出信號的頻譜。解：(1)電橋輸出電壓 ，其中 為電阻應(yīng)變片的靈敏度，所以得： 因為： 所以： (2) 4 已知調(diào)幅波 其中 ， 試求：1）所包含的各分量的頻率及幅值； 2）繪出調(diào)制信號與調(diào)幅波的頻譜。 解：1） 各分量頻率及幅值為：， ， ， ， ，   2）調(diào)制信號頻譜圖： 調(diào)幅波的頻譜圖：5       圖為利用乘法器組成的調(diào)幅解調(diào)系統(tǒng)的方框圖。設(shè)載波信號是頻率為 的正弦波，試求：1）  各環(huán)節(jié)輸出信號的時域波

9、形；2) 各環(huán)節(jié)輸出信號的頻譜圖。解：(1)原信號時域波形： ，頻譜圖： (2)第一次乘法運算后時域波形： ，頻譜圖：   (3)第二次乘法運算后頻譜圖：低通處理后時域波形： （幅值為原信號的一半），頻譜圖：6        交流應(yīng)變電橋的輸出電壓是一個調(diào)幅波。設(shè)供橋電壓為 ，電阻變化量為 ，其中 。試求電橋輸出電壓 的頻譜。解：(1)電橋輸出電壓 (2)因為 ，所以：7       一個信號具有 從到 范圍的頻率成分，若對此信號進(jìn)行調(diào)幅，試求： 1）&#

10、160; 調(diào)幅波的帶寬將是多少？ 2）  若載波頻率為 ，在調(diào)幅波中將出現(xiàn)那些頻率成分。 解：（1）調(diào)波帶寬為500-100=400Hz。（2）調(diào)幅波頻率成份為1010010500Hz以及99009500Hz。8       選擇一個正確的答案： 將兩個中心頻率相同的濾波器串聯(lián)，可以達(dá)到： a) 擴大分析頻帶；b)濾波器選擇性變好，但相移增加；c) 幅頻、相頻特性都得到改善 解：b）9       什么是濾波器的分辨力？與那些因素有關(guān)？ 解：濾波器的分辨力是指濾波器

11、有效的辨別緊密相鄰量值的能力。濾波器的分辨力與濾波器的帶寬有關(guān)，通常越窄則分辨率越高。 10       設(shè)一帶通濾波器的下截止頻率為 ，上截止頻率為 ，中心頻率為 ，試指出下列技術(shù)中的正確與錯誤。 1）  頻程濾波器 。 2) 3) 濾波器的截止頻率就是此通頻帶的幅值 處的頻率。      4) 下限頻率相同時，倍頻程濾波器的中心頻率是 倍頻程濾波器的中心頻率的 倍。 解：1）錯誤： 式中n稱為倍頻程數(shù)。當(dāng)n=1稱為倍頻程濾波器；若n=1/3稱為1/3倍頻程濾波器。 2） 

12、 3） 4）  .根據(jù)（1）式中的公式推導(dǎo)。 11       有一 倍頻程濾波器，其中心頻率 ，建立時間 。求該濾波器： 1）  帶寬 2）  上、下截止頻率 、 3）  若中心頻率改為 ，求帶寬、上下截止頻率和建立時間。 解: 1） =115.78Hz 2） =445.45Hz =561.23Hz 3） =46.31Hz =178.18Hz =224.49Hz (C是常數(shù)) 12.       一濾波器具有如下傳遞函數(shù) ，求其幅頻、

13、相頻特性。并說明濾波器的類型。 解：(1)由 可得頻率響應(yīng)函數(shù) (2)所以幅頻特性： 相頻特性： 根據(jù)它的幅頻特性可知：低通濾波器 13       圖所示的磁電指示機構(gòu)和內(nèi)阻的信號源相連，其轉(zhuǎn)角 和信號源電壓 的關(guān)系可用二階微分方程來描述， 即 設(shè)其中動圈部件的轉(zhuǎn)動慣量 為 ，彈簧剛度為 ，線圈匝數(shù) 為 ，線圈橫截面積 為 ，線圈內(nèi)阻 為 ，磁通密度 為 和信號內(nèi)阻 為 。 1)試求該系統(tǒng)的靜態(tài)靈敏度。2）為了得到0.7的阻尼比，必須把多大的電阻附加在電路中？改進(jìn)后系統(tǒng)的靈敏度為多少？ 圖: 動圈式磁電指示機構(gòu)   解：1

14、）因為信號靜態(tài)時 所以 因此信號的靜態(tài)靈敏度 2） 所以 =6781.2 改進(jìn)后的靈敏度 14       設(shè)有一低通濾波器，其帶寬為 。問如何與磁帶紀(jì)錄儀配合使用，使其分別當(dāng)作帶寬為 和 的低通濾波器使用？ 解：(1)把記錄磁帶慢錄快放即使時間尺度壓縮，這樣所得到信號頻帶就可以加寬;     (2)同理，把記錄磁帶快錄慢放即使時間尺度伸長，這樣所得到信號頻帶就可以變窄，所以，只要改變磁帶的時間尺度，就可以實現(xiàn)上面要求。第6章 現(xiàn)代測試系統(tǒng)（P189）1  一個6位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換

15、器，分辨率為0.05V，若模擬輸入電壓為2.2V，試求其數(shù)字輸出量的數(shù)值。 解：(1)參考電壓：VREF=0.05*26=3.2V (2) 數(shù)字輸出量的數(shù)值：Dn=int(2.2/3.2*26)44   2  采用12位A/D轉(zhuǎn)換器對10Hz信號進(jìn)行采樣，若不加采樣保持器，同時要求A/D采樣孔徑誤差小于1/2LSB時，A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間最大不能超過多少？ 解：(1)由shannon定理：采樣間隔為：f1/(2fmax)=0.05s 所以采樣頻率為：f20Hz (2)由f=1/(2n*T)20得 轉(zhuǎn)換最大時間：T1/(20*2n)=0.0000122s 3  如

16、果要求一個D/A轉(zhuǎn)換器能分辨5mV的電壓，設(shè)其滿量程電壓為10V，試問其輸入端數(shù)字量至少要多少位？ 解：(1)由分辨率的表示方法及定義，且其滿量程為10V,所以： 10/2n<0.005V (2)解得：n11 即其輸入端數(shù)字量至少要11位。 4  說明逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理。試設(shè)計一軟件模擬該A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換過程。 答：(1)逐次逼進(jìn)式A/D轉(zhuǎn)換器是一種反饋比較轉(zhuǎn)換。將被測的輸入電壓V與一個推測電壓E相比較，根據(jù)比較結(jié)果大于或小于推測電壓的值，使之向輸入電壓逼進(jìn)。 (2)具體過程為:當(dāng)出現(xiàn)啟動脈沖時，移動寄存器和鎖存器全清為零，故輸出也為零，當(dāng)?shù)谝粋€時鐘到達(dá)時，最高

17、位寄存1，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后得推測電壓E，與輸入電壓V比較，若V>E則鎖1。之后移位寄存器右移一位，將當(dāng)前最高位寄存1，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后再比較，V>E時鎖1（否則為0）。直到移位寄存器右移溢出為止。此時右移脈沖作為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，鎖存器的鎖存結(jié)果即為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。5  簡要說明計算機測試系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的主要功能及其技術(shù)要求。 答：計算機測試系統(tǒng)的主要組成部分包括：(1)傳感器：其功能為利用轉(zhuǎn)換功能，將外界信號變換為可直接測量的信號。要求其具有可靠性（在規(guī)定的使用條件和期限內(nèi)保持其計量性能的能力），選擇性（輸出不受任何非被測量的影響），超然性（不影響被測系統(tǒng)原來狀態(tài)的能力）

18、。(2)測量電路：其功能為將傳感器輸出的信號進(jìn)行再次變換、放大、衰減、濾波、調(diào)制和解調(diào)等，使它們成為便于顯示、記錄或進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的信號。（4）輸入接口（A/D）：將經(jīng)過處理的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后輸入微機。其技術(shù)要求包括：分辨率、精度、線性和量化誤差等。（5）計算機（測試軟件）：其功能為執(zhí)行以測試為目的的算法程序后，得到與被測參數(shù)相對應(yīng)的測試結(jié)果，或者形成相應(yīng)的決策和判斷。（智能測試）（6）輸出接口（D/A）：其功能為將微機處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量后輸出，還可輸出數(shù)字量、開關(guān)量。其技術(shù)要求包括分辨率、單值性、精度等。（7）指示儀表、記錄儀表、報警控制裝置：其功能為根據(jù)輸出的信號進(jìn)行判斷、分析

19、、顯示、報警或反饋控制被測過程。 第7章 位移測量（P）1、  選用位移傳感器應(yīng)注意哪些問題？答：選用位移傳感器時，除應(yīng)符合一般傳感器的選用原則外，其測量范圍、線性度和精確度對傳感器的合理選用尤為重要。1）  測量范圍：小位移測試可用電感式、差動變壓器式、電容式、應(yīng)變式、渦流式、霍爾式、壓電式等，大位移測試可采用光柵、感應(yīng)同步器、磁柵等。數(shù)字式位移傳感器確定測量范圍的原則是：測量上限不準(zhǔn)傳感器過載，測量下限應(yīng)考慮示值相對誤差。2）  線性度：由于一些位移傳感器本身是非線性的，為了滿足測試精確度要求，在位移測試中常采用適當(dāng)方法給予校正、補償。3）  精確度

20、：根據(jù)測試的目的和被測位移實際要求，盡可能選擇精密度較低的傳感器，以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效益。  2、  利用電渦流傳感器測量物體的位移。試問：（1）       如果被測物體由塑料制成，位移測量是否可行？為什么？（2）       為了能夠?qū)υ撐矬w進(jìn)行位移測量，應(yīng)采取什么措施？應(yīng)考慮什么問題？答：(1)不可行。因為電渦流傳感器是電感傳感器的一種形式，是利用金屬導(dǎo)體在交變磁場中的渦流效應(yīng)進(jìn)行工作的，而塑料不是導(dǎo)體，不能產(chǎn)生渦流效應(yīng)，故不可行。(2)可在該物體

21、表面上鍍上一層金屬，使之在變化的磁場中或者磁場中運動時，表層產(chǎn)生感應(yīng)電流，并自行閉合，從而形成渦流。應(yīng)考慮以下問題：導(dǎo)體的電阻率要高，消除加工過程中殘余的剩磁，避免導(dǎo)體表面有不同性質(zhì)的電鍍層，以防止影響靈敏度；被測物體的大小應(yīng)大于線圈直徑的1.8倍，若為圓柱體時，其直徑應(yīng)大于線圈直徑的3.5倍。3、  渦流位移傳感器測量位移與其它位移傳感器比較，其主要優(yōu)點是什么？渦流傳感器能否測量大位移？為什么？電渦流傳感器除了能測量位移外，還能測量哪些非電量？答：（1）電渦流式傳感器具有頻率響應(yīng)范圍寬，靈敏度高，測量范圍大，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，不受油污等介質(zhì)影響，特別其具有非接觸測量等優(yōu)點。&

22、#160; (2)因為渦流傳感器受變換磁場大小的限制，故它不能用于測量大位移。（3）渦流傳感器除了能夠測量位移外，還可測量：1）由位移量變換而來的被測對象，如：位移振幅、表面粗糙度、轉(zhuǎn)速、零件尺寸、零件個數(shù)、零件厚度、回轉(zhuǎn)軸線誤差運動等測量；2）由被測材質(zhì)物性變換來的被測對象，如溫度、硬度、渦流探傷等。第7章  振動的測量（P221）1、  某車床加工外圓表面時，表面振紋主要由轉(zhuǎn)動軸上齒輪的不平衡慣性力而使主軸箱振動所引起。振紋的幅值譜如題圖8.1a所示，主軸箱傳動示意圖如題圖8.1b所示。傳動軸I、傳動軸II和主軸III上的齒輪齒數(shù)為 ， ， ， 。傳動軸轉(zhuǎn)速 =2000

23、r/min。試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響最大？為什么？a) 振紋的幅值譜 b) 傳動示意圖題圖  主軸箱示意圖及其頻譜解：1）計算各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動頻率：軸I的轉(zhuǎn)動頻率： Hz軸II的轉(zhuǎn)速： (r/min) 軸II的轉(zhuǎn)動頻率： Hz 軸III的轉(zhuǎn)速： (r/min) 軸III的轉(zhuǎn)動頻率： Hz 2）判別 由計算結(jié)果知，軸II的轉(zhuǎn)動頻率 =25(Hz)與幅頻圖A(f)中最大幅值處的頻率相吻合，故知軸II上的齒輪不平衡量對加工表面的振紋影響最大。2、  某產(chǎn)品性能試驗需要測試溢流閥的壓力響應(yīng)曲線（即流量階躍變化時，溢流閥壓力上升的過渡曲線）。已知，該閥為二階

24、系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)壓力10MPa，超調(diào)量<20%。閥的剛度k=6400N/m，運動部分質(zhì)量m=0.1kg。試：1）    計算閥的固有頻率。2）    選用一種精度高、抗振性能好、可靠性高、頻率響應(yīng)特性能滿足上述測試要求的壓力傳感器。寫出其名稱、工作原理、量程、選用理由等。解：1）閥的固有頻率為：Hz2) 測量壓力的傳感器常用的有應(yīng)變式、壓阻式、壓電式、電容式等，根據(jù)題意，所要求的測量范圍為012MPa，并要求避開其共振頻率。應(yīng)變式壓力傳感器，如懸鏈膜片壓力傳感器其共振頻率較底（3050Hz），難以勝任本題的測試要求；壓阻式壓力傳感器工

25、作頻率范圍可以在0到數(shù)百Hz，具有靈敏度高、重復(fù)性好、零漂小等特點，測量范圍可以在0.014MPa140MPa之間；壓電式壓力傳感器具有固有頻率高、慣性小、滯后小、體積小等特點，可以測量幾百帕到幾百兆帕的壓力。電容式壓力傳感器利用電容方法測量壓力，由于是非接觸式測量，該傳感器具有靈敏度高、測量精度高、測量范圍大、抗振性能好、可靠耐用等特點，在壓力測量中也得到廣泛的應(yīng)用。綜上所述，本題中可選用壓阻式、壓電式和電容式等多種壓力傳感器。3、  用壓電式加速度傳感器及電荷放大器測量振動，若傳感器靈敏度為7pc/g，電荷放大器靈敏度為100mv/pc，試確定輸入a=3g時系統(tǒng)的輸出電壓。解：&

26、#160; (1)求系統(tǒng)的總靈敏度：   系統(tǒng)的總靈敏度為：S=7 pc/g ´100 mv/pc =700 mv/ g （2）根據(jù)已知條件，求解。    當(dāng)輸入a=3g時，系統(tǒng)的輸出電壓為：u=aS=3g´700 mv/ g =2100mv4、  若某旋轉(zhuǎn)機械的工作轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，為分析機組的動態(tài)特性，需要考慮的最高頻率為工作頻率的10倍，問：1) 應(yīng)選擇何種類型的振動傳感器，并說明原因？2) 在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時，選用的采樣頻率至少為多少？解：1) 機組工作頻率為：f=3000/60=50Hz，最高分析頻率

27、：fh=10f=500Hz，（1） 在工業(yè)上常見振動傳感器有：電渦流振動位移傳感器、磁電式振動速度傳感器、壓電式振動加速度傳感器三類，其中渦流傳感器頻率范圍為DC20KHz以上，磁電式速度傳感器頻率范圍為10Hz1500Hz左右，而壓電式加速度傳感器的頻率范圍為0.5Hz10KHz左右，因此從頻率范圍的角度，三種傳感器均可采用。（2） 但是，如果考慮到安裝的方便性，則最好選擇壓電式加速度傳感器，該類型傳感器可直接固定與機組機殼表面，精度高，頻響范圍寬，壽命長等特點；而磁電式速度計由于存在運動部件，壽命較短，且傳感器本身的質(zhì)量較重，附加質(zhì)量影響較大，故不建議采用。（3） 若要求直接測量轉(zhuǎn)軸振動，

28、則應(yīng)選用電渦流振動位移傳感器以實現(xiàn)不接觸測量。2）根據(jù)最高分析頻率及采樣定理的要求，系統(tǒng)采樣頻率不應(yīng)低于2fh=1000Hz，實際使用場合考慮到信號頻譜分析的精度，要求系統(tǒng)采樣頻率應(yīng)不低于2.56 fh=1280Hz。如果為了能夠較好地復(fù)現(xiàn)振動波形，則采樣頻率需要更高，如1600Hz。  第8章 噪聲的測量（P236）1.評價噪聲的主要技術(shù)參數(shù)是什么？各代表什么物理意義？答：(1)評價噪聲的主要技術(shù)參數(shù)有：聲壓和聲壓級、聲強和聲強級、聲功率和聲功率級、頻率或頻譜、響度和響度級等。(2)物理意義分別如下：1）       聲壓

29、與聲壓級：表示聲音壓力強弱的物理量。 聲壓：聲波是在彈性介質(zhì)中傳播的疏密波即縱波，其壓力隨著疏密程度的變化而變化，所謂聲壓，是指某點上各瞬間的壓力與大氣壓力之差值，單位為 ，即帕（Pa）；聲壓級：聲壓級 定義為： (dB)，式中，P為聲壓，P0為聽閾聲壓。2）       聲強與聲強級：是用能量的大小來表征聲音強弱的物理量。聲強：聲強是在聲的傳播方向上，單位時間內(nèi)通過單位面積的聲能量。以I表示，單位為 / 。聲強級：聲強與參考聲強 (取 )比值常用對數(shù)的10倍來表示，稱為聲強級 ，亦是一種無量綱量，定義為： dB3） 

30、60;     聲功率及聲功率級：是聲源在單位時間內(nèi)發(fā)射出的總能量的量度。 聲功率：是聲源在單位時間內(nèi)發(fā)射出的總能量，用 表示，單位為瓦。聲功率級：聲功率 和參考基準(zhǔn)聲功率 (取10 )的比值常用對數(shù)的10倍來表示聲功率級 ，定義為： dB 。4）       頻率與頻譜頻譜：由強度不同的許多頻率純音所組成的聲音稱為復(fù)音，組成復(fù)音的強度與頻率的關(guān)系圖稱為聲頻譜，簡稱頻譜。5）       響度與響度級 為了把客觀上存在的物理量和人耳感覺

31、的主觀量統(tǒng)一起來，引入一個綜合聲音強度量度響度、響度級。2. 舉例說明如何確定寬帶噪聲的總響度？答：(1)噪聲總響度 的計算，是以響度指數(shù)曲線為出發(fā)點，這些曲線是在大量試驗的基礎(chǔ)上并考慮了聽覺某些方面的屬性后得出的。(2)計算時，先測出噪聲的頻帶聲壓級，然后從響度指數(shù)曲線圖中查出各頻帶的響度指數(shù)，再按下式計算總響度。3. A、B、C三種不同計權(quán)網(wǎng)絡(luò)在測試噪聲中各有什么用途？ 答:(1) A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)是效仿倍頻程等響曲線中的40方曲線而設(shè)計的，它較好地模仿了人耳對低頻段(500Hz以下)不敏感，而對于10005000Hz聲敏感的特點，用A計權(quán)測量的聲級來代表噪聲的大小，叫做A聲級。A聲級是單一數(shù)值

32、，容易直接測量，并且是噪聲的所有頻率成分的綜合反映，與主觀反映接近，故目前在噪聲測量中得到廣泛的應(yīng)用，并以它作為評價噪聲的標(biāo)準(zhǔn)。 (2)B計權(quán)網(wǎng)絡(luò)是效仿70方等響曲線，對低頻有衰減；(3)C計權(quán)網(wǎng)絡(luò)是效100方等響曲線，在整個可聽頻率范圍內(nèi)近于平直的特點，它讓所用頻率的聲音近于一樣程度的通過，基本上不衰減，因此C計權(quán)網(wǎng)絡(luò)表示總聲壓級。4. 噪聲測試中主要用哪些儀器、儀表？答: (1)噪聲的分析除利用聲級計的濾波器進(jìn)行簡易頻率分析外;(2)還可以將聲級計的輸出接電平記錄儀、示波器、磁帶記錄器進(jìn)行波形分析;(3)或接信號分析儀進(jìn)行精密的頻率分析。5. 噪聲測試中應(yīng)注意那些具體問題？ 答: 噪聲測試

33、中應(yīng)注意選取正確的測量部位，選取合適的測量時間，對本底噪聲要進(jìn)行修正，并且要排除干擾。詳細(xì)可參考教材內(nèi)容。 6. 聲級計的校準(zhǔn)方法有幾種？答：聲級計的校準(zhǔn)方法有：活塞發(fā)生器校準(zhǔn)法，揚聲器校準(zhǔn)法，互易校準(zhǔn)法，靜電激勵校準(zhǔn)法，置換法等。第9章 力、扭矩、壓力的測量（P256）1. 如題圖10.1所示，在一受拉彎綜合作用的構(gòu)件上貼有四個電阻應(yīng)變片。試分析各應(yīng)變片感受的應(yīng)變，將其值填寫在應(yīng)變表中。并分析如何組橋才能進(jìn)行下述測試：(1) 只測彎矩，消除拉應(yīng)力的影響；(2) 只測拉力，消除彎矩的影響。電橋輸出各為多少？解：(1)組橋如題圖10.1-1。設(shè)構(gòu)件上表面因彎矩產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)椋牧系牟此杀葹?，供橋?/p>

34、壓為u0，應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)為K。各應(yīng)變片感受的彎應(yīng)變?nèi)?題表10.1-1。題表10.1-1R1R2R3R4- 由式10.3 可得輸出電壓其輸出應(yīng)變值為 (2)    組橋如題圖10. 1-2。設(shè)構(gòu)件上表面因拉力產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)?，其余變量?1)的設(shè)定。各應(yīng)變片感受的應(yīng)變?nèi)?題表10.1-2。題表10.1-2R1R2R3R4- 由 式10.3 可得輸出電壓其輸出應(yīng)變值為 2. 一等強度梁上、下表面貼有若干參數(shù)相同的應(yīng)變片，如題圖10.2 所示。 梁材料的泊松比為，在力P的作用下，梁的軸向應(yīng)變?yōu)?，用靜態(tài)應(yīng)變儀測量時，如何組橋方能實現(xiàn)下列讀數(shù)？a) ；

35、 b) (1+)； c) 4； d) 2(1+)；e) 0；f) 2 解： 本題有多種組橋方式，例如題圖10.2-1所示。 3. 用YD15型動態(tài)應(yīng)變儀測量鋼柱的動應(yīng)力，測量系統(tǒng)如題圖10.3所示，若R1=R2=120，圓柱軸向應(yīng)變?yōu)?20，=0.3，應(yīng)變儀外接負(fù)載為Rfz=16，試選擇應(yīng)變儀衰減檔，并計算其輸出電流大小。（YD15型動態(tài)應(yīng)變儀的參數(shù)參見題表10.3-1和10.3-2。） 題表10.3-1 YD-15應(yīng)變儀衰減檔位衰減檔位置131030100衰減檔總電阻（）600600600600600衰減檔用電阻（）60020060206信號衰減比（）10033103.31量程（）±

36、;100 ±300±1000±3000±10000題表10.3-2 YD-15應(yīng)變儀輸出及靈敏度匹配電阻（）121620501000輸出靈敏度（mA/）0.250.0930.0250.0110（mV/）滿量程輸出（mA）±25±9.3±2.5±1±1（V）解：(1)由式10.3 可得電橋輸出應(yīng)變 (2)由題表10.3-1選衰減檔3。(3)由題表10.3-2可知16負(fù)載時的靈敏度為0.093mA/，于是，輸出電流的幅值 I=4. 轉(zhuǎn)軸扭矩的測量方法有幾種方法？試述采用應(yīng)變原理測量轉(zhuǎn)軸扭矩的原理及方法。 答：

37、 (1)扭矩測量方法如下：測量轉(zhuǎn)軸的應(yīng)變，例如應(yīng)變式扭矩測量；測量轉(zhuǎn)軸兩橫截面的相對扭轉(zhuǎn)角，例如用磁電感應(yīng)式、光電感應(yīng)式傳感器測量扭矩；測量軸材料導(dǎo)磁率的變化，例如采用壓磁式傳感器測量扭矩。 (2)應(yīng)變式扭矩測量方法如下： 沿與軸線方向粘貼應(yīng)變片，應(yīng)變計的布置及組橋方式應(yīng)考慮靈敏度、溫度補償及抵消拉、壓及彎曲等非測量因素干擾的要求，如題圖10.4-1所示。 若沿與軸線方向軸的應(yīng)變值為1，則扭矩為 (10.20) 式中 E材料的彈性模量； 材料的泊松比； Wn材料的抗扭模量。 對于實心圓軸 (10.21) 圖中電橋輸出可經(jīng)拉線式或電刷式集電裝置連接到電阻應(yīng)變儀。測量前應(yīng)做扭矩標(biāo)定。若應(yīng)變儀輸出應(yīng)

38、變?yōu)閮x，則 1=儀/4第10章 溫度的測量（P275）1.接觸法測溫和非接觸法測溫各有什么特點？答：（1）接觸式測溫時，由于溫度計的感溫元件與被測物體相接觸，吸收被測物體的熱量，往往容易使被測物體的熱平衡受到破壞。所以，對感溫元件的結(jié)構(gòu)要求苛刻，這是接觸法測溫的缺點，因此不適于小物體的溫度測量。（2）非接觸法測溫時，溫度計的感溫元件與被測物體有一定的距離，是靠接收被測物體的輻射能實現(xiàn)測溫，所以不會破壞被測物體的熱平衡狀態(tài)，具有較好的動態(tài)響應(yīng)。但非接觸測量的精度較低。表列出了兩種測溫方法的優(yōu)缺點。接觸式非接觸式必要條件感溫元件必須與被測物體相接觸。感溫元件與被測物體雖然接觸，但后者的溫度不變。感

39、溫元件能接收到物體的輻射能。特 點不適宜熱容量小的物體溫度測量；不適宜動態(tài)溫度測量；便于多點，集中測量和自動控制。被測物體溫度不變；適宜動態(tài)溫度測量；適宜表面溫度測量。測量范圍適宜 1000以下的溫度測量適宜高溫測量測溫精度測量范圍的1%左右一般在10左右滯后較大較小2.溫標(biāo)及其傳遞的主要內(nèi)容是什么？ 答：（1）通常用純物質(zhì)的三相點、沸點、凝固點和超導(dǎo)轉(zhuǎn)變點等作為溫度計量的固定點，并賦予固定點一個確定的溫度。（2）由固定點、測溫儀器以及內(nèi)插公式構(gòu)成了溫標(biāo)的主要內(nèi)容。3.熱電偶測溫的充要條件？答：（1）只有當(dāng)熱電偶的兩個電極材料不同，且兩個接點的溫度也不同時，才會產(chǎn)生電勢，熱電偶才能進(jìn)行溫度測量。（2）當(dāng)熱電偶的兩個不同的電極材料確定后，熱電勢便與兩個接點溫度T、T0有關(guān)。即回路的熱電勢是兩個接點的溫度函數(shù)之差。第11章 流量的測量（P287）1.   &