《機械工程測試技術》習題答案
第一章：略。
第二章：
2.1略。
2.2略。
2.3 解答：因為
所以2.4 解答：由於線性電位器空載時滿足：，即
（1）當時，
（2）當時，
2.5 解答：（1）
（2）（3）格
2.6 解答：
因為，所以2.7解答：
2.8 解答：由輸出波形圖可知，輸出訊號頻率
旋轉軸的轉速為：
2.10 解答：晚上無光照時，流過光敏二極體的電流很小，點為低電位，電晶體截止、導通，繼電器線圈通電，常開觸點吸合，路燈點亮。
白天有光照時，流過光敏二極體的電流增大，點電位公升高，電晶體導通、截止，繼電器線圈斷電，常開觸點斷開，路燈熄滅。
為繼電器提供放電迴路，保護電晶體v2。
第三章：
3.1略。
3.2 解答：設運放反相輸入端電勢為ua，r3左邊電勢為uo，右端電勢為ut
則有綜上
由於，且，則運算放大器a輸出電壓為
3.3 解答：設計的i/v轉換電路如下圖所示（答案不是唯一的）
由圖可知：，
取，則，對應，，即
解得：，，取，則，
3.4略。
3.5解答：（1）由題3.5圖可知，為了測量拉力，電橋應滿足相加特性，接橋如下圖所示
（2）電橋輸出電壓為：
由於，則3.6 解答：為了實現一次性貼片，測量彎矩和測量軸向力布片相同，如下圖所示
（1）欲測量彎矩接橋如下圖所示
（2）欲測量軸向力接橋如下圖所示
3.7 解答：由題3.7圖可知，併聯、和時產生的電阻變化量分別為
因為，所以併聯、和時產生的應變分別為
3.8略。
3.9解答：
所包含的各頻率分量及幅值分別為
3.10 解答：
帶通濾波器的幅頻特性為：
帶通濾波器的相頻特性為：
當時，，
當時，，
當時，，
調幅波通過帶通濾波器後的輸出為
3.11 解答：由題3.11圖得：，，則
令，並對上式求拉普拉斯變換得：
（1）濾波器的傳遞函式、頻率響應函式、幅頻特性和相頻特性表示式分別為
（2）當輸入訊號時，即，幅頻特性和相頻特性分別為
濾波器的輸出訊號為
3.12略。
3.13略。
3.14略。
第四章：
4.1 解答：
4.2解答：的週期為，的週期為，則：的週期為1/10。
4.3 解答：已知矩形單位脈衝訊號的頻譜為，
又知是經以t為週期的週期延拓，幅值放大a倍，即
由傅利葉變換時域卷積性質，的頻譜函式為：
4.4 解答：
已知單個矩形脈衝的頻譜函式為：
余弦訊號的傅利葉變換為：
又知t則：的傅利葉變換為其中：
4.5 解答：設是寬度為2、幅度為1的三角波訊號，由於可由兩個單位脈衝方波的卷積求得，即，的傅利葉變換為：
，由傅利葉變換的時域卷積性得：的傅利葉變換為：，利用傅利葉變換的線性和展縮特性可得的傅利葉變換為：
4.6 解答：
所以有2=
=2==6400
則其均方根值為：80
4.7 解答：
==x2/2
則其均方根值為：x/
4.8 解答：
=0=x2/2
4.9 略。
第五章：
5.1 解答：由引用誤差可得，兩溫度計的絕對誤差分別為
兩支溫度計的相對誤差分別為
由於第二支溫度計比第一支溫度計的相對誤差小，因此應選用第二支溫度計。
5.2 本題解法不是唯一的，答案也有所差別。若用平均法求擬合直線：
解答：將資料整理如下
設擬合直線方程為：
由上表可得求得
則擬合直線方程為：
感測器的靈敏度為：
最大偏差
感測器的線性度為：
感測器的滯後量為：
5.3 解答： 由可得
當時，當時，當時，5.4 解答：幅值誤差不大於，即
由此解得：
5.5 解答：（1）由解得
（2）由解得
5.6 解答：
由題意可得，爐溫的表示式為：
當時，（1）（2）
（3）5.7 解答：由可知，該一階系統的時間常數，幅頻特性和相頻特性分別為
（1）當時，，
當時，，
穩態輸出訊號為：
（2）不失真條件為： =常數， =常數
本題幅值失真，相位失真，即測量結果波形失真。
（3）輸出訊號的幅頻譜如下圖所示
5.9 解答：
5.10 解答：由，可得
當時，當時，當時，測量結果的幅頻譜如下圖所示
5.11解答：幅值誤差不大於，即
令，解得，
把代入得：
5.12 解答：由幅頻特性定義可知，
（1）幅頻特性曲線如下圖所示
（2）由解得，
對應工作頻率範圍為：
（3）當時，幅值誤差為：
第六章略。
第七章略。
第八章略。
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