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第二章测试系统

2-2解释下列概念：频率特性、频响函数和工作频带

解：频率特性是指测试系统反映出来输出与输入幅值之比和

两者之间相位差是输入频率函数特性。

频响函数是指系统稳态输出量付立叶变换与输入量付立叶

变换之比。(参见教材PH页)

或者频响函数是指当测试系统输入为正弦信号时，将该信号

输出与输入之比。

工作频带是指测试装置适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置

测试结果均能保证达到其它相关性能指标。(或P25工作频率范

围)

2-4某动压力测量时，所采用压电式压力传感器灵敏度为

90.0nC/MPa,将它与增益为().()()5V/nC电荷放大器相连，然后将其

输出送入到一台笔式记录仪，记录仪灵敏度为20mm/V,试计算系

统总灵敏度。又当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上偏移

量是多少？

解：系统总灵敏度为:90.0X0.005X20=9mm/MPa

当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上偏移量为：

3.5x9=31.5mm

2-5用某一阶装置测量频率为l()()Hz正弦信号，要求幅值误差

限制在5%以内，问其时间常数应取多少？如果用具有该时间常数

同一装置测量频率为50Hz正弦信号，试问此时幅值误差和相

角差分别为多少？

解：(1)根据一阶系统幅频特性可知：

A|(⑼-11=•/1-15%,即1一一115%

J1+(改尸+

将代入上式，可解得：

(2)用该装置测量频率为50Hz正弦信号时:

,故幅值差为1.3%

相角差：

2-6设用一个时间常数为一阶装置测量输入为信号，试求其

输出表达式。设静态灵敏度K=l。

解：根据一阶系统幅频特性、

相频特性以及静态灵敏度K=l,

将数据代入，可得：

y(r)=2-——sin(4r-arctan0.4)+0.2•—^sin(40/-arctan4)

V1J6V17

=0.93siii(4/-21.8°)+0.048siii(40/-75.96°)

2-8两环节传递函数分别为和，试求串联后所组成装置灵敏

度。

解：先将两式化为标准形式，得

K11.5/5

TS+1(3.5/5)5+1

,L叱二.41一

2

S+2^^54-69,；/+1.4ynS+叱

故系统总灵