机械工程测试技术基础前五章课后习题解答
机械工程测试技术基础前五章习题解答
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： ①-6
6
7.810/1.01825447.6601682/10±?≈±
②6
0.00003/25.04894 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。量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。 (2)从(1)中可知，电表测量所带来的绝对误差=精度等级×量程/100，即电表所带来的绝对误差是一定的，这样，当被测量值越大，测量结果的相对误差就越小，测量准确度就越高，所以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。 (3)150V 的0.5级电压表所带来的绝对误差=0.5×150/100=0.75V ；30V 的1.5级电压表所带来的绝对误差=1.5×30/100=0.45V 。所以30V 的1.5级电压表测量精度高。
0-7 如何表达测量结果？对某量进行8次测量，测得值分别为：802.40，802.50，802.38，802.48，802.42，802.46，802.45，802.43。求其测量结果。 解答： (1)测量结果=样本平均值±不确定度 或
?x X x σ
x =+=+
(2)8
1
802.448
i
i x
x ==
=∑
0.040356s =
=
?0.014268x σ
== 所以 测量结果=802.44+0.014268 0-8 用米尺逐段丈量一段10m 的距离，设丈量1m 距离的标准差为0.2mm 。如何表示此项间接测量的函数式？求测此10m 距离的标准差。
解答：(1) 10
1
i i L L ==
∑
(2) 0.6mm L σ==
0-9 直圆柱体的直径及高的相对标准差均为0.5%，求其体积的相对标准差为多少？
解答：设直径的平均值为d ，高的平均值为h ，体积的平均值为V ，则
24
πd h
V =
V σ===
所以 1.1%V σV ===
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)2
T A t x t T A t ?
--≤
积分区间取（-T/2，T/2）
0000000
220
2
00
2
111()d =
d +
d =(cos -1) (=0, 1, 2, 3, ) T T jn t
jn t
jn t T T n c x t e
t Ae
t Ae t
T T T A
j
n n n ωωωππ
-----=
-±±±?
?
?
所以复指数函数形式的傅里叶级数为
001
()(1cos )jn t
jn t n n n A
x t c e
j
n e n
∞
∞
=-∞
=-∞=
=--∑∑ωωππ，=0, 1, 2, 3, n ±±± 。
(1cos ) (=0, 1, 2, 3, )0nI
nR A c n n n c ?
=--?±±±?
?=? ππ
21,3,,(1cos )00,2,4,6, n A
n A c n n n n ?=±±±?
==-=??=±±±?
πππ
1,3,5,2arctan
1,3,5,200,2,4,6,nI n nR
π
n c πφn c n ?-=+++???===---??
=±±±???
没有偶次谐波。其频谱图如下图所示。
图1-4 周期方波信号波形图
1-2 求正弦信号0()sin x t x ωt =的绝对均值x μ和均方根值rms x 。
解答：0
000
2200000
224211()d sin d sin d cos T T
T T
x x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T T T ωT ωπ
====-==
???
rms
x ==== 1-3 求指数函数()(0,0)at
x t Ae a t -=>≥的频谱。
解答：
(2)220
22
(2)
()()(2)
2(2)a j f t
j f t
at j f t
e A A a j
f X f x t e
dt Ae e
dt A
a j f a j f a f -+∞
∞
---∞-∞
-====
=-+++??πππππππ
()X f =
Im ()2()arctan
arctan
Re ()X f f
f X f a
==-π?
1-4 求符号函数(见图1-25a)和单位阶跃函数(见图1-25b)的频谱。
幅频图
相频图
周期方波复指数函数形式频谱图
单边指数衰减信号频谱图
A /a
π/2
-π/2
a)符号函数的频谱
10
()sgn()10t x t t t +>?==?-
t =0处可不予定义，或规定sgn(0)=0。
该信号不满足绝对可积条件，不能直接求解，但傅里叶变换存在。 可以借助于双边指数衰减信号与符号函数相乘，这样便满足傅里叶变换的条件。先求此乘积信号x 1(t)的频谱，然后取极限得出符号函数x (t )的频谱。
10()sgn()0
at
at
at
e t x t e
t e
t --?>==?-
10
()sgn()lim ()a x t t x t →==
02221122
4()()(2)
j f t at j f t at j f t f
X f x t e dt e e dt e e dt j
a f ∞∞
-----∞
-∞
==-+=-+???πππππ []10
1()sgn()lim ()a X f t X f j
f
→===-πF 1()X f f
π=
2
()0
2
f f f π?π?
=??->??
图1-25 题1-4图
a)符号函数
b)阶跃函数
b)阶跃函数频谱
10()00
t u t t >?=?
在跳变点t =0处函数值未定义，或规定u (0)=1/2。
阶跃信号不满足绝对可积条件，但却存在傅里叶变换。由于不满足绝对可积条件，不能直接求其傅里叶变换，可采用如下方法求解。
解法1：利用符号函数
11
()sgn()22
u t t =
+ [][]11
11111()()sgn()()()22222U f u t t f j f j f f ??????==+=+-=- ???????????δδππF F F
()U f =
结果表明，单位阶跃信号u (t )的频谱在f =0处存在一个冲激分量，这是因为u (t )含有直流分量，在预料
之中。同时，由于u (t )不是纯直流信号，在t =0处有跳变，因此在频谱中还包含其它频率分量。
解法2：利用冲激函数
单位阶跃信号频谱
f
|U (f )|
(1/2)
1()sgn()at x t e t -=符号函数
t
x 1(t ) 0
1
-1 符号函数频谱
10()()d 00t
t u t t δττ-∞>?==?
?时
时
根据傅里叶变换的积分特性
1111
()()d ()(0)()()222t U f f f f j
j f f
δττδδππ-∞??
??==?+?=-????????
?F 1-5 求被截断的余弦函数0cos ωt (见图1-26)的傅里叶变换。
0cos ()0
ωt t T x t t T
?
≥??
解：0()()cos(2)x t w t f t =π w (t )为矩形脉冲信号
()2sinc(2)W f T Tf =π
()
002201cos(2)2j f t
j f t f t e e πππ-=
+ 所以002211()()()22
j f t
j f t x t w t e w t e -=+ππ
根据频移特性和叠加性得：
000011
()()()
22
sinc[2()]sinc[2()]
X f W f f W f f T T f f T T f f =-++=-++ππ 可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二，各向左右移动f 0，同时谱线高度减小一半。也说明，单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽。
1-6 求指数衰减信号0()sin at
x t e
ωt -=的频谱
f 0 -f 0
被截断的余弦函数频谱
图1-26 被截断的余弦函数
1
解答：
()
0001sin()2j t j t
t e e
j
-=
-ωωω 所以()
001()2j t j t
at
x t e
e e
j
--=-ωω
单边指数衰减信号1()(0,0)at
x t e
a t -=>≥的频谱密度函数为
112
2
1()()j t
at j t a j X f x t e
dt e e dt a j a ∞
∞
----∞
-===
=++??ωωω
ωω 根据频移特性和叠加性得：
[]001010222200222
000222222220000()()11()()()22()()[()]2[()][()][()][()]
a j a j X X X j j a a a a j a a a a ??---+=
--+=-??+-++??
--=-+-+++-++ωωωωωωωωωωωωωωωωωω
ωωωωωωωω
1-7 设有一时间函数f (t )及其频谱如图1-27所示。现乘以余弦型振荡00cos ()m ωt ωω>。在这个关系
中，函数f (t )叫做调制信号，余弦振荡0cos ωt 叫做载波。试求调幅信号0()cos f t ωt 的傅里叶变换，示意画出调幅信号及其频谱。又问：若0m ωω<时将会出现什么情况？
指数衰减信号
指数衰减信号的频谱图
解：0()()cos()x t f t t =ω
()[()]F f t =ωF
()
0001cos()2j t
j t t e e -=
+ωωω 所以0011()()()22
j t j t
x t f t e f t e -=+ωω
根据频移特性和叠加性得： 0011
()()()22
X f F F =
-++ωωωω
可见调幅信号的频谱等于将调制信号的频谱一分为二，各向左右移动载频ω0，同时谱线高度减小一半。
若0m ωω<将发生混叠。 1-8 求正弦信号0()sin()x t x ωt φ=+的均值x μ、均方值2
x ψ和概率密度函数p (x )。 解答：
(1)0
000
11
lim
()d sin()d 0T T x T μx t t x ωt φt T T →∞==
+=??
，式中02π
T ω
=
—正弦信号周期
(2)0
2
2222
2
00000
11
1cos 2()lim ()d sin ()d d 22
T T T x
T x x ωt φψx t t x ωt φt t T T T →∞-+==
+=
=??
?
ω0
-ω0
矩形调幅信号频谱
图1-27 题1-7图
0 -ωm
ωm
(3)在一个周期内
012ΔΔ2Δx T t t t =+=
000
2Δ[()Δ]lim
x x T T T t
P x x t x x T T T →∞<≤+===
Δ0Δ000
[()Δ]2Δ2d ()lim
lim ΔΔd x x P x x t x x t t p x x T x T x →→<≤+====
正弦信号
x
第二章 测试装置的基本特性
2-1 进行某动态压力测量时，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 。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa 时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？ 解：若不考虑负载效应，则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘，即 S =90.9(nC/MPa)?0.005(V/nC)?20(mm/V)=9.09mm/MPa 。 偏移量：y =S ?3.5=9.09?3.5=31.815mm 。 2-2 用一个时间常数为0.35s 的一阶装置去测量周期分别为1s 、2s 和5s 的正弦信号，问稳态响应幅值误差将是多少？
解：设一阶系统1
()1
H s s τ=
+，1()1H j ωτω=+
()()A H ωω==
=
，T 是输入的正弦信号的周期
稳态响应相对幅值误差()1100%A δω=-?，将已知周期代入得
58.6%1s 32.7%2s 8.5%5s T T T δ=??
≈=??=?
2-3 求周期信号x (t )=0.5cos10t +0.2cos(100t ?45?)通过传递函数为H (s )=1/(0.005s +1)的装置后得到的稳态响应。
解：1
()10.005H j ωω=
+
，()A ω=()arctan(0.005)?ωω=-
该装置是一线性定常系统，设稳态响应为y (t )，根据线性定常系统的频率保持性、比例性和叠加性得
到 y (t )=y 01cos(10t +?1)+y 02cos(100t ?45?+?2)
其中0101(10)0.50.499y A x ==
≈，1(10)arctan(0.00510) 2.86??==-?≈-?
0202(100)0.20.179y A x ==
≈，2(100)arctan(0.005100)26.57??==-?≈-?
所以稳态响应为()0.499cos(10 2.86)0.179cos(10071.57)y t t t =-?+-?
2-4 气象气球携带一种时间常数为15s 的一阶温度计，以5m/s 的上升速度通过大气层。设温度按每升高30m 下降0.15℃的规律而变化，气球将温度和高度的数据用无线电送回地面。在3000m 处所记录的温度为?l ℃。试问实际出现?l ℃的真实高度是多少？
解：该温度计为一阶系统，其传递函数设为1
()151
H s s =
+。温度随高度线性变化，对温度计来说相
当于输入了一个斜坡信号，而这样的一阶系统对斜坡信号的稳态响应滞后时间为时间常数τ=15s ，如果不计无线电波传送时间，则温度计的输出实际上是15s 以前的温度，所以实际出现?l ℃的真实高度是
H z =H -V τ=3000-5?15=2925m 2-5 想用一个一阶系统做100Hz 正弦信号的测量，如要求限制振幅误差在5%以内，那么时间常数应取多少？若用该系统测量50Hz 正弦信号，问此时的振幅误差和相角差是多少？ 解：设该一阶系统的频响函数为
1
()1H j ωτω
=
+，τ是时间常数
则
()A ω=
稳态响应相对幅值误差()1100%1100%A δω??
=-?=? ?
令δ≤5%，f =100Hz ，解得τ≤523μs 。 如果f =50Hz ，则
相对幅值误差：1100%1100% 1.3%δ????
=?=?≈ ??
相角差：6
()arctan(2)arctan(25231050)9.33f ?ωπτπ-=-=-???≈-?
2-6 试说明二阶装置阻尼比ζ多采用0.6~0.8的原因。 解答：从不失真条件出发分析。ζ在0.707左右时，幅频特性近似常数的频率范围最宽，而相频特性曲线最接近直线。 2-7 将信号cos ωt 输入一个传递函数为H (s )=1/(τs +1)的一阶装置后，试求其包括瞬态过程在内的输出y (t )的表达式。 解答：令x (t )=cos ωt ，则22
()s
X s s ω
=
+，所以
22
1()()()1s
Y s H s X s s s τω==
++
利用部分分式法可得到
2111111
()11()2(1)2(1)Y s j s j j s j s ωττωωτωω
τ
=-
++
++--++ 利用逆拉普拉斯变换得到
1
222/2/2111()[()]1()2(1)2(1)
1()1()2[1()]1cos sin 1()1arctan )1()t j t j t t j t j t j t j t t t y t Y s e e e
j j e e j e e e t t e t e ωωτ
ωωωωτ
τ
τωττωτωωτωττωωωτωτωωωττω--------==-++++-+--=-+++??=+-??+?=
--?+L
2-8 求频率响应函数为3155072 / (1 + 0.01j ω)(1577536 + 1760j ω - ω2)的系统对正弦输入x (t )=10sin(62.8t )
的稳态响应的均值显示。
解：该系统可以看成是一个一阶线性定常系统和一个二阶线性定常系统的串联，串联后仍然为线性定常系统。根据线性定常系统的频率保持性可知，当输入为正弦信号时，其稳态响应仍然为同频率的正弦信号，而正弦信号的平均值为0，所以稳态响应的均值显示为0。 2-9 试求传递函数分别为1.5/(3.5s + 0.5)和41ωn 2/(s 2 + 1.4ωn s + ωn 2)的两环节串联后组成的系统的总灵敏度（不考虑负载效应）。 解：
11 1.53
() 3.50.57171
K H s s s s =
==
+++，即静态灵敏度K 1=3
22
222222
41() 1.4 1.4n n n n n n
K H s s s s s ωωωωωω==++++，即静态灵敏度K 2=41 因为两者串联无负载效应，所以
总静态灵敏度K = K 1 ? K 2 = 3 ? 41 = 123 2-10 设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz ，阻尼比ζ=0.14，问使用该传感器作频率为400Hz 的正弦力测试时，其幅值比A (ω)和相角差?(ω)各为多少？若该装置的阻尼比改为ζ=0.7，问A (ω)和?(ω)又将如何变化？
解：设2
22
()2n n n
H s s ωωζωω=++，则
()A ω=
，2
2()arctan
1n
n ω
ζ
ω?ωωω=-??
- ???
，即
()A f =
，2
2()arctan
1n
n f f f f f ζ
?=-??
- ???
将f n = 800Hz ，ζ = 0.14，f = 400Hz ，代入上面的式子得到 A (400) ≈ 1.31，?(400) ≈ ?10.57? 如果ζ = 0.7，则A (400) ≈ 0.975，?(400) ≈ ?43.03? 2-11 对一个可视为二阶系统的装置输入一单位阶跃函数后，测得其响应的第一个超调量峰值为1.5,振荡周期为6.28s 。设已知该装置的静态增益为3，求该装置的传递函数和该装置在无阻尼固有频率处的频率响应。
解：0.215ζ=
=
≈
因为τd = 6.28s ，所以
ωd = 2π/τd = 1rad/s
1.024rad/s n ω=
=
≈
所以22223 3.15
()20.44 1.05
n n n H s s s s s ωζωω==++++
2222
3 3.15
()2 1.050.44n n n H j j ωωωωζωωωω
==-+-+
()A ω=
2
2()arctan
1n
n ω
ζ
ω?ωωω=-??- ???
当ω = ωn 时，
() 6.82n A ω=
≈
()90n ?ω=-?
第三章 常用传感器与敏感元件
3-1 在机械式传感器中，影响线性度的主要因素是什么？可举例说明。 解答：主要因素是弹性敏感元件的蠕变、弹性后效等。
3-2 试举出你所熟悉的五种机械式传感器，并说明它们的变换原理。
解答：气压表、弹簧秤、双金属片温度传感器、液体温度传感器、毛发湿度计等。
3-3 电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况来选用？ 解答：电阻丝应变片主要利用形变效应，而半导体应变片主要利用压阻效应。 电阻丝应变片主要优点是性能稳定，现行较好；主要缺点是灵敏度低，横向效应大。 半导体应变片主要优点是灵敏度高、机械滞后小、横向效应小；主要缺点是温度稳定性差、灵敏度离散度大、非线性大。 选用时要根据测量精度要求、现场条件、灵敏度要求等来选择。 3-4 有一电阻应变片（见图3-84），其灵敏度S g ＝2，R ＝120Ω。设工作时其应变为1000με，问?R ＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？
解：根据应变效应表达式?R /R =S g ε得 ?R =S g ε R =2?1000?10-6?120=0.24Ω 1）I 1=1.5/R =1.5/120=0.0125A=12.5mA 2）I 2=1.5/(R +?R )=1.5/(120+0.24)≈0.012475A=12.475mA 3）δ=(I 2-I 1)/I 1?100%=0.2% 4）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA 的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA 的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的灵位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。
3-5 电感传感器（自感型）的灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施？采取这些措施会带来什么样后果？
解答：以气隙变化式为例进行分析。
2002
2N A dL
S d μδδ==-
又因为线圈阻抗Z =ωL ，所以灵敏度又可写成 2002
2N A dZ
S d μωδδ
==-
由上式可见，灵敏度与磁路横截面积A 0、线圈匝数N 、电源角频率ω、铁芯磁导率μ0，气隙δ等有关。
如果加大磁路横截面积A 0、线圈匝数N 、电源角频率ω、铁芯磁导率μ0，减小气隙δ，都可提高灵敏度。
图3-84 题3-4图
1.5V
加大磁路横截面积A 0、线圈匝数N 会增大传感器尺寸，重量增加，并影响到动态特性；减小气隙δ会增大非线性。
3-6 电容式、电感式、电阻应变式传感器的测量电路有何异同？举例说明。 解答：电容式传感器的测量电路
T ????
??
???????
???
??
?谐振式调幅电路调幅电路电桥电路直放式调频电路外差式运算放大器电路二极管型网络差动脉宽调制电路极化电路等
自感型变磁阻式电感传感器的测量电路：
????
??????????????????????
???
谐振式调幅电路惠斯登电桥调幅电路变压器电桥
电桥电路紧耦合电感臂电桥带相敏检波的电桥等调频电路调相电路等 电阻应变式传感器的测量电路：电桥电路（直流电桥和交流电桥）。 相同点：都可使用电桥电路，都可输出调幅波。电容、电感式传感器都可使用调幅电路、调频电路等。 不同点：电阻应变式传感器可以使用直流电桥电路，而电容式、电感式则不能。另外电容式、电感式传感器测量电路种类繁多。
3-7 一个电容测微仪，其传感器的圆形极板半径r ＝4mm ，工作初始间隙δ=0.3mm ，问：1）工作时，如果传感器与工件的间隙变化量?δ＝±1μm 时，电容变化量是多少？2）如果测量电路的灵敏度S 1=100mV/pF ，读数仪表的灵敏度S 2=5格/mV ，在?δ＝±1μm 时，读数仪表的指示值变化多少格？ 解：1）
00002
00000
1232
632
153()8.85101(410)(110)
(0.310)4.9410F 4.9410pF
A A A A C εεεεεεδεεδ
δδδδδδδπ------???=
-=≈+?+??????±?=
?≈±?=±?
2）B =S 1S 2?C =100?5?(±4.94?10-3)≈±2.47格 答：
3-8 把一个变阻器式传感器按图3-85接线。它的输人量是什么？输出量是什么？在什么样条件下它的输出量与输人量之间有较好的线性关系？
解答：输入量是电刷相对电阻元件的位移x ，输出量为电刷到端点电阻R x 。如果接入分压式测量电路，则输出量可以认为是电压u o 。
x p l p
x
R R k x x x =
=∝，输出电阻与输入位移成线性关系。
e e
o (1)1(1)p
p
p
p L p
L p p
x u x u u x R R x
x x x R x R x x =
=
+-+-，输出电压与输入位移成非线性关系。
由上式可见，只有当R p /R L →0时，才有o e p
x
u u x x =
∝。所以要求后续测量仪表的输入阻抗R L 要远大于变阻器式传感器的电阻R p ，只有这样才能使输出电压和输入位移有较好的线性关系。 3-9 试按接触式与非接触式区分传感器，列出它们的名称、变换原理，用在何处？ 解答：接触式：变阻器式、电阻应变式、电感式（涡流式除外）、电容式、磁电式、压电式、热电式、广线式、热敏电阻、气敏、湿敏等传感器。 非接触式：涡电流式、光电式、热释电式、霍尔式、固态图像传感器等。 可以实现非接触测量的是：电容式、光纤式等传感器。
3-10 欲测量液体压力，拟采用电容式、电感式、电阻应变式和压电式传感器，请绘出可行方案原理图，并作比较。
3-11 一压电式压力传感器的灵敏度S =90pC/MPa ，把它和一台灵敏度调到0.005V/pC 的电荷放大器连接，放大器的输出又接到一灵敏度已调到20mm/V 的光线示波器上记录，试绘出这个测试系统的框图，并计算其总的灵敏度。 解：框图如下
各装置串联，如果忽略负载效应，则总灵敏度S 等于各装置灵敏度相乘，即 S =?x /?P=90?0.005?20=9mm/MPa 。
3-12 光电传感器包含哪儿种类型？各有何特点？用光电式传感器可以测量哪些物理量？
解答：包括利用外光电效应工作的光电传感器、利用内光电效应工作的光电传感器、利用光生伏特效应工作的光电传感器三种。 外光电效应（亦称光电子发射效应）—光线照射物体，使物体的电子逸出表面的现象，包括光电管和光电倍增管。 内光电效应（亦称光导效应）—物体受到光线照射时，物体的电子吸收光能是其导电性增加，电阻率
图3-85 题3-8图
下降的现象，有光敏电阻和由其制成的光导管。
光生伏特效应—光线使物体产生一定方向的电动势。
如遥控器，自动门（热释电红外探测器），光电鼠标器，照相机自动测光计，光度计，光电耦合器，光电开关（计数、位置、行程开关等），浊度检测，火灾报警，光电阅读器（如纸带阅读机、条形码读出器、考卷自动评阅机等），光纤通信，光纤传感，CCD，色差，颜色标记，防盗报警，电视机中亮度自动调节，路灯、航标灯控制，光控灯座，音乐石英钟控制（晚上不奏乐），红外遥感、干手器、冲水机等。
在CCD图象传感器、红外成像仪、光纤传感器、激光传感器等中都得到了广泛应用。
3-13 何谓霍尔效应？其物理本质是什么？用霍尔元件可测哪些物理量？请举出三个例子说明。
解答：
霍尔（Hall）效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过薄片时，则在垂直于电流和磁场方向的两侧面上将产生电位差，这种现象称为霍尔效应，产生的电位差称为霍尔电势。
霍尔效应产生的机理（物理本质）：在磁场中运动的电荷受到磁场力F L（称为洛仑兹力）作用，而向垂直于磁场和运动方向的方向移动，在两侧面产生正、负电荷积累。
应用举例：电流的测量，位移测量，磁感应强度测量，力测量；计数装置，转速测量（如计程表等），流量测量，位置检测与控制，电子点火器，制做霍尔电机—无刷电机等。
3-14 试说明压电式加速度计、超声换能器、声发射传感器之间的异同点。
解答：相同点：都是利用材料的压电效应（正压电效应或逆压电效应）。
不同点：压电式加速度计利用正压电效应，通过惯性质量快将振动加速度转换成力作用于压电元件，产生电荷。
超声波换能器用于电能和机械能的相互转换。利用正、逆压电效应。利用逆压电效应可用于清洗、焊接等。
声发射传感器是基于晶体组件的压电效应，将声发射波所引起的被检件表面振动转换成电压信号的换能设备，所有又常被人们称为声发射换能器或者声发射探头。
材料结构受外力或内力作用产生位错-滑移-微裂纹形成-裂纹扩展-断裂，以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。
声发射传感器不同于加速度传感器，它受应力波作用时靠压电晶片自身的谐振变形把被检试件表面振动物理量转化为电量输出。
3-15 有一批涡轮机叶片，需要检测是否有裂纹，请举出两种以上方法，并阐明所用传感器的工作原理。涡电流传感器，红外辐射温度测量，声发射传感器（压电式）等。
3-16 说明用光纤传感器测量压力和位移的工作原理，指出其不同点。
解答：
微弯测压力原理：力→微弯板→光纤变形→光纤传递的光强变化。
微弯测位移原理：位移→微弯板→光纤变形→光纤传递的光强变化。
不同点：压力需要弹性敏感元件转换成位移。
3-17 说明红外遥感器的检测原理。为什么在空间技术中有广泛应用？举出实例说明。
解答：红外遥感就是远距离检测被测目标的红外辐射能量。空间技术中利用飞船、航天飞机、卫星等携带的红外遥感仪器可以实现很多对地、对空观测任务。如观测星系，利用卫星遥测技术研究地壳断层分布、探讨地震前兆，卫星海洋观测等。
3-18 试说明固态图像传感器（CCD器件）的成像原理，怎样实现光信息的转换、存储和传输过程，在工程测试中有何应用？
CCD固态图像传感器的成像原理：MOS光敏元件或光敏二极管等将光信息转换成电荷存储在CCD的MOS电容中，然后再控制信号的控制下将MOS电容中的光生电荷转移出来。
应用：如冶金部门中各种管、线、带材轧制过程中的尺寸测量，光纤及纤维制造中的丝径测量，产品分类，产品表面质量评定，文字与图象识别，传真，空间遥感，光谱测量等。
3-19 在轧钢过程中，需监测薄板的厚度，宜采用那种传感器？说明其原理。
解答：差动变压器、涡电流式、光电式，射线式传感器等。
3-20 试说明激光测长、激光测振的测量原理。
解答：利用激光干涉测量技术。
3-21 选用传感器的基本原则是什么？试举一例说明。
解答：灵敏度、响应特性、线性范围、可靠性、精确度、测量方法、体积、重量、价格等各方面综合考虑。
第四章 信号的调理与记录
4-1 以阻值R =120Ω、灵敏度S g =2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V ，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。
解：这是一个等臂电桥，可以利用等比电桥和差特性表达式求解。 o 1234e 1
()4U R R R R U R
=
?-?+?-? ε=2με时：
单臂输出电压：66o e e 11
22103310V 3μV 44g R U U S U R ε--?=
==????=?= 双臂输出电压：66o e e 11
22103610V 6μV 22
g R U U S U R ε--?===????=?=
ε=2000με时：
单臂输出电压：63o e e 11
22000103310V 3mV 44g R U U S U R ε--?=
==????=?=
双臂输出电压：63o e e 11
22000103610V 6mV 22
g R U U S U R ε--?===????=?=
双臂电桥较单臂电桥灵敏度提高1倍。
4-2 有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度不够，于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度。试问，在下列情况下，是否可提高灵敏度？说明为什么？ 1）半桥双臂各串联一片； 2）半桥双臂各并联一片。 解答：电桥的电压灵敏度为o /U S R R =
?，即电桥的输出电压o R
U S R
?=和电阻的相对变化成正比。由此
可知：
1）半桥双臂各串联一片，虽然桥臂上的电阻变化增加1倍，但桥臂总电阻也增加1倍，其电阻的相对变化没有增加，所以输出电压没有增加，故此法不能提高灵敏度； 2）半桥双臂各并联一片，桥臂上的等效电阻变化和等效总电阻都降低了一半，电阻的相对变化也没有增加，故此法也不能提高灵敏度。
4-3 为什么在动态应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮
解答：动态电阻应变仪采用高频交流电给电桥供电，电桥工作在交流状态，电桥的平衡条件为 Z 1Z 3=Z 2Z 4→|Z 1||Z 3|=|Z 2||Z 4|，?1?3=?2?4 由于导线分布、各种寄生电容、电感等的存在，光有电阻平衡是不能实现阻抗模和阻抗角同时达到平衡，只有使用电阻、电容两套平衡装置反复调节才能实现电桥阻抗模和阻抗角同时达到平衡。 4-4 用电阻应变片接成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为 ε(t )=A cos10t +B cos100t 如果电桥激励电压u 0=E sin10000t ，试求此电桥的输出信号频谱。 解：接成等臂全桥，设应变片的灵敏度为S g ，根据等臂电桥加减特性得到
[]
[]
()()()(cos10cos100)sin100001
sin(1010000)sin(1010000)21
sin(10010000)sin(10010000)2
sin10010sin 9990sin10100sin 990022
o e g e g g g g g R
u u S t u S A t B t E t R
S EA t t S EB t t S EA S EB t t t t ε?=
==+=+--++--=+++
线性代数第五章 课后习题及解答
第五章课后习题及解答 1. 求下列矩阵的特征值和特征向量： (1) ;1332??? ? ??-- 解：,0731332 2=--=--=-λλλλλA I 2 373,237321-=+=λλ ,00133637123712137 1??? ? ??→→???? ??=-++- A I λ 所以，0)(1=-x A I λ的基础解系为：.)371,6(T - 因此，A 的属于1λ的所有特征向量为：).0()371,6(11≠-k k T ,001336371237123712??? ? ??→→???? ??-=---+ A I λ 所以，0)(2=-x A I λ的基础解系为：.)371,6(T +
因此，A 的属于2λ的所有特征向量为：).0()371,6(22≠+k k T (2) ;211102113???? ? ??-- 解：2)2)(1(2 111211 3--==------=-λλλλ λλ A I 所以，特征值为：11=λ(单根)，22=λ(二重根) ???? ? ??-→→????? ??------=-0001100011111121121 A I λ 所以，0)(1=-x A I λ的基础解系为：.)1,1,0(T 因此，A 的属于1λ的所有特征向量为：).0()1,1,0(11≠k k T ???? ? ??-→→????? ??-----=-0001000110111221112 A I λ 所以，0)(2=-x A I λ的基础解系为：.)0,1,1(T 因此，A 的属于2λ的所有特征向量为：).0()0,1,1(22≠k k T
机械制造基础课后题及参考答案
何谓切削用量三要素？它们与切削层参数有什么关系？ 切断刀的前角后角主偏角副偏角刃倾角 什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积屑瘤的产生？ 答：在切削速度不高而又能形成连续性切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常在前刀面切削处粘有剖面呈三角状的硬块。其硬度通常是工件材料硬度的2～3倍，能够代替切削刃进行切削。这部分冷焊在前刀面的金属称为积屑瘤。 积屑瘤对切削过程的影响：1）实际前角增大。它加大了刀具的实际前角，可使切削力减小，对切削过程起积极的作用。积屑瘤愈高，实际前角愈大。2）使加工表面粗糙度增大。积屑瘤的底部则相对稳定一些，其顶部很不稳定，容易破裂，一部分连附于切屑底部而排出，一部分残留在加工表面上，积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工时必须设法避免或减小积屑瘤。3）对刀具寿命的影响。积屑瘤粘附在前刀面上，在相对稳定时，可代替刀刃切削，有减少刀具磨损、提高寿命的作用。但在积屑瘤比较不稳定的情况下使用硬质合金刀具时，积屑瘤的破裂有可能使硬质合金刀具颗粒剥落，反而使磨损加剧。 控制积屑瘤的主要方法有：1）降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生；2）采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度；3）采用润滑性能好的切削液，减小摩擦；4）增加刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力；5）适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。 影响切削力的主要因素有哪些？试论述其影响规律。 答：实践证明，切削力的影响因素很多，主要有工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具材料刀具磨损状态和切削液等。 1）工件材料 （1）硬度或强度提高，剪切屈服强度增大，切削力增大。 （2）塑性或韧性提高，切屑不易折断，切屑与前刀面摩擦增大，切削力增大。 2）切削用量 （1）背吃刀量（切削深度）ap、进给量增大，切削层面积增大，变形抗力和摩擦力增大，切削力增大。 （2）切削速度vc ：加工塑性金属时，切削速度Vc对切削力的影响规律如同对切削变形影响一样，它们都是通过积屑瘤与摩擦的作用造成的。切削脆性金属时，因为变形和摩擦均较小，故切削速度Vc改变时切削力变化不大。 3）刀具几何角度 （1）前角：前角增大，变形减小，切削力减小。 （2）主偏角：主偏角Kr在30°-60°范围内增大，由切削厚度hD的影响起主要作用，使主切削力Fz减小；主偏角Kr在60°-90°范围内增大，刀尖处圆弧和副前角的影响更为突出，故主切削力Fz增大。 (3)刃倾角λs：λs对Fz影响较小，但对Fx、Fy影响较大。λs 由正向负转变，则Fx 减小、Fy增大。 4）其它因素 （1）刀具棱面：应选较小宽度,使Fy减小。 （2）刀具圆弧半径：增大，切削变形、摩擦增大，切削力增大。
控制工程基础第三版机械工业出版社课后答案
控制工程基础习题解答 第一章 1-5．图1-10为张力控制系统。当送料速度在短时间内突然变化时，试说明该控制系统的作用情况。画出该控制系统的框图。 图1-10 题1-5图 由图可知，通过张紧轮将张力转为角位移，通过测量角位移即可获得当前张力的大小。 当送料速度发生变化时，使系统张力发生改变，角位移相应变化，通过测量元件获得当前实际的角位移，和标准张力时角位移的给定值进行比较，得到它们的偏差。根据偏差的大小调节电动机的转速，使偏差减小达到张力控制的目的。 框图如图所示。 角位移 题1-5 框图 1-8．图1-13为自动防空火力随动控制系统示意图及原理图。试说明该控制系统的作用情况。
该系统由两个自动控制系统串联而成：跟踪控制系统和瞄准控制系统，由跟踪控制系统 获得目标的方位角和仰角，经过计算机进行弹道计算后给出火炮瞄准命令作为瞄准系统的给定值，瞄准系统控制火炮的水平旋转和垂直旋转实现瞄准。 跟踪控制系统根据敏感元件的输出获得对目标的跟踪误差，由此调整视线方向，保持敏感元件的最大输出，使视线始终对准目标，实现自动跟踪的功能。 瞄准系统分别由仰角伺服控制系统和方向角伺服控制系统并联组成，根据计算机给出的火炮瞄准命令，和仰角测量装置或水平方向角测量装置获得的火炮实际方位角比较，获得瞄准误差，通过定位伺服机构调整火炮瞄准的角度，实现火炮自动瞄准的功能。 控制工程基础习题解答 第二章 2-2．试求下列函数的拉氏变换，假定当t<0时，f(t)=0。 (3). ()t e t f t 10cos 5.0-= 解：()[][ ] ()100 5.05 .010cos 2 5.0+++= =-s s t e L t f L t (5). ()?? ? ? ?+ =35sin πt t f 图1-13 题1-8图 敏感元件
数据库系统基础教程(第二版)课后习题答案
Database Systems: The Complete Book Solutions for Chapter 2 Solutions for Section 2.1 Exercise 2.1.1 The E/R Diagram. Exercise 2.1.8(a) The E/R Diagram Kobvxybz Solutions for Section 2.2 Exercise 2.2.1 The Addresses entity set is nothing but a single address, so we would prefer to make address an attribute of Customers. Were the bank to record several addresses for a customer, then it might make sense to have an Addresses entity set and make Lives-at a many-many relationship. The Acct-Sets entity set is useless. Each customer has a unique account set containing his or her accounts. However, relating customers directly to their accounts in a many-many relationship conveys the same information and eliminates the account-set concept altogether. Solutions for Section 2.3 Exercise 2.3.1(a) Keys ssNo and number are appropriate for Customers and Accounts, respectively. Also, we think it does not make sense for an account to be related to zero customers, so we should round the edge connecting Owns to Customers. It does not seem inappropriate to have a customer with 0 accounts;
线性代数第五章 课后习题及解答教学提纲
线性代数第五章课后习题及解答
第五章课后习题及解答 1. 求下列矩阵的特征值和特征向量： (1) ;1332? ?? ? ??-- 解：,0731 3 3 2 2=--=--= -λλλλλA I 2 37 3,237321-=+= λλ ,00 13 36 37 123712 137 1??? ? ??→→??? ? ??=-++- A I λ 所以，0)(1=-x A I λ的基础解系为：.)371,6(T - 因此，A 的属于1λ的所有特征向量为：).0()371,6(11≠-k k T ,00 13 36 37 12371237 12??? ? ??→→??? ? ??-=---+ A I λ 所以，0)(2=-x A I λ的基础解系为：.)371,6(T +
因此，A 的属于2λ的所有特征向量为：).0()371,6(22≠+k k T (2) ;211102113???? ? ??-- 解：2)2)(1(2 11 121 13--==------=-λλλλ λλ A I 所以，特征值为：11=λ(单根)，22=λ(二重根) ??? ? ? ??-→→????? ??------=-0001100011111121121 A I λ 所以，0)(1=-x A I λ的基础解系为：.)1,1,0(T 因此，A 的属于1λ的所有特征向量为：).0()1,1,0(11≠k k T ??? ? ? ??-→→????? ??-----=-0001000110111221112 A I λ 所以，0)(2=-x A I λ的基础解系为：.)0,1,1(T 因此，A 的属于2λ的所有特征向量为：).0()0,1,1(22≠k k T
机械制造基础题库
机械制造技术基础习题一 一、判断题 1. 制造系统是一个将生产要素转变成离散型产品的输入输出系统。 2. 采用成组技术后，工装系数可以大大提高。 3. "大批量生产"（Mass Production ）生产方式形成于19世纪。 4. 多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。 5. "批量法则"当今已不适用。 6. 在产品设计中应用成组技术可以大大减小新设计的工作量。 7. 设计标准化是工艺标准化的前提。 8. CIMS 是一种制造哲理。 9. 网络与数据库是CIMS 功能模型中不可缺少的组成部分。 10. 实施并行工程必须具备由计算机、网络、数据库等组成的通讯基础设施。 11. 实现CIMS 的技术方案中，开放系指选用标准化设备。 12. 虚拟企业是指已采用虚拟制造技术的企业。 二、分析题 1. 制造业在国民经济中的地位和作用。 2. 新产品开发的重要性。 3. 制造过程与技术。 4. 有人讲"成组技术是现代制造技术的一个重要理论基础"，如何理解这句话 机械制造技术基础习题二 一、判断题 1. 电火花线切割采用细金属丝作电极。（ ） 2. 电解加工可以加工任何高硬度的金属材料和非金属材料。（ ） 3. 激光焊接可以用于金属和非金属之间的焊接。（ ） 4. 电子束加工可以在大气中进行。（ ） 5.采用超声复合加工可显着提高加工效率。（ ） 二简答题 1. 何谓加工中心利用加工中心如何加工曲面 2. 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面成形原理和应用范围。 3. 已知一外圆车刀切削部分的主要几何角度为：ο150=γ、ο8'00==αα、 ο75=r k 、ο15'=r k 、ο5-=s λ。试绘出该刀具切削部分的工作图。 4. 刀具的工作角度和标注角度有什么区别 影响刀具工作角度的主要因素有哪些试举例说明。 5. 何谓顺铣何谓逆铣画图说明。
工程数学基础教程课后习题答案
工程数学基础习题解答
习题一 A
一、判断题 1.√；， 2.√； 3.×； 4.×； 5.×； 6.×； 7.×； 8.√； 9.√；10.×. 二、填空题 1.;C C A B 2.111(){1,2,3,4},(){,,},(){,,},(){1,4},(){2,3};f f a b e f A a b e f B f b --=====D R 3.满; 4.2sup = E ,3inf -=E ; 5.0; 6.0; 7. n ; 8.Y . B 1.证 ()y f A B ?∈?,x A B ?∈?使得)(x f y =.由x A B ∈?,得x A ∈,且x B ∈故()()y f x f A =∈且()y f B ∈,即()()y f A f B ∈?,因此()()()f A B f A f B ???. 当f 是单射时,只需证明()()()f A f B f A B ???即可： ()()(),y f A f B f ?∈??R f 由是单射知,(). (),(),1X y f x y f A y f B x ?=∈∈∈使得且 ,,()(),x A x B x A B y f x f A B ∴∈∈∈?=∈?且即从而故()()()f A f B f A B ???. 是可能的，例如, 2:,[2, 0],[1, 3],[1, 0].f x x A B A B =-=-?=-取则()([1,0])[0, 1], f A B f ?=-=于是而 [][]()()0, 4[0, 9]0, 4.f A f B ?=?=从而有 . 2. 证（1）n ?∈,有)2 ,2(12 ,12][-?-+-n n ,故 ∞ =-?-+-1)2 ,2(12 12][n n ,n . 另一方面,)2 ,2(-∈?x ,k ?∈ ,使][12 ,12k k x -+-∈,故 ∞ =-+-∈1 ][12 12n n ,n x ,于是 ? -)2 ,2( ∞ =-+-1 ][12 12n n ,n . 因此, ∞ =-+-= -1 ][12 ,12)2 ,2(n n n . （2）n ?∈,有)12 ,12(]2 ,2[n n +--?-,故 ∞ =+--?-1)12 ,12(]2 ,2[n n n . 另一方面,对任意]2 ,2[-?x ,即2>x ,k ?∈ ,使得212>+>k x ,即 )12 ,12(k k x +--?,从而 ∞ =+--?1)12 ,12(n n n x ，故 ∞ =-?+--1 ]2,2[)12 ,12(n n n .
大学物理课后习题解答(第五章) 北京邮电大学出版社
习题五 5-1 振动和波动有什么区别和联系?平面简谐波动方程和简谐振动方程有什么不同?又有什么联系?振动曲线和波形曲线有什么不同? 解: (1)振动是指一个孤立的系统(也可是介质中的一个质元)在某固定平衡位置附近所做的往复运动，系统离开平衡位置的位移是时间的周期性函数，即可表示为)(t f y =；波动是振动在连续介质中的传播过程，此时介质中所有质元都在各自的平衡位置附近作振动，因此介质中任一质元离开平衡位置的位移既是坐标位置x ，又是时间t 的函数，即),(t x f y =． (2)在谐振动方程)(t f y =中只有一个独立的变量时间t ，它描述的是介质中一个质元偏离平衡位置的位移随时间变化的规律；平面谐波方程),(t x f y =中有两个独立变量，即坐标位置x 和时间t ，它描述的是介质中所有质元偏离平衡位置的位移随坐标和时间变化的规律． 当谐波方程 ) (cos u x t A y -=ω中的坐标位置给定后，即可得到该点的振动方程，而波源持续不断地振动又是产生波动的必要条件之一． (3)振动曲线)(t f y =描述的是一个质点的位移随时间变化的规律，因此，其纵轴为y ，横轴为t ；波动曲线),(t x f y =描述的是介质中所有质元的位移随位置，随时间变化的规律， 其纵轴为y ，横轴为x ．每一幅图只能给出某一时刻质元的位移随坐标位置x 变化的规律，即只能给出某一时刻的波形图，不同时刻的波动曲线就是不同时刻的波形图． 5-2 波动方程y =A cos ［ω( u x t - )+0?］中的u x 表示什么?如果改写为y =A cos (0?ωω+-u x t )，u x ω又是什么意思?如果t 和x 均增加，但相应的［ω( u x t - )+0?］的值不变，由此能从波动方程说明什么? 解: 波动方程中的u x /表示了介质中坐标位置为x 的质元的振动落后于原点的时间；u x ω则表示x 处质元比原点落后的振动位相；设t 时刻的波动方程为 ) cos(0φωω+-=u x t A y t 则t t ?+时刻的波动方程为 ] ) ()(cos[0φωω+?+-?+=?+u x x t t A y t t 其表示在时刻t ，位置x 处的振动状态，经过t ?后传播到t u x ?+处．所以在 ) (u x t ωω-中，当t ，x 均增加时， ) (u x t ωω-的值不会变化，而这正好说明了经过时间t ?，波形即向前传播了t u x ?=?的距离，说明) cos(0φωω+-=u x t A y 描述的是一列行进中的波，故谓之行 波方程． 5-3 波在介质中传播时，为什么介质元的动能和势能具有相同的位相，而弹簧振子的动能和势能却没有这样的特点? 解: 我们在讨论波动能量时，实际上讨论的是介质中某个小体积元dV 内所有质元的能量．波动动能当然是指质元振动动能，其与振动速度平方成正比，波动势能则是指介质的形
《控制工程基础》王积伟_第二版_课后习题解答(完整)
第一章 3 解：1)工作原理：电压u2反映大门的实际位置，电压u1由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△u＝u1－u2驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制 大门的开启。当大门在打开位置，u2＝u 上：如合上开门开关，u1＝u 上 ，△u＝0， 大门不动作；如合上关门开关，u1＝u 下 ，△u<0，大门逐渐关闭，直至完全关闭， 使△u＝0。当大门在关闭位置，u2＝u 下：如合上开门开关，u1＝u 上 ，△u>0，大 门执行开门指令，直至完全打开，使△u＝0；如合上关门开关，u1＝u 下 ，△u＝0，大门不动作。 2)控制系统方框图 4 解：1)控制系统方框图
2)工作原理： a)水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h ’由浮球顶杆的长度给定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），通过杠杆机构是进水阀的开度增大（减小），进入水箱的水流量增加（减小），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），进水阀开度增大（减小）量减小，直至达到新的水位平衡。此为连续控制系统。 b) 水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h ’由浮球拉杆的长度给定。杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），到一定程度后，在浮球拉杆的带动下，电磁阀开关被闭合（断开），进水阀门完全打开（关闭），开始进水（断水），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），直至达到给定的水位高度。随后水位进一步发生升高（降低），到一定程度后，电磁阀又发生一次打开（闭合）。此系统是离散控制系统。 2-1解： （c ）确定输入输出变量（u1，u2） 22111R i R i u += 222R i u = ?-= -dt i i C u u )(1 1221 得到：11 21221222 )1(u R R dt du CR u R R dt du CR +=++ 一阶微分方程 （e ）确定输入输出变量（u1，u2） ?++=i d t C iR iR u 1 211 R u u i 2 1-=
MATLAB基础教程薛山第二版课后习题答案讲解
《及应用》实验指导书 《及应用》实验指导书 班级： T1243-7 姓名：柏元强 学号： 20120430724 总评成绩： 汽车工程学院 电测与汽车数字应用中心
目录 实验04051001 语言基础..................... 错误!未指定书签。实验04051002 科学计算及绘图............. 1错误!未指定书签。实验04051003 综合实例编程.. (31)
实验04051001 语言基础 1实验目的 1) 熟悉的运行环境 2) 掌握的矩阵和数组的运算 3) 掌握符号表达式的创建 4) 熟悉符号方程的求解 2实验内容 第二章 1. 创建的变量，并进行计算。 (1) 87，190，计算 、、a*b 。 (87); (190); *b (2) 创建 8 类型的变量，数值与(1)中相同，进行相同的计算。 8(87); 8(190); *b 2．计算： (1) 操作成绩 报告成绩
(2) e3 (3) (60) (3) (3*4) 3．设，，计算： (1) (2) (3) 23; (4*u*v)(v) (((u))^2)/(v^2) ((3*v))/(u*v) 4．计算如下表达式： (1) (2) (3-5*i)*(4+2*i) (2-8*i) 5．判断下面语句的运算结果。 (1) 4 < 20
(2) 4 <= 20 (3) 4 20 (4) 4 20 (5) 'b'<'B' 4 < 20 , 4 <= 20,4 20,4 20,'b'<'B' 6．设，，，，判断下面表达式的值。 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 395837; a><>>> 7．编写脚本，计算上面第2题中的表达式。 ('(60)='); ((60)) ('(3)='); ((3)) ('(3*4)='); ((3*4)) 8．编写脚本，输出上面第6题中的表达式的值。395837;
单片机原理及应用课后习题答案第5章作业
第五章中断系统作业 1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（）H。 2. 对中断进行查询时，查询的中断标志位共有、_ _、、 _ 和_ 、_ _ 六个中断标志位。 3．在MCS-51中，需要外加电路实现中断撤除的是:（） (A) 定时中断 (B) 脉冲方式的外部中断 (C) 外部串行中断 (D) 电平方式的外部中断 4．下列说法正确的是：（） (A) 同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺序响应。（） (B) 同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应。（） (C) 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求 能中断低优先级中断请求。（） (D) 同级中断不能嵌套。（） 5．在一般情况下8051单片机允许同级中断嵌套。（） 6．各中断源对应的中断服务程序的入口地址是否能任意设定? （） 7．89C51单片机五个中断源中优先级是高的是外部中断0，优先级是低的是串行口中断。（） 8．各中断源发出的中断申请信号，都会标记在MCS－51系统中的（）中。 （A）TMOD （B）TCON/SCON （C）IE （D）IP 9. 要使MCS-51能够响应定时器T１中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器 IE的内容应是（） （A）98H （B）84H （C）42 （D）22H 10．编写出外部中断1为负跳沿触发的中断初始化程序。 11.什么是中断？其主要功能是什么？ 12. 什么是中断源？MCS-51有哪些中断源？各有什么特点？ 13. 什么是中断嵌套？ 14．中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？ 15. 中断请求撤除的有哪三种方式？ 16. 特殊功能寄存器TCON有哪三大作用？ 17. 把教材的P82页的图改为中断实现，用负跳变方式，中断0（INT0）显示“L2”，中断1（INT1）显示“H3”。（可参考第四章的电子教案中的例子） 18.第5章课后作业第9题。 第五章中断系统作业答案 1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（0013）H。 2. 对中断进行查询时，查询的中断标志位共有 IE0 、_TF0_、IE1 、 TF1_ 和_TI 、_RI_六个中断标志位。【实际上只能查询TF0、TF1、TI、RI】 3．在MCS-51中，需要外加电路实现中断撤除的是:（D） (A) 定时中断 (B) 脉冲方式的外部中断 (C) 外部串行中断 (D) 电平方式的外部中断 4．下列说法正确的是：（A C D ） (A) 同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺序响应。（YES）
ml基础教程课后习题解答
X M L基础教程课后习 题解答 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
XML基础教程课后习题 习题一 1．答：HTML是用来编写Web页的语言、不允许用户自定义标记，HTML体现数据的显示格式。XML描述数据的组织结构、可自定义标记，其标记名称是对标记所包含的数据内容含义的抽象，而不是数据的显示格式。 2．答：使用UTF-8保存 5．答：（1）不可以，（2）可以，（3）不可以 6．答：： time { display:block;font-size:18pt;font-weight:bold } hour { display:line;font-size:16pt;font-style:italic } mimute { display:line;font-size:9pt;font-weight:bold } 习题二1．答：（1）使用ANSI编码。（2）可以。（3）不合理。 2．答：不相同。 3．答：（1）和（2）。 4．答：。
5．答：“root”标记包含的文本内容都是空白字符。“a1”标记包含的文本内容:
第五章 课后练习题与答案
第五章练习题 一、单项选择题 1．建设有中国特色社会主义首要的基本理论问题是（D） A．正确处理改革、发展和稳定的关系 B．坚持以经济建设为中心 C．解放思想、实事求是 D．什么是社会主义，怎样建设社会主义 2．搞清楚什么是社会主义，怎样建设社会主义的关键是：（ D ）A．恢复党的思想路线B．正确理解邓小平理论 C．坚持四项基本原则D．正确认识社会主义本质3．邓小平多次指出，在改革中，我们必须坚持的两条根本原则是（ D ）A．不断发展生产、增加社会财富 B．扩大改革开放，增强综合国力 C．实行按劳分配，改善人民生活 D．坚持公有制为主体，实现共同富裕 4．发展生产力是社会主义的（B ） A．根本目的B．根本任务 C．发展动力D．根本特征 5．邓小平首次提出“社会主义本质”一词是在（ D ） A．1980年B．1982年 C．1978年D．1992年 6．社会主义本质的理论指出了社会主义的根本目标是（ D ）A．解放和发展生产力B．消灭剥削 C．消除两极分化D．实现共同富裕 7．提出“三个主体．三个补充”思想的领导人是（C ） A．刘少奇 B．毛泽东C．陈云 D．周恩来 8．1980年5月，邓小平说：社会主义是一个很好的名词，但是如果搞不好，不能正确理解，不能采取正确的政策，那就体现不出（ A ）A．社会主义的本质 B．社会主义的特征 C．社会主义的目标 D．社会主义的原则 9．邓小平指出：“贫穷不是社会主义，社会主义要消灭贫穷。”这个论断
（ C ） A．概括了社会主义建设的目标 B．指出了社会主义的根本任务 C．明确了社会主义的发展方向 D．体现了社会主义本质的要求 10、党执政举国的第一要务是：（ A ） A、发展 B、创新 C、改革 D实践 二多项选择题 11．社会主义的本质是（ABD ） A．解放生产力，发展生产力B．消灭剥削，消除两极分化 C．不断进行改革D．最终达到共同富裕 E．实现按劳分配 12．社会主义本质的概括体现了社会主义（ABDE ） A．发展过程与最终目标的统一B．物质条件与社会条件的统一 C．民族特色与基本特征的统一D．生产力和生产关系的统一 E．根本任务与根本目标的统一 13．确立社会主义根本任务的依据是（ABCDE ） A．生产力是社会发展的最根本的决定性因素 B．社会主义本质的内在要求 C．解决社会主义初级阶段主要矛盾的要求 D．适应和平与发展这一时代主题的要求 E．总结历史的经验教训得出的正确结论 14．关于社会主义本质的论断中包含的价值目标是（．CDE ） A．解放生产力B．发展生产力 C．消灭剥削D．消除两极分化 E．实现共同富裕 15．邓小平提出的“发展是硬道理”是（ ABCD ） A．符合马克思主义基本原理 B．巩固和发展社会主义制度的必然要求 C．对社会主义实践经验教训的深刻总结 D、适应时代主题变化的需要 16．发展之所以成为中国共产党执政兴国的第一要务，是因为（ABCD）A．由党的执政地位所决定的 B．由党所承担的历史使命和责任决定的
机械制造基础习题集
机械制造基础习题集 第一章生产过程与组织 1-1什么是制造和制造技术 1-2机械制造业在国民经济中有何地位为什么说机械制造业是国民经济的基础 1-3如何理解制造系统的物料流、能量流和信息流 1-4什么是机械制造工艺过程机械制造工艺过程主要包括哪些内容 1-5什么是生产纲领，如何确定企业的生产纲领 1-6什么是生产类型如何划分生产类型各生产类型各有什么工艺特点 1-7企业组织产品的生产有几种模式各有什么特点 1-8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型并说明各类方法的应用范围和工艺特点。 1-9一个典型的机械制造企业是有哪几个系统组成其含义分别是什么 1-10简述机械制造技术的发展概况。 第二章机械加工方法与装备 2-l何谓加工中心利用加工中心如何加工曲面 2-2简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面成形原理和应用范围。 2-3指出下列机床型号中各位字母和数字代号的具体含义： CG6125B CW61100 M1432A Y3150E 2-4简述选用机床的原则。 2-5简述数控机床的组成及各部分的功用。 2-6数控机床加工有什么特点 2-7从外圆车削来分析，υc、f、a p各起什么作用它们与切削层厚度a c和切削层宽度a w各有什么关系 2-8刀具正交平面参考系由哪些平面组成它们是如何定义的 2-9车刀的标注角度主要有哪几种它们是如何定义的 2-10已知一外圆车刀切削部分的主要几何角度为：γ1=151、α1=a1’=80、κr=750、κr’=150、λs=-50。 试绘出该刀具切削部分的工作图。 2-11刀具的工作角度和标注角度有什么区别影响刀具工作角度的主要因素有哪些试举例说明。2-12刀具有哪些种类试就每种常用刀具各举一个例子，并说明其加工范围。 2-13何谓顺铣何谓逆铣画图说明。 2-14刀具材料应具备哪些性能书上介绍的四种常用刀具材料各有什么特点 2-15刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角各有何作用如何选用合理的刀具切削角度 2-16砂轮的特性主要由哪些因素所决定如何选用砂轮 2-17简述刀具管理系统的任务和内容。 2-18机床夹具由哪几个部分组成各部分起什么作用 2-19何谓基准试分析下列零件的有关基准： (1)图2-1所示齿轮的设计基准和装配基准，滚切齿形时的定位基准和测量基准。
大学计算机基础教程课后习题答案.doc
第一章 1.1946 2.大规模集成电路 3.计算机辅助设计、计算机辅助教学、计算机辅助制造、计算机辅助测试、计算机辅助教育、操作系统 4.人工智能 5.存储程序工作原理 6.运算器 7.RAM 8.逻辑 9.字长 10.位、字节 11.位、字节 12.1024、1024、1024*1024 13.1 14.2 15.48H、65H、97H、32 16.288 17.操作系统 18.程序 19.高级语言 20.机器 21.编译、解释 22.应用、系统 23.输入、输出设备 24 .硬盘 25.高速缓冲存储器 26.传染性 27.2 28.R （文科不做） 29.111111 K 7f （文科不做） 30.213、D5 （文科不做） 第二章 1.255 2.隐藏 3.存档 4.内存条、硬盘 5.Alt
6.[cttl+shift]> [shift+o] [ctrl+space] [ctrl+o] 7.[alt+F4] 8.后台 9.[Shift]> [Ctrl] 10.[Shift] 11.[Ctrl] 12.回收站 13.msconfig 14.单击该按钮会弹出对话框、有下级了菜单、当前状态不可用 15.[Ctrl+Esc]或[win ] 16.最大化或还原 17.分辨率 18.刷新频率 19.磁盘清理 20.[Ctrl+Shift+Delete] 第三章 1.doc 2.我的文档 3.拼写错误、语法错误 4.一行、一段、全部 5.页面 6.回车符号 7.[Alt+Tab] 8.[Ctrl+O] 9.[Ctrl+N] 10.页眉页脚 第四章 1.3、255 2.65536、256 3.[Ctrl+； ]> [Ctrl+Shift+；] 4.= 5.40833 6. 3 7.[ Ctrl ] 8.$ 9.地址栏 10.F2 第五章
电磁场与电磁波课后习题解答(第五章)
习题及参考答案 5.1 一个点电荷 Q 与无穷大导体平面相距为d ，如果把它移动到无穷远处，需要作多少功？ 解：用镜像法计算。导体面上的感应电荷的影响用镜像电荷来代替，镜像电荷的大小为-Q ，位于和原电荷对称的位置。当电荷Q 离导体板的距离为x 时，电荷Q 受到的静电力为 2 )2(042x Q F επ-= 静电力为引力，要将其移动到无穷远处，必须加一个和静电力相反的外力 2 ) 2(0 42 x Q f επ= 在移动过程中，外力f 所作的功为 d Q d dx d x Q dx f 0 16220162 επεπ=?∞?∞= 当用外力将电荷Q 移动到无穷远处时，同时也要将镜像电荷移动到无穷远处，所以，在整个过程中，外力作的总功为d q 8/2επ。 也可以用静电能计算。在移动以前，系统的静电能等于两个点电荷之间的相互作用能： d Q d Q Q d Q Q q q W 0 82)2(04)(21)2(04212 2211121επεπεπ??-=-+-=+= 移动点电荷Q 到无穷远处以后，系统的静电能为零。因此，在这
个过程中，外力作功等于系统静电能的增量，即外力作功为d q 8/2 επ。 5．2 一个点电荷放在直角导体部（如图5-1），求出所有镜像电荷的 位置和大小。 解：需要加三个镜像电荷代替 导体面上的感应电荷。在（-a ，d ） 处，镜像电荷为-q ，在（错误！无效。 镜像电荷为q ，在（a ，-d ）处，镜 像电荷为-q 。5．3 证明：一个点电荷q 和一个带有电 荷Q 、半径为R 的导体球之间的作用力为 ]2) 22(2[0 4R D DRq D D q R Q q F --+= ε π 其中D 是q 到球心的距离（D ＞R ）。 证明：使用镜像法分析。由于导体球不接地，本身又带电Q ，必须在导体球加上两个镜像电荷来等效导体球对球外的影响。在距离球心b=R 2/D 处，镜像电荷为q ＇= -Rq/D ；在球心处，镜像电荷为 D Rq Q q Q q /2 +='-=。点电荷 q 受导体球的作用力就等于球两个镜像 电荷对q 的作用力，即 ]2 )2(2[04]2)(22[04D R D D q R D D q R Q q b D q D q q F --++ =-'+=επεπ ]2)22(2[0 4R D DRq D D q R Q q --+=επ 5．4 两个点电荷+Q 和-Q 位于一个半径为a 的接地导体球的直径的延
机械制造基础习题答案
机械制造基础习题答案集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
1．? 冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。（√） 2．? 一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。（√）3．? 一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。（√） 4．? HBW是洛氏硬度的硬度代号。（×） 5．? 金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。（×） 6．? 硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。（×） 7．? 硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。（×）8．? 断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。（√）9．? 布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。（×） 10．? 洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。（×） 11．? 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√）12．? 理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。（×）13．? 室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（×）14．? 纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。（×）15．? 金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。（×）
16．? 铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。（×） 17．? 厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。（×） 18．? α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。（×） 19．? 金属Cu、Al都是面心立方晶格。（√） 20．? 金属实际结晶温度小于理论结晶温度。（√） 21．? 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。（×） 22．? 一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。（√） 23．? 铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。（×）24．? 奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。（√） 25．? 渗碳体是硬而脆的相。（√） 26．? 铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。（×） 27．? 铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。 （×） 28．? 钢铆钉一般用高碳钢制作。（×）
XML基础教程课后习题解答
XML基础教程课后习题 习题一 1．答：HTML是用来编写Web页的语言、不允许用户自定义标记，HTML体现数据的显示格式。XML描述数据的组织结构、可自定义标记，其标记名称是对标记所包含的数据内容含义的抽象，而不是数据的显示格式。 2．答：使用UTF-8保存 5．答：（1）不可以，（2）可以，（3）不可以 6．答：： time { display:block;font-size:18pt;font-weight:bold } hour { display:line;font-size:16pt;font-style:italic } mimute { display:line;font-size:9pt;font-weight:bold } 习题二1．答：（1）使用ANSI编码。（2）可以。（3）不合理。 2．答：不相同。 3．答：（1）和（2）。 4．答：。 5．答：“root”标记包含的文本内容都是空白字符。“a1”标记包含的文本内容:
第5章课后习题答案及讲解
5-1 设二进制符号序列为110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。 解： 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 单极性码： 双极性码： 单极性归零码： 双极性归零码： 二进制差分码： 八电平码： 5-7 已知信息代码为100000000011，求相应的AMI码、HDB3码、PST 码及双相码。 解：信息代码：100000000011 AMI码：+1000000000-1+1 HDB3码：+1000+V-B00+V0-1+1 PST码：+0-+-+-+-++- 双相码：100101010101010101011010
5-8 已知信息代码为1010000011000011，试确定相应的AMI码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。 解： 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 AMI码：+1 0 -1 0 0 0 0 0 +1 –1 0 0 0 0 +1 -1 HDB3码：+1 0 -1 0 0 0 –V 0 +1 –1 +B 0 0 +V –1 +1 5-9 某基带传输系统接收滤波器输出信号的基本脉冲为如图P5-5所示的三角形脉冲： （1）求该基带传输系统的传输函数H（ω）； （2）假设信道的传输函数C（ω）=1，发送滤波器和接收滤波器具有相同的传输函数，即G T（ω）=G R（ω），试求这时G T（ω）或G R（ω）的表示式。 P5-5 解：(1)H(ω)=∫∞ -∞ h(t)e-jωt dt
=∫ 0Ts/2 (2/T s)te-jωt dt +∫Ts Ts/2 2(1-t/T s)e-jωt dt =2∫Ts Ts/2 e-jωt dt+2/T s∫ Ts/2 t e-jωt dt-2/T s∫Ts Ts/2 t e-jωt dt =- 2 e-jωt/(jω)︱Ts Ts/2+2/T s [-t/(jω)+1/ω2] e-jωt︱ Ts/2 -2/T s [-t/(jω)+1/ω2] e-jωt︱Ts Ts/2 =2 e-jωTs/2(2- e-jωTs/2- e-jωTs/2)/(ω2T s) =4 e-jωTs/2[1-cos(ωT s/2)]/(ω2T s) =8 e-jωTs/2sin2(ωT s/4)/(ω2T s) =2/T s·Sa2(ωT s/4) e-jωTs/2(2)∵H(ω)=G T(ω)C(ω)G R(ω) C(ω)=1, G T(ω)=G R(ω) ∴G T(ω)=G R(ω)=√2/T s·Sa(ωT s/4) e-jωTs/4 5-11 设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H（ω），若要求以2/T s波特的速率进行数据传输，试检验图P5-7各种H（ω）满足消除抽样点上的码间干扰的条件否？ s s s s (a) (b)
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