下半年測試技術作業(yè)及答案

1、2011 年下半年測試技術作業(yè) 1一、填空1 、恒值系統(tǒng)誤差對平均值 影響，對標準偏差影響；變值系統(tǒng)誤差對平均值 影響，對 標準偏差 影響。2、電容式傳感器根據其工作原理不同，可分為 、和三種，液位計屬于 。3、電感式傳感器是依靠 原理，不宜在 測試中使用。4、磁帶記錄器的 DR 方式的主要去缺點是 和，不能記錄 赫茲以下的信號。5、噪聲測量儀器主要有 和。6 、熱電偶式傳感器的冷端補償方法主要有 、和。7、一階系統(tǒng)的時間常數越小 , 工作頻率范圍越 ，響應二、名詞解釋：1 霍爾效應2 系統(tǒng)誤差3 靜態(tài)測量4 非線性度 三、問答：1 模擬濾波器根據選頻特點分為那幾種？試畫出每一種的簡 單電路圖

2、及幅頻特性圖。2 簡述熱電偶工作原理和基本定律。3 信號頻域分析的作用是什么？四 計算：1 測量一個約 80V 的電壓，現(xiàn)有兩塊電壓表，一塊量程 300V，0.5 級，另一塊量程 100V， 1.0 級，問選哪一塊為好？2 為測量長方形面積，實際測量的是長度 a 和寬度 b ，若所測數據如下，求長度 a 和寬度 b 的平均值及其標準偏差序號12345a(m)9810110099102b(m)109.910.29.810.1作業(yè) 1 答案：一、填空1、( 1)有( 2)無( 3)有( 4)有2、(1) 變間隙式 (2) 變面積式 (3) 變介電常數式(4) 變介電常數式3、( 1)電磁感應 _

3、(2)高頻動態(tài)參數 _4、(1) 低頻響應性能差， (2) 信號跌落較大， (3) 505、(1) 傳聲器 (2) 聲級計6、(1) 冰點法 (2) 修正法 (3) 補償電橋法(補償導線法)7、( 1)寬( 2)快二、名詞解釋：1、霍爾效應：金屬或半導體薄片置于磁場中，當有電流流過時，在垂 直于電流和磁場的方向上將產生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應。2、系統(tǒng)誤差是指誤差的數值大小和正負在測量過程中恒定不變，或按 一定規(guī)律變化的誤差。當誤差的數值大小和正負確定時，稱為已定的 系統(tǒng)誤差。當誤差按一定規(guī)律變化時稱為未定系統(tǒng)誤差或變值系統(tǒng)誤 差。3、測量時，測試裝置的輸入、輸出信號不隨時間而變化，則

4、稱為靜態(tài) 測量。4 、非線性度：標定曲線與擬合直線的偏離程度。三、問答：1 答：一階 RC低通濾波器、 一階 RC高通濾波器、 RC帶通濾波器、 RC帶阻濾波器 。exexexRC1分）CeyexC2R1C2 R21分）C11分）A1分）A1分）C1RR11分）1分）2 簡述熱電偶工作原理和基本定律。答：工作原理：熱電偶是由兩種不同的導體 A 和 B兩端相連組合閉 合回路。如果兩端溫度 T 和T0 不相等時，回路中就有電流通過， 即回路內出現(xiàn)了電動勢，該電動勢稱為熱電勢?；径桑海?）中間導體定律 在熱電偶回路中，只要接入的中間導體兩端溫度相同，則對回路的總熱電勢沒有影響。( 2) 連接導體

5、定律在熱電偶回路中，如果熱電偶 A和 B分別與連接導體A',B' 和相連接，接點溫度分別為 T , Tn ,T0 。則該回路的熱電勢 等于熱電偶 A，B在溫度為 Tn ,T0的熱電勢 EAB (Tn ,T0 )與連接導 體A',B'在溫度為 Tn ,T0的熱電勢 E A'B' (Tn ,T0 )的代數和。E ABB'A ' (T,Tn,T0) EAB (T,Tn) EA'B'(Tn,T0)( 3) 中間溫度定律兩種導體 A和 B組成的熱電偶， 當接點溫度為 T,T0時所產 生的熱電勢，等于該熱電偶一個接點溫度為 T

6、 ，另一個接點溫 度為 Tn所產生的熱電勢與同一熱電偶一個接點溫度為Tn ,另一個接點溫度為 T0 時所產生的熱電勢的代數和。EAB (T,T0) EAB(T,Tn) EAB(T0;T0)( 4) 相配定律由導體 A和 B組成的熱電偶，當接點溫度為 T和T0時所產 生的熱電勢， 等于由導體 A和 C組成的熱電偶， 在兩端溫度也 為T和T0時所產生的熱電勢與由導體 C和 B組成的熱電偶，在 兩端溫度也為 T和T0 時所產生的熱電勢的代數和。EAB(T,T0) EAC(T,T0) ECB (T,T0) EAC (T , T0 ) EBC (T,T0)3 信號頻域分析是采用傅立葉變換將時域信號 x(

7、t) 變換為頻 域信號 X(f) (2 分)。時域分析只能反映信號的幅值隨時間的變化情況， 除單頻率分量的簡諧波外， 很難明確揭示信號的頻 率組成和各頻率分量大小 (3分)。信號頻譜 X(f) 代表了信號 在不同頻率分量成分的大小，能夠提供比時域信號波形更直 觀，豐富的信息。(3 分) 四 計算：1 測量一個約 80V 的電壓，現(xiàn)有兩塊電壓表，一塊量程 300V，0.5 級，另一塊量程 100V， 1.0 級，問選哪一塊為好？ 解：使用 300V， 0.5 級電表，示值相對誤差為：100 1.0%x 100% 1.25%x 80故選用100V，1.0 級電表為好。x300 0.5%80100%

8、 1.88%使用 100V， 1.0 級電表，示值相對誤差為：2 為測量長方形面積，實際測量的是長度 a 和寬度 b ，若所測數據如下，求長度 a 和寬度 b 的平均值及其標準偏差序號12345a(m)9810110099102b(m)109.910.29.810.1解：(1) 計算 a和 b的算數平均a 1 aini198 101 100 99 1025100mb 1 bini110 9.9 10.2 9.8 10.1510 m(2) 計算 a和 b的標準偏差ai ai1 n12 2 2 2 298 100 101 100 100 100 99 100 102 100511.58 mb(3)

9、 計算 a 和b 的標準偏差n1.5810.707 m0.0707 m2011 年下半年測試技術作業(yè) 2一、填空1、幅頻特性是指響應與激勵信號的振幅比與 的關系。2、測量儀 器的 靜態(tài) 特性用 、 、表示。3、可以用明確數學關系式描述的信號稱為 ，不能用數學關系式描述的信號稱為 。4、用熱電偶測量溫度時，在熱電偶回路中可接入測量儀表， 但必須保證兩個接點的溫度 ，這是基于 定律。5、電阻應變式傳感器是一種能將的變化轉化為變化的傳感元件。6、根據頻率由低到高聲音分為 、 、 、 ， 人 耳 可 聽 聲 音 頻 率 范 圍 為 ,聲壓范圍為 。7、壓電式傳 感器用在 測試 中，而不 宜用在測試中。

10、二、名詞解釋：1 壓電效應2 能量信號3 靜態(tài)測量4 重復性 三、問答：1 簡述系統(tǒng)不失真測量的時域條件和頻域條件。2 簡述二階測量系統(tǒng)設計及選用原則。3 簡述傳感器的基本構成及各組成部分的功用四 計算：1 一 力 傳 感 器 具 有 二 階 動 特 性 ， 傳 遞 函 數 為H(s) s2 2 n s 2s 2 ns n 。已知傳感器的固有頻率為 800Hz ，阻尼比為 0.7 ，問用該傳感器對頻率為 400Hz 的正弦交變力進 行測量時，相對幅值誤差為多少？2、為測量功率， 實際測量的是電壓 U和電阻 R。若所測電壓和 電阻數據如下，求電壓 U和電阻 R的平均值及其標準偏差？序號12345

11、U(V)9810110099102R()109.910.29.810.1作業(yè) 2 答案：一、填空：1、（1）頻率2、（1）靈敏度（ 2）非線性度（ 3） 回程誤差， （4） 重復性（5） 分辨力3、（1）_確定性信號 _ （2）_非確定性信號 _4、（1）相等（ 2）中間導體5、（1）應變（ 2）電阻值6、（1） 次聲 （2） 可聽聲 （3） 超聲 （4） 特超聲（5） 20Hz20kHz （6） 2 10-5 Pa 20 Pa7、（1）動態(tài)（ 2）靜態(tài)。二、名詞解釋：1 壓電效應： 某些物質在機械力作用下發(fā)生變形時， 內部產生 極化現(xiàn)象， 在它的兩個表面上將產生符號相反的電荷， 去掉外 力時

12、電荷立即消失，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。2 能量信號：在所分析的區(qū)間（ - ，），能量為有限值的 信號稱為能量信號。3 測量時，測試裝置的輸入、輸出信號不隨時間而變化，則稱 為靜態(tài)測量。4 重復性是指在相同條件下， 對同一被測量進行多次測量結果 的符合程度， 它是測量結果分散性的指標， 反映了隨機誤差的 大小。三、問答：1 答：時域條件：測試系統(tǒng)的輸出 y(t) 與輸入 x(t) 滿足關系 y(t)=A 0x(t-t 0)頻域條件： 不失真測試系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性應分別滿足 A( )=A0=常數 ( )=-t 02 答：設計原則：阻尼比=0.6 -0.8 ，固有頻率 n 盡可能大。 選用原則： 被測信號的有意義的頻率成分必須包含在測量裝置的可用頻 率范圍之內。一般， 0.6 n3 答：傳感器由敏感器件與輔助器件組成。敏感器件的作用是感受被測物理量， 并對信號進行轉換輸出 ( 2 分)。輔助器件則是對敏感器件輸出的電信號進行放大、 阻抗匹配，以便于后續(xù)儀表接入。四 計算：解：頻響函數：H( j )2jn幅頻特性A( )1相對幅值誤差A 1 100%1 100%2.53%2解： (1)