機(jī)械工程測試技術(shù)復(fù)習(xí)指南總結(jié)1

1、機(jī)械工程測試技術(shù)復(fù)習(xí)指南題型及分值構(gòu)成題型判斷題選擇題填空題名詞解釋簡答題計(jì)算題論述題分值×題量1×102×101×202.5×45×45×210×1覆蓋知識點(diǎn)（以PPT為主，但原則上書中的提法與PPT略有區(qū)別時(shí)，兩種提法都有效）與測量誤差相關(guān)的各種概念(判斷、填空)絕對誤差：是示值與被測量真值之間的差值。設(shè)被測量的真值為L0,測量值或示值為x，則絕對誤差x為相對誤差: 是絕對誤差與真值或?qū)嶋H值之比，即引用誤差:由相對誤差演變過來的，若設(shè)儀表的量程為A,其表達(dá)式如下：靜態(tài)誤差；在被測量不隨時(shí)間變化時(shí)所產(chǎn)生的測量誤差

2、系統(tǒng)誤差：在相同的條件下多次測量同一量時(shí)，誤差的絕對值和符號保持恒定，或在條件改變時(shí)，與某一個(gè)或幾個(gè)因素成函數(shù)關(guān)系的有規(guī)律的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。 隨機(jī)誤差：服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律的誤差，又稱為偶然誤差。粗大誤差：一種顯然與實(shí)際值不符的誤差，也稱為過失誤差。不同精度等級的儀器的選?。ㄓ?jì)算）:不同精度等級儀器的選?。涸谶x用儀表時(shí)應(yīng)兼顧精度等級和量程，通常希望示值落在儀表滿量程值的2/3以各種溫度制間的轉(zhuǎn)換（選擇）：熱電阻的特性（判斷）熱敏電阻的分類及應(yīng)用（選擇，填空）：溫度特性：熱敏電阻按照其溫度系數(shù)可分為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）、正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）和臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）。NTC熱敏

3、電阻, 在測溫范圍內(nèi)，NTC的阻值隨溫度的升高而降低。PTC熱敏電阻,在測溫范圍內(nèi)，PTC的阻值隨溫度的升高而增加。CTR熱敏電阻,在臨界溫度附近電阻值隨溫度的增加而急劇下降。熱敏電阻的應(yīng)用溫度測量、溫度補(bǔ)償、溫度控制、過熱保護(hù)特點(diǎn)：耐腐蝕、熔點(diǎn)高，阻值較大熱電阻和集成式溫度傳感器的測溫范圍（選擇）：熱電阻：鉑熱電阻-200850和銅熱電阻-50150 集成式溫度傳感器的測溫范圍-50150 分度值的所表達(dá)的含義（選擇），在計(jì)量器具的刻度標(biāo)尺上，最小格所代表的被測尺寸的數(shù)值叫做分度值，分度值又稱刻度值。如:溫度計(jì)的分度值是指相鄰的兩條刻線(每一小格)表示的溫度值,記錄分度值也要有單位。 測量工

4、具:如刻度尺的最小間距，所表示的長度鉑電阻的接線方式與功能原理（簡答）四線制接線 工作原理 ：是利用鉑絲的電阻值隨著溫度的變化而變化這一基本原理設(shè)計(jì)和制作的鉑電阻 在-2000范圍內(nèi)，鉑電阻的電阻值Rt與溫度t的關(guān)系為：Rt=R01+At+Bt2+C(t-100)t22.在0850范圍內(nèi)，Rt與溫度t的關(guān)系為：Rt=R0(1+At+Bt2 ) 其中 Rt溫度為t時(shí)鉑電阻的電阻值；R00時(shí)鉑電阻的電阻值； A、B、C分別為常數(shù)，其數(shù)值為：A=3.90802×10-3 B=-5.802×10-7 C=4.27350×10-12 熱電偶的冷端補(bǔ)償（包括實(shí)驗(yàn)室用接線方式及

5、各部分導(dǎo)線的屬性）補(bǔ)償電橋：銅電阻與其他橋電阻在20度時(shí)相等，電橋平衡；溫度變化，銅電阻變化使電橋不平衡，補(bǔ)償冷端溫度的變化。（參考書P4344）解決辦法：工程中采用一種補(bǔ)償導(dǎo)線。在0100溫度范圍內(nèi)，要求補(bǔ)償導(dǎo)線和所配熱電偶具有相同的熱電特性。（簡答）電容式傳感器的分類，特點(diǎn)與各自的應(yīng)用場合（判斷，選擇）變極距式 特點(diǎn)為：初始極距小，靈敏度高 非線性（缺點(diǎn)） 行程較小（兩塊極板短路）變面積式 特點(diǎn): 變面積式電容傳感器的輸出特性是線性的，靈敏度是常數(shù)。這一類傳感器多用于檢測直線位移、角位移、尺寸等參量。變介電常數(shù)式位置傳感器的分類: 直線式和旋轉(zhuǎn)式區(qū)別：:若位置傳感器所測量的對象就是被測量本

6、身，即用直線式傳感器測直線位移，用旋轉(zhuǎn)式傳感器測角位移，則該測量方式為直接測量。絕對式與增量式光電編碼器的工作原理（選擇、判斷）在增量式測量中，移動(dòng)部件每移動(dòng)一個(gè)基本長度單位，位置傳感器便發(fā)出一個(gè)測量信號，此信號通 常是脈沖形式。這樣，一個(gè)脈沖所代表的基本長度單位就是分辨力，對脈沖計(jì)數(shù)，便可得到位移量。 增 量式位置傳感器必須有一個(gè)零位標(biāo)志，作為測量的起點(diǎn)標(biāo)志。若測量中途斷電，增量式位置傳感 器將丟失移動(dòng)部件的絕對位置數(shù)據(jù)。而在絕對式測量中，每一被測點(diǎn)都有一個(gè)對應(yīng)的編碼，常以二進(jìn)制數(shù)據(jù) 形式來表示。絕對式測量即使斷電之后再重新上電，也能讀出當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)。典型的絕對式位 置 傳感器有絕對式角編

7、碼器。分辨率的計(jì)算（計(jì)算）及測量轉(zhuǎn)速時(shí)的應(yīng)用（計(jì)算）對于ADC而言，分辨率表示輸出數(shù)字量變化一個(gè)相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。具體定義為，滿量程電壓與2n的比值，其中n為ADC的位數(shù)。由于ADC分辨率的高低取決于位數(shù)的多少，因此，通常也以ADC的位數(shù)來表示分辨率。光柵的分類（填空）：物理光柵和計(jì)量光柵透射式與反射式光柵的區(qū)別（判斷）反射式光柵的結(jié)構(gòu)：使用不銹鋼作基體，在其上用化學(xué)方法制出黑白相間的條紋，形成反光區(qū)和不反光區(qū)透射式光柵的結(jié)構(gòu)：用光學(xué)玻璃做基體并鍍鉻，在其上均勻地刻劃出間距、寬度相等的條紋，形成連續(xù)的透光區(qū)和不透光區(qū)霍爾傳感器的原理（判斷），霍耳效應(yīng): 半導(dǎo)體或金屬薄片置于磁場

8、中，當(dāng)有電流（與磁場垂直的薄片平面方向）流過時(shí)，在垂直于磁場和電流的方向上產(chǎn)生電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)。 霍爾集成電路的分類（填空）：線性型和開關(guān)型電渦流形成的原理（填空）形成電渦流必須具備的兩個(gè)條件：存在交變磁場，導(dǎo)電體處于交變磁場中光電效應(yīng)的分類與各自的特點(diǎn)（判斷、填空），外光電效應(yīng) 在光線作用下，電子逸出物體表面的現(xiàn)象，稱為外光電效應(yīng)，如光電管、光電倍增管等。內(nèi)光電效應(yīng) 在光線作用下，物體的電阻率改變的現(xiàn)象，稱為內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等。光生伏特 在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢的現(xiàn)象，稱為光生伏特現(xiàn)象，如光電池（屬于對感光面入射光點(diǎn)位置敏感的

9、器件）等。光敏二極管與晶體管的特點(diǎn)與應(yīng)用（判斷，填空），光敏二極管的結(jié)構(gòu)與一般二極管相似、 光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態(tài)。在沒有光照射時(shí)，反向電阻很大，反向電流很小，這反向電流稱為暗電流，當(dāng)光照射在PN結(jié)上，光子打在PN結(jié)附近，使PN結(jié)附近產(chǎn)生光生電子和光生空穴對，它們在PN結(jié)處的內(nèi)電場作用下作定向運(yùn)動(dòng)，形成光電流。光的照度越大，光電流越大。光敏二極管在不受光照射時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)，受光照射時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。晶體管的特點(diǎn)與應(yīng)用光敏晶體管與一般晶體管很相似，具有兩個(gè)PN結(jié)，只是它的發(fā)射極一邊做得很大，以擴(kuò)大光的照射面積。大多數(shù)光敏晶體管的基極無引出線，當(dāng)集電極加上相對于發(fā)射極為正的電壓而不

10、接基極時(shí)，集電結(jié)就是反向偏壓，當(dāng)光照射在集電結(jié)時(shí)，就會(huì)在結(jié)附近產(chǎn)生電子空穴對，光生電子被拉到集電極，基區(qū)留下空穴，使基極與發(fā)射極間的電壓升高，這樣便會(huì)有大量的電子流向集電極，形成輸出電流，且集電極電流為光電流的倍，所以光敏晶體管有放大作用。光電流 光敏二極管一般只有幾微安到幾百微安，而光敏三極管一般都在幾毫安以上，至少也有幾百微安，兩者相差十倍至百倍。光敏二極管與光敏三極管的暗電流則相差不大，一般都不超過1uA。響應(yīng)時(shí)間 光敏二極管的響應(yīng)時(shí)間在100ns以下，而光敏三極管為510us。因此，當(dāng)工作頻率較高時(shí)，應(yīng)選用光敏二極管；只有在工作頻率較低時(shí)，才選用光敏三極管。輸出特性 光敏二極管有很好的

11、線性特性，而光敏三極管的線性較差光敏電阻的應(yīng)用（選擇）A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率（計(jì)算）；.分辨率（Resolution）對于ADC而言，分辨率表示輸出數(shù)字量變化一個(gè)相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。具體定義為，滿量程電壓與2n的比值，其中n為ADC的位數(shù)。由于ADC分辨率的高低取決于位數(shù)的多少，因此，通常也以ADC的位數(shù)來表示分辨率。儀器電流輸出與電壓輸出的應(yīng)用場合（填空），集電極開路輸出的理解（選擇）OC門電路的輸出級是一個(gè)集電極開路的晶體管。在搭建電路時(shí)，OC門輸出端必須外加一個(gè)接至正電源的負(fù)載才能正常工作，負(fù)載正電源+U可以比TTL電路的UCC高出很多（方便用于電平轉(zhuǎn)換）。電磁繼電器的應(yīng)用電

12、路（簡答）霍爾傳感器作為電流傳感器使用時(shí)的工作原理（簡答）將被測電流的導(dǎo)線穿過霍爾電流傳感器的檢測孔。當(dāng)有電流通過導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生磁場，磁力線集中在鐵心內(nèi)，并在鐵心的缺口處穿過霍爾元件，從而產(chǎn)生與電流成正比的霍爾電壓。半導(dǎo)體應(yīng)變的原理（選擇）名詞解釋傳感器: 傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的測量裝置。系統(tǒng)誤差: 在相同的條件下多次測量同一量時(shí)，誤差的絕對值和符號保持恒定，或在條件改變時(shí)，與某一個(gè)或幾個(gè)因素成函數(shù)關(guān)系的有規(guī)律的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。測定值的總體平均值A(chǔ)與測定值真值L0之差被定義為系統(tǒng)誤差。集膚效應(yīng): 導(dǎo)體中產(chǎn)生的電渦流i2在金屬導(dǎo)體的縱深方向并不是均勻分布的，而只集中在金屬導(dǎo)體的表面，這稱為集膚效應(yīng)電渦流效應(yīng): 金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中時(shí)，導(dǎo)體表面就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。電流的流線在金屬體內(nèi)自行閉合，這種由電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的旋渦狀感應(yīng)電流稱為電渦流，這種現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。熱電效應(yīng)：兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩接點(diǎn)溫度T和T0不同時(shí)，則在該回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象。莫爾條紋: 是指當(dāng)光柵與光柵的