工程测试技术答案(第三版)孔德仁主编

1、1 章 测量的基础学问书本：1-1。欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么?答：用来做比较的标准必需是精确已知的,得到公认的；进行比较的测量系统必需是工作稳定的,经得起检验的。12.非电量电测法的基本思想是什么？答：基本思想:首先要将输入物理量转换为电量，然后再进行必要的调整、转换、运算，最终以适当的形式输出。1-3.什么是国际单位制?其基本量及其单位是什么？答：国际单位制是国际计量会议为了统一各国的计量单位而建立的统一国际单位制，简称SI,SI SI SI 单位的倍数单位组成.基本量为长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、发光强度，其单位分别为米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔。?

2、答:一般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指示仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备.传感器是整个测试系统实现测试与自动把握的首要关键环节于放大、记录的电量；中间变换（信号调理）与测量电路依测量任务的不同而有很大的伸缩性,在简洁的测量中可 放大、滤波、调制和解调显示和记录仪器的作用是将中间变换与测量电路出来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来;数据处理仪器、打印机、绘图仪是上述测试系统的延长部分,它们能对测试系统输出的信号作进一步处理，以便使所需的信号更为明确.举例说明直接测量和间接测量的主要区分是什么?直接比较和间接比较两种。直接将被测量和标准量进行比较的测量方法称为直

3、接比较待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化,并以人的感官所能接收的形式,在测量系统的输出端显示出来,弹簧测力。间接测量是在直接测量的基础上,依据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小.利用位移传感器测速度.1-6。依据你的理解，谈谈测试技术的内涵.PPT：与书本全都。2 章工程信号及其可测性分析书本:21 简述工程信号的分类与各自特点答：依据信号随时间变化分类:动态信号,静态信号依据信号随时间变化规律分类：确定性信号,非确定性信号 依据信号的幅值和能量上分类:能量信号，功率信号分析域上分类：时域，频域连续性分类：连续时间信号，离散时间信号可实现方法分类:物理可实

4、现,物理不行实现22 确定性信号与非确定性信号分析方法有何不同？答：确定性信号可用数学关系式来描述,给定一个时间值就可得到一个确定的函数值。非确定性信号不能用精确的数学关系式来表达，无法精确地猜测将来任何瞬间精确值23 什么是信号的有效带宽？分析信号的有效带宽有何意义？答：通常把信号值得重视的谐波的频率范围称为信号的频带宽度或信号的有效带宽。意义：在选择测量仪器时，测量仪器的工作频率范围必需大于被测信号的宽度，否则将会引起信 ,.2-4 周期信号的频谱有哪几个特点?25 简述时限信号与周期信号在频谱分析方法及频谱结构上的差异。答：时限信号的频谱是连续谱；周期信号的频谱是离散谱; 时限信号用能量

5、谱表示；周期信号用功率谱表示;时限信号幅值谱纵坐标表示幅值谱密度;周期信号幅值谱纵坐标表示谐波重量的幅值； 时限信号接受傅里叶积分分析;周期信号接受傅里叶级数分析；2-6 求正弦信号答：均值：x（t）为周期函数,均值为一个周期内的均值,正弦函数周期内均值为 0，所以信号均值为 0均方值:概率密度函数:27 f（t)=3cost+5sin2t 的频谱图（幅度谱和相位谱）*28 求半周正弦脉冲信号和三角脉冲信号的傅里叶变换，画出頻谱图,并进行有效带寬分析答：给出的时域图和頻谱图.答：绘制周期信号的单边幅频谱图和双边幅頻谱图答：211x(t）=sin200t 的均值与均方值。答：x(t）为周期函数,

6、均值为一个周期内的均值,正弦函数周期内均值为 0，所以信号均值为 0均方值：PPT：试分析“频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率此说法的正确性。（错）条件需稳定阐述工程信号的各自的频谱特性的分析方法有何不同? 答：分析方法 1）借助于傅里叶级数 条件依据傅里叶级数理论，在有限区间上，任何可展 开成傅里叶级数的周期函数必需满足狄里赫利条件，即x(t）T 区间上连续或只有有限个第一类间断点；x(t）只有有限个极值点；函数收敛(确定可积） 。3.周期信号的频谱有哪几个特性？答： 4。简述工程信号的分类及各自特点。依据信号随时间变化分类：动态信号，静态信号依据信号随时间变

7、化规律分类：确定性信号，非确定性信号 依据信号的幅值和能量上分类:能量信号，功率信号分析域上分类：时域,频域连续性分类：连续时间信号，离散时间信号可实现方法分类：物理可实现，物理不行实现5.f（t）=3sint+5cos2t 的幅频谱图。答：3 章测量系统的基本特性书本：31 何为测量系统静态特性？静态特性主要技术指标有哪些？静态特性：通过标定，得到测量系统的响应值 yi 和激励值 xi 之间的一一对应关系，称为测量系统的静态特性.技术指标：描述测量系统静态工作特性的技术指标主要有灵敏度、线性度、迟滞、辨别率、量程 等。32 何为测量系统动态特性？动态特性主要技术指标有哪些?动态特性：系统对激

8、励（输入）的响应(输出）特性。一个动态特性好的测量系统，其输出随时 间变化的规律(变化曲线）,将能同时再现输入随时间变化的规律（变化曲线），即具有相同的时 间函数。技术指标：阶跃响应特性（最大偏离量，延滞时间，上升时间，峰值时间,响应时间） 频率响应特性（幅频特性(传感器的动态灵敏度/增益，相频特性）测量系统实现不失真测量的条件是什么?不失真条件：系统的频率响应应满足即:=常数，所以要使测量系统实现不失真，它的幅频特性应是常数,相频特性应是线性关系.何为动态误差？为了削减动态误差，在K 二阶测量系统中可实行哪些相应的措施？答：把握系统在任意的输入信号作用下达到稳态时的把握误差。削减动态误差：一

9、阶系统时间常数越小越好,二阶系统一般选择尽可能的大，在 0。6-0。8 之间.35 频率响应的物理意义是什么？它是如何获得的？为什么说它反映了系统测试任意信号的力量？频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时 ,音箱产生的声压随频率的变化而（变 化量）称为频率响应。获得方法：.在系统的结构组成给定后,运用相应的物理定律，通过推导和计算即可定出系统的频率响应.试验法：接受仪表直接量测的方法,可用于系统结构难以确定的状况。常用的试验方式是以正弦信号作为试验信号，在所考察的频率范围内选择若干个频率值，分别测量各个频率下输 性，输出与输入的相角差值随频率的变化特性是相频特性。.幅频特性表示

10、增益的增减同信号频率的关系； 的力量和过滤噪声的特性。36 试说明阶测量系统的阻尼比力求在0。60。7的缘由。缘由：此时平直段最宽，达到系统稳态的调整时间最短。3_7 已知某二阶系统传感器的自振频率 f0=20 kHz，阻尼比=0。1，若要求该系统的输出幅3%，试确定该传感器的工作频率范围。答:（1）（2)结合（1）和(2）式可得：或(舍去） 又得38答：由响应的叠加性和频率不变性可得：2A(10）=1。79 0.8A(100)=0.1573-9答：(30s+3)（=015X(s（s)/（=0.15（30s+3)=0.05（10s+1.所以时间常数T=10，静S0=0.05mV/C310 某力

11、传感器为一典型的二阶系统,已知该传感器的自振频率f.= 1000 Hz ，阻尼比=0。7.600 Hz 的正弦交变力时，其输出与输人幅值比A(w）和相位差（w)各为多少?答：=0。6=0。95311答：312 312 表所列。分别求以端点连线、端点连线平移线、最小二乘直线作为参考工作直线的线性度、迟滞误差及重复性。答:由上表可得：端点连线：压力/MPa0002004006008010正方程平均-27106039974210911445反方程平均26906840875110941445总平均-27006440474710931445两端点(0，270）,(010,1445）两点成线得直线：y=2

12、。7+171.5。=14。45（2。70)=17。15.。（1）端点平移线：令y=171。5x+b。抱负b3.43+b6。86+b10.29+b13。72+b17.15+bb+2.72。79+b2。82+b2。82+b2。79+b2。7+b通过上面线性关系可求得 b=2。67y=171.5x-2.67=14。45-(-2.70)=17。15。(3）最小二乘直线通过最小二乘法可求直线为 y=171。5x-2.77抱负-2。770。664。097.5210。9514。380。070。020。050.050。020。07=14。38（2。77)=17。15。313 3-13 w = 125. 5ra

13、d/s 75；w=150。 6rad/s180.若用该装置测量下面两简单周期信号答：当时,幅频=常数所以该装置对幅值不失真，但是相位失真,不能实现不失真测量条件.同理对信号也不能实现推断题。频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率.答：(错）条件需稳定连续模拟信号的频谱具有谐波性、离散性、收敛性特点。（错）要为周期信号系统的传递函数H(）=Y(）/X(）式中（、X(）,H（s）将随 X（s）的减小而增大。答:(错)H(s)是固有特性将连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要缘由是什么？答:采样间隔太宽叙述采样定理，并说明你对该定理是如何理解的。答:采样过程所应遵循的规律

14、，又称取样定理、抽样定理 .采样定理说明采样频率与信号频谱之间的关系,是连续信号离散化的基本依据.在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率 fs。max 大于信号中最高频率 fmax 的 2 倍时(fs.max2fmax),采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般实际应用中保证采 样频率为信号最高频率的 2。564 倍假如对信号的其它约束是已知的，则当不满足采样率标准时,完善重建仍旧是可能的。 在某些状况下（当不满足采样率标准时)，利用附加的约束允许近似重建. Bochner 定理来验证和量化.PPT：何为传感器静态特性?静态特性主要技术指标有哪些？答:静态特性:通过标定,得到

15、测量系统的响应值 yi 和激励值 xi 之间的一一对应关系,称为测量系统的静态特性。技术指标：描述测量系统静态工作特性的技术指标主要有灵敏度、线性度、迟滞、辨别率、量程 等.何为传感器动态特性？动态特性主要技术指标有哪些? 答：动态特性：系统对激励(输入）的响应（输出）特性。一个动态特性好的测量系统,其输出随时间 变化的规律（变化曲线，将能同时再现输入随时间变化的规律（变化曲线函数。技术指标：阶跃响应特性(最大偏离量，延滞时间，上升时间，峰值时间,响应时间) 频率响应特性（幅频特性(传感器的动态灵敏度/增益）,相频特性）测量系统实现不失真测量的条件是什么？答：不失真条件：系统的频率响应应满足即

16、：=常数，何为动态误差？为了削减动态误差，在一、二阶测量系统中可实行哪些相应的措施？答：把握系统在任意的输入信号作用下达到稳态时的把握误差。削减动态误差：一阶系统时间常数越小越好，二阶系统一般选择尽可能的大,在 0。6-0.8 之间。f0=20kHz，阻尼比=0.1，若要求该系统的输出幅值误3，试确定该传感器的工作频率范围。答:（1）(2）结合（1)和(2）式可得：或(舍去） 又得某测量系统的频率响应曲线，若输入周期信号，试求其响应。答：答：由响应的叠加性和频率不变性可得：2A（10）=1。790.8A（100)=0。157有一个传感器其微分方程为，其中y输出电压（m，x为输入温度（k.答:(

17、30s+3)Y(s)=0。15X（s)；Y(s）/X（s）=0。15/（30s+3)=0。05/（10s+1).所以时间常数 T=10，静态灵敏度 k=0。05 mV/C某力传感器为一典型的二阶振荡系统，已知该传感器的自振频率 f0=1000Hz，阻尼比,600Hz 的正弦交变力时,其输出与输入幅值比和相位差各为多少?答：=0.6=0。95系统输出/mV反 行程2 。系统输出/mV反 行程2 。670.694。117.5210.9914.46X/MPa第一轮正行程反行程其次轮正行程反行程第三轮正行程02。742。722。71-2。682.680.020。560。660。610。680。640.

18、043。954.053。994.094.020。067。397。497。427。527.450。0810.8810.9410.9210.8810.940。1014。4214。4214。4714。4714。46答：两端点（0，270）,（010,1445）两点成线得直线：y=2。7+171。5.=14。45-（2。70）=17。15.。（2）端点平移线:y=171.5x+b.抱负b3.43+b6。86+b10。29+b13。72+b17。15+bb+2。72.79+b2。82+b2.82+b2.79+b2.7+b通过上面线性关系可求得 b=2。67y=171.5x2。67=14。45-（2.70

19、）=17。15。(3）最小二乘直线通过最小二乘法可求直线为 y=171.5x2。77抱负-2。770.664。097。5210。9514。380.070.020。050。050。020.07=14.38-(2。77）=17.15。4 章 计算机测试技术书本:41 简述现场总线协议参考模型的组成及各层含义.物理层（1 层)物理层并不是物理媒体本身,它只是开放系统中利用物理媒体实现物理连接的功能描述和执 行连接的规程。物理层供应用于建立、保持和断开物理连接的机 械的、电气的、功能的和 口协议有 RS232C、RS422、RS485 等标准。数据链路层用于建立、维持和折除链路连接，实现无差错传输的功

20、能，在点到数据链路层（2 层）帧、同步等把握。检测差错一般接受循环冗余校验（CRC)，订正差错接受计时器恢复和自动恳求重发(ARQ)等技术。其典型的协议有 OSI 标准协议集中的高级数据链路把握协议HDLC 网络层规定了网络连接的建立、维持和拆除的协议。它的主要功能是利用数网络层(3 层)据链路层所供应的相邻节点间的无差错数据传输功能统之间的连接.在计算机网络系统中,网络还具有多路复用的功能传输层（4 层）传输层完成开放系统之间的数据传送把握.主要功能是开放系统之间数据的收发确认。同时, 还用于弥补各种通信网络的质量差异，对经过下三层之后仍旧存在的传输差错进行恢复,进一步提高牢靠性。另外,还通

21、过复用、分段和组合、连接和分别、分流和合流等技术措施， 提高吞吐量和服务质量。会话层(5 层）会话层依靠传输层以下的通信功能使数据传送功能在开放系统间有效地进行.其主要功能是依据在应用进程之间的商定,依据正确的挨次收、发数据，进行各种形式的对话。把握方式可归纳为两类:一是为了在会话应用中易于实现接收处理和发送处理的逐次交替变换，设置某一时刻只有一段发送数据.因此，需要有交替转变发信端的传送把握.二是在类似文件传送等单方向传送大量数据的状况下，为了防备应用处理中消灭意外,在传送数据的过程中需要给数据打上标记，当消灭意外时，可由标记处重发.例如，可将文件分页发送，当收到上页的接收确认后,再发下页的

22、内容。表示层（6 层）表示层的主要功能是将应用层供应的信息变换为能够共同理解的形式,如供应字符代码、数据格式、把握信息格式、加密等的统一表示.表示层仅对应用层信息内容的形式进行变换， 而不转变其内容本身。应用层（7 层)应用层是 OSI 参考模型的最高层。其功能实现应用进程（如用户程序、终端操作员等)之间的信息交换,同时，还具有一系列业务处理所需要的服务功能。42 依据你的理解请给智能传感器下一个精确的定义。答：智能传感器是其于现场总线数字化、标准化、智能化的要求，带有总线接口，能自行管 信息传递。具备学习、推理、感知、通信以及管理功能的新型传感器。43 挂接在 GBIB 接口总线上的器件按它

23、们的作用不同可分为讲者、听者和控者三类，分别解释何为讲者器件、听者器件和控者器件，在该把握总线上三者之间的关系有何规定。答:控者器件：指定谁是讲者，谁是听者的器件讲者器件：指发送数据到其它器件的器件听者器件:指导接收讲者发送的数据的器件规定:控者由系统定义，只有一个，讲者一次只能有一个器件被寻址为讲者，而听者有多个， 一台用作控者的PC 可以同时扮演上述三种角色。44 IEEE488 接口的基本性问题：（1）IEEE488 接口接受何种信息传递方式？答：IEEE488 使每个单或把握器与被控仪器装置之间通过总线以并行方式进行通信联系。(2）接口规律电平是怎样规定的？答:接口规律接受负规律（标准

24、的TTL 电平）,任一根线上都可以以零规律代表“真条件。DAV 为低电平常,表示接收器可以从总线上接收数据NRFD 为高电平常，表示全部的接收器都预备好接收数据NDAC为低电平常，表示数据尚未接收完IFC 为有效低电平，表示整个总线停止工作AT1”表示数据总线上传送的是地址或命令 (3）8 根数据总线在使用中有几种工作模式？答：前七位构成 ASCII 码，最终一位作其它作用，如奇偶检验，有两种工作模式，传送数据和命令作息4 - 5 GPIB 总线标准中规定了哪些基本特性？(1）GPIB 接受字节串行/位并行协议。GPIB 通过连接总线传输信息而实现通信。（2)GPIB 使用负规律,(标准的TT

25、L 电平“真”条件(即“低有效条件）,这样做的重要缘由之一是负规律方式能提高对噪声的抗御力量.（3)控者讲明谁是讲者，谁是听者。每个GPIB 系统都必需定义一个系统执行控者。讲者指GPIB 器件都可充当讲者和听者。46 简述常用接口总线类型及其主要特点？答：IEEE488答：IEEE488 接口总线1 接受字节串行/位并行协议2 控者讲明谁是讲者，谁是听者3 使用负规律VXIVXI 总线1 高速传输2 模块式结构3 1 高速传输2 模块式结构3 小型便携4 机敏性强PXI 总线1 价格低2 应用范围较广3 星型触发系统47 什么是虚拟仪器？虚拟仪器有何特点？答：虚拟仪器是指有虚拟仪器面板的个人

26、计算机,它由通用计算机、模块化功能硬件和把握,二：由软件编程实现虚拟测量功能.特点:功能由用户自己定义,面对应用的系统结构,开放全汉化图形界面,数据可编辑存储，打,技术更新快,.48 LabVIEW 软件开发平台设计一个频谱分析仪。PPT:挂接在 IEEE488 接口总线上的器件按它们的作用不同可分为讲者，听者,控者三类器件,分别解释何为讲者器件，听者器件,控者器件，在该总线上三者之间的关系有何规定?答：控者器件：指定谁是讲者，谁是听者的器件讲者器件:指发送数据到其它器件的器件听者器件：指导接收讲者发送的数据的器件,而听者有多个， 一台用作控者的PC 可以同时扮演上述三种角色。何谓“三线连锁”

27、？义，分述如下：NRFD（ not ready for data ）指出一个器件是否已预备好接收一个数据字节,此线由全部正在接受命令（数据信息）的听者器件来驱动。NDAC（ not data accepted 指出一个器件是否已收到一个数据字节,此线由全部正在接收(数据信息)的听者器件来驱动。在此握手模式下,该传输率将以最慢的执行听（正在听）者为准,由于讲者要等到全部听者都完成工作。在发送数据和等待听者接受之前，NRFDDAV（ data valid ）指出数据线上的信号是否稳定、有效和可以被器件验DAV。5 章 测试结果及误差分析书本：51 说明误差的分类，各类误差的性质、特点及对测量结果的

28、影响。为了便于对测量误差进行分析和处理，依据误差的特点和性质进行分类,可分为随机误差、系统误差、粗大误差。随机误差着。也就是说,产生误差的缘由及误差数值的大小、正负是随机的，没有确定的规律性,或者说带有偶然性，这样的误差就称为随机误差。随机误差就个体而言,从单次测量结果来看是 没有规律的，但就其总体来说，随机误差听从定的统计规律。系统误差在相同的测量条件下，多次测量同一物理量时,误差不变或按肯定规律变化着，这样的误差称之为系统误差.系统误差等于误差减去随机误差，是具有确定性规律的误差,可以用非统计的函数来描述系统误差又可按下列方法分类（1）按对误差的把握程度可分为已定系统误差和未定系统误差。已

29、定系统误差：误差的变化规律为已知的系统误差。未定系统误差:误差的变化规律为未确定的系统误差一般状况下可估量出这种误差的最大变化范围.(2)按误差的变化规律可分为定值系统误差线性系统误差、周期系统误差和简单规律系统误差。定值系统误差:误差的确定值和符号都保持不变的系统误差。线性系统误差：误差是按线性规律变化的系统误差,误差可表示为一线性函数周期系统误差：误差是按周期规律变化的系统误差,误差可表示为一三角函数简单规律系统误差:3）粗大误差粗大误差是指那些误差数值特殊大,超出规定条件下的估计值,测量结果中有明显错误的误 差。这种误差也称粗差。消灭粗大误差的缘由是在测量时仪器操作的错误，或读数错误,或

30、计算消灭明显的错误等.粗大误差一般是由于测量者马虎大意、试验条件突变造成的粗大误 差由于误差数值特殊大，简洁从测量结果中发觉,一经发觉有粗大误差，应认为该次测量无效，即可消退其对测量结果的影响5-2 什么是标准偏差？它的大小对概率分布有什么影响？答：标准误差不是误差的具体值，而是按肯定置信概率(P68。3%）给出的随机误差变化范围（置信限）的一个评定参数。大于标准误差的置信度，其对应的置信区间为，.在此置信度下，高精度的测量 得到较小的置信区间；低精度的测量具有较大的置信区间。53 ?对测量结果有何影响？从提高测量?见第一题5-4 什么是等精度测量？什么是不等精度测量?答:等精度测量是指在测量

31、条件不变的状况下,对某一被测几何量进行的多次测量。相反，在测量过程中全部或部分因素和条件发生转变称为不等精度测量。 - 50、80238、802. 48、80242、802。 45、802。 43，求其测量结果。答:依据A 802。440.0256 欲测某回路中一标称值为电阻器的功率损耗P，可接受两种方法进行，一是只测 电阻V,M 电阻器两端的电压V 和流过电阻器 的电流由公式计算电阻器上的功率损耗.估算这两种方案的电功率测搋误差，设 V 和 IM结 果为 。答：(1）W（2)W5-7 0。5，求其体积的相对标准差为多少?答：d、h 不相关：相对标准差:58 用高质量钢卷尺对 50m 跑道长度

32、进行测量,度效应和 弹性效应很小,可忽视不计,由卷尺刻度引起的误差为士 3mm6 次测量结果5 -8 表,试对跑道测 量的不确定度进行评定。，有效自由度v1=n1=5计算A=+3mm，有效自由度为无穷大。求合成不确定度=求合成不确定度的有效自由度求扩展不确定度的包含因子依据合成不确定度的有效自由度600。950。99，按t则工件报告或 答：a，b,c 不相关，=872.7mm313408mm3,872.7mm3g是乘号答:第一种方案其次种方案第三种方案即第三种方案为最佳测量方案）确定误差：相对误差:b）确定误差:相对误差：用）测得的结果偏小b）电阻选(b，这时相对误差较小R= (l 0. 00

33、1），用电压表测得及上电压为U=（0. 53 0。 01）mV，由此得出的 电路电流 I 应为多少？误差有多大？在什么状况下可使电流误差最小？答：电流所以多次重复测量或提高电压的测量精度R1= (150 0. 6） ，R2= 62（1 2），试求此二电阻分别在串联和并联时的总阻值及其误差？串联并联由以上分析可知，并联的确定精度要比串联的高，但相对精度要比串联的低，要提高以上的精度必需提高两只电阻的精度.515 0。5 um.若用该仪器对某一轴径测量一次,得到的测量值为 26。202 5 mm，试写出测量结果（k=。（2）10 5 - 16 表所列，试写出测量结果(k=2）答：(1）x=（26。

34、20250.0005)mm（2)单次测量标准差故测量结果为（）mm5 16 7 次测量测量值如下：25。3 、25。2、24。 9、25。0、27。 3、25。1、25。 4（cm)。检定证书上给出卡尺经检定合格，其最大允许误差为lcm，要求报告该工件长度及其扩展不确定度。类似该答案为允许误差+1mm58类似解:(1）27。3计算平均值计算计算，有效自由度v1=n1=5计算，游标卡尺按均匀分布查k有效自由度为无穷大.求合成不确定度求合成不确定度的有效自由度求扩展不确定度的包含因子0.950.99，按t则工件报告答:5 - 18 5 18 .拟合直线：线性度：灵敏度:S=-7。457答：令则，,

35、所以，答： 按题意, 可设炼焦炉的焦化时间与炉宽及烟道管相对温度的回归方程为， 由多元线性回归法可得式=由此求得 =0。5388， =2.7075， =2.0526,得回归方程为521 A、B 两只电压表分别对A、B 两只用电设备进行电压测量,测量结果如下: BB测量结果为:VB = 10 mV,确定误差VB = 0。 1 mV。试比较两测量结果的测量精度凹凸.,A A 001，B 1,A的相对误差较小.522 A 类不确定度与B 类不确定度在评定方法上的主要区分。答：A 类不确定度对被测量x 是在重复性或复现性条件下进行n 次独立重复观测得到的。B类不确定度的估量值不是由重复观测得到的。52

36、3 z=x+y,y=3x,x 的标准不确定度为x，求y答:x y 是呈线性关系所以答：1。求铅质圆柱体的密度d 的算术平均值h 的算术平均值圆柱体的质量铅质圆柱体的密度2.d 的不确定度A类评定B 类评定0.02mm,按近似均匀分布d 的合成不确定度3h 的不确度A类评定B 类评定h 的合成不确定度m 的不确度从天平鉴定证书上查得,004g，按近似高斯分布,置信系C=3。由于是单次测量，故求铅密度的相对不确定度=铅密度测量结果表示为PPT:1802.40、802。50、802。38、802.48、802。42、802.45、802。43，请给出该量测量结果的报告。见习题答:依据A 类不确定度,

37、802.440.022A、B 两只电压表分别对A、B 两只用电设备进行电压测量,测量结果如下：A 表对用电设备测量结果为:VA=10。000V，确定误差VA=1mv;B B 测量结果为：VB=10mV,确定误差VB=0.1mv；试比较两测量结果的测量精度凹凸。见习题A A 的相对误差为01B 的相对误差为的相对误差较小.答:I、R t 不相关:相对标准差：答：拟合方程可参考书中回归分析部分的例题，得得较小,精度较高答：阅历公式方程可参考书中回归分析部分的例题，得y=2.1049+2.8718x+0。5741t,其相关系数 =0.988,标准偏差为 =3。8246A 类不确定度与B 类不确定度在

38、评定方法上的主要区分。见习题答：A 类不确定度对被测量x 是在重复性或复现性条件下进行n 次独立重复观测得到的。B类不确定度的估量值不是由重复观测得到的。7z=x+y，y=3xx 的标准不确定度为x,求y见习题答：x y 是呈线性关系所以6 章信号调理电路及指示记录装置61 实现幅值调制解调的方法有哪几种？各有何特点？答：有三种（1)同步解调:该方法是将调幅波再次与原载波信号相乘,则频域的频谱图形将再一次被搬移, 是原信号的频谱图形平移到0 和2f0 2f0 处的高频成分，的失真。整流检波:整流调制的关键是精确加、减偏置电压。若所加偏执电压未能使调制信号电压位于零位的同一侧，那么在调幅后边不能

39、简洁的通过整流滤波来恢复信号。特点是可以鉴别调制信号的极性，所以接受此方法不必再加直流偏置。62 试述频率调制和解调的原理。调制：将原信号乘以高频载波,以便利传输.解调:将调制后的信号再乘以载波，以提取其中的信息。信号滤波的作用是什么?滤波器的主要功能和作用有哪些?答：滤波是让被测信号中有效成分通过而降低其中不需要的成分或噪音.滤波器：用来消退干扰噪声，将输入或输出经过过滤而得到纯洁的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除。用举例略65 何为恒带宽滤波器？何为恒带宽比滤波器?恒带宽滤波器:中心频率与带宽的比值(品质因数）是不变的恒带宽比滤波器：带宽B 不随中心频率而变化66 6

40、39 图所示，是否能组成带通滤波器？写出此电路的频响函数，分析其幅频、相频特性，以及R、C 的取值对其幅频、相频特性的影响.答：A（0)=0,，,可以组成带通滤波器,如下图所示:67 f（t）=A（l+cos2ft）sin2f0t 的幅值频谱.答：6 8 sinl0t 6-40 图所示电路后的输出信号.答:69 RC 高、低通网络直接串联，求出该网络的频率响应函数H（jw)，并与比较，说明负载效应的影响。答:接入负载转变了前面洗头膏的状态，导致传递函数不再是单纯的相加或者相乘的形式。610 模拟磁记录器主要有哪几部分组成?简述各组成部分的作用。答:磁头：记录与重放磁带:磁记录介质答:磁头：记录

41、与重放磁带:磁记录介质磁鼓和磁盘：外部存储器件磁芯存储器：内存储器磁泡存储器： 存储、读出、规律运算等功能611 模拟磁记录器的记录方式主要分为哪几种？分述其记录原理，比较它们的优越性。）归零制R，负脉冲表示“0”，从而使磁层在记录“1时从未磁化状态转变到某一方向的饱和磁化状态，而在记录“0”时从未磁化状态转变到另一方向的饱和磁化状态.0。不归零制(NRZ):在记录信息时，磁头线圈里假如没有正向电流就必有反向电流，而没有无电流的状态。（3)见“1”就翻的不归零制(NRZ1)“1” “0”,磁层保持原来的磁化方向。（4)调相制（PM):180的磁化翻转方向代表数据“0”和“1”.(5）调频制（F

42、M)：记录“1”时，不仅在位周期中心产生磁化翻转，而且在位与位之间也必需翻转.记录“0时,为周期中心不发生磁化翻转,但是位与位之间的边界要翻转一次。由于记录数据“1时磁化翻转的频率为记录数据“0时的两倍,因此又称为“倍频制”.(6改进调频制MF实位置翻转一次,而不是在每个位周期的起始处翻转.612 简述数据采集系统常用通道的构成方式，并说明各种方式的特点及适用范围.答:（1）多通道A/D 转换:同步、高速（2)单通道共享A/D 转换器:多路、同步多通道共享采样保持器与A/D 转换器：多路分时、硬件成本低613 简要说明在常用数据采集系统中采样频率、存储容量、辨别率、记录时间的内涵及相互间的关系

43、。答：采样频率：每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数存储容量：存储器可以容纳的二进制存储容量：存储器可以容纳的二进制信息量辨别率：单位尺度内包含的信息数量记录时间:耗时存储容量和记录时间正比于采样频率和辨别率.PPT：1 ：从波形特点上说明什么是低通、高通、带通、带阻滤波器?低通:频率地域阈值的保持波形不变高通:频率高于阈值波形不变带通:频率在指定范围内的波形保持不变 带阻：频率在指定范围外的波形保持不变2：频率、幅值调制与解调的作用是什么？简述其工作原理。答：一、幅值调制与解调调幅是将一个高频简谐信号(载波信号)与测试信号（调制信号)相乘,使载波信号随测试的调制波中取出有用的信号。所

44、以调幅过程就相当于频谱“搬移”过程.而解调的目的是为 了恢复被调制的信号。把调幅波再次与原载波信号相乘，则频域图形将再一次进行“搬移器滤去频率大于fm 的成分时,则可以复现原信号的频谱.与原频谱的区分在于幅值为原来的时的载波信号具有相同的频率和相位。二、频率调制与解调调频比较简洁实现数字化，特殊是调频信号在传输过程中不易受到干扰，所以在测量、通信和电子技术的很多领域中得到了越来越广泛的应用.调频是利用信号电压的幅值把握一个振荡器,时，调频波的频率就等于中心频率。3:将随时间连续变化的模拟信号转变成离散的数字信号需要经过几个环节的变化,并说明各自的特点。(1)2.34求的幅值频谱。7 章应变电测

45、技术7-1电阻应变片的直接测量（敏感)量是什么？答:电压说明金属丝型电阻应变片与半导体电阻应变片的异同点。答：金属电阻丝应变片是导体的外形变化从而引起阻值相应的变化， 半导体应变片是半导体的电阻率发生变化从而引起电阻相应的变化什么是金属的电阻应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。金属应变?答:金属的电阻应变效应指金属导体的电阻在导体受力产生变形（伸长或缩短）时发生变化的物理现象。当金属电阻丝受到轴向拉力时,其长度增加而横截面变小,当它受到轴向压力时则导致电阻减小.（或者纵向应变引起电阻相对量的变化举例说明用应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常接受的温度补偿方法有哪几种?答:,

46、不接受温度补偿测量精度无法保证。桥路补偿法和应变片自补偿法.应变式传感器的测量电桥有哪几种类型？各有何特点？答：单臂电桥、差动双臂电桥、差动全桥测量可以补偿由于温度引起的测量误差。76 交、直流电桥的平衡条件是什么?简述直流电桥和沟通电桥的异同点直流：相对桥臂的阻值乘积相等。特点是:电源接受直流，测量电路使用的电源也是直流， 而且其表头、比较臂、比例臂流过的电流性质都是直流.沟通:,电容或电感等元件组成的桥式电路,沟通电桥不但可以测沟通电阻,电感,电容；还可以测量材料的介电常数，电容器的介质损耗，线圈间的互感系数和耗合系数,磁性材料的磁导率和液体的电导率.7-7 应变效应和压阻效应二者有何不同

47、？电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何答：两者的联系在于金属的电阻应变效应是压阻效应的一种; 两者的区分在于压阻效应还包括半导体应变效应.电阻值随外界影响发生变化的现象称为电阻应变效应。在力(压力）的作用下产生的电阻应变效应，称为压阻效应.在目前广泛应利用的电阻应变效应,包括金属电阻的应变效应和半导体应变效应两类；金属电阻的应变效应主要是由于其几何外形的变化而产生的取决于材料的电阻率随受力而变化产生的。电阻应变片温度稳定性好,线性度高,应变范围广,粘贴便利但灵敏度不高,机械滞后都很小,灵敏系数大,输出也大，但稳定性差,测较大应变非线性严峻。78 什么是半导体的压阻效应？半导体应变片灵敏系

48、数有何特点？,使其电阻率发生变化的现象。.79 简要说明应变测量中信号转变的过程。压力（力、位移、加速度）信号弹性敏感元件应变信号应变片电阻（变化）信号电桥电路电压(流信号放大电路便于记录(采集的电压(流（采集) 设备.710 用图表示由等强度梁来做一荷重（测力）4 R1 = R2=R3 = R4作变换元件组 成全桥形式,6 V，问: 其应变片如何粘贴组成全桥比较合理？画出应变片布置图及桥路连接图.求其电压输出值(K1=K2 =K3 =K4 =2。0）（1）R1（R3）R2（R1（R3）R2（R4）R2（R1）（2)711 R1、R2 是性能完全相同的两个应变片，R 为R1、R2 同阻值的无感

49、电阻,7-11图方式布片， 试问： 拉力但不受弯矩影响应如何构成测量桥路？ 欲测其弯矩而不受拉力的影响，应如何连桥？ 上述两种连桥方式中，是否有温度补偿作用？（1）与相对，若拉伸则.（2）与相邻，测弯矩时,此时.（3）R 为同阻值无感电阻,没有温度补偿作用。R1 R2 120K=2,800 x106。两者接入差动直流电桥,Usr=6 V。求: R 和R/R； 电桥输出电压Usc1，(2）-2501。5x10-4 0。15,问这个电阻应变片的灵敏度系数是多少？答：714 将 100的一个应变片粘贴在低碳钢制的拉伸试件上，若试件等截面积为0。5x10-4m2， 低碳钢的弹性模量E=200 x10

50、9 N/m2，由50 kN 的拉力所引起的应变片电阻1，答：715 有一阻值为 R=120的电阻应变片，其灵敏系数 K=2。 0,电阻温度系数 a = 2。0 x10-6/，线 膨胀系数1=12 x10-6/，将其贴于线膨胀系数为2 = 14.2 x10 6/200 x10-6，试问： 当温度转变 4时，假如未实行温度补偿措施,电阻变化量为多少？ 于温度影响会产生多大的相对误差？答：（1)=（2）误差7 16 个量程为 10kN 20 mm，内径 16mm，在其表面貼 8 片应变片，4 片沿轴向贴，4 片沿周向贴，应变片电阻值均为 120，灵敏度系数为 2，泊松比为 0。3，材料弹性模量 E=

51、2.1x1011 Pa，画出此传感器的应变片贴片位置及全桥电路。当此传感器在轴向受力时，要求:计算传感器在满量程时各应变片电阻变化量； 当供桥电压为 12V 时，计算传感器的电桥输出电压.答:设周向贴的应变片应变为,轴向为则，,满量程时,(2）7-17 有一电桥,已知工作臂应变片阻值为 120，灵敏度 K = 2,其余桥臂阻值也为 120，供桥电压为 3 V10 x1061000 x106时电桥的输出电压,并比较两种状况下的灵敏度.答：应变为时单臂双臂应变为时单臂双臂应变为的应变片所求得的输出电压灵敏度更高,且双臂比单臂的灵敏度高718 在材料为钢的实心圆柱试件上,沿轴线和圆周方向各贴120的

52、金属应变 K=2，电桥电源电压Usr=2 V， 当试件受轴向拉伸时,0. 48，试求：轴向应变量； 电桥的输出电压。答：719 测一悬臂梁的应变。一个阻值1k，灵敏度系数为2 的电阻应变片粘贴在悬臂梁上，7 19 图所示电桥.100其灵敏度10mm/uA，电池内阻可忽视，问:0. 1%时,检流计指针偏转多少毫米？0。1/K 时，检流计指针偏转多少毫米？ 提出减小温度影响的方法或途径.7-20 7 20 图所示的始终流应变电桥中，Usr=4V，R1=R2=R3=R4=120，试求：R1 为金属应变片，其余为外接电阻。当R1 的增量为R1=1.2时，求电桥输出电压R1R2 都是应变片，且批号相同，

53、感受应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻.UscR1 R2 感受应变的极性相反,且R1=R2|=1.2求电桥输出Usc1电桥单臂工作时双臂工作，R1 产生正变化，R2 也产生反变化所以电桥无输出，=0V双臂工作，R1 产生正变化，R2 也产生负变化11 章噪声测量技术书本：111 常用的噪声测量仪器有哪些?各有什么特点？答：传声器:是将声信号转换成相应的电信号的一种声电换能器。在噪声测试仪中，传声器处于首环的位置,担负着感受与传送“第一手信息”的重任，其性能的好坏将直接影响到测试的结果.它体积小,它不仅可进行声级测量,而且还可和相应的仪器配套进行频谱分析、振动测量等。噪声分析仪:主要用作噪声

54、频谱分析,而噪声的频谱分析是识别噪声产生的缘由、有效地把握噪声的必要手段。112 在噪声测量过程中，常受到哪些因素的影响？答：本底噪音、反射声、风、气流、磁场、振动、温度、湿度等. 答：11-4 声场中某测点四周有 3 个声源,同时发声时测得A 声级为 95 dB(A）,1 号声源停止,2、3A 875 dB（A) ,2 号声源停止，1、3 号声源发声时测得A 声级为9。 6 d（。求各声源单独发声时产生的A 声级不计声声背景噪声。答：LP1，LP2，LP3115 评价噪声的主要技术参数有哪些？各代表什么物理意义？答：声压：指的是有声波时，媒质的压力对静压的变化量,通常用其均方根值来表示。能。

55、声功率：声源在单位时间内放射出的总能量。116 三种不同计权网络在噪声测试中各有什么用途？答：(1)A 声级是单一数值，简洁直接测量，并且是噪声的全部频率成分的综合反映，与主观反应接近，故目前在噪声测量中得到广泛的应用，并以它作为评价噪声的标准。（2)B 70 方等响曲线,对低频有衰减。(3)C 计权网络是效 100 方等响曲线，在整个可听频率范围内近于平直的特点，它让全部频率的声音近于一样程度的通过,基本上不衰减，因此C 计权网络表示总声压级。117 简述常用声级计校准的方法有哪些?答：活塞发生器校准法，扬声器校准法,互易校准法，静电激励校准法，置换法等.118 595 dB90 dB92 dB、88 dB和 82 dB. 求 5 台机器在该地点产生总声压级； 试比较第 1 2、3 号机同时停机对降低该点总声压级的效果。119 在所考察的声源发生时,93dB；而所考察的声源不发生时，测得86 dB。求声源在该点产生的声压级值。答:PPT:1、9 题全都。12 章压力测量技术书本:121 分别举例说明应变式压力和力传感器的基本工作原理。答：应变式压力传感器是基于弹性变形的原理,被测压力作用在传感器的弹性元件上，使弹 .由于去载时弹性变形可恢复， 全过程.122 简述在应变式测量系统中，被测量（如压力）是如何转换成电压信号输出的。答：组成的电桥就有了相应的输出信号.简述应变式