机械工程测试技术考试

机械工程测试技术基础试题参考名词解释1.灵敏度（S）:表示测量仪表对被测参数的变化的灵敏程度；即仪表的输出信号变化量ΔY与被测参数变化量ΔX的比值：S=ΔY/ΔX。2.分辨率：表示仪表可能检测出被测参数最小变化的能力；即灵敏度极限，与输出无关。具体含义：（指针式）指引起读数表头上的最小分格变化的输入量；数字式：指引起最低位数字变化的输入量。3.静态特性：在被测量各值处于稳定状态时，即随时间不变或缓变，输出信号与输入信号的关系。4.动态特性：指输入信号随时间变化时，测试装置输入信号和输出信号之间的函数关系。5.压阻效应：是指单晶半导体在沿某一轴向受到外力作用时，造成晶格畸变导致电阻率（载流能力）发生变化的现象。6.压电效应：压电材料受到外力作用时产生机械变形，某些表面上出现电荷，形成电场。这种效应被称为压电效应。7.调制：是指利用某种低频信号来控制或改变一高频振荡信号的某个参数（幅值、频率或相位）的过程。8.解调：是指从已调制信号中恢复出原低频调制信号的过程。9.仪表误差（引用误差）：计量器具的引用误差就是计量器具的绝对误差与引用值之比。填空1.仪器仪表的组成：传感器、中间电路、显示记录装置2.热电偶测量范围：镍铬-康铜：-250-870镍铬-镍硅:0~800(-200~1250）铂铑10-铂：200~1400铂铑30-铂铑10200~1500（1900）3.应变片；电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式与半导体应变片式两类。金属应变片：结构：由敏感元件（电阻体）+上、下基片+引线贴在一起构成。是尺寸效应引起为压阻效应。半导体应变片：结构与金属电阻应变式相同，只是沿一定晶轴方向的半导体的小条切片代替金属电阻丝。两种应变片的“特点”比较1）两种体积小，动态响应快，测量精度高，使用方便；2）工作原理不同：金属式基于尺寸效应；半导体式基于压阻效应。3）性能稳定，精度高。4）灵敏度：S半导体>>S金属，但非线性（离散度大，测量范围窄，适合微量测量）；S金属小，但测量范围大。缺点：金属式：横向效应大（机械滞后大）半导体式：环境影响大，S离散，非线性。6）对环境适应能力强。装配工序为：选粘合剂、清理、粘合、固化、防潮。4.半导体传感器：光→光电效应→光敏管；热→热释效应→热敏电阻；磁→霍尔效应→霍尔元件；力→压阻效应→半导体应变体解释见后备用~5.静态特性：量程、精度、灵敏度、线性度、回差、重复性。6.电桥的作用：1.将电参数转化为电量2调制(是将电阻、电感、电容等参量的变化变为电压或电流输出的一种测量电路)7.调制的方法：调幅、调频解调的方法：整流检波、相敏检波、滤波器、鉴频器判断流量计的应用见备用分辨率的选择分辨率<仪表允许的绝对误差值的一半。热电偶温度计与长短无关4.半导体应变片与金属应变片可否用于动态测量（可以）P785.模拟信号是若独立变量和幅值均取连续值的信号。连续信号：若信号中的独立变量取值是连续的信号离散信号：若信号中的独立变量取值是离散的信号数字信号：若离散信号的幅值也是离散的信号6.固有频率越高，工作频率越宽，动态特性越好7.极间距变化型电容传感器能否用于小位移测量？能8.磁电传感器用于动圈式：电磁式传感器可直接测量v和ω磁阻式：测量线速度、角速度、转速等测量？测量线速度、角速度、转速等测量应用微分器、积分器可测量加速度、位移、振动等参数9.超声波发射运用逆压电效应，超声波接收运用压电效应原理。简答关于误差P9疏失误差---过失误差、粗差定义与原因：读取或记录测量数据时疏忽大意造成的误差；带有这类误差的值为坏值之意义，应舍去。消除方法：加强责任，改造记录装置，拉伊特准则舍除系统误差--定义：在条件不变的情况下，多次测量同一输入量时，误差的“数值”和“符号”保持不变（恒定误差）或按照一定规律变化（变值误差）的误差。产生的原因：（1）仪表使用不当造成的人员误差：安装、调试、布置、技术、身理；（2）仪表本身不够完善：理论误差和器械误差；（3）环境误差（T、.P的变化）：如热电偶的零端漂移。消除办法（1）引入适当的修正值；（2）消除来源；（3）增加补偿装置：偶然误差--定义：在相同条件下对实际不变化的某一参数进行多次重复测量时，既使消除系统误差，每次测量的结果被此不可能完全相符，其误差的大小或符号无法预测到的误差。因这类误差受随机函数的正态分布所制约，又称随机误差。产生的原因（1）仪表内部的不规则变化；（2）周围环境的微量随机变化（T、.P、振动磁场等）；（3）末位读数估计的波动；（4）被测参数受统计规律制约。消除方法（1）增加测量次数n，取算术均值：（2）用概率与统计方法处理2.动态电阻应变仪：图中电桥的作用：将电阻应变片的变化参量转化为电压（电流？）输出？振荡器作用：提供高频振荡信号为载波（调制过程应用），为电桥电路提供高频振荡电压？相敏检波：利用二极管单向导通的作用将电路输出极性换向，检测出输出信号的幅值和极性。1.判别信号方向，2检测出输出信号的幅值和极性3.输出幅值低通滤波：用低通滤波器滤去频率高的成分，便可以复现原信号的频谱。阻止高频信号通过。霍尔式压力传感器书P225+P110工程应用P112六、精度计算国际等级规定：0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0。①确定仪表的最大误差：②由量程和最大误差，选择合适精度等级的仪表：二、精度1、定义：表示仪表指示值xi与被测真值x0的离异程度。2、表示方式：误差1）绝对误差：lxi-x0l2）相对误差：lxi-x0l/x0%3）仪表误差ρAρA=lxi-x0lmax/Aⅹ100%式中，A—量程。精密度：表征随机误差接近零的程度；即在相同的条件下，测试系统给出相同测示值的能力。5）准确度：表征平均值与真值接近的程度，常用系统误差表示。3．精度等级1）定义：引用误差的折合值ρA去掉百分号后的数字。精度等级选择的一般原则：普通仪表（定性分析）：1.0~1.5；精密仪表（定量分析）：0.02~0.05。备用：热电效应1）两种不同导体或半导体A,B连接成闭合回路，构成热电偶；2）两接点分别置于，热源（）；3）回路中产生电流，称热电效应，；4）产生的电动势称热电势。光电效应光电效应（物质在光照射下释放电的现象。）1）内光电效应（光电导效应）物质在光照射下，其内部“电阻率”改变现象。例，光敏电阻，光导管。2）光生伏打效应（阻挡层光电效应）物质在光照射下，内部产生“电动势”的现象。例，光电池、光敏管。3）外光电效应电子从物质内部逸出表面的现象（光电流）。例，光电管、光电倍增管霍尔效应：将半导体薄片（锗Ge、lnSb锑化铟、lnAs（砷化铟）等置于垂直于上、下面的磁场中时，当在a，b两侧通以可控电流之时，则在c，d两侧将会产生一个大小与和B积（乘）成正比的电动势VH（霍尔电势），这种现象称“霍尔效应”，该片称霍尔元件。流量计：差压式