测试技术(不全)讲解.docVIP

第一章:概述 1-2.简述测量仪的组成与各组成部分的作用。 按工作原理，任何测量仪器都包括感受件、中间件和效用件三个部分。 1.感受件或传感器：它直接与被测对象发生联系（但不一定直接接触），感知被测参数的变化 ，同时对外界发出相应的信号。 2.中间件或传递件：最简单的中间件是单纯起“传递”作用的元件，它将传感器的输入信号原封不动地传给效用件。而大多数测量仪器的中间件还必须完成“放大”、“变换”和“运算”任务，使感受件输出的信号经上述处理，转换成显示部分易于接受的信号。 3.效用件或显示元件：显示元件的功能是把被测量信号显示出来，按显示原理与方法不同，又可分为模拟显示和数字显示两种。 1-3.测量仪器的主要性能指标及各项指标的含意是什么？ 1.精确度：精确度表示测量结果与真值一致的程度，它是系统误差与随机误差的综合反映。 2.恒定度：仪器多次重复测量时，其指示值的稳定程度，称为稳定度。 3.灵敏度：它以仪器指针的线位移或角位移与引起这些唯一的被测量的变化值之间的比例S来表示： 4.灵敏度阻滞：灵敏度阻滞又称感量，此量是足以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测量的变化值。 5.指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出该值的时间，称为滞后时间，或称为时滞。 第二章：测量系统的动态特性 2-1.试述测量仪器的动态特性的含意和主要内容，它在瞬变参数中的重要意义。 测量仪器或测量系统的动态特性的分析就是研究动态测量时所产生的动态误差，主要用以描述在动态测量过程中输出量与输入量之间的关系，或是反应系统对于随时变化的输入量响应特性。从而能够选择合适的测量系统并与所测参数相匹配，使测量的动态误差限制在实验要求的允许范围内。 2-2.测试系统的输出量与输入量之间的关系可采用传递函数表示，试说明串联环节、并联环节及反馈环节的传递函数的表示方法。 1.串联环节：H（s）=Hi（s） 2.并联环节：H（s）=Hi（s） 3.反馈联接：正反馈H（s）=; 负反馈H（s）= 2-6.试说明二阶测量系统通常取阻尼比ε=0.6~0.8范围的原因。 ε过小，ε0.4，会造成系统严重过冲；ε过大，ε0.8，系统响应变得缓慢。因此为了提高响应速率而不产生振荡，这类二阶系统常采用ε=0.6~0.8的阻尼比为最佳，它可使系统具有较好的稳定性。而且，此时提高系统的固有频率ωn 会使响应速率变得更快。 第三章：测量误差分析及处理 3-2.试述系统误差产生的原因及消除方法。 在测量过程中，出现某些规律性的以及影响程度由确定的因素所引起的误差，称为系统误差。 系统误差按其产生原因可分为：仪器误差、安装误差、环境误差、方法误差、操作误差、动态误差。 消除系统误差的方法：1、消除产生系统误差的根源；2、用修正方法消除系统误差；3、常用消除系统误差的具体方法（1）交换抵消法（2）替代消除法（3）预检法。 3-3.随机误差正态分布曲线有何特点？ 从正态分布规律中可以归纳出随机误差的如下四个特性：（1）单峰性（2）对称性（3）有限性（4）抵偿性。 3-13.剔除可疑测量数据：3 第四章：传感器的基本类型及其工作原理 4-1.什么是电阻式传感器？它主要分成哪几种？ 电阻式传感器的基本工作原理是将物理量的变化转换为敏感元件电阻值的变化，再经相应电路处理后，转换为电信号输出。 金属应变式传感器、半导体压阻式传感器、电位计式传感器、气敏传感器、温敏电阻传感器 4-2.用应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常用的温度补偿方法有哪几种？ 在实际使用中，除了应变会导致应变片电阻变化外，温度变化也会使应变片电阻发生变化，由此带来的测量误差称为温度误差。它产生的原因主要有两个方面，一是因温度变化引起的应变片敏感栅的电阻变化及附加变形；二是因试件材料的线胀系数不同，从而使应变片产生附加应力。为此必须采用温度补偿措施消除由温度变化引起的误差，以求出仅由载荷作用引起的真实应力。 （1）桥路补偿（2）应变片自补偿：1）选择特定的应变片2）采用双金属敏感栅自补偿应变片3）热敏电阻补偿 4-5.什么是电容式传感器？简述电容式传感器的工作原理。 电容式传感器是把位移。压力、振动、液面位置等物理量变化转换为电容量变化的传感器。 由物理学可知，当用两平行极板组成一个电容器时，如不考虑边缘效应的影响，则两极板间的电容量为如果将式中的介电常数ε用相对介电常数εr来表示则 C=×8.85×10-12 4-6.有关电容式传感器的计算。 4-7.分析用于压电传感器的电压放大器与电荷放大器的特点及各自的优缺点。 1.电压放大器: 从该式可知 1)当时,放大器的输入电压,这说明电