电气与电子测量技术罗利文课后参考答案.docxVIP

目录

第1章测量及测量系统基础 1

第2章误差的基本理论 6

第3章常用传感器及其调理电路 11

第4章 18

第5章电气测量技术 19

第6章数字化电气测量技术 24

第8章 25

第一章测量及测量系统基础

1-1测量的定义是什么?测量结果表示包含哪些内容?

答：测量：通过使用一个经过标准单位标定的仪器或设备，或者通过与一个已知规模大小的物体相比较来确定大小、数量或程度。

测量结果表示为测量对象的真值替代值加上各类测量误差的算术和。

口

式中x为多次测量的平均值，u为合成不确定度，ur为相对不确定度。

1-2用框图来表示现代数字化测量系统的基本构成?每个环节的作用分别是什么?

答：现代数字化测量系统的基本构成：

数据

数据采集器

1.传感器：将物理量转化为电信号。

研究对象

调理电路

计算机

感器

传

2.调理电路：将传感器输出的电信号调理为适合数据采集器的电压输入。3.数据采集器——将代表输入信号的电压离散采样后输入计算机。

4.计算机——计算机将由采集器输入的信号通过软件进行分析处理之后，分

析结果显示在其屏幕上或存储在指定介质上。1-3直接测量方法和间接测量方法有何不同?

答：直接测量法：用预先按标准量标定好的仪器对被测量进行测量或用标准量直接与被测量进行比较，从而从仪器的指示机构的读数直接获得被测量的值得一种测量方法；间接测量：通过对与被测量有函数关系的其他量的测量而通过计算得到被测量值的测量方法。与直接测量法相比，间接测量一般测量过程复杂费时，手续繁多，花费时间相对较长，引起误差的因素也较多。

1-4什么是测量系统的静态特性?表征测量系统静态特性的主要指标有哪些?它们是如何定义的?

答：测量系统的静态特性是在静态测量情况下描述实际测量系统与理想线性时不变系统的接近程度。

表征测量系统静态特性的主要指标有：

1.灵敏度：表征测量系统对输入信号变化的一种反应能力。当系统的输入x有一个微小增量△x时，将引起系统的输出y也发生相应的微量变化△y,定义该系统的灵敏度为S=△y/△x。

2.线性度：指系统的输出/输入之间保持常值比例关系(线性关系)的一种度量。在测量系统的标称输出范围(全量程)A内，标定曲线与该拟合直线的最大偏差Bmax与A的比值，即线性度=Bmax/A×100%。

3.回程误差：也称为滞差或滞后量，表征测量系统在全程范围内，输入递增变化(由小变大)中的标定曲线和递减变化(由大变小)中的标定曲线二者静态特征不一致的程度。在测量系统的全量程A范围内，不同输出量中

差值最大者(hmax=y?i-y?i)与全量程A之比，即回程误差=hmax/A×100%

4.零位：当输入为零时测量系统的输出值，理想的线性测量系统中，零位应

该为零或是一个不随输入而改变的定值，但由于调离电路总是存在输入失调，该值一般不会为零，且零位会随输入中共模分量大小变化而变化。

5.分辨率或分辨力：分辨力是指系统能分辨的最小输入变化量，数字化测量

系统的分辨力等于1个LSB,一般等分辨率是分辨力相对测量量程的百分数，即

1-5.影响测量系统零位的主要因素有哪些?答：(1).温度引起的半导体特性参数的漂移

(2).测量电路的输入失调的大小和共模输入的高低

1-6.测量系统的分辨力是什么?数显仪表与模拟刻度仪表的分辨力是如何确定的?

答：分辨力是指系统能分辨的最小输入变化量，数显仪表的分辨力等于1个LSB,模拟刻度仪表的分辨力一般可取最小刻度的二分之一。

1-7什么是测量系统的动态特性?表征测量系统动态特性的主要指标有哪些?它们是如何定义的?

答：测量系统的动态特性是指输入量随时间快速变化时，系统的输出随输入而变化的关系。

动态性能指标：

1.时域动态性能指标(一)一阶系统

①时间常数T:输出量上升到稳态值的63.2%所需要的时间。

②响应时间ts:输出量达到稳态值的某一允许误差范围内，并保持在此范围内所需的最小时间。

③上升时间tr:测量设备输出响应值从5%(或10%)到稳态值的95%(或90%),或从0上升到稳态值所需的时间。

④延迟时间ta:测量设备输出响应值从0上升到稳态值的50%所需的时间。

(二)二阶系统

①峰值时间tp:输出响应曲线达到第一个峰值所需时间。

②超调量Mp:输出响应曲线的最大偏差与稳态值的百分比。

③上升时间tr:

④衰减比δ:表示过度过程曲线时间相差一个周期T的两个峰值之比，即δ=an/