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精密测量技术作业考试题及答案

精密测量技术试卷

一、单项选择题（每题3分，共30分）

1.以下哪种测量方法属于直接测量？（）

A.用千分尺测量轴的直径

B.通过测量长度和时间计算速度

C.测量多个角度之和来确定某个角度

D.利用杠杆原理测量力

2.测量误差按其性质可分为（）。

A.绝对误差和相对误差

B.系统误差、随机误差和粗大误差

C.静态误差和动态误差

D.基本误差和附加误差

3.光栅传感器是利用（）原理进行测量的。

A.莫尔条纹

B.电磁感应

C.压电效应

D.光电效应

4.为了减小测量误差，通常采用多次测量取平均值的方法，这主要是为了减小（）。

A.系统误差

B.随机误差

C.粗大误差

D.相对误差

5.以下哪种传感器可以用于测量位移？（）

A.热电偶

B.应变片

C.电感式传感器

D.霍尔传感器

6.测量结果与被测量真值之间的一致程度称为（）。

A.精度

B.灵敏度

C.分辨率

D.重复性

7.对于测量范围为0100mm的游标卡尺，其精度为0.02mm，它能读出的最小测量值变化是（）。

A.0.01mm

B.0.02mm

C.0.1mm

D.1mm

8.在测量过程中，由于测量仪器的零点不准确而引起的误差属于（）。

A.系统误差

B.随机误差

C.粗大误差

D.相对误差

9.激光干涉仪是一种高精度的测量仪器，它主要利用了激光的（）特性。

A.高亮度

B.高方向性

C.高单色性和相干性

D.高能量

10.以下哪种测量器具的测量精度最高？（）

A.钢尺

B.游标卡尺

C.千分尺

D.百分表

二、填空题（每题3分，共30分）

1.测量的基本要素包括测量对象、测量单位、______和测量精度。

2.系统误差具有______性，随机误差具有______性。

3.传感器一般由敏感元件、______和转换电路三部分组成。

4.常用的长度测量基准是______。

5.测量误差按其表示方法可分为绝对误差和______。

6.电桥是一种常用的测量电路，根据电源类型可分为直流电桥和______。

7.莫尔条纹的主要特性有位移放大作用、______和平均效应。

8.压电式传感器是利用______效应工作的，它适用于测量______信号。

9.为了提高测量的可靠性，通常采用______测量的方法。

10.测量仪器的分辨率是指仪器能够______的最小测量值变化。

三、简答题（每题10分，共20分）

1.简述系统误差和随机误差的区别，并说明如何减小这两种误差。

2.说明光栅传感器的工作原理和主要应用领域。

四、计算题（每题10分，共20分）

1.用千分尺对某一轴的直径进行了5次测量，测量值分别为25.002mm、25.004mm、25.006mm、25.003mm、25.005mm。已知千分尺的测量极限误差为±0.004mm，试求该轴直径的测量结果。

2.有一测量系统，其输入信号为\(x(t)=A\sin(\omegat)\)，系统的传递函数为\(H(s)=\frac{1}{Ts+1}\)，求系统的输出信号\(y(t)\)。

答案

一、单项选择题

1.A

直接测量是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法，用千分尺测量轴的直径属于直接测量；通过测量长度和时间计算速度、测量多个角度之和来确定某个角度属于间接测量；利用杠杆原理测量力是利用物理原理进行测量，不属于直接测量。

2.B

测量误差按其性质可分为系统误差、随机误差和粗大误差；绝对误差和相对误差是按误差的表示方法分类；静态误差和动态误差是按测量过程的状态分类；基本误差和附加误差是按误差产生的原因分类。

3.A

光栅传感器是利用莫尔条纹原理进行测量的；电磁感应原理常用于电感式传感器；压电效应用于压电式传感器；光电效应常用于光电传感器。

4.B

多次测量取平均值可以减小随机误差，因为随机误差具有随机性，多次测量取平均可以使正负误差相互抵消；系统误差具有确定性，不能通过多次测量取平均减小；粗大误差是明显偏离实际值的误差，应剔除测量值而不是取平均；相对误差是绝对误差与被测量真值的比值，多次测量取平均对其没有直接影响。

5.C

电感式传感器可以将位移变化转换为电感量的变化，从而测量位移；热电偶用于测量温度；应变片用于测量应变；霍尔传感器主要用于测量磁场、电流等。

6.A

精度是指测量结果与被测量真值之间的一致程度；灵敏度是指传感器输出量的变化与输入量的变化之比；分辨率是指仪器能够分辨的最小测量值变化；重复性是指在相同测量条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的