电气测试技术-电气0901、02实验指导书
电气测试技术
实
验
指
导
书
河北科技师范学院
机械电子系电气工程教研室
二00六年十月
电气测试技术实验指导书
实验台组成及技术指标
CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、15个（基本型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。
1、主控台部分：提供高稳定的±15V、+5V、±2V～±1OV可调、+2V～+24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～3OHz（可调）；气压源0～15kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。
2、三源板：装有振动台1Hz～3OHz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。
3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O铂电阻，共十五个。
4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。
5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。标准RS－232接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。
6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。
注意事项:
1、迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断。
2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。
3、梁的振幅不要过大，以免引起损坏。
4、各处理电路虽有短路保护，但避免长时间短路。
5、最好为本仪器配备一台超低频双线示波器，最高频率≥1MHz，灵敏度不低于 2mV／cm。
6、 0.4～10KHZ信号发生器接低阻负载（小于100Ω），必须从L V接口引出。
实验一 重量测量实验
一、实验目的：
1．了解金属箔式应变片的应变效应，单臂、半桥、全桥工作原理和性能。
2． 比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为: ΔR ／R=K ε
式中ΔR ／R 为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数，ε=l l /?为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
1．单臂测量：其桥路输出电压 01/4U EK ε=。
2．半桥测量：将不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压 02/2U EK ε=。
3．全桥测量：将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边 ，当应变片初始阻值 : R 1=R 2=R 3=R 4，其变化值△R 1=△R 2=△R 3=△R 4时 ，其桥路输出电压 03U EK ε=。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。
电桥输出电压 01U EK ε=。
三、需用器件与单元: 应变式传感器实验模板、应变式传感器、珐码、数显表、±l5V 电源、±4V 电源、万用表。 四、实验步骤:
（一）单臂测量
1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板的左上方的R 1、R
2、R
3、R 4。加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R 1=R 2=R 3=R 4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
2、接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板调节增益电位器R W3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显表电压输入端V i 相连，调节实验模板上调零电位
器R W4，使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V 档)。关闭主控箱电源。
图1-1 应变式传感器安装示意图
3、将应变式传感器的其中一个应变片R 1(即模板左上方的R 1)接入电桥作为一个桥臂与R 5、R 6、R 7接成直流电桥(R 5、R 6、R 7模块内已连接好)，接好电桥凋零电位器R wl ，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。检查接线无误后，合上主控箱电源开关。调节R Wl ，使数显表显示为零。
4、在电子称上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加硅码和读取相应的数显表值，直到500g(或200g)珐码加完。记下实验结果填入下表1-1，关闭电源。
5、根据表1-1计算系统灵敏度S ，S=△u/△W(△u 输出电压变化量; △W 重量变化量)计算线性误差:1
/100%f F s m y δ?=??式中△m 为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏差:F S y ?满
量程输出平均值，此处为500g 或200g 。
（二）半桥测量
1、传感器安装同实验一。做(一)2的步骤，实验模板差动放大器调零，放大器增益必须与（一）相同。
2、根据图1-3接线。R 1、R 2为实验模板左上方的应变片，注意R 2应和R l 受力状态相反，即将传感器中两片受力相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相邻边。接入桥路电源±4V ，调节电桥调零电位器R W1进行桥路调零，实验步骤
3、4同（一）中
4、5的步骤，将实验数据记入表1-2，计算灵敏度S=△u/△W ，非线性误差2f δ。若实验时无数值显示说明R 2与R 1为相同受力状态应变片，应更换另一个应变片。
图 1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图
表1-2 半桥测量时，输出电压与加负载重量值
（三）全桥测量
1、传感器安装同（一），放大器增益必须与（一）、（二）相同。
2、根据图1-4 接线，实验方法（二）相同。将实验结果填入表1-3；进行灵敏度和非线性误差计
算。
表1-3 全桥输出电压
与加负
载重量值
图1-3 应变式传感器半桥实验接线图
图 1-4 全桥性能实验接线图
图1-5 应变式传感器受拉时传感器圆周面展开图
五、思考题：
1、单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用:(1)正(受拉)应变片(2)负(受压)应变片(3)正、负应变片均可以。
2、半桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在:（1）对边 (2)邻边 。
3、桥路(差动电桥 )测量时存在非线性误差，是因为 :（1）电桥测量原理上存在非线性(2)应变片应变效应是非线性的(3)
4、全桥测量中，当两组对边(R 1、R 3为对边)电阻值R 相同时，即R 1=R 2，R 3=R 4，而R l ≠R 2时，是否可以组成全桥:（1）可以（2）不可以。
5、某工程技术入员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如图1-5，如何利用这四片电阻应变片组成电桥，是否需要外加电阻。
实验二 差动变压器的性能实验
一、实验目的:了解差动变压器的工作原理和特性。
二、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次级线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接(同名端连接)，就引出差动输出。其输出电势反映出被测体的移动量。
三、需用器件与单元:差动变压器实验模板、测微头、双踪示波器、差动变压器、音频信号源(音频振荡器)、直流电源、万用表。 四、实验步骤:
1、根据图3-1，将差动变压器装在差动变压器实验模板上。
2、在模块上按图3-2接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的L V 端子输出，调节音频振荡器的频率，输出频率为4一5KHz(可用主控箱的数显表的频率档Fin 输入来监测)。调节幅度使输出幅度为峰一峰值V p-p =2V(可用示波器监测:X 轴为0.2ms/Div 、Y 轴CH l 为1V/div 、CH 2为2Omv/div)。图中1、2、
3、
4、
5、6为连接线插座的插孔管脚编号。当然不看插座插孔号码，也可以判别初次级线圈及次级同名端。判别初次级线圈及次级线圈同名端方法如下:设任一线圈为初级线圈，并设另外两个线圈的任一端为同名端，按图3-2接线。当铁芯左、右移动时，观察示波器中显示的初级线圈波形，次级线圈波形，当次级波形输出幅值变化很大，基本上能过零点，而且相位与初级线圈波形(L V 音频信号V P-P =2V 波形)比较能同相和反相变化，说明已连接的初、次级线圈及同名端是正确的，否则继续改变连接再判别直到正确为止。图中(1)、（2）、（3）、（4）为模块中的实验插孔。
3、旋动测微头，使示波器第二通道显示的波形峰一峰值V P-P 为最小。这时可以左右位移，假设其中一个方间为正位移，则另一个方向位移为负。从V P-P 最小开始旋动测微头，每隔0.2mm （从示波器上读出输出电压V P-P 值填入下表
3-1。再从V P-P 最小处反向位移做实验，在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。
表3-1 差动变压器位移△X 值与输出电压V P-P 数据表
4、实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压大小，根据表3-1画
图3-1 差动变压器、电容传感器安装示意图
图3-2 双踪示波器与差动变压器连接示意图
出V 0P-P 一X 曲线，作出量程为±1mm 、±3mm 灵敏度和非线性误差。 五、思考题:
1、用差动变压器测量较高频率的振幅，例如lKHz 的振动幅值，可以吗?差动变压器测量频率的上限受什么影响?
2、试分析差动变压器与一般电源变压器的异同?
实验三 霍尔测速实验
一、实验目的:了解霍尔转速传感器的应用。
二、基本原理:利用霍尔效应表达式:U H =K H IB ，当被测圆盘上装上N 只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化N 次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。
三、需用器件与单元:霍尔转速传感器、直流源+5V 、转速调节2-24V 、转动源单元、数显单元的转速显示部分。 四、实验步骤:
1、根据图5-4，将霍尔转速传感器装于传感器支架上，探头对准反射面内的磁钢。
2、将5V 直流源加于霍尔元件电源输入端。
3、将霍尔转速传感器输出端插入数显单元Fin 端。
4、将转速调节中的2V-24V 转速电源引入到台面上转动单元中转动电源2-24V 插孔。
5、将数显单元上的波段开关拨到转速档，此时数显表旁转速指示灯亮。
6、调节转速调节电压使转动速度变化。观察数显表转速显示的变化。 五、思考题:
1、利用霍尔元件测转速，在测量上有否限制?
2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否用一只磁钢?
实验四 电涡流传感器位移实验
一、实验目的:了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理:通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
三、需用器件与单元:电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。 四、实验步骤:
图5-4 霍尔、光电、磁电转速传
感器安装示意图
1、根据图6-1安装电涡流传感器。
图6-1 电涡流传感器安装示意图图6-2 电涡流传感器位移实验接线图
2、观察传感器结构，这是一个扁平绕线圈。
3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中，作为振荡器的一个元件(传感器屏蔽层接地)。
4、在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。
5、将实验模板输出端V0与数显单元输入端V i相接。数显表量程切换开关选择电压2OV档。
6、用连接导线从主控台接入15V直流电源接到模板上，标有+15V的插孔中。
7、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。将结果列入表6-1。
表6-1 电涡流传感器位移X与输出电压数据
8、根据表6-1数据，画出V-X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线)。
五、思考题:
1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器?
2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程使用选用传感器。
实验五电涡流转速传感器
一、实验目的:了解电涡流传感器测转速的原理与组成。
二、基本原理:利用电涡流的位移传感器及其位移特性，当被测转轴的端面或径向有明显的位移变化(齿轮，凸台)时，就可以得到相应的电压变化量，再配上相应电路测量转轴转速。本实验请同学自已利用电涡流传感器和转动源、数显单元组建。
实验六 磁电式转速传感器测速实验
一、实验目的：了解磁电式测量转速的原理。
二、基本原理：基于电磁感应原理，N 匝线圈所在磁场的磁通变化时，线圈中感应电势：
d e N
dt
φ=-发生变化，因此当转盘上嵌入N 个磁棒时，每转一周线圈感应电势产生N 次的变化，通过
放大、整形和计数等电路即可以测量转速。
三、需用器件与单元：磁电传感器、数显单元测转速档、转动调节2－24V ，转动源单元。 四、实验步骤：
1、磁电式转速传感器按图5一4安装，传感器端面离转动盘面2mm 左右，并且对准反射面内的磁钢。将磁电式传感器输出端插入数显单元Fin 孔。（磁电式传感器两输出插头插入台面板上二个插孔）
2、将波段开关选择转速测量档。
3、将转速调节电源2－24V 用引线引入到台面板上转动源单元中转动电源2－24V 插孔，合上主控箱电源开关。使转速电机带动转盘旋转，逐步增加电源电压观察转速变化情况。 五、思考题：
为什么说磁电式转速传感器不能测很低速的转动，能说明理由吗？
电气测试技术林德杰课后答案
1-1 答：应具有变换、选择、比较和选择4种功能。 1-2 答：精密度表示指示值的分散程度，用δ表示。δ越小，精密度越高；反之，δ越大，精密度越低。准确度是指仪表指示值偏离真值得程度，用ε表示。ε越小，准确度越高；反之，ε越大，准确度越低。精确度是精密度和准确度的综合反映，用τ表示。再简单场合，精密度、准确度和精确度三者的关系可表示为：τ=δ+ε。 1-5 答：零位测量是一种用被测量与标准量进行比较的测量方法。其中典型的零位测量是用电位差及测量电源电动势。其简化电路如右下图所示。图中，E 为工作电源，E N 为标准电源，R N 为标准电阻，E x 为被测电源。 测量时，先将S 置于N 位置，调节R P1，使电流计P 读书为零，则N N 1R E I =。然后将S 置于x 位置，调节R P2，使电流计P 读书为零，则x x R E I =2。由于两次测量均使电流计P 读书为零，因此有 N N N N 21E R R E R E x R x E I I x x =?=?= 零位测量有以下特点： 1) 被测电源电动势用标准量元件来表示，若采用高精度的标准元件，可有效提高测量精度。 2) 读数时，流经E N 、E x 的电流等于零，不会因为仪表的输入电阻不高而引起误差。 3) 只适用于测量缓慢变化的信号。因为在测量过程中要进行平衡操作。 1-6答：将被测量x 与已知的标准量N 进行比较，获得微差△x ，然后用高灵敏度的直读史仪表测量△x ，从而求得被测量x =△x +N 称为微差式测量。由于△x ＜N ，△x ＜＜x ,故测量微差△x 的精度可能不高，但被测量x 的测量精度仍然很高。 题2-2 解：(1) ΔA ＝77.8－80＝－2.2（mA ） c ＝－ΔA ＝2.2（mA ） %.%.-%A ΔA γA 75210080 22100=?=?=
测试技术与实验方法 柳昌庆 第十三章课后参考答案
13-4有一应变式测力传感器，弹性元件为实心圆柱，直径D=40mm 。在圆柱轴向 和周向各贴两片应变片（灵敏度系数s=2.），组成差动全桥电路，供桥电压为10v 。 设材料弹性模量E=2.1?1011 pa ，泊松比υ=0.3。试求测力传感器的灵敏度（该灵敏度用μv/kN 表示）。 解：设受压缩 F,轴向贴的应变片 R S R R ξ=?=?31 横向贴的应变片：SR R R μξ=?=?43 设原电阻 4321R R R R === ，则受力F 后： 11R R R ?-= , 33R R R ?-=, 22R R R ?-= , 44R R R ?-= 电桥输出电压变化： x U R R R R R R R R U ) )((43214 231+-= ?
x x x U R R R U R R R R R U R R R R R R 22)(2 1212 12 212 1?+?- ≈?+?-?+?- =?++?-?+?- = x U S U U 2 )1(ξ +- =?∴ E r F E r F A F 22πσξπσ?=?=?=?= ?∴ 代入上式 x U E r F S U U 22)1(π?+-=?∴ 测力传感器灵敏度 E r SU U F U K x 22)1(π+=??= ) (101.2)(02.0) (1022)3.01(11 22Pa m V ?????+= π 又因为： 218.91002.11m N Pa ??=- 所以： ) (8.9102.1101.202.0) (103.11112N V K ??????? =-π N V 10102.32103.1-???= N V 91089.41-?= KN V μ4189.0= 13-5在一受拉弯综合作用的构件上贴有四个电阻应变片。试分析各应变片感受的应变，将其值填写在应变表中。并分析如何组桥才能进行下述测试：(1) 只测弯矩，消除拉应力的影响；(2) 只测拉力，消除弯矩的影响。电桥输出各为多少？ 组桥如图。
测试技术试验指导书
《机械工程测试技术》实验指导书 编者：郑华文刘畅 昆明理工大学机电学院实验中心 2014年5月
说明和评分 1学生按照实验预约表进行实验；在实验前，需对理论教学中相关内容做做复习并对实验指导书进行预习，熟悉实验内容和要求后才能进入实验室进行实验。在实验中，不允许大声喧哗和进行与实验不相关的事情。 2进入实验室后，应遵守实验室守则，学生自己应发挥主动性和独立性，按小组进行实验，在操作时应对实验仪器和设备的使用方法有所了解，避免盲目操作引起设备损坏，在动手操作时，应注意观察和记录。 3根据内容和要求进行试验，应掌握开关及的顺序和步骤：1）不允许带负荷开机。输出设备不允许有短路，输入设备量程处于最大，输出设备衰减应处于较小。2）在实验系统上电以后，实验模块和实验箱，接入或拔出元件，不允许带电操作，在插拔前要确认不带电，插接完成后，才对实验模块和试验箱上电。3）试验箱上元件的插拔所用连线，在插拔式用手拿住插头插拔，不允许直接拉线插拔。4）实验中，按组进行试验，实验元件也需按组取用，不允许几组混用元件和设备。 4在实验过程中，在计算机上，按组建立相关实验文件，实验中的过程、数据、图表和实验结果，按组记录后，各位同学拷贝实验相关数据文件等，在实验报告中应有反应。对实验中的现象和数据进行观察和记录。 实验评分标准： 1）实验成绩评分按实验实作和实验报告综合评分：实验实作以学生在实验室中完成实验表现和实验结果记录文件评定，评定为合格和不合格；实验报告成绩：按照学生完成实验报告的要求，对实验现象的观察、思考和实验结果的分析等情况评定成绩。初评百分制评定。 2）综合实验成绩评定按百分制。
电气测试技术第三版_课后习题答案(林德杰)
l第一章思考题与习题 1－2 图1.6为温度控制系统，试画出系统的框图，简述其工作原理；指出被控过程、被控参数和控制参数。 解：乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体 并释放出热量。当电石加入时，部温度上升，温度 检测器检测温度变化与给定值比较，偏差信号送到控 制器对偏差信号进行运算，将控制作用于调节阀，调 节冷水的流量，使乙炔发生器中的温度到达给定值。 系统框图如下： 被控过程：乙炔发生器 被控参数：乙炔发生器温度 控制参数：冷水流量 1－3 常用过程控制系统可分为哪几类? 答：过程控制系统主要分为三类： 1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。 2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。 3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。 3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些容？它们的定义是什么？哪些是静态指标？哪些是动态质量指标？ 答：1. 余差(静态偏差）e：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)
与给定值c 之差。它是一个静态指标，对定值控制系统。希望余差越小越好。 2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标，它等于振荡过程的第 一个波的振幅与第二个波的振幅之比，即： n ＜1系统是不稳定的，是发散振荡；n=1,系统也是不稳定的，是等幅振荡；n ＞1,系统是稳定的，若n=4,系统为4：1的衰减振荡，是比较理想的。 衡量系统稳定性也可以用衰减率φ 4．最大偏差A ：对定值系统，最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差，它衡量被控参数偏离给定值的程度。 5． 过程过渡时间ts ：过渡过程时间定义为从扰动开始到被控参数进入新的稳态值的±5%或±3％ （根据系统要求）围所需要的时间。它是反映系统过渡过程快慢的质量指标， t s 越小，过渡过程进行得越快。 6．峰值时间tp : 从扰动开始到过渡过程曲线到达第一个峰值所需要的时间，（根据系统要求）围所需要的时间。称为峰值时间tp 。它反映了系统响应的灵敏程度。 静态指标是余差，动态时间为衰减比（衰减率）、最大偏差、过程过渡时间、峰值时间。 第二章 思考题与习题 2－1 如图所示液位过程的输入量为Q1，流出量为Q2，Q3，液位h 为被控参数，C 为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻，要求： （1） 列出过程的微分方程组； （2） 求过程的传递函数W 0（S ）＝H （S ）/Q 1（S ）； （3） 画出过程的方框图。 解：（1）根据动态物料平衡关系，流入量＝流出量： B B n ' = B B B '-= ?dt dh )Q Q (Q 321=+-h d ?
测试技术基础习题答案-江征风
测试技术基础部分题目答案 第二章 2-21．求正弦信号)2sin( )(t T A t x π =的单边、 双边频谱、实频图、虚频图，如该信号延时4/T 后，其各频谱如何变化？ 解： (1)由于22()sin()cos()2 x t A t A t T T πππ==-，符合三角函数展开形式，则 在 2T π 处：1n A =，所以，单边频谱图为图1的（a ）。 对)2sin()(t T A t x π =进行复指数展开：由于222()sin( )()2 j t j t T T jA x t A t e e T ππ π-==- 所以，在2T π -处：2n jA C =，0nR C =，2nI A C =，||2n A C =，2n πθ= 在2T π处：2n jA C =-，0nR C =，2nI A C =-，||2n A C =，2 n πθ=- 所以，实频图、虚频图、双边幅频图、双边相频图分别如图1的(b)、(c)、(d)、(e)。 T T - (a)单边幅频图 (b) 实频图 (c) 虚频图 (d) )双边幅频图 (e) 双边相频图 图1 正弦信号x (t)的频谱 （2）当延迟4/T 后，()x t 变为2()sin ()4T x t A t T π ??=-? ???，由于 222()sin ()cos ()cos 442T T x t A t A t A t T T T πππππ?????? =-=--=- ??????????? ，符合三角函数 展开形式，则 在 2T π 处：1n A =，所以，单边频谱图为图2的（a ）。 对222()sin ()sin()cos()42T T x t A t A t A t T T T π ππ??=-=-=-? ???进行复指数展开， 由于222()cos()()2 j t j t T T A x t A t e e T ππ π--=-=+ 所以，在2T π -处：2n A C =-，2nR A C =-，0nI C =，||2n A C =，n θπ=
软件测试技术实验指导书2016版
《软件测试技术》实验指导书 吴鸿韬
河北工业大学计算机科学与软件学院 2016年9月 目录
第一章实验要求 (1) 第二章白盒测试实践 (3) 第三章黑盒测试实践 (6) 第四章自动化单元测试实践 (7) 第五章自动化功能测试实践 (35) 第六章自动化性能测试实践 (56) 附录1实验报告封皮参考模版 (71) 附录2小组实验报告封皮参考模版 (72) 附录3软件测试计划参考模版 (73) 附录4 测试用例参考模版 (77) 附录5单元测试检查表参考模版 (81) 附录6测试报告参考模版 (82) 附录7软件测试分析报告参考模版 (87)
第一章实验要求 一、实验意义和目的 软件测试是软件工程专业的一门重要的专业课，本课程教学目的是通过实际的测试实验，使学生系统地理解软件测试的基本概念和基本理论，掌握软件测试和软件测试过程的基本方法和基本工具，熟练掌握软件测试的流程、会设计测试用例、书写测试报告，为学生将来从事实际软件测试工作和进一步深入研究打下坚实的理论基础和实践基础。 本实验指导书共设计了2个设计型、3个验证型实验和一个综合型实验，如表1所示。设计型实验包括白盒测试实践和黑盒测试实践，验证型实验包括自动化单元测试实践、自动化功能测试和自动化性能测试实践，主要目标是注重培养学生软件测试的实际动手能力，增强软件工程项目的质量管理意识。通过实践教学，使学生掌握软件测试的方法和技术，并能运用测试工具软件进行自动化测试。综合型实验以《软件设计与编程实践》课程相关实验题目为原型、在开发过程中进行测试设计与分析，实现软件开发过程中的测试管理，完成应用软件的测试工作，提高软件测试技能，进一步培养综合分析问题和解决问题的能力。 表1 实验内容安排 实验内容学时实验性质实验要求 实验一白盒测试实践 4 设计必做 实验二黑盒测试实践 4 设计必做 实验三自动化单元测试实践 4 验证必做 实验四自动化功能测试实践 4 验证必做 实验五自动化性能测试实践 4 验证必做 实验六、综合测试实践课外综合选做 二、实验环境 NUnit、JUnit、LoadRunner、Quick Test Professional、VC6.0、Visual
精选-电气测试技术复习题
电气测试技术复习题 一、填空题 1、测试技术包括测量和试验两方面.凡需要考察事物的状态、变化和特征等, 并要对它进行定量的描述时,都离不开测试工作。 2、按是否直接测定被测量的原则分类，测试方法分直接测量法和间接测量 法。 3、按测量时是否与被测对象接触的原则分类，测试方法分接触式测量法和非 接触式测量法。 4、按测量时是否随时间的原则分类，测试方法分静态测量法和动态测量法。 5、测量误差一般按其性质分类分为系统误差、随机误差和粗大误差。 6、传感器是测试系统的第一环节,将被测系统或测试过程中需要观测的信息转化 为人们熟悉的各种信号。 7、传感器的基本功能是检测信号和信号转换。 8、传感器的组成按定义一般由敏感元件、变换元件、信号调理电路三部分 组成。 9、传感器按信号变换特征分类；可分为结构型传感器和物理型传感器。 10、结构型传感器是依据传感器的结构参数变化而实现信号变换的。 11、物理型传感器在实现变换过程中传感器的结构参数基本不变，而仅依靠传感 器中原件内部的物理和化学性质变化实现传感器功能。 12、静态误差（精度）是指传感器在其全量程内任一点的输出值与理论输出 值的偏差程度。 13、引用误差是指测量的绝对误差与仪器的满量程之比。 14、传感器的标定是指在明确传感器的输出与输入关系的前提下，利用某种标 准器具对传感器进行标度。 15、标定的基本方法是指利用标准仪器产生已知的非电量作为输入量输入到待 标定的传感器中，然后将传感器的输出量与输入标准量作比较，获得一系列标准数据或曲线（也可是传感器的标定的含义）。 16、频域内传感器不失真检测的条件是幅频特性是常数以及相频特性是线性关 系。 17、电阻应变片一般是由敏感栅、基底、覆盖层、引线和粘合剂构成。 18、沿应变比轴向的应度ε 必然引起应变片电阻的相对变化，而垂直于应变片轴 x 向应变ε 也会引起其电阻的相对变化，这种现象称为横向效应。这种现象的 y 产生和影响与应变片结构有关，为了减小由此产生的测量误差，现在一般多采用箔式应变片。 19、为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括自补偿法、桥路
电气测试技术-实验指导书
电气测试技术 实 验 指 导 书 河北科技师范学院 机械电子系电气工程教研室 二00六年十月
实验台组成及技术指标 CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、15个（基本型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。 1、主控台部分：提供高稳定的±15V、+5V、±2V～±1OV可调、+2V～+24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～3OHz（可调）；气压源0～15kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。 2、三源板：装有振动台1Hz～3OHz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。 3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O 铂电阻，共十五个。 4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。标准RS－232接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。 注意事项: 1、迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断。 2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。 3、梁的振幅不要过大，以免引起损坏。 4、各处理电路虽有短路保护，但避免长时间短路。 5、最好为本仪器配备一台超低频双线示波器，最高频率≥1MHz，灵敏度不低于 2mV／cm。 6、 0.4～10KHZ信号发生器接低阻负载（小于100Ω），必须从L V接口引出。
2016年测试技术基础试题库综合版(带答案)
各章节复习题(答案在后面) 第一章 信号及其描述 （一）填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来 传输的。这些物理量就是 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特 点： ， ， 。 4、 非周期信号包括 信号和 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。 6、 对信号的双边谱而b ，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 对 称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ ） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（ ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2 x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。
第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 2 2 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统 的总灵敏度。 3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、 和 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 越小。 6、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 关系为最佳。 （二）选择题 1、 不属于测试系统的静特性。 （1）灵敏度 （2）线性度 （3）回程误差 （4）阻尼系数 2、 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 响应的卷积。 （1）正弦 （2）阶跃 （3）脉冲 （4）斜坡 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特 性为 。 （1） )()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4） )()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 。 （1）存在，但<5％ （2）存在，但<1 （3）在时间常数很小时存在 （4）不存在 5、 忽略质量的单自由度振动系统是 系统。 （1）零阶 （2）一阶 （3）二阶 （4）高阶 6、 一阶系统的动态特性参数是 。 （1）固有频率 （2）线性度 (3)时间常数 （4）阻尼比 7、 用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值 倍所经 过的时间作为时间常数。 （1）0.632 （2）0.865 （3）0.950 （4）0.982 （三）判断对错题（用√或×表示） 1、 一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz 的正弦信号，则 必然导致输出波形失真。（ ） 2、 在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换 称为传递函数。（ ） 3、 当输入信号)(t x 一定时，系统的输出)(t y 将完全取决于传递函数)(s H ，而与该系 统的物理模型无关。（ ） 4、 传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（ ） 5、 测量装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。（ ） 6、 幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（ ）
电气测试技术林德杰课后答案学习资料
电气测试技术林德杰 课后答案
1-1 答：应具有变换、选择、比较和选择4种功能。 1-2 答：精密度表示指示值的分散程度，用δ表示。δ越小，精密度越高；反之，δ越大，精密度越低。准确度是指仪表指示值偏离真值得程度，用ε表示。ε越小，准确度越高；反之，ε越大，准确度越低。精确度是精密度和准确度的综合反映，用τ表示。再简单场合，精密度、准确度和精确度三者的关系可表示为：τ=δ+ε。 1-5 答：零位测量是一种用被测量与标准量进行比较的测量方法。其中典型的零位测量是用电位差及测量电源电动势。其简化电路如右下图所示。图中，E 为工作电源，E N 为标准电源，R N 为标准电阻，E x 为被测电源。 测量时，先将S 置于N 位置，调节R P1，使电流计P 读书为零，则N N 1R E I =。然后将S 置于x 位置，调节R P2，使电流计P 读书为零，则x x R E I =2。由于两次测量均使电流计P 读书为零，因此有 N N N N 2 1E R R E R E x R x E I I x x = ?=? = 零位测量有以下特点： 1) 被测电源电动势用标准量元件来表示，若采用高精度的标准元件，可有效提高 测量精度。
2) 读数时，流经E N 、E x 的电流等于零，不会因为仪表的输入电阻不高而引起误 差。 3) 只适用于测量缓慢变化的信号。因为在测量过程中要进行平衡操作。 1-6答：将被测量x 与已知的标准量N 进行比较，获得微差△x ，然后用高灵敏度的直读史仪表测量△x ，从而求得被测量x =△x +N 称为微差式测量。由于△x ＜N ，△x ＜＜x ,故测量微差△x 的精度可能不高，但被测量x 的测量精度仍然很高。 题2-2 解：(1) ΔA ＝77.8－80＝－2.2（mA ） c ＝－ΔA ＝2.2（mA ） %.%.-%A ΔA γA 75210080 22100=?=?= (2)%.%x x m m m 221000=??= γ 故可定为s ＝2.5级。 题2-3解：采用式(2-9)计算。 （1）用表①测量时，最大示值相对误差为： %.%.x x % s m xm 0520 20050±=?±=±=γ （2）用表②测量时，最大示值相对误差为： %.%.x x % s m xm 75320 3052±=?±=±=γ 前者的示值相对误差大于后者，故应选择后者。 题2-4解：五位数字电压表±2个字相当于±0.0002V 。
电气测试技术第三版_课后习题答案(林德杰)
电气测试技术第三版_课后习题答案(林德杰) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
l第一章思考题与习题 1－2 图1.6为温度控制系统，试画出系统的框图，简述其工作原理；指出被控过程、被控参数和控制参数。 解：乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体 并释放出热量。当电石加入时，内部温度上升，温度 检测器检测温度变化与给定值比较，偏差信号送到控 制器对偏差信号进行运算，将控制作用于调节阀，调 节冷水的流量，使乙炔发生器中的温度到达给定值。 系统框图如下： 被控过程：乙炔发生器 被控参数：乙炔发生器内温度 控制参数：冷水流量 1－3 常用过程控制系统可分为哪几类? 答：过程控制系统主要分为三类： 1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。 2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。 3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。 3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些内容它们的定义是什么哪些是静态指标哪些是动态质量指标
答：1. 余差(静态偏差）e ：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)与给定值c 之差。它是一个静态指标，对定值控制系统。希望余差越小越好。 2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标，它等于振荡过程的第 一个波的振幅与第二个波的振幅之比，即： n ＜1系统是不稳定的，是发散振荡；n=1,系统也是不稳定的，是等幅振荡；n ＞1,系统是稳定的，若n=4,系统为4：1的衰减振荡，是比较理想的。 衡量系统稳定性也可以用衰减率φ 4．最大偏差A ：对定值系统，最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差，它衡量被控参数偏离给定值的程度。 5． 过程过渡时间ts ：过渡过程时间定义为从扰动开始到被控参数进入新的稳 态值的±5%或±3％ （根据系统要求）范围内所需要的时间。它是反映系统过渡过程快慢的质量指标，t s 越小，过渡过程进行得越快。 6．峰值时间tp : 从扰动开始到过渡过程曲线到达第一个峰值所需要的时间，（根据系统要求）范围内所需要的时间。称为峰值时间tp 。它反映了系统响应的灵敏程度。 静态指标是余差，动态时间为衰减比（衰减率）、最大偏差、过程过渡时间、峰值时间。 第二章 思考题与习题 2－1 如图所示液位过程的输入量为Q1，流出量为Q2，Q3，液位h 为被控参数，C 为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻，要求： （1） 列出过程的微分方程组； （2） 求过程的传递函数W 0（S ）＝H （S ）/Q 1（S ）； （3） 画出过程的方框图。 B B n ' = B B B '-= ?
测试技术实验指导书(2017年04)
《机械工程测试技术基础》 实验指导书 戴新编 广州大学 2017.4
前言 测试技术顾名思义是测量和试验的技术。测试技术学习的最终目的是要解决实际问题，所以和理论课程相比，测试技术的实践环节显得更为关键。《机械工程测试技术实验》旨在提高学生综合应用从各门课程中学到的单元技术知识，独立构建、调试测试系统的能力，强化学生对测试系统工程实际的感性认识。它综合体现了各种单元技术在测试工程实际中的应用，是测试专业的学生接触工程实际的开始。 测试技术覆盖了很多知识领域，从测试信号的基本概念到现代测试信号分析方法，从传感器的基本原理到一个复杂大型的测试系统的建立，但在实际中，无法在一门课程里囊括所有这些知识和经验。本指导书根据目前实验室现有的实验条件及教学计划中的学时数，紧密结合理论教学，选择了一些重要的基本内容，实验主要为验证性实验，采用传统的实验模式，由实验教师指导学生完成实验。 通过实验，希望能够使学生牢固、熟练地掌握各种测试仪器的使用，学会调试测试系统的基本方法，包括传感器的使用，信号调理电路、数字化电路及显示单元的调试，在此基础上初步学会自行组建测试系统，并能够独立调试。 具体内容应包括：a.常用测试仪器的使用：在传感器使用及系统组建、调试的过程掌握示波器、数字万用表、信号发生器、稳压电源等的使用。b.传感器的使用：熟悉热电偶传感器、加速度传感器、液位传感器、转速传感器等原理及使用。c.常见物理量测试实验：温度测试实验、转速测试实验、液位测试实验、振动测试实验。由于条件限制，以上的实验内容还只能部分涉及。 实验完成后按要求应提交实验报告。实验报告是一种工程技术文件，是实验研究的产物。学生完成教学实验写出的报告，会为将来进行工程实验、科学研究书写实验报告打下基础，乃至于养成一种习惯，因此应按工程实际要求学生：内容如实，数据可靠；语言明确、简洁；书写工整、规范。实验报告的基本内容应包括实验题目、实验目的、实验仪器和设备（必要时画出连接图）、实验方法、实验结果（包括图表、数字、文字、表达式等）、对实验方法或结
机械工程测试技术基础第二章习题 及答案
第二章 一、选择题 1．测试装置传递函数H(s)的分母与 有关。 A.输入量)(t x B ．输入点的位置 C.装置的结构 2.非线性度是表示定度曲线 的程度。 A.接近真值 B.偏离其拟台直线 C.正反行程的不重台 3.测试装置的频响函数)(ωj H 是装置动态特性在 中的描述。 A.幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域 4．用常系数微分方程描述的系统称为 系统。 A.相似 B.物理 C.力学 D.定常 5.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为)(),(21s H s H ，则该 系统总的传递函数为 。若两个环节并联时，则总的传递函数为 。 A.)()(21s H s H + B. )()(21s H s H ? C ．)()(21s H s H - D ．)(/)(21s H s H 6线性系统的叠加原理表明 。 A.加于线性系统的各个输人量所产生的响应过程互不影响 B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率 C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数 7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为 。 A.精度 B.灵敏度 C.精密度 D.分辨率 8一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围 。 A.越宽 B.越窄 C.不变 9．测试过程中，量值随时间而变化的量称为 。 A.准静态量 B.随机变量 C.动态量 10.线性装置的灵敏度是 。 A ．随机变量 B.常数 C.时间的线性函数 二、填空题 1.一个理想的测试装置应具有单值的、确定的 。 2.测试装置的特性可分为 特性和 特性。 3.测试装置的静态特性指标有 、 和 。 4.描述测试装置动态特性的数学模型有 、 、 等。
电气测量技术的现状及发展
电气测量技术的现状及发展 摘要：电子自动化测量设备是实现电气自动化的重要组成部分，科学技术的迅速发展，为电气自动化测量设备的更新和进步提供了技术支持。随着科学技术的迅猛发展，电气设备发展日新月异。尤其是以计算机、信息技术为代表的高新技术的发展，使制造技术的内涵和外延发生了革命性的变化，传统的电气设备设计、制造技术不断吸收信息控制、材料、能源及管理等领域的现代成果，综合应用于产品设计、制造、检测、生产管理和售后服务。这些领域的发展，离不开测量。其中，国防更是离不开测量。电气测量技术的现状与发展令人堪忧。 关键字：电气现状应用发展测量 正文： 我国仪器科技的发展现状：测量技术与仪器涉及所有物理量的测量，对于材料、工程科学、能源科学关系密切。由于长期习惯仿制国外产品，我国的仪器仪表工业缺乏创新能力，跟不上科学研究和工程建设的需要。我国仪器科学与技术研究领域积累了大量科研成果，许多成果处于国际领先水平，有待筛选、提高和转化，但产业化程度很低，没有形成具有国际竞争力的完整产业。 1、电气测量技术的现状 目前，我国电气自动化测量技术虽然取得了一定的进步，但是整体发展水平还是落后的。首先，仪器仪表与测量控制现状同国际先进水平相比，还存在着很大的差距。差距是全方位的，最主要的有如下三点：我国仪器仪表产业规模小、产值低；于我国仪器仪表产品质量上、品种上还存在不少问题，产品的可靠性和稳定性，长期以来没有得到根本解决，严重影响到市场销售和正常使用，许多大型精密仪器我国还生产不出来，国内需求的满足几乎全部依赖进口；我国仪器仪表产业创新能力不强，还无法承担起科技创新主体的责任。国际上仪器仪表科技创新发展极快，而我国仪器仪表产品不少还沿自于20 世纪80 年代技术引进的
电气测试技术林德杰课后答案
电气测试技术课后答案 第一章 测量仪表应具有哪些基本功能？ 应具有变换、选择、比较和选择 4种功能。 精密度、准确度和精确度的定义 及其三者的相互关系如何？ S 表示。S 越小，精密度越高；反之，S 越 ￡表示。￡越小，准确 度 &越大，准确度越低。精确度是精密度和准确度的综合反映，用 T 表示。 T = S + ￡ 0 1-5举例分析零位测量原理，并分析零位测量的特点。 答：零位测量是一种用被测量与标准量进行比较的测量方法。 是用电位差及测量电源电动势。其简化电路如右下图所示。图中， 准电源，F N 为标准电阻，&为被测电源。 测量时，先将S 置于N 位置，调节F P1，使电流计P 读书为零，则11 E N /R N 。然后 将S 置于x 位置，调节Fk ,使电流计P 读书为零，则12 E x/R x 。由于两次测量均 使电流计P 读书为零，因此有 零位测量有以下特点： 1） 被测电源电动势用标准量元件来表示，若采用高精度的标准元件，可有效提高测 量精度。 2） 读数时，流经E N E x 的电流等于零，不会因为仪表的输入电阻不高而引起误差。 3） 只适用于测量缓慢变化的信号。因为在测量过程中要进行平衡操作。 1-6在微差式测量中，为什么说微差^ x 的精度可能不高，但被测量x 的测量精度仍 很高。请证明之。 答：将被测量x 与已知的标准量N 进行比较，获得微差△ x ，然后用高灵敏度的直读 史仪表测量△ x ，从而求得被测量 *△ x+N 称为微差式测量。由于△ x < ",△ XVV x,故 测量微差^ x 的精度可能不高，但被测量x 的测量精度仍然很高。 第二章 △ A = 77.8 — 80= — 2.2 (mA =—△ A = 2.2 ( mA om 旦 100% 2.2% 1-1 答: 1-2 答：精密度表示指示值的分散程度，用 大，精密度越低。准确度是指仪表指示值偏离真值得程度，用 越高；反之， 再简单场合，精密度、准确度和精确度三者的关系可表示为： 其中典型的零位测量 E 为工作电源，E N 为标 题2-2 解： (1) c
《机械工程测试技术基础》期末试题及答案
第一章 信号及其描述 （一）填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来 传输的。这些物理量就是 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点： 离散性 ， 谐波性 ， 收敛性 。 4、 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬态非周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 偶 对称，虚频谱（相频谱）总是 奇 对称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ √ ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（√ ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（× ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（× ） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（ √ ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 。 第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。 2、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 傅里叶变换法 、 和 滤波器法 。 3、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 、0 0t j e A ω-。 4、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 5、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 （二）选择题 1、 不属于测试系统的静特性。 （1）灵敏度 （2）线性度 （3）回程误差 （4）阻尼系数 2、 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 响应的卷积。 （1）正弦 （2）阶跃 （3）脉冲 （4）斜坡 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性 为 。 （1） )()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4） )()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 。 （1）存在，但<5％ （2）存在，但<1 （3）在时间常数很小时存在 （4）不存在 5、 忽略质量的单自由度振动系统是 系统。 （1）零阶 （2）一阶 （3）二阶 （4）高阶 6、 一阶系统的动态特性参数是 。 （1）固有频率 （2）线性度 (3)时间常数 （4）阻尼比
《测试技术基础》期末试题及答案--
第一章 信号及其描述 (一)填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就 是 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量;而信号的频域描述,以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点:离散的 ，谐波型 ， 收敛性 。 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和 准周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ，方差2x σ；。 6、 对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是 偶 对称,虚频谱(相频谱）总是 奇 对称。 (二)判断对错题(用√或×表示) 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ v ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。( ｖ ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。( x ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。( x ) 5、 随机信号的频域描述为功率谱。( v ） （三)简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x ｜和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ,和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 （一)填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω １/２ ，幅值=y √2／2 ,相位=φ -45 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和222 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。123 3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 傅里叶级数展开式 、 和 傅里叶变换 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时,该系统能实现 延时 测 试。此时,系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 6、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 (二）选择题 1、 ４ 不属于测试系统的静特性。 （1）灵敏度 （2)线性度 （３）回程误差 （４)阻尼系数 2、 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 ３ 响应的卷积。 (1）正弦 （2)阶跃 （3)脉冲 （４）斜坡 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ,则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 2 。 (1）)()(21ωωQ Q （2))()(21ωωQ Q + （3） ) ()()()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 4 。 （１)存在，但＜5％ （２)存在,但<1 （３）在时间常数很小时存在 （4）不存在
《电气测试技术》-复习
电气测试技术—复习 1、石英晶体为例简述压电效应产生的原理 2、如图所示变压器式传感器差分整流电路全波电压输出原理图，试分析其工作原理。 3、证明①（线性）电位器式传感器由于测量电路中负载电阻R L带来的负载误差 ％ ％＝100 1 1 1 100 U U U L L ? ? ? ? ? ? ? + - ? - = r) - mr(1 δ，假设 max x R R r=； L max R R m=。 4、试证明热电偶的中间导体定律 5、由热电偶工作原理可知，热电偶输出热电势和工作端与冷端的温差有关，在实际的测量过程中，要对热电偶冷端温度进行处理，经常使用能自动补偿冷端温度波动的补偿电桥，如图所示，试分析此电路的工作原理
6、测得某检测装置的一组输入输出数据如下： X 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 Y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0 试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度 7、霍尔元件采用分流电阻法的温度补偿电路，如图所示。试详细推导和分析分流电阻法。 8、采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。力F＝1000kg。圆柱断面半径r=1cm，E=2×107N/cm2,μ=0.3。求： （1）画出应变片在圆柱上贴粘位置和相应测量桥路原理图； （2）各应变片的应变 的值，电阻相对变化量； （3）若U=6V，桥路输出电压U0； （4）此种测量方式能否补偿环境温度的影响，说明理由。
9、一台变间隙式平板电容传感器，其极板直径D=8mm，极板间初始间距d0=1mm.，极板间介质为空气，其介电常数ε0=8.85×10-12F/m。试求： （1）初始电容C0； （2）当传感器工作时，间隙减小?d=10μm，则其电容量变化?C； （3）如果测量电路的灵敏K u=100mV/pF，则在?d=±1μm时的输出电压U0。10、热电阻测量电路采用三线连接法，测温电桥电路如图所示。 （1）试说明电路工作原理； （2）已知R t是P t100铂电阻，且其测量温度为t=50℃，试计算出R t的值和R a 的值； （3）电路中已知R1、R2、R3和E，试计算电桥的输出电压V AB。 （其中（R1=10KΩ，R2=5KΩ，R3=10KΩ，E=5V，A=3.940×10-3/℃，B＝-5.802×10-7/℃，C=-4.274×10-12/℃）