第一章检测技术的基本概念

教师授课方案（首页）授课班级09D电气1、电气2授课日期

课节2课堂类型讲授

课题绪论

第1

章检测技术的基本概念第一节测量的基本概念方法

第二节误差以及数据结果的统计第三节传感器的特性

教学目的与要求【知识目标】1、了解检测与传感器基本概念以及检测系统的组成2、了解测量的基本概念、测量方法、掌握误差

分类、掌握测量结果的数据统计处理3、了解传感

器的基本特性

【能力目标】培养学生工程中误差分析以及关于误差、数据处理的基本

计算能力。

【职业目标】培养学生爱岗敬业的情感目标。

重点难点重点：测量误差和测量数据处理

难点：测量误差和测量数据处理

教具教学辅助活动教具：弹簧管压力传感器、多媒体课件、习题册教学辅助活动：提问、学生讨论

一节教学过程安排复习5分钟讲课

1、检测与传感器基本概念以及检

测系统的组成

2、了解测量的基本概念、测量方

法、理解误差分类以及测量结

果的数据统计处理

3、理解传感器的基本特性中的静

态特性

70分钟

小结小结见课件内页之后利用10分钟

时间与学生互动答疑

13分钟作业练习册第一章习题2分钟

任课教师：叶睿2011年1月

15日

审查教师签字：年月日

教案附页

绪论

【本节内容设计】

一、了解检测与传感器的概念以及检测系统的组成

二、由课件展示传感器与检测技术的应用以及发展方向，培养学生对

本门课的兴趣。

三、交待本门课的基础知识，使学生对知识不足点加以注意。

本门课的学习任务及学习方法。

【授课内容】

一、检测与传感器的概念

1、检测：

利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性与定量结果的过程。

2、传感器：

从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。

3、检测系统的组成

由传感器、信号调理电路、显示器、数据处理、执行机构组成。

二、检测技术应用及发展方向

1、应用：

力学领域有速度、加速度、力、功和能量等；

电磁学领域中有电流、电压、电阻、电容、磁场；

化学领域中有浓度、成分、pH值等；

工业领域中有流量、压力、温度、黏度等被测量。

现在的被测对象更为广泛，有人体心电、脑电波等体表电位测量，生物

断面测量如B超、CT；工业领域的光泽、触觉等品质测量；卫星上监视地球

的红外线传感器；机器人的视觉、触觉等各种传感器。

2、发展方向：

不断提高检测系统的测量精度、量程范围、延长使用寿命、提高可靠性：

随着科学技术的不断发展，检测技术继续往数字化、智能化、

远程控制方向发展。

三、本门课的基础知识，本门课的学习任务及学习方法。

1、任务：

在掌握测量基本原理逐一分析各种传感器是如何将非电量转换为电量相应的测量转换电路信号处理电路各种传感器在工业中的应用。

2、学习方法：

学习“传感器”课程，涉及到《物理》、《电工基础》、《电

第一节测量的基本方法及概念重点学习测量的各种方法，由教师进行弹簧管传感器测量的演示

测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法取得某一客可分为静态测量和动态测量、直接测量和间接测量、模拟式测量

第二节测量误差及分类

由误差分类以及产生误差的原因学习之后进行有关误差计算、测量结果的数据统计处理

进行传感器的基本特性中的静态特性的学习

1、介绍：真值Ａ0、绝对误差：

Δ=A x–Ａ0 （1-1）

2、示值（标称）相对误差x

（1-3）

3、引用误差m

（1-4）4、当取仪表的最大绝对误差值m时，引用误差常被用来确定仪表的

准确度等级S，即

（1-5）

表1-1 仪表的准确度等级和基本误差

准确

0.10.20.5 1.0 1.5 2.5 5.0

度等

级

基本

±0.1%±0.2%±0.5%±1.0%±1.5%±2.5%±5.0%误差

仪表的准确度与“精度”

举例：在正常情况下，用0.5级、量程为100℃温度表来测量温度Δm＝（±0.5%）×A m＝±（0.5%×100）℃＝±0.5℃

例1-1 某压力表准确度为2.5级，量程为0～1.5MPa，求：1）可能

。2）可能出现的最大绝对误差m为多少

？3）测量结果显示为0.70MPa时，可能出现的最大示值相对误差。

解1）可能出现的最大满度相对误差可以从准确度等级直接得

＝±25%。

2）m＝m A m＝±25％１.5MPa＝±0.0375MPa＝±37.5kPa

由上例可知，x的绝对值总是大于（在满度时等于）m

例1-2现有准确度为0.5级的0～300℃的和准确度为1.0级的0～℃的两个温度计，要测量80℃的温度，试问采用哪一个温度计

解计算用0.5级表以及1.0级表测量时，可能出现的最大示值相对±1.88%和±1.25%。计算结果表明，用1.0级表比用0.5 级表由上例得到的结论：在选用仪表时应兼顾准确度等级和量程，通

2/3以上。

1）粗大误差：明显偏离真值的误差称为粗大误差。当发现粗大误差时，应予以剔除。

2）系统误差：凡误差的数值固定或按一定规律变化者，均属于系统误差。

系统误差是有规律性的，因此可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件使系统误差尽量减小。

3）随机误差：在同一条件下，多次测量同一被测量，有时会发现测量值时大时小，误差的绝对值及正、负以不可预见的方式变化，该误差称为随机误差。随机误差反映了测量值离散性的大小。引起随机误差的因素称为随机效应。随机误差是测量过程中许多独立的、微小的、偶然的因素引起的综合结果。

测量结果的数据统计处理

对测量结果的数据处理主要有两点要求：一是得到最接近被测、随机误差的正态分布规律

）集中性：大量的测量值集中分布于算术平均值附近。

）对称性：测量值大致对称地分布于两侧。

）有界性：在一定的条件下，测量值有一定的分布范围，超过这个

。粗大误差、数据结果的处理

1-3．用核辐射式测厚仪对钢板的厚度进行6次等精度测量，所得数

mm），请指出哪几个数值为粗大误差？在剔除粗平均值公式求出钢板厚度。

＝8.00mm

钢板测量结果的数据列表

n x i / mm

18.04

28.02

37.96

4 5.99

59.33

67.98

、测量系统静态误差的合成

“环节”、“误差合成”：

由n个环节串联组成的开环系统如图所示。输入量为x，输出量

=f（x）。

由n个环节串联组成的开环系统

若第i个环节的满度相对误差为γi时，则输出端的满度相对误差γm与

之间的关系可用以下两种方法来确定：

1）、绝对值合成法（误差的估计偏大）

（1-6）2）、方均根合成法

（1-7）例1-4用图1-2核辐射钢板测厚仪测钢板厚度，已知PIN型射线二极

±5%，微电流放大器误差为±2%，指针表误差为

，求测量的总误差。

解 1）用绝对值合成法计算测量误差

2）用方均根合成法

≈5.5%

结论：测量系统中的一个或几个环节的精度特别高，对提高整个

K=dy/dx=ΔY/ΔX （1-8）

1、对线性传感器而言，灵敏度为一常数；对非线性传感器而言，

2、从输出曲线看灵敏度：曲线越陡，灵敏度越高。可以通过作该

x2点的灵x1点高。

用作图法求取传感器的灵敏度

（二）分辨力

分辨力是指传感器能检出被测信号的最小变化量，是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。

对数字仪表而言，如果没有其他附加说明，一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。一般情况下，不能把仪表的分辨力当作仪表的最大绝对误差。

例1-5：数字式温度计的分辨力为0.1℃，若该仪表的准确度为1.0级，则最大绝对误差将达到±2.0℃，比分辨力大得多。

仪表或传感器中，还经常用到“分辨率”的概念。将分辨力除以仪表的满量程就是仪表的分辨率，分辨率常以百分比或几分之一表示，是量纲为1的数。

（三）线性度

人们总是希望传感器的输入与输出的关系成正比，即线性关系。

y＝a0＋a1x＋a2x2＋a3x3＋···＋a n n

上式中，y为输出量，x为输入量，a0为零点输出，a1为理论灵敏a2、a3、···、a n为非线性项系数。各项系数决定了传感器的线性a2＝a3＝···＝a n＝0，则该系统为线性系统。

线性度又称非线性误差，是指传感器实际特性曲线与拟合直线（四）迟滞

迟滞是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度。可用下式表示

（五）稳定性

表示传感器在一较长时间内保持性能参数的能力。包含稳定度、稳定度指所有条件不变，规定时间维持示值不变的能力。例如某

8h内的最大变化量1.3mV。

环境影响指由外界环境变化而引起的示值变化。一般由零漂和灵环境影响的因素有：温度、湿度、气压、电源电压、电源频率，（六）可靠性：

可靠性是反映检测系统在规定的条件下，在规定的时间内是否耐用（七）电磁兼容性：

对检测技术来说，主要考虑在恶劣的电磁干扰环境中，系统必须能知识小结]:

、检测与传感器基本概念以及检测系统的组成

、测量的基本概念、测量方法、误差分类、测量结果的数据统计处

绪论：

检测、传感器、检测技术的发展、

学习任务方法

第一章检测技术的基本概

念

第一节测量基本概念方法

一、检测与传感器的概念

二、检测系统的组成

第二节测量误差、测量结果的处理

一、误差的分类

二、误差的性质知识小结

、传感器的基本特性

教学后记]:

,作业的批改,第二堂课的提问,检验出学生对本节

,可以顺利地进行下一阶段的学习.

板书设计]:

《传感器与检测技术》习题答案

第1章传感器与检测技术基础思考题答案 l.检测系统由哪几部分组成？说明各部分的作用。答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号.通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作. 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2。传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义？依次为主称(传感器）被测量—转换原理—序号主称——传感器，代号C；被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2; 转换原理—-用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3; 序号-—用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Ｑ不用）。例：应变式位移传感器: C ＷＹ-ＹB—２0；光纤压力传感器：C Y—GQ—２. ３。测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行? 答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量.此时输出电压认可表示为Ｕ0，U0＝U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足Ｕ０的要求,因此对△U，这个小量造成的U0的变化就很难测准.测量原理如下图所示：图中使用了高灵敏度电压表-—毫伏表和电位差计，R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势，凡表示稳压电源的负载,Ｅ１、R1和R w表示电位差计的参数.在测量前调整R１使电位

测试技术教学大纲

《测试技术》教学大纲大纲说明课程代码：3325001 总学时：48学时（讲课38学时，实验10学时）总学分：3学分课程类别：学科基础课，必修适用专业：机械设计制造及其自动化专业预修要求：本课程宜在《控制工程基础》课程之后开设。一、课程的性质、目的、任务：测试技术是进行科学研究、验证科学理论必本可少的技术。本课程是对理论知识的深化和补充，广博的理论性和丰富的实践性是本课程的特点。本课程是机械工程类专业必修的技术基础课之一。本课程的教学目的是培养学生能合理地选用测试装置并初步掌握静、动态测量和常用工程试验所需的基本知识和技能，为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。本课程的基本任务是获取有用的信息，然后将其结果提供给观察者或输入给其他信息处理装置、控制系统。二、课程教学的基本要求： 1、掌握信号的时域和频域的描述方法，建立明确的信号的频谱结构的概念；掌握频谱分析和相关分析的基本原理和方法，掌握数字信号分析中的一些基本概念。 2、掌握测试装置基本特性的评价方法和不失真测试的条件，并能正确地运用于测试装置的分析和选择。掌握一阶、二阶线性系统特性及其测定方法。 3、了解常用传感器、常用信号调理电路和显示、记录仪器的工作原理和性能，并能够较正确地选用。 4、对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的概念，并能初步运用于机械工程中某些参量的测量和产品的试验。三、教学方法和教学手段的建议： 1、本课程的学习中，特别要注意物理概念，建立关于动态测试工作的比较完整的概念。 2、本课程教学中应突出理论内容的物理意义和工程应用，可将机械设备的状态监测和故障诊断技术融合在课堂教学中。在主要内容讲解结束后，可考虑安排一次测试技术最新发展趋势（如转子系统运行状态监测及故障诊断技术）的课堂讨论，讨论内容涉及测试技术的基本理论和基本方法的应用。 3、本课程具有较强的实践性。学生必须参加必要的实验,从而受到应有的实验能力的训练,获得关于动态测试工作的完整概念，并初步具备处理实际测试工作的能力。实验学时应不少于8学时。实验大纲见附录。 4、建议本课程采用多媒体教学，并将内容尽可能利用Matlab进行演示。四、大纲的使用说明：本课程是一门机、电结合较紧密的课程，需要的知识面较广，涉及数学中的“积分变换”、“概率统计”知识；涉及物理中的电、磁、声及振动内容；涉及电工学中的“谐振”、“相敏检波”等典型电路。本课程宜在《控制工程基础》课程之后开设。大纲正文第一章绪论学时：2学时（讲课2学时）本章讲授要点：１、理解测试技术的作用、任务、内容和特点２、了解测试技术的发展概况

测试技术基础试题及答案1

北京工业大学２００7—2００8学年第二学期测量技术基础试卷(开卷) 班级学号姓名成绩一、填空题（２5分，每空1分) 1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。 2．满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。３．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。 4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。 5.当测量较小应变值时,应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度,且能改善或消除非线性。7．电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作,可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。

8.在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波 ,载送低频信号的高频振荡信号称为载波 ,将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。 9．已知()t t x ωsin 12=,()t δ为单位脉冲函数,则积分()?∞ +∞-?? ? ?? -?dt t t x ωδ2π= 12 。１０.已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20,若测得感应电动势的频率为3０0Hz ，则被测轴的转速为 900ｒ/min 。 1１. RC 低通滤波器中的ＲＣ值越大,则其上限截止频率越小。 1２．频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。二、选择题(１5分,每题1.5分) 1．离散、周期的时域信号频谱的特点是( C ）的。 A 非周期、离散? B 非周期、连续 C 、周期、离散 D 周期、连续 2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是( C )。Ａ电阻传感器? B 电感传感器 C 光电传感器 D 电容传感器 3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（Ｂ )材料制成。 A 金属Ｂ导磁 C 塑料Ｄ导电 4.测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为（ D )。 A 精度 B 灵敏度 C 精密度Ｄ分辨力５.数字信号的特征是( B ）。 A 时间上离散，幅值上连续 B 时间、幅值上都离散 C 时间上连续,幅值上量化 ? D 时间、幅值上都连续

测试技术基础知识

第1章测试的基础知识 1．1 知识要点 1．1．1测试的基本概念 1．什么是测量、计量、试验和测试？测量是指以确定被测对象值为目的的全部操作；计量是指实现单位统一和量值准确可靠的测量；试验是对被研究对象或系统进行实验性研究的过程，通常是将被研究对象或系统置于某种特定的或人为构建的环境条件下，通过实验数据来探讨被研究对象性能的过程；测试是人们认识客观事物的方法，是具有试验性质的测量，是测量和试验的综合，是依靠一定的科学技术手段定量地获取某种研究对象原始信息的过程。 2．什么是信息和信号？对于信息，一般可理解为消息、情报或知识，从物理学观点出发来考虑，信息不是物质，也不具备能量，但它却是物质所固有的，是其客观存在或运动状态的特征。因此，可以理解为：信息是事物运动的状态和方式。把传输信息的载体称为信号，信息蕴涵于信号之中，信号是物理性的，含有特定的信息，易于被测得或感知，易于被传输，是物质，具有能量。人类获取信息需要借助信号的传播，信号的变化则反映了所携带信息的变化。 3．测试工作的任务是什么？测试工作就是信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。测试工作的基本任务是通过测试手段，对研究对象中有关信息量作出比较客观、准确的描述，使人们对其有一个恰当的全面的认识，并能达到进一步改造和控制研究对象的目的，进一步提高认识自然改造自然的能力。测试工作中的一项艰巨任务是要从复杂的信号中提取有用的信号或从含有干扰的信号中提取有用的信息。 4．测试有什么作用？人类从事的社会生产、经济交往和科学研究活动总是与测试技术息息相关。首先，测试是人类认识客观世界的手段之一，是科学研究的基本方法。科学的基本目的在于客观地描述自然界，科学定律是定量的定律，科学探索离不开测试技术，用定量关系和数学语言来表达科学规律和理论也需要测试技术，验证科学理论和规律的正确性同样需要测试技术。事实上，科学技术领域内，许多新的科学发现与技术发明往往是以测试技术的发展为基础的，可以认为，测试技术能达到的水平，在很大程度上决定了科学技术发展水平。同时，测试也是工程技术领域中的一项重要技术。工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验等都离不开测试技术。在自动化生产过程中常常需要用多种测试手段来获取多种信息，来监督生产过程和机器的工作状态并达到优化控制的目的。在广泛应用的自动控制中，测试装置已成为控制系统的重要组成部分。在各种现代装备系统的设计制造与运行工作中，测试工作内容已嵌入系统的各部分，并占据关键地位。

自动检测技术题库

第一章检测技术的基础知识一、填空题 1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。 2．一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。 3．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，其中敏感元件是必不可少的。 4．在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。 5．准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。6．仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。 7、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。（因为U≥2/3Umax）二、选择题 1．在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。 A．传感器 B. 测量电路 C. 输出单元 2．构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。 A．转换元件B．敏感元件C．转换电路D．嵌入式微处理器 3．有四台量程均为0-600℃的测量仪表。今要测一约为500℃的温度，要求相对误差≤2.5%，选用精度为 D 的最为合理。 A．5.0级B．2.5级C．2.0级D．1.5级 4．有四台量程不同，但精度等级均为1.0级的测温仪表。今欲测250℃的温度，选用量程为 C 的最为合理。A．0～1000℃B．300～500℃C．0～300℃D．0～500℃ 5．某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是Ｂ。 A．绝对误差B．示值相对误差C．满度相对误差D．精度等级 6．在选购线性仪器时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的Ｃ左右为宜。 A．3倍B．10倍C．1.5倍D．0.75倍 7．用万用表交流电压档（频率上限为5kHz）测量100kHz、10V左右的高频电压，发现示值不到2V，该误差属于 B 。用该表主流电压档测量5号电池电压，发现每次示值均为1.8V,该误差属于 A 。 A．系统误差B．粗大误差C．随机误差D．动态误差 8．重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了Ｄ。 A．提高精度B．加速其衰老C．测试其各项性能指标D．提高可靠性能 9．电工实验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于 B 测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于C 测量。 A．偏位式B．零位式C．微差式三、计算题 1．有一温度计，它的测量范围为0~200℃，精度为0.5级，求： 1）该仪表可能出现的最大绝对误差。 2）当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。 2．已知待测拉力约为70N左右。现有两只仪表，一只为0.5级,测量范围为0~500N；另一只为1.0级，测量范围为0~100N。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？ 3．有一台测量压力的仪表，测量范围为（0~10）Mpa,压力与仪表输出电压之间的关系为U0=a0+a1p+a2p2,式中a0=1V， a1=0.6V/ Mpa，a2=-0.02V/Mpa2 求: 1)该仪表的输出特性方程; 2)该仪表的灵敏度表达式;

测试技术基本概念

基本概念 1.传感器的定义：工程中通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。 2.传感器的分类。（1）物性型传感器：依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。属于物性型传感器有：光电式和压电式，如：电阻应变片，压电式加速度计，光电管等。（2）结构型传感器：依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。属于结构型传感器的有：电感式，电容式，光栅式。如：电容传感器，涡流传感器，差动变压器式等。（3）按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器） 3.静态指标：线性度，灵敏度，重复性等。（1）线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。（2）灵敏度：输出的变换量与输入的变换量之比。（3）重复性：指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。 4.动态指标：属于传感器动态性能的有：固有频率， 5.灵敏度：（1）测试系统的灵敏度越高，则其测量范围：越窄（2）对于理想的定常线性系统，灵敏度是（常数）（3）传感器灵敏度的选用原则。①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围 6.线性度：非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线)的程度。 7.稳定性：测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度 ) 8.精确度：（1）精度：也称为精确度，是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标，即准确度和精密度的综合偏差程度。（2）传感器精确度的选用原则。①尽量选用精确度高的传感器，同时考虑经济性②对于定性试验，要求传感器的精密度高③对于定量试验，要求传感器的精确度高④传感器的精确度越高，价格越昂贵。 9.可靠性：是指在使用环境和运行指标不超过极限的情况下，系统特性保持不变的能力。 10.在静态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系统的三个静态特性：

《现代检测技术基础复习题》

现代检测技术基础试题一、阐述仪器线性度的概念，说明有哪些直线拟合方法。阐述回程差、灵敏度和分辨力的概念。二、仪表的精确度等级是怎样规定的？写出计算公式。某测温仪表的测温范围为0---600℃，准确度等级为2.5级；另一测温仪表的测温范围为0---1200℃，准确度等级为1.5级。现欲测量温度为500℃的设备温度，问选哪种测温仪表会更好？计算说明为什么？三、（1）假设你开发一台称重仪，在实验室完成了传感器、放大电路和单片机系统的设计制作，但是没有条件施加标准砝码或标准力对传感器和你的系统进行实际标定，你只有一块可用来测量电压和电流的表(或万用表), 在这种条件下你应该首先对仪器的那些指标进行测定?从误差的角度出发,你对你使用的表有何要求? （2）设传感器误差为0.1%；测量放大电路误差为0.03%；系统采用的A/D转换器为10位，试分析仪器最后能达到的最好精度等级是多少？（3）用干电池分压的办法模拟传感器输出信号对电路进行测试，试在整个量程范围内确定其测试点。若每一个测试点测试了十次，说明你对这些数据的处理方法并写出数据处理公式。三、画图并说明光电池的下列特性：（1）开路电压、短路电流与光照度的关系；（2）输出电流与负载电阻及光照度的关系。四、画图并说明光电二极管与放大器的电流放大连接法、电压放大连接法和阻抗变换连接法。说明各连接法适用于哪些测量情况。五、（1）怎样测试光敏电阻的好坏？（2）比较光敏电阻、光电池、光电二极管的异同点。（3）说明选择光电检测器时应注意哪些问题。六、写出朗伯-比尔定律的数学表达式，说明各符号的含义。七、用于测量输送皮带上粉粒物料的近红外水分仪为何要采用三个波长进行测

测试技术主要内容

机械工程测试技术主要知识点绪论 1)测试系统的组成第一章信号的描述 2)信号的分类什么是确定信号，什么是周期信号什么是非周期信号什么是准周期信号什么是非确定性信号确定性信号：能用明确的数学关系式或图像表达的信号称为确定性信号非确定性信号：不能用数学关系式描述的信号周期信号(period signal)：依一定的时间间隔周而复始、重复出现；无始无终。一般周期信号：（如周期方波、周期三角波等）由多个乃至无穷多个频率成分（频率不同的谐波分量）叠加所组成，叠加后存在公共周期。准周期信号(quasi-periodic signal)：也由多个频率成分叠加而成，但不存在公共周期。（实质上是非周期信号） 3)离散信号和连续信号能量信号和功率信号什么是能量（有限）信号—总能量是有限的什么是功率（有限）信号信号在有限区间（t1, t2）上的平均功率是有限的 4)时域信号和频域信号以时间为独立变量，描述信号随时间的变化特征，反映信号幅值与时间的函数关系以频率为变量建立信号幅值、相位与频率的函数关系 5)一般周期信号可以利用傅里叶展开成频域信号 6)傅里叶级数展开和傅里叶变换的定义和公式傅里叶变换的主要性质

傅里叶变换：傅里叶变换：性质：对称性：X(t) ? x(-f )尺度改变性频移特性

7)把时域信号变换为频域信号，也叫做信号的频谱分析。 8)求方波和三角波的频谱，做出频谱图，分别用三角函数展开式和傅里叶级数展开式傅里叶变换…… 9)非周期信号的频谱分析通过傅里叶变换 10)周期信号和非周期信号的频谱的主要区别周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱是连续的求单边指数衰减函数的傅里叶变换（频谱） 11)随机信号的描述，可分成足什么条件在随机信号的实际测试工作中，为什么要证明随机过程是各态历经的随机信号必须采用概率和统计的方法进行描述工程中绝大多数随机过程假定符合各态历经过程，则可用测得的有限样本记录来代表总体过程，否则理论上要测量无穷个样本才能描述该过程 12)脉冲函数的频谱什么是脉冲函数的筛选性质矩形窗函数平稳随机过程和非平稳随机过程，平稳随机过程又可分为各态历经和非各态历经两类，各态历经随机过程的统计特征参数满的频谱sinc函数的定义单边指数函数的频谱单位阶跃函数的频谱δ函数具有等强度、无限宽广的频谱，这种频谱常称为“均匀谱”。 Sinc（x）=sinx/x

第一章检测技术的基本概念

第一章检测技术的基本概念测量方法分类可分为静态测量和动态测量、直接测量和间接测量、模拟式测量和数字式测量、接触式测量和非接触式测量、在线测量和离线测量。根据测量的具体手段来分，又可分为偏位式测量、零位式测量和微差式测量测量误差及数据处理 1．什么是绝对误差？绝对误差是指测量值A x 与真实值A 0之间的差值，即 Δ＝A x －Ａ0 （1-1） 2．什么是相对误差？相对误差用百分比的形式来表示，一般多取正值。（1）示值相对误差x 用绝对误差与被测量A x 的百分比来表示，即 %100?? = x x A γ （1-2）（2）引用误差m 有时也称满度相对误差。它用测量仪表的绝对误差与仪器满度值A m 的百分比来表示的。即 %100m ?? = A m γ （1-3） 3．什么是准确度等级？上式中，当取仪表的最大绝对误差值 m 时的引用误差常被用来确定仪表的准确度等级S ，即 100m m ?= A ΔS （1-4）根据给出的准确度等级S 及满度值A m ，可以推算出该仪表可能出现的最大绝对误差m 、示值相对误差等。重要提示：仪表的准确度在工程中也常称为“精度”，准确度等级习惯上称为精度等级我国的模拟仪表通常分七种等级，如表1-1所示。我们可以从仪表的使用说明书上读得仪表的准确度等级，也可以从仪表面板上的标志判断出仪表的等级。从图1-4所示的电压表右侧，我们可以看到该仪表的准确度等级为2.5级，它表示对应仪表的

引用误差所不超过2.5％。表1-1 仪表的准确度等级和基本误差准确度等级0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 基本误差±0.1% ±0.2% ±0.5% ±1.0% ±1.5% ±2.5% ±5.0% 例题： 1. 已知被测电压的准确值为220V，请观察并计算图1-4所示的电压表上的准确度等级S、满度值A m、最大绝对误差Δm、示值A x、与220V正确值的误差Δ、示值相对误差x以及引用误差m。 2. 示值相对误差有没有可能小于引用误差？在仪表绝对误差不变的情况下，被测电压降为22V，示值相对误差x将变大了？还是变小了？解： 1. 从图1-4可知，准确度等级S＝5.0级，满度值A m＝300V。最大绝对误差Δm＝300V×5.0÷100＝15V，示值A x＝230V。用更高级别的检验仪表测得被测电压（220V）与示值值的误差Δ＝10V，示值相对误差x＝4.3%。引用误差m＝（10/300）×100%＝3.3%，小于出厂时所标定的5.0%。 2. 若绝对误差仍为10V，当示值A x为22V，示值相对误差＝（10/22）×100%=45%。与测量220V时相比，示值相对误差大多啦 x 结论：由上例得到的结论：在选用仪表时应兼顾准确度等级和量程，通常希望示值落在仪表满度值的2/3以上。（二）测量误差的分类 1．粗大误差？明显偏离真值的误差称为粗大误差。粗大误差主要是由于测量人员的粗心大意及电子测量仪器受到突然而强大的干扰所引起的。如测错、读错、记错、外界过电压尖峰干扰等造成的误差。就数值大小而言，粗大误差明显超过正常条件下的误差。当发现粗大误差时，应予以剔除。 2．系统误差？

测试技术基础试题及答案1

北京工业大学2007—2008学年第二学期测量技术基础试卷（开卷）班级学号姓名成绩一、填空题（25分，每空1分） 1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。 2．满足测试装臵不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。 4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。 5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。 7. 电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。 8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波，载送低频信号的高频振荡信号称为载波，将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。

9．已知()t t x ωsin 12=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()?∞+∞ -?? ? ?? -?dt t t x ωδ2π= 12 。 10．已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz ，则被测轴的转速为 900r/min 。 11. RC 低通滤波器中的RC 值越大，则其上限截止频率越小。 12. 频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。二、选择题（15分，每题1.5分） 1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（ C ）的。 A 非周期、离散 B 非周期、连续 C 、周期、离散 D 周期、连续 2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（ C ）。 A 电阻传感器 B 电感传感器 C 光电传感器 D 电容传感器 3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（ B ）材料制成。 A 金属 B 导磁 C 塑料 D 导电 4．测试装臵能检测输入信号的最小变化能力，称为（ D ）。 A 精度 B 灵敏度 C 精密度 D 分辨力 5．数字信号的特征是（ B ）。 A 时间上离散，幅值上连续 B 时间、幅值上都离散 C 时间上连续，幅值上量化 D 时间、幅值上都连续 6．传感器灵敏度越高，表示该传感器（ B ）。 A 工作频带越宽 B 单位输入引起的输出量越大 C 线性范围越宽 D 允许的输入量越大

热力测试技术基础习题解答

热力测试技术基础习题第二章测量的基本概念名词：测量、直接测量、间接测量、等精度测量，误差、误差分类（绝对误差和相对误差）、系统误差、随机误差、标准误差，残差、有效数字、极限误差。简答： 1. 简述测量的分类，直接测量方法的分类（直读、差值、零位、替代）测量方法分为直接测量法、间接测量法、组合测量法；直接测量法分为直读法、差值法、零位法、替代法； 2. 误差按表示方法、按性质和按产生原因分类与含义按误差的表示方法分为绝对误差、相对误差；按误差的性质分为系统误差、随机误差、过失误差； 3. 理解精密度、准确度、精确度三者的关系精密度高的准确度不一定高；准确度高的精密度不一定高；但精度高的，精密度和准确度都高； 4. 系统误差的特点和来源系统误差的特点：测量条件中所引起的误差，是由于某些出现规律及影响程度都可以确定的因素引起。判断：正确的测量结果中不应包含系统误差（X ）系统误差的来源：仪器误差，环境误差，测量者误差，测量方法误差 5. 随机误差分布规律与四个特点随机误差分布规律：正态分布随机误差四个特点：单峰、有界、对称、相互补偿计算：有限测量次数中的随机误差计算（间接、直接）第三章测试仪表基本知识名词：测试仪表、仪表精度、灵敏度、灵敏度阻滞、时滞，传递函数，动态误差简答： 1. 测试仪表的组成和功能测试仪表的组成：传感器、传输元件和处理元件、显示器；测试仪表的功能：变换功能、传输功能、显示功能； 2. 仪器传感器满足的三个条件是什么随被测参数的变化而发生相应的内部变化（即输出信号）；只能随被测参数变化而发出信号或其输出为被测信号的函数；变换器输出信号与被测参数这间必须是单值的函数关系； 3. 仪表精度定级与选用原则，并举例说明数字小，相对误差小，精度高；数字大，相对误差大，精度低；仪表精度等级规定了在满量程使用条件下，最大误差不得超过的数值；定级原则取上限（精度低的）；选用原则取下限（精度高的）； 4. 测量精度与仪表精度的区别，举例说明测量精度：仪表精度： y m m A δ?= Δm ：最大绝对误差 Am ：仪表测量范围 l ：被测量值估计量 m y m A A l δδ?=

检测技术的基本概念

检测技术的基本概念典型参数的检测技术检测技术的练习检测技术的基本概念检测的意义为了满足机械产品的功能要求,在正确合理地完成了可靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进行加工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、加工设备、工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特别重要的环节就是质量保证措施中的精度检验。 “检验”就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程。检验的方法可以分为两类：定性检验和定量检验。定性检验的方法只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。定量检验的方法是在对被检验对象进行测量后，得到其实际值并判断其是否合格的方法，简称为“检测”。检测的核心是测量技术。通过测量得到的数据，不仅能判断其合格性，还为分析产品制造过程中的质量状况提供了最直接而可靠的依据。测量的基本要素一个完整的测量过程应包含被测量、计量单位、测量方法（含测量器具）和测量误差等四个要素。被测量在机械精度的检测中主要是有关几何精度方面的参数量，其基本对象是长度和角度。计量单位是以定量表示同种量的量值而约定采用的特定量。我国规定采用以国际单位制（SI）为基础的“法定计量单位制”。常用的长度单位有“毫米（mm）”、“微米（μm）”和“纳米（n m）”，常用的角度单位有“度（°）”、“分（′）”、“秒（″）”和“弧度（rad）”、“球面度（sr）”。测量方法是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量原理的运用及其实际操作。广义地说，测量方法可以理解为测量原理、测量器具（计量器具）和测量条件（环境和操作者）的总和。测量误差是被测量的测得值与其真值之差。由于测量会受到许多因素的影响，其过程总是不完善的，即任何测量都不可能没有误差。从测量的角度来讲，真值只是一个理想的概念。因此，对于每一个测量值都应给出相应的测量误差范围，说明其可信度。不考虑测量精度而得到的测量结果是没有任何意义的。检测的一般步骤通常情况下，检测应有以下几个步骤： 1、确定被检测项目认真审阅被测件图纸及有关的技术资料，了解被测件的用途，熟悉各项技术要求，明确需要检测的项目。 2、设计检测方案根据检测项目的性质、具体要求、结构特点、批量大小、检测设备状况、检测环境及检测人员的能力等多种因素，设计一个能满足检测精度要求，且具有低成本、高效率的检测预案。 3、选择检测器具按照规范要求选择适当的检测器具，设计、制作专用的检测器具和

测试技术总复习

1、测试技术的基本知识 1.测试技术的概念。测试技术：测量技术与实验技术的综合 2.非电量测试系统的基本思想。首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。 3.什么叫测量？测量可以分为直接测量和间接测量。直接测量的基本形式是什么？直接测量的特点。为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量。测量的最基本形式：比较——将待测的未知量和予定的标准作比较。 4.直接测量可以分为直接比较和间接比较，直接比较和间接比较的区别？直接把被测物理量和标准作比较的测量方法称为直接比较。举例 ⊙天平测物体质量 ⊙用米尺测量物体长度 ⊙测量导体的电阻间接比较：利用仪器仪表——统称之为测量系统——把原始形

态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。举例 ⊙水银温度计测体温 ⊙弹簧测物体的重量 5.常用测量系统由哪几部分组成？各组成部分的作用或用途是什么？传感器（一次仪表） ◆定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置 ◆作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。中间变换与调理电路（二次仪表) ◆定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出给记录仪器的装置。显示记录设备（三次仪表） ▲作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失真

地显示和记录出来。如：①电子；②存储示波器；③电压表；④磁带记录仪； ⑤数字式瞬态；波形存储器 6.欲使测量结果具有普遍的科学意义应具备哪些条件？ 1、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的； 2、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。 7.线性时不变系统的基本特性有哪些？叠加性与比例性、微分性质、积分性质、频率不变性 8.正确理解线性测量系统的叠加性及频率不变性的定义频率不变性表明，当线性系统的输入为某一频率时，则系统的稳态响应也为同一频率的信号。

检测技术的基本概念

检测技术的基本概念第一节测量的一般概念及方法对于测量方法，从不同的角度出发，有不同的分类方法。（须举例说明）： 1. 静态测量和动态测量 2. 直接测量和间接测量 3. 模拟式测量和数字式测量 4. 接触式测量和非接触式测量 5. 在线测量和离线测量第二节测量误差及分类测量值与真值之间的差值称为测量误差（Measuring error）。测量误差可其不同特征进行分类。一、绝对误差和相对误差重要公式： 1．绝对误差（Absolute Error） Δ=A x－Ａ0 2．相对误差（Relative Error）（掌握基本概念！） (1) 示值（标称）相对误差γx (2)满度（引用）相对误差γｍ我国模拟仪表有下列七种等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。表1-1 仪表的准确度等级和基本误差讨论：上表说明什么？在正常工作条件下，可以认为仪表的最大绝对误差是不变的，而示值相对误差γx随示值的减小而增大。与同学一起做：例1-1：分析讨论仪表精度等级与量程范围及示值相对误差之间的关系。二、粗大误差、系统误差和随机误差（掌握基本概念） 1．粗大误差（举例） 2．系统误差（举例） 3．随机误差（举例）分析正态分布的规律：（举例）（1）有界性（２）对称性（3）集中性三、静态误差和动态误差 1．静态误差（Static Error）（举例） 2．动态误差（Dynamic Error）（举例）第三节传感器及基本特性讨论传感器的组成及框图：传感器由敏感元件，传感元件及测量转换电路三部分组成。分析：图1-3：传感器的组成框图结合电位器式压力传感器的工作原理，可将图1-4方框中的内容具体化。图1-5：电位器式压力传感器原理框图（演示该传感器）二、传感器分类 1）按被测量分类

LED测试技术基本概念

LED测试技术基本概念「正向电压」通过发光二极管的正向电流为确定值时，在两极间产生的电压降。「反向电流」加在发光二极管两端的反向电压为确定值时，流过发光二极管的电流。「峰值波长」光谱辐射功率最大的波长。「半强度角」在发光（或辐射）强度分布中，发光（或辐射）发光强度大于等于最大强度一半构成的角度。「主波长」任何一个颜色都可以看作为用某一个光谱色按一定比例与一个参照光源（如CIE标准光源A、B、C等，等能光源E，标准照明体D65 等）相混合而匹配出来的颜色，这个光谱色就是颜色的主波长。颜色的主波长相当于人眼观测到的颜色的色调（心理量）。若已获得被测LED器件的色度坐标，就可以采用等能白光E光源（x0＝0.3333，y0 ＝0.3333）作为参照光源来计算决定颜色的主波长。计算时根据色度图上连接参照光源色度点与样品颜色色度点的直线的斜率，查表读出直线与光谱轨迹的交点，确定主波长。「平均强度」光源在给定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量dΦv与这个立体角dΩ的比值,单位为烛光(坎德拉，cd)。「辐射带宽」光谱辐射功率大于等于最大值一半的波长间隔。 LED产品分类应用日渐普及的LED产品分类众多，我们简单地来看看分类方法。LED根据发光管发光颜色、发光管出光面特征、发光管结构、发光强度和工作电流、芯片材料、功能等标准有不同的分类方法。下面简单介绍前四种分类方法。 1、根据发光管发光颜色分类根据发光管发光颜色的不同，可分成红光、橙光、绿光（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含2种或3种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。 2、根据发光管出光面特征分类根据发光管出光面特征的不同，可分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm 的记作T-1（1/4）。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类：

测试与检测技术基础习题

测试与检测技术基础习题例3-1 以阻值R=120?，灵敏度S=2的电阻应变片与R=120?的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V ，并假设负载为无穷大，当应变片的应变值为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。（με：微应变，即10-6）例3-2 有一钢板，原长l=1m ，钢板弹性模量使用BP 3灵敏度E=2*1011Pa ，使用BP-3箔式应变片R=120?，灵敏度系数S=2，测出的拉伸应变值为300με。求：钢板伸长量Δl ，应力σ，ΔR/R 以及ΔR 。如果要测出1με应变值则相应的ΔR/R 是多少？测试与检测技术基础习题例3-3 一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm ，工作初始间隙d =0.3mm ，空气介质，0试求解： 1）通过测量得到电容变化量为ΔC=±3*10-3pF ，则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离Δd=？ 2）如果测量电路的放大倍数K =100V/pF ，读数仪表的灵1p 敏度S 2=5格/mV ，则此时仪表指示值变化多少格？测试与检测技术基础习题例3-4 为防止电容传感器击穿，在两极之间加入厚度为a的云母片（见图3-82），其相对介电常数为εr ，空气介电常数ε0，求传感器的总电容量C=？（圆形极板直径D，两云母片间距离δ0）。 a A D 电缆则此时的电压灵敏度S =？电荷灵敏度有无变化？（g u 为重力加速度）图2 例3-5题图

测试与检测技术基础习题例3-6 压电加速度计与电荷放大器联接的等效电路如图3所示。图中C为传感器固有电容、电缆电容和放大器输入电容之和。已知传感器的电荷灵敏度 S q=100pC/g，反馈电容C f=0.01μF。试求：当被测加速度为a=0.5g时，电荷放大器输出电压是多少？ C f C q E 图3 例3-6题图测试与检测技术基础习题例3-7 极距变化型电容传感器采用比例运放电路如图4所示。图中：C0为输入阻抗电容；u i为激励电压； u o为输出电压；C x为反馈电容；也即变极距型电容传感器的电容，且C x=ε0εr A/δ；δ为传感器变化极距。试求： 1）输出电压u o与变化极距δ之间的关系。 2）电容传感器的输出灵敏度S=du i/dδ=？图4 例3-7题图测试与检测技术基础习题例3-8 磁电式绝对振动速度传感器的弹簧刚度 K=3200N/m，测得其固有频率f=20Hz，欲将f减为 00 10Hz，则弹簧刚度应为多少？能否将此类结构传感器的固有频率降至1Hz或更低？例3-9 参量式传感器与发电式传感器有何主要不同。测试与检测技术基础习题例3-10 有一霍尔元件，其灵敏度S H=1.2mV/mA x kGs ，把它放在一个梯度为5kGs/mm的磁场中，如果额定控制电流时20mA，设霍尔元件在平衡点附近做±0.01mm摆动，问输出电压可达到多少毫伏？例3-11 设计利用霍尔元件测量转速的装置，并说明其工作原理。例3-12 用电涡流传感器实时监测轧制铝板厚度δ的装置，试画出装置框图，简要说明其工作原理。

机械工程测试技术基础总结

机械工程测试技术基础总结篇一：机械工程测试技术基础知识点整合第一章绪论 1、测试的概念目的：获取被测对象的有用信息。测试是测量和试验的综合。测试技术是测量和试验技术的统称。2、静态测量与动态测量静态测量：是指不随时间变化的物理量的测量。动态测量：是指随时间变化的物理量的测量。3、课程的主要研究对象研究机械工程中动态参数的测量4、测试系统的组成 5、量纲及量值的传递 6、测量误差系统误差、随机误差、粗大误差7、测量精度和不确定度8、测量结果的表达第二章信号分析与处理一、信号的分类及其描述 1、分类 2、描述时域描述：幅值随时间的变化频域描述：频率组成及幅值、相位大小二、求信号频谱的方法及频谱的特点1、周期信号数学工具：傅里叶级数

方法：求信号傅里叶级数的系数频谱特点：离散性谐波性收敛性（见表1-2）周期的确定：各谐波周期的最小公倍数基频的确定：各谐波频率的最大公约数 2、瞬变信号（不含准周期信号）数学工具：傅里叶变换方法：求信号傅里叶变换频谱特点：连续性、收敛性 3、随机信号数学工具：傅里叶变换方法：求信号自相关函数的傅里叶变换频谱特点：连续性三、典型信号的频谱 1、δ(t)函数的频谱及性质 △(f)=1频率无限，强度相等，称为“均匀谱”采样性质：积分特性：卷积特性： 2、正、余弦信号的频谱（双边谱）欧拉公式把正、余弦实变量转变成复指数形式，即一对反向旋转失量的合成。解决了周期信号的傅里叶变换问题，得到了周期信号的双边谱，使信号的频谱分析得到了统一。 3、截断后信号的频谱频谱连续、频带变宽（无限）四、信号的特征参数

检测技术的基本概念

第一章检测技术的基本概念 P6 绝对误差 Ao Ax -=?值）表示物体的真值即理想表示实际值，o (A Ax 示值（标称）相对误差测量值）绝对误差，x %(100A x x ??A ?= γ 满度（引用）相对误差表示满度量程）Am Am m %(100??=γ 准确度等级m m %m (100A S A m Am m S ?= ???= 表示量程）最大绝对误差，精确度的等级越小越好 P7 例1-2 现有0.5级的0~300摄氏度的和1.0级的0~100摄氏度的两个温度计，要测量80摄氏度的温度，试问哪个温度计好？解采用0.5级表测量时，可能出现最大示值相对误差为 %875.1%10080 %5.0300%100=??=??=Ax ml m γ 若用1.0级表测量时，可能出现最大示值相对误差为 %25.1%10080%0.1100%1002=??=??= Ax m m γ 在选用仪表时应兼顾精度等级和量程，通常希望示值落在仪表满度值的2/3以上。误差分为：粗大误差、系统误差、随机误差 P9 电量测量转换电路电参量传感元件非电量敏感元件被测量非电量→→→→→→ P10 传感器的基本特性：灵敏度、分辨力、线性度曲线越陡灵敏度越大。（2）数字式的传感器：精确到小数最后一位。（3）线性度又称非线性误差 P13 （1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精确度等级应定为0.1级，另一家仪表厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买5.0级的压力表。（2）某采购员分别在三家商店购买100kg 大米、10kg 苹果、1kg 巧克力，发现均少约0.5kg ，但该采购员对巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心里作用的因素是示值相对误差。（3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽