现代测试技术 考题

1.试简述测试系统的静态特性和动态特性的含义,并写出静态特性的主要性能指标。

1)测试系统的静态特性是指测试系统的输入量为静态量时,系统的输出与输入之

间的关系特性;

2)测试系统的动态特性是指测试系统的输入量为动态量时,系统的输出与输入之

间的关系特性;

3)静态特性的主要技术指标有线性度、灵敏度、滞差。

2.试简述电容传感器的基本原理和常用的几种类型

1)电容传感器是将非电参量转换成电容容值的变化。即忽略边缘效应,C值为

外界的非电参量可以改变ε、s、d,从而可以改变C值。

2)常见的类型有变极距型、变面积型、变介质型等三种。

3.周期信号和非周期信号的频谱各有何特点?求它们的频谱的数学工具是什么

4.为什么电感式传感器一般都采用差动形式?

1)可以改善非线性、提高灵敏度,提高了测量的准确性。

2)电源电压、频率的波动及温度变化等外界影响也有补偿作用,作用在衔铁上的电磁

力,由于是两个线圈磁通产生的电磁力之差,所以对电磁吸力有一定的补偿作用,提

高抗干扰性。

5. 用应变片搭成电桥测量力F,请回答下列问题:

(1)在图(a)与(b)两种情况下,应分别将应变片接在电桥哪两个臂上?(2)在图(a)与(b)两种情况下,应分别采取什么措施来抵消温度变化引起的电阻变化?

解:在图(a)情况下,两应变片产生符号相同的电阻变化,应接在四臂电桥的两相对臂上。如图(c)温度变化会引起两应变片符号相同的变化,为抵消其影响,则在与构件同一材质的材料上贴相同型号的应变片且置于同一温度场不受力,两温度补偿应变片与测力应变片接相邻臂。

在图(b)情况下,两应变片的电阻变化符号相反,则应置于电桥的相邻臂上,温度变化引起的应变则符号相同,在相邻臂上会自动抵消,故有温度误差自动补偿作用。如图(d)

2、对某一静态参量转矩在等精密度测量下进行了 9 次测量,得到测量序列为:10.5N.m, 10.6 N.m,10.5 N.m,10.4N.m,10.2 N.m,10.4 N.m,10.7 N.m,10.5 N.m,10.6 N.m,试求出测量结果的表达式。(选定置信概率为 p=0.95,查t分布表得 t0.95(9)=2.2622 )

1)求平均值:L =(10.5+10.6+10.5+10.4+10.2+10.4+10.7+10.5+10.6)

=10.49

2)求残差:υi = li – L ,则υ1= 0.01,υ2= 0.11,υ3= 0.01,υ4= - 0.09,υ5

= -0.29,υ6= - 0.09,υ7 = 0.21,υ8 = 0.01,υ9 = 0.11。

3)求标准差的估计值:

4)判断是否存在异常数据:根据来伊达法则,则不存在异常数据。该数据中符

合上述条件,故不存在异常数据。

5)求平均值的标准差估计值:

6)表达测量结果:

现代测试技术课后习题详解答案 申忠如 西安交通大学出版社

现测课后习题答案 第1章 1. 直接的间接的 2. 测量对象测量方法测量设备 3. 直接测量间接测量组合测量直读测量法比较测量法时域测量频域测量数据域测量 4. 维持单位的统一,保证量值准确地传递基准量具标准量具工作用量具 5. 接触电阻引线电阻 6. 在对测量对象的性质、特点、测量条件(环境)认真分析、全面了解的前提下,根据对测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法(方式)和测量设备,进而拟定出测量过程及测量步骤。 7. 米(m) 秒(s) 千克(kg) 安培(A) 8. 准备测量数据处理 9. 标准电池标准电阻标准电感标准电容 第2章 填空题 1. 系统随机粗大系统 2. 有界性单峰性对称性抵偿性 3. 置信区间置信概率 4. 最大引用0.6% 5. 0.5×10-1[100.1Ω,100.3Ω] 6. ± 7.9670×10-4±0.04% 7. 测量列的算术平均值 8. 测量装置的误差不影响测量结果,但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度 9. ±6Ω 10. [79.78V,79.88V]

计算题 2. 解: (1)该电阻的平均值计算如下: 1 28.504n i i x x n == =∑ 该电阻的标准差计算如下: ?0.033σ == (2)用拉依达准则有,测量值28.40属于粗大误差,剔除,重新计算有以下结果: 28.511?0.018x σ '='= 用格罗布斯准则,置信概率取0.99时有,n=15,a=0.01,查表得 0(,) 2.70g n a = 所以, 0?(,) 2.700.0330.09g n a σ =?= 可以看出测量值28.40为粗大误差,剔除,重新计算值如上所示。 (3) 剔除粗大误差后,生于测量值中不再含粗大误差,被测平均值的标准差为: ?0.0048σσ ''== (4) 当置信概率为0.99时,K=2.58,则 ()0.012m K V σ'?=±=± 由于测量有效位数影响,测量结果表示为 28.510.01x x m U U V =±?=± 4. 解: (1) (2) 最大绝对误差?Um=0.4,则最大相对误差=0.4%<0.5% 被校表的准确度等级为0.5 (3) Ux=75.4,测量值的绝对误差:?Ux=0.5%× 100=0.5mV

现代电子测量的认识

现代电子测量的认识 时光如流水一般划过指甲,不留一丝痕迹。很快这学期就过去了。通过这学期的学习对现代电子测量有了更深刻的认识! 第三次科技革命以来至今,科学技术的发展日新月异,以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。科学技术的不断发展对电子测量技术提出越来越高的要求,同样地电子测量技术是推动科学技术进步的重大力量。而电子测量技术凭借其诸多优势成为现代测量技术的主角,在信息获取与工业控制方面发挥着不可替代的作用。近年来的发展是基于大规模集成电路发展的重要时期,它同时也带来了电子测量仪器技术的革命。由于大规模集成电路的大量应用,使得现代电子测量仪器体积更小、功能更全面、可靠性更高、功耗更低。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。 人类社会从远古时代发展到物质文明和精神文明都高度发达的今天,没有测量技术的作用是不可想象的。电子测量除具体运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量外,还可以通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量,这种测量方法往往更加方便、快捷、准确,有时是用其他测量方法不可替代的。因此,电子测量不仅用于电学这专业,也广泛用于物理学,化学,机械学,材料学,生物学,医学等科学领域。近几十年来计算机技术和微电子技术的迅猛发展为电子测量和测量仪器增添了巨大活力。电子计算机尤其是尤其是微型计算机与电子测量仪器相结合,构成了一代崭新的仪器和测试系统,即人们通常所说的“智能仪器”和“自动测试系统”,它们能够对若干电参数进行自动测量,自动量程选择,数据记录和处理,数据传输,误差修正,自检自校,故障诊断及在线测试等,不仅改变了若干传统测量的概念,更对整个电子技术和其他科学技术产生了巨大的推动作用。现在,电子测量技术已成为电子科学领域重要且发展迅速的分支学科。 一.电子测量的特点 频率范围宽。除测量直流电量外,还可以测量交流电量,其频率范围低至10-4Hz,高至THz。电子测量设备能够工作在这样宽的频率范围,这就使它的应用范围大大扩展。如果利用各种传感器,则几乎可以测量全部的电磁频谱物理量。当然对于不同频段的测量需采用不同的测量方法与测量仪器。 量程很广。量程是仪器测量范围上限值与下限值之差。由于所测量的大小相差极大,因而要求测量仪器的量程也必须极宽。同一台电子仪器,往往要求最高量程与最低量程要相差几个甚至几十个数量级,量程范围广正是电子测量的突出优点。 测量准确度高。电子仪器的准确度通常可比其它测量仪器高很多,例如,长度测量的准确度最高为10-8,而用电子测量方法对频率和时间进行测量,由于原子频标和原子秒作为基准,可以使测量准确度达到10-15的量级,这是目前人类在测量准确度方面达到的最高指标。 二.测量速度快。电子测量由于是通过电子的运动和电磁波的传播来进行工作的,因此具有通过其它测量方法通常无法类比的高速度。在有些测量中,希望在相同条件下对同一量进行多次测量,再用求平均值的方法以减小误差。 易于实现遥测和长期不间断的测量。电子测量同电子计算机相结合,使测量仪器智能化,并在自动化系统中占据重要的地位。可以把电子仪器或与它连接的传感器放到人类不便长期停留或无法到达的区域去进行遥测,而且可在被测对象正常工作的情况下进行测量。对于测量结果,电子测量的显示方法也比较清晰、直观。

现代测试技术复习试题

一、选择 1.把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是( ) a.记录时间太长; b.采样时间间隔太宽; c.记录时间太短; d. 采样时间间隔太窄 2.下述参量的测量属于间接测量法的是( ) a.用天平测量物体质量; b.用弹簧秤称物体重量; c.声级计测声强级; d.线圈靶测速 3.磁感应测速传感器中的速度线圈之所以用两个线圈串联而成,其作用主要为( ) a.提高传感器的灵敏度及改善线性; b. 提高传感器的灵敏度及改善频响特性; c.改善传感器的频响特性及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响; d.提高传感器的灵敏度及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响; 4.表示随机信号中动态分量的统计常数是( ) a.均方值; b.均值; c.均方差; d.概率密度函数 5.半导体应变片是根据( )原理工作的。 a.电阻应变效应; b.压电效应; c.热阻效应; d.压阻效应 6.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于( ) a.压电测压传感器的力学系统的频率特性; b.压电晶体的电路特性; c.测量电路的时间常数; d.放大器的时间常数τ 7.二阶系统中引入合适的阻尼率的目的是( ) a.使得系统输出值稳定; b.使系统不共振; c.获得较好的幅频、相频特性; d.获得好的灵敏度 8.带通滤波器所起的作用是只允许( )通过。 a.低频信号; b.高频信号; c.某一频带的信号; d.所有频率分量信号 9.压电加速度测量系统的工作频率下限取决于( ) a.加速度力学系统的频率特性; b. 压电晶体的电路特性; c. 测量电路的时间常数 10. 自相关函数是一个( )函数 a.奇函数; b.偶函数; c.非奇非偶函数; d. 三角函数 11.在光作用下,使物体的内部产生定向电动势的现象,称( )效应。 a.内光电; b.外光电; c.热电; d.阻挡层光电 12.( )传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的。 a.差动变压器式; b.变间隙电容式; c.变阻器式; d. 电压式 13.半导体热敏电阻的电阻温度系数α可用下式( )表示(已知半导体热敏电阻与温度系数关系可用T B Ae R =描述) a.α=dT R dR ;b. α=2T B ;c. α=2T A ;d. α=00111ln ln T T R R --(R 1,R 0分别是温度T 1,T 0时的电阻值) 14.如果一信号的自相关函数R x (τ)是一定周期性不衰减,则说明该信号( ) a.均值不为0; b.含周期分量; c.是各态历经的 ; d.是各态不历经的 15.用方程法求解回归直线时,误差最小的方法是( )

现代测试技术习题解答--第二章--信号的描述与分析---副本

第二章 信号的描述与分析 补充题2-1-1 求正弦信号0()sin()x t x ωt φ=+的均值x μ、均方值2 x ψ和概率密度函数 p (x )。 解答: (1)0 00 11lim ()d sin()d 0T T x T μx t t x ωt φt T T →∞== +=? ? ,式中02π T ω = —正弦信号周期 (2) 2 222 2 2 0000 1 1 1cos 2() lim ()d sin ()d d 22 T T T x T x x ωt φψx t t x ωt φt t T T T →∞-+== += = ? ? ? (3)在一个周期内 012ΔΔ2Δx T t t t =+= 000 2Δ[()Δ]lim x x T T T t P x x t x x T T T →∞<≤+=== Δ0Δ000 [()Δ]2Δ2d ()lim lim ΔΔd x x P x x t x x t t p x x T x T x →→<≤+==== 正弦信号 x

2-8 求余弦信号0()sin x t x ωt 的绝对均值x μ和均方根值rms x 。 2-1 求图示2.36所示锯齿波信号的傅里叶级数展开。

2-4周期性三角波信号如图2.37所示,求信号的直流分量、基波有效值、信号有效值及信号的平均功率。

2-1 求图示2.36所示锯齿波信号的傅里叶级数展开。 补充题2-1-2 求周期方波(见图1-4)的傅里叶级数(复指数函数形式),划出|c n|–ω和φn–ω

图,并与表1-1对比。 解答:在一个周期的表达式为 00 (0)2 () (0) 2 T A t x t T A t ? --≤

《现代测试技术》实验教案

一、实验地点 K1-305测控技术实验室 二、实验时间 三、实验项目 1. 常用信号观察 2. 信号无失真传输 3. 金属箔式电阻应变片性能实验 4. 电容式传感器性能实验 5. 电涡流式传感器测转速实验 注:以上为可选项目,本学期实验以实际安排项目为准 四、实验教学目的和任务 本实验教学课程的核心是《现代测试技术》课程中的信息测试与处理,是测试理论在工程中的应用,是一门面向应用的综合性专业基础训练课程,针对性地加强学生的测试技术应用能力,达到熟练掌握常用信号的特性、掌握常用信号的测试技术与处理方法、初步掌握实验现象的相关理论分析方法的目的。 实验教学在机电工程学院(K1)测控技术实验室展开。采用教师讲授、辅导和学生动手操作的方法,其中,每次实验教师讲授时间不超过1/3(15分钟)课时,通过学习,要求学生掌握THBCC-1信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台、CSY2001(CSY2001B型)型传感器综合实验台、(虚拟)示波器等仪器设备的使用,了解测试技术在工程中的实际应用,达到熟练使用测试设备的目的,为以后学习及工作打下良好基础。 五、实验教学基本要求 1. 充分进行实验准备,并进行现场实验指导,检查实验结果,认真批改实验报告。要求学生充分阅读实验指导书及相关教学内容,按分组独立完成每个实验,每完成一个实验,必须写一份实验报告,要求报告完整、数据详实、结论合理。 2. 介绍实验仪器设备的结构、使用方法、注意事项。 3. 学生分组按学号自然分组,可根据学习成绩由学生自己适当调整,但必须报指导教师备案。各班一般共分10组。

4. 指导教师严格考勤。 六、实验项目、学时分配、实验主要仪器设备 可根据教学实际要求适当增加实验项目,但不计课时,以学生自愿为主。 七、主要仪器设备介绍 1. THBCC-1信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台 本实验台能满足“信号与系统”、“控制理论”及“计算机控制技术”的实验教学,通过USB数据采集卡,利用上位PC机提供的信号发生器,虚拟示波器,脚本编程完

现代测试技术试题A----答案

现代道路交通测试技术 试题A----答案 一. 解:由题意频谱函数:x (ω)= dt e t x j ? +-∞ ∞ -t )(ω = dt e j ?+--2 /2 /t ττ ω =2/2/12t/ττω ω-+--j e j = () 2 /2/1ωτωτω j j e e j -- = ω 2 sin 2 ωτ =τ /2 /2sin ωτωτ ∴频谱函数虚部为0,故相频谱为0; X(0)=τωτωττ ωωω==→→2 /2 /sin lim )(lim 0 x 当ω= τ π n (n=1,2,3……)时 X (ω)=0 故幅频谱图如下: 二.解:因为信号是周期信号,可以用一个共同周期内的平均值代替整个历程的平均值 故:dt t y t x T R T T xy ? +=∞→0)()(1lim )(ττ = 1 T dt t y t x T ? -+++0 00])(sin[)sin(φθτωθω =)cos(2 1 00φωτ-y x

三.1.试述瞬态瑞雷面波无损检测基本原理及其相应的测试技术要求。 参考答案: ①基本原理:对于均匀的弹性半空间分层介质,其结构表面受到瞬态冲击作用时,将产生瞬态振动。振动组份中包括纵波、横波和瑞雷波。在一次冲击产生的波能中,瑞雷波占67%,即从一个振源向一个半无限介质表面辐射的总能量的三分之二形成瑞雷型表面波。而纵波和横波只占有少量能量;并且在表面,随着波传播距离的增大其衰减比瑞雷面波大得多。确切地说,纵波和横波引起的位移振幅沿表面随着距离的平方衰减,而瑞雷面波是随着距离的平方根而衰减,因此,在地基表面的瞬态振动中,瑞雷面波的衰减比纵波和横波衰减慢得多,瞬态表面波主要是由瑞雷波组成。我们通过一系列的关系可以得出,利用瞬态瑞雷面波的传播速度和频率可以确定不同介质的穿透深度。 ②技术要求:检测系统设计是否合理、仪表选型与安装是否符合要求,是保证质量检测精度和可靠性的关键,对其各组成部分有相应的技术要求。 1).激振部分——力锤的选择 它是整套测量系统的前哨,对路面冲击信号的产生和冲击响应信号的正确检取,是系统准确测试的基本保证。预先应根据检测深度做一些力锤冲击试验,以选择合理的力锤重量或合适材料的锤头。使瞬态冲击施加于路面表面后,能产生一组具有不同频率的瑞雷面波在介质中传播。 2).垂向检波器的选型 垂向检波器选用压电式加速度传感器。 对于层状路面结构来说,一般选择小冲击源作为振源,使其产生具有丰富频率的瑞雷面波沿地表一定深度向四周传播。对于高频短波长的波来说,选择加速度传感器,因为它具有频率范围宽,对冲击振动的频响特性好等特点。如检测像硅酸盐、水泥混凝土和沥青混凝土路面的刚性层状体系时需要选择加速度传感器。 速度、位移传感器一般不用作冲击测量。另外,正确选定压电式加速度传感器的型号也是十分重要的(必须考虑它的频率范围、动态范围、灵敏度等主要特征参数是否符合测试精度要求)。 3).安装位置的确定 测试前,应对现场路面进行调查,确定检测点,并合理布置。一般两个垂向检 波器之间的距离应视测试的路面深度而定,通常应使两个间距大于路面深度的一半以上,并且取振源到最近的传感器的距离等于两传感器之间的距离。 4).连接导线选择 仪器之间的连接导线应尽量短,且记不应将各种导线混合使用,尽量选择相同线种,且忌抖动,以免引起现场测量不稳定。 四. 参考答案:令SAM(t)=Х(t)﹡cos ω0t,则SAM(t)的傅立叶变换为 SAM(ω)= ? ∞ ∞ - Х(t)﹡cos ω0t*e t j ωdt=1/2[X(ω+ω0)+X(ω-ω0)]

【精品】机械工程测试技术 期末考试试题一

《机械工程测试技术基础》课程试题一一、填空题(每空1分,共30分) 1、非周期信号,时域为 )(t x,频域为) (f X,它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分 别是: ) (f X=t ft j d e t xπ2 )(- +∞ ∞ - ? , )(t x=f ft j d e f Xπ2 ) ( +∞ ∞ - ? 。 2、不失真测试条件中,要求幅频特性应为常数,相频特性应为线性。 3、具有压电效应的材料称为压电材料,常用的压电材料有石英晶体和压电陶瓷。 4、当霍尔片受到与电流方向垂直的磁场作用时,不仅会产生霍尔电势,而且还会出现半导体电阻率增大的现象,这种现象成为磁阻效应(或高斯效应)。热电偶的工作原理是基于热电效应。 5、自相关函数能将淹没在噪声中的周期信号提取出来,其频率保持不变,而丢失了相位信息。 6、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引起的。 二、单项选择题(每小题2分,共20分) 1、测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是 B 。 A.卷积 B.傅氏变换对 C.拉氏变换对 D.微分 2、极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为 C 。 A.电容量微小影响灵敏度 B.非接触测量 C. 灵敏度与极距的平方成反比,极距变化大则产生非线性误差 D. 以上都不对 3、在调幅信号的解调过程中,相敏检波的作用是 D 。 A.恢复载波信号 B.恢复调制信号的幅值 C.恢复已调制波 D.恢复调制信号的幅值和极性 4、RC微分电路实际上是一种 B 滤波器。 A.低通 B.高通 C.带通 D.带阻 5、对连续信号进行采样时,采样频率越高,当保持信号的记录时间不变时,则 C 。 A.泄漏误差就越大 B.量化误差就越小 C.采样点数就越多 D.频域上的分辨率就越低 三、判断题(正确的在题干的括号内划“√”,错误的在题干的括号内划“×”;每小题1 分,1、对二阶系统输入周期信号 )0 ,0 ( ) sin( )( ≠ ≠ + =? ? ωA t A t x ,则其输出 信号将保持频率不变,幅值、相位改变。(√)

现代测试技术自测试题

现代测试技术自测试题一 一、填空题:(每空1分,满分20分) 1、机械工程测试技术就是一门专业技术基础课,要完成对机械参量的测试技术包括__________________与_____________________两个方面的内容;实际采用的测试方法有机械法、光学法与法。 2. 传感器的敏感元件就是; 转换元件就是。10mm差动变压器式位移传感器的转换原理就是。 3、压电式传感器的压电效应就是 _________________________;热电偶传感器就是将温度参量转变为。 4、电荷放大器电路的作用就是。 5、滤波器就是一种选频装置,则按幅频特性可分为、、 ______________与带阻滤波器。 6、常见的记录仪器有、光线示波器

与、计算机记录仪。 7、测试系统的静态特性反映对输入的静态参量而表现的输出与输入的基本关系,其基本特性参数有灵敏度、与________________、重复性。 8. 测试误差的主要类型有随机误差、与。 9、信号的描述方法就是法与法。 二、简述题:(每小题5分,满分25分) 1、试简述差动式电容传感器的基本原理及其优点。 2、试简述测试系统实现不失真测试对一阶、二阶系统的综合要求。 3、试简述光线示波器的结构组成及工作原理。 4、试简述电阻应变片测试系统中温度对测试结果的影响及基本的消除方法。 5. 试简述测试系统中常用的消除干扰的硬件方法。 三、(满分8分) 如图1所示差动变压器式传感器测量位移的系统组成框图,试说明其测量的原理;并指出各个单元电路的功能。

图1 四、(满分8分)试分析图2所示调频波的解调电路的工作原理、并画出它的鉴频特性图。 图2 五、(满分10分)试分析图3所示一阶系统的幅频特性、相频特性。 图3 六、(满分12分) 已知某悬臂梁受力如图4所示,试选择电阻应变片的贴片方法及画出接桥电路,并导出Q与电桥输出电压U0的关系式。 差动变 压器式 传感器 交流 放大 器 相敏 检波 器 低通 滤波 器 振荡器 显示 仪表

《现代测试技术》课程教学大纲

《现代测试技术》课程教学大纲 编号:B002D150 英文名称:Technology of Modern Measurement 适用专业:电子信息工程 责任教学单位:电子工程系电子信息工程教研室 总学时:32(其中实验学时:8) 学分:2.0 考核形式:考试 课程类别:专业课 修读方式:必修 教学目的:通过课堂讲授、实验等教学环节,使学生掌握现代测试技术的工作原理及特点,掌握当前数字化、网络化的测试技术,了解现代测试技术过程中GPIB、VXI等程控仪器的数字接口,以及PXI等自动检测相关技术,培养学生开发、应用现代测试系统的能力。 本科课程的主要教学方法: 以讲授、讨论为主,实践教学为辅。 本课程与其他课程的联系与分工: 本课程以电子测量、检测技术、智能仪器设计等课程为基础。讲授过程中需结合控制接口技术、数字通信技术、智能仪器、网络测试技术等内容,综合地进行分析,采用讲授与实践相结合的方法锻炼学生分析和解决问题的能力,以及掌握应用智能仪器进行信号检测及分析的能力。 主要教学内容及要求: 第一部分现代测试技术概述 教学重点:掌握现代自动测试系统的体系结构。 教学难点:程控设备互联协议。 教学要点及要求: 了解自动测试系统的应用和意义。 掌握现代自动测试系统的体系结构。 了解程控设备互联协议。 掌握现代自动测试系统的分类。 了解网络化测试系统技术。 了解自动测试软件平台技术。 第二部分总线接口技术 教学重点:GPIB总线结构及接口设计。 VXI总线组成及通信协议。 PXI总线规范及系统结构。 教学难点:VXI总线通信协议。 教学要点及要求: 了解GPIB数字接口的发展及基本特性。 掌握GPIB器件模型,掌握数字总线结构,理解接口功能及其赋予器件的能力。 理解GPIB专用LSI接口芯片实现接口功能。

电子测试技术的应用与发展

电子测试技术的应用与发展 ——结合一种具体电子测试仪器说明其原理、结 构、应用与发展 班级:电信0603姓名:贾琳琳学号:20060915 摘要:电子测试技术是一门以测试信息为主的科学门类,它阐述了各种电子仪器的基本原理和方法,并重点介绍了测试信号的获取,及它在现实生活和军事中的应用。本文主要介绍了电子测试技术的的意义,发展和重要性,以及在国家经济发展中所发挥的作用,然后又综述《现代电子测试技术》这门课程所介绍的主要内容,最后着重介绍光元器件分析仪的工作原理、结构与应用。 著名科学家门捷列夫说过:“没有测量就没有科学”。测试技术和仪器是科学研究中信息的获取、处理和显示的重要手段,是人们认识客观世界并取得定性或定量信息的基本方法,是信息工程的源头和重要组成部分。随着科学信息的快速发展,对测试技术的要求逐步提高,电子测试技术必将成为新时代的重点学科,并将其应用于学习、生活、科研的各个领域。电子测试技术及仪器是指利用现代电子技术对电量和非电量进行测量的方法与设备。电子测量技术与仪器一般包含能量的测量、产生能量的信号的测量以及传输信号的网络的测量;定量测量侧重于量的精准确定;电子测试技术覆盖的面更宽,除了上述测量外,还包括了信息的测量,如软件协议测量、硬件故障诊断等 这种科学的方法包含了一系列测试技术,这种手段包含了相关门类的仪器。测试技术和仪器是物质信息的获取、处理与输出的方法和手段。科技要发展,测试须先行。现代科技发展依赖于先进的测试技术与仪器的发展,现代制造业无论是研发、中试,还是生产过程控制、产品检测和维护都需要先进的科学仪器作为技术和测试手段。21世纪,面对国际科学技术发展趋势,越来越多的国家都把大力加强测试技术与仪器科学作为一种国家发展战略,对大至宇宙、小到基本粒子的物质世界奥秘的探寻,从信息、材料、生物、环境、能源到多学科交叉等领域的科技前沿,均对测试技术与仪器提出了越来越高的先行需求。它是进行军事装备研究,新产品试制和开发,以及生产与维护运转中不可缺少的测试手段和工具。一切重大的科学技术成就都与测试技术和测试仪器有直接关系。因此,电子测试技术及仪器的水平常常是衡量一个国家科技发展和生产技术的重要标志,也是军事实力的重要表现。 在科学技术发展的今天,测试工作将处于各种现代军事装备系统设计和制造的首位,并成为生产率、制造能力及实用性水平的重要标志。据有关资料报道:目前,测试成本达到所研制的军事装备系统总成本的50%,甚至70%;而且,编制测试程序所花的时间比系统设计所花的时间更长。因此,在未来激烈竞争的世界中,测试将与现代军事装备系统的设计和制造构成为一个完整的整体,是保证现代军事装备系统实际性能指标的重要手段,电子测试技术和仪器是直接或间接地为军事目的服务的,而且,测试仪器本身也是军事装备中的重要组成部分。因此,一个国家要在军事上实现现代化,则必须具有先进的军事测试技术来予以保证。而《现代电子测试技术》这门课程也突出了军事应用中的先进测试技术及仪器,应用范围更广,它不仅深入介绍了电子测量的基本原理和技术方法,电子仪器及测试系统的组成及工作原理,而且还介绍电子测量中的误差分析和数据处理的能力,以及学会把电子测量技术,电子仪器和测量系统应用到实际中的基本

现代测试技术及应用

西华大学课程考核试题卷 ( 中考卷) 试卷编号: ( 2012__ 至 2013____ 学年 第_2___学期 ) 课程名称:现代测试技术及应用 考试时间:90 分钟 课程代码:6002699 试总分:100分 考试形式: 网络考试 学生自带普通计算器: 允许 一、判断题(本大题共10小题,每小题2分,总计20分) 1.粗大误差具有随机性,可采用多次测量,求平均的方法来消除或减少。( ) 错 2. 当计数器进行自校时,从理论上来说还是存在±1个字的量化误差。( )对 3.一个频率源的频率稳定度愈高,则频率准确度也愈高。( )错 4. 给线性系统输入一个正弦信号,系统的输出是一个与输入同频率的正弦信号()对 5.随机误差又叫随差,随机误差决定了测量的精密度。( )对 6.测量系统的理想静态特性为y=Sx+S0( ).答案:错 7. 从广义上说,电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量,即以电子科 技术理论为依据,以电子测量仪器和设备为工具,对电量和非电量进行的测量。( ) 答案:对 8. 在进行阿伦方差的测量时,组与组之间以及组内两次测量之间必须都是连续的。 ( )答案:错 9.反射系数、 功率、 导磁率 、信号频率均为有源量( )。答案:错 10. 峰值电压表按有效值刻度,它能测量任意波形电压的有效值。( )答案:对 二、选择题(本大题共10小题,每小题3分,总计30分) 1. 若马利科夫判据成立,则说明测量结构中含有 ____ 。 A:随机误差 B: 粗大误差 C: 恒值系差 D: 累进性变值系差 答案:D 2. 如两组测量的系数误差相同,则两组测量的 相同。 A. 精密度 B. 准确度 C. 精确度 D. 分散度 答案:A 3.在使用连续刻度的仪表进行测量时,一般应使被测量的数值尽可能在仪表满刻度值的 ____ 以上 答案:D 4.±1误差称为____。 A.最大量化误差 B.仅测频的误差 C.±1一个字误差 D.闸门抖动引起的误差 答案:A 5.仪器通常工作在( ),可满足规定的性能。

现代测试技术计算题习题集(附答案)1

补充习题参考答案 1、 有一个电容测微仪,两极板介质为空气,其圆形极板半径r = 4 mm ,工作初始间隙δ=0.2 mm ,已知 ε0=8.58×10-12 F/m ,ε=1,问: 1)、工作时,如果传感器与工件的间隙变化量Δδ=1μm 时,电容变化量是多少? 2)、如果测量电路的灵敏度S 1=100mV/pF ,读数仪表的灵敏度S 2=5格/mV ,在Δδ=1μm 时,读数仪表的指示值变化多少格? 解:1)、ΔC=εε0A ×Δδ/-δ2=1×8.58×10-12 (F/m )×3.14×(0.004)2(m 2)×1×10-6 (m ) =-4.94×10-3 pF 2)、S=ΔC ×S 1×S 2=-4.94×10-3 (pF) ×100(mv/pF )×5(格/mv)=-2.47格≈-2.5格 2、 应变片的计算:已知试件尺寸如图,试件材料为45#钢,E=2.0×10+7 N/cm 2 ,应变片电阻R=120Ω,K=2.0, 康铜电阻丝的电阻温度系数α=-50×10-6 /℃,温度线膨胀系数β2=15×10-6 /℃,45#钢的温度线膨胀系数β 1 =11×10-6 /℃。求: (1)、不考虑温度的影响,当P=10吨时,求电阻应变片的电阻相对变化量ΔR/R 和绝对变化量ΔR。 (2)、当P=0,环境温度在-20℃变到+20℃时,求电阻应变片的相对变化量ΔR/R 和绝对变化量ΔR。 解:(1)拉伸变形 A E A P εδ== 得 EA P = ε 所以005.01 2100.210100.263 =?????===?EA KP K R R ε R ?=0.005×120=0.6 Ω (2)当p =0,t ?=20-(-20)=40 ℃时 Ω -=??-?+?-???-+=?--2784.040]10)1511(0.21050[120t )]([6621=ββαK R R 31032.2120 2784.0-?-=-=?R R 3、 脱粒机滚筒轴上,沿与轴线方向成45o方向贴一应变片,在工作时应变片的阻值从120Ω增加到120.006Ω ,

--建筑环境现代测试技术实验报告

研究生课程(实践类)报告 2012/2013学年第1 学期 课程名称:建筑环境现代测试技术实验 课程代码:17000021 实验题目:不同毕托管修正系数的标定实验 学生姓名:吴小田 专业﹑学号:供燃气、供热通风与空调工程122551452 学院:环境与建筑学院

4学时 1. 掌握“负压式微风速标定装置”测试流量和标定风速的原理; 1.标准流量管2.压力采集环3.整流格栅4.标准风道5.风速计测孔 6.静压箱7.离心风机8.变频器9.倾斜式微压差计。 图1 负压式微风速标定装置结构示意图 2. 根据已有测量仪表的精度和计算公式、方法。确定该标定装置的总不确定度; 3. 现有两支毕托管,一支为L 标注型毕托管,一支为S 型翼型测试头,采用该标定装置,求出两支毕托管的风速修正系数。并进行误差分析。 参考资料: 1.王中宇, 刘智敏. 测量误差与不确定度评定[M]. 北京: 科学出版社, 2008. 2.孙淮清, 王建中. 流量测量节流装置设计手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005. 3.梁国伟, 蔡武昌. 流量测量技术及仪表[J]. 北京: 机械工业出版社, 2002. 4.路建岭、吴虎彪、邹志军等,一种负压式微风速标定装置的试验研究,流体机械,2009,10. 5.田胜元, 萧曰嵘编著,实验设计与数据处理,北京:中国建筑工业出版社 ,1988 实验地点:环境与建筑学院414室, 备注:实验之前需要完成试验装置不确定度的计算书和实验方案。 2013.02.28 6

一、实验目的 1.了解熟悉风速标定装置及原理,以及会使用风速标定装置对不同类型毕托管进行标定。 2.了解毕托管的工作原理,比较不同毕托管的制作工艺差别及误差分析 二、实验仪表: HD2001.1温湿度露点大气压力风速变送器、倾斜式微压差计两台、、L 型毕托管一支(长度500mm )、S 型翼型毕托管1支(长度500mm ) 三、实验原理: 1.标准流量管,2.压力采集环,3.整流格栅,4.标准风道,5.风速计测孔 6.静压箱,7.离心风机, 8.变频器,9.倾斜式微压差计。 图1 负压式微风速标定装置结构示意图 标准流量管是通过大气压力、 空气温度、 空气相对湿度和某截面的壁面静压 4个参数来测试流量的。装置的试验原理是用伯努利方程计算标准流量管流量,然后根据质量守恒定律,由标准流量获得标准风道的平均风速, 再由流体在管道内流动分布的特点, 经理论计算得出风道轴心风速作为标准点风速, 即风速计标定时的参照标准风速。 标准流量 根据伯努利方程得: 2 2 1v P P P b a ρ= -=?(1) 式中: P ?压差, Pa 6

现代测试技术试卷及部分答案

一、填空题(每小题1 分,共 10 分) 1. 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 -=,其中0A 、0t 为常数时,该系统就能实现对信号的( 不失真 )测试。 2. 测试系统动态特性的描述函数主要有脉冲响应函数、传递函数和( 频率响应函数 )。 3. 周期信号的频域分析采用的数学工具是( 傅里叶级数 )。 4. 有源传感器一般是将非电量转换为电能量,称之为能量( 转换 )型传感器。 5. 压电式振动加速度传感器是利用某些材料的( 压电效应 )原理工作的。 6. 交流电桥的平衡条件是( 两相对臂阻抗的乘机相等 )。 7. 电容式传感器分为( 极距变化 )型电容传感器、面积变化型电容传感器和介质变化型电容传感器三大类。 8. 振动的激励方式通常有稳态正弦激振、( 随机激振 )和瞬态激振。 9. 随机信号的自功率谱密度函数的物理含义是( 随机信号的自相关函数的傅里叶变换 )。 二、单项选择题(每小题 1 分,共 15 分) 1.传感器在非电量电测系统中的作用是( C )。 (A) 将被测电量转换为电参量 (B) 将被测非电量转换为非电参量 (C) 将被测非电量转换为电参量 2. ( C )不属于测试系统的静态特性指标。 (A )回程误差 (B )灵敏度 (C )阻尼系数 3. 频率响应函数H (j ω)是在( A )描述测试系统对正弦信号稳态响应特征的函数。 (A )频率域内 (B ) 时间域内 (C )幅值域内 4. 压电式传感器目前多用于测量( B )。 (A )静态的力 (B )物体运动速度 (C )瞬态的力 5. 振动子FC6-1200的固有频率为1200Hz ,问用该振动子能不失真记录信号的频率范围是( C )。 (A )0 - 1200 Hz (B )>1200Hz (C )0 - 600 Hz

最新材料现代测试技术-期末复习题

1.X射线管主要由阳极,阴极,和窗口构成。 2.X射线透过物质时产生的物理效应有:散射,光电效应,荧光辐射,俄歇效应。 3.德拜照相法中的底片安装方法有:正装,反装,和偏装三种。 4.X射线物相分析方法分:定性分析和定量分析两种。 5.透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 7.电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8.扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 9.人眼的分辨率本领大约是:0.2mm 10.扫描电镜用于成像的信号:二次电子和背散射电子,原理:光栅扫描,逐点成像。 11.TEM的功能是:物相分析和组织分析(物相分析利用电子和晶体物质作用可发生衍射的特点;组织分析;利用电子波遵循阿贝成像原理) 12.DTA:定性分析(或半定量分析),测温范围大。DSC:定量分析,测温范围常在800℃以下。 13.放大倍数(扫描电镜):M=b/B(b:显像管电子束在荧光屏上的扫描幅度,通常固定不变;B:入射电子束在样品上的扫描幅度,通常以改变B来改变M) 14.X射线衍射分析方法中,应用最广泛、最普通的是衍射仪法。 15.透射电镜室应用透射电子来成像。 16.TEM无机非金属材料大多数以多相、多组分的非导电材料,直到60年代初产生了离子轰击减薄法后,才使无机非金属材料的薄膜制备成为可能。 17.适合透射电镜观察的试样厚度小于200nm的对电子束“透明”的试样。 18.扫描电镜是用不同信号成像时分辨率不同,分辨率最高的是二次电子成像。 19.在电子与固体物质相互作用中,从试样表面射出的电子有背散射电子,二次电子,俄歇电子。 20.影响红外光谱图中谱带位置的因素有诱导效应,键应力,氢键,物质状态。 1.电离能:在激发光源作用下,原子获得足够的能量就发生电离,电离所必须的能 量称为电离能。 2.原子光谱分析技术:是利用原子在气体状态下发射或吸收特种辐射所产生的光谱 进行元素定性和定量分析的一种分析技术。 3.X射线光电效应:当X射线的波长足够短时,其光子的能量就很大,以至能把原 子中处于某一能级上的电子打出来,而它本身则被吸收,它的能量就传递给电子了,使之成为具有一定能量的光电子,并使原子处于高能的激发态。这种过程称为光电吸收或光电效应。 4.衍射角:入射线与衍射线的夹角。 5.背散射电子:电子射入试样后,受到原子的弹性和非弹性散射,有一部分电子的 总散射角大于90℃,重新从试样表面逸出,成为背散射电子。 6.磁透镜:产生旋转对称磁场的线圈装置称为磁透镜。 7.俄歇电子:当外层电子跃入内层空位时,其多余的能量也可以不以X射线的形式 放出,而是传递给其他外层电子,使之脱离原子,这样的电子称为俄歇电子。 8.热重法:把试样置于程序控制的加热或冷却环境中,测定试样的质量变化对温度

《现代测试技术及应用》实验指导书 1

西华大学实验报告(理工类) 开课学院及实验室:电气信息学院 测控技术综合实验室 实验时间 :2015年 5月 25 日 一、实验目的 1. 了解频率测量的基本原理。 2. 了解电子计数器测频/测周的基本功能。 3. 熟悉SJ-8002B 电子测量实验系统的基本操作。 二、实验原理 1. 测频原理 所谓“频率”,就是周期性信号在单位时间变化的次数。电子计数器是严格按照f =N /T 的定义进行测频,其对应的测频原理方框图和工作时间波形如图1-1 所示。从图中可以看出测量过程:输入待测信号经过脉冲形成电路形成计数的窄脉冲,时基信号发生器产生计数闸门信号,待测信号通过闸门进入计数器计数,即可得到其频率。若闸门开启时间为T 、待测信号频率为f x ,在闸门时间T内计数器计数值为N ,则待测频率为 f x = N /T (1-1) 若假设闸门时间为1s ,计数器的值为1000,则待测信号频率应为1000Hz 或1.000kHz ,此时,测频分辨力为1Hz 。 图1-1 测频原理框图和时间波形 2. 测周原理 由于周期和频率互为倒数,因此在测频的原理中对换一下待测信号和时基信号的输入通道就能完成周期的测量。其原理如图1-2所示。 图1-2 测周原理图

待测信号T x 通过脉冲形成电路取出一个周期方波信号加到门控电路,若时基信号(亦称为时标信号)周期为T o ,电子计数器读数为N ,则待测信号周期的表达式为 X O T N T =? (1-2) 例如:f x = 50Hz ,则主门打开1/50Hz (= 20ms )。若选择时基频率为f o = 10MHz ,时基T o =0.1μs ,计数器计得的脉冲个数为O X T T N = = 200000 个,如以ms 为单位,则计数器可读 得20.0000(ms) ,此时,测周分辨力为0.1μs 。 三、实验设备、仪器及材料 1. 计算机 1台 2. SJ-8002B 电子测量实验箱 1台 3. Q9连接线 1根 四、实验步骤(按照实际操作过程) 1. 实验准备 (1)按照图1-3所示的方法连线,S602接“no”端。 计算机 图1-3 实验连接框图 说明:被测输入信号有两种接法,一种是如图1-3所示的①,由外接信号发生器连接实验箱测频输入f x 的BNC 插座;一种是如图1-3所示的②,由实验箱上的信号源Aout1(或Aout2)连接实验箱测频输入 f x 的BNC 接头。 (2)先打开实验箱电源,电源指示灯“亮”。然后在PC 机上运行主界面程序,如图1-4所示。 图1-4 主程序界面 (3) 从主界面进入“电子测量实验室”,其界面如图1-5所示,最后选择实验二,软件则自动打开了电子计数器测频和测周的界面,实验运行电子计数器程序进行测量。

浙江大学现代测试技术复习题

“现代测试技术”课程复习 主讲:何闻 (hewens@https://www.360docs.net/doc/8c9115416.html,) 2010年秋季 现代制造工程研究所

2010-11-5现代制造工程研究所 主要内容 信息和信号的基本概念 测试系统的基本概念 机械工程中常用的传感器 模拟信号处理技术 数字信号处理技术 现代信号处理技术 测试技术在机械工程中的应用

2010-11-5 现代制造工程研究所 1 信息和信号的基本概念 信息、消息和信号,三者之间的关系 信源、信息量、信息熵和最大熵定理 信号的分类——分类方法,几种常见的信号:单位脉冲信号、辛格函数信号、白噪声和有色噪声等 信号的运算——自(互)相关运算 信号的频域分析——周期信号、非周期信号及随机信号的频域分析方法 时域和频域之间的关系——维纳-辛钦公式、巴什瓦等式、卷积定理

2010-11-5 现代制造工程研究所2 测试系统的基本概念 测试系统的组成 测试系统进行不失真测量的条件 线性时不变系统的定义

2010-11-5 现代制造工程研究所 3 机械工程中常用的传感器 位移传感器 配接相应的放大器 速度传感器 磁电式速度传感器输出已达伏级,可直接连接到高输入阻抗测试电路。 加速度传感器 压电式加速度计后续放大器为电荷放大器。 力传感器 应变式力传感器后续放大器为静(动)态应变仪。 压电式力传感器后续放大器为电荷放大器。 传感器的性能指标、标定及选用

2010-11-5 现代制造工程研究所 4 模拟信号处理技术 调制技术 调制的种类和作用。 模拟滤波器技术 滤波器的种类和作用。 理想滤波器的定义及可实现性 滤波器的重要参数——截止频率和衰减率。 常用的几种滤波器及特点 巴特沃斯滤波器 切比雪夫滤波器 贝塞尔滤波器

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