測試技術(shù)部分課后答案

1、作業(yè)作業(yè) 一一1、 欲使測量結(jié)果具有普遍科學(xué)意義的條件是什么？欲使測量結(jié)果具有普遍科學(xué)意義的條件是什么？答：用來做比較的標(biāo)準(zhǔn)必須是精確已知的，得到公認(rèn)的；進(jìn)行比較的測量系統(tǒng)必須是工作穩(wěn)定的，經(jīng)得起檢驗(yàn)的。2、 非電量電測法的基本思想是什么？非電量電測法的基本思想是什么？答：基本思想：首先要將輸入物理量轉(zhuǎn)換為電量，然后再進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換、運(yùn)算，最后以適當(dāng)?shù)男问捷敵觥?、 一般測量系統(tǒng)的組成分幾個環(huán)節(jié)？分別說明其作用？一般測量系統(tǒng)的組成分幾個環(huán)節(jié)？分別說明其作用？答：一般測量系統(tǒng)的組成分為傳感器、信號調(diào)理和測量電路、指示儀器、記錄儀器、數(shù)據(jù)處理儀器及打印機(jī)等外部設(shè)備。傳感器是整個測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測

2、試與自動控制的首要關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作用是將被測非電量轉(zhuǎn)換成便于放大、記錄的電量；中間變換（信號調(diào)理）與測量電路依測量任務(wù)的不同而有很大的伸縮性，在簡單的測量中可完全省略，將傳感器的輸出直接進(jìn)行顯示或記錄；信號的轉(zhuǎn)換（放大、濾波、調(diào)制和解調(diào)） ；顯示和記錄儀器的作用是將中間變換與測量電路出來的電壓或電流信號不失真地顯示和記錄出來；數(shù)據(jù)處理儀器、打印機(jī)、繪圖儀是上述測試系統(tǒng)的延伸部分，它們能對測試系統(tǒng)輸出的信號作進(jìn)一步處理，以便使所需的信號更為明確。4、 舉例說明直接測量和間接測量的主要區(qū)別是什么？舉例說明直接測量和間接測量的主要區(qū)別是什么？答：無需經(jīng)過函數(shù)關(guān)系的計(jì)算，直接通過測量儀器得到被測量值的測量

3、為直接測量，可分為直接比較和間接比較兩種。直接將被測量和標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的測量方法稱為直接比較；利用儀器儀表把原始形態(tài)的待測物理量的變化變換成與之保持已知函數(shù)關(guān)系的另一種物理量的變化，并以人的感官所能接收的形式，在測量系統(tǒng)的輸出端顯示出來，彈簧測力。間接測量是在直接測量的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知的函數(shù)關(guān)系，計(jì)算出所要測量的物理量的大小。利用位移傳感器測速度。5、 確定性信號與非確定性信號分析法有何不同？確定性信號與非確定性信號分析法有何不同？答：確定性信號是指可用確定的數(shù)學(xué)關(guān)系式來描述的信號，給定一個時間值就能得到一個確定的函數(shù)值。非確定性信號具有隨機(jī)特性，每次觀測的結(jié)果都不相同，無法用精確的數(shù)學(xué)關(guān)系式

4、或圖表來描述，更不能準(zhǔn)確預(yù)測未來結(jié)果，而只能用概率統(tǒng)計(jì)的方法來描述它的規(guī)律。6、 周期信號的頻譜有哪幾個特點(diǎn)？周期信號的頻譜有哪幾個特點(diǎn)？答：凡是周期信號可分解成直流分量和簡諧分量。1、 離散性:周期信號的頻譜是離散譜，每一條譜線表示一個正弦分量；2、 諧波性：周期信號的頻率是由基頻的整數(shù)倍組成的。3、 收斂性：滿足狄利克雷條件的周期信號，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波頻率的增大而減小。7、 簡述時限信號與周期信號在頻譜分析方法及頻譜結(jié)構(gòu)上的差異？簡述時限信號與周期信號在頻譜分析方法及頻譜結(jié)構(gòu)上的差異？答：時限信號的頻譜是連續(xù)譜；周期信號的頻譜是離散譜；時限信號用能量譜表示；周期信號用功率譜表示；

5、時限信號幅值譜縱坐標(biāo)表示幅值譜密度；周期信號幅值譜縱坐標(biāo)表示諧波分量的幅值；時限信號采用傅里葉變換分析；周期信號采用傅里葉級數(shù)展開分析；4-3.測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真測量的條件是什么？測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真測量的條件是什么？答：不失真條件：系統(tǒng)的頻率響應(yīng)()H j應(yīng)滿足00()()()jY jH jA eX j 即：0( )AA=常數(shù)，0( ) 所以要使測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真，它的幅頻特性應(yīng)是常數(shù)，相頻特性應(yīng)是線性關(guān)系。4-4何為動態(tài)誤差？為了減少動態(tài)誤差，在一、二階測量系統(tǒng)中可采取哪些相應(yīng)的措施？何為動態(tài)誤差？為了減少動態(tài)誤差，在一、二階測量系統(tǒng)中可采取哪些相應(yīng)的措施？答：測量系統(tǒng)的動態(tài)特性不夠理想，輸

6、出信號的波形與輸入信號相比會產(chǎn)生畸變。減少動態(tài)誤差：一階系統(tǒng)時間常數(shù)越小越好，二階系統(tǒng)一般n選擇盡可能的大，在0.6-0.8 之間。4-6已知某二階系統(tǒng)傳感器的自振頻率已知某二階系統(tǒng)傳感器的自振頻率020fkHz，阻尼比，阻尼比=0.1，若要求該系統(tǒng)的輸，若要求該系統(tǒng)的輸出幅值誤差小于出幅值誤差小于 3%，試確定該傳感器的工作頻率范圍。，試確定該傳感器的工作頻率范圍。答：1( )3%A0.97( )1.03A（1）22221( )14nnAwwww（2）結(jié)合（1）和（2）式可得：00.17nww或1.391.41nww（舍去）又00,20nwffkHzwf得03.4fkHz4-7 某 測 量

7、系 統(tǒng) 的 頻 率 響 應(yīng) 曲 線某 測 量 系 統(tǒng) 的 頻 率 響 應(yīng) 曲 線1()10.05H jj， 若 輸 入 周 期 信 號， 若 輸 入 周 期 信 號( )2cos100.8cos(10030)x ttt，試求其響應(yīng)，試求其響應(yīng)( )y t。答：幅頻特性21( )10.05A相頻特性( )arctan0.05 由響應(yīng)的疊加性和頻率不變性可得：2 (10)1.79,0.8 (10)0.157AA(10)26.6, (100)30108.7 ( )1.79cos(1026.6)0.157cos(100108.7)y ttt4-13判斷題。判斷題。（1）頻率不變性原理是指任何測試裝置的

8、輸出信號的頻率總等于輸入信號的頻率。 （錯）條件需穩(wěn)定（2）連續(xù)模擬信號的頻譜具有諧波性、離散性、收斂性特點(diǎn)。 （錯）要為周期信號（3）系統(tǒng)的傳遞函數(shù) H（s）=Y（s）/X（s） ，式中 Y（s） 、X（s）分別為響應(yīng)與激勵的拉氏變換，表明 H（s）將隨 X（s）的減少而增大。 （錯）H（s）是固有特性6-6對某量進(jìn)行對某量進(jìn)行 7 次測量，測得值為：次測量，測得值為：802.40、802.50、802.38、802.48、802.42、802.45、802.43，求其測量結(jié)果。，求其測量結(jié)果。答：711802.447iixx2611( )0.0436iiis xxx( )( )0.027is xs x根據(jù) A 類不確定度，所以測量結(jié)果為 802.440.026-7欲測量某一回路中一標(biāo)稱為欲測量某一回路中一標(biāo)稱為 10（11%）電阻器的功率損耗電阻器的功率損耗 P，可采用兩種方法，可采用兩種方法進(jìn)行，一是只測電阻器兩端的電壓進(jìn)行，一是只測電阻器兩端的電壓 V，然后用公式，然后用公式2/PVR計(jì)算電阻器上的功率損耗。計(jì)算電阻器上的功率損耗。二是分別測量電阻器兩端的電壓二是分別測量電阻器兩端的