现代测试技术课程填空

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1、、1. 量具的作用是：，根据 准确度的高低，又可分为、和。2. 标准电阻常采用四端接线法，目的是为了消除 和 的影响。3. 测量 准 备 阶 段 的 任 务 是4. 国际单位制（SI制）的基本单位是、开尔文（K）、摩尔（mol）和坎德拉（cd）。5. 一个完整的测量过程包括 阶段、阶段和 阶段。填空：1. 测量误差按性质分为 误差、误差和 误差、其中 误差是可预知可修正的。2. 随即误差的统计特性为、和。3. 置信度是表征测量数据或结果可信赖程度的一个参数，可用 和来表示。4. 指针式仪表的准确度等级是根据 误差划分的，若用0.5级150V电压表测 量某电压，读数为120.4V，被测电压的相对

2、误差是。5. 对某电阻进行无系差等精度重复测量，所得测量列的平均值为100.2Q，标准偏差为0.2Q，测量次数15次，平均值的标准差为 Q，当置信因子K = 3时，测量结果的置信区间为。6. 某4位半数字电压表的允许误差为+ （0.025% U+3个字），用该表测量某电压读数一、一一 一-X 一为1.9867V，被测电压的绝对误差为 V，相对误差为%；7. 在等精度重复测量中，测量列的最佳可信赖值是。8. 替代法的特点是9. 用安法测量电阻，已知 U = 100 V，AU = 1 V ； I = 0.5 A ，AI = 0.01A， 则电阻R = U /1的绝对误差A R为。10. 对某电压做

3、无系统误差等精度独立测量，测量值服从正态分布。已知被测电压的 真值U0=79.83，标准差o （U） = 0.02V，按99% （置信因子k = 2.58）可能性估计 测量值出现的范围：。11. R1=150Q，AR1= 0.75Q ； R2=100Q，AR2= 0.4Q，则两电阻并联后总电 阻的绝对误差为。、填空：1. 测量系统的分辨力指的是。2. 测量系统的特性在时域内用 描述，在频域内用描述，测量系统的动态特性是反映系统的能力。四、填空：1. A/D转换器的主要技术参数有、和 2 .现代测量系统的基本单元有、和3. 热电阻工作时通过的电路不能过大的原因是 。4. 脉冲分压器适用于 信号的

4、分压，目的是消除 所引起的分压后信号波形畸变。5. 用差动结构（传感器）配接相应的差动调理电路，可以改善传感器的 和 特性。6. 数据采集系统中，采样保持器的作用是。7. 影响A/D转换器最高工作频率的是A/D转换器的。8. 在热电偶冷端补偿措施中，补偿导线法的基本工作原理是9. 某个测量系统特性为j =弘+%其中x为输入，y为输出，为消除零点和增益A 的漂移带来的误差，应采用的措施是。选择题：1. 在热电偶测温系统中，用数字电压表直接测量热电偶的输出，已知环境温度为30C，被测温度为200C，以0C为参考温度的热电偶的特性为：U = 5.3 X10-31 + 1.4 X10-5 12R V数

5、字电压表的读数为 mVA.100C ； B. 80C ；C.130C ； D. 120C ；1. 热电偶的分度表见附表1，测量电路如下图所示，数字电压表的读数为4.10mV， 热电偶与电压表用补偿导线连接，被测温度应为。计算题：1. 采用竦铭一竦硅热偶组成一个测温系统，使用8位A/D转换器，A/D转换器满量程 输入电压位5V。试求：1）A/D转换器的量化值q=?2）测温系统分辨率为1C，需要放大器的放大倍数是多少？3) 测温系统的测温范围有多大？4) 当参考端温度为20C，热电偶输出为6.1mV，被测温度是多少?2. 某测量系统的系统特性为y = y +Ax，其中x为输入，y为输出，试说明：1

6、) 用三步测量法消除y、A随时间变化对测量结果的影响，简单叙述测量过程，并 写出测量结果的x表达式；2) 如果y为叠加在系统输入端的一个工频干扰量，采用三步测量法能否消除该干扰 对测量结果的影响？并说明原因。3. 压阻式传感器的调理电路如图所示，图中A、C为电压源输入端，B、D为电桥输 出端，桥臂R=R + AR、R=R - AR为差动压阻式传感器，另两个桥臂R =R =R为固定一.10.一 2.0- .- 一-.340电阻；电阻变化量A R与压力P的关系为A R = KP，试求1) 测试系统的静态特性，即输出电压U与被测压力P的关系式；2) 测试系统的灵敏度S=?BD、.AE3) 测量过程中

7、，电源电压相对变化 竺=1%，由此引入的被测压力P的相对误差E业=?PA4. 压阻式传感器的特性为：R = R0(1 + 0.1P)。其中：P为被测压力，单位MPa, R0=100 Q为压力为零时的电阻值，采用3mA恒 流源调理电路，要求压力测量范围满足010MPa，分辨力优于0.01MPa，A/D转换器的输入电压范围05V。试求：(1) A/D转换器的位数和量化值；(2) 传感器与A/D之间放大器的放大倍数；若电流源的误差为0.5%，在最大测量点P=10MPa时，压力测量误差；5. 一个测温系统如图1所示，采用铜热电阻Rt为测温传感器，并和单臂电桥组成电路。已知铜热电阻R R =1.425，

8、当温度T=0C时，R=R=R=R=R=100Q。1000123 T 0(1) 推导测温系统的输出(U)输入(丁)的表达式；(2) 计算当T=0C时、10C、100C时测温系统的输出值U；(3) 推导测温系统的灵敏度的表达式为S = AUAT，并计算T=0C时、10C、100C时相应的灵敏度数值S、S、S ；(4) 测温期间电源电压波动0AE =0.3V,求由此引入的最大测温误差AT =?,测温范围(0100)CoH fiCu i6. 下图中的热电偶均为竦铭一竦硅热偶毫伏计小值：mVT=7. 采用竦铭一竦硅热偶组成一个测温系统，所用A/D变换器为10位，且满量程输入 电压值为10.24V。试求：

9、(1) A/D变换器的量化值；(2) 欲使测温系统分辨率为0.1C，需加放大器的放大倍数是多少？(3) 该测温系统的测温范围有多大？附表1：竦铭一竦硅热电偶特性(冷端温度为0C)010203040506070809010000.00.40.81.21.62.02.42.93.33.74.11004.14.54.95.35.76.16.56.97.37.78.12008.18.58.99.39.710.210.611.011.411.812.2五、1. 构成虚拟仪器系统三大要素是计算机 h 、仪器硬件 和程序软件。2. 虚拟仪器的主要特点是_由用户定义 和 软件是关键。六、1. 对某个信号连续采

10、样，为防止频谱混迭，在数据采集单元前应加入。2. 产生频谱混叠的原因是；为抑制频谱 泄漏，采样窗长应等于。3. 某信号的最高频率不大于1.25KHz,信号中最小频率的间隔为10Hz。当选用采样点数为128时，采用周期应为。4. 连续模拟信号采样时，采样频率f和信号最高频率f之间须满足：，对周期为T的周期信号，为避免产生“泄漏”现象，应采取的措施是 选择题：1 .在工频频率的采样测量方法中，已知相临的三个零点时刻分别为t、t、t、t、t、t下标“+”和“-”分别表示采样值大于零和小于零的时刻， 1-1+2-2+3-3+采样间隔1003，若甲乙同学分别引用公式（a）、（b）计算被测周期，则甲乙同学

11、的 所得结果的相对误差分别为%.A. 0.5、0.5；B. 0.25、0.25；C. 0.5、1； D. 1、0. 5.2. 已知某信号的周期为20 ms，最高谐波频率1kHz，要求频谱分辨率为50Hz，对 该信号进行FFT分析，请综合考虑频谱混叠、泄漏及栅栏效应，采样间隔和采样点数 分别为。A. 0.5 ms和 64；B. 0.5 ms和 40 ； C. 0.3 ms和 64；D. 0.3 ms和 128。七、八填空：1. 被测信号频率高于中介频率时，宜采用 法测量频率，反之，宜采用 法测量频率。2. 在相位测量时，用异或门鉴相克服 平移所带来的误差。3. 测量电阻一般包括、和 方法，其中测

12、量小电阻时用 方法，测量大电阻时用 方法。问答题：画出实际电阻、电容、电感的等效电路图。九、1. 物质按磁性能可分为，和 三种。顺磁物质的磁导率旦 日0,反磁物质的旦 日0,而铁磁物质的H 日0。为了便于比较各种物质的导磁能力，我们引入一个，它是与的比值。 2 .在工程上，常把铁磁物质称为 ，把顺磁物质与反磁物质称 为。3. 铁磁物质根据磁滞回线的形状及其在工程上的用途基本上分为 大类。一类 是，它的磁滞回线，磁导率。另一类是， 它的磁滞回线。另外，还有一类磁性材料，它的磁滞回线的形状为矩形，把它称为。4. 铁磁材料的磁化状态不仅与当时所加的磁场有关，而且还与磁化的历史有关，因 此在测量前有必

13、要对样品进行，以消除磁化历史对测量的影响。5. 退磁方法包括、和。2. 空间磁场的常用测量方法是 和；描述磁性材料磁特性的主要曲线有 和。十、1. 一般情况下，形成电磁干扰的要素有三个:一是;二是; 三是。2. 十扰与噪声耦合的表现形式一般包括、和。3. 测量系统的干扰可分为和 ；干扰的抑制措施有 和。4. 最佳接地方式为数字地A模拟（信号）地数字地CB数字地模拟（信号）地D设计题1.设计一个数字测温系统，采用铂热电阻做测温传感器，已知若电阻的R-T关系 式为：TRt（T）=Ro（1+AT+BT2），其中：R = 100 Q A = 3.9X10-3。】B = -5.8X10kC-2，要求测量

14、温度范围为 0-200T,0分辨率为1C,要求1) 画出所设计的测温系统的结果框图；并说明单元电路的作用；2) 画出所选用调理电路的电路图；3) 写出温度输入和调理电路输出之间的关系式；4) 计算证明你所设计的系统能达到测量范围和分辨力的要求；若所设计的系统为非线性系统，简要说明利用软件进行非线性修正的过程。2. 虚拟功率表的设计可选用器件：交流电压传感器：输入0300V，输出010mA；交流电流传感器：输入05A，输出010mA；多路数据采集卡：采样速率10KHz，输入电压05V，12位分辨率要求：(1) 被测电压：0220V，频率为50Hz，被测电流：05A，频率50Hz；(2) 画出测量

15、系统的结构框图，并说明各单元电路的作用；(3) 画出调理电路的详细电路图，并简单加以说明；(4) 画出功率计算流程图(5) 如果电流信号中含有谐波分量(150，250，350)，则需用频谱分析的方法从电流信号中提取基波分量，请写出相关的离散计算式。3. 系统设计测量对象：触点的接触电阻(10m Q左右)，图中P、P为电位端，I、I为电流端；测量方法：伏安法；1 21 2测量条件：多通道8位采集卡，电压输入范围：0 5V；电流传感器：传输比10 : 1 A，L1、为输入，K1 K2为输出；恒电流源输出：10A；标准电阻Rn : 1 Q，粗端子为电流端，细端子为电压端；设计要求：(1) 完成系统接

16、线图；(2) 确定电压通道、电流通道放大器的放大倍数，并设计电压通道的放大器电路；(3) 当计算机测出电压通道的读数为U1、电流通道的读数为U2，写出触点接触电阻的计算式。(4) 定性分析触点接触电阻的测量误差。(有哪些误差？如何消除？)图系统接线图采集卡计算机4. 采用热电偶测量温度，热电偶的冷端温度采用热电阻进行实时测量。已知热电阻 的特性：Rt。R = R (1+ At), R = 100O, A = 4.3 X10-3 /V热电偶的分度表为：温热电动势(mV)度010203040506070809000.000.390.791.201.612.042.472.913.363.81100

17、4.284.755.235.716.206.707.217.728.248.762009.299.8210.3610.9111.4612.0112.5713.1413.7114.28要求整个系统的温度测量范围为：0200C，分辨率为1C。(1) 画出整个测温系统(含冷端温度补偿)的结构框图，并描述其中的每个环节的作 用；(2) 分别画出热电偶输出及热电阻输出的调理电路图；A/D转换器输入范围为05V,选择热电偶输出调理电路中的放大器的放大倍数K 并确定A/D转换器的位数；1(4) 若冷端温度补偿范围为040C,在由(3)中选定的A/D转换器参数条件下，选 择热电阻输出调理电路中放大器的放大倍数。(5) 写出完整的测温步骤。2 若测得热电阻输出R = 4.13 Q，热电偶输出V = 5.00mV，计算被测温度T值。程序流程设计1. 对电压、电流进行同步采样，数据分别为U.和/. （i =1、2、3、N）,采样长 度大于2T （信号周期），两信号平均值为零，试设计计算电压有效值U、电流有效 值I和相位差中的程序流程。2. 利用伏安法设计虚拟R、L、C测试仪。