測(cè)試的技術(shù)課后練習(xí)

1、課后練習(xí)緒論課后練習(xí)1-1.機(jī)械工程測(cè)量系統(tǒng)在機(jī)械工程中有哪些應(yīng)用？為什么它受到機(jī)械工程中各個(gè)行業(yè)的普 遍重視？率1-2.敘述測(cè)量系統(tǒng)在自動(dòng)控制中的地位和作用。身1-3.測(cè)量系統(tǒng)有那些環(huán)節(jié)，各個(gè)環(huán)節(jié)有什么功能？* 1-4.舉例說明接觸測(cè)量與非接觸測(cè)量的優(yōu)缺點(diǎn)?？?1-5.什么叫智能傳感器？1 1-6.計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？身1-7.虛似儀器的含義是什么？1 1-8.測(cè)量、測(cè)試、計(jì)量的概念有什么區(qū)別？第二章信號(hào)分析與處理課后練習(xí)32-1.信號(hào)一般有哪幾種分類方法？各分為哪幾類？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明?！?-2.請(qǐng)簡(jiǎn)述信號(hào)的幾種描述方法。2 2-3.寫出周期信號(hào)兩種展開式的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并說明系數(shù)的物理意

2、義?？?2-4.周期信號(hào)和非周期信號(hào)的頻譜圖各有什么特點(diǎn)？它們的物理意義有何異同？X 2-5.求出如圖2-11所示的周期性鋸齒波、半波整流波形、全波整流波形的傅立葉展開式, 并畫出其頻圖。3叫1000Hz。對(duì)這幾2-6.有周期性方波、三角波、全波整流三個(gè)周期信號(hào)，設(shè)它們的頻率均為(設(shè)某次諧波的幅值降低個(gè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，后續(xù)設(shè)備通頻帶的截止頻率上限各應(yīng)是多少?到基波的1/10以下，則可以不考慮)目2-7.求出下列非周期信號(hào)的頻譜圖(見圖2-12)(1)被截?cái)嗟挠嘞倚盘?hào)？(t)=(2)單一三角波(3)單一半個(gè)正弦波(4)衰減的正弦振蕩?tt)=Aesinwt (a>0,t>=0)0bJ

3、圖2-12習(xí)題2-7圖2-8.已知正弦信號(hào)？(t)=Asin( wt+ ),求其自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度函數(shù)。目2-9.簡(jiǎn)要說明模擬信號(hào)離散化過程中需要考慮的幾個(gè)方面第三章 測(cè)量裝置的基本特性課后練習(xí)H 3-1.線性定常系統(tǒng)有那些基本特性？簡(jiǎn)述同頻性在動(dòng)態(tài)測(cè)量中的重要意義。以3-2.測(cè)量裝置有哪些靜態(tài)特性指標(biāo)？3 3-3.待測(cè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為 1000 r/min，現(xiàn)有1.0級(jí)精度，量程為1000 r/min及2.0級(jí)精度，量 程為3000 r/min的兩個(gè)轉(zhuǎn)速，請(qǐng)問使用哪一個(gè)轉(zhuǎn)速表較好，并說明原因。3 3-4.說明測(cè)量裝置白幅頻特性A( 3和相頻特性。(的)物理意義。為什么 A( 3尸k(t數(shù))和

4、。(co-) =U時(shí)，可以作到理想的不失真測(cè)量？W 3-5.用時(shí)間常數(shù)為0.5秒的一階測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，若被測(cè)參數(shù)按正弦規(guī)律變化，如果要求儀表指示值的幅值誤差小于2%,問：被測(cè)參數(shù)變化的最高頻率是多少？如果被測(cè)參數(shù)的周期是2秒和5秒，幅值誤差是多少？目3-6.求周期信號(hào) x=0.5coS0t+0.2cos(100t-45 )通過頻率響應(yīng)為H (j)=1/(1+0.005j的測(cè))量裝置后得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。X 3-7.用一個(gè)一階測(cè)量裝置測(cè)量100Hz的正弦信號(hào)，如果要求振幅的測(cè)量誤差小于5%,問:此儀器的時(shí)間常數(shù)應(yīng)不大于多少？若用具有該時(shí)間常數(shù)的測(cè)量?jī)x器測(cè)量50Hz的正弦信號(hào)，相應(yīng)的振幅誤差和相位滯

5、后是多少？3 3-8.試說明二階測(cè)量裝置的阻尼比的值多采用0.60.7的原因?！?3-9.已知一個(gè)二階測(cè)量裝置，阻尼比 I =0.65 fn=1200Hz,問：輸入240Hz和480Hz的信號(hào)時(shí)A ( 3)和4(溫多少？若阻尼比I變?yōu)?.5和0.707, A ()和j (定L各是多少？口3-10.已知某一測(cè)力傳感器為二階測(cè)量裝置，其動(dòng)態(tài)參數(shù)為固有頻率fn=1200Hz, I =0.707試求當(dāng)測(cè)量信號(hào) x(t)=sin2兀ft+sin6兀ft+sin10其慚值、相位變化，其中 f=600Hz。最后請(qǐng)用幅頻、相頻圖作出定性解釋。第四章 測(cè)量誤差分析課后練習(xí)H 4-1.什么是測(cè)量準(zhǔn)確度？什么是測(cè)量

6、不確定度？它們的作用如何？臼4-2.量程為10A的0.5級(jí)電流表經(jīng)檢定在示值5A外的示值誤差最大，其值為 15mA,問該表是否合格？4 4-3.對(duì)約為70V的電壓進(jìn)行測(cè)量，現(xiàn)有兩只電壓表可供選擇；一只的量程為100V,級(jí)別為1.0級(jí)；另一只量程為 200V,級(jí)別為0.5級(jí)。問用哪一只電壓表測(cè)量合適？U-4.對(duì)某量進(jìn)行了 8次測(cè)量，測(cè)得值為：802.40,802.50,802.38,802.48,802.42,802.46,802.45,802.43,求測(cè)量量的最佳估計(jì)值和測(cè)量不確定度。*4-5.按公式V=ti rrh計(jì)算圓柱體積，若已知r約為2cm,要使體積的相對(duì)誤差等于1%,試問r和h測(cè)量時(shí)

7、誤差應(yīng)為多少？*4-6.測(cè)量某電路的電流 I=22.5mA ,電壓V=12.6 ,I和U的標(biāo)準(zhǔn)偏差為 SI=0.5mA,SV=0.1V , 求所耗功率及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。（I和V互不相關(guān)）W 4-7.設(shè)間接測(cè)量量z=x+y ,在測(cè)量時(shí)，x和y是同時(shí)讀數(shù)的。試求z及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。序號(hào)12345678910x1001041029810310199101105102y51515450515250505310米4-8.某電子測(cè)量設(shè)備的技術(shù)說明書指出：當(dāng)輸入信號(hào)的頻率在200kHz時(shí)，其誤差不大于立.5%;環(huán)境溫度在（20±0） 1/C;電源電壓變化 ±0%時(shí)，附加誤差不大于 受;更

8、換 晶體管時(shí)附加誤差不大于 十;假設(shè)在環(huán)境溫度時(shí)使用該設(shè)備，使用前更換了一個(gè)晶體管，電源電壓220V,被測(cè)信號(hào)為0.5V、220kHz的交流信號(hào)，量程為 1V,試估算測(cè)量不確定 度。米4-9.對(duì)某測(cè)量重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)如下：25.6,25.2,25.9,25.3,25.7,26.8,25.5,25.4,25.5,25.6 試判斷該 緩數(shù)據(jù)中是否含有粗大誤差。第五章信號(hào)的獲取與調(diào)理課后練習(xí)H 5-1.參數(shù)式傳感器與發(fā)電式傳感器有何主要不同試各舉一例。5 5-2.電阻絲式應(yīng)變片與半導(dǎo)體式應(yīng)變片在工作原理上有何不同？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？5 5-3.一個(gè)電容測(cè)微儀，其傳感器的圓形極板的半徑r=4mm ,工作初始間

9、隙d0=0.3mm空氣介質(zhì)。問：（1）通過測(cè)量得到電容變化量為七X0.001PF。，則傳感器與工作之間由初始間隙變化的距離 d=?;（2）如果測(cè)量電路的放大系數(shù)K1=100mV/PF,讀數(shù)儀表靈敏度 K2=5格/mV,則此時(shí)儀表指示值變化多少格？* 5-4.差動(dòng)式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是什么?4 5-5.一個(gè)直流應(yīng)變電橋如圖5-38。已知：R1=R2=R3=R4=R=120Q , E=4V ,電阻應(yīng)變片靈敏度S=2o求：（1）當(dāng)R1為工作應(yīng)變片，其余為外接電阻，R1受力后變化R1/R=1/100時(shí),輸出電壓為多少？ （ 2）當(dāng)R2也改為工作應(yīng)變片，若 R2的電阻變化為1/100時(shí)，問R1和R2是否能感受

10、同樣極性的應(yīng)變，為什么？H 5-6.調(diào)幅波是否可以看成是載波與調(diào)制信號(hào)的迭加？為什么？5-7.霍爾效應(yīng)的本質(zhì)是什么？用霍爾元件可測(cè)哪些物理量？請(qǐng)舉三個(gè)例子說明。以 5-8.已知調(diào)幅波 x （t）=（100+30cos Q t+20cos Q t）（c（M中 Jd=10kHZ,f Q =500Hz, 3 =2 詆 求：（1） X （t）所包含的各分量的頻率及幅值；（2）繪出調(diào)制信號(hào)與調(diào)幅波的頻譜。口 5-9.熱電偶是如何實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的？影響熱電勢(shì)與溫度之間關(guān)系的因素是什么？* 5-10.設(shè)計(jì)利用霍爾元件測(cè)量轉(zhuǎn)速的裝置，并說明其原理。以5-11.試選擇適當(dāng)?shù)闹虚g轉(zhuǎn)換器補(bǔ)充完整題圖5-39中動(dòng)態(tài)電阻

11、應(yīng)變儀方框圖。5 5-12.設(shè)計(jì)用電渦流傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)扎制鋁板厚度的裝置，試畫出裝置的框圖， 簡(jiǎn)要說明工作原理。H 5-13.用應(yīng)變片搭成電橋測(cè)量題圖5-40所示兩種情況的力，請(qǐng)回答下列問題：（1）兩種情況下，應(yīng)變片應(yīng)接在電橋哪兩用個(gè)臂上？（2）兩種情況下，應(yīng)分別采取什么措施來抵消溫度變化引起的電阻值變化?第六章計(jì)算機(jī)測(cè)試技術(shù)課后練習(xí)M6-1.自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要由哪些部分組成？各部分的作用是什么？* 6-2.在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，選擇模擬多路開關(guān)要考慮的主要因素是什么？* 6-3.測(cè)量信號(hào)輸入 A/D轉(zhuǎn)換器前是否一定要加采樣保持電路？為什么？* 6-4.在選擇采樣保持器時(shí)，要考慮的主要因素是什

12、么？6 6-5.一個(gè)計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試對(duì)象是溫室大棚的溫度和濕度，要求測(cè)量精度分別是+1°C和+3%RH ,每10min采集一次數(shù)據(jù)，應(yīng)選擇何種類型的A/D轉(zhuǎn)換器和通道方案？* 6-6.如果一個(gè)計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，要求有1%級(jí)精度性能指標(biāo)，在設(shè)計(jì)該計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，怎樣選擇系統(tǒng)的各個(gè)器件？* 6-7.一個(gè)帶有采樣保持器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是否其采樣頻率可以不受限制？為什么？* 6-8.一個(gè)帶有采樣保持器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其采樣頻率fs=100kHz,FSR=10V, tap=3ns,n=8,試問系統(tǒng)的采樣頻率 fs是否太高？M6-9.什么叫智能儀表？它有什么特點(diǎn)？*6-10.智能儀表有哪些基本組成部