測(cè)試技術(shù)部分課后答案

1、作業(yè)作業(yè) 一一1、 欲使測(cè)量結(jié)果具有普遍科學(xué)意義的條件是什么？欲使測(cè)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(cè)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(cè)法的基本思想是什么？非電量電測(cè)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(cè)量系統(tǒng)的組成分幾個(gè)環(huán)節(jié)？分別說明其作用？一般測(cè)量系統(tǒng)的組成分幾個(gè)環(huán)節(jié)？分別說明其作用？答：一般測(cè)量系統(tǒng)的組成分為傳感器、信號(hào)調(diào)理和測(cè)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(gè)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測(cè)

2、試與自動(dòng)控制的首要關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作用是將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成便于放大、記錄的電量；中間變換（信號(hào)調(diào)理）與測(cè)量電路依測(cè)量任務(wù)的不同而有很大的伸縮性，在簡單的測(cè)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(hào)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(cè)量電路出來的電壓或電流信號(hào)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(cè)試系統(tǒng)的延伸部分，它們能對(duì)測(cè)試系統(tǒng)輸出的信號(hào)作進(jìn)一步處理，以便使所需的信號(hào)更為明確。4、 舉例說明直接測(cè)量和間接測(cè)量的主要區(qū)別是什么？舉例說明直接測(cè)量和間接測(cè)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(cè)量儀器得到被測(cè)量值的測(cè)量

3、為直接測(cè)量，可分為直接比較和間接比較兩種。直接將被測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的測(cè)量方法稱為直接比較；利用儀器儀表把原始形態(tài)的待測(cè)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(cè)量系統(tǒng)的輸出端顯示出來，彈簧測(cè)力。間接測(cè)量是在直接測(cè)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(cè)量的物理量的大小。利用位移傳感器測(cè)速度。5、 確定性信號(hào)與非確定性信號(hào)分析法有何不同？確定性信號(hào)與非確定性信號(hào)分析法有何不同？答：確定性信號(hào)是指可用確定的數(shù)學(xué)關(guān)系式來描述的信號(hào)，給定一個(gè)時(shí)間值就能得到一個(gè)確定的函數(shù)值。非確定性信號(hào)具有隨機(jī)特性，每次觀測(cè)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(cè)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(hào)的頻譜有哪幾個(gè)特點(diǎn)？周期信號(hào)的頻譜有哪幾個(gè)特點(diǎn)？答：凡是周期信號(hào)可分解成直流分量和簡諧分量。1、 離散性:周期信號(hào)的頻譜是離散譜，每一條譜線表示一個(gè)正弦分量；2、 諧波性：周期信號(hào)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(hào)，其諧波幅值總的趨勢(shì)是隨諧波頻率的增大而減小。7、 簡述時(shí)限信號(hào)與周期信號(hào)在頻譜分析方法及頻譜結(jié)構(gòu)上的差異？簡述時(shí)限信號(hào)與周期信號(hào)在頻譜分析方法及頻譜結(jié)構(gòu)上的差異？答：時(shí)限信號(hào)的頻譜是連續(xù)譜；周期信號(hào)的頻譜是離散譜；時(shí)限信號(hào)用能量譜表示；周期信號(hào)用功率譜表示；

5、時(shí)限信號(hào)幅值譜縱坐標(biāo)表示幅值譜密度；周期信號(hào)幅值譜縱坐標(biāo)表示諧波分量的幅值；時(shí)限信號(hào)采用傅里葉變換分析；周期信號(hào)采用傅里葉級(jí)數(shù)展開分析；4-3.測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)量的條件是什么？測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)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(cè)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(dòng)態(tài)誤差？為了減少動(dòng)態(tài)誤差，在一、二階測(cè)量系統(tǒng)中可采取哪些相應(yīng)的措施？何為動(dòng)態(tài)誤差？為了減少動(dòng)態(tài)誤差，在一、二階測(cè)量系統(tǒng)中可采取哪些相應(yīng)的措施？答：測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性不夠理想，輸

6、出信號(hào)的波形與輸入信號(hào)相比會(huì)產(chǎn)生畸變。減少動(dòng)態(tài)誤差：一階系統(tǒng)時(shí)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(cè) 量

7、系 統(tǒng) 的 頻 率 響 應(yīng) 曲 線某 測(cè) 量 系 統(tǒng) 的 頻 率 響 應(yīng) 曲 線1()10.05H jj， 若 輸 入 周 期 信 號(hào)， 若 輸 入 周 期 信 號(hào)( )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(cè)試裝置的

8、輸出信號(hào)的頻率總等于輸入信號(hào)的頻率。 （錯(cuò)）條件需穩(wěn)定（2）連續(xù)模擬信號(hào)的頻譜具有諧波性、離散性、收斂性特點(diǎn)。 （錯(cuò)）要為周期信號(hào)（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(lì)的拉氏變換，表明 H（s）將隨 X（s）的減少而增大。 （錯(cuò)）H（s）是固有特性6-6對(duì)某量進(jìn)行對(duì)某量進(jìn)行 7 次測(cè)量，測(cè)得值為：次測(cè)量，測(cè)得值為：802.40、802.50、802.38、802.48、802.42、802.45、802.43，求其測(cè)量結(jié)果。，求其測(cè)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(cè)量結(jié)果為 802.440.026-7欲測(cè)量某一回路中一標(biāo)稱為欲測(cè)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(cè)電阻器兩端的電壓進(jìn)行，一是只測(cè)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(cè)量電阻器兩端的電壓二是分別測(cè)量電阻器兩端的