测量技术2019复习

发布 2023-12-22 01:05:13 阅读 4886

一、名词解释(15%)、

1、非线性度:(-p10)测试装置的输出,出入间是否能保持常值比例关系(线性关系)的一种量度。

2、静态标定:静态标定是一个实验过程,这一过程是在只改变测量装置的一个输入量,而其他所有的可能输入严格保持为不变的情况下,测量对应的输出量,由此得到测量装置输入与输出间的关系。

3、零漂:(p48)测量装置的输出零点偏离原始零点的距离。

4、温漂:(-p8)温度改变引起的灵敏度漂移。

5、灵敏度:(p47)单位输入变化所引起的输出的变化,通常使用理想直线的斜率作为测量装置的灵敏度值。

6、灵敏度漂移:(p48)由于材料性质的变化所引起的输入与输出关系(斜率)的变化。

7、回程误差:(p48)也称为迟滞,是描述测量装置同输入变化方向有关的输出特性。

8、静态特性:(p42)通常以测量装置所要测量的量为输入,得到的输入与输出间的关系作为静态特性。

9、动态特性:(p45)

10、幅频特性(p49):定常线性系统在简谐信号的激励下,其稳态输出信号和输入信号的幅值比(a(w))

11、相频特性:(p49)稳态输出对输入的相位差。

12、频率响应函数:(p50)描述系统的简谐输入与相应的稳态输出关系。

13、超调量: 14、时间函数:(p54)

15、定标(标定):静态标定和动态标定。静态标定最主要的目的是确定标定曲线、灵敏度和各向交叉干扰度;动态标定的目的在于获得传感器的动态特性曲线,再由动态特性曲线求得测力传感器的固有频率、阻尼比、工作频带、动态误差等反映动态特性的参数。

p239

16、压电效应:(p90)某些物质,当收到外力作用时,不仅几何尺寸发生变化,而且内部极化,某些表面上出现电荷,形成电场的性质。

17、霍尔效应:(p111)将霍尔元件置于磁场b中,如果在a、b端通以电流i,在c、d端就会出现电位差,称为霍尔电势。

18、外光电效应:(p99)在光照作用下,物体内的电子从物体表面逸出的现象(光电子发射效应)

19、内光电效应:(p100)在光照作用下,物体的导电性能如电阻率发生改变的效应(光导效应)

20、光电伏特效应:(p100)在光照射下能使物体产生一定方向的电动势的现象。

21、热电效应:(p95)把两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,若将它们的两个接点分别置于温度为t及to(设t>to)的热源中,则在该回路内就会产生热电动势。

22、倍频程/3倍频程:

24、a/d(d/a):(p155)a/d模-数转换是模拟信号经采样、量化并转化为二进制的过程。

25、时窗函数:26、阶跃函数:(p57)

27、采样定理:(p159)为了避免混叠以使采样处理后仍有可能准确地恢复其原信号,采样频率必须大于最高频率的两倍,即()

28、带宽:亦称“信道通频带”。信道能够顺利传送电信号的频率范围。

29、δ函数:(p33)在ε时间内激发一个矩形脉冲s (t)(或者三角形脉冲,双边指数脉冲,钟形脉冲等),其面积为1。当ε→0时,s (t)的极限就称为δ函数。

30、传递函数:(p46)h(s)=,h(s)与系统初始条件及输入无关,值反映系统本身的特性,被称为系统的传递函数。

31、频谱分析:(p20)把信号的时域描述通过适当方法变成信号的频域描述,即以频率为独立变量来表示信号。

32、不失真测试条件:(p57)即满足式a(ω)a=常数(幅值不失真)和ψ(ωtω(相位不失真)

33、低通滤波器:(p139)滤波器根据选频方式划分,允许截止频率以下的频率成分通过而高于此频率的频率成分被衰减的滤波器称为低通滤波器。

34、高通滤波器:(p139)只允许截止频率以上的频率成分通过而低于此频率的频率成分被衰减的滤波器称为高通滤波器。

35、带通滤波器:(p139)只允许在中心频率附近一定范围内的频率分量通过的滤波器称为带通滤波器。

36、泄露:(p160)信号的能量在频率轴分布扩展的现象。

37、交流电桥:(p130)

38、直流电桥:(p127)

39、采样保持:

40.蠕变:

41、全桥:(p129)工作中四个桥臂阻值都随被测量而变化,即r1+△r1,r2+△r2,r3+△r3,r4+△r4

42、半桥:(p128)工作中有两个桥臂(一般为相邻桥臂)的阻值随被测量而变化,即r1+△r1,r2+△r2

43、温度补偿:在一般情况下,温度变化总是同时作用到应变片和试件上。消除由温度引起的影响,或者对它进行修正,以求出仅由载荷作用下引起的真实应变的方法,称为温度补偿。p232

44、误差:(p8)测量结果与被测真值之差。

45、系统误差:(p8)在对同一被测量进行多次测量过程中,出现某种保持恒定或按确定的方式变化着的误差。

46、过失误差:(-p34)明显超出规定条件下预期的误差。

47、引用误差:(-p36)绝对误差与测量仪表量程之比,用百分数表示。

48、量化:(p159)采样所得的离散信号的电压幅值,若用二进制数码组来表示,就使离散信号变成数字信号的成。

49、信号的截断:(p160)将信号乘以时域的有限宽矩形成窗函数。

50、量化误差:(p160)当离散信号采样值x(n)的电平落在两个相邻量化电平之间时,就要舍入到相近的一个量化电平上,该量化电平与信号实际电平之间的差值。

51、自相关函数:p162

52、互相关函数:p164

53、自功率谱密度函数:p168

54、互谱密度函数:(p171)

55、巴塞法尔定理:(p169)在时域计算的信号总能量,等于在频域中计算的信号总能量。

56、线性系统:(-p8)输入与输出是线性关系的系统。

57、线性系统的频率保持性:(-p8)若系统输入为某一频率的正弦(余弦)激励,则稳态输出也江只有该同一频率而不改变。

二、填空(20%)各传感器的分类,传感器的选用,滤波器的选用等。

一、 判断题(10%)

二、 计算题(32%)1 作业全要会。

2 滤波器的频率计算,采样频率的计算,电桥灵敏度的计算,测量结果的表示计算,信号检测放大及a/d采样的计算

3 正余弦信号信号的绝对均值及均方根值的计算

4 正余弦、指数函数的傅氏变换。

5 信号通过一价系统、二阶系统的幅值及相位计算。

四、简答题(23%)

1、 较说明电感式传感器和磁电式传感器的工作原理、异同点和优缺点。(第三章ppt)

2、 简述交直流电桥的平衡条件,应用的特点和注意点。(ppt第四章 书本页)

3、 用你所学的知识举出三种测量转速的传感器,说明测量的原理,并画出测量结构简图。

4、 什么是压电效应?举二个应用的例子,说明测量原理,并画出测量结构简图。(ppt3.4.2)

5、 用你所学的知识试举三种可测压力的传感器,说明测量的原理,并画出测量的结构图。

6、 用你所学的知识举出三种测量位移的传感器,说明测量的原理,并画出测量结构简图。

7、 用你所学的知识举出三种振动的传感器,说明测量的原理,并画出测量结构简图。

8、 用你所学的知识举出三种测量声音的传感器,说明测量的原理,并画出测量结构简图。

9、 用你所学的知识举出三种测量加速度的传感器,说明测量的原理,并画出测量结构简图。

1、压电式加速度计。

压电式加速度传感器是利用某些物质如石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。

2、压阻式加速度计。

压阻式加速度计是利用半导体应变片的压阻效应工作的。梁的一端固定在加速度计的底座上,在其根部上下两面各贴2片单品硅半导体应变片。梁的另一端安装一个质量块,其质量为m.

当上述加速度计安装在被测振动物体上时,由于惯性力的作用,质量块以相反的方向振动,作用于梁出由端的惯性力等于mal贴在梁根部的半导体应变片分别受拉伸和受压缩,导致以变片电阻发生变化。将它们接成差功电侨,共输出电压就与被测物体的加速度成正比。

3、电容式微加速度计。

电容式微加速度计是通过可动质量块感应加速度,利用平行班电容将质量块的相对位移转换为电容的变化,再通过检查电路将电容的微小变化转换为与其成正比的电容的变化。

10、 用你所学的知识举出三种测量转速的传感器,说明测量的原理,并画出测量结构简图。

1、投射式光电转速传感器。

投射式光电转速传感器的读数盘和测量盘有间隔相同的缝隙。测量盘随被测物体转动,每转过一条缝隙,从光源投射到光敏元件(见光电式传感器)上的光线产生一次明暗变化,光敏元件即输出电流脉冲信号

2、面积变化型电容式转速传感器。

图3中是面积变化型的原理,图中面积变化型电容式转速传感器由两块固定金属板和与转动轴相连的可动金属板构成。可动金属板处于电容量最大的位置,当转动轴旋转180°时则处于电容量最小的位置。电容量的周期变化速率即为转速。

可通过直流激励、交流激励和用可变电容构成振荡器的振荡槽路等方式得到转速的测量信号。

3、电感式变磁阻式转速传感器。

电感式变磁阻式转速传感器利用磁通变化而产生感应电势,其电势大小取决于磁通变化的速率。

11用你所学的知识举出三种测量拉力的传感器,说明测量的原理,并画出测量结构简图。p72 p74 p85(课本)

12本题是一综合题,具有设计性质,只要给出的测量方案及其测量原理正确即可得分。

13用你所学的知识举出三种可用于家庭防盗的传感器,说明测量的原理,并画出测量结构简图。

14利用应变片设计结构不同的三种拉压传感器,标明贴片位置和所用的电桥接线电路,并用文字说明各应变片的作用和电阻随力的变化情况。

15说明集流环的作用,并举例说明集流环在应用中的注意事项。

16不失真测试条件是什么?如何保证系统接近于不失真测试条件?(ppt2.5 课本59页)

17为什么电容式传感器多做成差动式?试述电容式传感器的优点及应用范围。(课本80页)

18为什么电感式传感器多做成差动式的?试述电感式传感器的优点及应用范围。(课本88页 ppt3.3.3上)

19什么是压电效应?试述压电传感器的类型及其各自的特点。(课本)

20试述磁电式传感器与电感式传感器在结构、原理及应用上的不同。

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