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视觉测量技术-第三章

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高电压技术第二版习题答案

第一章 气体放电的基本物理过程 (1)在气体放电过程中,碰撞电离为什么主要是由电子产生的? 答:气体中的带电粒子主要有电子和离子,它们在电场力的作用下向各自的极板运动,带正电荷的粒子向负极板运动,带负电荷的粒子向正极板运动。电子与离子相比,它的质量更小,半径更小,自由行程更大,迁移率更大,因此在电场力的作用下,它更容易被加速,因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。更容易累积到足够多的动能,因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。所以,在气体放电过程中,碰撞电离主要是由电子产生的。 (2)带电粒子是由哪些物理过程产生的,为什么带电粒子产生需要能量 ? 答:带电粒子主要是由电离产生的,根据电离发生的位置,分为空间电离和表面电离。根据电离获得能量的形式不同,空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离,表面电离分为正离 子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。原子或分子呈中性状态,要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子,必须施加一定的外加能量,使基态的原 子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。 (3)为什么SF6气体的电气强度高? 答:主要因为SF6气体具有很强的电负性,容易俘获自由电子而形成负离子,气体中自由电 子的数目变少了,而电子又是碰撞电离的主要因素,因此气体中碰撞电离的能力变得很弱,因而削弱了放电发展过程。 1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同?这两种理论各适用于何种场合? 答:汤逊理论的基本观点:电子碰撞电离是气体电离的主要原因;正离子碰撞阴极表面使阴 极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件;阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。它只适用于低气压、短气隙的情况。 气体放电流注理论以实验为基础,它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。 在初始阶段,气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现,但当电子崩发展到一定程度之后,某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷,就会引起新的强烈电离和二次电子崩,这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果,这时放电即转入新的流注阶段。 1-3 在一极间距离为1cm 的均匀电场气隙中,电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发,求到达阳极的电子崩中的电子数。 答:e αd=e11=59874。 1-5 试近似估算标准大气条件下半径分别为1cm 和1mm 的光滑导线的电晕起始场强。P15皮 克公式 1-6 气体介质在冲击电压下的击穿有何特点?其冲击电气强度通常用哪些方式表示? 答:在持续电压(直流、工频交流)作用下,气体间隙在某一确定的电压下发生击穿。而在 冲击电压作用下,气体间隙的击穿就没有这种某一个确定的击穿电压,间隙的击穿不仅与电 cm ,1m ,/5.58)1.03 .0(1*1*30)3.01(30/39)13.0(1*1*30)3.01(301.01导线半径空气相对密度光滑导线导线表面粗糙系数--=-=+=+==+=+===r m cm kV r m E cm kV r m E m c m c δδδδδ

测试技术基础答案 第三章 常用传感器

第三章 常用传感器 一、知识要点及要求 (1)掌握常用传感器的分类方法; (2)掌握常用传感器的变换原理; (3)了解常用传感器的主要特点及应用。 二、重点内容及难点 (一)传感器的定义、作用与分类 1、定义:工程上通常把直接作用于被测量,能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件,称为传感器。 2、作用:传感器的作用就是将被测量转换为与之相对应的、容易检测、传输或处理的信号。 3、分类:传感器的分类方法很多,主要的分类方法有以下几种: (1)按被测量分类,可分为位移传感器、力传感器、温度传感器等; (2)按传感器的工作原理分类,可分为机械式、电气式、光学式、流体式等; (3)按信号变换特征分类,可概括分为物性型和结构型; (4)根据敏感元件与被测对象之间的能量关系,可分为能量转换型与能量控制型; (5)按输出信号分类,可分为模拟型和数字型。 (二)电阻式传感器 1、分类:变阻式传感器和电阻应变式传感器。而电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式与半导体应变片两类。 2、金属电阻应变片式的工作原理:基于应变片发生机械变形时,其电阻值发生变化。金属电阻应变片式的的灵敏度v S g 21+=。 3、半导体电阻应变片式的工作原理:基于半导体材料的电阻率的变化引起的电阻的变化。半导体电阻应变片式的的灵敏度E S g λ=。 (三)电感式传感器 1、分类:按照变换原理的不同电感式传感器可分为自感型与互感型。其中自感型主要包括可变磁阻式和涡电流式。 2、涡电流式传感器的工作原理:是利用金属体在交变磁场中的涡电流效应。 (四)电容式传感器 1、分类:电容式传感器根据电容器变化的参数,可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。 2、极距变化型:灵敏度为201δ εεδA d dC S -==,可以看出,灵敏度S 与极距平方成反比,极距越小灵敏度越高。显然,由于灵敏度随极距而变化,这将引起非线性误差。 3、面积变化型:灵敏度为常数,其输出与输入成线性关系。但与极距变化型相比,灵敏度较低,适用于较大直线位移及角速度的测量。 4、介质变化型:可用来测量电介质的液位或某些材料的厚度、湿度和温度等;也可用于测量空气的湿度。 (五)压电式传感器 1、压电传感器的工作原理是压电效应。

机器视觉测量技术

机器视觉测量技术 杨永跃 合肥工业大学 2007.3

目录第一章绪论 1.1 概述 1.2 机器视觉的研究内容 1.3 机器视觉的应用 1.4 人类视觉简介 1.5 颜色和知觉 1.6 光度学 1.7 视觉的空间知觉 1.8 几何基础 第二章图像的采集和量化 2.1 采集装置的性能指标 2.2 电荷藕合摄像器件 2.3 CCD相机类 2.4 彩色数码相机 2.5 常用的图像文件格式 2.6 照明系统设计 第三章光学图样的测量 3.1 全息技术 3.2 散斑测量技术 3.3 莫尔条纹测量技术 3.4 微图像测量技术 第四章标定方法的研究 4.1 干涉条纹图数学形成与特征 4.2 图像预处理方法 4.3 条纹倍增法 4.4 条纹图的旋滤波算法 第五章立体视觉 5.1 立体成像

5.2 基本约束 5.3 边缘匹配 5.4 匹域相关性 5.5 从x恢复形状的方法 5.6 测距成像 第六章标定 6.1 传统标定 6.2 Tsais万能摄像机标定法 6.3 Weng’s标定法 6.4 几何映射变换 6.5 重采样算法 第七章目标图像亚像素定位技术 第八章图像测量软件 (多媒体介绍) 第九章典型测量系统设计分析9.1 光源设计 9.2 图像传感器设计 9.3 图像处理分析 9.4 图像识别分析 附:教学实验 1、视觉坐标测量标定实验 2、视觉坐标测量的标定方法。 3、视觉坐标测量应用实验 4、典型零件测量方法等。

第一章绪论 1.1 概述 人类在征服自然、改造自然和推动社会进步的过程中,面临着自身能力、能量的局限性,因而发明和创造了许多机器来辅助或代替人类完成任务。智能机器或智能机器人是这种机器最理想的模式。 智能机器能模拟人类的功能、能感知外部世界,有效解决问题。 人类感知外部世界:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉 眼耳鼻舌身 所以对于智能机器,赋予人类视觉功能极其重要。 机器视觉:用计算机来模拟生物(外显或宏观)视觉功能的科学和技术。 机器视觉目标:用图像创建或恢复现实世界模型,然后认知现实世界。 1.2 机器视觉的研究内容 1 输入设备成像设备:摄像机、红外线、激光、超声波、X射线、CCD、数字扫描仪、 超声成像、CT等 数字化设备 2 低层视觉(预处理):对输入的原始图像进行处理(滤波、增强、边缘检测),提取角 点、边缘、线条色彩等特征。 3 中层视觉:恢复场景的深度、表面法线,通过立体视觉、运动估计、明暗特征、纹理 分析。系统标定 4 高层视觉:在以物体为中心的坐标系中,恢复物体的完整三维图,识别三维物体,并 确定物体的位置和方向。 5 体系结构:根据系统模型(非具体的事例)来研究系统的结构。(某时期的建筑风格— 据此风格设计的具体建筑) 1.3 机器视觉的应用 工业检测—文件处理,毫微米技术—多媒体数据库。 许多人类视觉无法感知的场合,精确定量感知,危险场景,不可见物感知等机器视觉更显其优越十足。 1 零件识别与定位

视觉测量系统技术及应用

视觉测量系统技术及应用 1 引言 基于计算机的视觉检测系统是指通过计算机视觉产品将被摄取目标转换成图像信号,传送给图像处理系统,图像处理系统再根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,计算机图像系统对这些信号进行复杂运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制设备动作。它具有非接触、速度快等优点,是一种先进的检测手段,非常适合现代制造业。可用于视觉检测的试验原理很多,如纹理梯度法、莫尔条纹法、飞行时间法等,然而诸多测试原理中,尤其基于三角法的主动和被动视觉测量原理具有抗干扰能力强、效率高、精度合适等优点,非常适合在线非接触测量。本文主要从视觉测量系统在实际中应用出发,展示视觉检测技术在制造业中的广阔应用[1-4]。 2 视觉测量系统技术的应用 2.1 汽车车身视觉检测系统 在汽车制造过程中,车身上总有很多关键的三维尺寸进行测量,采用传统的三坐标测量机只能离线抽样检测,效率低,更不能满足现代汽车制造在线检测的需要,而视觉检测系统能很好的适应该需要,典型的汽车车身视觉检测系统如图1所示[5]。 图1 车身视觉检测系统 车身检测系统主要依靠的是数个视觉传感器,其中还包括传送机构、定位机构,计算机图像采集、网络控制部分。每个传感器对应一个被测区域,然后通过传输总线传至计算机,通过计算机对每个视觉传感器进行过程控制。 汽车车身检测系统的测量效率很高,精度式中,并且可以在完全自动情况下完成,这个包含几十个测点的系统都能再几分钟内测量完成,因此可以适应汽车制造的在线检测。而且传感器的布置可以根据不同车型来布置,增加了应用要求,

因此减少了车身视觉系统的维护费用。 2.2 拔丝模孔形视觉检测系统 使用计算机视觉检测技术开发出的拔丝模孔形检测系统由光学成像系统、工业用摄像机图像采集卡、计算机及监视器组成,可以解决生产实际中的模具孔形检测问题.工作原理如下:先采用注入硅胶方法获得反映待检拔丝模尺寸及形状的硅胶凸模,然后把硅胶凸模放在光学系统的载物台上.硅胶凸模经光学成像放大,成像于CCD像面上,然后用图像采集卡采集CCD图像信息,最后由计算机视觉检测软件完成对孔形尺寸的自动计算,此时图像采集时需要配置特殊的光照系统.系统实现了自动数据采集、处理,实现采样、进样、结果一条龙,形成检测的自动化. 2.3 无缝钢管直线度和截面在线视觉检测 无缝钢管是一类重要的工业产品,在反应无缝钢管质量中,钢管直线度及截面尺寸是主要的几何参数。现代工业已经可以实现无缝钢管的大批量大规模生产,并且并无成熟的直线度、截面尺寸高效率的检测系统,主要原因为:无缝钢管空间尺寸大,需要很大的测量空间,一般的检测手段很难实现如此大尺度的检测。然而视觉检测却非常适合无缝钢管及截面尺寸的测量,其测量原理图如图2所示。 多个传感器组成了视觉检测系统,传感器的结构光所投射的光平面与被测钢管相交,从而得到钢管的部分圆周,传感器测量圆周在传感器三维空间位置,每一个传感器实现一个截面圆周测测量,然后通过拟合得到截面的圆心和其空间位置,从而实现对无缝钢管截面和直径的测量。 图2 无缝钢管在线检测 2.4 视觉测量在逆向工程中的应用 逆向工程是针对现有的工件,利用3D数字化测量仪准确快速地测量出轮廓坐标值,并建构曲面,经过编辑、修改后,将图形存档形成一般的CAD/CAM系统,再由CAM所产生刀具的NC加工路径送至CNC加工机制所需模具,或者以快速成型将物品模型制作出来。视觉测量一般使用三种激光光源:点结构光、线结构光、面结构光,图3为使用线结构光测量物体表面轮廓的结构示意图[6]。

高电压技术(第三版) 简答题整理

第一章电解质的极化和电导 ①气体介质的介电常数:1)一切气体的相对介电常数都接近于1。2)任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,但影响都很小。 ②液体介质的介电常数:1)这类介质通常介电常数都较大。但这类介质的缺点是在交变电场中的介质损较大,在高压绝缘中很少应用。2)低温时,分子间的黏附力强,转向较难,转向极化对介电常数的贡献就较大,介电常数随之增大;温度升高时,分子间的热运动加强,对极性分子定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向极化的完成,所以当温度进一步升高时,介电常数反而会趋向减小。 ③固体介质的相对介电常数:1)中性或弱极性固体电介质:只具有电子式极化和离子式极化,其介电常数较小。介电常数与温度之间的关系也与介质密度与温度的关系很接近。2)极性固体电介质:介电常数都较大,一般为3—6,甚至更大。与温度和频率的关系类似畸形液体所呈现的规律。 3、介电常数与温度、频率关系:1)低温时,分子间黏附力强,转向较难,转向极化对介电常数的贡献较小,随温度升高,分子间黏附力下降,转向极化对介电常数贡献较大,介电常数随之增大,当温度进一步升高时,分子的热运动加强,对极性分子的定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向的完成,介电常数反而趋向较小。2)当频率相当低时,偶极分子来得及跟随交变电场转向,介电常数较大,接近于直流电压下测得的介电常数,当频率上升,超过临界值时,极性分子的转向已跟不上电场的变化,介电常数开始减小,随着频率的继续上升由电子位移极化所引起的介电常数极性。 4.电解质电导与金属电导区别:金属导电的原因是自由电子移动;电介质通常不导电,是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。 5温度对电导影响:温度升高时液体介质的黏度降低,离子受电场力作用而移动所受阻力减小,离子的迁移率增大,使电导增大;另外,温度升高时,液体介质分子热离解度增加,也使电导增大。 6.电容量较大的设备经直流高压试验后,接地放电时间长的原因:由于介质夹层极化,通常电气设备含多层介质,直流充电时由于空间电荷极化作用,电荷在介质夹层界面上堆积,初始状态时电容电荷与最终状态时不一致;接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大(电容较大导致不同介质所带电荷量差别大,绝缘电阻大导致流过的电流小,界面上电荷的释放靠电流完成),放电速度较慢故放电时间要长达5~10min。 第二章气体放电的物理过程 1.电离形式:①光电离②撞击电离③热电离 ④表面电离:热电子发射、强场发射(冷发射)、正离子撞击阴极表面、光电子发射 2. 负离子的形成:负离子的形成不会改变带电质点的数量,但却使自由电子数减少,因此对气体放 电的发展起抑制作用。(或有助于提高气体的耐电强度)。 3. 去游离的三种形式:1)带电粒子在电场的驱动下作定向运动,在到达电极时,消失于电极上而形成外电路中的电流;2)带电粒子因扩散现象而逸出气体放电空间。3)带电粒子的复合。气体中带异

电气测试技术第三版_课后习题答案(林德杰)

l第一章思考题与习题 1-2 图1.6为温度控制系统,试画出系统的框图,简述其工作原理;指出被控过程、被控参数和控制参数。 解:乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体 并释放出热量。当电石加入时,部温度上升,温度 检测器检测温度变化与给定值比较,偏差信号送到控 制器对偏差信号进行运算,将控制作用于调节阀,调 节冷水的流量,使乙炔发生器中的温度到达给定值。 系统框图如下: 被控过程:乙炔发生器 被控参数:乙炔发生器温度 控制参数:冷水流量 1-3 常用过程控制系统可分为哪几类? 答:过程控制系统主要分为三类: 1. 反馈控制系统:反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的,最终达到或消除或减小偏差的目的,偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。 2.前馈控制系统:前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的,扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈,所以是一种开环控制系统。由于是开环系统,无法检查控制效果,故不能单独应用。 3. 前馈-反馈控制系统:前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响,而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动,能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上,提高控制系统的控制质量。 3-4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些容?它们的定义是什么?哪些是静态指标?哪些是动态质量指标? 答:1. 余差(静态偏差)e:余差是指系统过渡过程结束以后,被控参数新的稳定值y(∞)

与给定值c 之差。它是一个静态指标,对定值控制系统。希望余差越小越好。 2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标,它等于振荡过程的第 一个波的振幅与第二个波的振幅之比,即: n <1系统是不稳定的,是发散振荡;n=1,系统也是不稳定的,是等幅振荡;n >1,系统是稳定的,若n=4,系统为4:1的衰减振荡,是比较理想的。 衡量系统稳定性也可以用衰减率φ 4.最大偏差A :对定值系统,最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差,它衡量被控参数偏离给定值的程度。 5. 过程过渡时间ts :过渡过程时间定义为从扰动开始到被控参数进入新的稳态值的±5%或±3% (根据系统要求)围所需要的时间。它是反映系统过渡过程快慢的质量指标, t s 越小,过渡过程进行得越快。 6.峰值时间tp : 从扰动开始到过渡过程曲线到达第一个峰值所需要的时间,(根据系统要求)围所需要的时间。称为峰值时间tp 。它反映了系统响应的灵敏程度。 静态指标是余差,动态时间为衰减比(衰减率)、最大偏差、过程过渡时间、峰值时间。 第二章 思考题与习题 2-1 如图所示液位过程的输入量为Q1,流出量为Q2,Q3,液位h 为被控参数,C 为容量系数,并设R1、R2、R3均为线性液阻,要求: (1) 列出过程的微分方程组; (2) 求过程的传递函数W 0(S )=H (S )/Q 1(S ); (3) 画出过程的方框图。 解:(1)根据动态物料平衡关系,流入量=流出量: B B n ' = B B B '-= ?dt dh )Q Q (Q 321=+-h d ?

高电压技术(第三版)课后习题答案

第一章作业 ?1-1解释下列术语 (1)气体中的自持放电;(2)电负性气体; (3)放电时延;(4)50%冲击放电电压;(5)爬电比距。 答:(1)气体中的自持放电:当外加电场足够强时,即使除去外界电离因子,气体中的放电仍然能够维持的现象; (2)电负性气体:电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子,这样的气体分子组成的气体称为电负性气体; (3)放电时延:能引起电子崩并最终导致间隙击穿的电子称为有效电子,从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延,出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延,二者之和称为放电时延; (4)50%冲击放电电压:使间隙击穿概率为50%的冲击电压,也称为50%冲击击穿电压; (5)爬电比距:爬电距离指两电极间的沿面最短距离,其与所加电压的比值称为爬电比距,表示外绝缘的绝缘水平,单位cm/kV。

1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同?这两种理论各适用于何种场合? 答:汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因,二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子,逸出电子是维持气体放电的必要条件。所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。流注理论认为形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后,电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸,流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。 汤逊理论的适用范围是短间隙、低气压气隙的放电;流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。 1-3在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙中,电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发,求到达阳极的电子崩中的电子数目。 解:到达阳极的电子崩中的电子数目为 n a= eαd= e11?1=59874 答:到达阳极的电子崩中的电子数目为59874个。

电气测量技术A(一)试卷A答案

(勤奋、求是、创新、奉献) 2008~2009 学年第一学期考试试卷 主考教师:宋万清 学院电子电气工程学院班级_0231061 姓名__________ 学号___________ 《电气测量技术》A(一)课程试卷A参考答案 (本卷考试时间90 分钟) 题号一二三四五六七八九十总 得分 题分 2 2 4 2 得 分 一、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分) 请选择以下答案:(正确√)(错误╳) 1.他励直流电动机的电枢回路和励磁回路同接一个直流电源,若想使电动机反转,可以采用以下方 (1)可将直流电源正、负端交换(╳), (2)可将电枢回路的两端交换(√), (3)可将励磁回路的两端交换(√)。 2.他励直流电动机的调速方法有:(1)改变电枢回路的串联电阻来调速(2)改变励磁回路的电阻来调速。如果使直流电动机速度提高。

(1)增大电枢回路的串联电阻(╳),减小电枢回路的串联电阻(√) (2)增大励磁回路的电阻(√),减小励磁回路的电阻(╳)。 3.三相变压器空载与短路实验中, 空载测量时功率表的电压电流同铭端接于以下两种情况。 (1)接于电源一侧(√),(2)接于变压器一侧(╳)。 短路测量时电流表接于以下两种情况。 (1)接于电源一侧(√),(2)接于变压器一侧(╳)。 4.在进行直流电动机实验中,起动电动机可采用以下方法。 (1)直接起动(╳), (2)电动机电枢回路串电阻起动(√)。 二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分) 1. 他励直流电机在稳定运行时,电枢回路外串电阻后,电阻增大,电枢电流(减小),电磁转矩(减小)而(小于)负载转矩,电机转速下降。 2. 功率表倍率计算公式K W=U N I N COSφN/α,其中U N为(功率表倍的额定电压),I N为(功率表倍的额定电流),COSφN为(功率表倍的额定功率因素),α为(功率表的满刻度读数)。 3. 在进行直流电动机实验时,当励磁回路开路时会出现(飞车)现象,在实验中采用(电位器)接法来防止励磁回路开路。

机器视觉测量技术

机器视觉测量技术杨永跃合肥工业大学 2007.3 目录 第一章绪论 1.1 概述 1.2 机器视觉的研究内容 1.3 机器视觉的应用 1.4 人类视觉简介 1.5 颜色和知觉 1.6 光度学 1.7 视觉的空间知觉 1.8 几何基础 第二章图像的采集和量化 2.1 采集装置的性能指标 2.2 电荷藕合摄像器件 2.3 CCD 相机类 2.4 彩色数码相机 2.5 常用的图像文件格式

2.6 照明系统设计 第三章光学图样的测量 3.1 全息技术 3.2 散斑测量技术 3.3 莫尔条纹测量技术 3.4 微图像测量技术 第四章标定方法的研究 4.1 干涉条纹图数学形成与特征4.2 图像预处理方法 4.3 条纹倍增法 4.4 条纹图的旋滤波算法 第五章立体视觉 5.1 立体成像 2 5.2 基本约束 5.3 边缘匹配 5.4 匹域相关性 5.5 从 x 恢复形状的方法 5.6 测距成像

第六章标定 6.1 传统标定 6.2 Tsais 万能摄像机标定法 6.3 Weng ’ s 标定法 6.4 几何映射变换 6.5 重采样算法 第七章目标图像亚像素定位技术第八章图像测量软件 (多媒体介绍 第九章典型测量系统设计分析9.1 光源设计 9.2 图像传感器设计 9.3 图像处理分析 9.4 图像识别分析 附:教学实验 1、视觉坐标测量标定实验 2、视觉坐标测量的标定方法。 3、视觉坐标测量应用实验 4、典型零件测量方法等。

3 第一章绪论 1.1 概述 人类在征服自然、改造自然和推动社会进步的过程中,面临着自身能力、能量的局限性, 因而发明和创造了许多机器来辅助或代替人类完成任务。智能机器或智能机器人是这种机器最理想的模式。 智能机器能模拟人类的功能、能感知外部世界,有效解决问题。 人类感知外部世界:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉 眼耳鼻舌身 所以对于智能机器,赋予人类视觉功能极其重要。 机器视觉:用计算机来模拟生物(外显或宏观视觉功能的科学和技术。 机器视觉目标:用图像创建或恢复现实世界模型,然后认知现实世界。 1.2 机器视觉的研究内容 1 输入设备成像设备:摄像机、红外线、激光、超声波、 X 射线、 CCD 、数字扫描仪、超声成像、 CT 等 数字化设备 2 低层视觉(预处理 :对输入的原始图像进行处理(滤波、增强、边缘检测 ,提取角点、边缘、线条色彩等特征。 3 中层视觉:恢复场景的深度、表面法线,通过立体视觉、运动估计、明暗特征、纹理分析。系统标定

高电压技术课后答案

第一章 电力系统绝缘配合 1、解释电气设备的绝缘配合和绝缘水平的定义 答:电气设备的绝缘配合是指综合考虑系统中可能出现的各种作用过电压、保护装置特性及设备的绝缘特性,最终确定电气设备的绝缘水平。 电气设备的绝缘水平是指电气设备能承受的各种试验电压值,如短时工频试验电压,长时工频试验电压,雷电冲击试验电压及各种操作冲击电压 2、电力系统绝缘配合的原则是什么? 答:电力系统绝缘配合的原则是根据电气设备在系统应该承受的各种电压,并考虑过电压的限压措施和设备的绝缘性能后,确定电气设备的绝缘水平。 3、输电线路绝缘子串中绝缘子片数是如何确定的? 答:根据机械负荷确定绝缘子的型式后绝缘子片数的确定应满足:在工作电压下不发生雾闪;在操作电压下不发生湿闪;具有一定的雷电冲击耐受强度,保证一定的耐雷水平。 具体做法:按工作电压下所需的泄露距离初步确定绝缘子串的片数,然后按照操作过电压和耐雷水平进行验算和调整。 4、变电站内电气设备的绝缘水平是否应该与输电线路的绝缘水平相配合?为什么? 答:输电线路绝缘与变电站中电气设备之间不存在绝缘水平相配合问题。通常,线路绝缘水平远高于变电站内电气设备的绝缘水平,以保证线路的安全运行。从输电线路传入变电站的过电压由变电站母线上的避雷器限制,而电气设备的绝缘水平是以避雷器的保护水平为基础确定的。 第二章 内部过电压 1、有哪几种形式的工频过电压? 答:主要有空载长线路的电感-电容效应引起的工频过电压,单相接地致使健全相电压升高引起的工频过电压以及发电机突然甩负荷引起的工频过电压等。 2、电源的等值电抗对空长线路的电容效应有什么影响? 答:电源的等值电抗X S 可以加剧电容效应,相当于把线路拉长。电源容量愈小,电源的等值电抗X S 愈大,空载线路末端电压升高也愈大。 3、线路末端加装并联电抗器对空长线路的电容效应有什么影响? 答:在超高压电网中,常用并联电抗器限制工频过电压,并联电抗器接于线路末端,使末端电压下降。这是因为并联电抗器的电感补偿了线路对地电容,减小流经线路的电容电流,从而削弱了电容效应的缘故。 4、试写出估算操作过电压幅值的计算公式。 答:(1)空载变压器分闸过电压:U m I =; (2)空载线路合闸过电压:2()3m m m m U E E E =-=; (3)空载线路分闸过电压:1(1)(21)n m m U n E +=-+; (4)电弧接地过电压: 5、产生切空载变压器过电压的根本原因是什么? 答:空载变压器相当于等效一个励磁电感,切空载变压器相当于切电感,所以在切消弧线圈、电动机、并联电抗器等电感元件时也会产生同类过电压。 6、影响合空载线路过电压的因素有哪些? 答:影响合空载线路过电压的因素有合闸相位角θ、线路上残余电压的极性和大小、母线的出线数及断路器合闸时三相的同期性等都会影响合闸过电压的大小。 7、为什么断路器带并联电抗器电阻能限制合空载线路过电压? 答:在超高压电网中,常用电抗器限制工频电压升高。在并联电抗器接于线路末端,使末端电压下降。这是因为并联电抗器的电感补偿了对地电容,减小流经线路的电容电流,从而削弱了电容效应的缘故。

电气测量技术复习题讲课讲稿

电气测量技术复习题

电气测量技术复习题 一、填空题 1.测量的三个重要因素是、 和 . 2.随机误差的统计特性表现 在、、 和 . 3.热电偶的工作原理是基于效应. 它能把转换 . 4.电阻的测量方法有、、三种. 5.A/D转换电路是把转换成 的电子电路. 6.互感器是测量和的设备,分别叫和 . 7.按测量数据的读取方式分类,测量方法可分为 和两种. 8.一个完整的测量过程包括、 和三个阶段. 9.压电传感器的工作原理是基于效应,它能把转换成 . 10.列举三种光电器件、 和 . 11.电能的单位是,俗称,电能表又叫,俗称火表。

12.他励直流电机在稳定运行时,电枢回路外串电阻后,电阻增大,电枢电流,电磁转矩 而负载转矩,电机转速下降。 13.功率表倍率计算公式KW=UNINCOSφN/α,其中UN 为,IN 为,COSφN 为,α 为 . 14.在进行直流电动机实验时,当励磁回路开路时会出现现象,在实验中采用接法来防止励磁回路开路。 15.在测量三相变压器空载功率时,采用两瓦计法,会出现两个功率表极性现象,而在测量短路功率时会出现两个功率表极性现象。 16.在三相变压器空载和短路实验中,计算空载参数是在下,测到的数据进行、、 计算。计算短路参数是在下,测到的数据进行、、计算。 17.并联运行的三相变压器必须满足以下三个条件:1、额定电压和相等;2、相同;3、 的标么值相等。 二、简答题 1.什么叫应变效应? 2.什么叫压电效应? 3.什么叫电桥平衡?直流电桥的平衡条件是什么? 4. 简述互感器的主要功能 5.按误差出现的规律分类,测量误差可分为哪几种? 6.什么叫霍尔效应? 7.什么叫随机误差? 8.简述获得精确测量的方法?

电子测量技术基础课后习题答案_1-8章张永瑞

一 解释名词:①测量;②电子测量。 答:测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。在这个过程中,人们借助专门的设备,把被测量与标准的同类单位量进行比较,从而确定被测量与单位量之间的数值关系,最后用数值和单位共同表示测量结果。从广义上说,凡是利用电子技术进行的测量都可以说是电子测量;从狭义上说,电子测量是指在电子学中测量有关电的量值的测量。 叙述直接测量、间接测量、组合测量的特点,并各举一两个测量实例。 答:直接测量:它是指直接从测量仪表的读数获取被测量量值的方法。如:用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量电阻中的电流。 间接测量:利用直接测量的量与被测量之间的函数关系,间接得到被测量量值的测量方法。如:用伏安法测量电阻消耗的直流功率P,可以通过直接测量电压U,电流I,而后根据函数关系P=UI,经过计算,间接获得电阻消耗的功耗P;用伏安法测量电阻。 组合测量:当某项测量结果需用多个参数表达时,可通过改变测试条件进行多次测量,根据测量量与参数间的函数关系列出方程组并求解,进而得到未知量,这种测量方法称为组合测量。例如,电阻器电阻温度系数的测量。 解释偏差式、零位式和微差式测量法的含义,并列举测量实例。 答:偏差式测量法:在测量过程中,用仪器仪表指针的位移(偏差)表示被测量大小的测量方法,称为偏差式测量法。例如使用万用表测量电压、电流等。 零位式测量法:测量时用被测量与标准量相比较,用零示器指示被测量与

标准量相等(平衡),从而获得被测量从而获得被测量。如利用惠斯登电桥测量电阻。 微差式测量法:通过测量待测量与基准量之差来得到待测量量值。如用微差法测量直流稳压源的稳定度。 叙述电子测量的主要内容。 答:电子测量内容包括:(1)电能量的测量如:电压,电流电功率等;(2)电信号的特性的测量如:信号的波形和失真度,频率,相位,调制度等;(3)元件和电路参数的测量如:电阻,电容,电感,阻抗,品质因数,电子器件的参数等:(4)电子电路性能的测量如:放大倍数,衰减量,灵敏度,噪声指数,幅频特性,相频特性曲线等。 列举电子测量的主要特点.。 答:(1)测量频率范围宽;(2)测试动态范围广;(3)测量的准确度高;(4)测量速度快;(5)易于实现遥测和长期不间断的测量;(6)易于实现测量过程的自动化和测量仪器的智能化;(7)影响因素众多,误差处理复杂。 选择测量方法时主要考虑的因素有哪些 答:在选择测量方法时,要综合考虑下列主要因素:①被测量本身的特性; ②所要求的测量准确度;③测量环境;④现有测量设备等。 设某待测量的真值为土0.00,用不同的方法和仪器得到下列三组测量数据。试用精密度、正确度和准确度说明三组测量结果的特点: ①,,,,,,,,,; ② ,,1 ,,,,,.,,;

机器视觉检测分解

研究背景: 产品表面质量是产品质量的重要组成部分,也是产品商业价值的重要保障。产品表面缺陷检测技术从最初的依靠人工目视检测到现在以CCD 和数字图像处理技术为代表的计算机视觉检测技术,大致经历了三个阶段,分别是传统检测技术阶段、无损检测技术阶段、计算机视觉检测技术阶段。[] 传统检测技术 (1)人工目视检测法 (2)频闪检测法 无损检测技术 (1)涡流检测法 (2)红外检测法 (3)漏磁检测法 计算机视觉检测技术 (1)激光扫描检测法 (2)CCD 检测法 采用荧光管等照明设备,以一定方向照射到物体表面上,使用CCD摄像机来扫描物体表面,并将获得的图像信号输入计算机,通过图像预处理、缺陷区域的边缘检测、缺陷图像二值化等图像处理后,提取图像中的表面缺陷的相关特征参数,再进行缺陷图像识别,从而判断出是否存在缺陷及缺陷的种类信息等。 优点:实时性好,精确度高,灵活性好,用途易于扩充,非接触式无损检测。 基于机器视觉的缺陷检测系统优点: 集成化生产缩短产品进入市场时间改进生产流程100%质量保证实时过程监控提高产量精确检测100%检测 由于经济和技术原因国内绝大多数图像处理技术公司都以代理国外产品为主,没有或者很少涉足拥有自主知识产权的机器视觉在线检测设备,对视觉技术的开发应用停留在比较低端的小系统集成上,对需要进行大数据量的实时在线检测的研究很少也很少有成功案例,但是随着国内经济发展和技术手段不断提高对产品质量检测要求就更高,对在线检测设备的需求也就更大具有巨大的市场潜力。 机器视觉图像处理技术是视觉检测的核心技术 铸件常见缺陷:砂眼气孔缩孔披缝粘砂冷隔掉砂毛刺浇不足缺陷变形 问题的提出: 1.水渍、污迹等不属于铸件缺陷,但由于其外观形貌与缺陷非常类似, 因此易被检测系统误识为缺陷。从目前发表的文献来看,对于伪缺陷的识别率较低。 2.不同种缺陷之间可能存在形状、纹理等方面的相似性,造成缺陷误判。 国外研究发展现状: 20 世纪90 年代后,基于机器视觉检测系统的自动化功能和实用化水平得到了进一步的提高。 1990 年芬兰Rautaruukki New Technology公司研制了Smartivis表面检测系统[],该系统具有自学习分类功能,应用机器学习方法对决策树结构进行自动设计优化。 1996 年美国Cognex公司研发了一套iLearn自学习分类器软件系统并应用于其研制了iS-2000 自动检测系统。通过这两套系统的无缝衔接,极大地提高了检测系统实时的运算速度,有效的改进了传统自学习分类方法在算法执行速度、数据实时吞吐量、样本训练集规模及模式特征自动选择等方面的不足之处[]。 2004 年Parsytec公司发布了新一代表面质量检测产品Parsytec5i,该系统运用了自学习神经

电子测量技术的现状及发展趋势

电子测量技术的现状及 发展趋势 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

电子测量论文 题目:电子测量技术现状及发展趋势姓名: 班级: 学号:

摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发,阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距,进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的最新进展和最新标准.近年来,以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位,使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场,同时,也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。 关键词: LXI ATE 自动测试系统智能化虚拟技术总线接口技术VXI

目录 摘要................................................................................................I 前言 (1) 第一章测试技术现状及其存在的问题 (2) 第二章电子测量技术的发展方向 (2) (一)总线接口技 术 (2) (二)软件平台技 术 (3) (三)专家系统技 术 (3) (四)虚拟测试技 术 (3) 第三章展望未来 (4) 参考文献 (5)

前言 中国电子测量技术经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念,面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。

电子测量技术试卷及答案

2017年第二学期《电子测量技术》考试 卷 专业年级学号 姓名

一.填空题(每空1分,共25分) 1.测量误差就是测 量结果与被测量 ________的差别,通常可以分为_______和_______两种。 2.多次测量中随机误差具有________性、________性和________性。 1 2 位DVM测量某仪器两组电源读数分别为、,保留三位有效数字分别应为________、________。 4.示波器Y轴前置放大器的输出信号一方面引至触发电路,作为________信号;另一 方面经过________引至输出放大器。 5.示波器X轴放大器可能用来放大________信号,也可能用来放大________信号。 6.在示波器中通常用改变________作为“扫描速度”粗调,用改变________作为“扫 描速度”微调。 7.所谓触发极性不是指触发信号本身的正负,而是指由它的________或________触发。 8.测量频率时,通用计数器采用的闸门时间越________,测量准确度越高。 9.通用计数器测量周期时,被测信号周期越大,________误差对测周精确度的影响越 小。 10.在均值电压表中,检波器对被测电平的平均值产生响应,一般都采用________电路 作为检波器。 11.所有电压测量仪器都有一个________问题,对DVM尤为重要。 判据是常用的判别累进性系差的方法。 分配是指分配给各分项的误差彼此相同。 14.当观测两个频率较低的信号时,为避免闪烁可采用双踪显示的________方式。 15.频谱仪的分辨力是指能够分辨的________,它表征了频谱仪能将________紧挨在一 起的信号区分开来的能力。 二.选择题(每题3分,共15分) 1.根据测量误差的性质和特点,可以将其分为( )三大类。 A.绝对误差、相对误差、引用误差 B.固有误差、工作误差、影响误差 C.系统误差、随机误差、粗大误差 D.稳定误差、基本误差、附加误差 2.用通用示波器观测正弦波形,已知示波器良好,测试电路正常,但在荧光屏上却出 现了如下波形,应调整示波器( )旋钮或开关才能正常观测。 A.偏转灵敏度粗调 轴位移 轴位移 D.扫描速度粗调 3.通用计数器测量周期时由石英振荡器引起的主要是( )误差。 A.随机 B.量化 C.变值系统 D.引用 的读数误差通常来源于( )。 A.刻度系数、非线性等 B.量化 C.偏移 D.内部噪声 5.( )DVM具有高的SMR,但测量速率较低。 A.逐次逼近比较式 B.斜坡电压式 C.双斜积分式式 三. 简答题 (每题10分,共40分) 1.对电压测量的几个基本要求是什么? 2.用示波器显示图像基本上有哪两种类型? 3.通用示波器中扫描发生器环常由哪三部分电路组成? 4.串模抑制比和共模抑制比的定义分别是什么? 四. 计算题 (每题20分,共20分) 1.设有两只电阻,R 1 =200±Ω,R 2 =51Ω±1%,试求这两只电阻并联时的总阻值及误差。 《电子测量技术》试卷答案 一.填空题(每空1分,共25分) 1.真值绝对误差相对误差 2.有界对称抵偿 题号一二三四总分得分

高电压技术课后题答案详解

第一章电介质的极化、电导和损耗第二章气体放电理论 1)流注理论未考虑的现象。表面游离 2)先导通道的形成是以的出现为特征。C- C.热游离 3)电晕放电是一种。A--A.自持放电 4)气体内的各种粒子因高温而动能增加,发生相互碰撞而产生游离的形式称为C--C.热游离 5)以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件?D-D.大雨 6)以下哪种材料具有憎水性?A--A.硅橡胶 20)极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何?为什么?极化液体相对介电常数在温度不变时,随电压频率的增大而减小,然后就见趋近于某一个值,当频率很低时,偶极分子来来得及跟随电场交变转向,介电常数较大,当频率接近于某一值时,极性分子的转向已经跟不上电场的变化,介电常数就开始减小。在电压频率不变时,随温度的升高先增大后减小,因为分子间粘附力减小,转向极化对介电常数的贡献就较大,另一方面,温度升高时分子的热运动加强,对极性分子的定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向极化的完成。极性固体介质的相对介电常数与温度和频率的关系类似与极性液体所呈现的规律。 21)电介质电导与金属电导的本质区别为何?1)带电质点不同:电介质为带电离子(固有离子,杂质离子);金属为自由电子。2)数量级不同:电介质的γ小,泄漏电流小;金属电导的电流很大。3)电导电流的受影响因素不同:电介质中由离子数目决定,对所含杂质、温度很敏感;金属中主要由外加电压决定,杂质、温度不是主要因素。 22)简要论述汤逊放电理论。设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子,此电子到达阳极表面时由于α过程,电子总数增至eαd 个。假设每次电离撞出一个正离子,故电极空间共有(eαd -1)个正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动,并撞击阴极.按照系数γ的定义,此(eαd -1)个正离子在到达阴极表面时可撞出γ(eαd -1)个新电子,则( eαd -1)个正离子撞击阴极表面时,至少能从阴极表面释放出一个有效电子,以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的αd电子,则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r( e-1)=1或γ eαd =1。 23)为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?答:在不均匀电场中,电压极性对气隙的击穿电压和气隙击穿发展过程影响很大,称为极性效应。当棒具有正极性时:在棒极附近,积聚起正空间电荷,减少了紧贴棒极附近的电场,而略微加强了外部空间的电场,棒极附近难以造成流注,使得自持放电、即电晕放电难以形成,所以棒—板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高 U+(电晕)> U-(电晕)当棒具有负极性时:电子崩中电子离开强电场区后,不在引起电离,正离子逐渐向棒极运动,在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷,使电场畸变棒极附近的电场得到增强,因而自持放电条件就抑郁得到满足、易于转入流注而形成电晕现象,所以棒—板间隙中棒为负极性时击穿电压比正极性时高 U+(击穿)< U-(击穿) 24)影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些? 1)电场分布情况和作用电压波形的影响、电介质材料的影响、气体条件的影响、雨水的影响。 25)某母线支柱绝缘子拟用于海拔 4500m的高原地区的 35kV变电站,问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行 1min工频耐受电压试验时,其试验电压应为多少kV? 查 GB311.1-1997 的规定可知,35kV 母线支柱绝缘子的1min 干工频耐受电压应为100kV,则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min 干工频耐受电压试验时,其耐受电压U 应为U=KaU0=154kv 26)某些电容量较大的设备经直流高电压试验后,其接地放电时间要求长达5~10min,为什么?因为容型设备的储存电荷较多,放电实质是一个RC 电路,等效的公式为U(1-e^T)其中时间常数T=R*C,电容越大,放电的时间越长28)气体放电的汤森德机理与流注机理主要区别在哪里?它们各自的适用范围如何?答:①汤森德理论认为气体放电主要是由于电子碰撞电离和正离子撞击阴极表面逸出自由电子两个过程;而流注理论认为电子的撞击电离和空间光电离是自持放电的主要因素,它注意到了空间电荷对电场的畸变作用。②汤森德理论适用于 Pd较小的情况,流注理论适用于 Pd较大的情况。 29)长气隙火花放电与短气隙火花放电的本质区别在哪里?形成先导过程的条件是什么?为什么长气隙击穿的平均场强远小于短气隙的?答:①是否有先导过程,长气隙有先导过程,而短气隙火花放电没有先导过程。②条件是气隙距离较长时(约 1米以上),流注通道中的一部分转变为先导。③长间隙中,炽热的导电通道是在放电发展过程中建立的,而不是在整个间隙被流注通道贯穿后建立的,所以长间隙击穿的平均场强远小于短间隙击穿的平均场强。 31、电晕产生的物理机理是什么?它有哪些有害影响?试列举工程上各种防晕措施的实例。 答:在极不均匀电场中,最大场强与平均场强相差很大,以至当外加电压及平均场强还较低时,电极曲率较大处附近空间的局部场强已很大,在这局部场强区中,产生强烈的电离,但由于电极稍远处场强已大为减弱,所以此电 离区不可能扩展到很大,只能局限在此电极附近的场强范围内。伴随着电离而存在的复合和反激励,辐射出大量光子,使在黑暗中可以看到在该电极附近空间有蓝色的晕光,这就是电晕。 若出现电晕放电,将带来许多危害。首先是电晕放电将引起功率损耗、能量损耗,这是因为电晕放电时的光、声、热、化学等效应都要消耗能量。其次,电晕放电还将造成对周围无线电通讯和电气测量的干扰,若用示波器观察,电晕电流为一个个断续的高频脉冲。另外,电晕放电时所产生的一些气体具有氧化和腐蚀作用。而在某些环境要求比较高的场合,电晕放电时所发出的噪声有可能超过环保标准。 防晕措施包括:增大电极的曲率半径,改进电极形状,例如超、特高压线路采用分裂导线;有些高压电器采用空心薄壳的、扩大尺寸的球面或旋转椭圆等形式的电极;发变电站采用管型空心硬母线等。

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