热力测试技术基础习题
第二章测量的基本概念
名词：测量、直接测量、间接测量、等精度测量，误差、误差分类（绝对误差和相对误差）、系统误差、随机误差、标准误差，残差、有效数字、极限误差。
简答：
1.简述测量的分类，直接测量方法的分类（直读、差值、零位、替代）
测量方法分为直接测量法、间接测量法、组合测量法；
直接测量法分为直读法、差值法、零位法、替代法；
2.误差按表示方法、按性质和按产生原因分类与含义
按误差的表示方法分为绝对误差、相对误差；
按误差的性质分为系统误差、随机误差、过失误差；
3.理解精密度、准确度、精确度三者的关系
精密度高的准确度不一定高；
准确度高的精密度不一定高；
但精度高的，精密度和准确度都高；
4.系统误差的特点和来源
系统误差的特点：测量条件中所引起的误差，是由于某些出现规律及影响程度都可以确定的因素引起。判断：正确的测量结果中不应包含系统误差（X）系统误差的来源：仪器误差，环境误差，测量者误差，测量方法误差
5.随机误差分布规律与四个特点
随机误差分布规律：正态分布
随机误差四个特点：单峰、有界、对称、相互补偿
计算：有限测量次数中的随机误差计算（间接、直接）
第三章测试仪表基本知识
名词：测试仪表、仪表精度、灵敏度、灵敏度阻滞、时滞，传递函数，动态误差
简答：
1.测试仪表的组成和功能
测试仪表的组成：传感器、传输元件和处理元件、显示器；
测试仪表的功能：变换功能、传输功能、显示功能；
2.仪器传感器满足的三个条件是什么
随被测参数的变化而发生相应的内部变化（即输出信号）；
只能随被测参数变化而发出信号或其输出为被测信号的函数；
变换器输出信号与被测参数这间必须是单值的函数关系；
3.仪表精度定级与选用原则，并举例说明
数字小，相对误差小，精度高；数字大，相对误差大，精度低；
仪表精度等级规定了在满量程使用条件下，最大误差不得超过的数值；
定级原则取上限（精度低的）；选用原则取下限（精度高的）；
4.测量精度与仪表精度的区别，举例说明
测量精度：
仪表精度：
5. 测量仪表的动态特性与动态误差
动态特性：指当输入信号随时间变化时，输出与输入信号之间的关系；
动态误差：仪表在动态下读数值和在同一瞬间被测量真值之间所存在的差值；
6. 什么是阻尼比？为什么多选为0.707（2
2） 二阶仪器动态特性的数学描述：)(t f ky y c y m =++
定义ω0：
定义二阶仪器的阻尼比ζ：
7. 画出一阶仪器阶跃输入的响应图并分析时间常数的作用
8. 给出二阶系统的正弦输入的频率响应图，并会简单分析
计算：仪表精度的选用，仪表精度定级，测量次数计算
第四章温度测量
名词：热电效应，电阻温度系数
简答：
1. 摄氏温标、华氏温标、绝对温标三种温标的概念以及如何换算
华氏温标： 32°——标准大气压下冰的熔点；
212°——标准大气压下水的沸点；
32~212°—分成180分，每一等分为华氏1度，以符号°F 表示； t ℃=(T-273.15)K=（1.8t+32）°F ；
2. 常用测温方法及特点
玻璃管式液体温度计：工作液体的热膨胀：水银、酒精、甲苯等；
压力式温度计：气体或液体受热后压力变化的原理而制成的；
热电偶温度计：利用两种不同金属的热电效应的原理来测量；
热电阻温度计：利用导体和半导体受热后电阻值变化性质；
光学高温计和辐射高温计：高温物体热辐射→光学设备分析光谱→辐射强度→温度
3. 热电效应四个定律名称及内容
均匀导线定律：同一材料不管截面或温度梯度如何，其内部不会产生热电势；
中间导体定律：热电偶回路若有中间导体，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶回路的总热电动势无影响；
中间温度定律：在热电偶回路中，如果热端温度为t ，冷端温度为t 0，中间温度为t n ，则热电偶回路的总电势（t,t 0）等于t 与t n 热电势（t,t n ）和t n 与t 0热电势（t n ,t 0）的代数和：E （t,t 0）=E （t,t n ）+E （t n ,t 0）；
标准电极定律：如果两种导体AB 分别与第三种导体C 组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就已知；
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0000000,,,,,t t E t t E t t E t e t e t t E t e t e t t E BC AC AB BC BC BC AC AC AC -=-=-= 4. 为什么要进行冷端补偿？四种补偿方法
热电偶的分度是在冷端温度为0℃时进行的，科学工作者将各种材料的热电势均进行测试，制成图表供使用；实际使用时，难于保证0℃，需采取措施消除冷端实际温度与分度时0℃不同而引起的误差；
冷端恒温法：冷端放入冰水混合物的容器中，容器温度保持0℃不变.
冷端温度校正法：如果冷端温度固定为t 0时进行的，就可从分度表中查出E(t,0)，E(t 0，0)，即可按前述进行校正。
补偿导线法:常将冷端和测量仪表放置在远离热源的地方，这需要将热电偶的一段延伸出来，这种方法对贵金属制成的热电偶不经济，因此用热电性能与主热电偶相同或接近的补偿来代替昂贵的热电偶电极实现。
补偿电桥法:采用电桥式冷端温度补偿器，可使冷端温度变化自动得到补偿
5. 热电偶三种保护结构与特点
露头式：响应快；
绝缘型：防护好；
接地型：介于两者之间；
6. 热电阻工作原理与温度系数
原理：导体或半导体的电阻值随着温度变化而变化；
导体热电阻特性：)1(0t R R t α+=
Rt ：温度t 时的电阻；
R0：温度0℃时的电阻；
α：导体的电阻温度系数；
电阻温度系数：在某温度间隔内，温度变化单位温度时的电阻相对变化量，单位为Ω/℃ 7. 热电偶和热电阻大致测温范围
热电偶：-200~1800℃；
热电阻：-120~500℃
8. 热电阻易于产生误差的原因
热电阻受热后产生内应力而造成误差：热电阻丝很细，受热后不能自由膨胀就会产生内应力，因而使其电阻值发生变化而造成误差，避免方法：定期校正；
热电阻引线造成的误差：引线电阻限制在一定范围内；
电阻线圈因有电流流过而引起的误差：控制通过电阻线圈的电流；
由于绝缘不好而造成的误差：定期检查电阻引线的绝缘电阻；
9. 简述辐射式测温的几种方法和原理
单色辐射式光学温度计：利用亮度代表辐射能，700℃以上发可见光；
全辐射高温计：测全部辐射能；
比色高温计：两种不同波长辐射强度的比值；
红外测温仪：测红外光，700以下无可见光，同光电高温计；
10.接触式温度计的误差来源及改进措施
安装误差；
热电偶与被测表面接触方式不同引起的误差
热幅射引起的误差；
感温器热传导引起的误差；
气体流动所引起的测温误差；
接触式靠热交换测温，因热惯性而存在时滞；
第五章压力测量
名词：表压力、真空度、压电效应、压电常数、居里点、静压、动压
简答：
1.三种压力概念及如何换算（表压力、绝对压力、负压力）
表压力：Pa=P-P0（P：绝对压力；P0：大气压）；
负压力：Pb=P0-P（P：绝对压力；P0：大气压）；
2.简述压力传感器分类、工作原理
液柱式压力计：利用液柱高度测压；
机械式弹性压力计：以各种形式的弹性元件受；
电子式压力传感器：结构→外力变形→电荷、电阻、电容、电感的变化→放大器→显示装置；
3.简述上止点测试的几种方法
静态测定法：停机划线法；磁电法；接触法；光点法；闪电停像法；
动态测定法：电容法；
压缩线法；
4.简述示功图测试的误差分析
测压通道引起的误差（改变了发动机原有工作状态，滞后和腔振）；
上止点位置引起的误差（是根据示功图进行放热率、平均指示压力）；
温度变化引起的误差（压力传感器对温度的变化很敏感，尤其是压电元件的压电常数因温度的变化而改变，是测量时的输出发生飘移。传感器在测试时的冷却条件，可采用带温度补偿片的压电传感器，以消除气缸内燃气高温带来的影响）；
第六章流速测量
1.流速测量常用仪器、原理
动压管（皮托管）可压缩气体等熵流动的能量方程：
()
2
12
v
P
P
ε
+
+
=式中：P0—气
体总压；P—气体静压；ρ—气体密度；v—液体或气体流速；ε—压缩修正系数，对于液体：ε=0；
热线风速仪：利用被电流加热而置于气流中的感受元件“热线”的热量散失强度与气流速度大小之间的关系来测定流速；
多普勒激光测速仪：当激光照射到跟随被测气体一起流动的微粒上时，激光被运动的粒子所散射，其散射光对入射光的频率偏移与流体速度成正比，测定散射光的频率偏移量，便可求得被测流体速度；
粒子图像测速技术：测量示踪粒子在△t 内的位移来计算流体速度，位移信息是t 和t+△t 时刻的粒子图像，采用激光器发射的脉冲光照明流场，利用示踪粒子的散射光成像，并拍摄粒子图像；
2.什么是恒温法、恒流法热线风速仪
恒流法：v=f(Tw)电源以恒值电流对热线加热，使热线的过热度比周围被测气流温度约高100~200℃，因此热线向测量点周围气流散热，其散热量的大小，当其它条件保持固定不变时，仅为气体流速的单值函数；
恒温法v=f(I)：测量过程中，通过伺服机构，使热线的温度始终保持在比测量上周围气流温度高某一恒定值。随着被测气流流速的变化，热线向气体的散热量也必然发生相应的改变，为使热线的温度始终保持为给定的恒定值，通过伺服机构随时调节流径热线的电流值；
3.简述多普勒测速的几种方法和原理
参考光束；单光束（双散射）；双光束（单散射）；
第七章流量测量
1.流量计的分类及典型仪器
容积式：单位时间充满某一定容积的次数，即qv=nV=f(n)：椭圆齿轮，腰轮(罗茨)，刮板式，伺服式容积，皮模式，转筒流量计；
速度型：根据流体一元流动的连续方程，通过测量流速或与流速有关的物理量来计算流量，即qv= f(v)：差压式，转子式，涡轮式，电磁式，超声波流量计，靶式，涡街，层流, 明渠；
质量型：测量与流体质量有关的物理效应为基础：直接式，推导式，温度压力补偿式； 流速法测量流量；
2.压差、浮子、涡轮等流量计的原理与特点
压差：流体通过测量管道中节流元件时，流线和流速发生变化，在节流元件前后产生压差，该压差与流量流速成正比。测得压差，通过计算可得到流量；
转子：通过改变节流面积，使得流体的动压不变，即总静压差不变，也叫浮子式； 涡轮：涡轮叶片受流动冲击而转动，测转速；
3.压差式流量计的流量系数与谁有关，如何变化
其中：d-节流元件的孔径（m ）；α-流量系数与22
D
d 有关；ρ-节流元件入口前的空气密度（kg/m3）；ΔP-节流元件前后压力差（Pa ）；ε
—膨胀校正系数，由ΔP 和P0决定。
第八章液位测量
1.液位计的典型仪器
电容式液位计；
电阻式液位计：电接点液位计；热电阻液位计；
光纤液位计：全反射型光纤液位计；浮沉式光纤液位计；
2.电容式液位计工作原理
液位变化，电极间充填液体的介电常数发生变化，引起电容变化；
3.了解电阻式液位计和光纤液位计的典型种类
电阻式液位计：
电接点液位计：利用物质液态和气态的电阻率相差悬殊的特性指示液位；
热电阻液位计：利用热电阻丝在液体和气体中的换热系数不同温度不同导致电阻改变来指示液位；
光纤液位计：
全反射型光纤液位计：在空气中符合全反射条件，接受光强大；在液体中不符合全反射条件。棱镜一浸入液体，大部分入射光进入液体，接受光强骤减；
浮沉式光纤液位计：浮子，重锤，钢索，计数齿盘。齿盘转过的齿数与液位成正比；第九章转速、扭矩和功率测量
1.水力、电力、电涡流测功的工作原理与工作特性描述与分析（画图）
水力测功器：利用运动物体与水之间摩擦阻力来吸收发动机的功率；
电力测功器：定子由电源激磁转子，产生电流，转子受相反力矩，外壳固定，电流带走能量；
电涡流测功器：激励绕组通直流电流，形成的闭合磁路，感应子外圆为齿状，旋转时磁通密度不断变化，在涡流环表面产生涡电流，变成热量由冷却水带走，转子受到一个与转向相反的力，形成制动力矩；
2.简述测功机与发动机配合工作的稳定条件
测功器扭矩曲线越陡，其稳定性越好；
3.测功机的选型依据
如图所示→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→
4.了解常用扭矩测量仪的工作原理
钢铉转矩仪：根据弹性扭曲的变形引起钢铉伸缩，从而使钢铉振动的固有频率发生变化来测量转矩；
相位差式：在弹性变形范围内，利用弹性轴间隔一定长度的两个端面上所产生扭转角的转矩成正比；
应变式：利用应变原理，当被测轴承受转矩时，其产生切应力，而最大应力发生在轴的外圆周面上。两个主应力轴线成45°和135 °夹角，通过测量粘贴在主应力方向上的应变片的应变值来测量转矩；
磁致伸缩式：利用铁磁物体的磁导率在机械力的作用下发生显著变化，拉应力下，其磁导率增加，压应力下磁导率减小；
5.光电、磁电和霍尔测速方法的原理与特点
磁电式转速表：利用电磁感应原理将转速转换为电脉冲信号。被测轴旋转齿轮上每个齿经过磁电式测速传感器感应线圈时，输出一个脉冲信号，由电子计数器接受信号，并对其实行放大整形、控制、记数及显示等；
光电式转速表：利用光电转换原理将转速转换为电脉冲信号，分为①透光式，②反射式；
霍尔传感器式转速表：通电的霍尔元件有磁场作用时在另两端产生电压；
第十章内燃机排气成分测定与分析
1.常用的发动机尾气取样方法
直接取样法：取样探头插入发动机排气管内直接采集部分废气，然后进行分析的方法，叫直接取样法，连续直接采样与非连续直接采样；
全量取样法；
稀释取样法；
定容取样法：CVS 法是一种稀释取样法，它利用一定比例的周围空气对汽车排气进行连续稀释，因而一种接近于汽车排气向大气中扩散的实际过程的取样方法；
2. 简述各气体成份的测试方法及原理（CH 、CO 、CO 2、NOx 、O 2）
O 2含量测量：顺磁分析仪，氧化锆氧量分析仪；
CH 的测量：氢火焰电离检测器；
CO 、CO 2的测量：不分光红外分析仪；
NOx 的测量：化学发光检测器；
3. 烟度测量有几种方法，原理是什么？典型烟度仪有哪些？
透光度法；利用烟气对光的吸收作用，即通过测量光从烟气中的透过度来确定烟度； 滤纸法：用滤纸收集一定量的烟气，再通过比较滤纸表面对光的反射率的变化来测量烟度的，这种方法也叫反射法；
哈特里奇烟度计：让部分排放气体连续不断地流经测量管；是一种典型的透光式烟度计，其烟度分度方式为：0表示无烟（通常用干净空气的透光度标定），100表示全黑（透光度为0）；
PHS 烟度计：是一种透光式烟度计，不同的是，它将被测对象的全部排放气体都导入其检测部分；
波许烟度计：是一种典型的滤纸式烟度计，由定容采样泵（抽气泵）和检测仪两部分组成，抽气泵从排放气体中抽取固定容积的气样，并让气样通过装在夹具上的滤纸，使气样中的碳烟沉积在滤纸上，由于抽取的气样数量（容积）恒定，故滤纸被染黑的程度（简称黑度）能够反映气样中所含碳烟的浓度；
冯布兰德烟度计：是一种滤纸式烟度计，不同的是，冯布兰德烟度计采用带状滤纸，通过相应的滤纸传送装置，可以实现碳烟的连续测量，通过调节滤纸的传送速度和取样喷嘴的尺寸，可以调整烟度计的灵敏度，分度是以洁白滤纸为0，全黑滤纸为100；
4. 微粒成分和粒度分析方法有哪些
微粒成分：热解质量分析法，真空挥发法，索氏萃取法；
微粒粒度：串联冲击器，扩散分选器，电淌度分析仪，光子相关粒谱仪；
第十一章振动和噪声的测量
名词：振动烈度、当量振动烈度、声场、声压、声压级、声功率、频程、频谱图、响度级、频程声压级
简答：
1. 振动测量的基本工作原理 t
x y y y km
c m k kx ky y c y
m ωωω?ω?ωsin 22,202000=++===++ 2. 内燃机振动产生的原因与分类
原因：
如在气缸内反复的压缩、膨胀，所产生的以燃烧周期为基础的多谐波复杂激振力； 曲柄连杆机构由于不平衡质量的存在，所产生的不平衡惯性力和惯性力矩，引起以内燃机转速为基础的谐波振动；
配气机构、喷油系统引起的振动和冲击，各摩擦副之间的间隙，在运动过程中产生的冲击以及配套中负荷不均匀所引起的振动；
分类：
内燃机整体的刚体振动：内燃机有沿Z、Y、Z三个方向的振动和绕三个轴的回转振动，共六个自由度的振动系统；
曲轴系的扭振：内燃机气缸内燃气压力和曲柄连杆机构运动件惯性力周期性变化形成的综合转矩，在经曲轴传给负载的过程中，会在曲轴与整个轴系中引起扭转振动；
曲轴的弯曲振动：内燃机周期变化的气体压力和惯性力，同样会造成曲轴的弯曲振动，从而引起曲轴的弯曲疲劳损坏；
其他振动：其他振动主要指配气机构振动、活塞和缸套间的敲击引起的振动等。此外，还有内燃机附件及附件支座的振动等；
3.了解典型测振仪的工作原理与特点
电磁式测振仪，电感式测振仪，电容式测振仪，压电式测振仪
淮海工学院 13 --- 14学年第2学期热工基础(二)试卷（A 闭卷） 1.[ ]把热量转化为功的媒介称为------- A功源B热源C质源D工质 2.[ ]闭口系统是指-----的系统 A 与外界没有物质交换 B 与外界没有热量交换 C 与外界既没有物质交换也没有热量交换 D 与外界没有功的交换 3.[ ]若热力系统内部各处的压力，温度都相同，则工质处于------状态A平衡 B 均衡C稳定 D 恒定 4. [ ] 比容与------互为倒数 A 质量 B 压力 C 体积 D 密度 5.[ ]热量-----状态参数，压力------状态参数 A 是/不是 B 不是/是 C 是/是 D 不是/不是 6.[ ] 工质经过一个循环，又回到初态，其熵----- A 增加 B 减少 C 不变 D 变化不定 7.[ ] 热力学第一定律阐述了能量转换的------ A 方向 B 速度 C 限度 D 数量关系 8. [ ] 热力学第二定律指出--- A 能量只能转换不能增加或消灭 B 能量只能增加或转换不能消灭 C 能量在转换中是有方向性的 D 能量在转换中是无方向性的 9.[ ]要确定饱和湿蒸汽的参数，除了知道其温度外，还必须知道其——。 A 压力B过热度 C 干度 D 不再需要 10.[ ] 在缩放形喷管的最小截面处，马赫数为---- A 大于1 B 等于1 C 小于1 D 等于0 二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题1分，共10分） 1、( ) 经过一个可逆过程，工质不会恢复到原来状态。 2、( ) 在压容图上，准静态过程和非准静态过程都可以用一条连续曲线表示。 3、( ) 卡诺循环的热效率仅与高温热源的温度有关。 4、( ) 理想气体在绝热过程中，技术功是膨胀功的k倍 5、( )当喷管流道截面积从大变小又从小变大时，气体的流速减小。 6、( )喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，流量也不相同。 7、( )未饱和湿空气中水蒸汽的分压力小于其温度所对应的饱和压力 8、( )饱和湿空气的干球温度大于湿球温度，等于露点温度。 9、( ) 在水蒸气的h-s图上，湿蒸汽的定压线是倾斜的直线，它也是等温线。 10、( )湿空气的绝热加湿过程可近似看作焓值不变的过程。 三、简答题（20分） 1.（5分）如果容器中气体的压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变，对吗？简述理由 2. （5分）分别在下图中画出气体经压缩、升温、放热的过程，终态在哪个区域？
2、离散信号的频谱是_连续_（连续/离散）信号。 5、如果一个信号的最高频率为60Hz ，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于_120_Hz 。 7、调幅是指一个高频的正（余）弦信号与被测信号_相乘__，使高频信号的幅值随被测信号的_频率变化_而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的_相乘__ 。 9、绘制周期信号)(t x 的单边频谱图，依据的数学表达式是_傅氏三角级数中的各项系数_， 而双边频谱图的依据数学表达式是_傅氏复指数级数中的各项系数。 11、单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分：dt t t t f )()(0-? ∞ ∞ -δ= _ f （t0）_。这性质称为_积分筛选特性（抽样特性、筛选特性）。 12、某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号 )(t y 的频率为=ω__ _1/2__，幅值=y __ =φ_ 0 45-__。 频率保持特性， 13、满足测试装置不失真测试的频域条件是_幅频特性为一常数和_相频特性与频率成线性 关系_。 14、根据载波受调制的参数不同，调制可分为_调幅_、__ 调频_、_调相 _。 15、常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 的定义为_ 幅频特性曲线降为最大值的1 倍 时对应的频率为截止频率_，其带宽B ＝ __21c c f f -___，若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为_212c c f f =_。 16、若某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ，则该信号的均方值为2 x ψ=_A ，均方根值为 x rms 17、RC 低通滤波器中RC 值愈_大_，则上截止频率愈低。 18、从时域看，系统的输出是其输入与该系统__脉冲响应函数__的卷积。 20、当被测信号不随时间而变化或相对观察时间而言其变化是极其缓慢的，此时的测试称为_静态测试 。 21、测试信号随时间而变化的测试称为__动态测试_____。
第一章 信号及其描述 （一）填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。这些物理量就 是 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点：离散的 ，谐波型 ， 收敛性 。 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和 准周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ，方差2 x σ；。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 偶 对称，虚频谱（相频谱）总是 奇 对称。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（ v ） 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ v ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ x ） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（ x ） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（ v ） （三）简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ，均方值2 x ψ，和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω 1/2 ，幅值=y √2/2 ，相位=φ -45 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 2 2 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。123 3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 傅里叶级数展开式 、 和 傅里叶变换 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 延时 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 6、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 （二）选择题 1、 4 不属于测试系统的静特性。 （1）灵敏度 （2）线性度 （3）回程误差 （4）阻尼系数 2、 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 3 响应的卷积。 （1）正弦 （2）阶跃 （3）脉冲 （4）斜坡 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性为 2 。 （1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 4 。 （1）存在，但<5％ （2）存在，但<1 （3）在时间常数很小时存在 （4）不存在 5、 忽略质量的单自由度振动系统是 2 系统。 （1）零阶 （2）一阶 （3）二阶 （4）高阶
《大学物理学》热力学基础 一、选择题 13-1．如图所示，bca 为理想气体的绝热过程，b 1a 和b 2a 是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是 ( ) （A ）b 1a 过程放热、作负功，b 2a 过程放热、作负功； （B ）b 1a 过程吸热、作负功，b 2a 过程放热、作负功； （C ）b 1a 过程吸热、作正功，b 2a 过程吸热、作负功； （D ）b 1a 过程放热、作正功，b 2a 过程吸热、作正功。 【提示：体积压缩，气体作负功；三个过程中a 和b 两点之间的内能变化相同，bca 线是绝热过程，既不吸热也不放热，b 1a 过程作的负功比b 2a 过程作的负功多，由Q W E =+?知b 2a 过程放热，b 1a 过程吸热】 13-2．如图，一定量的理想气体，由平衡态A 变到平衡态B ，且他们的压强相等，即A B P P =。问在状态A 和状态B 之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然 ( ) （A ）对外作正功；（B ）内能增加； （C ）从外界吸热；（D ）向外界放热。 【提示：由于A B T T <，必有A B E E <；而功、热量是 过程量，与过程有关】 13-3．两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氦气(均视为刚性理想气体)，开始时它们的压强和温度都相同，现将3 J 的热量传给氦气，使之升高到一定的温度，若氢气也升高到同样的温度，则应向氢气传递热量为 ( ) （A ）6J ； （B ）3J ； （C ）5J ； （D ）10J 。 【提示：等体过程不做功，有Q E =?，而2 mol M i E R T M ?= ?，所以需传5J 】 13-4．有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的是（ ） A （） C （） B （） D （）
北京工业大学２００7—2００8学年第二学期 测量技术基础试卷(开卷) 班级学号姓名成绩 一、填空题（２5分，每空1分) 1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。 2．满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。３．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。 4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。 5.当测量较小应变值时,应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度,且能改善或消除非线性。7．电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作,可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。
8.在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为 调制波 ,载送低频信号的高频振荡信号称为 载波 ,将经过调制过程所得的高频振荡波称为 已调制波 。 9．已知()t t x ωsin 12=,()t δ为单位脉冲函数,则积分()?∞ +∞-?? ? ?? -?dt t t x ωδ2π= 12 。 １０.已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20,若测得感应电动势的频率为3０0Hz ，则被测轴的转速为 900ｒ/min 。 1１. RC 低通滤波器中的ＲＣ值越大,则其上限截止频率越 小 。 1２． 频率混叠是由于 采样频率过低 引起的，泄漏则是由于 信号截断 所引起的。 二、选择题(１5分,每题1.5分) 1．离散、周期的时域信号频谱的特点是( C ）的。 A 非周期、离散? B 非周期、连续 C 、周期、离散 D 周期、连续 2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是( C )。 Ａ 电阻传感器? B 电感传感器 C 光电传感器 D 电容传感器 3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（ Ｂ )材料制成。 A 金属 Ｂ 导磁 C 塑料 Ｄ 导电 4.测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为（ D )。 A 精度 B 灵敏度 C 精密度 Ｄ 分辨力 ５.数字信号的特征是( B ）。 A 时间上离散，幅值上连续 B 时间、幅值上都离散 C 时间上连续,幅值上量化 ? D 时间、幅值上都连续
热力测试技术基础习题 第二章测量的基本概念 名词：测量、直接测量、间接测量、等精度测量，误差、误差分类（绝对误差和相对误差）、系统误差、随机误差、标准误差，残差、有效数字、极限误差。 简答： 1.简述测量的分类，直接测量方法的分类（直读、差值、零位、替代） 测量方法分为直接测量法、间接测量法、组合测量法； 直接测量法分为直读法、差值法、零位法、替代法； 2.误差按表示方法、按性质和按产生原因分类与含义 按误差的表示方法分为绝对误差、相对误差； 按误差的性质分为系统误差、随机误差、过失误差； 3.理解精密度、准确度、精确度三者的关系 精密度高的准确度不一定高； 准确度高的精密度不一定高； 但精度高的，精密度和准确度都高； 4.系统误差的特点和来源 系统误差的特点：测量条件中所引起的误差，是由于某些出现规律及影响程度都可以确定的因素引起。判断：正确的测量结果中不应包含系统误差（X）系统误差的来源：仪器误差，环境误差，测量者误差，测量方法误差 5.随机误差分布规律与四个特点 随机误差分布规律：正态分布 随机误差四个特点：单峰、有界、对称、相互补偿 计算：有限测量次数中的随机误差计算（间接、直接） 第三章测试仪表基本知识 名词：测试仪表、仪表精度、灵敏度、灵敏度阻滞、时滞，传递函数，动态误差 简答： 1.测试仪表的组成和功能 测试仪表的组成：传感器、传输元件和处理元件、显示器； 测试仪表的功能：变换功能、传输功能、显示功能； 2.仪器传感器满足的三个条件是什么 随被测参数的变化而发生相应的内部变化（即输出信号）； 只能随被测参数变化而发出信号或其输出为被测信号的函数； 变换器输出信号与被测参数这间必须是单值的函数关系； 3.仪表精度定级与选用原则，并举例说明 数字小，相对误差小，精度高；数字大，相对误差大，精度低； 仪表精度等级规定了在满量程使用条件下，最大误差不得超过的数值； 定级原则取上限（精度低的）；选用原则取下限（精度高的）； 4.测量精度与仪表精度的区别，举例说明 测量精度： 仪表精度：
第2章 《热力学第一定律》练习题 一、思考题 1. 理想气体的绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式V W C T =?计算，那两种过程所做的功是否一样 2. 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：(1)氢气在氧气中燃烧，(2)爆鸣反应， (3)氢氧热爆炸，(4)氢氧燃料电池。在所有反应过程中，保持反应方程式的始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同 3. 在298 K ， kPa 压力下，一杯水蒸发为同温、同压的气是一个不可逆过程，试将它设计成可逆过程。 二、填空题 1. 封闭系统由某一始态出发，经历一循环过程，此过程的_____U ?=；_____H ?=；Q 与W 的关系是______________________，但Q 与W 的数值________________________，因为_________________________。 2. 状态函数在数学上的主要特征是________________________________。 3. 系统的宏观性质可分为___________________________________，凡与系统物质的量成正比的物理量均称为___________________________。 4. 在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功_________e W =。 5. 某化学反应：A(l) + (g) → C(g)在500K 恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热10kJ ，若反应在同样温度恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热_____________________。 6. 已知水在100℃的摩尔蒸发焓40.668ap m H ν?=kJ·mol -1，1mol 水蒸气在100℃、条件下凝结为液体水，此过程的_______Q =；_____W =；_____U ?=；_____H ?=。 7. 一定量单原子理想气体经历某过程的()20pV ?=kJ ，则此过程的_____U ?=；_____H ?=。 8. 一定量理想气体，恒压下体积工随温度的变化率____________e p W T δ?? = ????。 9. 封闭系统过程的H U ?=?的条件：(1) 对于理想气体单纯pVT 变化过程，其条件是_____________________； (2)对于有理想气体参加的化学反应，其条件是______________________________________。 10. 压力恒定为100kPa 下的一定量单原子理想气体，其_____________p H V ???= ????kPa 。 11. 体积恒定为2dm 3的一定量双原子理想气体，其_______________V U p ???= ????m 3 。
------单选 使用最小二乘法时,偏差的平方和最小意味着拟合直线与整个实验数据（）收藏 A. 偏离度大 B. 偏离度最小 C. 不相关 D. 以上3个都不对 回答错误!正确答案： B 相敏检波的特点是( ) 收藏 A. 能够知道被测信号的幅值和极性 B. 不知道被测信号的幅值,能够知道被测信号的极性 C. 能够知道被测信号的幅值,不知道被测信号的极性 D. 以上都不正确 回答错误!正确答案： A 单边谱的幅值谱图高度为双边谱的（）倍。 收藏 A. 1倍 B. 3倍 C. 2倍 D. 4倍 回答错误!正确答案： C 时域信号的时移,则其频谱变化为（）。 收藏 A. 压缩 B. 扩展 C. 不变 D. 相移
一选频装置,其幅频特性在f1~f2区间急剧衰减（f2>f1）,在0～f1和f2～∞之间近于平直,这是（）滤波器 收藏 A. 带通 B. 带阻 C. 高通 D. 低通 回答错误!正确答案： B 周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的（）倍。 收藏 A. 奇数 B. 偶数 C. 复数 D. 整数 回答错误!正确答案： D 在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是( )传感器。 收藏 A. 电阻式 B. 电涡流式 C. 电容式 D. 压电式 回答错误!正确答案： B 差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的( )倍。 收藏 A. 3 B. 2 C. 1 D. 2.5 回答错误!正确答案： B
收藏 A. 反比 B. 平方 C. 非线性 D. 线性 回答错误!正确答案： D 各态历经随机过程必须是（）。 收藏 A. 连续的 B. 平稳随机过程 C. 非周期的 D. 周期的 回答错误!正确答案： B 下列对负载效应的表达错误的是（） 收藏 A. 测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数 B. 测量环节作为被测量环节的负载,接到测试系统时,连接点的状态将发生改变 C. 负载效应指,测量环节与被测量环节相连时对测量结果的影响 D. 测量环节作为被测量环节的负载,整个测试系统传输特性将发生变化 回答错误!正确答案： A 压电传感器采用并联接法时,两晶片负极集中在( )上 收藏 A. 上极板 B. 下极板 C. 中间极板 D. 侧极板 回答错误!正确答案： C 一阶测试系统、二阶测试系统的瞬态响应之间最重要的差别是（）
一、填空 1.仪表的灵敏度越高则（ C ） A.测量精确度越高 B.测量精确度越低 C.测量精确度越不能确定 D.仪表的线性度越好 2.造成测压仪表静态变差的因素是（ B ） A.弹性模量 B.弹性迟滞 C.材料的泊松比 D.温度特性 3.请指出下列误差属于系统误差的是（ C ） A.测量系统突发故障造成的误差 B.读书错误造成的误差 C.电子电位差计滑线电阻的磨损造成的误差 D.仪表内部存在摩擦和间隙等不规则变化造成的误差 4.用光学温度计测量物体温度，其示值（ B ） A.不受测量距离的影响 B.是被测物体的亮度温度 C.不受被测物体表面光谱发射率的影响 D.不受反射光影响 5.仪表的灵敏度越高则（ C ） A.测量精度越高 B.测量精度越低 C.测量精度不确定 D.仪表的线性度越好 6.表征仪表读书精密性的指标是（ C ） A.灵敏度 B.线性度 C.分辨率 D.准确度 7.用金属材料测温热电阻下列说法正确的是（ D ） A.金属材料的密度盐碱对测温越有利 B.金属材料的强度越高对测温越有利 C.金属合金材料掺杂越均匀对测温越有利 D.金属纯度越高对测温越有利 8.热电阻测温采用“三线制”接法其目的在于（ C ） A.使回路电阻为定值 B.获得线性刻度 C.消除连接导线电阻造成附加误差 D.使工作电流为定值 9.标准节流件的直径比β越小，则（ D ）
A.流量测量越准确 B.流量的压力损失越小 C.要求水平直管段越长 D.流量的压力损失越小 10.涡流流量输出______信号 ( B ) A.模拟 B.数字 C.电流 D.电压 11. 将被测压差差换成电信号的设备是（ C ） A.平衡容器 B.脉冲管路 C.压差变送器 D.显示器 12.过失误差处理方法通常为（ B ） A.示值修正法 B.直接别除法 C.参数校正法 D.不处理 13.欲用多根热电偶测量某房间内平均温度，一般采用什么的热电偶布置方式（ A ） A.并联 B.反接 C.串联 D.以上都不对 14.下列关于热电偶均质导体定律下列说法错误的（ D ） A.热电极必须采用均质材料 B.只能用两种不同材料的均质导体构成热电偶 C.热电势与热电极温度分布无关 D.热电势与热电极的截面积有关 15.热力学温度的符号是 B A．K B．T C．t D.℃ 16．准确度最高的热电偶是 ( A ) A．S型 B．K型 C．J型 D.E型 17．现有以下几种测温装置，在测汽轮机轴瓦温度时，最好选用（ C ） A镍铬一镍硅热电偶 B.充气压力式温度计 C．铂热电阻 D.铜—铜镍热电偶 一铂热电偶，设其E(300℃，500℃)为X，E (500℃，250℃)为) 18．有一铂铑 10 Y , E (250℃，0℃)为z，则 ( C ) A．X=Y=z B．X=Y≠z C. X≠Y≠z D.X≠Y=z 19．被测量为脉动压力时，所选压力表的量程应为被测量值的 ( C ) A．1.5倍 B．1倍 C. 2倍 D.2.5倍
高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题(6) 一、选择题 1．如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2 mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为V a、V b，温度分别为T a、T b。下列说法正确的是 A．V a＞V b， T a＞T b B．V a＞V b， T a＜T b C．V a＜V b， T a＜T b D．V a＜V b， T a＞T b 2．下列说法正确的是（） A．决定封闭理想气体压强大小的是，分子密集程度和分子的平均动能 B．决定理想气体压强的是，分子平均动能和分子种类 C．质量相同的0C?的水和0C?的冰具有相同的内能 D．一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程，内能一定减少 3．如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（） A．气缸内大量分子的平均动能增大 B．气体的内能增大 C．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多 D．气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大 4．快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示。假设袋内气体与外界没有热交换，当充气袋四周被挤压时，袋内气体 A．对外界做负功，内能增大 B．对外界做负功，内能减小 C．对外界做正功，内能增大 D．对外界做正功，内能减小 5．根据学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是()
A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体 C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来 6．若通过控制外界条件，使图甲装置中气体的状态发生变化．变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示，图中AB线段平行于T轴，BC线段延长线通过坐标原点，CA线段平行于p轴．由图线可知 A．A→B过程中外界对气体做功 B．B→C过程中气体对外界做功 C．C→A过程中气体内能增大 D．A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功 7．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度变化如图所示，则此过程() A．气体的密度减小 B．外界对气体做功 C．气体从外界吸收了热量 D．气体分子的平均动能增大 8．如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )
复习总结 一、概念题 1.测试过程中，若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢，称这种测试称为静态测试。 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快，这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类，电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类，电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能，可采取以下技术措施：差动技术、平均技术以及补偿 与修正技术。 6.传感器的定度曲线（或标定曲线）与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时，输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统，当其时间常数（或τ）越小，其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中，激波管的作用是一种动态标定设备，能产生阶跃压力信号输出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积（或长×宽）和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形，影响电阻应变片电阻变化的因素有：应变片的灵敏度和 初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。（因为：△R=KεR，K 为灵敏度，R为应变片初始阻值，ε被测构件的应变量） 12.将电阻丝绕成应变片后，由于存在横向效应，其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥接法可以得到最大 灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为：桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理，变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单，根据其工作原理，不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以 及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中，若采用交流桥路为变换电路，常出现零点残余电压现象，该现 象使传感器灵敏度下降，灵敏阈值增大，非线性误差增大。 18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化，两个次级 线圈要求反向串接。 19.电容传感器的转换电路包括：交流电桥、变压器电桥、调频电路、运算放大器电路。 20.压电式传感器是一种可逆型传感器，即可将机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。 21.压电传感器中压电晶片的等效电路，可以看作是一个电荷源与一个电容器的并联。 22.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大器。其中若传感器输出接电荷放大器，则其输 出基本不受连接电缆长度的影响。 23.压电式传感器的测量电路中，前置放大器的作用是阻抗变换和信号放大。 24.目前，用压电陶瓷制作的力传感器一般不能用于测量静态力，而只能用来测量动态力。 25.热电偶热电动势的形成是由于接触电动势和温差电动势共同作用的结果。 26.若组成热电偶的两导体材料相同，当参比端温度为20℃、工作端温度为100℃时，则其
测试技术基础 一、判断题: 1.传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。（） 2.当输入信号)(t x一定时，系统的输出)(t H，而与该系统的物理模型 y将完全取决于传递函数) (s 无关。（） 3. 所有非周期信号都是能量信号。（） 4.所有周期信号都是功率信号。（） 5. 所有随机信号都是非周期信号。（） 6.非周期信号的频谱都是连续的。（） 7.非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（） 8.模拟信号的幅值一定是连续的。（） 9.瞬态信号是能量有限信号。（） 10.瞬态信号是时间轴上的零平均功率信号。（） 11.直流信号被截断后的频谱是连续的。（） 12.信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（） 13.各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（） 14.直流信号具有无限的频谱。（） 15.幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。（） 16.频响函数反映了系统响应的稳态过程。（） 17.频响函数反映了系统响应的稳态过程。（） 18.传递函数不仅反映了系统的稳态过程，还反映了系统响应的过渡过程。（） 19.若x(t)是限带信号，在被截断后必成为无限带宽的函数。( ) 20.一阶系统中常用时间常数τ作为响应上升时间。（） 21.稳态响应法不能用于一阶系统的动态特性测试。（） 22.测试系统的灵敏度越高测量性能越好。（） 23.若传感器的灵敏度为常数，则表明该传感器的输出、输入关系为线性关系。（） 24.金属电阻应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的尺寸变化产生的。（） 25.在数字信号处理过程中，量化误差大小与A/D转换器的位数无关。（） 26.变间歇式差动变压器是一种电容式传感器。（） 27.涡流传感器分为高频透射式和低频反射式两种类型。（） 28.涡流式传感器属于能量控制型传感器（） 29.涡流传感器属于有源传感器。（） 30.压电加速度计的灵敏度越高，其工作频率越宽。（） 31.压电传感器要求后接的负载必须有高输入阻抗。（） 32.磁电式速度拾振器的上限工作频率取决于其固有频率。（） 33.为使四臂交流电桥平衡，若两相邻臂接入二电阻，另外两相邻臂应接入性质相同的阻抗元件。（） 34.半桥联接中要求两个桥臂阻值变化大小相等，极性相反。（） 35.使用电阻应变时，在半桥双臂各并联一片电阻应变片,可以提高灵敏度，这种做法正确。（） 36.在直流电桥中，只要满足任意两相邻桥臂的阻值之乘积等于另外两相邻桥臂阻值的乘积，则电桥一定处于平衡。( ) 37.平衡纯电阻交流电桥须同时调整电阻平衡与电容平衡。（） 38.若电阻应变片的输入信号为正弦波，则以该应变片为工作臂的交流测量用桥的输出是调幅波。
第9章热力学基础 一、选择题 1. 对于准静态过程和可逆过程, 有以下说法．其中正确的是 [ ] (A) 准静态过程一定是可逆过程 (B) 可逆过程一定是准静态过程 (C) 二者都是理想化的过程 (D) 二者实质上是热力学中的同一个概念 2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 : (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高 (D) 以上说法都不对 3. 有关热量, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 热是一种物质 (B) 热能是物质系统的状态参量 (C) 热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D) 热传递是改变物质系统内能的一种形式 " 4. 关于功的下列各说法中, 错误的是 [ ] (A) 功是能量变化的一种量度 (B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量 (C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外作的功也不一样 (D) 系统具有的能量等于系统对外作的功 5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 6. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式 ` [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程
(C) 等体过程 (D) 绝热过程 7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程 8. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式 V p p V M R T d d d += μ 表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程 ￥ 9. 热力学第一定律表明: [ ] (A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 10. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E d A ．在以下过程中, 这三者同时为正的过程是 [ ] (A) 等温膨胀 (B) 等容膨胀 ￥ (C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀 11. 对理想气体的等压压缩过程，下列表述正确的是 [ ] (A) d A ＞0, d E ＞0, d Q ＞0 (B) d A ＜0, d E ＜0, d Q ＜0 (C) d A ＜0, d E ＞0, d Q ＜0 (D) d A = 0, d E = 0, d Q = 0 12. 功的计算式A p V V = ?d 适用于 [ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程 13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2 ,(V p ． 一次是等温压缩到 2V , 外界作功A ；另一次为绝热压缩到2 V , 外界作功W ．比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A ＞W (B) A = W (C) A ＜W (D) 条件不够，不能比较
１ ‘一、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分。请将答案填写 在下表中，正确的画“○” ，错误的打“×” ） 1 .二阶装置的固有频率ωn 表征装置惯性的大小，其值将直接影响其响应速度的快慢。 2. 可以明确的用数学关系式描述的信号称为确定性信号。 3. 一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000HZ 的正弦信号，则必然导致输出波形失真。 4. 有限个周期信号必形成新的周期信号。 5. 确定了幅值和频率就可以确定一个谐波信号。 6.变极距型电容或电感传感器，只要满足δ0》△δ的条件，则灵敏度均可视为常数。 7. 在热电偶中接入另一个等温的导体，其热电势不变。 8.用差动变压器式电感器作位移测量时，根据其输出电压的正负极性就能直接辨别出被测位移的方向。 9.压电片并联时，传感器的电容量大，输出电荷小。 10.物性型传感器是利用敏感器件材料本身物理性质的变化来实现信号检测的。 二、选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分。请将答案填写在下表中） 1.测试装置能感知的输入变化量越小，表示测试装置的_______。 A ．线性度越好 B ．迟滞越小 C ．重复性越好 D ．分辨力越高 2.用常系数微分方程描述的系统为 ________ 系统。 A 相似 B 物理 C 力学 D 线性 3.无论二阶装置的阻尼比ζ如何变化，当它所受的激振力频率等于装置固有频率 时，该装置的输出与激振力之间的相位差必为 A.0? B.90? C.180? D.090??~之间反复变化的值 4．δ(t)函数的频谱是______ A 有限离散频谱 B 有限连续频谱 C 无限离散频谱 D 无限连续频谱 5. 若测试系统由两个环节并联而成，且两环节的传递函数分别为H 1(S) 和 H 2(S)，则该系统的总传递函数为________。 A.H 1(s)+H 2(s) B. H 1(s)H 2(s) C. H 1(s)–H 2(s) D. H 1(s)/H 2(s) 6.灵敏度始终为常数的传感器是_________。 A.电容式传感器 B.电感式传感器 C.电阻应变片 D.热敏电阻 7.在光电作用下，使物体的内部产生定向电动势的现象称_________效应。 A ． 内光电 B 外光电 C 热 电 D 阻挡层光电 8. 若热电偶的两电极材料相同，且两结点温度不同，则热电偶 为零。 A 仅有接触电势 B 总的热电势为零 C 仅有单一导体的温差电势 D 接触电势和温差电势均不为零 9.描述非周期信号的数学工具是______。 A .相关系数 B .傅立叶级数 C .拉氏变换 D .傅立叶变换 10.将信号在时域进行时移，则在频域中信号将会___ ___。 A ．不变 B ．扩散 C ．压缩 D ．仅有相移 11.欲进行旋转齿轮的转速测量，宜选用________传感器。 A .压电式 B .磁电式 C .电阻式 D .热电式 12.半导体应变片具有________等优点。 A.灵敏度高 B.温度稳定性好 C.可靠性高 D.接口电路复杂 1.测试装置能感知的输入变化量越小，表示测试装置的_______。 A ．线性度越好 B ．迟滞越小 C ．重复性越好 D ．分辨力越高 4.非线性度是描述标定曲线 的程度。 A .接近真值 B .偏离拟合直线 C .正反行程不重合 D .重复性
XX大学200X——200X学年第一学期 《传感器与测试技术》期末考试试卷 1．测试技术的基本任务是。 2．从时域看，系统的输出是其输入与该系统的卷积。 3．信号的时域描述，以为独立变量；而信号的频域描述，以为独立变量。4．如果一个信号的最高频率为50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于Hz。 5．在桥式测量电路中，根据其的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。6．金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用变化引起的电阻变化。 7．压电式传感器是利用某些物质的而工作的。 8．带通滤波器的上下限截止频率为fc2、fc1，其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程则fc2 = fc1。 9．属于能量控制型的传感器有、等。 10根据载波受调制的参数不同，调制可分为、、。 11相关滤波的工作原理是。 12 测试装置的动态特性可以用函数、函数和 函数进行数学描述。 二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上，每题1分，共10分） 1．不能用确定的数学公式表达的信号是信号。 A 复杂周期 B 非周期 C 瞬态 D 随机 2．平稳随机过程必须。 A 连续B统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均 3．一阶系统的动态特性参数是。 A 固有频率 B 阻尼比 C 时间常数 D 灵敏度 4．系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为。 A 回程误差 B 绝对误差 C 相对误差 D 非线性误差 5．电阻应变片的输入为。 A 力 B 应变 C 速度 D 加速度 6．用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。 A 传递函数 B 互相关函数 C 互谱密度函数 D 相干函数 7．为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用放大器。 A 电压 B 电荷 C 微分 D 积分 8．在测量位移的传感器中，符合非接触测量而且不受油污等介质影响的是传感器。 A 电容式 B 压电式 C 电阻式 D 电涡流式 9．信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带，也可达到分析的目的。 A 重放速度放快 B 重放速度放慢 C 重放速度不变 D 多放几次 10. 一阶系统的阶跃响应中，超调量。 A 存在，但<5％ B 存在，但<1 C 在时间常数很小时存在 D 不存在 三、判断题（用√或×表示，在正确的题目对应的括号里填√，反之填×，每题1分，共10分） 1．（）非周期信号的频谱是连续的。 2．（）传递函数相同的各种装置，其动态特性均相同。
06章 一、填空题 1、热力学第二定律的微观实质可以理解为：在孤立系统内部所发生的不可逆过程，总是沿着熵 的方向进行。 2、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了_____________的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了__________的过程是不可逆的。 3．一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，外界对系统做功240J ，气体向外界放热620J ，则气体的内能 (填增加或减少)，E 2—E 1= J 。 4．一定量的理想气体在等温膨胀过程中，内能 ，吸收的热量全部用于 。 5．一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，对外做功120J ，气体的内能增量为280J ，则气体从外界吸收热量为 J 。 6、在孤立系统内部所发生的过程，总是由热力学概率 的宏观状态向热力学概率 的宏观状态进行。 7、一定量的单原子分子理想气体在等温过程中,外界对它作功为200J.则该过程中需吸热_______J 。 8、一定量的气体由热源吸收热量526610J ??,内能增加5 41810J ??,则气体对外作 功______J 。 9、工作在7℃和27℃之间的卡诺致冷机的致冷系数为 ，工作 在7℃和27℃之间的卡诺热机的循环效率为 。 10、2mol 单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从200K 上升到500K,则气体吸收的热量为_____J 。 11、气体经历如图1所示的一个循环过程，在这个循环中， 外界传给气体的净热量是 J 。 12、一热机由温度为727℃的高温热源吸热，向温度为 527℃的低温热源放热。若热机可看作卡诺热机，且每一 循环吸热2000J,则此热机每一循环作功 J 。 13、1mol 的单原子分子理想气体，在1atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃，则气体的
一. 判断题(本题共10分，对则打“√”，不对则打“×”) 1．任意两个变量x 和y 之间的真实关系均可用一元线性回归方程来描述。（ ） 2．相关函数和相关系数一样都可以用它们数值的大小来衡量两函数的相关程度。( ) 3．对多次测量的数据取算数平均值，就可以减少随机误差的影响。（ ） 4．对一个具有有限频谱（0~fc ）的连续信号采样，若满足 2fcTs ≥1,采样后得到的输出信号能 恢复为原来的信号。（ ）[Ts 为采样频率] 5．设某周期信号x(t)之单位为μ，则其均方根谱之单位为μ2 ，其功率谱之单位为μ。（ ） 6．测量系统的固有频率越高，其灵敏度也越高。（ ） 7．A/D 转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。（ ） 8．接触式测温是基于热平衡原理进行的，非接触式测温是基于热辐射原理进行的（ ） 9．同一材料构成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。（ ） 10．只要信号一经截断，就不可避免地引起混叠。（ ） 二．选择题（共20分，每题2分） 1．压电加速度测量系统的工作频率下限取决于（ ） a. 加速度力学系统的频率特性； b. 压电晶体的电路特性； c. 测量电路的时间常数 2．把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是（ ） a. 记录时间太长； b. 采样间隔太宽； c .记录时间太短； d. 采样间隔太窄 3．要测量x(t)=50Sin40πt+10Sin2000πt 的振动位移信号，为了尽量减少失真，应采用（ ） 的惯性加速度计。 a.f n =15Hz 、β=0.707; b. f n =1000Hz 、β=0.707 ; c. f n =50Hz 、β=0.04 ; d. f n =1000Hz 、β=0.04 4. 自相关函数是一个（ ）函数 a.奇函数； b.偶函数； c.非奇非偶函数； d. 三角函数 5．在光作用下，使物体的内部产生定向电动势的现象，称（ ）效应。 a.内光电； b.外光电； c.热电； d.阻挡层光电 6．（ ）传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的。 a.差动变压器式； b.变间隙电容式； c.变阻器式； d. 电压式 7．半导体热敏电阻的电阻温度系数α可用下式（ ）表示（已知半导体热敏电阻与温度系数关系可用T B Ae R =描述） a.α=dT R dR ；b. α=2T B ；c. α=2T A ；d. α= 00111ln ln T T R R --(R 1,R 0分别是温度T 1,T 0时的电阻值) 8．如果一信号的自相关函数R x (τ)是一定周期性不衰减，则说明该信号（ ） a.均值不为0； b.含周期分量； c.是各态历经的 ； d.是各态不历经的 9．用方程法求解回归直线时，误差最小的方法是（ ） a.图解法； b.最小二乘法； c.分值法； d.端点连线法 10．半导体电阻应变片在测量某一构件应变时，其电阻的相对变化主要是由（ ）引起。 a.半导体电阻率的变化； b.半导体几何尺寸的变化； c.贴片位置的温度变化； d.供桥电源的变化 三．测量系统基本知识题（70分） 1．磁电式速度传感器中，速度线圈采取上下两绕组相串联的目的是什么 ？磁头件与被测物体固紧时有何要求？（6分）