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《绪论》0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
答：我国的法定计量单位是以国际单位制(SI)为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1．基本单位根据国际单位制(SI)，七个基本量的单位分别是：长度——米(Metre)、质量——千克(Kilogram)、时间——秒(Second)、温度——开尔文(Kelvn)、电流——安培(Ampere)、发光强度——坎德拉(Candela)、物质的量——摩尔(Mol>。
它们的单位代号分别为：米(m))、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)。
国际单位制(SI)的基本单位的定义为：米(m)是光在真空中，在1／299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg)是质量单位，等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中，两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N，则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K)是热力学温度单位，等于水的三相点热力学温度的1／273．16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0．012kg碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时，基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540×1012Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1／683W／sr。
2．辅助单位在国际单位制中，平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位，而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用，又可以作为导出单位使用。
它们的定义如下：弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时，它们所夹的平面角的大小。
第一章1答：测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法，是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。
2答：测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。
传感器将被测物理量检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。
3答：在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等，都离不开测试技术。
测试技术应用涉及到航天、机械、电力、石化和海洋运输等每一个工程领域。
4答：例如：全自动洗衣机中用到如下传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度) 液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。
第二章1答：信号波形是指被测信号幅度随时间的变化历程。
2答：从信号描述上分为：确定性信号与非确定性信号；从信号的幅值和能量上分为：能量信号与功率信号；从分析域上分为：时域与频域；从连续性分为：连续时间信号与离散时间信号；从可实现性分为：物理可实现信号与物理不可实现信号。
3答：可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。
不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。
4答：在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号，能量不是有限值的信号称为功率信号。
5答：周期信号的自相关函数仍然是同频率的周期信号，但不保留原信号的相位信息。
6答：信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)。
时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况，除单频率分量的简谐波外，很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小。
信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。
7答：周期函数展开为傅立叶级数的物理意义: 把一个比较复杂的周期信号看成是许多不同频率的简谐信号的叠加。
精心整理第一章计量法律、法规、规章及计量基础知识第一节计量法律、法规及规章一、我国计量法规体系我过的计量法规体系分三个层次，由计量法律、计量法规、计量管理规章以及要强制执行的计量技术法规等构成。
计量法律:《中华人民共和国计量法》——全国人大常委会批准计量法规：《中华人民共和国计量法实施细则》、《水利电力部门电测、热工计量仪表和装置检1986年112323易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定。
属于强制检定的计量器具，未经检定或检定不合格的，不得投入使用。
电力部门与客户结算电费用的电能表、互感器、兆欧表属于强制检定计量器具。
4、量值传递与溯源量值传递，是通过对计量器具的检定和校准，将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具，以保证对被测对象所测得的量值的准确和一致的过程。
所谓量值溯源，又叫量值溯源性，是指通过具有规定不确定度的连续的比较链，使测量结果或标准的量值能够与规定的计量标准、通常是国家或国际计量基准，相联系起来的特性。
量值传递是从国家基准出发，按检定系统表和检定规程逐级检定，把量值自上而下传递到工作计量器具；而量值溯源则是从下到上追溯计量标准直到国家的和国际的基准。
两者在本质上都是确保量值准确、可靠、统一。
量值传递与溯源的示意图见图1-1。
512④检JJG如：JJG124-2005电压表、电流表、功率表及电阻表检定规程6、制造、修理计量器具《计量法》要求，凡制造以销售为目的计量器具，或者对社会开展经营性修理计量器具业务，必须取得《制造计量器具许可证》或者《修理计量器具许可证》。
取得《制造计量器具许可证》者生产的产品，应按规定在产品上注明标志符号，标志符号为“CMC"。
凡制造在全国范围内从未生产过的计量器具新产品，必须经过定型鉴定。
在全国范围内已经定型而本单位未生产过的计量新产品，应当进行样机试验。
凡未取得定型鉴定合格证书或样机试验合格证书的，不准生产。
计量的内容、分类和特点基本概念第五章 第一节 基本概念一、计量的内容、分类和特点(一)计量的内容自然界的一切现象或物质，都是通过一定的"量"来描述和体现的。
也就是说，"量是现象、物体或物质可定性区别与定量确定的一种属性"。
因此，要认识大千世界和造福人类，就必须对各种"量"进行分析和确认，既要区分量的性质，又要确定其量值。
计量正是达到这种目的的重要手段之一。
从广义上说，计量是对"量"的定性分析和定量确认的过程。
计量是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动。
计量学是关于测量的科学，它涵盖测量理论和实践的各个方面，而不论测量的不确定度如何，也不论测量是在哪个领域中进行的。
为了经济而有效地满足社会对测量的需要，应从法制、技术和管理等方面开展计量管理工作。
在相当长的历史时期内，计量的对象主要是物理量。
在历史上，计量被称为度量衡，即指长度、容积、质量的测量，所用的器具主要是尺、斗、秤。
随着科技、经济和社会的发展，计量的对象逐渐扩展到工程量、化学量、生理量，甚至心理量。
与此同时，计量的内容也在不断地扩展和充实，通常可概括为六个方面:(1)计量单位与单位制；(2)计量器具(或测量仪器)，包括实现或复现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具；(3)量值传递与溯源，包括检定、校准、测试、检验与检测；(4)物理常量、材料与物质特性的测定；(5)测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法；(6)计量管理，包括计量保证与计量监督等。
(二)计量的分类计量涉及社会的各个领域。
根据其作用与地位，计量可分为科学计量、工程计量和法制计量三类，分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面。
(1)科学计量是指基础性、探索性、先行性的计量科学研究，它通常采用最新的科技成果来准确定义和实现计量单位，并为最新的科技发展提供可靠的测量基础。
(2)工程计量，又称工业计量，是指各种工程、工业、企业中的实用计量。
《测试技术》课后习题答案解析解：（1）瞬变信号－指数衰减振荡信号，其频谱具有连续性和衰减性。
（2）准周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱仍具有离散性。
（3）周期信号，因为各简谐成分的频率比为无理数，其频谱具有离散性、谐波性和收敛性。
解：x(t)=sin2t f的有效值（均方根值）：2/1)4sin41(21)4sin41(21)4cos1(212sin1)(1000022=-=-=-===⎰⎰⎰TffTTtffTTdttfTdttfTdttxTxTTTTrmsππππππ解：周期三角波的时域数学描述如下：（1）傅里叶级数的三角函数展开：0 T0/2-T0/21x(t)t. ... ..⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(2222)(nTtxTttTAAtTtTAAtx21)21(2)(12/2/2/=-==⎰⎰-TTTdttTTdttxTa⎰⎰-==-2/002/2/0cos)21(4cos)(2TTTndttntTTdttntxTaωω⎪⎨⎧===Λ,5,3,142sin422222nnnnπππ，式中由于x(t)是偶函数，tnsinω是奇函数，则tntxsin)(ω也是奇函数，而奇函数在上下限对称区间上的积分等于0。
故=nb0。
因此，其三角函数展开式如下：其频谱如下图所示：（2）复指数展开式复指数与三角函数展开式之间的关系如下：Aϕ⎰-=2/2/0sin)(2TTndttntxTbω∑∞=+=122cos1421)(ntnntxωπ∑∞=++=122)2sin(1421ntnnπωπ(n=1, 3, 5, …）单边幅频谱单边相频谱)( 21=212121n 22000=-===+====nn n e n m n n n n n a barctg C R C I arctg a A b a C a A C φ0 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0虚频谱解：该三角形窗函数是一非周期函数，其时域数学描述如下：用傅里叶变换求频谱。
((测试技术))习 题 解 答 参 考 绪论0-2已知某测试系统传递函数()ss H5.011+=，当输入信号分别为t x t x ππ4sin ,sin 21==时，试分别求系统稳态输出，并比较它们幅值变化和相位变化。
解：221125.011)(f fj f j jf H πππ+-=⨯⨯+=2122)1(1)(f f H π+== )(arg )(f tg f π-=ΦHz f X 5.0:11=, 537.0)(1=f H , 52.57)(1-=Φf Hz f X 2:22=, 157.0)(2=f H , 96.80)(2-=Φf有：)52.57sin(537.0)(10 -=t t X π)96.804sin(157.0)(20 -=t t X π0-3、用时间常数为0.5的一阶装置进行测量，若被测参数按正弦规律变化，若要求装置指示值的幅值误差小于2%，问被测参数变化的最高频率是多少？如果被测参数的周期是2s 和5s ，问幅值误差是多少？ 解：一阶装置,有 11)(+=Ts s H212])2(1[1)(f T f H π+=今5.0=T ，有212])2(1[1)(f T f H π+=幅值误差小于2% , 应98.0)(>f H 求出Hz f 08.0<对被测信号：周期是2s,Hz f 5.01=,537.0)(1=f H ，幅值误差为46.3%周期是5s, Hz f 2.02=,847.0)(2=f H ，幅值误差为15.3%0-4 用一阶测量仪器测量100Hz 的正弦信号，如果要求振幅的测量误差小于5%，问仪器的时间常数T 的取值范围。
若用该仪器测50Hz 的正弦信号，相应的振幅误差和相位滞后是多少？ 解：一阶装置,仍有11)(+=Ts s H212])2(1[1)(f T f H π+=同一f ,T 越大,)(f H 越小.今f =100Hz, 测量误差小于5%，即95.0)(>f H ,求出41023.5-⨯<T 秒用该仪器测50Hz 的正弦信号,有9868.0)(=f H ,32.9)2(arg )(-=-=ΦTf tg f π即振幅误差是1.32%,相位滞后是32.9-0-5 试说明理想的不失真测试系统的要求是:()()02,ft f const f A πφ-==解：记不失真测试系统的输入为x(t),输出为y(t)不失真, 即输出)(t y 只可放大S 倍和延时0t 时刻, 即应对)()(0t t Sx t y -=该式左、右分别作傅氏变换，有:π20)()(jft e f SX f Y -=即: π20)()()(jft Se f X f Y f H -==故对不失真测试系统的要求是:()()02,ft f const f A πφ-==第一章1-3 有一金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R =120Ω，设工作时其应变为1200με，问ΔR 是多少？若将此应变片与2V 直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？ 解: 由P18,公式(1-6)可知， Ω=⨯⨯⨯===36.05.21012001206S R dR S R dRξξ 无应变 mA A R U t i 3.8103.8100222)(3=⨯=⨯==-有应变mA A R R U t i 8.5108.536.024022)(3=⨯=+=∆+=-1-4 应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径D=10cm ，材料弹性模量E=205×109N/m 2，用它称50吨重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏度系数S=2，R=120Ω，问电阻变化多少？解： 因为：A F E ==σσξ所以：ED N AEF ⨯⨯⨯⨯==2)2()(10100050πξ42922101.3)(10205)()21.0()(10100050-⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=m N m N π )(754.010*******.312044Ω=⨯=⨯⨯⨯==--S R dR ξ1-5 已知两极板电容传感器，其极板面积为A ，两极板间介质为空气，极板间距1mm ，当极距减少0.1mm 时，其电容变化量和传感器的灵敏度？若参数不变，将其改为差动结构，当极距变化0.1mm 时，求其电容变化量和传感器的灵敏度？并说明差动传感器为什么能提高灵敏度和减少线性误差。
