一检测技术的基础知识

第一章 检测技术的基本概念 考核知识点和考核要求：1、领会：测量的基本概念及测量方法，测量结果的数据统计及处理2、掌握：测量误差及分类，传感器及其基本特性3、熟练掌握：绝对误差和相对误差的计算，仪表的精度等级 第一节 测量的基本概念与方法 1）根据测量是否随时间变化：静态测量。

例如：激光干涉仪对建筑物的缓慢沉降做长期监测是静态测量 动态测量。

例如：光导纤维陀螺仪测量火箭飞行速度、方向是动态测量 2）根据测量的手段不同：直接测量：直接读取被测量的测量结果。

例如：磁电式仪表测量电流电压、离子敏MOS 场效应管晶体测量PH 值和甜度间接测量：对与被测量有确定函数关系的量进行直接测量，再代入函数关系式计算测量量。

例如：测量物体密度3）根据测量结果的显示方式：模拟式测量和数字式测量（其中：数字式测量比模拟式测量精度要高） 4）根据是否是在生产过程中或流水线上测量：在线测量。

例如：自动化机床边加工边测量，在实际中大多采用在线测量方式 离线测量5）根据测量的具体手段：偏位式测量：被测量作用于仪表内部的比较装置，使该比较装置产生偏移量，直接以仪表的偏移量表示被测量的测量方式（直接用偏移量的大小表示测量量）。

例如：弹簧秤测量物体质量，高斯计测量磁场强度。

特点：简单迅速但精度低。

易产生灵敏度漂移和零点漂移零位式测量：被测量与仪表内部的标准量比较，当系统达到平衡时，用已知标准量的值决定被测量的值（标准量的值为测量量的值）。

例如：天平测量物体质量，平衡式电桥测量电阻值。

特点：精度高但平衡复杂。

微差式测量：预先使被测量与测量装置内部的标准量取得平衡，当被测量有微小变化时，测量装置失去平衡，偏位式仪表指示出变化部分的数值（先平衡再有微量变化时）。

例如：天平测量化学药品，钢板厚度测量。

特点：上述两者的综合 第二节 测量误差及分类1.真值：是指在一定条件下被测量客观存在的实际值。

分类：1）理论真值（例：三角形的内角之和为180°）2）约定真值（例：标准条件下，水的三相点为273.16K ，金的凝固点为1064.18℃）3）相对真值（例：凡精度高一级或几级的仪表的误差是精度低的仪表误差的1/3以下时，则精度高的仪表的测量值可认为是相对真值）2.测量误差：测量值与真值之间的差值 根据其特征不同：1）绝对误差：是指测量值A x 与真实值A 0之间的差值，即Δ＝A x －Ａ0 2）相对误差：反应测量值偏离真值程度的大小实际相对误差A γ:绝对误差Δ与被测量的真值Ａ0的百分比， %1000⨯∆=A Aγ示值（标称）相对误差x γ：绝对误差∆与被测量A x 的百分比，%100⨯∆=xxA γ满度（引用）相对误差m γ：绝对误差∆与仪器满度值A m 的百分比，%100m⨯∆=A mγ3. 准确度等级S ：当∆ 取仪表的最大绝对误差值∆m 时，满度相对误差常被用来确定仪表的准确度等级，100mm⨯=A ΔS 注意：仪表的准确度在工程中也常称为“精度”，准确度等级习惯上称为精度等级。

检测技术基础知识试题### 检测技术基础知识试题#### 一、选择题（每题2分，共20分）1. 检测技术中常用的传感器类型不包括以下哪一项？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光敏传感器D. 声音放大器2. 在自动化检测系统中，以下哪个不是数据采集的基本步骤？A. 信号放大B. 信号滤波C. 信号转换D. 数据存储3. 以下哪项不是检测技术的基本原则？A. 准确性B. 可靠性C. 经济性D. 复杂性4. 传感器的灵敏度是指：A. 传感器对被测量变化的响应速度B. 传感器对被测量变化的响应大小C. 传感器的稳定性D. 传感器的耐用性5. 以下哪个是数字信号的特点？A. 易于受到噪声干扰B. 抗干扰能力强C. 信号传输距离有限D. 需要模拟/数字转换器6. 在检测技术中，线性度是指：A. 传感器输出与输入成正比的程度B. 传感器输出与输入成反比的程度C. 传感器输出与输入无关的程度D. 传感器输出与输入的非线性关系7. 检测技术中，以下哪种误差属于系统误差？A. 随机误差B. 固定误差C. 测量误差D. 环境误差8. 以下哪种方法常用于提高测量精度？A. 增加测量次数B. 减少测量次数C. 只测量一次D. 忽略测量误差9. 检测技术的发展趋势不包括：A. 智能化B. 网络化C. 单一化D. 微型化10. 以下哪种技术不属于现代检测技术？A. 光纤传感技术B. 无线传感网络技术C. 红外传感技术D. 机械式测量技术#### 二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述传感器在检测技术中的作用及其重要性。

2. 解释什么是校准，并说明校准在检测技术中的重要性。

3. 描述数字信号处理的基本步骤，并解释其在提高测量精度中的作用。

#### 三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设有一个线性传感器，其输出与输入的关系可以表示为\( V_{out} = 2V_{in} + 3 \)，其中 \( V_{in} \) 是输入电压，\( V_{out} \) 是输出电压。

1、检测技术：完成检测过程所采取的技术措施。

2、检测的含义：对各种参数或物理量进行检查和测量，从而获得必要的信息。

3、检测技术的作用：①检测技术是产品检验和质量控制的重要手段②检测技术在大型设备安全经济运行检测中得到广泛应用③检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分④检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步4、检测系统的组成：①传感器②测量电路③现实记录装置5、非电学亮点测量的特点：①能够连续、自动对被测量进行测量和记录②电子装置精度高、频率响应好，不仅能适用与静态测量，选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量③电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控制④电子测量装置能方便地改变量程，因此测量的范围广⑤可以方便地与计算机相连，进行数据的自动运算、分析和处理。

6、测量过程包括：比较示差平衡读数7、测量方法；①按照测量手续可以将测量方法分为直接测量和间接测量。

②按照获得测量值得方式可以分为偏差式测量，零位式测量和微差式测量，③根据传感器是否与被测对象直接接触，可区分为接触式测量和非接触式测量8、模拟仪表分辨率= 最小刻度值风格值的一半数字仪表的分辨率=最后一位数字为1所代表的值九、灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化的输入量变化的比值 s=dy/dx 整个灵敏度可谓s=s1s2s3。

十、分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力十一、测量误差：在检测过程中，被测对象、检测系统、检测方法和检测人员受到各种变动因素的影响，对被测量的转换，偶尔也会改变被测对象原有的状态，造成了检测结果和被测量的客观值之间存在一定的差别，这个差值称为测量误差。

十二、测量误差的主要来源可以概括为工具误差、环境误差、方法误差和人员误差等十三、误差分类：按照误差的方法可以分为绝对误差和相对误差；按照误差出现的规律，可以分系统误差、随机误差和粗大误差；按照被测量与时间的关系，可以分为静态误差和动态误差。

检测技术应用知识点总结一、检测技术的基本概念1.1 检测技术的定义检测技术是指利用特定的设备、仪器或方法对被测物体的特定物理、化学、生物性质进行测量、探测和判定的技术。

1.2 检测技术的基本要素检测技术的基本要素包括被测物体、检测设备、检测方法和检测结果等。

其中，被测物体是指需要进行检测的物质或物体，检测设备是指进行检测所需要的仪器、设备或工具，检测方法是指对被测物体进行检测的具体步骤和手段，检测结果是指通过检测得到的相关数据或信息。

1.3 检测技术的重要性检测技术在各个行业中都扮演着重要的角色。

它可以帮助人们了解被测物体的特定性质，对于产品质量控制、环境监测、医学诊断、食品安全等方面都具有重要意义。

同时，检测技术还可以为科学研究和技术创新提供重要的数据支持。

二、检测技术的分类2.1 检测技术的分类方式检测技术可以根据其检测对象、检测方法、检测原理等不同特点进行分类。

根据检测对象的不同，可以将检测技术分为物理检测技术、化学检测技术、生物检测技术等；根据检测方法的不同，可以将检测技术分为光学检测技术、声学检测技术、电磁检测技术等；根据检测原理的不同，可以将检测技术分为传感器技术、成像技术、分析技术等。

2.2 检测技术的主要应用领域根据不同的分类方式，检测技术在各个行业中都有不同的应用。

物理检测技术主要应用于工程领域和材料科学中，用于检测物体的形状、结构、物理性质等；化学检测技术主要应用于化工领域和环境保护中，用于检测物质的化学成分和性质；生物检测技术主要应用于医学诊断、食品安全、生物医药领域，用于检测生物体的生理和生化特性。

2.3 检测技术的未来发展方向随着科技的不断进步，检测技术也在不断发展。

未来，检测技术将朝着智能化、精准化、高效化的方向发展。

同时，随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断成熟，检测技术还将与这些新兴技术相结合，形成更加强大的检测系统，为各个行业提供更加全面、精准的检测解决方案。

测试与检测技术基础知识题库一、单选题1.以下哪项不是软件测试的主要目的?– A. 发现软件中的缺陷– B. 验证软件是否满足需求– C. 调试软件中的错误– D. 评估软件的质量2.在软件开发的哪个阶段进行单元测试?– A. 需求分析阶段– B. 设计阶段– C. 编码阶段– D. 集成测试阶段3.下列哪个不属于软件测试的基本原则?– A. 测试应早期开始– B. 所有测试必须完全自动化– C. 测试应覆盖所有可能的路径– D. 测试应该是可重复的4.以下哪种类型的测试主要用于验证系统是否按照用户的要求进行操作?– A. 单元测试– B. 集成测试– C. 功能测试– D. 性能测试5.以下哪个测试技术用于评估一个软件系统的等级?– A. 白盒测试– B. 黑盒测试– C. 灰盒测试– D. Alpha测试二、多选题1.哪些是常见的软件测试方法?（多选）– A. 白盒测试– B. 黑盒测试– C. 灰盒测试– D. Alpha测试2.以下哪些是软件测试的测试层次？（多选）– A. 单元测试– B. 集成测试– C. 系统测试– D. 用户界面测试3.以下哪些是软件缺陷的常见类型？（多选）– A. 逻辑错误– B. 界面错误– C. 性能问题– D. 数据库错误4.以下哪些是软件测试的基本原则？（多选）– A. 测试应早期开始– B. 所有测试必须完全自动化– C. 测试应覆盖所有可能的路径– D. 测试应该是可重复的三、判断题1.黑盒测试是一种基于程序内部结构和逻辑的测试方法。

（False）2.单元测试是测试整个软件系统的功能和完整性。

（False）3.集成测试是将已经测试过的模块组合，测试它们的交互是否正确。

（True）4.软件测试只涉及功能性测试，不包括性能测试等其他类型的测试。

（False）5.软件测试中的一种手段是通过人工操作系统来验证系统的功能和稳定性。

（True）四、填空题1.软件开发生命周期中，______测试是最早进行的测试阶段。

第一章检测技术的基础知识一、填空题1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。

2．一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。

3．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，其中敏感元件是必不可少的。

4．在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。

5．准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。

6．仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。

7、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。

（因为U≥2/3Umax）二、选择题1．在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。

A．传感器 B. 测量电路 C. 输出单元2．构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。

A．转换元件B．敏感元件C．转换电路D．嵌入式微处理器3．有四台量程均为0-600℃的测量仪表。

今要测一约为500℃的温度，要求相对误差≤2.5%，选用精度为 D 的最为合理。

A．5.0级B．2.5级C．2.0级D．1.5级4．有四台量程不同，但精度等级均为1.0级的测温仪表。

今欲测250℃的温度，选用量程为 C 的最为合理。

A．0～1000℃B．300～500℃C．0～300℃D．0～500℃5．某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是Ｂ。

A．绝对误差B．示值相对误差C．满度相对误差D．精度等级6．在选购线性仪器时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。

这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的Ｃ左右为宜。

1、检测技术：完成检测过程所采取的技术措施。

2、检测的含义：对各种参数或物理量进行检查和测量，从而获得必要的信息。

3、检测技术的作用：①检测技术是产品检验和质量控制的重要手段②检测技术在大型设备安全经济运行检测中得到广泛应用③检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分④检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步4、检测系统的组成：①传感器②测量电路③现实记录装置5、非电学亮点测量的特点：①能够连续、自动对被测量进行测量和记录②电子装置精度高、频率响应好，不仅能适用与静态测量，选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量③电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控制④电子测量装置能方便地改变量程，因此测量的范围广⑤可以方便地与计算机相连，进行数据的自动运算、分析和处理。

6、测量过程包括：比较示差平衡读数7、测量方法；①按照测量手续可以将测量方法分为直接测量和间接测量。

②按照获得测量值得方式可以分为偏差式测量，零位式测量和微差式测量，③根据传感器是否与被测对象直接接触，可区分为接触式测量和非接触式测量8、模拟仪表分辨率= 最小刻度值风格值的一半数字仪表的分辨率=最后一位数字为1所代表的值九、灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化的输入量变化的比值 s=dy/dx 整个灵敏度可谓s=s1s2s3。

十、分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力十一、测量误差：在检测过程中，被测对象、检测系统、检测方法和检测人员受到各种变动因素的影响，对被测量的转换，偶尔也会改变被测对象原有的状态，造成了检测结果和被测量的客观值之间存在一定的差别，这个差值称为测量误差。

十二、测量误差的主要来源可以概括为工具误差、环境误差、方法误差和人员误差等十三、误差分类：按照误差的方法可以分为绝对误差和相对误差；按照误差出现的规律，可以分系统误差、随机误差和粗大误差；按照被测量与时间的关系，可以分为静态误差和动态误差。

一．选择题1．最简单的控制系统其必须的组成部分不包括（）A．检测变送单元B．显示单元C．调节单元D．执行单元2．在检测仪表控制系统中完成对被测变量信号的转换和传输的是（）A．变送单元B．显示单元C．调节单元D．执行单元3．在检测仪表控制系统中与给定值相比较，完成控制规律运算的单元是（）A．变送单元B．显示单元C．调节单元D．执行单元4．下列误差中可以用来表示仪表精度的是（）A．最大引用误差B．最大绝对误差C．实际相对误差D．示值相对误差5．已知某电压表的量程为100 V，最大绝对误差为1.6 V，则该表的精度为（）A．0.5级B．1级C．1.5级D．2.5级6．某压力表的测量范围为0~200 kP a，最大误差为2 kP a，而在150 kP a处压力表的读数为149.2 kP a，则该表在150 kP a处的引用误差为（）A．0.8 kP a B．0.53%C．0.4%D．1%7．MTBF是衡量仪表的一个重要的指标，其意义是（）A．重复性B．再现性C．可靠性D．平均无故障时间8．极限误差的置信系数为（）A．1B．2C．3D．49．在实际测量中，已知置信概率为95%，则此时的置信水平为（）A．2.5% B．5% C．1.9 D．210．重复多次测量某混合气体中氧含量，得到读数平均值为11.75%，有68.3%的测量值的误差在±0.5%，若该误差服从正态分布，测量值出现概率为99.7%的置信区间内为（）A．[11.25%，12.25%] B．[11.75%，12.75%]C．[10.25%，13.25%] D．[9.75%，13.75%]11．下列说法错误的是（）A．置信系数越大，置信区间越宽B．置信系数越大，置信概率越大C．置信系数越大，随机误差的范围也越大D．置信系数越大，则测量精度越高12．按误差出现的规律，下列误差属于系统误差的是( )；属于随机误差的是（）；属于粗大误差的是（）A．用一只电流表测量某电流，在相同条件下每隔一定时间重复测量n次，测量数值间有一定的偏差B．用万用表测量电阻时，由于零点没有调整，测得的电阻值始终偏大C．由于仪表刻度（数值）不清楚，使用人员读错数据造成的误差D．用热电偶测量温度，由于导线电阻引起的测量误差E．用热电偶测量温度，由于工作人员将补偿导线的极性接反引起的测量误差F．测量发射功率时，突然发生闪电引起的误差13．下列方法中利用检测系统的静态特性来实现信号选择功能的是（）A．滤波放大与调频放大方法B．采用差动结构方式分离检测信号和干扰C．锁定放大方法D．基于响应速度的分离方法14．以下物理量中，属于容量变量的是（）；属于强度变量的是（）A．长度B．温度C．压力D．电压E．电流C．重量二．填空题1.仪表的量程可用来表示其的大小，是其测量上限值与下限值的。

第二章检测技术基础知识1.1测量误差: 因为多种原因, 肯定使测量值和真值存在着一定差值1.2真值: 被测量真实值1.3理论真值: 一个严格定义理论值1.4相对真值（实际值）: 在实际测量过程中, 能够满足要求正确度情况下, 用来替换使用值1.5标称值: 计量或测量器具上标注量值1.6示值（测量值或读数）: 检测仪器指示或显示数值1.7测量误差分类系统误差, 数次反复测量同一被测参数时, 误差大小和符号保持不变或按某一确定规律改变系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值程度。

系统误差越小, 测量就越正确误差值不变称为发觉: 试验对比法、原理分析与理论计算加以修正、改变外界测量条件变值系统误差残差观察法、马利科夫准则、阿贝-赫梅特准则消除: 引入修正值法、零位式测量法、替换法、对照法、交叉读数法、半周期法误差（偶然误差）在相同条件下数次反复测量同一被测参数时, 测量误差大小与符号均无规律改变误差越大, 精密度越低; 反之, 误差越小, 精密度越高, 即表明测量反复性越好特征: 对称性、单峰性、有界性、折偿性粗大误差在相同条件下, 数次反复测量同一被测参数时, 测量结果显著地偏离其实际值时所对应误差判别: 莱以特准则、格拉布斯准则、狄克松准则、罗曼诺夫斯基准则按误差起源分类: 仪器误差、理论误差与方法误差、环境误差、人员误差按被测量随时间改变速度分类: 静态误差、动态误差按使用条件分类: 基础误差、 附加误差按误差与被测量关系分类: 定值误差、 累积误差1.8绝对误差测量值（示值）х与被测量真值х0之间代数差值△х△х△х=х-х0说明系统示值偏离真值大小可正可负1.9相对误差测量值（即示值）绝对误差Δx 与被测参量真值x 0比值 δ相对误差值越小, 其测量精度就越高 1.10引用误差测量值绝对误差Δx 与仪表满量程L 之比值γ 1.11最大引用误差在要求工作条件下, 当被测量平稳增加或降低时, 在仪表全量程 γMAX 内所测得各示值绝对误差值绝对值与满量程L 比值百分数测量仪表最关键质量指标, 能很好地表征测量仪表测量精度。