清华大学《测试与检测技术》习题集

《检测技术》习题集第二章 测试系统2-1 对于二阶装置，为何要取阻尼比 7060..-=ξ?2-2 解释下列概念：频率特性、频响函数和工作频带。

2-3 一个优良的测量装置或系统，当测取一个理想的三角波时，也只能作到工程意义上的不失真测量， 为什么?2-4 某动压力测量时，所采用的压电式压力传感器的灵敏度为 Mpa 0nc 90/.，将它与增益为 )/(.nC 005V 0的电荷放大器相连，然后将其输出送入到一台笔式记录仪，记录仪的灵敏度为V 20mm /，试计算系统的总灵敏度。

又当压力变化 5MPa 3.时，记录笔在记录纸上的偏移量多少？2-5 用某一阶装置测量频率为 100Hz 的正弦信号，要求幅值误差限制在 %5以内，问其时间常数应取多少？如果用具有该时间常数的同一装置测量频率为 50Hz 的正弦信号，试问此时的幅值误差和相角差分别为多少？2-6 设用一个时间常数为 1s 0.=τ的一阶装置测量输入为 2sin40t 0sin4t t x .)(+=的信号，试求其输出 )(t y 的表达式。

设静态灵敏度 1K =。

2-7 某 1s 0.=τ的一阶装置，当允许幅值误差在 %10以内时，试确定输入信号的频率范围。

2-8 两环节的传递函数分别为 )./(.55s 351+和 )./(2n n 22n s 41s 41ωωω++，试求串联后所组成装置的灵敏度。

(提示：先将传递函数化成标准形式。

)2-9 设一力传感器为二阶分系统。

已知其固有频率为 800Hz ，阻尼比为 140.=ξ，当测频率为 400Hz 变化的力参量时，其振幅比 )(ωA 和相位差 )(ωφ各为多少?若使该装置的阻尼比 70.=ξ，则 )(ωA 和 )(ωφ又为多少?2-10 对某二阶装置输入一单位阶跃信号后，测得其响应中数值为1.5的第一个超调量峰值。

同时测得其振荡周期为 28s 6.。

若该装置的静态灵敏度 3K =，试求该装置的动态特性参数及其频率响应函数。

北交《检测技术》在线作业一一、多选题（共 10 道试题，共 40 分。

）1. 通常用应变式传感器测量()。

. 温度. 速度. 加速度. 压力正确答案：2. 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个()组合而成的。

. 零阶系统. 一阶系统. 低阶系统. 二阶系统正确答案：3. 光电式传感器的可应用于()的检测。

. 零件线度. 表面粗糙度. 速度. 加速度正确答案：4. 霍尔式传感器可用来测量()。

. 电流. 磁场. 位移. 压力正确答案：5. 测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、()等。

. 分辨力. 稳定性. 温度稳定性. 各种抗干扰稳定性正确答案：6. 下面的哪些传感器属于内光电传感器()。

. 光电管. 光电池. 光敏电阻. 光电二/三极管正确答案：7. 温度传感器从使用上分大致可以分为()。

. 接触型. 非接触型. 数字式. 模拟式正确答案：8. 集成温度传感器优点是()。

. 结构简单. 线性关系. 精度高. 使用方便正确答案：9. 压电谐振式传感器有()。

. 光敏感型. 应变敏感型. 热敏感型. 声敏感型正确答案：10. 光纤按传播模式分类可以分为()。

. 普通光纤. 单模光纤. 多模光纤. 渐变折射率光纤正确答案：北交《检测技术》在线作业一二、单选题（共 10 道试题，共 30 分。

）1. 仪表的精度等级是用仪表的()来表示的。

. 相对误差. 绝对误差. 引用误差正确答案：2. 半导体应变片的工作原理是基于()。

. 压阻效应. 热电效应. 压电效应. 压磁效应正确答案：3. 应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的之间的()电阻值。

. 覆盖片与被测试件. 引线与被测试件. 基片与被测试件. 敏感栅与被测试件正确答案：4. 汽车衡所用的测力弹性敏感元件是()。

. 悬臂梁. 弹簧管. 实心轴. 圆环正确答案：5. 在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是()。

. 补偿热电偶冷端热电势的损失. 起冷端温度补偿作用. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方. 提高灵敏度正确答案：6. 在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中()。

北交《测试技术》在线作业⼀北交《测试技术》在线作业⼀⼀、单选题（共 10 道试题，共 30 分。

）1. 为了检测我们⽣活环境周围的有害的⽓体的浓度，常采⽤（）。

A. 湿度传感器B. 温度传感器C. ⽓敏传感器D. ⼒敏传感器正确答案：2. 超声波在有机玻璃中的声速⽐在钢中的声速（）。

A. ⼤B. ⼩C. 相等正确答案：3. 公式EH=KHIBcosθ中的⾓θ是指（）。

A. 磁⼒线与霍尔薄⽚平⾯之间的夹⾓B. 磁⼒线与霍尔元件内部电流⽅向的夹⾓C. 磁⼒线与霍尔薄⽚的垂线之间的夹⾓正确答案：4. （）的数值越⼤，热电偶的输出热电势就越⼤。

A. 热端直径B. 热端和冷端的温度C. 热端和冷端的温差D. 热电极的电导率正确答案：5. OC门的基极输⼊为低电平、其集电极不接上拉电阻时，集电极的输出为（）。

A. ⾼电平B. 低电平C. ⾼阻态D. 对地饱和导通正确答案：6. 霍尔元件采⽤恒流源激励是为了（）。

A. 提⾼灵敏度B. 克服温漂C. 减⼩不等位电势正确答案：7. 在车间，⽤带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采⽤（）较为妥当。

A. 计算修正法B. 仪表机械零点调整法C. 冰浴法D. 电桥补偿法正确答案：8. 超声波传感器的声波频率（）。

A. 低于16HzB. 低于10kHzC. ⾼于10kHzD. ⾼于20kHz正确答案：9. 半导体薄⽚置于磁场中，当有电流流过是，在垂直于电流和磁场的⽅向上将产⽣电动势，这种现象称为（）。

A. 压电效应B. 压磁效应C. 霍尔效应D. 电涡流效应正确答案：10. 旋涡式流量计检测流量，旋涡分离频率f与流体速度V成（）关系。

A. 反⽐B. 正⽐C. 平⽅D. 平⽅根正确答案：北交《测试技术》在线作业⼀⼆、多选题（共 10 道试题，共 40 分。

）1. CMOS模拟开关的优点有（）。

A. 速度慢B. 耗电⼤C. 集成度低D. 易击穿正确答案：2. ⽯英晶体和压电陶瓷的压电效应对⽐不正确的是（）。

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。

清华大学本科生考试试题专用纸〔中文〕考试课程：测试与检测技术根底 2003年7月1日1. 答复以下问题。

〔每题5分，总分40分〕 〔1〕DFT 的主要步骤是什么？〔2〕什么是乃奎斯特频率？如果使用kHz f s 8=的采样频率对信号进行采样，在此采样频率下，可以精确分辨的最高信号频率是多少？〔3〕()t x 是具有零均值的纯随机信号，求()ττxx R ∞→lim 。

〔4〕()te t x -=, 求()()⎰∞∞--dt t t x 2δ。

〔5〕对于一阶低通RC 滤波器〔图1〕，假设截止频率Hz f c 440=，F C μ047.0=，求R 。

〔6〕将一个模拟信号数字化以进行谱分析。

如果被分析的频率范围是Hz 250~0，所需的频率分辨率Hz f 5.0=∆，请确定〔a 〕采样频率s f ；〔b 〕进行FFT 所需的采样点总数N 。

〔7〕一个速度传感器频率响应的固有频率Hz f 20=，阻尼比7.0=ζ，求其工作频带。

〔8〕为了消除通常在压电传感器中存在的杂散电容，应采取什么措施？2. 〔10分〕如果()f X 是()t x 的傅里叶变换，确定下述两信号的频谱。

〔不用画出频谱图〕 (a) ()3sin 1t t x - (b) ()jte t x --123.〔8分〕求取以下图所示信号()t x 的频谱。

Fig. 1tFig. 24. 〔8分〕用一应变片测量构件上某一点的应力。

此应变片构成电阻电桥的一个臂，并用V e x 10=的直流电源对电桥进行鼓励。

如果应变片的电阻Ω=120R ，应变片系数2=g s ，电桥的输出mV e o 5=，确定该点应变片敏感方向上的应变ε和应力σ。

〔假定构件材料的弹性模量Pa E 101020⨯=。

〕 5. 〔8分〕求时域信号()ttA t x 3sin 6=的傅里叶变换，并画出其频谱图。

6. 〔8分〕〔a 〕信号()()x t x t x +=1，其中x 为其均值。

《检测技术》部分习题答案第2章2-1 二阶系统的频率特性受阻尼比ξ的影响较大。

分析表明，ξ越小，系统对输入扰动容易发生超调和振荡，对使用不利。

在ξ=0.6-0.7时，系统在宽广的频率范围内由于幅频特性和相频特性而引起的失真小，系统可以获得较为合适的综合特性。

比如二阶系统在单位阶跃激励下时，如果阻尼比ξ选择在0.6-0.7范围内，则最大超调量不超过10%，且当误差允许在(5-2)%时趋于“稳态”的调整时间也最短。

2-2 频率特性是指测试系统反映出来的输出与输入幅值之比和两者之相位差是输入频率的函数的这样一个特性。

当测试系统的输入为正弦信号时，将该信号的输出与输入之比定义为频响函数。

工作频带是指测试装置的适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置的测试结果均能保证达到其它相关的性能指针。

2-3 不失真测试要求测试系统的输出波形和输入波形精确相一致，只是幅值相对增大和时间相对延迟。

而实际的测试系统很难做到无限频带上完全符合不失真测试的条件，即使测取一个理想的三角波，在某一频段范围内，也难以完全理想地实现不失真测试。

三角波呈周期性变化，其测试装置的非线性度必然引起波形的畸变，导致输出失真。

由此只能努力使波形失真限制在一个允许的误差范围内，即做到工程意义上的不失真测量。

2-4 系统的总灵敏度为：90×0.005×20=9mm/Mpa 偏移量为：9×3.5=31.5mm2-5 由 ，得用该装置测量频率为50Hz 的正弦信号时， ，即幅值误差为1.3%相角差为：2-6()[]()()t10t 1000/t 2e 39.0t 40cos 05.0t 40sin 01.0t 4cos 34.0t 4sin 86.0e 39.096.75t 40sin 048.080.21t 4sin 93.0sin et sin )(1A )t (y ---+-+-=+-+-=-++=ϕϕωωττk ()()()()ωτϕωϕωωωωarctan a e t sin a 1)t (y s a s 1s Y 22at 2222-=++++=++=-注：设输入t Asin )t (x ω=2-7 由得输入信号的频率范围是：2-8 环节一的灵敏度为： 1.5/5=0.3 环节二的灵敏度为： 41故串联后的灵敏度为：0.3×41=12.32-9 由测量频率为400Hz 变化的力参量时 : 若装置的阻尼比为0.7，则:2-10第5章5-1 单侧厚度测量利用X射线在被测物体表面反射的强度与被测件的材料有关，且随被测件厚度的增大而增大的原理。

《检测技术》综合练习题及答案检测检测技术技术技术综合题必看⼀判断题1. 真值是指⼀定的时间及空间条某物理体现的真数值真值是客观在的⽽是可以测的错2. 涡流传感器⼀般采⽤⾼频透射式或频射式两种⽅式⾏测错3. 能够测移和速度的检测原理都可⽤于速度和振动的测对4. 红外图传感器通常由红外敏感元和电⼦扫电路成对5. ⿊体是指对辐射到它⾯的辐射能全部吸收的物体对6. 幅射式液计由辐射源接收器和测仪表成对7. 在线作⽤物体的导电性能发⽣化引起电阻率或电导改的现象内电效应对8. 测温法液计要由温度传感器信号处理电路和液显⽰电路构成对9. 纤的⼼是由射率较⼤的纤芯和射率较⼩的包层构成的层同⼼圆柱结构对10. 节流式流计由节流装置引压管路阀和差压计成对11. 际测中精密度⾼准确度⼀定⾼因仪表本⾝可以在较⼤的系统误差之如果准确度⾼精密度⼀定⾼对12. 传感器性敏感元的固有频率越⾼则传感器的灵敏度越线性度越差错13.精确度是映测仪表优良程度的综合指标错14.选⽤仪表时⼀般使最好能⼯作在⼩于满刻度值1/3的域错15.在相同条多次重复测同⼀被测参时测误差的⼤⼩符号均⽆规律化类误差系统误差错16.传感器的传感元通常情况直接感被测对17.应⽚的基长越长则应⽚的动态特性越好错18. 磁阻式电感传感器属于互感型的电感传感器错19.压电式传感器有体⼩结构简单等优点适合于频率较的被测的测甚是静态的测错20.作温度补偿的应⽚应和⼯作应⽚作相邻桥臂分别贴在被测试相同的置于同⼀温度场的材料对选择题⼆单项单项选择题1.⾮接触式温度传感器测温度的⽅法是 DA 热辐射B热传导 C 电效应D热辐射和电检测2.涡流式传感器可测 CA 移B厚度C温度D 振动3.最常⽤的测⾓移的电容是 AA 板型B圆筒型C 介质D 长容栅4.电感式传感器改善性能考虑的因素是 DA 损耗题B温度误差C 点剩余电压D 线性度5.磁栅式移传感器可以⽤于测 DA 线移B⾓移C速度D 噪声6. D ⾓速度传感器是利⽤压电晶体的压电效应⼯作A 转⼦陀螺式B压电陀螺式C激陀螺式D 纤陀螺式7. 列哪种⾮接触式温度传感器适⽤于距离能直接接触的⾼温物体AA. 全辐射温度传感器B. 亮度式温度传感器C. 热电偶式温度传感器D. ⽐⾊温度传感器8.差动压器式移传感器中线圈之间的互感M BA 始终保持 B随被测移的化⽽化C 随被测移的化⽽化D 随线圈电流的化⽽化9.莫尔条纹栅传感器的输出是( A )A.数脉式B.调幅式C.调频式D. 弦波10.全辐射温度传感器测得的温度总是 C 物体的真温度A. ⾼于B. 等于C. 于D. 确定11.属于传感器的静态特性指标的是 DA 固有频率B临界频率C 阻尼⽐D 灵敏度12.属于传感器的动态特性指标的是 BA 程B固有频率C 稳定性D 线性度13.半导体电阻率随应所引起的化半导体的 DA 电效应B 阻碍效应C 随机效应D压阻效应14.传感器的成部分中直接感到被测物理的是 BA 转换元 B敏感元 C转换电路D 放⼤元15.电感式传感器改善性能考虑的因素是 DA 损耗题B温度误差C 点剩余电压D 线性度16.在常⽤测振传感器中适合于测振动移的传感器是 AA 电感式传感器B压电式传感器C磁电式传感器D电动式传感器17. 列关于传感器灵敏度的说法错误的是 CA 灵敏度越⾼越好B 灵敏度越⾼传感器所能感知的化越⼩C 灵敏度越⾼测⽆的外界噪声越易混⼊D 对被测物理化的18.压⼒传感器包括 BA 应式B激式C压电式D 电式19. 列是电感式传感器的是 DA 磁阻式⾃感传感器B 电涡流式传感器C 压器式互感传感器D 霍尔式传感器属于磁电式20.以关于热电阻热敏电阻的说话错误的是 DA热电阻⼀般采⽤纯⾦属材料⽽热敏电阻采⽤半导体材料B热敏电阻的温度电阻系数⼀般是线性的⽽热敏电阻的温度电阻系数⼀般是⾮线性的C热电阻的结构简单体⼩因可以测点温⽽在测温范围内热电阻的电阻温度系数相对较稳定D⼀般说来热电阻的温度系数⽐热敏电阻的温度系数⼤填空1 检测技术有时测试技术它包测和验两个内容测就是把被测对象中的某种信息检测出来并以度验就是通过门的装置把被测系统所在的某种信息激发出来并以测2 1960 红⽯激器的世开创了激技术的河3 和物质的相互作⽤有种同的基本过程⾃发辐射激吸收激辐射4 产⽣激的必要条是粒⼦的转分布5 激有⾼⽅向性⾼亮度⾼单⾊性和⾼相性的特点6 据激器的⼯作物质可以把激器分以类固体激器⽓体激器半导体激器液体激器化学激器等要求少写出四种以7 半导体的能带分导带禁带带8 当源和接收器之间在相对运动时发射波和接收波之间会产⽣频率偏移⼤⼩源和接收器之间相对速度有关种现象就是学多普勒效应9 PSD的英⽂全 Position Sensitive Detector 中⽂全置敏感探测器是⼀种有特殊结构的⼤敏⾯的电⼆极管⼜ P-N结电传感器10 据纤能传输的模式数⽬可将分单模纤和多模纤模式是指传输线横截⾯和纵截⾯的电磁场结构图形即电磁波的分布情况11 据纤纤芯向射率分布同纤可分阶跃射率纤和渐射率纤12 数值孔是表⽰纤集能⼒⼤⼩的⼀个参数定了源纤之间的耦合效率13 据纤的传感原理纤传感器分能型和⾮能型两类14 在流体中放置⼀个有对形状的⾮流线体时在某些条在⾮流线体的游两侧就会交替出现漩涡两侧漩涡的旋转⽅向相并轮流从⾮流线体分离出来在游侧形成所谓涡街15 纤微弯传感器分亮场微弯传感器和暗场微弯传感器16 利⽤法拉第旋效应由电流所形成的磁场会引起纤中线偏振的偏转检测偏转⾓的⼤⼩可以得到相应的电流数值17 ⼀般⼈⽿能到的声⾳的频率范围在20Hz~20kHz 之间超声波检测中常⽤的⼯作频率在0.25~20MHz范围内18 超声波的类型要有纵波横波表⾯波板波棒波等要求少写出四种以19 在超声检测中超声波换能器最常⽤的是压电换能器和磁伸缩换能器20 常⽤的超声探伤⽅法有透射法射法对于连续波有共振法等最⼴泛使⽤的是脉射法21 超声波测液中声速校⽅法要有校校声速法和固定标记校声速法两种22 微波有⾮⾦属⾮电⾮接触⾮破坏的四⾮特点23 红外测温要有亮度测温全辐射测温⽐⾊测温种⽅法24 红外⽆损检测的特点要有⾮接触安全快速分辨率⾼操作简单25 α粒⼦本质是氦原⼦β粒⼦本质是电⼦ X射线和γ射线本质是电磁波四简答题1 简述微波测湿的原理答⽔分⼦是极性分⼦在外电场作⽤将产⽣的向极化同时将产⽣移极化极化的结果是将外电场的能转换成⽔分⼦的势能⼀势能意味着将从外电场获得的能储起来可以⽤复介电常数的部表⽰由于分⼦运动有惰性转向极化运动相对于外电场的化有⼀时间的滞后种滞后即前⾯所说的弛豫弛豫的宏观效果是使⽔分⼦产⽣损耗⼀损耗可⽤夏介电常数的虑部表⽰由于⽔分于是极性很的偶极⼦在外电场作⽤⽔的极化程度⼤于他物质在微波频段向波长对应⽔的介电常数同⽔的介电常数⽐他电介质的介电常数要⼤得多因通过测⽔物质在微波场中的介电常数便能间接测得该物质中⽔的多少由于⽔的吸收损耗较他电介质⼤所以当微波率通过物料时衰的⼤⼩将要于物料中⽔分的多少就是衰法微波测湿的原理2 简述红外⽓体分析的原理答据红外理论许多化合物分⼦在红外波段都有⼀定的吸收带吸收带的弱及所在的波长范围由分⼦本⾝的结构定有当物质分⼦本⾝固有的特定的振动和转动频率红外谱中某⼀波段的频率相双时分⼦才能吸收⼀波段的红外辐射能将吸收到的红外辐射能转分⼦振动动能和转动动能伎分⼦从较的能级跃迁到较⾼的能级际⼀种化合物的分⼦并是对红外谱内所有波长的辐射或任意⼀种波长的辐射都有吸收能⼒⽽是有选择性地吸收某⼀个或某⼀特定波段内的辐射个所谓的波段就是分⼦的特征吸收带⽓体分⼦的特征吸收带要分布在l双25 波长范围内的红外特征吸收带对某⼀种分⼦是确定的标准的如同物质指纹通过对特征吸收带及吸收谱的分析可以鉴定识别分⼦的类型是红外诺分析的基本依据据述原理制成的红外谱分析仪器红外分度计是对混合物⾏定性分析鉴定中有哪⼀种物质分的理想仪器⽽可以⾏定分析确定各种分在混合物中的分在⼯业学⽅⾯有时需要测定混合⽓体中某种已知成分的分例如电⼒⼯业中了提⾼锅炉的燃烧效率常常需要测定烟⽓中co c02或ob的作控制燃烧过程的⼀个重要依据在种情况需选择真代表混合⽓体中测分的⼀个持征吸收带测个吸收带所在的⼀个窄波段的红外辐射的吸收情况就可以得到测分的3 简述激多普勒测速原理答利⽤激多普勒效应测流体速度的基本原理可以简述如当激照射到跟随流体⼀起运动的微粒时激被运动着的微粒所散射和⼊射的频率相⽐较散射的频率⼜⽐于流体速度的频率偏移测个频率偏移就可以测得流体速度4 简述纤传感器的特点答要有以个⽅⾯1 电绝缘性好2 电磁扰能⼒3 防爆性能好耐腐蚀4 ⾼灵敏度5 体⼩重轻5 简述逆压电效应答逆压电效应将有逆压电效应的介质置于电场内由于电场作⽤介质内部负电荷中⼼发⽣置化种置化在宏观表现产⽣了形形电场度成⽐如电场向则形相⼀现象逆压电效应 6 热电偶测温系统包括哪些成部分？简述热电偶测温原理答热电偶测温系统包括热电偶显⽰仪表和导线部分如图所⽰热电偶温度计利⽤同导体或半导体的热电效应来测温的两种同的导体材料或半导体 A B 成的合回路相接触时在电⼦的迁移达到衡时在接触的两端形成电势热电偶回路的热电势热电极材料及测端和冷端的温度有关记作EAB( t ,t0)EAB(t t0)= EAB (t) EAB (t0)若冷端温度t 两种热电极材料⼀定时 EAB (t0)=C C 常数则EAB(t t0)= EAB (t) C=f(t)即要成热电偶的材料和参⽐端的温度⼀定热电偶产⽣的热电势仅热电偶测端的温度有关⽽热电偶的长短和直⽆关所以要测出热电势的⼤⼩就能得出被测介质的温度就是热电偶温度计的测原理题计算题五计算1234六论述题请列举出少于5种教材未涉及到的现代检测技术并简述⽤途答本题要考察学⽣对现代检测技术的最新展的了解情况可以是课时补充的材料中的检测技术可以是通过他途了解到的检测技术的最新展以列出部分参考答案1 ⽣物传感器电⼦⿐等可⽤于⽓味的检测和分析2 磁共振技术学诊断3 速度传感器电梯的控制4 达检测技术飞⾏器的检测5 微粒检测技术空⽓质检测等。

检测技术复习题（课程代码392220）一、单项选择题1.按误差出现的规律分，下列误差不属于系统误差的是（）A电子电路的噪声干扰产生的误差；B仪表本身材料，零件工艺上的缺陷；C测量者不良读数习惯引起的误差；D测试工作中使用仪表的方法不正确；2．下列传感器可以测量温度的是（）A 应变片B AD590C 氯化锂D CCD传感器3. 下列传感器不可以测量振动的是（）A 应变片 B电容传感器C SHT11D 压电传感器4．下列测量最准确的是（）A 65.98±0.02mmB 0.488±0.004mmC 0.0098±0.0012mmD 1.98±0.04mm5．下列哪些指标不属于传感器的静态指标（）A 精度 B灵敏度C阻尼比 D 线性度6．莫尔条纹的移动对被测位移量所起的作用是（）A 调制B 放大C 细分D 降噪7．电涡流式传感器利用涡流效应将检测量的变化转换成线圈的（）A 电阻变化B 电容变化C 涡流变化D 电感变化8．变压器隔离电路中赖以传递信号的途径是（）A.光电耦合B.磁通耦合C.漏电耦合D.电容耦合9．光照射在某些半导体材料表面上时，半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态，使半导体的导电率增加，这种现象叫（）A 内光电效应B 外光电现象C 热电效应D 光生伏特效应10．下列不具有压电特性的材料是（）A 石英B 钛酸钡C PVC薄膜D 霍尔片11．一般意义上的传感器包含了敏感元件和（）两个组成部分。

A放大电路 B 数据采集电路C 转换电路D滤波电路12．DS18B20默认的温度分辨率是（）A 0.5℃B 0.25℃C 0.125℃D 0.0625℃13．两片压电元件串联与单片相比，下列说法正确的是（）A串联时输出电压不变，电荷量与单片时相同；B串联时输出电压增加一倍，电荷量与单片时相同；C 串联时电荷量时增加一倍，电容量不变；D串联时电荷量增加一倍，电容量为单片的一半；14．下列哪些指标不属于传感器的静态指标（）A 精度 B灵敏度C频率响应 D 线性度15．热电阻的引线电阻对测量结果有较大影响，采用（）引线方式测量精度最高。

检测技术第一章1.为什么测量结果都带有误差？研究测量误差有和意义？答：①一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有科学实验的过程中。

任何测量结果与被测物理量的真值之间都存在误差。

②任何一个描述和表征测量结果的数据，若不知其可信程度，则该数据是无价值和无意义的。

通过研究误差的来源，性质，和传递规律，掌握如何消除减小固定和估计误差对测量结果的影响买得到可靠的真实反映事物本质的结果，这就是误差理论研究的目的。

2．简述直接测量法，间接测量法，组合测量法的区别。

答：①直接测量：按预先已标定的测量仪器对某一未知量进行测量，测量结果可以直接从实验数据获得的方法称为直接测量。

②间接测量：通过与被测量有确切函数关系的量（一个或几个）的直接测量结果，运用函数解析式，函数曲线或表格求出该被测量值的方法，称为间接测量。

③联立测量又称组合测量。

在测量中使各个未知量以不同的组合形式出现（或改变测量条件来获得不同的组合），根据直接测量和间接测量所得到的数据，经过联立方程而求解出未知量的数值，此方法称为联立测量。

3.能够区分系统误差，随即误差，粗大误差。

（能够区分）答：①系统误差是指在一定条件下，其数值遵循某一确切函数规律的误差。

②随机误差：在极力消除或改正一切明显的系统误差的因素之后，相同条件下多次重复测量同一物理量时，测量结果仍出现一些时大时小，杂乱变化的误差，这种随机性的无规律变化归因于随机误差。

③粗大误差：是指明显与事实不符，无规律的误差。

6．已知某仪表的最大读数误差为5℃，其测量范围为0~1000℃，试问该仪表的精确度等级是多少？解：△X＝5，Xm=1000 r=△X ÷Xm ＝5÷1000×100%=0.5% 仪表精度等级为0.5级8.某设备的温度在500℃左右，现有两支温度计，一支测量范围为0~600℃，精度为2.5级，另一支为0~1200℃，精度为1.5级，问，选用哪一支温度计比较合适？为什么？解：△X1=±600×2.5%=±15℃△X2=±1200×1.5%=±18℃X1=±15÷500×100%=±3% X2=±18÷50×100%=±3.6% 选第一支。

检测技术习题及参考答案第三章 检测装置的基本特性3.1（教材18.8） 由测量方程：3x ＋y ＝2.9，x －2y ＝0.9，2x －3y ＝1.9，试用最小二乘法求x 、y 的值。

解：根据测量方程可写出以下几个矩阵：实测值矩阵 2.90.91.9⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦L ，系数矩阵311223⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦A ，估计值矩阵ˆx y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦X 令313121451212351423⎡⎤-⎡⎤⎡⎤⎢⎥==-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎢⎥-⎣⎦TC A A 145171514-===-T C A A ， 1451514171⎡⎤=⎢⎥⎣⎦-1C 2.931213.40.9123 4.61.9⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦T A L 14513.4164.60.96311ˆ514 4.6 2.60.0152171171x y ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=====⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦-1T X C A L 即x ＝0.963，y=0.01523.2（教材18.9） 某电路的电压数值方程为U ＝I 1R 1＋I 2R 2，当电流I 1＝2A 、I 2＝1A 时，测得电压U ＝50V ；当电流I 1＝3A 、I 2＝2A 时，测得电压U ＝80V ；当电流I 1＝4A 、I 2＝3A 时，测得电压U ＝120V 。

试用最小二乘法求两只电阻R 1、R 2的测量值。

解：测量方程为121212250328043120R R R R R R +=⎫⎪+=⎬⎪+=⎭根据测量方程可写出以下几个矩阵：实测值矩阵5080120⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦L ，系数矩阵213243⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ，估计值矩阵12ˆR R ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦X 令212342920321232014433⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦T C A A292062014===TC A A ， 1420120296-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦-1C 5023482080123570120⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦T A L 1214208208013.3311ˆ202957013021.6766R R -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=====⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦-1T X C A L 即R 1＝13.33Ω，R 2＝21.67Ω3.3（教材18.10） 通过某检测装置测得的一组输入输出数据如下表所示。

测试与检测技术基础习题例3-1 以阻值R=120Ω，灵敏度S=2的电阻应变片与R=120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V ，并假设负载为无穷大，当应变片的应变值为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。

（με：微应变，即10-6） 例3-2 有一钢板，原长l=1m ，钢板弹性模量使用BP 3灵敏度E=2*1011Pa ，使用BP-3箔式应变片R=120Ω，灵敏度系数S=2，测出的拉伸应变值为300με。

求：钢板伸长量Δl ，应力σ，ΔR/R 以及ΔR 。

如果要测出1με应变值则相应的ΔR/R 是多少？测试与检测技术基础习题例3-3 一电容测微仪，其传感器的圆形极板的半径r=4mm ，工作初始间隙d =0.3mm ，空气介质，0试求解：1）通过测量得到电容变化量为ΔC=±3*10-3pF ，则传感器与工件之间由初始间隙变化的距离Δd=？2）如果测量电路的放大倍数K =100V/pF ，读数仪表的灵1p 敏度S 2=5格/mV ，则此时仪表指示值变化多少格？测试与检测技术基础习题例3-4 为防止电容传感器击穿，在两极之间加入厚度为a的云母片（见图3-82），其相对介电常数为εr ，空气介电常数ε0，求传感器的总电容量C=？（圆形极板直径D，两云母片间距离δ0）。

aAD电缆则此时的电压灵敏度S =？电荷灵敏度有无变化？（g u 为重力加速度）图2 例3-5题图测试与检测技术基础习题例3-6 压电加速度计与电荷放大器联接的等效电路如图3所示。

图中C为传感器固有电容、电缆电容和放大器输入电容之和。

已知传感器的电荷灵敏度S q=100pC/g，反馈电容C f=0.01μF。

试求：当被测加速度为a=0.5g时，电荷放大器输出电压是多少？C fCqE图3 例3-6题图测试与检测技术基础习题例3-7 极距变化型电容传感器采用比例运放电路如图4所示。

图中：C0为输入阻抗电容；u i为激励电压；u o为输出电压；C x为反馈电容；也即变极距型电容传感器的电容，且C x=ε0εr A/δ；δ为传感器变化极距。