机械工程测试技术第0章 绪论

绪论单元测试【单选题】（2 分）仪器结构不完善所引起的误差属于（）A.过失误差过失误差过失误差引用误差引用误差引用误差引用误差C. 系统误差D. 随机误差2【单选题】（2 分）判断下列语句正确的是（）A.精度就是指精密度B.准确度高则正确度不一定高C.精确度高则正确度一定高D.正确度高而精密度不一定高3【单选题】（2 分）现有0~300°C、0.5 级和0 ～120°C 、1 级的两支温度计，预测两量精度高的是（）A.A 、B 均可A 、B 都不对C. 用0~300° C、 0.5 级D.用 0～120°C、 1 级4【单选题】（2 分）通常用来表征仪器本身精度、而不是测量的精度。

（）A.相对误差B.量化误差C.引用误差绝对误差100°C 左右的温度，测D.【单选题】（2 分）系统误差具有的性质是（）A.偶然性B.不可消除或减弱性C.规律性D.随机性【判断题】（2 分）测量结果不可避免地存在误差，任何观测值都存在误差（）错B.【判断题】（2 分）观测条件好，则成果精度就高；观测条件差，则成果精度就低（）A.错B.对8【判断题】（2 分）观测误差与观测成果精度成反比（）A.错B.对9【判断题】（2 分）产生系统误差的主要原因是测量仪器和工具构造不完善或校正不完全准确（）A.对B.错10【判断题】（2 分）系统误差和偶然误差通常是同时产生的，是偶然误差（）当系统误差消除或减弱后，决定观测精度的主要A.错B.对第一章测试1【单选题】（2 分）周期信号的频谱是（）A.离散的，个频率成分的频率比不是有理数B. 离散的，只发生在基频整数倍的频率C.连续的，只在有限区间有非零值D.连续的，随着频率的增大而减小2【单选题】（2 分）瞬变信号的频谱是（）A.离散的，个频率成分的频率比不是有理数B.连续的，随着频率的增大而减小C.离散的，只发生在基频整数倍的频率D.连续的，只在有限区间有非零值3【单选题】（2 分）对于x （t）=2sin （2πt+0.5 ）+cos （πt+0.2 ）和y（t）= sin（πt+0.5）两个信号，下面描述正确的是（）A.都是瞬变信号B.x（t）是周期信号， y（t）是瞬变信号C.y（t）是周期信号， x（t）是瞬变信号D.都是周期信号4【单选题】（2 分）若F[x（t）]=X（f）,k 为大于零的常数，则有A.1/kx （ kf）B.x（f/k）1/kx ( f/k )5【单选题】（2 分）描述周期信号的数学工具是（）A.傅氏变换相关函数C.傅氏级数拉氏级数kx（kf）D.F[x(kt)]=B.6【判断题】（2 分）非周期变化的信号就是随机信号（）A.错B.对7【判断题】（2 分）脉冲信号的频谱等于常数（）A.对B.错8【判断题】（2 分）单边频谱和双边频谱是信号等价的描述方法（）A.对B.9【判断题】（2 分）非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系（）A.错B.对10 【判断题】（2 分）周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲（）A.对B.错第二章测试1【单选题】（2 分）在一测试系统中，被测信号的频率为1000HZ ，幅值为5V ，另有两干扰信号分别为2000 HZ ，7V 和800HZ ，4V ，则利用（）提取有用信息A.比例性B.频率保持性C.幅值保持性D.叠加性2【单选题】（2 分）信噪比越大，则（）A.有用信号成分越大，噪声的影响越大B.有用信号成分越小，噪声影响越小C.有用信号成分越大，噪声的影响越小D.有用信号成分越小，噪声影响越大3【单选题】（2 分）传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为传感器的（A.静态B.幅频4【单选题】（2 分）传感器的静态特性中，输出量的变化量与引起此变化的输入量的变化量之比为（A.稳定性C.线性度回程误差5【单选题】（2 分）下列哪个参数反映测试系统的随机误差的大小？（C.输入输出相频）特性D.灵敏度A.灵敏度B. 线性度C. 滞后量D. 重复性判断题】 （2 分 ）用一阶系统做测试系统，为了获得较佳的工作性能，其时间常数 A.7【判断题】 （2 分 ）用二阶系统作测量装置时，为获得较宽的工作频率范围，系统的阻尼比应接近于A.错对B. τ应尽量大（）0.707 对错8【判断题】(2 分)二阶系统中，当降频特性中φ(ω)=90°所对应的频率ω 作为系统固有频率该值与系统阻尼比的大小略有关系。

机械工程测试技术教案第一章绪论一、教学目的及要求使学生掌握测试系统的基本概念。

学生应了解测试系统的功能结构，静、动态测试的概念等。

二、主要内容测试技术的在机械工程中的意义；测试系统的组成；课程性质；基本内容及学习方法四、教学重点：静态测试与动态测试的概念。

测试系统的组成。

五、教学难点：动态测试概念的建立六、教学过程：(见讲义)八、思考题：根据日常观察，是建立一套结构应力测试系统，要求画出框图即可。

九、作业：静态测试与动态测试系统的构成有何不同十、教学参考书：黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 1994年11第二章信号分析一、教学目的及要求使学生掌握确定性信号分析的基本理论和方法；二、主要内容信号的分类；信号的时域和频域描述；周期信号与离散频谱；瞬变非周期信号与连续频谱；脉冲信号及其频谱；正弦函数和余弦函数的频谱四、教学重点：周期信号的时域定义、傅立叶级数表达及其离散频谱λ瞬变非周期信号的傅立叶变换及其连续频谱λ傅里叶变换的主要性质λ五、教学难点：信号时域分析与频域表达的概念、方法及其相互关系六、教学过程：(见讲义)八、思考题与作业：1、什么是信号的频域描述2、周期信号的时域定义及其判断方法3、确定任意一个谐波的三个要素是什么4、周期信号频谱特点是什么5、周期信号双边频谱与单边频谱间的幅值、相位关系6、傅立叶变换的六个主要性质7、单位脉冲函数的描述（函数值、强度）；t0)，及A，t0的意义-(tδ8、一般脉冲函数的表示方法，即A9、叙述脉冲函数的采样性质、卷积性质、频谱10、写出正弦函数、余弦函数的傅立叶变换习题2-1~2-4第三章测量系统分析一、教学目的及要求使学生们掌握测试系统的静、动态特性分析基本概念、表达方法。

二、主要内容测试系统的误差表达方式，静态特性曲线与静态特性参数λ测试系统的动态特性：线性系统的时域描述、频域描述λ理想频向函数—测试系统实现不失真测试的条件λ四、教学重点：线性系统的时域描述、频域描述，二阶系统的频率特性五、教学难点：线性系统的频率保持特性及其应用；系统时域、频域响应的计算六、教学过程：(见讲义)八、思考题与作业：1、绝对误差、相对误差的表达式2、灵敏度、非线性度、回程误差的定义3、叙述线性系统的5个性质4、什么是系统的脉冲响应函数、频率响应函数，两者的关系是什么5、测试系统在时域和频域分别用什么描述6、输入信号、输出信号、测试装置三者关系的时域描述和频域描述7、测试装置实现不失真测试的时域条件和频域条件8、写出线性定常系统微分方程的一般形式（式3.8）9、根据已知二阶系统的微分方程，推导频率响应函数以及系统的固有频率及阻尼比第四章信号的获取一、教学目的及要求使学生们掌握常用传感器的转换原理、评价以及选用原则。

第一章绪论参考答案一、判断题（正确的打√，错误的打×）1.不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能满足使用性能要求，就是具有互换性的零件。

（√）2.互换性原则中适用于大批量生产。

（╳）3.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。

（╳）4.国家标准中，强制性标准是一定要执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。

（╳）5.企业标准比国家标准层次低，在标准要求上可稍低于国家标准。

（╳）6.厂外协作件要求不完全互生产。

（╳）7.装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。

（√）8.优先数系包含基本系列和补充系列，而派生系列一定是倍数系列。

（╳）9.产品的经济性是由生产成本唯一决定的。

（╳）10.保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。

（√）11.直接测量必为绝对测量。

( ×) （绝对、相对测量：是否与标准器具比较）12.为减少测量误差，一般不采用间接测量。

( √)13.为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。

( ×)14.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。

(×)15.0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。

( √)16.用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。

( ×)17.某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果，其测量误差不应超过0.002mm。

( ×误差＝X－X0)18.测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免的。

( ×)19.选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。

( ×)20.对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。

( √)四问答题1什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？列举互换性应用实例。

（至少三个）。

答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。

第0章绪论(本习题解答尚未及验正,如发现错误请告诉老师)0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。

答：法定计量单位是强制性的，各行业、各组织都必须遵照执行，以确保单位的一致。

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。

国际单位制的七个基本量的单位分别是：长度—米(m)、质量—千克(kg)、时间—秒(s)、温度—开尔文(K)、电流—安培(A)、发光强度—坎德拉(cd)、物质的量—摩尔(Mol)。

(余略)0-2如何保证量值的准确和一致?答：为了确保量值的统一和准确，除了对计量单位做出严格的定义外，还必须有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备。

主要是基准和标准。

基准是用来保存、复现计量单位的计量器具。

它是具有现代科学技术所能达到的最高准确度的计量器具。

基准通常分为国家基准、副基准和工作基准三种等级。

计量标准是指用于检定工作计量器具的计量器具。

工作计量器具是指用于现场测量而不用于检定工作的计量器具。

通过对计量器具实施检定或校准，将国家基准所复现的计量单位量值经过各级计量标准传递到工作计量器具，以保证被测对象量值的准确和一致。

这个过程就是所谓的“量值传递”。

在此过程中，按检定规程对计量器具实施检定的工作对量值的准确和一致起着最重要的保证作用，是量值传递的关键步骤。

(余略)0-3何谓测量误差?通常测量误差是如何分类、表示的?答：测量结果与被测量真值之差称为测量误差，即测量误差＝测量结果-真值根据误差的统计特征，可以将误差分为系统误差、随机误差、粗大误差。

常用的误差表示方法有绝对误差、相对误差、引用误差0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差：①1.01825447.8V V μ±②(25.048940.00003)g ± ③2(5.4820.026)g cm ±解： ① 测量结果1.0182544V ，测量误差67.87.810V V μ−=×，相对误差：67.8100.000766%1.0182544V V −×= ② 测量结果25.04894g ，测量误差0.00003g ，相对误差：0.000030.00012%25.04894g g= ③ 测量结果25.482g cm ，测量误差20.026g cm ，相对误差：0.0260.474%5.482= 0-5 何谓测量不确定度?国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么?答：测量不确定度是与测量结果相关联的参数，是测量误差量值分散性的指标，表示对测量值不能肯定的程度。

(精编)机械工程测量与试验技术课后习题答案绪论0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。

解答：教材P4~5，二、法定计量单位。

0-2如何保证量值的准确和一致？解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定）1、对计量单位做出严格的定义；2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备；3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。

3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。

0-3何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？解答：（教材P8~10，八、测量误差）0-4请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。

①1.0182544V±7.8μV②(25.04894±0.00003)g③(5.482±0.026)g/cm2解答：①②③0-5何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？解答：(1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。

(2)要点：见教材P11。

0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？解答：(1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而引用误差=绝对误差/引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。

量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。

(2)从(1)中可知，电表测量所带来的绝对误差=精度等级×量程/100，即电表所带来的绝对误差是一定的，这样，当被测量值越大，测量结果的相对误差就越小，测量准确度就越高，所以用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用。