矿山现代测试技术
复习要点
1、测试技术在采矿工程方面有哪些应用？
测试技术贯穿采矿工程的各个阶段，包括科学研究、采矿设计和安全生产几个方面。具体包括：
采矿科学研究和设计：
（1）包括矿山工程如巷道、矿柱、矿房、边坡等的稳定性和采场稳定性研究和设计一般方法；
（2）建立力学模型、进行应力、位移、稳定性、破坏等分析
矿山生产阶段监测：
（1）验证初步设计参数选择正确性；
（2）改进未来的设计；
（3）对施工技术优越性和合理性进行评估和改进；
安全监测：
（1）矿山工程如巷道、矿柱、矿房、边坡等的稳定性监测；
（2）采场稳定性监测；
（3）爆破震动监测；
（4）爆破冲击波监测
环境监测：
（1）矿井温度、湿度、粉尘监测；
（2）有毒、有害、可燃、可爆气体监测；
（3）通风热力学参数监测；
（4）放射性强度监测；
（5）爆破、机械噪声监测
采矿自动化
2、被测信号的分类？
包括确定性信号和随机信号：
确定性信号：可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号；确定性信号有静态信号和动态信号两种。
随机信号：不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号，即无法确切预测未来任何瞬间的精确值的信号，只能用数学统计模型来预测、描述和分析。
3、什么是传感器？
传感器是一种把物理量和化学量转换为电量的装置。传感器的作用：直接感受被测物理量并将被测物理量转换成便于放大、记录的电量(如电流、电压或电路参量)
4、什么是信号调理器（变送器）？有什么作用？
信号调理器是传感器与显示记录仪表之间的中间电路，能把传感器输出的信号转换成规范化标准信号：4～20mA电流信号；0～5电压信号信号调理器的作用：
（1）放大：传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大（测控放大器）（2）预滤波：传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比（高频、低频、带通、带阻滤波器）
（3）阻抗变换、调制解调
常用的电路： 电桥电路、放大电路、滤波电路、调制解调电路、相敏检波电路、湝振电路、阻抗变换电路、A/D转换电路、V/F转换电路、线性化电路等。
5、线性系统具有哪些性质？
（1)叠加性：系统对各输入之和的输出等于各单个输入的输出之和，即，
若 x1(t) → y1(t)，x2(t) → y2(t) ，则 x1(t)±x2(t) →y1(t)±y2(t)
（2)比例性：常数倍输入所得的输出等于原输入所得输出的常数
倍，即，
若x(t) → y(t) ，则kx(t) → ky(t)
（3)微分性：系统对原输入信号的微分等于原输出信号的微分，即，
若 x(t) → y(t)，则x'(t) → y'(t)
（4)积分性：当初始条件为零时，系统对原输入信号的积分等于原输出信号的积分，即，
若 x(t) → y(t)，则∫x(t)dt → ∫y(t)dt
（5)频率保持性：若系统的输入为某一频率的谐波信号，则系统的稳态输出将为同一频率的谐波信号，即，
若x(t) → y(t) 且 x(t)=Acos(ωt+φx)，则
y(t)=Bcos(ωt+φy)
6、什么是测试系统的静态特性？什么是静态校准条件？
静态特性：指系统在被测信号处于不变或缓慢变化时，输入与输出的关系。
静态校准条件：指没有加速度，没有冲击，振动，环境温度为
20±5℃，相对适度不大于85％，大气压力为0.1±0.08MPa的情况。7、什么是标定曲线？
标定曲线：在标准条件下，给定输入值，对系统重复进行全程逐级加载和卸载获得曲线。
8、什么是灵敏度？
对测试系统输入一个变化量Δx，就会相应地输出一个变化量Δy，则测试系统的灵敏度s为
.
9、什么是线性度？
线性度：标定曲线与理想直线的接近程度称为测试系统的线性度。
若在系统的标称输出范围(全量程) 内，标定曲线与参考理想直线的最大偏差为Bmax，则线性度可用下式表示
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10、什么是回程误差？
回程误差（迟滞Hysteresis）：在相同测试条件下和全量程范围yFS 内，在输入由小增大和由大减小的行程中，对于同一输入值所得到的两个输出值之间的最大差值Δhmax与 量程yFS 的比值的百分率：
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11、什么是量程？什么是分辨力和阀值？什么是动态范围？
系统在正常工作时所能测量的最大量值范围，称为测量范围称之为量程.。
分辨力（ Resolution ）是指系统能检测到的输入信号的最小变化
值的能力。
阀值（ Threshold ）是指当一个系统的输入从零开始极缓慢地增加，只有达到了某一最小值后，才测得出输出变化，这个最小输入值输入就称为系统的阈值(死区Dead band)。
动态范围：跨度与绝对分辨力之比，
12、什么是幅频特性和相频特性？
幅频特性：表示输入、输出正弦信号振幅随频率的变化规律 ；
相频特性：表示输入、输出正弦信号相位差随频率的变化规律；
13、传感器的分类有哪些？
（1）按传感器用途分类
按被测物理量来分类的，它能明显体现传感器的功能
如位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、温度传感器、气敏传感器、流量传感器等
（2）按工作原理分类
按传感器工作原理来分类
如电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、光电式传感器14、请绘制惠斯顿电桥电路，并给电压平衡条件；请用公式表示当桥臂1有电压变化∆R时，电桥输出电压变化∆U？
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