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2022春江苏开放大学测试技术形考作业2 1用万用表测量5号电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于（）。
客观题满分： 5分得分：5分A:系统误差B:粗大误差C:随机误差D:动态误差学生答案：A:老师点评：2在使用测谎仪时，被测试人由于说谎，紧张而手心出汗，可用（）来测量。
客观题满分： 5分得分：5分A:应变片B:热敏电阻C:气敏电阻D:湿敏电阻学生答案：D:老师点评：3在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是（）传感器。
客观题满分： 5分得分：5分A:电容式B:压电式C:电阻式D:电涡流式学生答案：D:老师点评：4迟滞差表明的是在（）期间输出-输入特性曲线不重合的程度。
客观题满分： 5分得分：5分A:多次测量B:同次测量C:正反行程D:不同测量学生答案：C:老师点评：5电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（）的靠近程度。
客观题满分： 5分得分：5分A:人体B:水C:金属零件D:塑料零件学生答案：C:老师点评：6轿车的保护气囊可用（）传感器来控制。
客观题满分： 5分得分：5分A:气敏传感器B:荷重传感器C:差动变压器D:电容式加速度传感器学生答案：D:老师点评：7使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（）。
客观题满分： 5分得分：5分A:人的体重B:车刀的压紧力C:车刀在切削时感受到的切削力的变化量D:自来水管中水的压力学生答案：C:老师点评：8若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为（）。
客观题满分： 5分得分：5分A:眼睛B:感觉器官C:手D:皮肤学生答案：B:老师点评：9调幅过程相当于在时域中将调制信号与载波信号如何处理？客观题满分： 5分得分：5分A:相乘B:相除C:相加D:相减学生答案：A:老师点评：10电路中鉴频器的作用是哪一项？客观题满分： 5分得分：5分A:使高频电压转变成直流电压B:使电感量转变为电压量C:使频率变化转变为电压变化D:使频率转变为电流学生答案：C:老师点评：11一选频装置，其幅—频特性在f2→∞区间近于平直，在f2→0区间急剧衰减，这叫做什么滤波器？客观题满分： 5分得分：5分A:低通B:高通C:带通D:带阻学生答案：B:老师点评：12直流电桥采用直流电源，桥臂元件是什么？客观题满分： 5分得分：5分A:电阻B:电感C:电容D:以上都对学生答案：A:老师点评：13以下关于滤波器的说法，哪一项错误？客观题满分： 5分得分：5分A:理想滤波器是一个理想化的模型，在物理上是不能实现的B:根据构成滤波器的电路性质可分为有源滤波器和无源滤波器C:根据所处理的信号性质可分为模拟滤波器和数字滤波器等D:根据元件类型滤波器可分为RC、LC、RLC滤波器学生答案：D:老师点评：14调制就是使一个信号的某些参数在另一个信号的控制下而发生变化的过程，以下哪一项不属于调制类型？客观题满分： 5分得分：5分A:调幅B:调差C:调频D:调相学生答案：B:老师点评：15在一定的空气压力下，逐渐降低空气的温度，当空气中所含水蒸气达到饱和状态，开始凝结形成水滴时的温度叫做该空气在空气压力下的。
哈尔滨工业大学·机电工程学院机械工程测试技术基础Ⅰ课程大作业设计人：段泽军学号：10院系：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：1208108：目录目录................................................................................ 错误!未定义书签。
题目一：信号的分析与系统特性 ............................... 错误!未定义书签。
机械工程测试技术基础课程大作业任务书............................................... 错误!未定义书签。
一，方波信号的数学表达式......................................................................... 错误!未定义书签。
1，方波信号的时域表达式 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
2，时域信号的傅里叶变换 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
二，频率成分分布情况................................................................................. 错误!未定义书签。
三，系统分析................................................................................................. 错误!未定义书签。
测试技术课大作业—压气机失速信号分析实验台简介及测量布置图1 大尺寸低速轴流压气机实验台表1 实验台基本参数(a) 叶顶弦向测压孔(b) 叶顶周向测压孔图2 压气机失速测量布置压气机特性图3所示的特性线上有4个稳定工况点，Φ=0.65为大流量工况，Φ=0.58为设计工况，Φ=0.46中间工况以及Φ=0.37近失速工况。
从近失速点节流，在5s 内，压气机进入完全失速状态。
图3 压气机特性实验数据给出2个转速下测量的实验数据，data1和data2。
学号最后一位为奇数的同学，分析第一组数据data1；偶数的分析data2文件夹下数据。
每个文件夹下包括3段压力信号。
信号1：058001A.dat近设计点工况。
采样率12K，采样时间5S。
058001A.dat数据包括3列，分别为压气机叶顶前缘上游，50%弦长以及尾缘下游3个位置的机匣壁面静压（电压值信号），对应着图2(a)所示的S2，S7和S14测点。
信号2：tostall037001.dat在近失速点，快速关闭节流阀，逼迫压气机由近失速状态进入完全失速。
采样率、采样时间等相关说明与058001A.dat相同。
信号3：037001stalling.dat完全失速状态。
采样率10K，采样时间5S。
037001stalling.dat文件包括3列信号，由转子前缘附近叶顶周向布置的3个测量孔测得，如图2(b)所示，分别为p1,p2和p3。
这里p1与p2之间夹角为90度，p2与p3夹角为85.05度。
作业要求：重点分析信号2。
分析压气机由近失速进入完全失速状态的特性。
信号3，计算出失速团参数。
信号1作为信号2和3的参照。
信号分析方法不限，可采用滤波，FFT，窗口FFT，倒谱，自相关，互相关，相干，小波，小波包以及小波滤波等。
`虚拟仪器与测试技术大作业学号：姓名：日期：2015年5月柱塞泵性能测试系统的分析一、背景描述液压传动系统具有结构简单、传动比大、运行平稳、易于实现无极调速和自动化等优点，已经广泛应用于各个工业领域。
但液压系统的测试与维护一直是难题。
液压测试系统可以提取液压系统的特征信号，以便及时发现故障或隐患，具有重要的工程应用意义。
液压计算机辅助测试（CAT）技术在液压系统状态监测中的应用越来越广泛。
液压CAT，所涉及范围包括液压、自动控制、微型计算机、数字信号处理、可靠性等学科、它具有测试精度高、测试速度快、性能价格比高、测试的重复性和可靠性高及适宜在线动态测试和状态监测等特点，是当代的主流测试系统，本文分析的就是一套柱塞泵计算机辅助测试系统。
二、测试目的和要求1、液压系统测试的目的液压技术已广泛地应用于各种工业装备的液压控制系统领域，液压元件和系统的性能直接影响了装备的质量与控制水平。
因此，对液压元件、组件和液压系统的性能参数进行测试、分析与监控，就成为工业生产与应用领域的重要环节。
由于液压元器件大多属于高阶非线性系统，其内部油液流动复杂，软参数选取困难，使液压元件特性的理论计算结果与实际状况存在较大的差异。
因此，研究中往往注重对液压元件特性进行实际测试，实测的结果较之理论计算结果更切合液压元件的真实性能。
因此，试验研究的结论对于液压元件与系统的设计、调整、改造以及检测和故障诊断都具有重要意义。
2、液压系统测试的要求型式试验的主要目的是要全面掌握产品的结构完整性、工作性能和耐久性，确定设计或生产能否定型，它的试验条件较为严格。
试验项目主要包括静态特性试验、动态特性试验、结构完整性和耐久性试验，试验结果为产品的特性曲线，其测试精度较高，可作为科研开发、设计定型和生产定型的手段。
此测试系统测试类型为型式试验。
液压试验的作用主要考核被测试元件或系统的各种输入输出特性是否满足预定的要求或规定的指标。
我国有关液压泵的试验标准有：液压泵、马达空载排量测定方法GB7936-87、液压叶片泵技术条件JB/T7039-93、液压叶片泵试验方法JB/T7040-93、液压齿轮泵技术条件JB/T7041-93、液压齿轮泵试验方法JB/T7042-93、液压轴向柱塞泵技术条件JB/T7043-93、液压轴向柱塞泵试验方法JB/T7044-93等。
现代流动测试技术大作业姓名:学号：班级：电话：时间：第一次作业1）孔板流量计测量旳基本原理是什么？ 对于液体、气体和蒸汽流动, 怎样布置测点？基本原理：充斥管道旳流体流经管道旳节流装置时, 在节流件附近导致局部收缩, 流速增长, 在上下游两侧产生静压差。
在已知有关参数旳条件下, 根据流动持续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间旳关系而求得流量。
公式如下：4v q d πα==其中：C －流出系数 无量纲 d －工作条件下节流件旳节流孔或喉部直径D －工作条件下上游管道内径qv －体积流量 m3/sβ－直径比d/D 无量纲ρ—流体旳密度Kg/m3测量液体时, 测点应布置在中下部, 应为液体未必充斥全管, 因此不可以布置旳太靠上。
测量气体时, 测点应布置在管道旳中上部, 以防止气体中密度较大旳颗粒或者杂质对测量产生干扰。
测量水蒸气时, 测点应当布置在中下部。
2）简述红外测温仪旳使用措施、应用领域、优缺陷和技术发展趋势。
使用措施: 红外测温仪只能测量表面温度, 无法测量内部温度；安装地点尽量防止有强磁场旳地方；现场环境温度高时, 一定要加保护套, 并保证水源旳供应；现场灰尘、水汽较大时, 应有洁净旳气源进行吹扫, 保证镜头旳洁净；红外探头前不应有障碍物, 注意环境条件: 蒸汽、尘土、烟雾等, 它阻挡仪器旳光学系统而影响精确测温；信号传播线一定要用屏蔽电缆。
应用领域：首先, 在危险性大、无法接触旳环境和场所下, 红外测温仪可以作为首选, 例如：1）食品领域: 烧面管理及贮存温度2）电气领域：检查有故障旳变压器, 电气面板和接头3）汽车工业领域: 诊断气缸和加热/冷却系统4）HVAC领域：监视空气分层, 供/回记录, 炉体性能。
5）其他领域: 许多工程, 基地和改造应用等领域均有使用。
长处: 可测运动、旋转旳物体；直接测量物料旳温度；可透过测量窗口进行测量；远距离测量；维护量小。
缺陷：对测量周围旳环境规定较高, 防止强磁场, 探头前不应有障碍物, 信号传播线要用屏蔽电缆, 当环境很恶劣时红外探头应进行保护。
测试系统（测量系统）的组成：被测对象——传感器——转换器（变送器）——传输通道——显示装置——测量值传感器：传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节电阻式传感器电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。
主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。
变频功率传感器变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样，再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。
称重传感器称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置，是电子衡器的一个关键部件。
能够实现力→电转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。
电磁力式主要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。
电阻应变式称重传感器结构较简单，准确度高，适用面广，且能够在相对比较差的环境下使用。
因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。
电阻应变式传感器传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。
电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。
半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。
压阻式传感器压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。
其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。
《测试技术》(第二版)课后习题参考答案解：（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 0π的有效值（均方根值）：2/1)4sin 41(21)4sin 41(21)4cos 1(212sin 1)(100000000000002020000=-=-=-===⎰⎰⎰T f f T T tf f T T dt t f T dt t f T dt t x T x T T T T rms ππππππ 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：，式中由于x(t)是偶函数，t n 0sin ω是奇函数，则t n t x 0sin )(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=n b 0。
因此，其三角函数展开式如下：其频谱如下图所示：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≤≤-≤≤-+=)(202022)(0000nT t x T t t T AA t T t T A A t x 21)21(2)(12/0002/2/00000=-==⎰⎰-T T T dt t T T dt t x T a ⎰⎰-==-2/00002/2/00000cos )21(4cos )(2T T T n dt t n t T T dt t n t x T a ωω⎪⎩⎪⎨⎧==== ,6,4,20,5,3,142sin 422222n n n n n πππ⎰-=2/2/0000sin )(2T T n dtt n t x T b ω∑∞=+=1022cos 1421)(n t n nt x ωπ∑∞=++=1022)2sin(1421n t n nπωπ(n =1, 3, 5, …）（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：)( 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 φ A ϕ单边幅频谱 单边相频谱0 ωn φω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω00 ωI m C nω0 3ω0 5ω0 -ω0 -3ω0 -5ω0虚频谱双边相频谱解：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。
温度测试的实现
学院（系）：化工与环境生命学部专业：过程装备与控制工程学生姓名：张锦
学号：201142055
指导教师：魏炜
评阅教师：
完成日期：2014年5月27日
大连理工大学
Dalian University of Technology
温度测试的实现
学院：化工机械学院
班级：化机1102班
姓名：张锦（201142055）
摘要：温度测量方法分: 接触式测温和非接触式测温。
接触式测温包括：膨胀式温度测量、压力式温度测量、热电偶温度测量、热电阻温度测量；非接触式测温包括：辐射式测温、光谱测温、声波、微波测温。
分析对比了其各自的优缺点及其适用范围。
关键词：温度测量；接触式测温；非接触式测温；膨胀式温度测量；压力式温度测量；热电偶温度测量；热电阻温度测量；辐射式测温；光谱测温；声波、微波测温。
引言：
温度是表征物体冷热程度的物理量，是测量中最常见、最基本的参数之一。
工业生产过程中物体的任何物理和化学变化都与温度有关；在农业上，温度的监控能力直接影响对各种自然灾害的预报诊断能力；在仪器以及高新技术方面，温度影响仪器的测量精度，决定高新技术的研发和实施的安全性。
因此，对温度的测量就显得尤为重要。
1温度测量技术介绍
温度测量的分类可以通过其与被测量的物体是否接触分为接触式和非接触式。
接触式测量仪表比较简单、可靠，测量精度高。
但是因为测温元件与被测介质需要进行充分的热交换并最终达到平衡，这时测量体的温度就是被测物体的温度。
接触式测量仪存在测温延迟现象，同时受耐高温和耐低温材料的限制，不能应用于这些极端的温度测量。
非接触式仪表测温仪是通过热辐射的原理来测量温度的，测温元件不需要与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体辐射率、被测物体与测量仪表之间的距离、烟尘和水汽等外界因素的影响，其测量误差较大。
2 接触式测量方法
2.1膨胀式温度测量
原理：利用物质的热胀冷缩原理即根据物体体积或几何形变与温度的关系进行温度测量。
热胀冷缩式温度计包括玻璃液体温度计、双金属膨胀式温度计和压力式温度计等。
优点：结构简单, 价格低廉, 可直接读数,使用方便,非电量测量方式, 适用于防爆场合。
缺点：准确度比较低, 不易实现自动化, 而且容易损坏。
2.2压力式温度测量
是基于封闭容器中的液体、气体或某些液体的饱和蒸汽随着温度变化而使密闭系统的压力变化，压力值就反映了温度的数值。
2.3热电偶温度测量
热电偶温度传感器是基于“热电效应”原理工作的传感器。
具有测量范围宽(-271℃～
2800℃)、测温上限高；性能稳定、精度高、测量准确可靠；结构简单、动态响应好；输出信号为电信号，可以远传。
便于远距离、多点、集中检测和自动控制的特点。
热电偶的原理是两种不同材料的金属焊接在一起,当参考端和测量端有温差时, 就会产生热电势, 根据该热电势与温度的单值关系就可以测量温度。
热电偶具有结构简单, 响应快, 适宜远距离测量和自动控制的特点, 应用比较广泛。
热电偶温度计属于接触式温度测量仪表。
是根据热电效应即塞贝克效应原理来测量温度的，是温度测量仪表中常用的测温元件。
将不同材料的导体A、B接成闭合回路,接触测温点的一端称测量端,一端称参比端。
若测量端和参比端所处温度t和t0 不同,则在回路的A、B 之间就产生一热电势EAB(t，t0 ),这种现象称为塞贝克效应，即热电效应。
EAB大小随导体A、B的材料和两端温度t和t0 而变,这种回路称为原型热电偶。
在实际应用中，将A、B 的一端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处，而将参比端分开，用导线接入显示仪表，并保持参比端接点温度t0稳定。
显示仪表所测电势只随被测温度而t变化。
2.4热电阻温度测量
热电阻测温：基于导体或半导体的电阻随温度变化的特性。
由导体或半导体制成的感温元件称为热电阻。
特点:信号可以远传、灵敏度高、无需参比温度。
金属热电阻稳定性高、互换性好、可以作为基准仪表。
缺点:需要电源激励、有自热现象，影响测量精度。
热电阻的测温原理
与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（t-t0）]
式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 Rt=AeB/t.
式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。
金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。
3非接触式测量方法
3.1 辐射式测温方法
辐射式测温是一种非接触式温度测量，通过光的辐射来测量物体的温度。
物体在受热后有一部分的能量转变为辐射能，温度越高，则辐射到周围空间的能量就越多。
辐射能以波动的形式表现出来，其波长的范围极广，从短波、X光、紫外光、可见光、红外光一直到电磁波。
在温度测量中常用的是可见光和红外光。
辐射式测温度时感温元件与被测物质互不接触，不会破坏北侧的温度场，可实现遥测；测温元件可以和被测对象具有不同的温度，因此可以测量高温物体的温度。
辐射式温度测量仪表的温度范围极广，可达到-50~6000℃。
但是，这种方法的精度较低，应用技术较复杂。
辐射式测温的常用方法有亮度法、全辐射法、比色法和多色法等。
辐射测温仪表有全辐射高温计、光学高温计、光电高温计、比色高温计、红外探测器、红外测温仪、红外热像仪等。
3.2 光谱测温方法
光谱测温法是在一个仪器中制成多个光谱通道，利用多个光谱的物体辐射亮度测量信息，再对得到的数据处理而得到物体的温度和材料光谱发射率。
该方法不需辅助设备和附加信息，对被测对象亦无特殊要求，因而特别适合于高温、甚高温目标的真温及材料发射率的同时测量.尽管其理论还不够完善，但在已有的应用实践中已表现出了极好的发展前景。
当单色光线照射透明物体时, 会发生光的散射现象, 散射光包括弹性散射和非弹性散射, 弹性散射中的瑞利散射和非弹性散射的拉曼散射的光强都与介质的温度有关。
3.3声波测温方法
声学测温是基于声波在气体介质中的传播速度是该气体组分和绝对温度的函数, 因此只要测得声速, 就可以推算出温度。
可以通过直接测量声波在被测介质中的传播速度, 也可以测量放在被测介质中细线的声波传播速度来得到温度。
这种方法可以用于测量高温气体或液体的温度, 在高温时会有更高的灵敏度。
3.4微波测温方法
微波衰减法可以用来测量火焰温度, 其原理是当入射微波通过火焰时, 与火焰中的等离子体相互作用,使出射的微波强度减弱, 通过测量入射微波的衰减程度可以确定火焰气体的温度。
4总结
传统的热电偶、热电阻测温方法以其技术成熟、结构简单、使用方便等特点, 在未来温度测量领域中,依然能够广泛使用。
但在很多情况下,对于实际工程现场或一些特殊条件下的温度测量,比如对极限温度、高温腐蚀性介质温度、气流温度、表面温度、固体内部温度分布、微尺寸目标温度、大空间温度分布、生物体内温度、电磁干扰条件下温度测量来讲,要想得到准确可靠的结果并非易事,需要非常熟悉各种测量方法的原理及特点,结合被测对象要求选择合适的测量方法才能完成。
同时,还要不断探索新的温度测量方法,改进原有测量技术,以满足各种条件下的温度测量需求。
参考文献
1.王魁汉《温度测量技术的现状及展望》基础自动化,1997
2.倪震楚, 等《现代温度测量技术综述》消防理论研究. 2003
3.王毅、张早校《过程装备控制技术及应用》第二版2007.7
4.杨永军《温度测量技术现状和发展概述》计测技术2009。
