武汉理工大学-现代检测理论与技术网课题目和答案

《现代检测技术》2013年复习提纲及答案1. 系统误差有什么特点？请简要叙述如何判别和确定系统误差的方法。

答：系统误差是在相同条件下多次测量同一物理量时产生的误差，包括恒定系统误差和变值系统误差。

恒定系统误差的绝对值和符号保持恒定，变值系统误差在条件改变时，按某一确定的规律变化。

判别和确定系统误差的方法有四种：1） 实验对比法。

该方法通过改变产生系统误差的条件进行测量，以发现系统误差，此法适用于发现固定的系统误差。

2） 剩余误差观察法。

剩余误差为某测量值与测量平均值之差，根据测量数据的各个剩余误差大小和符号的变化规律，可以直接由误差数据或误差曲线图形来判断有无系统误差。

这种方法主要适用于发现有规律变化的系统误差。

3） 不同公式计算标准误差比较法。

对等精度测量，可以用不同公式计算标准误差，通过比较可发现系统误差。

4） 计算数据比较法。

对同一量进行测量得到多组数据，通过计算数据比较，判断是否满足随机误差条件，以发现系统误差。

2. 等精度测量某电流10次，测量结果如下表所示，请判断其系统误差。

表 1 测量结果及计算表2. 解：观察残差vi 的符号和数值，有明显的下降趋势，估计存在变值系统误差。

利用马利科夫准则进行判断，因n 为偶数，取k=5，利用公式求:Mi i i i i v v v M >>=--=-=∑∑==3.2)15.1(15.110651测量中存在累进性系统误差。

用阿卑－赫梅特准则判断，得：485.0111==∑-=+n i i i vv A求出均方根误差的平均值：076.0968.01210122≈=-=∑=i i n v σ228.0076.0312=⨯≈-σn显然21σ->n A ,表明测量值中存在周期性系统误差。

3.0.027Fσμ＝，在置信概率为0.99时，试说明显著性水平α的物理意义，并使用格罗布斯准则判断有无粗大误差。

临界值见附表1。

答：设对电容量的多次测量是等精度独立测量，为了检验),...,2,1(n i x i =中是否存在粗大误差，将i x 按照大小顺序排列成顺序统计量)(i x ，即：85624371x x x x x x x x 、、、、、、、 按测量值的大小顺序排列得：8)8(1)1(,x x x x ==由格罗布斯公式导出了()()()()481.1027.004.01188≈=-==-=σσx x g xx g 显著性水平为01.099.011=-=-=p α，22.2)01.0,8(0=g ，显然)01.0,8(48.10)8()1(g g g <==，故测量数据中不存在粗大误差。

一、判断(共计50分,每题2.5分)1、金属电阻应变片电阻的变化主要是由于电阻丝的几何变形引起的。

（）A. 正确B. 错误2、在信号的调幅过程中，载波就是被测试的缓变信号。

（）A. 正确B. 错误3、为避免信号的混叠，采样频率fs必须不小于信号最高频率的fc的2倍。

（）A. 正确B. 错误4、对于一阶系统，时间常数τ越小越好。

（）A. 正确B. 错误5、若金属电阻应变片的测试信号为直流电桥一个桥臂的输入，则电桥的输出为调幅波。

（）A. 正确B. 错误6、传递函数相同的各种装置其动态特性不一定相同。

（）A. 正确B. 错误7、满足狄氏条件的周期信号可以用傅氏级数展成余弦函数之和的形式。

（）A. 正确B. 错误8、用矩形窗函数对信号进行截断，增加矩形窗函数的宽度能够减少能量泄漏。

（）A. 正确B. 错误9、同步解调时使用的载波信号频率不一定和调幅时使用的载波信号频率相同。

（）A. 正确B. 错误10、周期信号是由频率成基频整数倍的离散的谐波叠加而成。

（）A. 正确B. 错误11、磁电式传感器可以用于测量线速度和角速度。

（）A. 正确B. 错误12、测试装置能进行不失真的测试的条件是其幅频特性为常数，相频特性为零。

（）A. 正确B. 错误13、单个方波是周期信号。

（）A. 正确B. 错误14、灵敏度和权函数均描述了测试系统的动态特性。

（）A. 正确B. 错误15、频率不变性原理是指线性测试系统的输出信号频率总等于输入信号的频率。

（）A. 正确B. 错误16、若要测试最高频率为100Hz的信号，可以用FC6-400的振动子光线示波器。

（）A. 正确B. 错误17、瞬态信号的频谱是离散的。

（）A. 正确B. 错误18、信息不具有能量，信号也不具有能量。

（）A. 正确B. 错误19、对恒带宽比滤波器，中心频率越高，带宽越大。

（）A. 正确B. 错误20、对纯电阻电桥，电桥平衡的条件是两相对桥臂上电阻的乘积相等。

传感与检测技术_武汉理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.按照国家标准GB7666-87，传感器被定义为“能感受（）并按照（）转换成（）的器件和装置。

答案:规定的被测量，一定的规律，可用的输出信号2.传感器一般由（）组成。

答案:敏感元件，转换元件，测量电路3.传感器的分类方法很多，按（）进行分类，有利于传感器的设计与应用。

答案:工作原理4.仪表的精度等级是指仪表的（）。

答案:最大引用误差5.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( )。

答案:分辨能力越高6.传感器的静态指标标定是给传感器输入已知不变的( )，测量其输出。

答案:标准非电量7.传感器的动态标定是检验传感器的( )。

答案:动态性能指标8.某温度仪表的测温范围为0～600℃，已知测温误差小于±4℃，该仪表的精度是（）。

如果在测量过程中工艺要求测温误差小于±4℃，则选择（）精度的的温度仪表比较合适？答案:1.0级，0.5级9.传感器的标定是在明确传感器的输入与输出关系的前提下，利用某种( )对传感器进行标定。

答案:标准器具10.实验中，相同条件下多次重复测量求算术平均值作为测量结果，可减小（）。

答案:随机误差11.你今天实际体温是37.0℃，外出时小区红外体温计测量的体温是36.7℃，这种由于仪表的精度引起的测量误差属于（）。

答案:随机误差12.半导体应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的（）变化产生的，而金属应变片的电阻相对变化主要是由于电阻丝的（）变化产生的。

答案:电阻率，尺寸13.设有一电路，R1、R3是工作桥臂，R2、R4是固定电阻，且R1=R2=R3=R4。

工作时R1→R1+∆R1，R3→R3-∆R3∆R3=∆R1 若e0为电桥的电源电压，则电桥输出电压为（）。

答案:∆R1*e0/2R114.测量范围小的电容式位移传感器的类型为（）。

答案:变极距型15.差动脉冲调宽电路属脉冲调制电路，它利用对传感器电容充放电使输出脉冲的宽度随电容量的变化而变化，再经（）可得对应被测量变化的（）信号。

第一讲：1、传感器是一种将特定的被测信号按照一定的规律转换为可用输出信号的装置，它主要由敏感元件和转换元件组成。

2、基本型现代检测系统一般包括传感器、信号处理、数据采集、计算机、输出显示等五部分。

3、传感器技术发展趋势及重点研究开发主要体现在高精确度、小型化、集成化、多功能化、智能化等方面。

4、检测技术的发展主要体现在①不断拓展测量范围，努力提高检测精度和可靠性②传感器逐渐向集成化、组合式、数字化方向发展③重视非接触式检测技术研究④检测系统智能化等方面。

5、一个完整的检测过程包括信息数据采集、信号处理、信号传输、信号记录、信号显示等方面。

6、现代检测系统的基本结构大致可分为智能仪器、个人仪器和自动测试系统等三类。

7、传感器按能量关系可分为能量变换型和能量控制型两类。

8、传感器按输出量可分为模拟式和数字式两类。

9、智能传感器一般具有①自校零、自标定、自矫正②自动补偿③自动采集数据。

并对数据进行预处理④自动进行检测、自选量程、自寻故障⑤数据存储、记忆与信息处理功能⑥双向通讯、标准化数字输出或符号输出等功能。

第二讲：1．仪表的精度等级是指仪表的（）A．绝对误差B．最大误差 C．相对误差 D．最大引用误差2.属于传感器动态特性指标的是( )A.重复性B.线性度C.灵敏度D.固有频率3.按照分类，阈值指标属于( )A.灵敏度B.静态指标C.过载能力D.量程4.与价格成反比的指标是( )A.可靠性B.经济性C.精度D.灵敏度5.属于传感器静态指标的是( )A.固有频率B.临界频率C.阻尼比D.重复性6. 属于传感器动态特性指标的是( )A.量程B.过冲量C.稳定性D.线性度7.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( )A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.灵敏度越高8.传感器的灵敏度越高，表示传感器( )A.线性度越好B.能感知的输入变化量越小C.重复性越好D.迟滞越小9.传感器的标定是在明确传感器的输入与输出关系的前提下，利用某种( )对传感器进行标定。

现代检测技术_武汉理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.当环境温度一定时，霍尔传感器可做成（）。

答案:乘法器2.变面积型电容传感器的电容相对变化量与位移成。

答案:正比3.误差按表示方法分为绝对误差和相对误差，其中示值误差属于（）。

答案:示值相对误差4.差动式电容传感器可以减小误差。

答案:非线性5.下列何种光电器件的光照特性近似线性（）。

答案:光敏二极管6.应变片受恒力作用时，应变电阻值随时间而变化，这种现象称为（）。

答案:蠕变7.人工陶瓷沿Z轴给力时，将产生向压电效应。

答案:纵8.石英晶体的沿X轴产生向压电效应。

答案:纵9.石英晶体中，X轴又称为（）。

答案:电轴10.利用霍尔传感器测位移，是利用了磁感应强度是的函数。

答案:位置11.金属应变片的结构主要有金属丝、金属箔、三种。

答案:金属薄膜12.光电管和光电倍增管都是基于（）效应的。

答案:外光电效应13.半导体应变片的应变效应主要由的变化所引起。

答案:电阻率14.在传感器静态特性指标中，描述传感器在输入量按同一方向行程中连续多次测量所得特性曲线不一致程度的指标是。

答案:重复15.下面那种不是霍尔传感器不等位电势的产生原因（）。

答案:空载电势的存在16.在机器系统和人体系统的对应关系中，下面哪个描述是错误的。

（）答案:由计算机获取外界信息17.霍尔电流传感器是通过霍尔电势表达式中的变化来测量的。

答案:磁场##%_YZPRLFH_%##B##%_YZPRLFH_%##磁场大小18.在下列应变式传感器的测量电路中，哪种电路存在非线性误差（）。

答案:单臂桥19.传感器的国标符号中，三角形表示元件。

答案:敏感D图像传感器按结构可分为帧转移式和转移式。

答案:行间##%_YZPRLFH_%##行21.线阵CCD中，单通道结构比双通道（）。

答案:成本低22.光纤陀螺属于（）。

答案:功能性光纤传感器23.光电效应分为内光电效应和外光电效应两种，其中光敏电阻的光电效应为。

判断题1. 在传感器中输入量只能是物理量，不能是化学量.生物量等。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：2. 传感器可仅由一个敏感元件组成。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：3. 敏感元件可直接感受被测物理量。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：4. 对于同一种粉尘，它的浓度越高，与其接触时间越长，对人体危害越重。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：5. 呈化学毒作用的粉尘，随溶解度的增加其危害作用增强；主要呈机械刺激作用的粉尘，随溶解度的增加其危害作用增加。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：6. 堆积密度是根据粉尘本身的真实体积计算得到的。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：7. 发生爆炸的条件是足够的氧浓度和粉尘在空气中达到足够的浓度。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：8. 粉尘在空气中的浓度越大，发生爆炸的可能性越大。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：9. 在污染物的检测方法中的色谱分析法属于化学分析法。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：10. 化学分析法中重量分析法因准确度比较高，在环境监测中应用较多。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：填空题11. 传感器一般由敏感元件、转换元件、___(1)___ 三部分组成。

(5分) (1). 参考答案: 转换电路12. 粉尘密度有___(2)___ 、真密度和假密度三个概念。

(5分)(1). 参考答案: 堆积密度13. 污染物的检测方法有化学分析法和___(3)___ 。

(5分)(1). 参考答案: 仪器分析法14. 传感器按输出量进行分类有模拟式传感器和___(4)___ 传感器。

(5分) (1). 参考答案: 数字式15. 电阻式传感器按其工作原理可分为变阻器式和___(5)___ 式两类。

(5分) (1). 参考答案: 应变片16. 根据粉尘的性质及来源，粉尘可分为无机粉尘.有机粉尘和___(6)___ 。

一、填空题：1.某测试人员在一项对航空发动机页片稳态转速试验中，测得其平均值为20000 转/ 分钟（假定测试次数足够多）。

其中某次测量结果为20002 转/ 分钟，则此次测量的绝对误差△x ＝______ ，实际相对误差＝______ 。

答案：2 转/ 分钟，0.01 ％。

2.在测量中进行量值比较采用的两种基本方法是________ 和________ 。

答案：间接比较法，直接比较法。

3.计量的三个主要特征是________ 、________ 和________ 。

答案：统一性，准确性，法律性。

4. ________ 是比较同一级别、同一类型测量标准的一致性而进行的量值传递活动。

答案：比对。

5.计算分贝误差的表达式为，其中称为______ 。

答案：相对误差6.指针偏转式电压表和数码显示式电压表测量电压的方法分别属于______ 测量和______ 测量。

答案：模拟，数字7.为了提高测量准确度，在比较中常采用减小测量误差的方法，如______ 法、______ 法、______ 法。

答案：微差、替代、交换8. 本的测量对象来看，电子测量是对____ 和____ 的测量.答案：电量；非电量。

9.信息的的获取的过程是由( ) 和( ) 两大环节。

答案：感知；识别。

10.有源量测量系统与无源量测量系统在功能结构上最显著的区别是有无______。

答案：测试激励信号源。

11. 触发跟踪方式为（触发开始跟踪加延迟）时，触发字位于数据观察窗口之外。

12. 发生桥接故障时有可能使组合电路变成( 时序电路).二、判断题：1.狭义的测量是指为了确定被测对象的个数而进行的实验过程（错）2.基准用来复现某一基本测量单位的量值，只用于鉴定各种量具的精度，不直接参加测量。

（对）3.绝对误差就是误差的绝对值（错）4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（错）4 ．通常使用的频率变换方式中，检波是把直流电压变成交流电压（）5 ．某待测电流约为100mA 。

武汉理工大学-现代检测理论与技术网课题目和答案第一讲：1、传感器是一种将特定的被测信号按照一定的规律转换为可用输出信号的装置，它主要由敏感元件和转换元件组成。

2、基本型现代检测系统一般包括传感器、信号处理、数据采集、计算机、输出显示等五部分。

3、传感器技术发展趋势及重点研究开发主要体现在高精确度、小型化、集成化、多功能化、智能化等方面。

4、检测技术的发展主要体现在①不断拓展测量范围，努力提高检测精度和可靠性②传感器逐渐向集成化、组合式、数字化方向发展③重视非接触式检测技术研究④检测系统智能化等方面。

5、一个完整的检测过程包括信息数据采集、信号处理、信号传输、信号记录、信号显示等方面。

6、现代检测系统的基本结构大致可分为智能仪器、个人仪器和自动测试系统等三类。

7、传感器按能量关系可分为能量变换型和能量控制型两类。

8、传感器按输出量可分为模拟式和数字式两类。

9、智能传感器一般具有①自校零、自标定、自矫正②自动补偿③自动采集数据。

并对数据进行预处理④自动进行检测、自选量程、自寻故障⑤数据存储、记忆与信息处理功能⑥双向通讯、标准化数字输出或符号输出等功能。

第二讲：1．仪表的精度等级是指仪表的（）A．绝对误差B．最大误差C．相对误差D．最大引用误差2.属于传感器动态特性指标的是( )A.重复性B.线性度C.灵敏度D.固有频率3.按照分类，阈值指标属于( )A.灵敏度B.静态指标C.过载能力D.量程4.与价格成反比的指标是( )A.可靠性B.经济性C.精度D.灵敏度5.属于传感器静态指标的是( )A.固有频率B.临界频率C.阻尼比D.重复性6.属于传感器动态特性指标的是 ( ) A.量程 B.过冲量 C.稳定性 D.线性度7.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的( )A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.灵敏度越高8.传感器的灵敏度越高，表示传感器( )A.线性度越好B.能感知的输入变化量越小C.重复性越好D.迟滞越小9.传感器的标定是在明确传感器的输入与输出关系的前提下，利用某种( )对传感器进行标定。

“现代检测技术”2007 A卷试题参考答案一. 填空（共25分，每空1分）1. 输入量和输出量不随时间变化或变化缓慢时，输出与输入之间的关系。

2. 其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。

3. 系统；随机；粗大4. 外光电效应；内光电5. RGB；HSL6. 传感器；信号调理；计算机7. 霍尔传感器；光纤传感器。

（答出两个位移传感器即可）8. τ或时间常数；ω0或系统无阻尼固有角频率；ζ或为阻尼比9.1 BWθ≈10. 自相关函数；互相关函数11. 厚度、无损探伤、计数、距离等12. 线性；较大直线位移或角位移。

13. 相反；相同二. 选择题（共10分，每题1分）1. A；2. C；3. C；4. A；5. D；6. B；7. A、D；8. B；9. C；10. B三. 简答题（共35分，每题5分）1. 获取有用的信息，即借助专门的设备、仪器、设计合理的实验方法与必需的信号分析及数据处理，获得与被测对象有关的信息，最后将结果进行显示或输入到其它信息处理装置、控制系统。

2. 根据电容式传感器的工作原理，可分为变间距式、变面积式和变介电常数式，利用极板间距和极板覆盖面积的变化，可以测量直线位移或角位移；通过弹性元件也可以测量力、压力、振动或加速度等；利用介电常数的变化还可以进行一些特殊量的测量，如液位、浓度、厚度、湿度等。

3. 压电式传感器只有在负载阻抗无穷大、内部也无漏电时，受力后产生的电压（电荷）才能长期保存下来，否则电路将以某时间常数按指数规律放电。

这对于测量缓变信号极为不利，必将造成测量误差。

（而在动态测量时，电荷量可以不断得到补充，）因此压电式传感器适于动态测量，而不能用来测量变化比较缓慢的信号。

4. 霍尔式传感器转换效率较低，受温度影响大，但其结构简单、体积小、坚固、频率响应宽、动态范围（输出电势变化）大、无触点，使用寿命长、可靠性高、易微型化和集成电路化，因此在测量技术、自动控制、电磁测量、计算装置以及现代军事技术等领域中得到广泛应用。