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现代测试技术课后答案

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1 现代测试技术课后习题答案 第1章 1.直接的间接的 2.测量对象测量方法测量设备 3.直接测量间接测量组合测量直读测量法比较测量法时域测量频域测量数据域测量 4. 维持单位的统一，保证量值准确地传递基准量具标准量具工作用量具 5. 接触电阻引线电阻 6. 在对测量对象的性质、特点、测量条件（环境）认真分析、全面了解的前提下，根据对测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法（方式）和测量设备，进而拟定出测量过程及测量步骤。 7.米(m)秒(s) 千克(kg) 安培(A) 8.准备测量数据处理 9.标准电池标准电阻标准电感标准电容

第2章 填空题 1. 系统随机粗大系统 2. 有界性单峰性对称性抵偿性 3. 置信区间置信概率 4. 最大引用0.6% 5. 0.5×10-1[100.1Ω，100.3Ω] 6. ±7.9670×10-4±0.04% 7. 测量列的算术平均值 8. 测量装置的误差不影响测量结果，但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度 9. ±6Ω 10. [79.78V，79.88V] 2

计算题 2.解: (1)该电阻的平均值计算如下：

128.504niixxn

该电阻的标准差计算如下： 21ˆ0.0331niin

(2)用拉依达准则有，测量值28.40属于粗大误差，剔除，重新计算有以下结果： 28.511ˆ0.018x

用格罗布斯准则，置信概率取0.99时有，n=15，a=0.01，查表得

0(,)2.70gna

所以，0ˆ(,)2.700.0330.09gna 可以看出测量值28.40为粗大误差，剔除，重新计算值如上所示。 (3)剔除粗大误差后，生于测量值中不再含粗大误差，被测平均值的标准差为：

ˆ/140.0048

(4)当置信概率为0.99时，K=2.58，则 ()0.012mKV 由于测量有效位数影响，测量结果表示为 28.510.01xxmUUV

4. 解： (1)

(2)最大绝对误差Um=0.4，则最大相对误差=0.4%<0.5% 被校表的准确度等级为0.5 (3) Ux=75.4，测量值的绝对误差:Ux=0.5%×100=0.5mV 相对误差：r=0.5/75.4=0.63% 3

(4) 此误差属于系统误差，消除系统误差可以通过：1、选择过高准确度等级的仪器设备；2、严格按照仪器工作要求操作；3、选择合理的测量方法；4、提高测量人员的测量水平等几个方面来消除系统误差。

6. 解： ① 300V、0.5级电压表的相对误差

1(300/80)0.5%1.88% ② 100V、1.0级电压表的相对误差 2(100/80)1.0%1.25%

12

，所以选100V、0.1级的表较好。

12. 解：

lglg0.24lglglg0.24lg20.40.10.5%1.0%QIRtdQdIdRdtQIRt



第3章 填空题 1． 1. 测量系统有效辨别输入量最小变化量的能力/能分辨出最小的分辨量

2. 微分方程频率特性测量动态信号 3. 2441()[1()]1.51010Hj

4. 零位点灵敏度分辨力量程迟滞重复性线性度准确度可靠性 4

计算题 1. 解：

已知一阶系统的频率特性为()1KHjj

由题知10s，1K，则所给系统的频率特性为1()110Hjj，其 幅频特性为21()1(10)Hj 相频特性()arctan(10) （1）当输入频率0时，有(0)1H，(0)0 （2）当输入频率11228040f时，有

21()0.786401(10)40Hj

，

()arctan(10)38.14040o （3）当输入频率212216080f时，有

21()0.931801(10)80Hj

，

()arctan(10)21.48080o 综上，该热电偶的输出表达式为 1212

500200.786sin(238.1)100.931sin(221.4)50015.72sin(238.1)9.31sin(221.4)ooooftftftft



2. 解： (1) 转折频率22100628f rad/s

时间常数110.001591.59628sms (2)测量系统的频率特性 11()110.00159Wjjj

 5

幅频特性 2211()1()1(0.00159)Wj



相频特性 arctan()arctan0.00159 (3) 依题意有

2111%1()1990.14298012001408(/)0.142rads

 即转折频率8845fHz。 3. 解： (1)该系统为一阶系统，对比一阶系统传递函数

()1KWss

有

44105()1020.5101Wsss

得时间常数40.5100.05sms 直流增益K=5。

(2)转折频率41131852220.510fHz (3)当测量信号的频率为转折频率的0.5倍时，系统产生的动态幅值误差 22

11110.10610.6%10.51()



欲将动态幅值误差限制在5%，经过计算，0.329，即要想该一阶系统满足动态误差要求，则系统的转折频率应比信号的最高频率大至少3倍。我们可以通过扩展系统的频带来改善其动态性能，主要采用两种形式：数字滤波和频域校正法。

4. 解： 6

(1) 对二阶系统，有： 5010/0.1wrads固有频率

阻尼系数 对一阶系统，有：

41210s

则有：4210/wrads 0.24000/wwrads



22

22

0022

22

11111211110.210.0220.10.021.79%

















(2) 20115%1ww

得：max0.331050.4HZff 5. 解： （1） 44131050551011010/1.5910210100.2100.1210101KsradsfHzK









（2） 7

4422

22

00

21.5923.14109.9852101111121110.5%100.1997HHHHf















6. 解：

1. 3~4100%2%5%2.ssssssytytytz说明：本题有两种解法因为已捕捉到响应曲线，所以根据自控理论，时，或者，由此可确定，也可以用确定，这里采用前法。

11111222239407390.0254077740.01344226176.9,0~76.9bTttffttyttttsfHzfHztz解法：

有表格知时，格，所以，则

注意：当响应曲线难以捕捉时，最好的办法是



12

12

111129%21111190%1011011Wjjdytytutdt







一阶系统

9. 解：

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现代分析测试技术复习知识点答案

现代分析测试技术复习知识点答案

《现代分析测试技术》复习知识点答案(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、名词解释1. 原子吸收灵敏度：也称特征浓度，在原子吸收法中，将能产生1％吸收率即得到的吸光度的某元素的浓度称为特征浓度。

计算公式： S=×C/A （ug/mL/1%）S——1％吸收灵敏度 C——标准溶液浓度——为1％吸收的吸光度A——3次测得的吸光度读数均值2. 原子吸收检出限：是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最小浓度或最小含量。

通常以产生空白溶液信号的标准偏差2～3倍时的测量讯号的浓度表示。

只有待测元素的存在量达到这一最低浓度或更高时，才有可能将有效分析信号和噪声信号可靠地区分开。

计算公式： D＝c Kδ/A mD——元素的检出限ug/mL c——试液的浓度δ——空白溶液吸光度的标准偏差 A m——试液的平均吸光度 K——置信度常数，通常取2~33．荧光激发光谱：将激发光的光源分光，测定不同波长的激发光照射下所发射的荧光强度的变化，以I F—λ激发作图，便可得到荧光物质的激发光谱4．紫外可见分光光度法：紫外—可见分光光度法是利用某些物质分子能够吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。

这种分子吸收光谱源于价电子或分子轨道上电子的电子能级间跃迁，广泛用于无机和有机物质的定量测定，辅助定性分析（如配合IR）。

5．热重法：热重法（TG）是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。

TG基本原理：许多物质在加热过程中常伴随质量的变化，这种变化过程有助于研究晶体性质的变化，如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；也有助于研究物质的脱水、解离、氧化、还原等物质的化学现象。

热重分析通常可分为两类：动态（升温）和静态（恒温）。

检测质量的变化最常用的办法就是用热天平（图1），测量的原理有两种：变位法和零位法。

测试技术课后题答案.doc

测试技术课后题答案.doc

1-3求指数函数x(Z) = Ae^(a>0,t>0)的频谱卜5求被截断的余弦函数cos 叫Z (见图1 26)的傅里叶变换rsinc[2^r (/ - /0)] + r sinc[2^(/ + /0)]可见被截断余弦函数的频谱等干将矩形脉冲的频谱一分为二，各向左心移动A,同吋谱线高度 减小一半。

也说明，单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽。

1-6求指数衰减信号x(Z) = f sin 的频i 普解：sinO 0Z)=丄(- e -卿)，所以 x(Z) =—\e- -e2；2y单边指数衰减信号七(0 = e-a \a>O,t>Q)的频谱密度函数为X(/)=r x(t\e_⑽dt=e~at e j0)t dtJ —OOJo根据频移特性和叠加性得：CI — j^CO — 690)CI — y (69+ 690)+(69-690)2 a 2 +(C0+ 690)2X(f) = J二=厂 Ae~at e~Wt dt = A一(a+j2 幻)tooA(a-j27rf)-(6/ + y 2;r/)1 ua + jl 兀 f a 2 + (2^/)I w)卜 7^2+(2>T /)2Re %(./•)xo= cos co 0t<T>T解:x(t) = wCz)cos(2^//)cos(2^/0z)JV(f) = 2Tsmc(27rTf)所以 x(，)=丄 w(t)e J2jr/i), + — 2 2根裾频移特性和叠加性权:叫知2-(仍2-呌2)]_ 2a(o()co [a2+(历一叫)2][a2 +O+叫)2] J [a2 +(69—叫))2n“2 +O+叫))2]1-7设有一时间函数/V)及其频谱如图1-27所示。

现乘以余弦型振荡cosc (V(%〉l)。

在这个关系中，函数/U)叫做调制信号，余弦振荡cos 叫做载波。

试求调幅信号/(Z)cos0V 的傅里叶 变换，示意画出调幅信号及其频谱。

现代分析测试技术作业1及答案

现代分析测试技术作业1及答案

现代分析测试技术作业1及答案1 X射线在测试仪器中的应用在X射线荧光分析仪的应用：又称X射线次级发射光谱分析仪。

本法系利用原级X射线光子或其它微观粒子激发待测物质中的原子，使之产生次级的特征X射线（X光荧光）而进行物质成分分析和化学态研究的方法。

在X射线测厚仪中的应用：利用X射线穿透被测材料时，X射线的强度的变化与材料的厚度相关的特性，从而测定材料的厚度，是一种非接触式的动态计量仪器。

在X射线衍射仪中的应用：X射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近，晶体可以作为X射线的空间衍射光栅，即一束X射线照射到物体上时，受到物体中原子的散射，每个原子都产生散射波，这些波互相干涉，结果就产生衍射。

衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强，在其他方向上减弱。

分析衍射结果，便可获得晶体结构。

2 晶体生长方法1) 提拉法（Czochralski,Cz）所谓提拉法，是指在合理的温场下，将装在籽晶杆上的籽晶下端，下到熔体的原料中，籽晶杆在旋转马达及提升机构的作用下，一边旋转一边缓慢地向上提拉，经过缩颈、扩肩、转肩、等径、收尾、拉脱等几个工艺阶段，生长出几何形状及内在质量都合格单晶的过程。

这种方法的主要优点是：(a) 在生长过程中，可以方便地观察晶体的生长情况；(b) 晶体在熔体的自由表面处生长，而不与坩埚相接触，这样能显著减小晶体的应力并防止坩埚壁上的寄生成核；(c) 可以方便地使用定向籽晶与“缩颈”工艺，得到完整的籽晶和所需取向的晶体。

提拉法的最大优点在于能够以较快的速率生长较高质量的晶体。

提拉法中通常采用高温难熔氧化物，如氧化锆、氧化铝等作保温材料，使炉体内呈弱氧化气氛，对坩埚有氧化作用，并容易对熔体造成污杂，在晶体中形成包裹物等缺陷；对于那些反应性较强或熔点极高的材料，难以找到合适的坩埚来盛装它们，就不得不改用其它生长方法。

2) 热交换法（Heat Exchange Method, HEM）热交换法是由D. Viechnicki和F. Schmid于1974年发明的一种长晶方法。

现代测试技术第三章作业与练习(1)

现代测试技术第三章作业与练习(1)

现代测试技术第三章作业与练习3 – 1用题图中（a）（b）两种电路测电阻R X0，若电压表的内阻为R V,电流表的内阻为R I，求测量值Rx = V/I受电表影响产生的绝对误差和相对误差，并讨论所得结果。

3 – 2 被测电压的实际值在10V左右，现有150V、0.5级和15V、1.5级两块电压表，选择哪块表测量更合适？3 - 3对某信号源的输出频率fx进行了十次等精度测量，结果为：110.105，110.090，110.090， 110.070，110.060110.050，110.040,110.030，110.035，110.030试用马利科夫及阿卑-赫梅特判据判别是否存在变值系差。

3 - 4已知某被测量的测量值服从正态分布，测量中系统误差可以忽略。

分别求出置信区间为真值附近的三个区间x0±1.5σ(X）, x0±2.5σ(X)，x0±3.5σ(X)时的置信概率。

3 - 5已知对某电压的测量中不存在系统误差，测量值属于正态分布，电压的真值V。

= 10 V，测量值的标准偏差σ(X) = 0.2 V，求测量值V出现在9.7V - 10.3 V之间的置信概率。

〔解〕由于测量中不存在系统误差，ε= E（V）- V。

= 0。

真值V。

等于数学期望E（V）。

由题可知置信区间在V。

附近的范围。

kσ(X)= 10.3–10 = 10–9.7 = 0.3 V则系数k =k V0.3k===1.5V0.2σσ（）（）查正态分布表可得，P〔 9.7< V < 10.3V 〕 = P〔│Z│< 1.5〕= 86.6%3 - 6 某测量值X属于正态分布。

已知它的数学期望为E(X) = 50，标准偏差为σ(X) = 0.2，若要求置信概率为99%，求置信区间。

〔解〕已知置信概率为P〔│X - E（X）│< kσ(X) = P〔│Z│< k〕= 99%由正态分布表査得相应的k = 2.576，则置信区间为[E(X) - kσ(X), E(X) + kσ(X)]= (50 - 2.576×0.2) - (50 + 2.576×0.2)= 49.48 - 50.523 - 7用电桥测一批50mH左右的电感，由于随机误差的影响，对每个电感的测量值均在L0±0.8mH的范围内变化。