测控仪器设计复习要点
测控仪器设计考点总结
测控仪器设计考点总结第一章1、仪器仪表的作用：主要体现在测量和控制两个方面，测量:是以确定量值为目的一组操作，用于表达物质的数量特征。
控制：是对信息获取、传送、执行过程的一种干预。
2、测控仪器的包括的方面：计量测试仪器、（几何计量、机械计量、热工计量、时间频率、电磁、无线电参数、光学和声学参数、电离辐射）、工业自动化仪器仪表、科学仪器、医疗仪器、自动化与网络自动化测试系统、各种传感器3、测量仪器与测量器具的区别：测量仪器又称计量器具，是指将被测量转换成指示值或等效信息的计量器具。
测量器具：是以固定形态复现或提供定量的一个或多个已知值的器具。
4、示值范围：极限示值界限内的一组数。
灵敏度：测量仪器响应的变化与对应的激励的变化的之比。
测量范围：测量仪器误差允许范围内的被测量值。
测量仪器的准确度：指测量仪器输出接近于真值的响应能力。
稳定性和漂移：稳定性:指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。
漂移：仪器计量特性的慢变化。
第二章1、测量误差：测量值与真值的差。
Δ=X i-X o理论真值：用公式计算出的给定值。
约定真值：具有适当不确定度的并赋予特定量的值，有时为约定采用。
2、误差分类：1）按数学特征：随机误差、系统误差、粗大误差2）按被测参数的时间特性：静态参数误差、动态参数误差3）按误差间的关系：独立误差、非独立误差3、误差来源：1）原理误差：仪器设计过程中采用的近似理论、近似的数学模型、近似的测量控制电路所造成，与制造和使用无关，只与仪器设计有关。
P28页图2—62）制造误差：由仪器的零件和其他环节的相互位置及参数、装配、制造等不完善引起的误差。
3）运行误差：仪器在使用过程中产生的误差。
P32页图2—104、误差分析：又称精度分析，目的是寻找影响仪器精度的误差根源及其规律。
分析步骤：1）寻找仪器误差源2）计算分析各个源误差3）精度综合P37图2—14 P38图2-15、2-165、什么是仪器误差的综合：由于影响仪器误差的因素很多，各个误差的性质又各不相同，因此需要将仪器误差进行综合计算。
测控仪器设计（第2版）复习重点及答案
测控仪器设计（第2版）复习重点及答案测控仪器设计（第2版）复习重点及答案一、测控仪器设计概论1.测控仪器：是利用测量与控制的理论，采用机、电、光各种计量测试原理及控制系统与计算机相结合的一种范围广泛的测量仪器。
2.按功能将仪器分：①基准部件；作用：测控仪器中的标准量是测量的基准；②传感器与感受转换部件；作用：感受被测量，拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号；③放大部件；作用：提供进一步加工处理和显示的信号；④瞄准部件；作用：确定被测量的位置（或零位）；⑤信息处理与运算装置；作用：主要用于数据加工、处理、运算和校正等；⑥显示部件；作用：用指针与表盘、记录器、数字显示器、打印机、监视器等将测量结果显示出来；⑦驱动控制部件；作用：用来驱动测控系统中的运动部件；⑧机械结构部件；作用：用于对被测件、标准器、传感器的定位、支撑和运动。
3.1示值范围：极限示值界限内的一组数。
3.2测量范围：测量仪器误差允许范围内的被测量值。
4.1敏感度：测量仪器响应的变化除以对应的激励的变化。
S=ΔY/ΔX。
是仪器对被测量变化的反映能力。
4.2鉴别力：使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化，这种激励变化应是缓慢而单调地进行。
4.3分辨力：显示装置能有效辨别的最小示值。
指仪器显示的最末一位数字间隔代表的被测量值。
4.4视差：当指示器与标尺表面不在同一平面时，观测者偏离正确观察方向进行读数和瞄准所引起的误差。
4.5估读误差：观测者估读指示器位于两相邻标尺标记间的相对位置而引起的误差，也称为内插误差。
4.6读数误差：由于观测者对计量器具示值读数不准确所引起的误差，它包括视差和估读误差。
二、仪器精度理论1.1 测量误差：对某物理量进行测量，所测得的数值Xi与其真值Xo之间的差。
误差的大小反映了测得值对于真值的偏离程度。
1.2 理论真值：它是设计时给定的或是用数学、物理公式计算出的给定值。
1.3 约定真值：对于给定目的具有适当不确定度并赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。
测控仪器知识点总结
测控仪器知识点总结第⼀章测控仪器设计概论1. 从计量测试⾓度可将仪器分为计量测试仪器、计算仪器、控制仪器及控制装置。
2. 计算仪器是以信息数据处理和运算为主的仪器。
3. 测控仪器是利⽤测量与控制的原理，采⽤机、电、光各种计量测试原理及控制系统与计算机结合的⼀种范围⼴泛的测量仪器。
4. 仪器中与被测量相⽐较的标准量以及与其对应的装置⼀起，称为仪器的基准部件。
5. 测控仪器中的传感器是仪器的感受转换部件，它的作⽤是感受被测量，拾取原始信号并将它转换为易于放⼤或处理的信号。
6. 测量范围：测量仪器误差允许范围内的被测量值。
7. 灵敏度：测量仪器响应(输出)的变化除以对应的激励(输⼊)的变化。
8. 测控的分辨⼒是指显⽰装置的能有效辨别的最⼩⽰值。
9. 测量仪器的准确度是指测量仪器输出接近真值的响应能⼒。
10. 测量仪器的⽰值误差是指测量仪器的⽰值与对应输⼊量的真值之差。
⽰值误差越⼩，仪器的准确度越⾼。
11. 测量仪器的重复性：在相同测量条件下，重复测量同⼀个被测量，仪器提供相近⽰值的能⼒。
重复性误差越⼩，则仪器的随机误差越⼩。
第⼆章仪器精度理论12. 估读误差：观测者估读指⽰器位于两相邻标尺标记间的相对位置⽽引起的误差，有时也称为内插误差。
13. 读数误差：由于观测者对计量器具⽰值读数不准确所引起的误差，它包括视差和估读误差。
14. 绝对误差：被测量测得值与其真值(或相对真值)之差。
15. 相对误差：绝对误差与被测量真值的⽐值。
16. 正确度：它是系统误差⼤⼩的反映，表征测量结果稳定地接近真值的程度。
17. 精密度：它是随机误差⼤⼩的反映，表征测量结果的⼀致性或误差的分散性。
18. 准确度：它是系统误差和随机误差两者的综合的反映。
表征测量结果与真值之间的⼀致程度。
19. 螺旋测微机构的误差分析。
如图所⽰，由于制造或装配的不完善，使得螺旋测微机构的轴线与滑块运动⽅向成⼀夹⾓θ，求由此引起的滑块位置误差 L 。
测控仪器设计 复习题
测控仪器设计复习题测控仪器设计复习题在现代科技快速发展的时代，测控仪器的设计和应用变得越来越重要。
测控仪器是指用于测量、控制和监测各种物理量和过程的设备。
它们在各个领域都扮演着重要的角色，从工业生产到科学研究，从医疗保健到环境监测，都离不开测控仪器的应用。
一、什么是测控仪器？测控仪器是一种用于测量、控制和监测物理量和过程的设备。
它们通过感知物理量并将其转换为电信号，然后进行信号处理和分析，最终输出结果或控制作用。
测控仪器可以是简单的温度计、压力传感器，也可以是复杂的光谱仪、电子计量仪等。
二、测控仪器的设计原则1. 准确性：测控仪器的设计应保证测量结果的准确性。
准确性可以通过校准和校验来验证，设计中需要考虑如何减小误差来源，提高测量的精度和可靠性。
2. 稳定性：测控仪器的设计应保证在不同环境条件下的稳定性。
温度、湿度等环境因素可能对测量结果产生影响，设计中需要考虑如何降低这些影响。
3. 可靠性：测控仪器的设计应保证长时间的可靠运行。
可靠性包括设备的寿命、故障率以及维护保养的便利性等方面。
4. 灵敏度：测控仪器的设计应保证对待测物理量的变化能够敏感地进行检测。
灵敏度可以通过信号放大和滤波等技术手段来提高。
三、测控仪器的设计流程1. 需求分析：首先需要明确测控仪器的使用目的和要求，了解待测物理量的特点和范围，以及其他相关因素。
2. 方案设计：根据需求分析，设计测控仪器的整体方案，包括硬件设计和软件设计。
硬件设计涉及传感器的选择、信号处理电路的设计等；软件设计涉及数据采集、信号处理和结果输出等。
3. 硬件实现：根据方案设计，进行硬件电路的搭建和调试。
这包括电路板的设计和制作、元器件的选型和焊接等。
4. 软件开发：根据方案设计，进行软件的编程和调试。
这包括编写数据采集程序、信号处理算法等。
5. 集成测试：将硬件和软件进行集成，并进行全面测试。
测试包括功能测试、性能测试、可靠性测试等。
6. 优化改进：根据测试结果，对测控仪器进行优化改进，提高其性能和稳定性。
测控仪器主要知识要点
第一章知识点1.测控仪器中的传感器是仪器的感受转换部件，它的作用是感受被测量，拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号。
2.测控仪器是利用测量与控制的原理，采用机、电、光、各种计量测试原理及控制系统以计算机结合的一种范围广泛的测量仪器。
3.从计量测试角度可将仪器分为计量测试仪器、计算仪与器、控制仪器及控制装置。
4.计算仪器是以信息数据处理和运算为主的仪器。
5.测控仪器中的传感器是仪器的感受转换部件，她的作用是感受被测量，拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号。
6.仪器中与被测量相比较的标准量以及与其对应的装置一起，称为仪器的基准部件。
7.测控的分辨力是指显示装置的能有效辨别的最小示值。
8.测量仪器的准确度是指测量仪器输出接近真值的响应能力。
9.测量仪器的示值误差是指测量仪器的示值与对应输入量的真值之差10.测量范围(measuring range) 测量仪器误差允许范围内的被测量值。
11.灵敏度(sensitivity) 测量仪器响应(输出)的变化除以对应的激励(输入)的变化。
12.测量仪器的重复性在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，仪器提供相近示值的能力。
第二章知识点13.估读误差观测者估读指示器位于两相邻标尺标记间的相对位置而引起的误差，有时也称为内插误差。
14.读数误差由于观测者对计量器具示值读数不准确所引起的误差，它包括视差和估读误差。
15.绝对误差：被测量测得值与其真值(或相对真值) 之差16.相对误差：绝对误差与被测量真值的比值17.正确度它是系统误差大小的反映，表征测量结果稳定地接近真值的程度。
18.精密度它是随机误差大小的反映，表征测量结果的一致性或误差的分散性。
19.准确度它是系统误差和随机误差两者的综合的反映。
表征测量结果与真值之间的一致程度。
20.螺旋测微机构的误差分析第三章知识点21.总体设计主要考虑的问题22.创新设计的方法和技巧23.阿贝原则及其扩展定义及应用24.差动比较测量原理双通道差动法透过率测量原理25.零位比较原理测量偏振面转角的零位测量原理26.补偿原理应用补偿法进行误差补偿时应注意的问题第三章知识点27.滚珠丝杠是把旋转运动转换成直线运动的部件28.滚珠丝杠螺母机构由反向器(滚珠循环反向装置)l、螺母2、丝杠3和滚珠4等四部分组成。
2016测控仪器设计复习
第一章 测控仪器设计概论1．测控仪器的概念、分类分类：（1）计量测试仪器（2）工业自动化仪器及仪表（3）科学仪器（4）医疗仪器（5）自动化与网络化测试系统（6）各种传感器2．计量测试仪器的测量对象计量测试仪器的主要测量对象是各种物理量3．测控仪器的组成部分按功能将仪器分成以下几个组成部分：（1） 基准部件，仪器中与被测量相比较的标准量（2） 传感器与感受转换部件，感受被测量，拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号。
（3） 放大部件，提供进一步加工处理和显示的信号。
（4） 瞄准部件，用来确定被测量的位置或零件。
（5） 信息处理与运算装置，用于数据加工、处理、运算和校正等，（6） 显示部件，将测量结果显示出来的部件。
（7） 驱动控制部件，用来驱动测控系统中的运动部件。
（8） 机械结构部件，用于对被测件、标准器、传感器的定位、支承和运动。
4．测控仪器发展趋势（1） 高精度、高可靠性（2） 高效率（3） 高智能化（4） 多维化、多功能化（5） 研究新原理的新型仪器（6） 研究多学科融合的新的测控技术（7） 拓宽探测的新领域（8） 基于量子物理的计量基准研究5．测控仪器现代设计方法的特点（1） 程式性（2） 创造性（3） 系统性（4） 优化性（5） 计算机辅助设计（一）计算机辅助设计3个方面（二）优化设计步骤（三）测控仪器的可靠性设计目的、理论基础和特点6．可靠性定义可靠性设计是以实现产品的可靠性为目的的设计技术。
可靠性设计理论的基础是概率论和数理统计，所以可靠性又概率设计。
所谓可靠性，是指产品在规定的条件下河规定的时间内完成规定功能的能力。
测控仪器产品的可靠性是衡量测控仪器产品质量的一个重要指标。
7．通用术语定义（1） 测量仪器：测量仪器又称计量器具，指单独地或同辅助设备一起用以进行测量的器具。
测量仪器是将被测量转换成指示值或等效信息的一种计量器具。
（2） 测量传感器：提供与输入量有确定关系的输出量的器件。
测控仪器设计考点重点
1.测控仪器概念:测控仪器是利用测量与控制理论，采用机电光各种计量测试原理及控制系统与计算机相结合的一种范围广泛的测量仪器。
2.测控仪器发展趋势:高精度，高效率，高可靠性，智能化，多样化，多维化，开发新原理，动态测量。
3.术语:测量仪器(measuring instrument) 测量传感器(measuring transducer) 测量系统(measuring system) 敏感元件(sensor) 检测器(detector) 指示器(index) 量程(span) 示值范围(range of indication) 测量范围(measuring range) 灵敏度(sensitivity)S=∆Y ／∆X 分辨力(resolution)4.设计要求:精度要求 检测效率要求 可靠性要求 经济性要求 使用条件要求 造型要求1.误差表示:绝对误差 相对误差:①引用误差 绝对误差的最大值与仪器示值范围的比值②额定相对误差 指示值绝对误差与示值的比值2.原理误差:仪器设计中采用了近似的理论、近似的数学模型、近似的机构和近似的测量控制电路所引起的误差。
减小原理误差:采用更为精确的、符合实际的理论和公式进行设计和参数计算。
研究原理误差的规律，采取技术措施避免原理 误差。
采用误差补偿措施。
3.制造误差:产生于制造支配以及调整中的不完善所引起的误差。
测杆与导套的配合间隙 滚动体的形状误差 差动电感测微仪中差动线圈绕制松紧程度不同4.运行误差:仪器在使用过程中所产生的误差。
力变形 磨损 间隙 温度 振动 干扰环境波动5.源误差与局部误差:寻找仪器误差源，找出影响仪器精度的各项误差，为1个源误差q=1个局部误差Q ，合成总误差6.误差独立作用原理 ∆Qi=Pi ∆qi P 影响系数 微分法:1)(2λc m L L n K -=,012)(22λλc m L L n nL K K K -+=+=)(20c m L L n K L --=λ)(2222000c m L L n n K n K K n L -∆-∆-∆+∆≈∆λλλ)()(00c m L L n n K K L L -∆-∆-∆+∆≈∆λλ几何法:P L πϕ2=,θπϕθcos 2cos P L L =='θπϕπϕcos 22P P L L L -='-=∆224)211(2)cos 1(2θπϕθπϕθπϕP P P =+-≈-=作用线与瞬时臂 数学逼近 控制系统误差的分析 其他 7.作用误差:一对运动副上的一个源误差所引起的作用线上的附加位移；把一对运动副上所有源误差引起的作用线上的附加位移的总和称为该运动副的作用误差。
测控技术与仪器专业复习重点梳理与分析
测控技术与仪器专业复习重点梳理与分析测控技术与仪器专业是一个广泛应用于各个行业的专业领域，它涉及到了测量、控制和仪器等多个方面。
在学习这门专业的过程中，必然会面对大量的理论知识和实践技能的学习，因此，合理的复习方法和策略对于我们顺利通过考试非常重要。
本文将对测控技术与仪器专业的复习重点进行梳理和分析，以帮助同学们更好地备考。
一、仪器设备及其基本原理1. 常见的仪器设备及其用途：- 锁相放大器：用于精确测量小信号的相位和幅度；- 示波器：用于观察和分析周期性信号的波形；- 频谱仪：用于分析信号的频谱成分；- 发生器：用于产生稳定的标准信号；- 万用表：用于测量电流、电压、电阻等参数。
2. 仪器设备的基本原理：- 测量原理：各种仪器设备的测量原理，如示波器的采样和显示原理、频率计的频率测量原理等；- 信号采集原理：仪器设备如何采集信号，并进行相应的处理和分析；- 传感器原理：各种传感器的工作原理，如温度传感器、光电传感器等。
二、自动控制系统1. 自动控制系统的基本概念：- 反馈控制系统：系统输出被系统输入的某种函数关系所控制，通过对输出信号的测量和与给定值之间的比较来调节系统输入信号，使系统输出达到预定目标；- 开环控制系统：系统输出不受系统输入的调节，无法对系统输出进行修正。
2. 自动控制系统的调节方法：- PID控制：比例、积分和微分三个环节的组合调节方法；- 模糊控制：基于专家经验的模糊规则进行控制；- 非线性控制：对非线性系统进行建模和控制。
三、测量技术及其应用1. 测量技术的基本概念：- 测量精度：测量结果与真实值之间的偏差；- 测量的可靠性和有效性：测量结果的可信程度和适用范围。
2. 常见的测量技术及其应用领域：- 电测量技术：电流、电压、电阻等物理量的测量；- 激光测量技术：距离、速度、位移等物理量的测量；- 声学测量技术：声音的频率、幅度等物理量的测量；- 光学测量技术：光的强度、波长等物理量的测量。
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第一章测控仪器设计概论1.从计量测试角度可将仪器分为计量测试仪器、计算仪器、控制仪器及控制装置。
2.计算仪器是以信息数据处理和运算为主的仪器。
3.测控仪器是利用测量与控制的原理，采用机、电、光各种计量测试原理及控制系统与计算机结合的一种范围广泛的测量仪器。
4.仪器中与被测量相比较的标准量以及与其对应的装置一起，称为仪器的基准部件。
5.测控仪器中的传感器是仪器的感受转换部件，它的作用是感受被测量，拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号。
6.测量范围：测量仪器误差允许范围内的被测量值。
7.灵敏度：测量仪器响应 (输出 )的变化除以对应的激励 (输入 ) 的变化。
8.测控的分辨力是指显示装置的能有效辨别的最小示值。
9.测量仪器的准确度是指测量仪器输出接近真值的响应能力。
10.测量仪器的示值误差是指测量仪器的示值与对应输入量的真值之差。
示值误差越小，仪器的准确度越高。
11.测量仪器的重复性：在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，仪器提供相近示值的能力。
重复性误差越小，则仪器的随机误差越小。
第二章仪器精度理论12. 估读误差：观测者估读指示器位于两相邻标尺标记间的相对位置而引起的误差，有时也称为内插误差。
13. 读数误差：由于观测者对计量器具示值读数不准确所引起的误差，它包括视差和估读误差。
14.绝对误差：被测量测得值与其真值(或相对真值 )之差。
15.相对误差：绝对误差与被测量真值的比值。
16.正确度：它是系统误差大小的反映，表征测量结果稳定地接近真值的程度。
17.精密度：它是随机误差大小的反映，表征测量结果的一致性或误差的分散性。
18. 准确度：它是系统误差和随机误差两者的综合的反映。
表征测量结果与真值之间的一致程度。
19. 螺旋测微机构的误差分析。
如图所示，由于制造或装配的不完善，使得螺旋测微机构的轴线与滑块运动方向成一夹角θ，求由此引起的滑块位置误差L。
机构传动方程为 L P ，2式中，L 为螺旋移动距离；为螺旋转角； P 为螺距。
测控仪器设计知识点总结
测控仪器设计知识点总结一、测控仪器概述测控仪器是指能够对各种物理量进行测量和控制的仪器，常见的有温度、压力、流量、电流等。
它们通常由传感器、信号调理、数据采集、信号处理和控制执行等部分组成。
测控仪器是现代工业生产中重要的测量和控制工具，广泛应用于自动化生产线、航空航天、医疗设备等领域。
二、测控仪器的基本要求1. 精度要求：测控仪器的测量和控制精度直接影响到生产和产品质量，因此其精度要求非常高，通常要求误差不大于规定范围。
2. 可靠性要求：测控仪器在工作过程中需要保持稳定可靠，能够长时间连续工作，因此对其可靠性和稳定性要求也很高。
3. 实时性要求：有些测控仪器需要实时采集和处理数据，能够及时作出响应和调整，满足生产线上的实时控制需求。
4. 界面友好性：工作人员需要通过仪器上的显示屏或按键来进行操作和监视，因此测控仪器的界面需要简单直观，易于使用。
三、测控仪器的设计流程1. 系统需求分析：根据具体的测控任务，进行系统需求分析，明确测量和控制的物理量、精度要求、环境条件等。
2. 方案设计：制定测控仪器的整体设计方案，包括硬件设计、软件设计、结构设计等。
3. 详细设计：对方案进行进一步详细设计，确定具体的传感器类型、信号处理方案、数据采集系统等。
4. 制造生产：根据设计方案进行制造生产，包括PCB制作、元器件组装、软件编程等。
5. 调试验收：进行测控仪器的调试和验收，验证其性能和功能是否符合设计要求。
四、传感器的选型与设计1. 传感器类型：根据测量的物理量选择合适的传感器类型，常见的有温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
2. 精度要求：根据测量的精度要求选择合适的传感器精度，通常要求传感器的量程和分辨率能够满足测量要求。
3. 抗干扰能力：传感器需要具有良好的抗干扰能力，避免外界干扰对测量结果产生影响。
4. 界面设计：传感器需要与测控仪器进行有效的接口设计，能够传输信号和被控制。
五、数据采集与信号处理1. 数据采集：采集传感器输出的模拟信号，并将其转换为数字信号，以便进行数字化处理。
测控仪器设计 复习总结
1,按功能将仪器分成以下几个组成部分：基准部件、传感器与感受转换部件、放大部件、瞄 准部件、信息处理与运算装置、显示部件、驱动控制部件、机械结构部件。
2，测控仪器的发展趋势：高精度、高效率、高可靠性及智能化、多样化与多维化3，①标尺间隔：对应标尺两相邻标记的两个值之差。
分度值：一个标尺间隔所代表的被测量的值 ②示值范围：所能显示的最大值与最小值之差。
测量范围：示值范围+调节范围 ③鉴别力：使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化 分辨力：仪器显示的最末一 位数字间隔所代表的被测量值，有单位。
④ 测量仪器的准确度：测量仪器输出接近于真值的响应的能力。
符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等级或级别称为测量仪器的准确度等级⑤测量仪器的示值误差：测量仪器的示值与对应的输入量的真值之差 ⑥测量仪器的重复性⑦稳定性和漂移 ⑧回程误差（滞差）相同条件下，被测量值不变，计量器具行程方向不同，其示值之差的绝对值。
产生回程误差的主要原因是仪器零件之间存在间隙和摩擦，或齿轮啮合面的变动； 对于电磁式传感器或压电式传感器 由于正返程磁滞或电滞现象也会出现滞后误差。
4，设计要求：①精度要求：静态测量的示值误差、重复性误差、复现性、稳定性、回程误差、灵敏度、鉴别力、线性度、动态测量的稳态响应误差、瞬态响应误差 当e 仪器总/e 测量总 较小时，用1/3原则，否则用1/2原则 ②检测效率要求 ③ 可靠性要求 ④经济性要求⑤使用条件要求⑥造型要求5，设计程序：①确定设计任务②设计任务分析，制定设计任务书③调查研究，熟悉现有资料④总体方案设计⑤技术设计⑥制造样机⑦样机鉴定或验收⑧样机设计定型后进行小批量生产6，仪器误差分为：原理误差、制造误差、运行误差①原理误差：是由于在仪器设计中采用了近似的理论，近似的数学模型，近似的机构和近似的测量控制电路所造成的，它只与一起的设计有关，而与制造和使用无关。
多为系统误差。
测控仪器设计总复习(2014)
（二）误差的分类
按误差的 数学特征
P21
随机误差 服从统计规律，大多数服从正态分布。 系统误差 由一些稳定的误差因素的影响所造成，可以 调整或修正。
粗大误差超出规定条件所产生的误差。应予以剔除。
按被测参数 的时间特性
静态参数误差：静态参数：不随时间变化或随时间缓 慢变化 动态参数误差 ：动态参数：随时间变化而变化 独立误差：相关系数为“零” 互不影响 非独立误差：相关系数非“零” A误差与B误差相互关 联
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按误差间 的关系
系统误差
定义：同一测量条件下，多次测量重复同一量 时，测量误差的绝对值和符号都保持不变，或 在测量条件改变时按一定规律变化的误差，称 为系统误差。例如仪器的刻度误差和零位误差， 或值随温度变化的误差。
系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程度。 系统误差越小，测量就越准确。 系统误差可以归结为某一个或某几个因素的函数，可以用 解析公式、曲线或数表表达。系统误差具有规律性。 消除方法：可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算
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第二章、仪器精度理论
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一、精度及其重要性
精度：是误差的反义词，精度的高低是用误差的大小来衡量的。 误差大，精度低；反之，误差小，精度高。 精度的重要性：无论是精密仪器还是精密机械设备，其自身的 精度都是一项重要指标。仪器精度的高低是衡量仪器设计质量 的关键。
仪器的精度是一种定性的概念。
定量地表征仪器的精度水平应由一些精度指标来体现，如： （1）静态精度指标：示值误差、重复性误差、回程误差、灵 敏度等； （2）动态精度指标：稳态响应误差、瞬态响应误差等。
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正确度？精密度？
正确度差，精密度差 正确度好，精密度差
测控仪器设计知识点总结
测控仪器设计知识点总结在测控仪器设计的过程中，掌握一些关键的知识点是非常重要的。
本文将总结一些测控仪器设计的关键知识点，帮助读者更好地理解和应用这些知识。
1. 信号处理在测控仪器设计中，信号处理是一个核心环节。
信号处理包括信号采集、滤波、放大、数字信号转换等。
采集到的信号通常需要经过滤波以去除噪声和干扰，然后进行适当的放大，最后进行模拟信号到数字信号的转换。
2. 传感器选择传感器是测控仪器中用于感知环境变化并将其转化为电信号的装置。
在选择传感器时，需要考虑测量范围、精度、灵敏度、响应时间等因素。
不同的应用场景需要选择适合的传感器类型，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
3. 数据采集数据采集是指将传感器采集到的数据进行处理和存储。
常见的数据采集方法包括模拟采集和数字采集。
模拟采集是将传感器输出的模拟信号转化为数字信号，数字采集则直接采集传感器输出的数字信号。
数据采集还需要考虑采样频率、采样精度等参数。
4. 控制与调节在测控仪器设计中，控制与调节是实现对被测对象的控制与调节的重要环节。
控制与调节方法有多种，如比例控制、微分控制、积分控制等。
控制与调节的目的是使被测对象按照设定值进行控制或调节，并保持稳定。
5. 通信与接口测控仪器通常需要与计算机或其他设备进行通信和数据交换。
常见的通信接口有串口、并口、以太网口等。
在设计中需要考虑通信速率、协议、数据格式等因素，并进行适当的接口设计与调试。
6. 数据存储与处理在测控仪器设计中，数据存储与处理是一个重要的步骤。
数据存储可以采用内部存储器、外部存储卡或者计算机硬盘等方式。
数据处理可以包括数据预处理、数据分析、数据可视化等。
合理的数据存储与处理方法有助于提高测控仪器的性能与可靠性。
7. 校准与维护测控仪器的准确性是设计中需要重视的问题。
校准是一项关键的工作，通过与标准设备进行比对和调整，可以提高测控仪器的测量精度。
同时，定期的维护与检修也可以确保测控仪器的正常运行和长期稳定。
测控仪器设计复习资料
一、测控仪器设计概论1.测控仪器按照系统工程将产品生产的技术结构分：⑪能量流：是以能量和能量变换为主的技术系统；如锅炉、冷凝器、热交换器、发动机。
⑫材料流：是以材料和材料变换为主的技术系统；如机床、液压机械、农业机械、纺织机械。
⑬信息流：则包含信息获取、变换、控制、测量、监控、处理、显示等技术系统，如仪器仪表、计算机、通信装置、自动控制系统等。
2.用信息流可以控制能量流和材料流。
3.仪器仪表包括测量仪器、控制仪器、计算仪器、分析仪器、显示仪器、生物医疗仪器、地震仪器、天文仪器、航空航天海仪表、汽车仪表、电力仪表、石油化工仪表等。
4.测控仪器的水平是科学技术现代化的重要标志，没有现代化的测量仪器，国民经济是无法发展的。
5.计量测试角度可将仪器分：计量测试仪器、计算仪器、控制仪器及控制装置。
6.计量测试仪器的主要测量对象是各种物理量，分：⑪几何量计量仪器⑫热工量计量仪器⑬机械量计量仪器⑭时间频率计量仪器⑮电磁计量仪器⑯无线电参数测量仪器⑰光学与声学参数测量仪器⑱电离辐射计量仪器7.计算仪器：是以信息数据处理和运算为主的仪器。
8.控制仪器与控制装置：是针对控制对象按照生产要求设计制作的控制装置和自动调整与校正装置。
9.测控仪器：是利用测量与控制的理论，采用机、电、光各种计量测试原理及控制系统与计算机相结合的一种范围广泛的测量仪器。
10.按功能将仪器分：①基准部件②传感器与感受转换部件③放大部件④瞄准部件⑤信息处理与运算装置⑥显示部件⑦驱动控制部件⑧机械结构部件11.测控仪器的发展与科学技术发展密切相关？⑪工业⑫电仪⑬航空。
12.现代测控仪器技术或发展趋势包括：①高精度、高可靠性②高效率③高智能化④多维化、多功能化⑤研究新原理的新型仪器⑥介观（纳米）动态测量仪13.测控仪器设计方法的特点：⑪程序性⑫创造性⑬系统性⑭优化性⑮计算机辅助设计14.测控仪器的计算机辅助设计功能：①快速的数值计算能力②图像显示和绘图功能③储存和管理数据信息的功能④逻辑判断和推理功能15.计算机辅助设计：是指使用计算机系统，统一支持设计过程中各项设计活动，是一项跨学科的新技术。
测控仪器设计复习要点
第一章对测控仪器设计的要求和设计程序一、设计要求：(1)精度要求，常采用1/3原则；阿贝原则、变形最小原则、测量链最短原则、精度匹配原则、误差平均作用原理、补偿原理、差动比较原理等。
(2)检测效率要求(3)可靠性要求，可靠性要求，就是要求设备在一定时间、一定条件下不出故障地发挥其功能的概率要高。
(4)经济性要求(5)使用条件要求，在设计仪器时应慎重考虑，以满足不同使用条件的要求。
(6)造型要求二、测控仪器的设计程序：(1)确定设计任务(2)设计任务分析，制定设计任务书(3)调查研究，详细占有资料(4)总体方案设计，在方案设计时首先要确定原理方案，必要时要对仪器所包含的机、光、电各部分进行数学建模，然后确定系统的主要参数，进行精度设计和总体结构设计，绘制总体装配图和进行外观造型设计。
(5)技术设计(6)制造样机(7)产品鉴定或验收(8)设计定型后进行小批量生产第二章仪器精度理论：1、误差的分类：A：按误差的数学特征：随机误差；系统误差；粗大误差B：按被测参数的时间特征：静态参数误差；动态参数误差C：按误差间的关系：独立误差；非独立误差2、仪器误差的来源与性质a. 原理误差（来源于设计过程）仪器设计中采用了近似的理论、近似的数学模型、近似的机构和近似的测量控制电路所引起的误差。
具体情况：（1）采用近似的理论和原理进行设计是为了简化设计、简化制造工艺、简化算法和降低成本。
（2）原理误差属于系统误差，使仪器的准确度下降，应该设法减小或消除。
（3）消除或者减小原理误差的方法：①采用更为精确的、符合实际的理论和公式进行设计和参数计算；②研究原理误差的规律，采取技术措施避免原理误差；③采用误差补偿措施。
b. 制造误差产生于制造、支配以及调整中的不完善所引起的误差。
主要由仪器的零件、元件、部件和其他各个环节在尺寸、形状、相互位置以及其他参量等方面的制造及装调的不完善所引起的误差。
c. 运行误差仪器在使用过程中所产生的误差。
测控仪器设计复习要点
、知识点1.按照系统工程的技术观点，可以将产品生产的技术结构分为能量流，材料流和信息流。
2.计算机辅助设计系统从功能角度它可以分为数据库、程序库和输入输出人机通信系统。
3.所谓可靠性，是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
按产品可靠性的形成，可靠性可分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性4.分辨力是显示装置能有效辨别的最小示值；鉴别力是使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化。
5.稳定性是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力；漂移是指仪器计量特性的慢变化。
6.示值范围又称为量程，测量范围是测量仪器允许范围内的被测量值。
7.标尺间隔示值对应标尺两相邻标记的两个值之差，分度值示值一个标尺间隔所代表的被测量值。
8.仪器误差产生的原因是多方面的，从数学特性上看原理误差多为系统误差，制造误差和运行误差多为随机误差。
9.传递位移的方式有推力传动和摩擦力传动。
10.对于推力传动其作用线是两构件接触区的公法线，对于摩擦力传动则是公切线。
11.若略去某项误差对总误差的影响小于不略去结果的1/10，则可视为微小误差。
根据微小误差定义，测量仪器和测量标准的误差只需小于测量总误差的1/3, 则对测量结果的影响是微不足道的。
12.检测与测量就是把被测量与标准量进行比较的过程。
测量的精度首先取决于标准量的精度。
13.标准量根据标准量体现的标准值的个数可以分为单值和多值两种。
根据计量值方法可分为绝对码和增量码。
14.标准量可分为实物标准量与自然标准量。
自然标准量是以光波波长为标准的。
15.在几何量中按被测参数，可分为长度标准量、角度标准量和复合参数标准量。
16.对仪器的支承件设计要求，具有足够刚度，力变形要小；稳定性好，内应力变形小；热变形要小；有良好抗振性。
17.按导轨面间摩擦性质，导轨可分为滑动摩擦导轨、滚动导轨、静压导轨和弹性摩擦导轨。
18.导轨的基本功能是传递精密直线运动，导向精度是其最重要的精度要求。
《测控仪器设计基础》复习资料 (1)精选全文
《测控仪器设计基础》复习资料一、简答题：1、简述微机内置式智能仪器的基本结构。
将单个或者多个微处理器安装在仪器内部，与其他电子元件有机地结合在一起2．什么是虚拟仪器？虚拟仪器就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。
使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。
3．简述键抖动现象，说明软件去抖处理方法。
键触点的闭合或者断开瞬间，由于触点的弹性作用，键按下和键松开时会产生短暂的抖动现象，一般为5ms~10ms，可能令cpu误解为多次按键操作而引起误处理。
软件去抖动采用软件延时5~10ms的办法来消除抖动的影响。
当单片机检测到有键按下后，先延时5~10ms，再检测按键的状态，若任是按下的状态，则认为真的有键按下。
当需要检测到键释放时，也做同样处理。
4．键盘处理步骤有哪些？简述键盘工作方式有哪些？处理步骤：监视有无键按下:有则下一步，无则等待或转做其他工作。
判断哪个键按下：识别俺家的是那个键并确定具体按键的键码。
实现按键的功能：单义键情况下，CPU只需要根据键码执行相应的键盘处理程序，多义键情况下，应根据键码和具体键序执行相应的键盘处理程序。
工作方式：编程扫描方式：一个工作周期内，CPU在执行其他任务的空闲时间调用键盘扫描子程序反复扫描键盘，以响应用户从键盘中输入的命令和数据。
在运行其他程序时候不响应按键输入，则可能会有漏检的情况。
定时扫描方式：每隔一定时间扫描一次键盘，一般使用定时器中断请求对键扫描。
中断扫描方式：只有有键按下时才向CPU申请中断，在中断中进行键扫描获取键码并执行相应的键处理程序5．ADC 主要技术指标有哪些？在选用ADC 之前，设计者应首先要考虑哪些问题？1、精度2、转换时间3分辨率=1/2^N*满刻度值N位的ADC 4、电源灵敏度考虑问题：a、模拟输入电压的量程多大？能测量的最小信号时多少？b、线性误差是多少？c、每完成一次转换需要多少时间？d、电源对转换精度有什么影响？e、对输入信号有什么要求？是否需要预处理？6．DAC 主要技术性能有哪些？与CPU 连接有哪几种方式？主要技术性能：1、转换准确度2、分辨率3线性度4微分非线性5稳定时间（建立时间）6 温度系数接口：1单缓冲方式2双缓冲方式3 直通方式7．什么是波特率？RS232 电平规定是什么？画出RS232 异步传送格式。
测控仪器设计知识点
测控仪器设计知识点测控仪器在现代科学和工程技术中扮演着至关重要的角色。
它们用于测量、监测和控制各种物理量和过程，从而帮助我们更好地理解和应用自然规律。
在本文中，我们将介绍测控仪器设计中的一些核心知识点。
一、传感器选择与应用传感器是测控仪器中最基本的部件之一，用于将被测量的物理量转换为电信号。
在选择传感器时，需考虑被测量的物理量类型、测量范围、精度要求等因素。
例如，温度传感器可以选择热敏电阻、热电偶或半导体传感器等，而压力传感器可选择电阻应变片、电容式或谐振式传感器等。
此外，传感器的应用环境也会对选择产生影响，如需抗干扰能力较强的传感器用于工业现场。
二、信号调理与放大传感器输出的信号通常很弱，需要进行信号调理与放大，以便于后续处理和解读。
信号调理包括滤波、放大、线性化、均衡、隔离等技术手段，以提高信号的质量和稳定性。
例如，滤波可以去除噪声干扰，放大可以增加信号的强度，线性化可以使输出信号与被测量物理量之间呈线性关系。
三、数据采集与传输数据采集是指将传感器信号转换为数字信号，并进行采样和存储。
数据采集系统通常包括模拟-数字转换器（ADC）、采样定时器、缓存存储器等组成部分。
为了保证数据的准确性和实时性，需要考虑采样频率、位宽、存储容量等参数。
传输是指将采集到的数据传送给控制中心或其他设备。
传输方式可以选择有线或无线，如串行通信、以太网、无线传感网络等。
四、控制算法与实时性控制算法是测控仪器中的核心部分，它根据传感器采集到的数据进行计算和判断，并控制被测对象的运行或状态。
在设计控制算法时，需考虑控制对象的特性、控制目标、控制方式等因素。
实时性是测控仪器中非常重要的指标之一，特别是在需要对系统进行实时监测和控制的场景中。
为了实现实时性，可以采用硬实时操作系统和高速处理器，提高系统的响应速度和处理能力。
五、人机界面与操作易用性人机界面是测控仪器中用户与仪器之间交互的接口，它直接影响用户的操作体验和效率。
设计人机界面时，需考虑使用者对仪器的操作习惯、操作方式的直观性和易用性。
测控仪器设计复习重点
1.1. 测控仪器的概念是什么？测控仪器则是利用测量和控制的理论，采用机、电、光各种计量测试原理及控制系统与计算机相结合的一种范围广泛的测量仪器。
1.4. 测控仪器由哪几部分组成？各部分功能是什么？工作原理：Z向运动具有自动调焦功能，通过计算机对CCD摄像器件摄取图像进行分析，用调焦评价函数来判断调焦质量。
被检测的印刷线路板或IC芯片的瞄准用可变焦的光学显微镜和CCD摄像器件来完成。
摄像机的输出经图像卡送到计算机进行图像处理实现精密定位和图像识别与计算，并给出被检测件的尺寸值、误差值及缺陷状况。
按功能将仪器分成以下几个组成部分：1 基准部件 5 信息处理与运算装置2 传感器与感受转换部件6 显示部件3 放大部件 7 驱动控制器部件4 瞄准部件 8 机械结构部件基准部件测量的过程是一个被测量与标准量比较的过程，因此，仪器中要有与被测量相比较的标准量，标准量与其相应的装置一起，称为仪器的基准部件。
传感器与感受转换部件测控仪器中的传感器是仪器的感受转换部件，它的作用是感受被测量，拾取原始信号并将它转换为易于放大或处理的信号。
瞄准部件用来确定被测量的位置(或零位），要求瞄准的重复性精度要好。
信息处理与运算装置数据处理与运算部件主要用于数据加工、处理、运算和校正等。
可以利用硬件电路、单片机或微机来完成。
显示部件显示部件是用指针与表盘、记录器、数字显示器、打印机、监视器等将测量结果显示出来。
驱动控制器部件驱动控制部件用来驱动测控系统中的运动部件，在测控仪器中常用步进电机、交直流伺服电机、力矩电机、测速电机、压电陶瓷等实现驱动。
控制一般用计算机或单片机来实现，这时要将一个控制接口卡插入到计算机的插槽中。
机械结构部件仪器中的机械结构部件用于对被测件、标准器、传感器的定位，支承和运动,如导轨、轴系、基座、支架、微调、锁紧、限位保护等机构。
所有的零部件还要装到仪器的基座或支架上,这些都是测控仪器必不可少的部件，其精度对仪器精度影响起决定作用。
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一、知识点
1.按照系统工程的技术观点，可以将产品生产的技术结构分为能量流，材料流
和信息流。
2.计算机辅助设计系统从功能角度它可以分为数据库、程序库和输入输出人机
通信系统。
3.所谓可靠性，是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
按产品可靠性的形成，可靠性可分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性4.分辨力是显示装置能有效辨别的最小示值；鉴别力是使测量仪器产
生未察觉的响应变化的最大激励变化。
5.稳定性是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力；漂移
是指仪器计量特性的慢变化。
6.示值范围又称为量程，测量范围是测量仪器允许范围内的被测量值。
7.标尺间隔示值对应标尺两相邻标记的两个值之差，分度值示值一个标尺间隔
所代表的被测量值。
8.仪器误差产生的原因是多方面的，从数学特性上看原理误差多为系统误差，
制造误差和运行误差多为随机误差。
9.传递位移的方式有推力传动和摩擦力传动。
10.对于推力传动其作用线是两构件接触区的公法线，对于摩擦力传动则是
公切线。
11.若略去某项误差对总误差的影响小于不略去结果的1/10，则可视为微小误差。
根据微小误差定义，测量仪器和测量标准的误差只需小于测量总误差的1/3,则对测量结果的影响是微不足道的。
12.检测与测量就是把被测量与标准量进行比较的过程。
测量的精度首先取决于
标准量的精度。
13.标准量根据标准量体现的标准值的个数可以分为单值和多值两种。
根据计量
值方法可分为绝对码和增量码。
14.标准量可分为实物标准量与自然标准量。
自然标准量是以光波波长为标准的。
15.在几何量中按被测参数，可分为长度标准量、角度标准量和复合参数标准量。
16.对仪器的支承件设计要求，具有足够刚度，力变形要小；稳定性好，内应力
变形小；热变形要小；有良好抗振性。
17.按导轨面间摩擦性质，导轨可分为滑动摩擦导轨、滚动导轨、静压导轨和弹
性摩擦导轨。
18.导轨的基本功能是传递精密直线运动，导向精度是其最重要的精度要求。
19.凡作回转运动的仪器中都必须有主轴系统，其由主轴、轴承及安装在主轴上
的传动件或分度元件组成。
20.轴系的误差运动是指在规定的轴向和径向位置上，以及规定的方向上，指定
的旋转物体相对轴线平均线的位置变化。
21.主轴回转精度是主轴系统设计的关键。
轴系误差运动可分为径向误差运动、
轴向误差运动、倾角误差运动以及端面误差运动。
22.动压轴承获得动压的条件是：结构上必须有斜楔，轴系之间必须有一定粘度
的润滑油。
23.按控制技术分，控制系统可分为闭环控制系统，开环控制系统和半闭环控制
系统。
24. 新型微位移器件压电器件是利用逆压电效应工作的，电致伸缩材料是利用电
致伸缩效应工作的。
25. 柔性铰链的类型一般分为单轴柔性铰链和双轴柔性铰链。
26. 电路与软件系统的设计准则包括：总线化准则，模块化准则和电磁兼容性准
则。
27. 在负载不变的条件下，输入电压变化时电源维持输出电压不变的能力，称之
为电压调整率。
28. 负载调整率，它被定义为输入电压不变而输出电流从零变化到最大额定值时，
输出电压的相对变化值，因此也称为电流调整率。
29. 实际的稳压电源均不同程度存在交流成分，称之为纹波，可以用纹波系数来
描述其大小即纹波电压与输出电压的百分比。
30. 纹波抑制比是指输入纹波峰值与输出纹波峰值之比的分贝数。
有时也可以采
用纹波系数（纹波电压与输出电压的百分比）来描述纹波的大小。
31. 信号转换电路模拟信号一般有阻抗电压转换，电流电压转换，相位电压转换，
模拟数字转换电路。
32. 数字信号转换电路一般有频率电压转换，脉冲数字转换，电平转换。
33. 干扰的耦合方式主要有静电耦合、电磁耦合、共阻抗耦合和漏电流耦合。
34. 抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源、切断干扰传播路径和提高敏感器件
的抗干扰性。
35. 用于模拟量通道抗干扰的器件很多，主要有耦合变压器、扼流圈和光电耦合
器等
36. 当地线的长度是1/4波长的奇数倍时，地线阻抗会变的很高，成为天线。
因
此为降低地线长度，在高频场合常采用多点接地方式。
37. 光电系统常分为主动系统与被动系统，模拟系统和数字系统，直接检测系统
和相干检测系统。
38. 光电系统的探测率表征光电系统的探测能力，可用n V V S D / 来表示。
39. 光电系统设计的原则，匹配原则，干扰光最小原则和共光路原则。
40. 干扰光主要指杂散光，背景光和回授光。
41. 照明系统应满足两个原则：光孔转接原则和拉赫不变量应大于或等于物镜的
拉赫不变量。
42. 激光器要实现光的受激发射，必须具有激光工作物质、激励能源和光学谐振
腔三大要素。
43. 直接检测光电系统是将待测的光信号直接入射到光电器件的光敏面上，光电
器件输出电流或电压与入射光强度有关。
二 简述题
1、 简述测控仪器设计中一般的设计要求包括哪些方面？主要的设计程序包括
哪些？
2、 简述测控仪器的设计原则，并稍做说明。
3、 简述测控仪器的设计原理，并稍做说明。
4、 举例说明常见的绝对码标准量和增量码标准量，两者有何特点？
5、 导轨运动的不平稳现象产生的原因是什么？如何加以改善？
6、 试述线性直流稳定电源和开关型稳定电源的工作原理，说明其特点和优势。
7、 干扰耦合的方式主要有哪些？分别是怎么形成的？
8、 试述在印刷电路板设计中的布线要掌握的一些原则？（对应电源线，信号线
和地线）。
9、 接地设计的两个基本要求是什么？什么是“浮地系统”，有何优劣点？
10、 在光学检测系统中，什么是直接检测系统和相干检测系统？各有何特
点？
11、 说明干涉条纹外差检测原理及特性。
12、 光电系统设计要考虑哪些重要原则？
13、 如图所示是斐索平面干涉仪原理图，试说明其工作原理，并说明其共光
路情况。
11、如图所示光路是用来检测物面（镜面）的，试说明其工作原理？采用的是何
种照明？
斐索干涉仪原理图 1-激光束 2-反射镜 3-聚光镜 4,6-光栏 5-分光镜 7-准直物镜
1-光源 2-集光镜 3-孔径光 4-视场光阑
5-聚光镜 6-分光镜 7-物镜 8-物面 9-CCD
12、试说明其工作原理，并用相应公式推导，设计要点？光源发出的光通量
相位法光波测距原理图
1半导体激光器激励源 2半导体激光器 3、5光学系统 4 靶镜 6光电器件 7放大电路
13、试简要说明时间法测距的原理，设计要点？
0m 00sin()
t φφφωϕ=++
14、简述激光干涉测长的基本原理，并给出公式，分析其原理误差。
15、螺旋测微机构误差分析。
由于制造或装配的不完善，使得螺旋测微机构的轴
线与滑块运动方向成一夹角。
试求由此带来的误差。
螺杆移动距离为
P L πϕ2=
16、如图所示是小模数渐开线尺廓检查仪。
试说明其工作过程及实现测量的原理。
17、自准直仪简化原理图如图所示，用分划板上的刻线尺来测量反射镜的偏转角，
分划板上的刻线是均匀的，求原理误差。
18、有一光学系统，其放大倍数为：y x y y M ''-='=。
已知像面的轴向位置误差mm x 1.0='∆，物高mm y 20=像高为y '，像面到像方焦点间距mm x 1000='，求
因此引起的仪器误差y ∆。
19、用游标卡尺测量工件的直径。
测量时，活动量爪在尺架（导轨）上移动，由
于导轨之间存在间隙，使活动量爪发生倾斜角而带来测量误差，其值为 设S=30毫米，ϕ =1ˊ。
卡尺设计不符合仪器设计的哪个原则？求由此带来的误
差，此误差属于何种类型误差。
20. 试说明爱彭斯坦光学补偿法是用来补偿何种误差的？并说明其工作原理。
爱彭斯坦光学补偿方法a)测长机工作原理图b)光学补偿原理
21. 一个长度为L，高度为H的矩形基座，当上表面温度高于下底面温度时会产生上凸下凹的形变，其最大凹凸量为δ如图所示。
1.试求证图中δ所标示位置为最大变形量发生位置。
2.试求最大变形量的关系式。
设基座材料的线膨胀系数为а，上下温差为△t。
并写出公式。
设计要点？。