热能与动力工程测试技术复习重点

第一至三章一、名词解释

测量:是人类对自然界中客观事物取得数量

观念的一种认识过程。它用特定的工具和方法，通

过试验将被测量与单位同类量相比较，在比较中确

定出两者比值。

稳态参数：数值不随时间而改变或变化很小

的被测量。

瞬变参数：随时间不断改变数值的被测量（非

稳态或称动态参数),如非稳定工况或过渡工况时

内燃机的转速、功率等。

模拟测量：在测量过程中首先将被测物理量

转换成模拟信号，以仪表指针的位置或记录仪描绘

的图形显示测量的结果(不表现为“可数”的形式) 。

数字测量：测量可直接用数字形式表示。通

过模／数（A／D)转换将模拟形式的信号转换成数

字形式。

范型仪器：是准备用以复制和保持测量单位，

或是用来对其他测量仪器进行标定和刻度工作的仪

器。准确度很高，保存和使用要求较高。

实用仪器：是供实际测量使用的仪器，它又

可分为试验室用仪器和工程用仪器。

恒定度:仪器多次重复测量时，其指示值稳定

的程序，称为恒定度。通常以读数的变差来表示

.

灵敏度:它以仪器指针的线位移或角位移与

引起这些位移的被测量的变化值之间的比例S来表

示。

灵敏度阻滞:灵敏度阻滞又称为感量,感量是

足以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测量

的变化值。一般仪器的灵敏度阻滞应不大于仪器允

许误差的一半。

指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器

指示出该变化值所需的时间，又称时滞。

测量值与真值之差称为误差。

因子：在试验中欲考察的因素称为因子。因

子又可分为没有交互作用和有交互作用的因子，前

者是指在试验中相互没有影响的因子，而后者则在

试验中互相有制抑作用。

水平：每个因子在考察范围内分成若干个等

级，将等级称为水平

二、填空题

常用的测量方法有直接测量、间接测量、组

合测量。

测试中，被测量按照其是否随时间变化可以

分类稳态参数和瞬变参数。

有时被测参数的量或它的变化，不表现为“可

数”的形式，这时就不能用普通的测量方法，相应

的就出现了模拟测量和数字测量。

按工作原理，任何测量仪器都包括感受件，

中间件和效用件三个部分。

测量仪器按用途可分：范型仪器和实用仪器

测量仪器的性能指标决定了所得测量结果的

可靠程度，其中主要有：准确度、恒定度、灵敏度、

灵敏度阻滞、指示滞后时间等

在选用时，仪器的读数的变差不应超过仪器

的允许误差。

一般常采用试验方法来标定测量仪器的动态

特性。

仪器标定的内容及方法

前面已从理论上讲述了测量仪器的动态特性，但实

际上由于测量仪器本身的各种因素影响，难以用理

论分析方法正确地确定其动态特性。一般常采用试

验方法来标定测量仪器的动态特性。

其主要内容，一般为仪器的时间常数、无阻尼时仪

器的固有频率、阻尼比等。判断该测量仪器是一阶

还是二阶仪器。

其主要方法，一般有频率响应法、阶跃响应法、随

机信号法。

对一阶仪器，主要确定的动态特性参数为时

间常数τ。

二阶测量系统，标定目的主要是确定动态特

性参数：仪器的无阻尼固有频率ω0 和阻尼比ζ。

按照产生误差因素的出现规律以及它们对于

测量结果的影响程序来区分，可将测量误差分为三

类。系统误差:随机(偶然)误差:过失误差

:

具体的测量过程中，系统误差按其产生的原

因可分为；

仪器误差安装误差环境误差方法误差操作误

差动态误差

但往往也常采用如下方法来消除系统误差1.

交换抵消法2.替代消除法3.预检法

正交表分为标准表和混合型正交表

三、简答题

模拟测量：直观性强、简便、价格低；主要缺点

是测量精度低指示器读数误差大。但模拟信号含有

“仿真”的意思，分辨能力无限。

数字测量：测量精度高，操作方便，后处理方

便，但对硬件要求高，分辨力有限。

仪器的选用：应在满足被测量要求的条件

下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在

满刻度的2/3以上为宜，并根据对被测量绝对误差

的要求选择测量仪器的精度等级。

零阶仪器的特点：不管x随时间如何变化，

仪器输出不受干扰也没有时间滞后，因此零阶仪器

(或传感器)可以认为有完全理想的特性。

时间常数τ是由热电偶的几何参数和热特性

确定，它的大小直接影响到滞后时间，τ越小表示

热惯性小，达到稳态值的时间越短；反之，时间就

越长。为进行可靠的动态测量，应使测量系统的时

间常数尽可能小。

为了提高响应速度而又不产生波动，二阶仪

器常采用＝0.6～0.8为最佳。这时幅频特性的平

直段最宽。而且在一定条件下，提高系统的固有频

率，响应速度会变得更快。

第四章

一、名词解释

◆压电效应：是指某些结晶物质沿它的

某个结晶轴受到力的作用时，其内部有极化现

象出现，在其表面形成电荷集结，其大小和作

用力的大小成正比，这种效应称为正压电效

应。相反，在晶体的某些表面之间施加电场，

在晶体内部也产生极化现象，同时晶体产生变

形，这种现象称为逆压电效应。

◆压电晶体：具有压电效应的晶体称为

压电晶体

◆中间温度定律:用两种不同的金属组成

闭合电路，如果两端温度不同，则会产生热电

动势。其大小取决于两种金属的性质和两端的

温度，与金属导线尺寸、导线途中的温度及测

量热电动势在电路中所取位置无关。

◆均质材料定律 :如用同一种金属组成

闭合电路则不管截面是否变化，也不管在电路

内存在什么样的温度梯度，电路中都不会产生

热电动势。

◆中间导体定律 :在热电偶插入第三种

金属，只要插入金属的两端温度相同，不会使

热电偶的热电动势发生变化。

◆标准电极定律:在热电偶插入第三种金

属，插入金属的两端温度不同，发生附加热电

动势后的总热电动势，等于各接点之间所产生

热电动势的代数和。

◆光电效应：当具有一定能量E的光子

投射到某些物质的表面时，具有辐射能量的微

粒将透过受光的表面层，赋予这些物质的电子

以附加能量，或者改变物质的电阻大小，或者

使其产生电动势，导致与其相连接的闭合回路

中电流的变化，从而实现了光—

◆外光电效应:在光线作用下能使电子逸

出物质表面的称为外光电效应，属于外光电效

应的转换元件有光电管、光电倍增管等。

◆内光电效应:在光线作用下能使物体电

阻率改变的称为内光电效应。属于内光电效应

的光电转换元件有光敏电阻以及由光敏电阻

制成的光导管等。

◆阻挡层光效应:在光线作用下能使物体

产生一定方向电动势的称为阻挡层光电效应，

属于阻挡层光电效应的转换元件有光电池和

光敏晶体管等。

◆用单位辐射通量不同波长的光分别照

射光电管，在光电管上产生大小不同的光电

流。这里，光电流I与光波波长λ的关系曲线

称为光谱特性曲线，又称频谱特性。

◆霍尔效应: 金属或半导体薄片置于磁

场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场

的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍

尔效应。

◆霍尔元件: 基于霍尔效应工作的半导

体器件称为霍尔元件，霍尔元件多采用N型

半导体材料。

◆传感器是把外界输入的非电信号转换

成电信号的装置。

◆金属电阻应变片的工作原理是基于金

属导体的应变效应

二、填空题

◆结构型:依靠传感器结构参数的变化实

现信号转变.

◆能量转换型:直接由被测对象输入能量

使其工作.

◆能量控制型:从外部供给能量并由被测

量控制外部供给能量的变化.

◆常用传感器根据其作用原理的不同，可以分

为两大类。能量型” “参数型”

◆传感器的特性主要包括以下两种。静

态特性.表征传感器静态特性的主要参数有：线

性度、灵敏度、分辨力等。

◆动态特性.测定动态特性最常用的标准

输入信号有阶跃信号和正弦信号两种。

◆由于半导体应变片的温度稳定性差，使用时必

须采取温度补偿措施，以消除由温度引起的零漂

或虚假信号。在实际工作中，温度补偿的方法有

桥路补偿和应变片自补偿两类。

◆常用可变磁阻式传感器的典型结构有:可变导

磁面积型、差动型、单螺管线圈型、双螺管线圈

差动型。

◆按照电容式传感器的转换原理的不

同，可以分为

◆极距变化型电容式传感器：变介电常

数型电容传感器：面积变化型电容传感器

◆按工作原理不同，磁电感应式传感器

可分为恒定磁通式和变磁通式，即动圈式传感

器和磁阻式传感器。

◆磁电感应式传感器只适用于动态测

量。

◆磁阻式传感器：又称为变磁通式传感

器或变气隙式传感器，常用来测量旋转物体的