热能与动力工程测试技术(附答案)
热能与动力工程测试技术习题及答案1自动保存的
热能与动力工程测试技术30X1）—、填空（灵敏度阻滞、灵敏度、：、仪器测量的主要性能指标精确度、恒定度、1—P5指示滞后时间。
______________ 的在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小2、. P5为宜。
仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3 _____ 测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
3、_________________________________4、随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
.热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间5、温度定律、标准电极定律。
造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯6、—P109性。
_ P161质量型流量计。
容积型流量计、速度型流量计、7、流量计可分为：P208扩大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。
、8 除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）、9-------------- ）、粒子图像测速技术。
测速技术、激光多普勒测速技术（LDV----------------------------------------------------------------------------------------- （5X4）二、名词解释1、什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？测量仪器或测量系统的动态特性分析就是研究测量时所产生的误P11，答：差。
它主要是以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。
2、何为霍尔效应？，当于两端通过电流答：（参考）置于磁场中的金属（或带有电子的物质）的乘积成正比的）和磁感应强度B（T）时，另外两面会产生大小与控制电流l（AP90 这一现象叫做霍尔效应。
（V）,电压JP129、何为动压？静压？总压？4答：静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。
总压是指气流熵滞止后的压力，又称滞止压力。
动压为总压与静压之差。
热能与动力工程测试技术答案
1。
测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出,常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4。
零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据,通过方程求解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。
应满足条件:1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线,导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3。
测量仪器的主要性能指标:一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度:仪量多次重复测量时,其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞:在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4。
传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H（s）=Y（s）/X（s）作用：传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构,只要动态特性相似,系统可以有相似的传递函数串联环节:H（s）=H1（s)H2（s）并联环节H(s）=H1（s）+H2（s）反馈环节H（s）=Ha（s）/1+Ha(s）Hb（s）5.测量系统的动态响应:通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7。
误差的来源:每一参数都是测试人员使用一定的仪器,在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器,方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
《热能与动力工程测试技术（第3版）》俞小莉（试卷及其答案）
《热能与动力工程测试技术》试题I姓名：学号：专业：得分：一、填空题（填空题（2020分，每空1分）1.1.和共同表达了测量系统的频率响应特性。
和共同表达了测量系统的频率响应特性。
2.2.与之差称为误差。
与之差称为误差。
3.3.当激光照射到跟随流体一起运动的微粒上时，与之间的频率偏离量称作多普勒频移。
当激光照射到跟随流体一起运动的微粒上时，与之间的频率偏离量称作多普勒频移。
4.4.电磁流量计（简称电磁流量计（简称EMF EMF）是基于进行工作的。
）是基于进行工作的。
5.光电式转速传感器是利用光电元件对光的敏感性来测量转速的，可分为、两种。
6.6.测振系统分为、以及。
测振系统分为、以及。
7.7.传声器是一种声传声器是一种声传声器是一种声--电信号转换器件，有、和等种类。
8.8.温标有、温标有、、和四种。
9.9.就大多数测量而言，其随机误差都服从规律。
就大多数测量而言，其随机误差都服从规律。
二、是非题（是非题（1010分，每题2分）1.振动测量的主要参数为位移、速度、加速度。
（）2.从本质上讲，液位测量是一门检测气体-液体之间分界面的技术。
（）3.3.差压式液位计的理论依据是可压缩流体（液体）的静力学原理。
差压式液位计的理论依据是可压缩流体（液体）的静力学原理。
（）4. A 计权网络模拟人耳40phon 等响度曲线设计，主要衰减人耳不敏感的低频声音，对中频段声音有一定衰减。
（）5. 声功率级不能直接测得，可在一定条件下利用声压级进行换算。
（）三、简答题（共35分）1.1.测量系统的输出量与输入量之间关系可采用传递函数表示，测量系统的输出量与输入量之间关系可采用传递函数表示，试说明串联环节、并联环节及反馈联接的传递函数的表示方法。
（10分）2.2.什么叫做传递误差？为何测量系统中采用负反馈可以提高测量精度？（什么叫做传递误差？为何测量系统中采用负反馈可以提高测量精度？（什么叫做传递误差？为何测量系统中采用负反馈可以提高测量精度？（1010分）分）3.3.试说明为何水银温度计可作为精密标准温度计？（试说明为何水银温度计可作为精密标准温度计？（试说明为何水银温度计可作为精密标准温度计？（55分）分）4.4.简述光纤流量计和超声波流量计的工作原理、特点。
热能与动力工程测试技术答案
1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据，通过方程求解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。
应满足条件：1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标：一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞：在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H（s）=Y（s）/X（s）作用：传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构，只要动态特性相似，系统可以有相似的传递函数串联环节：H（s）=H1（s）H2（s）并联环节H（s）=H1(s)+H2（s）反馈环节H（s）=Ha(s)/1+Ha(s)Hb(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器，在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器，方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
热能与动力工程测试技术习题及答案
热能与动力工程测试技术一、填空（30）1.仪器测量的主要性能指标：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
P52.在选用仪器时，应在满足被测要求的前提下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜P53.二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=~,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标是稳定时间t s和最大过冲量A d。
P184.测量误差可分为系统误差、随机（偶然）误差、过失误差。
5.随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6.热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7.造成温度计时滞的因素有：感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
P1098.流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619.扩大测功机量程的方法有：采用组合测功机、采用变速器。
P20810.除利用皮托管测量流速外，现代常用的测速技术有：热线（热膜）测速技术、激光多普勒测速技术（LDV）、粒子图像测速技术。
11.在热能与动力工程领域中，需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功率、转速等。
12.按照得到最后结果的过程不同，测量方法可以分为直接测量，间接测量和组合测量。
13.按工作原理，任何测量仪器都应包括感受件，中间件和效用件。
14.系统误差的综合包括代数综合法、算数综合法和几何综合法。
15.金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路补偿和应变片自补偿。
16.自感式电感传感器分为变气隙式、变截面式和螺管式。
17.常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光敏电阻和光敏晶体管。
18.使用较多的温标有热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。
19.热力学温标T和摄氏温标t的转换关系T=t+20.可用于压力测量的传感器有压阻式传感器、压电式传感器和电容式差压传感器。
21.常用的量计的节流元件有孔板、喷嘴、文丘里管等。
22.某待测水头约为90米,现有级0～⨯和级0～⨯的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好答:后者。
最新热能与动力工程测试技术答案
1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据，通过方程求解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。
应满足条件：1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标：一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞：在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H（s）=Y（s）/X（s）作用：传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构，只要动态特性相似，系统可以有相似的传递函数串联环节：H（s）=H1（s）H2（s）并联环节H（s）=H1(s)+H2（s）反馈环节H（s）=Ha(s)/1+Ha(s)Hb(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器，在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器，方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
《热能与动力工程测试技术(第3版)》俞小莉(习题解答)-课后习题及答案
第2章1. 传递函数是指零初始条件下输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。
（√）2. 传递函数既描述了系统的动态性能，也说明了系统的物理结构。
（×）3. 幅频特性 和 相频特性 共同表达了测量系统的频率响应特性。
4. 测量系统的动态特性一般可以从 时（间）域 和 频（率）域 两方面进行分析。
5. 用试验测定动态参数的方法有频率响应法、阶跃响应法、随机信号法。
6. 测量系统的输出量与输入量之间关系可采用传递函数表示，试说明串联环节、并联环节及反馈联接的传递函数的表示方法。
答：串联环节：并联环节：正反馈环节：负反馈环节：7. 试述测量系统的动态响应的含意、研究方法及评价指标。
答：含义：在瞬态参数动态测量中，要求通过系统所获得的输出信号能准确地重现输入信号的全部信息，而测量系统的动态响应正是用来评价系统正确传递和显示输入信号的重要指标。
研究方法：对测量系统施加某些已知的典型输入信号，包括阶跃信号、正弦信号、脉冲信号、斜升信号，通常是采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，以此评价测量系统。
评价指标：稳定时间t s 、最大过冲量A d 。
8. 某一力传感器拟定为二阶系统，其固有频率为800Hz ，阻尼比为0.14。
问使用该传感器)()()()()()()()()(21s H s H s Z s X s Y s Z s X s T s H ===)()()()()()()()(2121s H s H s X s Y s Y s X s Y s H +=+==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A -==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A +==作频率为400Hz 正弦变化的外力测试时，其振幅和相位角各为多少？解：()2222411⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n A ωωξωωω()222280040014.0480040011⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31.1≈()212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n arctg ωωωωξωϕ2800400180040014.02⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=arctg 6.10-≈9. 用一阶系统对100Hz 的正弦信号进行测量时，如果要求振幅误差为10%以内，时间常数应为多少？如果用该系统对50Hz 的正弦信号进行测试，其幅值误差和相位误差为多少？ 解：（1）%10)2100(111)(111)(1)(22≤⨯+-=+-=-=∆πτωτωωA A 则 s 41071.7-⨯≤τ （2）%81.2)1071.7250(111)(111)(1)(242≤⨯⨯⨯+-=+-=-=∆-πωτωωA Aτ取7.71×10-4时， ︒-=⨯⨯⨯-=-=-62.13)1071.7250()(24πωτωϕarctg arctg相位误差小于等于13.62°10. 用传递函数为1/(0.0025s +1)的一阶系统进行周期信号测量。
热能与动力工程测试技术习题及答案
56.已知当地大气压 Pb,表压力读数为 Pe,则绝 对压力 P 等于（ P=Pb+Pe）。
57. （圆柱三孔型探针）既可以做对向测量 又可以做不对向测量
和 ECB(T,T0)，则导体 A、B 组成的热电偶的热
性、抵偿性。
电势为：EAC（T，T0）+ECB（T，T0）。
6. 热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、
25. 用铜和康铜分别与铂相配构成热电偶，热电势
中间导体定律、中间温度定律、标准电极定
E 铜-康铜（100，0）=，E 铜-铂（100，0）=，
温）
持的两个条件是：外电路负载无穷大， 内部无漏电。 42. 任何形式的波在传播时，波源、接收 器、传播介质、中间反射器或散射体的 运动都会使波的频率产生变化。 43. 节流测量装置常用的取压方式有角接取 压和法兰取压两种方式，角接取压又包 括单独钻孔和环室取压两种形式。 44. 差压式水位计测量汽包水位的关键是水位 与差压之间的准确转换，这种转换是通过
15. 金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路
红外线的吸收程度,来对多组分混合气体
补偿和应变片自补偿。
进行定量分析。
16. 自感式电感传感器分为变气隙式、变截面式和 螺管式。
34. 常用的压力传感器有：应变式、压电 式、压阻式、电感式和电容式等型式。
17.常见的光电转换元件包括光电管、光电池、光 35.某压力表的量程是 20MPa，测量值的误
管等。 22.某待测水头约为 90 米,现有级 0～ 和级 0～
尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在
的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好答:
满刻度要求的 2/3 为宜 P5
后者。
3. 二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=~,对于二 23.对某一物理量 x 进行 N 次测量，测量值 xi 与其
《热能与动力工程测试技术(第3版)》俞小莉(习题解答)-课后习题及答案
第2章1. 传递函数是指零初始条件下输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。
（√）2. 传递函数既描述了系统的动态性能，也说明了系统的物理结构。
（×）3. 幅频特性 和 相频特性 共同表达了测量系统的频率响应特性。
4. 测量系统的动态特性一般可以从 时（间）域 和 频（率）域 两方面进行分析。
5. 用试验测定动态参数的方法有频率响应法、阶跃响应法、随机信号法。
6. 测量系统的输出量与输入量之间关系可采用传递函数表示，试说明串联环节、并联环节及反馈联接的传递函数的表示方法。
答：串联环节：并联环节：正反馈环节：负反馈环节：7. 试述测量系统的动态响应的含意、研究方法及评价指标。
答：含义：在瞬态参数动态测量中，要求通过系统所获得的输出信号能准确地重现输入信号的全部信息，而测量系统的动态响应正是用来评价系统正确传递和显示输入信号的重要指标。
研究方法：对测量系统施加某些已知的典型输入信号，包括阶跃信号、正弦信号、脉冲信号、斜升信号，通常是采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，以此评价测量系统。
评价指标：稳定时间t s 、最大过冲量A d 。
8. 某一力传感器拟定为二阶系统，其固有频率为800Hz ，阻尼比为0.14。
问使用该传感器)()()()()()()()()(21s H s H s Z s X s Y s Z s X s T s H ===)()()()()()()()(2121s H s H s X s Y s Y s X s Y s H +=+==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A -==)()(1)()()()(s H s H s H s X s Y s H B A A +==作频率为400Hz 正弦变化的外力测试时，其振幅和相位角各为多少？解：()2222411⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n A ωωξωωω()222280040014.0480040011⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=31.1≈()212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n arctg ωωωωξωϕ2800400180040014.02⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=arctg 6.10-≈9. 用一阶系统对100Hz 的正弦信号进行测量时，如果要求振幅误差为10%以内，时间常数应为多少？如果用该系统对50Hz 的正弦信号进行测试，其幅值误差和相位误差为多少？ 解：（1）%10)2100(111)(111)(1)(22≤⨯+-=+-=-=∆πτωτωωA A 则 s 41071.7-⨯≤τ （2）%81.2)1071.7250(111)(111)(1)(242≤⨯⨯⨯+-=+-=-=∆-πωτωωA Aτ取7.71×10-4时， ︒-=⨯⨯⨯-=-=-62.13)1071.7250()(24πωτωϕarctg arctg相位误差小于等于13.62°10. 用传递函数为1/(0.0025s +1)的一阶系统进行周期信号测量。
热能与动力工程测试技术答案
1.测量方法：直接测量:凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出,常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量,通过运算被测量的测值.组合测量:测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据,通过方程求解未知量的数值2。
测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系,感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号。
应满足条件：1。
必须随测量值的变化发生相应的内部变化2。
只能随被测参数的变化发出信号3。
感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件:导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3。
测量仪器的主要性能指标:一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时,其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞:在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4。
传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系. H（s）=Y（s)/X(s）作用:传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构,只要动态特性相似,系统可以有相似的传递函数串联环节：H（s）=H1（s）H2(s）并联环节H（s)=H1（s）+H2（s）反馈环节H（s）=Ha（s)/1+Ha（s）Hb(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应,以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应:一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器,在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力,测量仪器,方法,环境条件等因素的影响,所得到的测量值只能是接近于真值的近似值,测量值与真值之差称为误差。
热能和动力工程测试技术习题和答案解析
热能与动力工程测试技术一、填空(30X1)1、仪器测量的主要性能指标 :精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
P52、在选用仪器时,应在满足被测要求的前提下,尽量选择量程较小的仪器,一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜。
P53、二阶测量系统的阻尼比通常控制于ξ=0、6~0、8,对于二阶测量系统的动态性能的两个重要指标就是稳定时间t s与最大过冲量A d 。
P184、测量误差可分为系统误差、随机(偶然)误差、过失误差。
5、随机误差的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
6、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
7、造成温度计时滞的因素有:感温元件的热惯性与指示仪表的机械惯性。
P1098、流量计可分为:容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
P1619、扩大测功机量程的方法有:采用组合测功机、采用变速器。
P20810、除利用皮托管测量流速外,现代常用的测速技术有:热线(热膜)测速技术、激光多普勒测速技术(LDV)、粒子图像测速技术。
二、名词解释(5X4)1、什么就是测量仪器或测量系统的动态特性分析？作用？答:P11,测量仪器或测量系统的动态特性分析就就是研究测量时所产生的误差。
它主要就是以描述在动态测量过程中输出量与输入量之间的关系。
2、何为霍尔效应？答:(参考)置于磁场中的金属(或带有电子的物质),当于两端通过电流时,另外两面会产生大小与控制电流I(A)与磁感应强度B(T)的乘积成正比的电压U H(V),这一现象叫做霍尔效应。
P903、何为亮度温度？答:在波长为λm的单色辐射中,若物体在温度T时的亮度Bλ与绝对黑体在温度为T s时的亮度B Oλ相等,则把T s称为被测物体的亮度温度。
4、何为动压？静压？总压？P129答:静压就是指运动气流里气体本身的热力学压力。
总压就是指气流熵滞止后的压力,又称滞止压力。
动压为总压与静压之差。
三、简答题(5X4)1、为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号？答:阶跃信号从一个稳定的状态突然过过渡到另一个稳态,对系统就是一个严格的考验,(比其它输入信号更)易暴露问题。
热能与动力工程测试技术答案
1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据，通过方程求解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。
应满足条件：1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标：一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞：在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H（s）=Y（s）/X（s）作用：传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构，只要动态特性相似，系统可以有相似的传递函数串联环节：H（s）=H1（s）H2（s）并联环节H（s）=H1(s)+H2（s）反馈环节H（s）=Ha(s)/1+Ha(s)Hb(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器，在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器，方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
热能与动力工程测试技术答案
1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据，通过方程求解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。
应满足条件：1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标：一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞：在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H（s）=Y（s）/X（s）作用：传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构，只要动态特性相似，系统可以有相似的传递函数串联环节：H（s）=H1（s）H2（s）并联环节H（s）=H1(s)+H2（s）反馈环节H（s）=Ha(s)/1+Ha(s)Hb(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器，在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器，方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
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1.测量方法：直接测量：凡是被测量的数值可以从测量仪器上读出，常用方法１．直读法２．差值法3.替代法4.零值法间接测量：被测量的数值不能直接通过测量仪器上读出，而直接测量与被测量有一定函数关系的量，通过运算被测量的测值。
组合测量：测量中各个未知量以不同的组合形式出现，根据直接测量与间接测量所得的数据，通过方程求解未知量的数值2.测量仪器：可分为范型仪器和实用仪器一、感受件：它直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号。
应满足条件：1.必须随测量值的变化发生相应的内部变化 2.只能随被测参数的变化发出信号 3.感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系二、中间件：起传递作用，将传感器的输出信号传给效用件常用的中间件：导线，导管三、效用件：把被测信号显示出来。
分为模拟显示和数字显示3.测量仪器的主要性能指标：一、精确度：测量结果与真值一致的程度，系统误差与随机误差的综合反映二、恒定度：仪量多次重复测量时，其指示值的稳定程度三、灵敏度：认仪器指针的线位移或角位移与引起变化值之间的比例四、灵敏度阻滞：在数字测量中常用分辨率表示五、指示滞后时间：从被测参数发生变化到仪器指示出现该变化值所需时间4.传递函数是用输出量与输入量之比表示信号间的传递关系。
H（s）（s）（s）作用：传递函数描述系统的动态性能，不说明系统的物理结构，只要动态特性相似，系统可以有相似的传递函数串联环节：H（s）1（s）H2（s）并联环节H（s）1(s)2（s）反馈环节H（s）(s)/1(s)(s)5.测量系统的动态响应：通常采用阶跃信号和正弦信号作为输入量来研究系统对典型信号的响应，以了解测量系统的动态特性，依次评价测量系统测量系统的阶跃响应：一阶测量系统的阶跃响应二阶测量系统的阶跃响应测量系统的频率响应：一阶测量系统的频率响应二阶测量系统的频率响应7.误差的来源：每一参数都是测试人员使用一定的仪器，在一定的环境下按一定的测量方法和程序进行的，由于受到人们的观察能力，测量仪器，方法，环境条件等因素的影响，所得到的测量值只能是接近于真值的近似值，测量值与真值之差称为误差。
8．误差分类; 一、系统误差：出现某些规律性的以及影响程度由确定因素所引起的误差特点：1随机性，不确定性 2.必然存在性 3.服从统计规律 4.误差与测量的次数有关二、随机误差：由许多未知的或微小的因素综合影响的结果特点：1.必然存在与测量结果之中 2.完全服从统计规律 3.大小正负误差有频率决定 4.误差与测量的次数有关三、过失误差：主要由测量者粗心，过度疲劳或操作不正确引起的。
特点：1.无规律可循2包含过失误差的测量结果不可用9．系统误差的由来：仪器误差，它是由于测量仪器本身不完善或老化所产生的误差安装误差，它是由于测量仪器安装和使用不正确而产生的误差环境误差，它是由于测量仪器使用环境条件与仪器使用规定的条件不符而引起的方法误差，它是由于测量方法或计算方法不当所形成的误差，操作误差，也称人为误差，它是由于观察者天使缺陷或观察位置习惯偏向一方等引起的动态误差，在测量瞬变值时，由于仪器指示系统的固有频率、阻尼等所反映的测量仪器的动态特性与被测瞬变量之间不匹配，而产生的振幅和相位误差10.系统误差的特征：系统误差是由固定不变的因素按确定的规律变化的因素造成的消除系统误差的方法：一、消除产生系统误差的根源二、用修正法消除系统误差三、常用消除系统误差的具体方法：1交换抵销法2替代消除法3预检法系统误差的综合：1.代数综合法 2.算术综合法 3.几何综合法13.随机误差正态分布曲线的特点：1.单值性：概率密度的峰值只出现在零误差附近2.对称性：符号相反，绝对值相等的随机误差出现概率相等。
3.有限性：误差的绝对值不超过一定范围4.抵偿性：一列等精度测量中各个误差的代数和趋向于零14.可疑测量数据的剔除:多半是由于过失或疏忽所引起的误差。
四大准则：一、莱依特准则二、格拉布斯准则三、t检验准则四、狄克逊准则选择：1.当测量次数N趋近于无穷大时，采用莱依特准则，若次数较少采用其他三种，要从测量列中迅速判别粗大误差时，可采用狄克逊准则。
2.最多只有一个异常值，采用格拉布准则来判别坏值的效果最佳。
3.有可能存在多个异常值时，应用两种以上的准则来交叉判别，否则效果不佳。
15.传感器是能感受被测量并按一定规律换成电信号的器件或装备，由敏感元件和转换元件组成。
分类方法：一、按被测物理量分类：压力传感器，温度传感器，速度传感器二、按测量原理分类：电阻式传感器，电感式传感器，电容式传感器。
三、按输出信号分类：模拟式传感器，数字式传感器16.电阻式传感器：将物理量的变换转换为敏感元件电阻值的变化，再经电路处理后，转换成电信号输出。
分类：1.金属应变式传感器2.半导体压阻式传感器3.电位计式传感器4.气感传感器5.湿敏电阻传感器17.应变片的温度补偿：1.温度变化也会使应变片电阻发生变化，由此带来的测量误差为温度误差，2.温度的变化会引发应变片敏感栅的电阻变化和附加变形 3.试件材料与敏感栅材料膨胀系数不同，会产生不同的附加应变为此必须采用温度补偿来消除有温度变化引起的误差，以求出真实应力。
方法:桥路补偿和应变片补偿。
18.电感式传感器：建立在电磁感应的基础上，利用线圈自感或互感的变化，把被测物理量转换为线圈电感量变化的传感器。
原理：电磁感应原理：振荡器产生一个交变磁场，当金属目标接近交变磁场达到感应距离时，产生涡流，从而导致金属震荡器衰减，以至停振，之后，触发驱动控制器具，从而达到非接触式之检测目的。
19.电容式传感器：把位移，压力，振动等物理量变化转换为电容量变化的传感器。
变化原理：电容式传感器中，倒E、d和A三个参数都会影响电容量C，改变任意一个，都会引起电容量的变化。
20.电阻式传感器机工作原理：将物理量的变换转化为敏感元件电阻值的变化，再经相应电路处理后，转换为电信号输出.21.磁电式传感器：是把被测参数的变化转换成感应电动势的传感器，它是以导线在磁场中运动产生电动热的原理为基础22.热电式传感器：把温度变化转换成电量变化的传感器分为热电阻传感器和热电偶电动势分为接触式电动势和温差电动势23.热电偶的基本特性：1.均质材料定律2.中间导体定律3.中间温度定律4.标准电极定律24.为什么进行冷端补偿：由于冷端温度t0受周围温度的影响，难以自行保持，为减小误差，应对其进行冷端补偿，使其温度恒定。
热电偶冷端温度补偿：1.冷端恒温法2.冷端补偿器法3.冷端温度校正法4.补偿导线法25.对于热电极材料的要求：1.在测温范围内热电耗稳定 2.在测温范围内，电极材料有足够的物理化学稳定性。
不易被氧化腐蚀 3.热电动势应尽可能地大并与温度成单值线性关系 4.电阻温度系数小，电导效高5材料复制性好，制造简单，价格便宜26.光电效应：1.在光线的作用下能使电子逸出物质表面的称为外光电效应（光电管，光电倍增器） 2.在光线的作用下使物体电阻率改变的称为内光电效应（光敏元件，光电管）3.光线作用下物体产生一定方向电动势称为光电伏特效应（光电池，光敏晶体管）27.霍尔效应：当电流垂直于外磁场通过导体时，垂直于电流和电磁场方向会产生一附加电场，从而在导体两端产生一附加电场。
例子：1.转速测量2.位移测量4.接近开关第五章28.温标：热力学温标，国际实用温标，摄氏温标和华氏温标。
5/9(32) 273.1526.接触式温度测量反应被测物体的温度，必须满足以下条件：1.热力学平衡条件2.当被测对象温度变化时，感温元件的温度能实时的跟着变化即传感器的热容和热阻为零27.温感原件的安装条件：1.安装时应迎着被测介质的流向插入。
2.若无法做到这一点，可采用迎着被测介质的流向斜的方式，至少也须与被测介质正交（即900），应尽量避免与被测介质形成顺流。
3.安装时，要使感温元件处于管道中心，即应使它处于流速最大处。
4.在感温元件插入处附近的管道或容器壁外，要有足够的绝热层，以减少由于辐射和导热损失引起的误差。
28.压力式温度计的工作原理：是基于密闭系统内的气体或液体受热后压力变化的原理而制成的。
它由温包、毛细管和弹簧管所构成的密闭系统和传动指示机构组成。
29.27.温度计的时滞：1.感温元件的热惯性，由感温元件本身原来的温度T1过渡到T2时需要一定的时间 2.指示仪表的机械惯性：感温元件将所获得的热信号送到仪表的指示位置所需要一定时间28.压力测量方法：1.重力与被测压力的平衡法2.弹性力与被测压力的平衡法3.利用物质某些压力相关的物理性质进行测压29.液柱式压力计的测量误差来源：1.环境温度变化的影响2.重力加速度的修正3.毛细现象的影响4.其他误差弹性压力计的测量误差来源：1.迟滞误差 2.温度误差 3.间隙和摩擦误差31.压阻式传感器：结构特点：结构简单，可实现微型化，灵敏度高，固有频率高，响应快精度高 应用范围：广泛的应用在航天航空，石油化工，动力机械等各个领域。
但在温度变化范围大的环境中使用时，必须进行温度补偿。
压电式传感器：为了增加输出信号，由于压片晶体有极性，有串联组合和并联组合两种。
应用领域：并联组合中适用于电荷作为输出的场合，串联组合适用于电压作为输出的场合电容式压力传感器：结构简单，耐振动冲击，测量范围宽，可靠性强和精度高 应用：适用高工作压力，低压差的测量。
34.总压管：1形总压管。
制造简单，安装和使用比较方便，支杆对测量结果影响较小，不敏感偏流α较小 2.圆柱形总压管：可以做成很小的尺寸，且工艺性能好，使用方便，不敏感偏，流角较小 3.带导流套的总压管：实际是L 形总压管的管口处加一导流套，不敏角αp 大大提高，αp 随变化较明显，头部尺寸较大，对流场影响较大 4.多点总压管;各单点总压管沿支杆轴向分布，组成梳状总压管，各单点总压杆沿支杆径向分布，组成耙状总压管 5.边界层总压管：边界层内气流总压比主流内的总压小得多，且边界非常薄，气流总压的总压管是非常特殊的。
第 七 章（一）皮托管测速技术原理1、组成：总压探头和静压探头利用流体总压和静压之差即动压来测量流速故也称动压管。
测量对象：主要是气体测速原理：根据不可压缩流体的伯努力方程，流体参数在同一直线上得02v 21p p =+ρ ρν）（p -p 20=可见通过测量流体和总压0p 和静压p 或它们的压差p -p 0就可以根据上式计算流体后流速。
这就是皮托管测速的基本原理。
2、对于平面流动，可采用三孔测速管测量其流速的大小和方向。
三孔测速管主要由三孔感应球形探头，干管，传压管和分度盘等组成。
在探头的感应孔中，居中一个为总压孔，两侧的孔用于探测气流方向，故也称方向孔。