检测与信号处理技术考核题
测试技术与信息处理试题题库
测量技术基础试题一、填空题（25分，每空1分）1．时间常数τ是 一 阶传感器动态特性参数，时间常数τ越 小 ，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。
2．满足测试装臵不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。
3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。
4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变 宽 其幅值变 小 。
5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。
6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。
7. 电涡流传感器是利用 金属 材料的电涡流效应工作，可分为低频 透射 式和高频 反射 式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。
8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为 调制波 ，载送低频信号的高频振荡信号称为 载波 ，将经过调制过程所得的高频振荡波称为 已调制波 。
9．已知()t t x ωsin 12=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()⎰∞+∞-⎪⎭⎫⎝⎛-⋅dt t t x ωδ2π= 12 。
10．已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz ，则被测轴的转速为900r/min 。
11. RC低通滤波器中的RC值越大，则其上限截止频率越小。
12. 频率混叠是由于采样频率过低引起的，泄漏则是由于信号截断所引起的。
二、选择题（15分，每题1.5分）1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（C ）的。
A非周期、离散B非周期、连续C、周期、离散D周期、连续2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（C ）。
A 电阻传感器B 电感传感器C 光电传感器D 电容传感器3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（B ）材料制成。
机电信息检测与处理技术试卷(2)
一、填空题（每空0.5分，共15分）1、非周期信号可分为瞬变非周期信号和信号。
２、均方值Ψx2表示的是信号的，它与均值μx、方差σx2的关系是。
３、测试系统的静态特性指标有、、。
４、测试系统的组成类型大体分为和。
５、当时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于。
６、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合、的变化，才能使输出有最大值７、信号分析的过程主要包括：、。
８、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在。
９、在数据采集系统中，常采用放大器。
10、根据载波受调制的参数的不同，调制可分为、、。
11、压控振荡器的输出电压是方波信号，其与输入的控制电压成线性关系。
12、调频波的解调电路称为。
13、滤波器的频率分辨力主要由其决定。
14、决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。
15、带通滤波器可由低通滤波器（f c2）和高通滤波器（f c1）而成（f c2> f c1）。
16、用滤波的方法从信号提取的频率成分越窄，即带宽越小，需要的时间就越。
17、如信号的自相关函数为Acosωτ，则其均方值Ψx2= 。
18、低通滤波器对阶跃响应的建立时间T e带宽B成、，或者说它们之间的乘机是。
19、测试系统的线性度和滞后度是由误差引起的；而重复性误差是由误差引起的。
二、问答题（共30分）１、什么是测试？简述测试技术的含义。
（10分）２、说明电阻丝应变片和半导体应变片的异同点，各有何优点？（10分）３、简述调幅波的特点。
（10分）三、计算题（共55分）１、已知信号x(t)=e-t (t≥0)，(1) 求x(t)的频谱函数X(f)，并绘制幅频谱、相频谱。
(2) 求x(t)的自相关函数R x (τ) 。
（10分）2、求周期信号x(t)＝cos10t + sin (100t－45° ) 通过时间常数为0.005s的一阶系统的输出信号。
（10分）3、磁电式速度传感器线圈平均直径D=25mm，气隙磁感应强度B=6000Gs，如传感器的灵敏度S=600mv/cm/s，则工作线圈匝数应为多少？（7分）4、已知调幅波x m(t)＝(100 + 30 cosΩt +20 cos3Ωt )cosωc t ，其中f c =10KHz，fΩ=500Hz 。
信息检测与信号处理习题2含答案
第二章习题一、选择题2.非线性度是表示定度曲线（ ）的程度。
A.接近真值B.偏离其拟合直线C.正反行程的不重合3.测试装置的频响函数H （j ω）是装置动态特性在（ ）中的描述。
A ．幅值域 B.时域 C.频率域 D.复数域5.下列微分方程中（ ）是线性系统的数学模型。
A.225d y dy dx t y x dt dt dt ++=+ B. 22d y dx y dt dt+= C.22105d y dy y x dt dt -=+ 6.线性系统的叠加原理表明（ ）。
A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（ ）。
A.精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率8.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（ ）。
A.越宽B. 越窄C.不变10.线性装置的灵敏度是（ ）。
A.随机变量B.常数C.时间的线性函数12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是系统的（ ）。
A.幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数13.时间常数为τ的一阶装置，输入频率为 1ωτ=的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（ ）。
A.-45° B-90° C-180°14.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ ）。
A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分16.对某二阶系统输入周期信号 000()sin()x t A t ωϕ=+，则其输出信号将保持（）。
A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变C.频率不变，幅值、相位可能改变18.二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（）。
A.越大B.越小C.不存在D.无关19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（）。
A.是系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性20.不失真测试条件中，要求幅频特性为（），而相频特性为（）。
中国地质大学《检测与信号处理技术》在线作业二答卷
地大《检测与信号处理技术》在线作业二-0008 试卷总分:100 得分:100一、单选题 (共 15 道试题,共 30 分)1. 非接触式测温仪表特点描述错误的是()。
A. 检测部分与被测对象不直接接触B. 不破坏原有温场C. 便于对运动物体测量D. 容易破坏原有温场答案:D2.哪些不是电磁流量计的优点()。
A. 响应速度快B. 应用范围广C. 动态范围不受限制D. 以上全对答案:D3.文氏电桥测频法描述错误的是()。
A. 测量精确度大约是正负（0.5~1）%B. 在高频时，测量精确度大大降低C. 在低频时，测量精确度大大降低D. 这种测频法仅适用于10khz以下的音频范围。
答案:C4.哪些属于电容式压力传感器的优点()。
A. 灵敏度高B. 动态响应快C. 非线性较严重D. 内部没有较明显的位移元件，寿命长答案:C5.热电偶基本原理描述错误的是()。
A. 两电极材料相同，输出电动势为零B. 两接点温度相同，输出电动势为零C. 两接点温度相同，输出电动势为无穷大答案:C6.弹性压力传感器的特点描述正确的是()。
A. 结构简单B. 测量范围大、精度高C. 线性特性较好D. 以上全对答案:D7.常用的弹性压力敏感器有()。
A. 弹簧管B. 波纹管C. 膜片与膜盒D. 以上全对答案:D8.哪些属于超声波流量计的主要优点()。
A. 均为线性特性B. 可以实现非接触测量C. 精度很高答案:C9.关于模拟法的特点描述错误的()。
A. 简单B. 经济C. 目前在有些场合仍然被采用D. 它是目前最好的测量频率的方法答案:D10.关于计数法的优点描述错误的是()。
A. 测量精度高、速度快B. 操作简便C. 它是目前最好的测量频率的方法D. 测量效果不如模拟法答案:D11.关于AD590性能特点描述正确的是()。
A. 二端器件B. 精度高C. 工作电压范围宽D. 以上全对答案:D12.选择流量计须考虑()。
A. 测量条件B. 仪表价格C. 管道尺寸D. 以上全对答案:D13.哪些不属于超声波物位传感器的缺点()。
测试技术与信号处理总习题
测试技术与信号处理总习题一、是非题１．动态特性好的传感器应具有很短的瞬态响应时间和很窄的频率响应特性。
（×）２．幅频特性是指响应与激励信号的振幅比与频率的关系。
（√）３．一阶系统的时间常数越小越好。
（√）４．二阶系统固有频率ωn越小越好。
（×）５．二阶系数的固有频率ωn越大，可测量的信号频率范围就越宽。
（√）６．信号通过一阶系统后的幅值减小，相位滞后。
（√）７．传感器的相频特性φ(jω)表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。
（×）８．能完成参量感受和转换的装置称之为传感器。
（√）９．传感器的灵敏度与量程呈反比。
（√）１０．为提高测试精度，传感器的灵敏度越高越好。
（×）１１．传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。
（√）１２．测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。
（×）１３．根据压电效应，在压电材料的任何一个表面施加力，均会在相应的表面产生电荷。
（×）１４．压电式加速度传感器由于产生的是静电荷，且本身内阻很大，故不能用普通电表测量。
（√）１５．用差动变压器式电感传感器作位移测量时，根据其输出就能辨别被测位移的方向的正负极性。
（√ ）１６．变间隙式电容或电感传感器，只要满足△d<<="">１７．由同一材料构成的热电偶，即使两端点温度不等，也不会形成热电势。
（√ ）１８．用热电偶测温时，冷端温度的改变对测量结果是有影响的。
（√ ）１９．直流电桥的平衡条件是R1R3＝R2R4。
其电桥灵敏度是供桥电源的函数。
（√ ）２０．交流电桥达到平衡时条件必须满足4321z z z z =，4321φφφφ+=+。
（×）２１．交流电桥可测静态应变，也可测动态应变。
（√）２２．调频波是频率不变，幅值也不变的已调波。
（× ）２３．电压放大器的连接电缆长度发生变化时，仪器的灵敏度不发生变化。
信息检测与信号处理习题含答案
第五章习题一、选择题1.两个正弦信号间存在下列关系：同频（ ）相关，不同频（ ）相关。
A.一定B.不一定C.一定不2.自相关函数是一个（ ）函数。
A.奇B.偶C.非奇非偶D.三角A.同频余弦信号B.脉冲信号C.偶函数D.正弦信号6.对连续信号进行采样时，采样频率越高，当保持信号的记录的时间不变时，则（ ）。
A.泄漏误差就越大B.量化误差就越小C.采样点数就越多D. 频域上的分辨率就越低7.把连续时间信号进行离散化时产生混叠的主要原因是（ ）。
A.记录时间太长B. 采样间隔太宽C. 记录时间太短D. 采样间隔太窄8.若有用信号的强度、信噪比越大，则噪声的强度（ ）。
A.不变B.越大C.越小D.不确定9.A/D 转换器是将（ ）信号转换成（ ）信号的装置。
A.随机信号B. 模拟信号C.周期信号D.数字信号12.两个不同频率的简谐信号，其互相关函数为（ ）。
A.周期信号B.常数C.零13.数字信号处理中，采样频率s f 与限带信号最高频率h f 间的关系应为（ ）。
A. s h f f =B.2s h f f >C.s h f f <D.0.7s h f f =14.正弦信号0()sin()x t x t ωϕ=+的自相关函数为（ ）。
A. 20sin x ωτB.20cos 2x ωτ C .202x sin ωτ D.20cos x ωτ 17.数字信号的特征是（ ）。
A.时间上离散，幅值上连续B.时间、幅值上都离散C. 时间上连续，幅值上量化D.时间、幅值上都连续18.两个同频正弦信号的互相关函数是（ ）。
A.保留二信号的幅值、频率信息B.只保留幅值信息C. 保留二信号的幅值、频率、相位差信息19.信号x （t ）的自功率频谱密度函数是()x S f （ ）。
A. x （t ）的傅氏变换B. x （t ）的自相关函数()x R τ的傅氏变换C.与x （t 的幅值谱Z （f ）相等二、填空题1.在相关分析中，自相关函数()x R τ，保留了原信号x （t ）的＿＿＿信息，丢失了＿＿＿信息，互相关函数()xy R τ则保留了＿＿＿信息。
地大《检测与信号处理技术》在线作业一答案
地大《检测与信号处理技术》在线作业一-0011试卷总分:100 得分:100一、单选题(共15 道试题,共30 分)1.热电偶基本原理描述错误的是()。
A.两电极材料相同，输出电动势为零B.两接点温度相同，输出电动势为零C.两接点温度相同，输出电动势为无穷大答案:C2.哪些不属于靶式流量计的特点()。
A.结构简单B.结构复杂C.安装维护方便D.不易堵塞答案:B3.关于AD590性能特点描述正确的是()。
A.精度高B.工作电压范围宽C.以上全对D.二端器件答案:C4.哪些属于浮力式液位计的优点()。
A.结构简单B.直观可靠C.对于外界温度、湿度、压力等因素影响较小D.以上全对答案:D5.哪些属于超声波流量计的主要优点()。
A.精度很高B.均为线性特性C.可以实现非接触测量答案:A6.常用的弹性压力敏感器有()。
A.膜片与膜盒B.波纹管C.弹簧管D.以上全对答案:D7.选择流量计须考虑()。
B.测量条件C.仪表价格D.以上全对答案:D8.不属于负温度系数热敏电阻NTC的优点的是()。
A.非线性严重，需线性化处理B.连接导线的阻值几乎对测温没有影响C.温度系数高答案:A9.谐振法测频法描述错误的是()。
A.测量精确度大约是正负（0.5~1）%B.测量精确度大约是正负（0.25~1）%C.常作为频率粗测手段D.常作为某些仪器的附属测频部件答案:A10.铜电阻的特点描述错误的是()。
A.精度较高B.精度较低C.易于氧化D.价格便宜答案:A11.哪些不属于转子流量计的优点()。
A.结构复杂B.工作可靠C.压力损失小D.仪表的尺寸小答案:A12.哪些属于电容式压力传感器的优点()。
A.非线性较严重B.灵敏度高C.动态响应快D.内部没有较明显的位移元件，寿命长答案:A13.哪些不是电磁流量计的优点()。
A.应用范围广B.响应速度快C.动态范围不受限制答案:D14.关于模拟法的特点描述错误的()。
A.经济B.简单C.目前在有些场合仍然被采用D.它是目前最好的测量频率的方法答案:D15.符合热电偶测温的特点的有()。
地大《检测与信号处理技术》在线作业二[60800]
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D.热电阻感温部分的尺寸较大，通常约几十毫米长，它测出的是该空间的平均温度。热电偶的热端 是很小的焊点，它测出的是该点的温度。 答案：ABCD
9.哪些不属于靶式流量计的特点()。 A.结构复杂 B.结构简单 C.安装维护方便 D.不易堵塞 答案：A
10.差压式流量计特点描述不准确的是()。 A.测量方法复杂 B.工作可靠 C.适应性强 D.使用寿命长 答案：A
11.弹.测量范围大、精度高 C.线性特性较好 D.以上全对 答案：D
6.哪些属于电阻应变片的结构()。 A.敏感栅 B.基底 C.覆盖层 D.以上全对 答案：D
7.谐振法测频法描述错误的是()。 A.测量精确度大约是正负(0.25~1)% B.常作为频率粗测手段 C.常作为某些仪器的附属测频部件 D.测量精确度大约是正负(0.5~1)%
答案：D
8.关于模拟法的特点描述错误的()。 A.简单 B.经济 C.目前在有些场合仍然被采用 D.它是目前最好的测量频率的方法 答案：D
地大《检测与信号处理技术》在线作业二
一、单选题 1.哪些不属于转子流量计的优点()。 A.结构复杂 B.仪表的尺寸小 C.工作可靠 D.压力损失小 答案：A
2.热电偶基本原理描述错误的是()。 A.两电极材料相同，输出电动势为零 B.两接点温度相同，输出电动势为零 C.两接点温度相同，输出电动势为无穷大 答案：C
12.关于热敏电阻的类型和特点描述错误的是()。 A.负温度系数热敏电阻NTC是一种连续作用的温度传感器 B.PTC型热敏电阻是一种位式温度传感器 C.CTR型热敏电阻也是一种位式温度传感器 D.以上全不对 答案：D
工程测试与信号处理考试题
工程测试与信号处理考试题1.什么是信号处理？简要解释信号处理的基本概念。
2.请列举出至少三种常见的模拟信号。
3.数字信号与模拟信号有什么区别？举例说明。
4.什么是采样频率？为什么在信号处理中需要进行采样？5.解释傅里叶变换的作用，并描述其在信号处理中的应用。
6.请简述滤波器在信号处理中的作用和种类。
7.什么是信噪比？如何计算信噪比？8.描述一下时域和频域分析在信号处理中的区别和应用。
9.什么是功率谱密度？如何通过信号的功率谱密度评估信号的频率特性？10.什么是自相关函数和互相关函数？它们在信号处理中的作用是什么？11.请解释频谱分析的原理和步骤。
12.简要介绍数字滤波器的设计原则和常见设计方法。
13.什么是峰值信噪比？它在图像处理中有何应用？14.请说明数字信号处理在实时控制系统中的应用。
15.解释有限脉冲响应滤波器（FIR滤波器）和无限脉冲响应滤波器（IIR滤波器）的区别。
16.描述快速傅里叶变换（FFT）的原理和优点。
17.简述自适应滤波器在噪声抑制中的作用及其应用场景。
18.什么是信号的采样定理？为什么需要满足采样定理？19.请解释小波变换（Wavelet Transform）在信号处理中的作用和优势。
20.描述数字信号处理器（DSP）的特点和应用领域。
21.请解释模拟信号的采样和重构过程，并阐述采样频率的选择原则。
22.简述数字滤波器在语音信号处理中的应用。
23.什么是时频分析？请举例说明时频分析方法的应用。
24.描述卷积操作在信号处理中的作用和意义。
25.请解释数字信号处理中的抽取和插值过程，并说明其应用场景。
26.简要介绍数字滤波器的设计流程和常见设计工具。
27.解释信号的采样误差和量化误差，并说明其影响因素。
28.什么是脉冲响应？如何通过脉冲响应评估滤波器的性能？29.简述自适应滤波器在噪声消除中的原理和优势。
30.请解释数字信号处理在通信系统中的应用。
31.简要介绍数字信号处理在图像处理中的应用。
16春地大《检测与信号处理技术》在线作业一
地大《检测与信号处理技术》在线作业一一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。
）1. 弹性压力传感器的特点描述正确的是()。
. 结构简单. 测量范围大、精度高. 线性特性较好. 以上全对正确答案：2. 选择流量计须考虑()。
. 测量条件. 仪表价格. 管道尺寸. 以上全对正确答案：3. 根据电测量方法的不同，可将弹性压力传感器划分为()。
. 电位器式压力传感器. 电感式压力传感器. 电容式压力传感器. 以上全对正确答案：4. 哪些不属于涡轮式流量计的特点()。
. 有较高的精确度. 量程比宽. 测量范围宰. 动态特性好正确答案：5. 非接触式测温仪表特点描述错误的是()。
. 检测部分与被测对象不直接接触. 不破坏原有温场. 便于对运动物体测量. 容易破坏原有温场正确答案：6. 热电偶基本原理描述错误的是()。
. 两电极材料相同，输出电动势为零. 两接点温度相同，输出电动势为零. 两接点温度相同，输出电动势为无穷大正确答案：7. 符合热电偶测温的特点的有()。
. 热电偶一般是不需电源的发电式传感器. 感温部分是很小的焊点，所以一般测量的是某点的温度. 同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高. 以上都对正确答案：8. 铜电阻的特点描述错误的是()。
. 价格便宜. 精度较低. 易于氧化. 精度较高正确答案：9. 不符合热电阻测温的特点的有()。
. 测量必须借助外加电源. 测量时，将电流加入热电阻，通过测量电阻两端的电压，推导出电阻值. 感温部分是很小的焊点，所以一般测量的是某点的温度. 感温部分的尺寸比较大，一般测出的是该空间的平均温度。
正确答案：10. 关于模拟法的特点描述错误的()。
. 简单. 经济. 目前在有些场合仍然被采用. 它是目前最好的测量频率的方法正确答案：11. 差压式流量计特点描述不准确的是()。
. 测量方法复杂. 工作可靠. 适应性强. 使用寿命长正确答案：12. 为保证接入补偿导线后不影响原热电偶回路热电势的测量值，必须注意()。
检测与信号处理技术考核题
一、名词解释:1、相对误差答：绝对误差与真值的比值，通常用百分数表示。
2、附加误差答：当使用条件偏离规定的标准条件时，除基本误差外还会产生的误差。
3、精确度答：它是准确度与精密度两者的总和，即测量仪表给出接近于被测量真值的能力，准确度高和精密度高是精确度高的必要条件。
4、差压答：两个压力之间的差值称为差压。
5、稳定性答：有两种表示方式，一种是反映测量值随时间的变化程度，用稳定度表示。
另一种是反映测量值随外部环境和工作条件变化而引起的变化程度，用影响系数表示。
二、简答题:1、什么是测量误差?测量误差有几种表示方法?答：测量结果与真值的差异，叫做测量误差。
测量误差主要有四种表示方法，绝对误差、相对误差、引用误差和容许误差。
2、传感器的静态特性是什么?答：传感器在检测静态信号（信号不随时间的变化而变化或变化及其缓慢）时所表现出的特性。
静态特性主要有：精确性（包括准确度和精密度）和稳定性。
3、传感器数学模型的一般描述方法有哪些?答：传感器数学模型分为静态模型和动态模型。
静态模型是指在静态条件下（即输出量对时间的各阶导数为零）得到的测量仪表的数学模型。
动态模型是指在动态条件下（即输出量对时间的各阶导数不为零）得到的测量仪表的数学模型。
动态模型主要有三种形式：（1）时域中的微分方程；（2）复频域中的传递函数；（3）频域中的频率特性。
三、计算题:1、欲用电子计数器测量的频率，采用测频（选用闸门时间）和测周期（选用时标信号）两种方法，试计算由误差而引起的测频误差。
答：采用测频法：采用测周期法：2、用节流装置测量流量，配接一差压变送器，设其测量范围为0～10000Pa，对应输出信号为4～20mA，相应的流量为0～320m3/h。
求输出信号为16mA 时，差压是多少？相应的流量是多少？答：体积流量与差压的关系为差压与输出电流的关系为由测量范围0～10000Pa，对应输出电流4～20mA可得则所以由测量范围0～10000Pa，对应流量0～320m3/h 可得所以输出信号差压流量。
检测与信号处理技术考核题
检测与信号处理技术考核题一、名词解释:1、敏感器2、粗大误差3、静态误差4、分辨率5、界位敏感器：把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置。
粗大误差：在一定的条件下测量结果显著的偏离其实际值时所对应的误差。
静态误差：测量过程中，被测量随时间变化缓慢或基本不变时的测量误差。
分辨率：仪表能够检测到被测量最小变化的本领。
一般模拟式仪表的分辨率规定为最小刻度分格值的一半；数字式仪表的分辨率为最后一位的一个字。
界位：在同一容器中，由于两种密度不同，且互不相容的液体之间或液体与固体之间的分界面（相界面）位置。
二、简答题:1、检测系统是由哪几部分组成的?他们各自的功能是什么?答：检测系统是由传感器、信号调理器和输出环节三部分组成。
传感器：信号变换器，将被测量的信息转化成电参数。
信号调理电路：将电参数转换成标准电信号。
测量电桥、信号放大、信号隔离、硬件滤波、V/F 转换、F/V 转换和V/I 转换。
输出环节：显示与记录装置、数据通信接口和控制装置。
2、常用的减少系统误差的方法有哪些?答：引入修正值法、零位式测量法、替换法（替代法、代替法）和对照法（交换法）。
3、试比较热电偶测温与热电阻测温有什么不同。
答：（1）同样温度之下，热电阻输出信号较大，易于测量。
以0～100ºC 为例，如用K 热电偶，输出为4.095mV ；用S 热电偶更小，只有0.643mV 。
但用铂热电阻，如0ºC 时为100Ω，则100ºC 时为139.1Ω，电阻增加量为39.1Ω；如用铜热电阻，电阻增加量可达42.8Ω。
测量毫伏级的电动势，显然不如测几十欧的电阻增量容易。
（2）热电阻对温度的响应是阻值的增量，必须借助桥式电路或其它措施。
将起始阻值减掉才能得到反映被测温度的电阻增量。
通常起始阻值是对应于0t C =︒时的阻值0R 。
热电偶对温度的响应是全部热电动势，对参比温度00t C =︒而言不需要减起始值，因为起始值为零。
测试技术与信号处理期末考试(修改)
一、判断题（对者打√，错者打 ╳ ；每小题1分，共10分）1、磁电式传感器由于存在运动部分，因此不能用于高频测量。
（ × ）2、传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。
（ √ ）3、半导体应变片的灵敏度比金属应变片高，线性和稳定性也比后者好。
（ × ）4、平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计特征。
（ × ）5、滤波器的带宽表示其频率分辨率，带宽越窄分辨率越高。
（ √ ）6、由周期信号相互叠加的信号必为周期信号。
（ × ）7、压电式传感器的电荷灵敏度与外电路（连接电缆、前置放大器）无关，电压灵敏度则受外电路的影。
（ √ ）8、调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数，使其按被测信号的规律变化，以利于信号的放大与传输。
（ √ ）9、如果采样频率不能满足采样定理，就会引起频谱混叠。
（ √ ）10、理想脉冲信号的频谱为常数，这样的频谱称为均匀谱或者白色谱。
（√ ）二、单项选择题（每小题2分，共20分）1、低通滤波器的截止频率是幅频特性值等于( B )时所对应的频率（0A 为0 f 时对应的幅频特性值）。
A ．2/0AB ．2/0AC ．3/0AD ．4/0A2、在同步调制与解调中要求载波（ B ）。
A ．同频反相B ．同频同相C ．频率不同、相位相同D ．频率不同、相位相反3、周期信号在时域内按时间间隔T s 采样后，其频谱将具有（ A ）特征。
A. 周期、离散B. 非周期、离散C. 周期、连续D. 非周期、连续4、自相关函数是τ的偶函数，互相关函数是τ的( B )。
A. 奇函数B. 非奇非偶函数C. 偶函数D. 既奇又偶函数A ．随机信号B ．模拟信号C ．周期信号D ．数字信号6、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（ A ）。
A ．1℃B ．0.5℃C ．2℃D ．20℃7、测量信号经过频率调制后，所得到的调频波的频率是随（ A ）而变化的。
《测试技术与信号处理》习题
一、填空（每空1份，共20分）1． 测试技术的基本任务是 。
2． 从时域看，系统的输出是其输入与该系统 的卷积。
3． 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。
4． 如果一个信号的最高频率为50Hz ，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于 Hz 。
5． 在桥式测量电路中，根据其 的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。
6． 金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用引起的电阻变化，后者利用 变化引起的电阻变化。
7． 压电式传感器是利用某些物质的 而工作的。
8． 带通滤波器的上下限截止频率为fc 2、fc 1，其带宽B = ；若其带宽为1/3倍频程则fc 2 = fc 1。
10 根据载波受调制的参数不同，调制可分为 、 、 。
11 相关滤波的工作原理是 。
12 测试装置的动态特性可以用 函数、 函数和函数进行数学描述。
四、简答题（每题5分，共30分）1． 已知周期方波的傅立叶级数展开式为⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t A t x 0005sin 513sin 31sin 8)(ωωωπ 试绘出该周期方波的单边幅值谱，并说明其频谱特点。
2． 何谓不失真测试？实现测试不失真的测试装置的幅频和相频特性应如何？3． 信号的预处理包括那些环节？4． 为什么在动态电阻应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？5． 测得两个同频正弦信号的相关函数波形如图1，问：图1（1） 这一波形是自相关函数还是互相关函数？为什么？（2） 从波形中可以获得信号的哪些信息？五、计算题（共14分）1． （6分）已知低通滤波器的频率响应函数为ωτωj H +=11)(， 式中 s 05.0=τ 当输入信号为)45100cos(5.0)60cos(6.0)( -+=t t t x 时，求滤波器的稳态输出)(t y 2． （4分）有一信号)cos()(ϕω+=t A t x ，初始相角ϕ为一随机变量；试求 1）求其自相关函数；2）确定其均值和方差。
测试技术与信号处理复习题(客观题)
测试技术与信号处理复习题（客观题）第1、3 章一、判断题. 1. 对多次测量的数据取算数平均值，就可以减少随机误差的影响。
（√ ）2. 传感器的线性范围越宽，表明其工作量程越大。
（√ ）3. 一台仪器的重复性很好，但测得的结果并不准确，这是由于存在随机误差的缘故。
（√ ）4. 一台仪器的重复性很好，但其静态测量结果也可能存在很大的误差。
（√ ）5. 频率不变性原理是指任何测试装置的输出信号的频率总等于输入信号的频率。
（√ ）6. 固有频率f n = 600 Hz 的振动子测量600Hz 的谐波信号，输出不会失真。
（× ）7. 若振动子的固有频率f n = 400 Hz，则其工作频率范围为0 ~ 400 Hz。
（× ）8. 测试系统的幅频特性在工作频带内通常是频率的线性函数，而线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。
（× ）9. 线性测量系统的灵敏度是时间的线性函数。
（× ）10. 测量系统的固有频率越高，其灵敏度也越高。
（× ）11. 一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测试范围越窄。
（√ ）12. 同一测量系统，测量有效频带不同的信号时肯定表现出不同的幅频特性。
（× ）13. 一阶系统的时间常数τ 越小越好。
（√ ）14. 一般的机械系统都可近似看成是二阶的“质量-弹簧-阻尼”系统。
（√ ）15. 在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。
（√ ）16. 当输入信号x(t) 一定时，系统的输出y(t) 将完全取决于传递函数H (t) ,而与系统的物理模型无关。
（√ ）17. 测试装置的灵敏度越高，其测量范围就越大。
（× ）18. 随机误差不可能被修正，但在了解其统计规律之后，还是可以控制和减少它们对测量结果的影响。
（√ ）19. 实际测试系统的输出与输入之间保持严格的线性关系（× ）20. 测试装置的相频特性表示了信号各频率分量的初相位和频率间的函数关系。
测试技术与信号处理试题库完整
第一章习题 测试信号的描述与分析一、 选择题1.描述周期信号的数学工具是（ ）。
A.相关函数B.傅氏级数C. 傅氏变换D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ ）。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（ ）。
A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是（ ）。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的，也可能是无限的5.下列函数表达式中，（ ）是周期信号。
A. 5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是（ ）。
A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的７.描述非周期信号的数学工具是（ ）。
A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数８.下列信号中，（ ）信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sinx t t =+ C.0()sin at x t e tω-=⋅ ９.连续非周期信号的频谱是（ ）。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ ）。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ ）。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移相12.已知 ()12sin ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为（ ）。
A ．6 B.0 C.12 D.任意值13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（ ），则也可以满足分析要求。
地质大学(北京)检测与信号处理技术-模拟题
《检测与信号处理技术》模拟题一、单选题1.为了避免或减少由于仪表与被测量不匹配造成的误差,需要选择合适的()A.测量方法B.测量仪器C.测量点测量次数[答案]:B2.三个名义值为100欧姆的电阻串联,各电阻的系统误差为0.1欧,0.3欧和-0.2欧,则总电阻的绝对误差为()欧.A.0.1B.0.2C.0.3D.0.4[答案]:B3.三个名义值为100欧姆的电阻串联,各电阻的系统误差为0.1欧,0.3欧和-0.2欧,则总电阻的相对误差为()%.A.0.05B.0.06C.0.07D.0.08[答案]:C4.对于不确定系统,系统误差的合成方法采用算术合成,又称为()合成.A.绝对值B.随机C.代数D.抵消[答案]:A5.选择最佳误差函数公式后,间接测量中的部分误差项越小,则函数误差会().A.越大B.越小C.可大可小D.为0[答案]:B6.误差变化规律服从某一确定规律的误差叫做()误差.A.绝对B.系统C.随机D.粗大[答案]:B7.随机误差的统计特性一般服从()规律.A.正态分布B.阶跃函数分布C.单点分布D.类似于噪声的随机分布[答案]:A8.当测量的次数足够多时,符号相反,绝对值相等的误差,出现的机会大致()A.相等B.等于0C.随机出现[答案]:A9.下列不属于量值的是().A.mB.10kgC.4VD.1A[答案]:A10.均值E[x(t)]表示集合平均值或者数学期望,反映了信号变化的()A.中心趋势B.散度C.集中度D.都不是[答案]:A11.Sa函数性质是,是个()函数,在全部定义域空间积分值为3.14.A.奇函数B.零函数C.偶函数D.阶跃函数[答案]:C12.单位矩形脉冲信号的积分值为().A.-1B.0C.1D.无穷大[答案]:C13.指数信号可以通过()公式,转化为正弦信号,便于分析和处理.A.罗必塔公式B.欧拉公式C.海伦公式D.杨辉三角[答案]:B14.Sa函数(抽样函数)可以采用()公式分析处理.A.罗必塔公式B.欧拉公式C.海伦公式D.杨辉三角[答案]:A15.符号函数当自变量大于0时等于().A.-1B.0C.1D.都有可能[答案]:C16.单位冲激函数在t0时刻,响应值为().A.-1B.0C.1D.无穷大[答案]:D17.信号f(t)经过时域反褶运算后的信号f(-t),是将原信号的波形找()轴对称地翻转过来.A.横轴B.纵轴C.原点D.45度直线[答案]:B18.()是找出重复模式(如被噪声掩盖的周期信号),或识别隐含在信号谐波频率中消失的基频的数学工具.它常用于信号处理中,用来分析函数或一系列值.A.互相关函数B.自相关函数C.卷积积分D.以上都不对[答案]:B19.抽样信号的傅里叶变换对应时域是离散的,对应频域是()函数.A.离散B.周期C.阶跃[答案]:B20.涡流式传感器的变换原理是利用().A.涡流效应B.形变效应C.压电效应D.压阻效应[答案]:A21.使用涡电流传感器测量位移时,传感器的灵敏度将因被测物体的()有无镀层变化而发生变化.A.材料B.温度C.速度D.体积[答案]:A22.结构型传感器是依靠()的变化实现信号变换的.A.结构参数B.电参数C.温度参数D.速度[答案]:A23.电感式传感器按照转换方式的不同可以分为(),互感式,涡流式.A.自感式B.升压式C.降压式D.短路式[答案]:A24.利用流体流经节流装置时产生压力差的原理实现流量测量的是().A.流速B.阻力C.压力D.振动[答案]:D25.测量方法简单,没有可动零件的流量计是那种?A.流体阻力式流量计B.压差式流量计C.容积式腰轮流量计D.电磁感应式流量计[答案]:D26.常用于家用自来水,燃气表的流量计是().A.均匀谱B.非均匀谱C.逐渐增高D.逐渐降低[答案]:B27.适合测量低雷诺系数含有固体颗粒的浆液的流量计是().A.均值B.均方值C.均方差D.概率密度函数[答案]:A28.流体()式流量计是在流动介质的管道中放置响应的阻力体,根据阻力体受力大小或位置来测量流量,包括靶式流量计和转子流量计.A.离散的,周期的B.离散,非周期的C.连续,非周期D.连续,周期[答案]:C29.()流量计几乎可以测量任何一种腐蚀性流体.A.拉氏变换B.傅氏变换C.卷积D.相乘[答案]:B30.利用流体在管道中特定的流动条件,产生的流体()和流量之间的关系测量流量,叫做振动式涡街流量计A.幅值,频率,相位不变B.频率改变,幅值,相位不变C.幅值,相位改变,频率不变D.相位不变,幅值,频率改变[答案]:C二、多选题1.误差的合成与分配的研究目的是什么().A.误差的合成B.误差的分配C.最佳方案的选择D.消除误差[答案]:A,B,C2.随机误差的统计特性有哪些特点()A.集中性B.对称性C.有限性D.抵偿性[答案]:A,B,C,D3.按照误差的来源分,误差可以包括哪些().A.仪器误差B.环境误差C.理论误差D.人员误差[答案]:A,B,C,D4.信号经典分析方法是()和()A.时域分析B.频域分析C.幅值分析D.相位分析[答案]:A,B5.间接测量需要考虑哪些问题?A.选择最佳函数误差公式B.使误差传递系数等于零C.误差传递系数最小[答案]:A,B,C6.电感式传感器按其转换方式的不同可以分为()A.自感式B.互感式C.涡流式D.热敏式[答案]:A,B,C7.下面哪些因素可能会影响物位的测量.A.物面不平B.液面上有泡沫C.介质浓度不固定D.高温,高压,粘度大[答案]:A,B,C,D8.超声波物位计传感器的优点有哪些().A.非接触测量B.成本低C.可以测量固液气介质,使用范围广D.可以在高温下环境下工作[答案]:A,C9.常用物位计有哪些种类()A.压力式B.浮力式C.电容式D.超声波式[答案]:A,B,C,D10.声速在气体和液体中传播的时候决定于气体和液体的().A.成分B.温度C.压力D.波形[答案]:A,B,C11.以下哪些是常用的物位计()A.压力式B.浮力式C.电容式D.超声波式[答案]:A,B,C,D12.仪表放大器具有哪些优点().A.输入阻抗高B.抗共模干扰能力强C.失调电压漂移低D.增益可调[答案]:A,B,C,D13.测量电桥有哪些种类()A.单电桥B.同向双电桥C.差动双电桥D.全电桥[答案]:A,B,C,D14.仪表放大器的特点包括().A.输入阻抗高B.共模抑制比大C.噪声低D.稳定性好[答案]:A,B,C,D15.按照桥电源的类型可以将电桥分为()A.直流电桥B.交流电桥C.恒压源电桥D.恒流源电桥[答案]:A,B,C,D16.瞬变信号的特点包括().A.无周期信号B.频谱非连续C.频谱连续D.能量有限信号[答案]:A,C,D17.按照组成桥臂的参数可将电桥分为()A.电阻电桥B.电压电桥C.阻抗电桥D.电流电桥[答案]:A,C18.理想滤波器可分为()A.低通B.高通C.带通D.带阻[答案]:A,B,C,D19.周期信号频谱的特点包括()A.离散性B.谐波性C.收敛性D.发散性[答案]:A,B,C20.频率响应函数描述的是系统的()和()之间的关系.A.简谐输入B.复杂输入C.其稳态输出D.动态响应[答案]:A,C三、判断题1.流量的间接测量方法是测量流速或者流量等有关的物理量,然后计算出流量.[答案]:正确2.选择流量计不需要考虑管道的尺寸.[答案]:错误3.差压式流量计是流量计的主流产品.[答案]:正确4.容积式腰轮流量计是将流体分割到许多不连续的单个容积中,然后累计通过流量计单位容积的总数求得流量.[答案]:正确5.流体的温度和粘度不会影响容积式腰轮流量计的量程和精度.[答案]:错误6.流体阻力式流量计是在流体介质的管道里放一个阻力体,随着流量的变化阻力体的手里大小和位置会发生改变.[答案]:正确7.靶式流量计是一种流体容积式的流量计.[答案]:错误8.速度式流量计是按照介质流速的方法测量流量的.[答案]:正确9.家用自来水表采用的是速度式流量计.[答案]:正确10.涡轮式流量计其实也是一种速度式流量计.[答案]:正确11.电磁流量计是根据感应电动势测量流量的.[答案]:错误12.超声波因为在不同流速液体中的传播速度不同,所以无法用于流量测量.[答案]:正确13.超声波可以测量大管径,非导电性,强腐蚀的液体和气体的流量.[答案]:错误14.超声波流量计利用相关法测量流量是需要在管道上设置两组收发环能器.[答案]:正确15.浮力式液位计的缺点是使用机械结构的摩擦力较小,影响测量精度.[答案]:错误16.电容式物位计的原理是根据物料介电常数恒定时极间电容与物位成正比.[答案]:正确17.超声波物位传感器一般不能在高温环境下工作.[答案]:正确18.超声波测量液位是以声速为已知值为先决条件,所以声速在固体液体和气体中的传播速度都是一样的.[答案]:错误19.物位测量结果常用相对长度表示.[答案]:错误20.放射性物质也可以用来作为物位计.[答案]:正确21.对于压力式液位计,只要液面上部空间介质密度与被测介质密度相比不一样,就必须对上部密度进行修正.[答案]:错误22.按照电桥的工作状态可以分为不平衡电桥和平衡电桥.[答案]:正确23.仪表放大器主要应用于对电桥的输出电压和传感器检测电压信号的放大.[答案]:正确24.滤波器对阶跃输入的响应建立时间为Te与滤波器带宽B成反比,也就是说响应快慢与分辨力高低是相互矛盾的.[答案]:正确25.调幅过程相当于频率搬移过程,调频波的解调器叫做鉴频器.[答案]:正确26.低通滤波器与高通滤波器的并联时无法起到滤波作用.[答案]:错误27.为了实现模拟电压信号的远距离传输,可以将电压信号转化为频率信号,在进行远距离传输,然后再将频率信号转换为模拟电压信号.[答案]:正确28.信号调制的类型可以分为调幅,调频,调谐.[答案]:错误29.频率调制较之幅度调制的一个重要优点是恶化了信噪比.[答案]:错误30.在调制及解调中,调制的目的是将高频信号幅值随低频缓变信号变化.[答案]:正确31.AD694高精度4-40mA传感器变换器有2.000V和10.000V两个精确电压基准.[答案]:正确32.模拟电压信号可以直接通过导线传输,而不会损失精度.[答案]:错误33.测量值(示值)与被测量真值之间的差值叫做绝对误差.[答案]:正确34.周期信号的频谱具有以下三个特点:离散型,谐波性,收敛性.[答案]:正确35.大小和符号均已知的系统误差叫做未定系统误差.[答案]:错误36.测量频率的方法主要有模拟法(文氏电桥)和计数法.[答案]:正确37.描述周期信号和非周期信号的数学工具都是傅里叶极数.[答案]:错误38.文氏电桥测频法是利用交流电桥的平衡条件与电桥电源频率有关这一特性来测量频率的. [答案]:正确39.测量方法按照传感器是否与被测物体做机械接触,可以分为接触测量和非接触测量[答案]:正确40.红外线的波长大致在0.9-100微米范围内.[答案]:错误41.光敏传感器其工作原理是利用半导体材料的光电效应.[答案]:正确42.传感器的灵敏度与量程呈反比.[答案]:正确43.能完成参量感受和转换的装置称为传感器.[答案]:正确44.为提高测试精度,传感器的灵敏度越高越好.[答案]:正确45.函数误差是指被测量与多个独立变量具有函数关系,在测量多个变量时引入的误差.[答案]:正确46.对于系统不确定度的误差合成通常采用算术合成也称为绝对值合成.[答案]:正确47.测试系统的特性是通过其输出与输入之间的关系体现的.测试系统的性能大致上可以分为两个方面:静态特性和动态特性.[答案]:正确48.测试系统常用的静态特性参数包括灵敏度,线性度,回程误差,分辨力与分辨率,稳定度和漂移.[答案]:正确49.测量仪器动态特性的上升时间是指阶跃响应曲线从稳态值的10%上升到90%所需要的时间.[答案]:正确50.文氏电桥法可以适合测量任何频率范围的信号.[答案]:错误。
检测技术与信号处理
答题： A. B. C. D.（已提交）
7.(单选题)单晶半导体材料在某一轴向受到外力作用时，其（）发生变化的现象称为压阻效应。
（A）电压（B）电阻
（C）电流（D）电阻率
答题： A. B. C. D.（已提交）
8.(单选题)应变片不能作为测量( )的传感器。
（A）温度（B）力
（A）静态特性（B）动态特性
（C）负载特性（D）抗干扰特性
答题： A. B. C. D.（已提交）
4.(单选题)线性误差是指测量装置校准曲线与（）的最大偏差。
（A）中值线（B）拟合校准曲线
（C）真值（D）规定直线
答题： A. B. C. D.（已提交）
5.(单选题)（）主要用来描述测量装置对被测量变化的反应能力。
10.(单选题)在基本放大电路中国，输入阻抗高的是( )。
（A）反相放大器（B）差分放大器
（C）运算放大器（D）同相放大器
答题： A. B. C. D.（已提交）
11.(单选题)理想滤波因数 应为（）。
（A）等于1（B）大于1
（C）小于1（D）1～5
答题： A. B. C. D.（已提交）
第六章数据的显示、记录与存储
2.(单选题)测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为H1（s），H2（s），则该系统总的传递函数为（）。
（A）H1（s）＋H2（s）（B）H1（s）？H2（s）
（C）H1（s）－H2（s）（D）H1（s）/H2（s）
答题： A. B. C. D.（已提交）
3.(单选题)（）一般不用于考查静态测量的测量装置。
（A）1～2（B）3～4
（C）4～5（D）5～6
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1、间接测量:测量几个被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测量的数值。
2、系统误差:指误差变化规律服从某一确定规律的误差。
3、灵敏度:迟滞特性表明仪表在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输入——输出曲线不重合的程度。
4、迟滞:迟滞特性表明仪表在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输入——输出曲线不重合的程度。
5、绝对压力:指直接作用于容器或物体表面的压力，即物体承受的实际压力，其零点为绝对真空，符号为PABS（ABS为下标）。
二、简答题:
1、检测与测量的区别
解答：检测主要包括检验和测量两方面的含义。
检验是分辨出被测参数量值所归属的某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或现象是否存在。
测量是把被测未知量与同性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数，并用数字表示这个倍数的过程。
2、产生系统误差的常见原因有哪些?
产生系统误差的常见原因有：仪器误差、环境误差（影响误差）、理论误差与方法误差和人员误差。
3、标准电极定律的实用价值是什么?
如果两种导体A、B分别与第三种导体C组成热电偶产生的热电动势已知，则由这两个导体A、B组成热电偶产生的热电动势可由下式计算：
这里采用的电极称为标准热电极，在实际应用中，一般标准热电极材料为纯铂。
这是因为铂易得纯态，物理化学性质稳定，熔点较高。
由于采用了标准电极，大大方便了热电偶的选配工作，只要知道了一些材料与标准热电极相配的热电动势，就可以用上述定律求出任何两种材料配成热电偶的热电动势。
1、按公式求圆柱体体积,若已知r约为4cm,h约为10cm,要使体积的相对误差等于2%,试问r 和h的测量的误差应为多少?
2、用镍铬一镍硅热电偶测量炉温,如果热电偶在工作时的冷端温度为30ºC,测得的热电势指示值为33.6mV,求被测炉温的实际值?
四、查资料,简述一种温度测量应用的例子。
(应用背景,工作原理,参考文献,字数在1000字以上)
一、热敏电阻
在测控系统和电子设备中,常常需要用到各种温度参数。
测量温度的方法很多,可以采用专用的测温芯片或者利用热电偶和热敏电阻实现。
但是要实时测量设备的环境工作温度,采用热敏电阻具有简单实用,最小限度的更改设备电路的优势。
热敏电阻的主要优点是电阻温度系数大,灵敏度高,响应速度快,能进行精密温度测量。
NTC热敏电阻是一种氧化物的烧结体,具有负温度系数,与金属热电阻相比,电阻温度系数大,灵敏度约为金属热电阻的10倍,结构简单,电阻率小,适于动态测量。
热敏电阻与电阻串并联组成的电路具有温度灵敏度高、电路简单、价格便宜等优点,在测试和自动控制领域得到广泛应用。
二、NTC热敏电阻的热电温度特性分析
1、温度特性方程热敏电阻的温度特性可用下面经验公式表示:
(1)其中,RT—温度为T时的热敏电阻阻值;
R0—温度为常温时的热敏电阻阻值,一般常取T0为20℃;
B—热敏电阻材料常数,B=1365ln
由式(1)可以看出,阻值变化与温度变化为指数关系,随温度升高,热敏电阻阻值迅速下降,灵敏度高是热敏电阻测温的主要优点。
2、热电特性
热敏电阻在其自身温度变化1℃时,电阻值的相对变化量称为热敏电阻的温度系数,其值为:
(2)
由式(2)可以看出,NTC热敏电阻的温度系数是负值,且与温度变化有关。
温度越低,温度系数越大,灵敏度越高,所以NTC热敏电阻常用于低温测量。
三、热敏电阻的测温方法
测量的基本原理是通过检测热敏电阻的电气参数来间接测量温度,使用一个热敏电阻Rt、一个分压电阻R0和一个a/d来完成温度检测。
热敏电阻和分压电阻形成分压电路,热敏电阻随着温度变化而变化,电压也就随着变化。
所以只要得到电压值,就可以得出热敏电阻的阻值。
由于要测量的是温度而不是热敏电阻的阻值,为此还需确定热敏电阻的阻值Rt和需要检测的温度T之间的关系。
由Rt的两个表达式相等可得:等式两端分别取以e为底的对数,整理
可得温度的计算公式为:
T=KLn(R0*Kc)*KLn(t)
但NTC热敏电阻存在严重的热电非线性,对它的非线性误差进行补偿或进行线性化处理是扩大其测量范围和提高测量精度的首要问题。
主要缺点是热电特性非线性现象严重,使用时必须进行线性补偿四、使用方式:
1比较器比较法
采用比较器比较法,但比较粗糙,适用于简单控制。
如果对温度控制要求比较
简单,可以做一个简单的二值化电路,利用比较器来实现。
当电压高于某一个阈值时,置成高电平;电压低于某一个阈值时,置成低电平。
可以完成简单的温度控制。
但是对于不同的热敏电阻需要采用不同的阈值,要根据电阻的特性或者做试验确定。
2模数转换法
采用数模转换法,应用查表法或公式计算,可获得较精确的温度数据,当需要较精确的温度数据时,又有相应的资源支持时,可采用模数转换器配合单片机来实现。
应用查表法或公式计算来得到温度数据。
为了得到高的测量精度,计算热电偶实际温度测量值时要用其热电动势分度表数据进行插值计算。
插值计算方法通常采用线性插值和样条插值。
查表法是一种分段线性插值法,它是根据精度要求对反非线性曲线进行分段,分段越多,线性化精度越高,分段后用若干段折线逼近曲线,
将折点坐标值存入数据表中,测量时,首先要明确对应输入被测温度T的输出量热敏电阻阻值R是在哪一段,然后根据那一段直线的斜率进行线性插值,从而求出被测温度。
实际应用当中,具体分成几段,可根据精度要求和系统复杂程度综合分析。
3模数转换+计算机
采用模数转换+计算机,可获得精确的温度数据,如果需要更为精确的温度数据时,可将a/d转换器的数据直接输入计算机来计算获得温度数据。
现在计算机运算速度很快,温度还原可以用软件实现。
由于C 语言相对于汇编语言的最大优点就是数学计算程序简单,并有丰富的库函数可以调用,所以用软件实现是最理想的选择。
通过实验得到在不同温度下的热敏电阻的阻值,作为分立点的坐标值,在通过曲线修正方式得到修正公式的参数。
按照上面的公式推论,热敏电阻随温度变化呈以e为底的指数关系变化,所以按照这个关系进行公式推导。
曲线修正可借助Excel软件来实现。
实验结果表明,上述方法测温误差在1℃以内,平均可达到0.5℃,如果电源采用专用模块,分压电阻采用精密电阻,测温误差会更小。