哈工大威海11-12年度测控仪器设计考试题
测控技术与仪器基础知识单选题100道及答案解析
测控技术与仪器基础知识单选题100道及答案解析1. 以下哪个不是测控系统的基本组成部分？（）A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 电源答案：D解析：测控系统基本组成部分通常包括传感器、控制器和执行器，电源虽然重要，但不属于基本组成部分。
2. 传感器的主要作用是（）A. 数据处理B. 信号转换C. 系统控制D. 能源供应答案：B解析：传感器是将被测量转换为电信号或其他便于处理和传输的信号。
3. 以下哪种传感器可用于测量温度？（）A. 电容传感器B. 电感传感器C. 热电偶传感器D. 压电传感器答案：C解析：热电偶传感器常用于温度测量。
4. 精度是测量仪器的重要指标，它表示（）A. 测量值与真实值的接近程度B. 测量的重复性C. 测量的稳定性D. 测量的快速性答案：A解析：精度反映测量值与真实值的接近程度。
5. 分辨率是指（）A. 仪器能检测到的最小输入变化量B. 仪器测量的范围C. 仪器输出的稳定性D. 仪器的可靠性答案：A解析：分辨率指仪器能检测到的最小输入变化量。
6. 以下哪种误差可以通过多次测量取平均值来减小？（）A. 系统误差B. 随机误差C. 粗大误差D. 绝对误差答案：B解析：随机误差具有随机性，多次测量取平均值可减小。
7. 数字信号处理中，抽样定理的作用是（）A. 保证信号不失真B. 提高信号传输效率C. 降低信号噪声D. 压缩信号数据量答案：A解析：抽样定理是保证模拟信号数字化时不失真的重要依据。
8. 在控制系统中，PID 控制器中的“P”代表（）A. 比例B. 积分C. 微分D. 前馈答案：A解析：“P”代表比例控制作用。
9. 以下哪种控制方式属于闭环控制？（）A. 按时间顺序控制B. 定值控制C. 程序控制D. 随动控制答案：D解析：随动控制是根据输入的变化来调整输出，属于闭环控制。
10. 测量放大器的主要作用是（）A. 放大微弱信号B. 提高测量精度C. 抑制噪声D. 以上都是答案：D解析：测量放大器具有放大微弱信号、提高测量精度和抑制噪声等作用。
测控仪器设计复习题
第二章误差特性：客观存在性、不确定性、未知性。
分类：按误差的数学特征：随机误差、系统误差、粗大误差；按被测参数的时间特性：静态参数误差、动态参数误差；按误差间的关系：独立误差：相关系数为“零”、非独立误差：相关系数非“零”。
来源：设计、生产、使用，生产中误差有原理误差、制造误差、运行误差。
原理误差：近似数据处理方法、机械结构、测量与控制电路（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）减小的方法：•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。
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。
运行误差：仪器在使用过程中所产生的误差。
如力变形误差、磨损和间隙造成的误差，温度变形引起的误差，材料的内摩擦所引起的弹性滞后和弹性后效，以及振动和干扰等。
仪器误差分析目的：正确地选择仪器设计方案；合理地确定结构和技术参数；为设置误差补偿环节提供依据。
任务：寻找影响仪器精度的误差根源及其规律；计算误差及其对仪器总精度的影响程度；过程：寻找仪器源误差：分析计算局部误差是各个源误差对仪器精度的影响，这种影响可以用误差影响系数与该源误差的乘积来表示；精度综合根据各个源误差对仪器精度影响估计仪器的总误差，并判断仪器总误差是否满足精度设计所要求的数值。
如果满足，则表明精度设计成功；否则，对精度分配方案进行适当调整或改变设计方案或结构后，重新进行精度综合。
误差独立作用原理：除仪器输入以外，另有影响仪器输出的因素，假设某一因素的变动（源误差）使仪器产生一个附加输出，称为局部误差。
影响系数是仪器结构和特征参数的函数；一个源误差只产生一个局部误差，而与其它源误差无关；仪器总误差是局部误差的综合。
测控仪器设计试卷
《测控仪器设计》期末考试试卷A 1.仪器设计的重要内涵是（ ） A 耐磨性B 平稳性C 精度分析与设计D 刚度 2.仪器的原理误差与仪器的（ ）有关。
A 设计 B 制造C 使用D 精度 3、在基于微型计算机的主机电路中，下列形式属于仪器中央处理系统的是（ ）。
A 单元式 B 内插式 C 模块式 D 积木式 4.表征测量结果稳定地接近真值的程度的是（ ） A 精密度B 正确度C 准确度D 线性度 5.倾角误差用（ ）表达。
A 测角仪B 圆度仪C 经纬仪D 陀螺仪 二、多项选择题（3＇×5） 1.按照误差的数学特征可将误差分为（ ） A 随机误差B 独立误差C 粗大误差D 系统误差 2. 采用近似的理论和原理进行设计是为了（ ） A 简化设计B 简化制造工艺C 简化算法D 降低成本 3.下列哪些指标是测控仪器设计的核心问题（ ） A 创新性B 精度C 可靠性D 设计原则 4.测控仪器设计原理的原理有（ ） A 独立作用原理B 平均读数原理C 比较测量原理D 补偿原理 5. 轴系的误差运动包括（ ） A 径向运动B 轴向运动C 倾角运动D 端面运动 三、判断题 （1＇×5） ……………………………………密………………………………封………………………………线…………………………………………姓名：______________ 学号：______________ 班号：______________队别：______________1.正确度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。
（）2.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称为读数误差。
（）3.鉴别力是显示装置能有效辨别的最小示值。
（）4.漂移是指仪器计量特性的慢变化，如仪器零位随时间变化称为零位漂移。
（）5.等作用原则认为仪器各环节和各零部件的源误差对仪器总精度的影响是同等的。
（）四、名词解释（5＇×4）1.测控仪器利用测量与控制理论，采用机电光各种测量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.原理误差采用近似理论，近似机构，近似的数学模型及近似的测控电路所引起的误差3.人机工程所设计的仪器设备要达到机器，人，环境相协调统一，使仪器设备适合人的生理和心里的要求。
哈工大测量学考试题及答案
哈工大测量学考试题及答案1. 大地水准面是指( ) [单选题] *A) 平均静止的海水面向陆地内部沿延伸形成的封闭曲面。
(正确答案)B) 平均静止的海平面。
C) 一个处处与铅垂线正交的曲面。
D) 静止的液体表面。
2. 测量工作野外测量的基准线和基准面是( ) [单选题] *A) 大地水准面和铅垂线B) 水准面和铅垂线(正确答案)C) 大地水准面和法线D) 参考椭球面和铅垂线3. 椭球定位是指( ) [单选题] *A) 确定地球椭球大小的过程。
B) 确定地球椭球与大地水准面相关位置的过程。
(正确答案)C) 确定地球椭球空间位置的过程。
D) 以上说法都不正确。
4. 参考椭球面是( ) [单选题] *A) 形状大小确定且经过椭球定位的地球椭球的表面。
(正确答案)B) 形状大小与大地体相当的椭圆绕短轴旋转一周所得的椭球面。
C) 野外测量的基准面D) 处处与铅垂线正交的面5. 测量计算的基准面和基准线是( ) [单选题] *A) 水准面和铅垂线B) 大地水准面和法线C) 参考椭球面和法线(正确答案)D) 参考椭球面和铅垂线6. 1985年国家高程基准是我国根据1952年—1979年在黄海的验潮资料确定的黄海平均海水面的高度作为全国高程的起算面,由该起算面确定的高程系统称为1985年国家高程基准,我国青岛水准原点在该高程系中的高程为( ) [单选题] *A) 72.289B) 72.260(正确答案)C) 0.000D) 100.0007、已知某直线的象限角为西南30度，则其坐标方位角为（）。
[单选题] *A、30度B、330度C、150度D、210度(正确答案)8 某点位于东经123°54′,则该点所在的6°带的带号和中央子午线分别是( ) [单选题] *A) 21,123(正确答案)B) 20,117C) 19,111D) 21,1259. 高差是( ) [单选题] *A) 两点高程之差。
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。
测控仪器设计习题解答
第一章1.测控仪器的概念是什么？答：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.为什么说测控仪器的发展与科学技术发展密切相关？答：……3.现代测控仪器技术包含哪些内容？答：……4.测控仪器由哪几部分组成？各部分功能是什么？答：（1）基准部件：提供测量的标准量。
（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（或零位）。
（5）信息处理与运算部件：用于数据加工、处理、运算和校正等（6）显示部件：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：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。
5.写出下列成组名词术语的概念并分清其差异：分度值与分辨力：分度值——一个标尺间隔所代表的被测量值。
分辨力——显示装置能有效辨别的最小示值。
示值范围与测量范围：示值范围——极限示值界限内的一组数。
测量范围——测量仪器误差允许范围内的被测量值。
灵敏度与鉴别力（灵敏阈）：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。
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。
仪器的准确度、示值误差、重复性误差：仪器的准确度——测量仪器输出接近于真值的响应的能力。
示值误差——测量仪器的示值与对应输入量的真值之差。
重复性误差——视差、估读误差、读数误差：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。
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。
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。
6.对测控仪器的设计要求有哪些？答：（1）精度要求（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）造型要求第二章1.说明分析仪器误差的微分法、几何法、作用线与瞬时臂法和数学逼近法各适用在什么情况下，为什么？答：若能列出仪器全部或局部的作用原理方程，那么，当源误差为各特性或结构参数误差时，可以用微分法求各源对仪器精度的影响。
(完整版)测控仪器设计__总复习题和考试题
测控仪器设计试题库一、填空题1.仪器误差的来源有原理误差、制造误差和运行误差。
2、动态偏移误差和动态重复性误差在时域表征动态测量仪器的瞬态和稳态响应精度，，分别代表了动态仪器响应的和。
3.表征测量结果稳定地接近真值的程度的是正确度4.测控仪器的设计六大原则是阿贝原则、变形最小原则、测量链最短原则、坐标系基准统一原则、精度匹配原则、经济原则。
5.温度的变化可能引起电器参数的改变及仪器特性的改变，引起温度灵敏度飘移和温度零点飘移。
6.在设计中，采用包括补偿调整、校正环节等技术措施，则往往能在提高仪器精度和改善仪器性能方面收到良好的效果。
7.造型设计中常用的几何形状的尺寸比例：黄金比例、均方根比例、和中间值比例。
8.标准量的细分方法有光学机械细分法、光电细分法。
9、仪器中的支承件包括基座、立柱、机柜、机箱等。
它起着联接和支承仪器的机、光、电等各部分零件和部件的作用，其结构特点结构尺寸较大，结构比较复杂。
10、导轨是稳定和灵活传递直线运动的部件，起着确保运动精度及部件间相互位置精度的作用。
其由运动导轨（动导轨）和支承导轨（静导轨）组成。
11、导轨种类很多，按照导轨面之间的摩擦性质可分为：滑动摩擦导轨、滚动导轨、静压导轨、弹性摩擦导轨。
12、在微位移机构中，微工作台的驱动方法有步进电动机直流电动机同步电动机测速电动机。
13、测控仪器中的光电系统的组成14、光电系统的设计主要是研究中的核心技术的设计问题。
15、直接检测系统：相干检测系统：16、在光电系统设计时，针对所设计的光电系统的特点，遵守一些重要的设计原则。
17、光电系统的核心是光学变换与光电变换，因而光电系统的光学部分与电子部分的匹配是十分重要的。
这些匹配包括、。
匹配的核心是如何正常选择光电检测器件。
18、照明的种类、、、。
19. 光电系统中的光学部分与电子部分的匹配十分重要，这些匹配包括光谱匹配、、。
二、简答1、名词术语解释：灵敏度与鉴别力；示值范围与测量范围；估读误差与读数误差；分度值与分辨力极限示值界限内的一组数。
第3章《测控仪器设计》2013（哈工大）
第三章测控仪器总体设计总体设计是战略性的、方向性的、全局性具体是指在进行仪器具体设计以前，从仪器自身的功能、技术指标、检测与控制系统框架及仪器应用的环境和条件等总体角度出发，对仪器设计中的全局问题进行全面的设想和规划。
仪器总体设计的最终评估，是以其所能达到的经济指标与技术指标来衡量，精度与可靠性指标是测控仪器设计的核心问题。
总体设计要考虑哪些主要问题？总体设计要考虑的主要问题有：1.设计任务分析2.创新性构思（所能达到的新功能，所实现的新方法，所反映出的新技术，新理论等）3.测控仪器若干设计原则的考虑4.测控仪器若干设计原理的斟酌5.测控仪器工作原理的选择和系统设计6.测控系统主要结构参数与技术指标的确定7.仪器总体的造型规划第一节设计任务分析与创新性设计一、设计任务分析了解被测控参数的特点了解测控参数载体(测控对象)的特点了解仪器的使用条件了解仪器的功能要求了解仪器国内外同类产品或相关产品的类型、原理、技术水平及特点了解加工工艺水平及关键元器件销售情况二、创新点的构思CCD摄像机采集被测刀具图像，将刀尖到影屏上，采用目视测量时，计算机影屏上的十字线自动创新设计的诀窍在于①充分依靠现代网络信息资源有针对性的检索相关资料，补充掌握不足的信息来达到创新构思。
②在设计的整个过程中采用集多人智慧，互相启发来寻求解决问题的途径；也可通过有针对性、有系统地提问来激发智慧，寻找解决办法③通过对现有产品的观察，优缺点分析，或采用数学建模，或采用系统分析及形态学矩阵的理论分析方法寻求各种解决办法。
第二节测控仪器设计原则一、阿贝原则（Abbe law）及其扩展对线值尺寸测量仪器所提出指导性原则表述：为使量仪能给出正确测量结果，必须将仪器的读数刻线尺安放在被测尺寸线的延长线上。
或者说，被测零件的尺寸线和仪器的基准线（刻线尺）应顺序排成一条直线。
仪器，应符合图3-1所示的安排。
仪器的标准刻线尺与被测件的直径共线。
举例说明阿贝原则图3—1 遵守阿贝原则的测量1-导轨2-指示器3-标准线纹尺4-被测件5-工作台导轨间隙造成运动中的摆角，由于标准刻线尺与被测件的直径不共线而带来测量误差误差和倾角φ成一次方关系，习惯上称为一次误差用千分尺测量工件的直径。
第1章《测控仪器设计》
7、产品鉴定或验收
8、设计定型后进行小批量生产
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第四节 仪器通用名词术语及定义
仪器设计理论
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E-mail: kangwj@ (O): 5687580 办公地点：主楼413
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教材： 《测控仪器设计》
哈尔滨工业大学 浦昭邦 天 津 大 学 王宝光
参考教材： 《现代精密仪器设计》
清华大学 李庆祥等
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7个标准量，标准传递
长度（米）：一米是光在真空中1/299792458s时间间隔 内所经路径的长度 时间（秒）：铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃 迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间
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(1) 计量仪器：7个标准量，标准传递
电流（安培）：真空中，截面积可以忽略的两根相距1m的无 限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作 用力在每米长度上为210-7N,则每根导线中的电流为1A 热力学温度（K）：水的三相点热力学温度的1/237.16 物质的量（摩尔）：是一系统的物质的量，该系统中所包含 的基本单元数与0.012千克碳12的原子数相等 发光强度（坎德拉）：光源在给定方向上的发光强度，该光 源发出频率为540 1012Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射 强度为1/683瓦特每球面度单色光在给定方向上的辐射强度 质量（千克）： 国际千克元器质量
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三、测控仪器的基本组成
测控仪器
基 准 部 件
感受 转换 部件
转换 放大 部件
瞄准 部件
数据 处理 与计 算部 件
哈工大仪器科学与技术学科仪器科学与技术概论题库
10
数字信号处理原理与其在现实生活中 应用研究
12
虚拟仪器技术发展现状
13
压缩感知技术的研究现状 与应用
14
微控制器发展现状分析
数字信号广泛存在于现实生活中，数字信号处理方法已逐 步取代模拟信号处理方法成为当代信号处理的主流技术。 本项目通过查阅资料，明确数字信号处理相对于模拟信号 处理的差别，理解数字信号处理的基本原理，结合大学物 理及高等数学等课程的学习，理解信号频谱、傅立叶分析 等关键概念的具体含义，了解数字信号处理发展现状及典 型应用领域；了解数字信号处理的软硬件实现方法，明确 数字信号处理器的发展现状，掌握常用数字信号处理器型 号及选取原则；最终以语音信号处理为背景，明确数字信 号处理的基本过程。项目进行期间通过教师的指导，循序 本项目的目的在于引导学生探索测试、测量的概念和具体 应用，以此激发专业学习兴趣。可以身边的一个实例开 始，比如每天都用到的手机、MP3等电子设备，是否需要测 试呢？在什么时间、地点、产品阶段进行测试？针对具体 的设备，它的测试是如何进行的呢？需要什么样的设备？ 技术手段？用什么标准来判断测试通过呢？如果不通过， 怎么办呢？具体指导过程，可以通过资料搜集、整理分 析，形成最终的项目研究报告。如果可能的话，可以进一 步与相应的企业和科研结构取得联系，学生通过参观走 访，了解产品设计、生产、测试的流程。 了解虚拟仪器在测试测量领域的巨大优势和应用前 景，以及虚拟仪器的研究现状和发展趋势。 1、调研虚拟仪器技术发展状况：目前国际仪器厂商在虚拟 仪器方面的发展情况，发展趋势、发展策略、已经上市的 产品，正在研发的项目； 2、中国国内企业研发的产品与项目、研发单位情况、产品 性能与价格； 3、虚拟仪器在电子、通讯以及生产制造等领域的应用情 况； 4、我校虚拟仪器的研发情况； 5、虚拟仪器和电子、通讯、测试测量等学科间的关系。 调研方式：查阅国内外文献，检索国外各大仪器厂商 网页，调研Agilent, NI 近几十年来，数字信号处理在信号处理领域取得了巨大的 成功。在这个过程中，奈奎斯特（Nyquist）采样定理作为 从模拟信源转换到数字信息的最主要的理论依据，起到了 非常重要的作用。然而，随着各领域对信息需求量的增 加，信号的带宽越来越宽，为了获得信号，采样设备需要 不断地提高采样率，进而产生了数量巨大的采样数据，这 给采样数据的获取、存储、传输、处理与分析带来了巨大 的压力。在这种情况，相关学者提出基于压缩感知技术解 决上述问题，压缩感知的基本概念于2004年提出，2006年 发表正式论文，随后被美国科技评论杂志评为200 微控制器(Microcontroller Unit，即MCU)是将微型计 算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。 经过多年的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大， 这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。例如电机控制 、条码阅读器／扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、 HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家 电(洗衣机、微波炉)等。本题目要求学生通过查阅文献资 料、搜索互联网以及走访相关行业的公司、企业，了解微 控制器的发展历史和现状。对微控制器的应用领域和典型 案例进行分析，特别是对当
测控仪器设计复习题答案
测控仪器设计复习题答案一、选择题1. 测控仪器设计中，以下哪个不是基本的测量参数？A. 温度B. 压力C. 速度D. 颜色答案：D2. 在设计测控仪器时，以下哪个因素不需要考虑？A. 测量精度B. 环境影响C. 设备成本D. 设备颜色答案：D3. 测控仪器的校准周期通常由哪个因素决定？A. 设备的使用寿命B. 设备的制造日期C. 设备的使用频率D. 设备的型号答案：C二、填空题1. 测控仪器的________是确保测量结果准确性的关键。
答案：校准2. 在设计测控仪器时，需要考虑仪器的________和________。
答案：稳定性，可靠性3. 测控仪器的________是影响测量结果的一个重要因素。
答案：灵敏度三、简答题1. 简述测控仪器设计的基本步骤。
答案：测控仪器设计的基本步骤包括需求分析、原理设计、电路设计、软件编程、系统集成、测试验证和最终调试等。
2. 说明环境因素对测控仪器性能的影响。
答案：环境因素如温度、湿度、振动和电磁干扰等都可能影响测控仪器的性能。
例如，高温可能导致仪器元件老化加速，湿度可能引起电路短路，振动可能影响测量的稳定性，而电磁干扰可能造成信号失真。
四、计算题1. 假设一个测控仪器的测量范围是0到100单位，如果仪器的精度是±1%，计算仪器在测量50单位时的最大误差。
答案：最大误差 = 50单位× 1% = 0.5单位五、论述题1. 论述现代测控技术在工业自动化中的应用及其重要性。
答案：现代测控技术在工业自动化中的应用包括但不限于生产过程监控、质量控制、设备维护和能源管理等。
其重要性体现在提高生产效率、降低成本、保障产品质量以及提升系统的可靠性和安全性。
通过实时数据采集和分析，测控技术能够帮助企业做出更加精准的决策，优化生产流程，减少资源浪费。
六、案例分析题1. 某工厂需要设计一套温度控制系统，用于监控和调节生产过程中的温度。
请分析该系统应包含哪些主要组件，并说明各组件的功能。
模电预考核题目1-实验1-仪器设备的使用-哈工大威海
试题1、利用Angilent DSO-X2002A数字示波器内置的函数信号发生器产生交流正弦信号时，如果幅度选择2Vpp，偏移选择+1V，则实际波形的最大值与最小值应为：；最：. 最大值+1V；最小值-1V；；；最小值：最大值0V；最小值-2V；；；最小值：最大值2V；最小值0V；；试题2、利用函数信号发生器产生输入信号时，信号输入端应为什么颜色的夹子？：红色；：黑色；：红色或黑色；试题3、利用示波器测量包含直流分量的交流信号，既要观察直流分量，又要看到交流分量，所用通道应选择什么耦合？：交流耦合；：直流耦合；交流或直流耦合都：交流或直流耦合都可以；试题4、用万用表测量电阻的阻值时，将红表笔插入哪个插孔？：20A插孔；：mA插孔；： COM插孔；：VΩ插孔；试题5、利用示波器进行测量时，信号测试端应为什么颜色的夹子？：红色；：黑色；：红色或黑色；试题6、利用Angilent DSO-X2002A数字示波器内置的函数信号发生器产生交流正弦信号时，如果幅度选择2Vpp，偏移选择-1V，利用该数字示波器通道1观察此正弦信号，如果通道1选择交流耦合，则示波器观察到的波形最大值与最小值应为：；最小：最大值+1V；最小值-1V；；最小值：最大值0V；最小值-2V；；；最小值：最大值0V；最小值-2V；；试题7、DSO-X 2002A示波器按下Autoscale后，默认的触发源为哪个通道？：CH1通道；：CH2通道；： CH1和CH2通道；：随机决定；试题8、利用Angilent DSO-X2002A数字示波器内置的函数信号发生器产生交流正弦信号时，如果幅度选择2Vpp，偏移选择0V，则实际波形的最大值与最小值应为：；最小：最大值+1V；最小值-1V；；最小值：最大值0V；最小值-2V；；；最小值：最大值2V；最小值0V；；试题9、利用Angilent DSO-X2002A数字示波器内置的函数信号发生器产生交流正弦信号时，如果幅度选择2Vpp，偏移选择-1V，利用该数字示波器通道1观察此正弦信号，如果通道1选择直流耦合，则示波器观察到的波形最大值与最小值应为；最小：最大值+1V；最小值-1V；；；最小值：最大值0V；最小值-2V；；最小：最大值2V；最小值0；试题10、利用示波器测量包含直流分量的交流信号，如果只希望观察交流分量，所用通道应选择什么耦合？：交流耦合；：直流耦合；交流或直流耦合都：交流或直流耦合都可以；测试题目预考核题目试题1、A：. 最大值+1V；最小值-1V；；B：最大值0V；最小值-2V；；C：最大值2V；最小值0V；；你的答案：C试题2、A：红色；B：黑色；C：红色或黑色；你的答案：A试题3、A：交流耦合；B：直流耦合；C：交流或直流耦合都可以；你的答案：B试题4、A：20A插孔；B：mA插孔；C： COM插孔；D：VΩ插孔；你的答案：D试题5、A：红色；B：黑色；C：红色或黑色；你的答案：B 错试题6、A：最大值+1V；最小值-1V；B：最大值0V；最小值-2V；；C：最大值0V；最小值-2V；；你的答案：B 错试题7、A：CH1通道；B：CH2通道；C： CH1和CH2通道；D：随机决定；你的答案：A试题8、A：最大值+1V；最小值-1V；B：最大值0V；最小值-2V；；C：最大值2V；最小值0V；；你的答案：A试题9、A：最大值+1V；最小值-1V；；B：最大值0V；最小值-2V；C：最大值2V；最小值0；你的答案：B试题10、A：交流耦合；B：直流耦合；C：交流或直流耦合都可以；你的答案：A。
2012年测控仪器设计期末考试试题
测控仪器设计基础习题（2012）一、 简答题：1． 简述微机内置式智能仪器的基本结构。
2． 什么是虚拟仪器？3． 简述键抖动现象，说明软件去抖处理方法。
4． 键盘处理步骤有哪些？简述键盘工作方式有哪些？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？ 6． DAC 主要技术性能有哪些？与CPU 连接有哪几种方式？7． 什么是波特率？RS232电平规定是什么？画出RS232异步传送格式。
8． 简述以RS-485串行接口总线组成的MCS-51的单片机的多点连接方案，画出电路简图。
9． 什么是自检？自检方式有几种？常见的自检内容有哪些？ 10． 什么是软件陷阱？软件陷阱一般应设在程序的什么地方？ 11． 什么是“看门狗”？如何实现“喂狗”？画出典型的WDT 电路原理图，并分析其原理。
二、证明计算题1．一智能仪表的量程保护电路如下图所示：①．试证明V ≈Vcc R R R Vd Vi R R R 32213//2+++式中Vd 为二极管的通压降。
②．试计算Vi 的最大输入电压是多少。
2．一仪用放大器电路如图所示，图中：，R1=1K,R2=R3=100K,R4=R5=10K,R6=R7=100K 。
推导求电压放大倍数AV 的计算公式，并计算其值。
3．在如图示的a 、b 两图中，设A/D 转换器的电压输入范围为0－5V ，试推导Vi 输入电压范围。
三、编程题：1．如图所示，某仪表外接一片A/D转换器ADC0801。
（芯片时序图略）a)编写接口子程序，转换后数据放在R7中；b)编写一主程序，每隔100ms更新一次转换数据，将转换数据放入显示缓冲区中；2．如图所示，某仪表外接一串行A/D转换器MAX1241。
（芯片时序图略）a)编写接口子程序，转换后数据放在R7中；b)编写一主程序，采用定时器中断方式，每隔100ms更新一次转换数据，将转换数据放入显示缓冲区中；3．某仪表外接一串行DA转换芯片MAX515与微机连接如图所示：a)编制DAC接口程序b)编制一主程序，利用DAC接口程序在输出V0产生1KHZ矩形波程序；四、设计题：1．设计一仪表，将模拟输入电压为0~5V用4位LED显示出来，仪表具有标准RS232串行接口，并完成以下要求：①．画出系统的整体电路图(输入应具有超电压保护)；②．分析LED显示电路原理及编程思路，编写相关程序；③．该仪表可通过PC机读取当前值，拟定串行通讯协议规范；④．编写串行初始化程序及串行中断服务程序；⑤．拟定主程序流程图，编写主循环程序；。
测控仪器设计 中期考查试题
测控仪器设计中期考查试题一、选择题。
1. 在光学度盘式圆分度测量装置中，当采用在度盘圆周上均布3个读数头的结构并取3个读数头读数值的平均值作为读数值时，则不可以消除阶谐波误差对读数精度的影响。
A. 3，6，9，12，15，⋯；B. 1，2，3，4，5，⋯；C. 1，2，4，5，7，8，10，11，⋯；D. 2，4，6，8，10，⋯。
2．一米激光测长机的原理如图所示，根据要求做出选择：(a)14(b)一米激光测长机结构图1--底座 2--干涉箱 3--测量头 4--工作台 5--尾座6--电动机和变速箱 7--闭合钢带 8--电磁离合器 9--固定角耦棱镜10--尾杆 11--测量主轴 12--可动角耦棱镜 13--激光器 14--分光镜2.1 尾座因底座变形在垂直平面内有倾角会引起仪器误差，总体设计时应采取措施抑制或消除它们的影响。
关于采取的抑制或消除尾座因底座变形在垂直平面内有倾角的影响措施描述正确的有；A.固定角隅棱镜9与尾座5固结在一起；B.固定角隅棱镜的锥顶安放在尾杆10的轴线离底座导轨面等高的同一平面内；C.尽可能减小固定角隅棱镜9和尾杆10在水平面内的距离d；D.可动角隅棱镜12的锥顶位于测量主轴11的轴心线上(以便符合阿贝原则)；2.2 尾座在水平面内产生摆角会引起仪器误差，总体设计时应采取措施抑制或消除它们的影响，关于采取的抑制或消除尾座在水平面内产生摆角的影响措施描述正确的有；A.固定角隅棱镜9与尾座5固结在一起；B.固定角隅棱镜的锥顶安放在尾杆10的轴线离底座导轨面等高的同一平面内；C.尽可能减小固定角隅棱镜9和尾杆10在水平面内的距离d；D.可动角隅棱镜12的锥顶位于测量主轴11的轴心线上(以便符合阿贝原则)；2.3 测量头架在水平面内产生摆角会引起仪器误差，总体设计时应采取措施抑制或消除它们的影响，关于采取的抑制或消除测量头架在水平面内产生摆角的影响措施描述正确的有；A.固定角隅棱镜9与尾座5固结在一起；B.固定角隅棱镜的锥顶安放在尾杆10的轴线离底座导轨面等高的同一平面内；C.尽可能减小固定角隅棱镜9和尾杆10在水平面内的距离d；D.可动角隅棱镜12的锥顶位于测量主轴11的轴心线上(以便符合阿贝原则)；二、填空题。
(完整版)测控仪器设计__总复习题和考试题
测控仪器设计试题库一、填空题1.仪器误差的来源有原理误差、制造误差和运行误差。
2、动态偏移误差和动态重复性误差在时域表征动态测量仪器的瞬态和稳态响应精度，，分别代表了动态仪器响应的和。
3.表征测量结果稳定地接近真值的程度的是正确度4.测控仪器的设计六大原则是阿贝原则、变形最小原则、测量链最短原则、坐标系基准统一原则、精度匹配原则、经济原则。
5.温度的变化可能引起电器参数的改变及仪器特性的改变，引起温度灵敏度飘移和温度零点飘移。
6.在设计中，采用包括补偿调整、校正环节等技术措施，则往往能在提高仪器精度和改善仪器性能方面收到良好的效果。
7.造型设计中常用的几何形状的尺寸比例：黄金比例、均方根比例、和中间值比例。
8.标准量的细分方法有光学机械细分法、光电细分法。
9、仪器中的支承件包括基座、立柱、机柜、机箱等。
它起着联接和支承仪器的机、光、电等各部分零件和部件的作用，其结构特点结构尺寸较大，结构比较复杂。
10、导轨是稳定和灵活传递直线运动的部件，起着确保运动精度及部件间相互位置精度的作用。
其由运动导轨（动导轨）和支承导轨（静导轨）组成。
11、导轨种类很多，按照导轨面之间的摩擦性质可分为：滑动摩擦导轨、滚动导轨、静压导轨、弹性摩擦导轨。
12、在微位移机构中，微工作台的驱动方法有步进电动机直流电动机同步电动机测速电动机。
13、测控仪器中的光电系统的组成14、光电系统的设计主要是研究中的核心技术的设计问题。
15、直接检测系统：相干检测系统：16、在光电系统设计时，针对所设计的光电系统的特点，遵守一些重要的设计原则。
17、光电系统的核心是光学变换与光电变换，因而光电系统的光学部分与电子部分的匹配是十分重要的。
这些匹配包括、。
匹配的核心是如何正常选择光电检测器件。
18、照明的种类、、、。
19. 光电系统中的光学部分与电子部分的匹配十分重要，这些匹配包括光谱匹配、、。
二、简答1、名词术语解释：灵敏度与鉴别力；示值范围与测量范围；估读误差与读数误差；分度值与分辨力极限示值界限内的一组数。
测控仪器设计复习题及答案
测控仪器设计复习题及答案一、选择题1. 测控仪器设计中，以下哪个不是传感器的基本功能？A. 转换B. 放大C. 测量D. 显示答案：B2. 测控系统中，数据采集卡的主要作用是什么？A. 将模拟信号转换为数字信号B. 进行信号放大C. 显示测量结果D. 存储数据答案：A3. 在测控仪器设计中，以下哪个不是信号处理的常见方法？A. 滤波B. 放大C. 信号调制D. 信号解调答案：C二、填空题4. 测控仪器设计中，传感器的灵敏度是指传感器输出变化与输入变化的________。
答案：比例5. 在数字信号处理中，________是指信号的采样频率至少是信号最高频率的两倍。
答案：奈奎斯特定理6. 测控系统中，信号的________是指信号在时间上的延续性。
答案：时域特性三、简答题7. 简述测控仪器设计中，信号调理的重要性。
答案：信号调理是测控仪器设计中的关键环节，它包括信号的放大、滤波、线性化等处理过程，确保传感器采集到的信号能够准确地反映被测量的物理量，同时满足后续信号处理和数据采集的需求。
8. 描述在测控系统中，如何实现对信号的数字化处理。
答案：在测控系统中，实现信号的数字化处理通常包括以下几个步骤：首先，通过传感器将被测量的物理量转换为电信号；然后，使用信号调理电路对信号进行必要的放大和滤波处理；接着，利用模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号；最后，通过数字信号处理器（DSP）或微控制器对数字信号进行进一步的处理和分析。
四、计算题9. 假设有一个测控系统，其采样频率为1000Hz，信号的频率为500Hz。
计算奈奎斯特频率，并判断该系统是否满足奈奎斯特定理。
答案：奈奎斯特频率为信号频率的两倍，即1000Hz。
由于系统的采样频率为1000Hz，等于奈奎斯特频率，因此该系统刚好满足奈奎斯特定理的要求。
10. 如果在上述系统中，信号的实际频率为600Hz，计算系统能否准确采样该信号，并说明原因。
答案：系统不能准确采样600Hz的信号，因为信号频率超过了奈奎斯特频率（1000Hz），根据奈奎斯特定理，采样频率至少应该是信号最高频率的两倍，即至少需要1200Hz。
测控仪器设计复习题答案
测控仪器设计复习题答案一、填空题1. 测控仪器设计中，传感器的作用是将__________转换为电信号。
2. 信号放大电路的主要目的是提高信号的__________，以便进行后续处理。
3. 在数字信号处理中，A/D转换器的作用是将模拟信号转换为__________信号。
4. 测控系统中，滤波器的主要功能是去除信号中的__________成分，保留有用信号。
5. 测控仪器的稳定性是指系统在长时间运行后，输出信号与输入信号之间的__________保持不变。
二、选择题1. 以下哪个不是测控仪器设计中常用的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光传感器D. 声音传感器答案：D2. 信号放大电路中，运算放大器的主要作用是：A. 信号整形B. 信号放大C. 信号滤波D. 信号调制答案：B3. 数字信号处理中，以下哪个不是A/D转换器的性能指标？A. 分辨率B. 转换速率C. 线性度D. 带宽答案：D4. 测控系统中，滤波器的设计通常不考虑以下哪个因素？A. 频率响应B. 相位响应C. 增益D. 电源电压答案：D5. 测控仪器的稳定性通常与以下哪个因素无关？A. 温度变化B. 电源电压波动C. 环境湿度D. 仪器的制造工艺答案：D三、简答题1. 简述传感器在测控仪器设计中的重要性。
答：传感器是测控仪器设计中的关键元件，它负责将被测量的物理量转换为电信号，为后续的信号处理和分析提供基础数据。
传感器的性能直接影响到整个测控系统的准确性和可靠性。
2. 说明信号放大电路在测控系统中的作用。
答：信号放大电路的主要作用是提高传感器输出的微弱信号，使其达到后续处理电路所需的电平。
这样可以提高系统的信噪比，减少信号在传输过程中的衰减和干扰，保证信号的完整性和准确性。
3. 描述数字信号处理中A/D转换器的工作原理。
答：A/D转换器的工作原理是将模拟信号在时间上进行离散化处理，同时在幅度上进行量化处理，最终将模拟信号转换为数字信号。
2011-2012哈工大威海理论力学试题及答案
哈尔滨工业大学（威海）2011 / 2012 学年秋季学期理论力学试题卷（A）考试形式（开、闭卷）：闭卷答题时间：120（分钟）本卷面成绩占课程成绩 80 %一、填空题（每题6分，共30分）1、图示滚轮的半径为R ，轮心速度为v，加速度为a，沿水平直线作纯滚动，M点加速度的大小为。
2、图示匀质细杆各以匀角速度ω绕轴Ｏ转动。
已知：杆长为l，重为P。
惯性力系向转轴Ｏ简化，主矢的大小为，主矩的大小为。
3、如图所示，物块重P =150N，靠在粗糙的水平天花板上，物体间静滑动摩擦因数f s=0.3，动滑动摩擦因数f =0.2, 在物块上加一力F，且F =200N,θ=30°，摩擦力大小为。
教研室主任签字：姓名:班级：学号：遵守考试纪律注意行为4、如图所示结构受集中力P 作用，各杆自重不计。
则杆1的内力为 。
（须注明拉、压）5、如图所示，沿长方体的三个不相交且不平行的棱作用着3个大小相等的力F ，若力系简化为一合力，求棱a ,b ,c 的关系 。
二、计算题（10分）如图所示简支梁，不计梁的重量，在C 处作用一铅垂力P 。
试求支座B 处的约束力（要求用虚位移原理求解，用其它方法做不给分）。
遵守 考 试 纪 律注 意 行 为 规 范三、计算题（20分）如图所示，已知F ,a ,M=Fa ，各杆不计自重。
求：支座A 、D 处的约束力。
遵 守考 试 纪 律注 意 行 为 规 范四、计算题（20分）如图所示机构中，曲柄ＯA 长r ，以匀角速度ω0绕Ｏ轴转动，带动连杆AC 在套筒B 内滑动，套筒及与其固连的杆BD 可绕B 铰转动，BD 长l ，且垂直于AC 。
求在∠A ＯB = 90°,∠AB Ｏ = 30° 时，杆BD 上D 点的速度和加速度。
遵守 考 试 纪 律注 意 行 为 规 范五、计算题（20分）如图所示，在倾角为α的斜面上，有重为P 的小车与绳索相连，绳索绕定滑轮A 、动滑轮B 后与固定点C 相连。
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哈尔滨工业大学（威海）2011 -2012年春季学期
《仪器设计理论》试题
题号一二三四五六七八九十十一十二附加题总分
分数
一、填空：（14分，每空0.5分）
1、对测控仪器设计的要求有( )、( )、( )、
( )、( )、( )。
2、（）、（）、（）是在设计仪器
的导轨时需要遵守的设计原理和原则。
3、按测控仪器的误差来源可分为（）、（）、（）三种。
4、相对误差是（）与（）的比值。
5、误差独立作用原理的表述为：一个源误差仅使仪器产生一定的局部误差，局部误差是其源
误差的（），与（）源误差无关。
6、作用线是一对运动副之间（）的方向线。
7、一个完整的测控仪器的电路系统应由( )、
( )、( )三大部分组成。
8、真值主要有（）、（）、（）三种。
9、正确度是（）大小的反映。
10、示值误差越小，表明仪器的（）越高。
11、仪器误差是指仪器（）的误差。
12、仪器精度指标的确定有（）、（）两种方法。
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试题：《仪器设计理论》班号：姓名：
二、解释下列名词术语（8分）
1、重复性误差
2、灵敏度：
3、原理误差：
4、作用误差：
三、简述题（共12 分）
1、基座与支承件结构设计时应注意哪些问题？
2、误差平均原理的含义是什么？
3、花岗（岩）石仪器底座有何特点？
4、仪器误差分析有哪些方法？各适用于什么场合？
四、左图所示的四个仪器是否符合阿贝原
则（8分）
（a）：
（b）：
（c）：
（d）：
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试题：《仪器设计理论》班号：姓名：
五、什么是原理误差？减少它有哪些办法？（6分）
六、如由于某种原因造成所设计的仪器不能符合阿贝原则时，一般应从何处着手去减小阿贝误差？请举例说明。
（8分）
第4 页（共8页）试题：《仪器设计理论》班号：姓名：
七、（8分）1）比较滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、静压导轨的优劣；
2）简述空气静压导轨的工作原理。
八、（8分）1）什么是主轴回转精度？有哪些误差运动？2）造成主轴回转误差的主要原因是什么？3）如何评定主轴系统回转误差？
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九、（6分）1）柔性铰链有何特点？2）举例说明微位移机构的工作原理。
十、在设计激光干涉测长仪时应解决哪几个主要问题？（6分）
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十一、用微分法求出接触式光学球径仪(测环为刀口式，如图所示)的测量环半径误差对球
径仪测量球半径尺寸的影响，计算其误差影响方程式。
设被测半球半径为R，测环半径r、弦高h。
（8分）
十二、有一摩擦盘直线运动副，其原始误差有：摩擦盘直径误差△D = 0.004mm，摩擦盘回转偏心e = 0.003mm，摩擦盘转角为0°～30°，求它们所带来的作用误差？（8分）
第7 页（共8页）试题：《仪器设计理论》班号：姓名：
附加题：（作对了加分，不做或做错不扣分）（10分）
用微分法分析并求出杠杆百分表的仪器误差。
其中：S 为测量端输入量；t 为表针指示值；L 为表针的长度；R 、r 分别为扇形齿轮和小齿轮的半径。
`
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a
φ
S
R
r
L α
t。