精密测试技术大作业1
精密光学测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解精密光学测量的基本原理和方法。
2. 掌握精密光学仪器（如激光干涉仪、迈克耳孙干涉仪等）的使用方法和调节技巧。
3. 通过实验，掌握光学元件（如透镜、反射镜等）的焦距、曲率半径等参数的测量方法。
4. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理精密光学测量是利用光学原理和方法对光学元件和系统进行测量的一种技术。
本实验主要涉及以下原理：1. 光的干涉原理：干涉现象是光波相遇时，相互叠加而形成的一种现象。
干涉条纹的形成是干涉原理在精密测量中的应用，通过观察干涉条纹的变化，可以精确测量光学元件的参数。
2. 光的衍射原理：衍射现象是光波遇到障碍物或通过狭缝时，偏离直线传播而形成的一种现象。
本实验中，利用光的衍射原理，可以测量透镜的焦距。
3. 光的折射原理：光在两种介质之间传播时，由于介质的折射率不同，光的传播方向会发生改变。
本实验中，利用光的折射原理，可以测量透镜的曲率半径。
三、实验仪器1. 激光干涉仪：用于测量光学元件的焦距、曲率半径等参数。
2. 迈克耳孙干涉仪：用于测量光的波长。
3. 平行光管：用于产生平行光束，用于透镜焦距的测量。
4. 牛顿环装置：用于测量透镜的曲率半径。
5. 读数显微镜：用于观察干涉条纹，测量参数。
四、实验步骤1. 激光干涉仪测量透镜焦距：（1）调节激光干涉仪，使激光束聚焦于透镜上。
（2）观察干涉条纹，记录干涉条纹的位置。
（3）移动透镜，使干涉条纹发生移动，记录移动距离。
（4）根据干涉条纹移动距离，计算透镜焦距。
2. 迈克耳孙干涉仪测量光的波长：（1）调节迈克耳孙干涉仪，使干涉条纹清晰可见。
（2）观察干涉条纹，记录条纹间距。
（3）改变光源，使干涉条纹发生移动，记录移动距离。
（4）根据干涉条纹移动距离，计算光的波长。
3. 平行光管测量透镜焦距：（1）调节平行光管，使光束聚焦于透镜上。
（2）观察干涉条纹，记录干涉条纹的位置。
（3）移动透镜，使干涉条纹发生移动，记录移动距离。
《公差配合与技术测量》06+项目六 精密测量技术在检测中的应用+练习题及答案要点
项目六精密测量技术在检测中的应用练习题及答案要点一、填空题1.配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴的公差带的关系。
2.三维测头即是三维测量的传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移，以实现瞄准与测微两种功能。
3.按输出的信号分，有用于发信号的触发式测头和用于扫描的瞄准式测头、测微式测头。
4.非接触式测量是测量器具的传感器与被测零件的表面不直接接触的测量方法。
5.激光跟踪仪是一种基于激光和自动控制技术的高精度三维测量系统，是一种便携式三坐标测量机，主要用于大尺寸空间坐标测量领域。
6.按互换的程度不同，零部件的互换性可分为完全互换和不完全互换。
7.测量机软件具有统计分析、误差补偿和网络通信等功能。
8.允许零件几何参数的变动量称为（公差）。
二、判断题1.移动桥式三坐标结构主要特点是结构简单、紧凑、刚度好，上下料有比较大的空间，运动速度快，精度高。
（√）2.配合的选用方法有计算法、实验法、类比法。
（√）3.实际尺寸就是真实的尺寸，简称真值。
( × )4.量块按等使用时，量块的工件尺寸既包含制造误差，也包含检定量块的测量误差。
( × )5.同一公差等级的孔和轴的标准公差数值一定相等。
( × )6.φ10f6、φ10f7和φ10f8的上偏差是相等的,只是它们的下偏差各不相同。
( √ )7.8.最大实体尺寸是孔和轴的最大极限尺寸的总称( × )9.实际尺寸相等的两个零件的作用尺寸也相等。
( × )10.当通规和止规都能通过被测零件，该零件即是合格品。
( × )11.当测头与工件发生较严重的碰撞后,应该重新校正所有测头。
( √ )12.接触式扫描测头又称为开关测头,是使用最多的一种测头。
( × )三、单项选择题1.用内径千分表测量孔的直径属于( A )。
A. 直接测量和相对测量B. 间接测量和相对测量C. 直接测量和绝对测量2.要测量箱体上两孔的孔心距,应采用的测量方法是（ B ）A.直接测量B.间接测量C.相对测量3.滚动轴承内圈与轴颈的配合比光滑孔与轴的同名配合要（ A ）A.紧B.松C.一样松紧4.使用三坐标测量机测量零件,在测量过程中零件发生移动,以下说法不正确的是( D ) 。
测试技术课大作业ma
测试技术课大作业—压气机失速信号分析实验台简介及测量布置图1 大尺寸低速轴流压气机实验台表1 实验台基本参数(a) 叶顶弦向测压孔(b) 叶顶周向测压孔图2 压气机失速测量布置压气机特性图3所示的特性线上有4个稳定工况点，Φ=0.65为大流量工况，Φ=0.58为设计工况，Φ=0.46中间工况以及Φ=0.37近失速工况。
从近失速点节流，在5s 内，压气机进入完全失速状态。
图3 压气机特性实验数据给出2个转速下测量的实验数据，data1和data2。
学号最后一位为奇数的同学，分析第一组数据data1；偶数的分析data2文件夹下数据。
每个文件夹下包括3段压力信号。
信号1：058001A.dat近设计点工况。
采样率12K，采样时间5S。
058001A.dat数据包括3列，分别为压气机叶顶前缘上游，50%弦长以及尾缘下游3个位置的机匣壁面静压（电压值信号），对应着图2(a)所示的S2，S7和S14测点。
信号2：tostall037001.dat在近失速点，快速关闭节流阀，逼迫压气机由近失速状态进入完全失速。
采样率、采样时间等相关说明与058001A.dat相同。
信号3：037001stalling.dat完全失速状态。
采样率10K，采样时间5S。
037001stalling.dat文件包括3列信号，由转子前缘附近叶顶周向布置的3个测量孔测得，如图2(b)所示，分别为p1,p2和p3。
这里p1与p2之间夹角为90度，p2与p3夹角为85.05度。
作业要求：重点分析信号2。
分析压气机由近失速进入完全失速状态的特性。
信号3，计算出失速团参数。
信号1作为信号2和3的参照。
信号分析方法不限，可采用滤波，FFT，窗口FFT，倒谱，自相关，互相关，相干，小波，小波包以及小波滤波等。
精密检测技术实验指导书1
《精密测量技术》实验指导书田朝平编机械学院测控系实验守则一、实验基本要求1．实验前，必须认真预习实验指导书及教材中的有关内容，熟悉仪器、设备及相关测量器具的工作原则和初步了解操作要求。
没有预习实验指导书的学生不得进入实验室。
2．实验中对各种数据应会处理，并考虑如何书写实验报告；实验中出现的误差或其它情况应进行分析说明。
二、实验须知1．学生应在规定的时间进入实验室。
进入实验室后，注意保持实验室清洁和安静。
2．需要接电源的仪器，需经教师同意后，方可接上电源。
要小心操作，用力适当。
3．如发现仪器有故障时，不得擅自拆修，应立即报告指导老师。
4．学生应积极动手操作，并独立完成实验和实验报告。
5．实验完毕后，将计量器具和被测工件整理好，并认真填写实验数据查后，方可离开实验室。
6．在规定的时间内未能完成实验者，须经实验室领导同意，或延长实验时间或另行安排补做时间。
目录一长度基准的测量实验一、用接触式干涉仪测量量块实验二、比长仪测量线纹尺二孔、轴测量实验三、工具显微镜上用灵敏杠杆测量孔实验四、光学比较仪测量轴三形状误差的测量实验五、用圆度仪测量零件的圆度误差实验六、用合像水平仪测量平板平面度误差四齿轮参数测量实验七、用单基圆盘齿形误差测量仪测量齿轮的齿形误差一长度基准的测量实验一、用接触式干涉仪测量量块一、实验目的1、掌握相对法检定量块的方法；2、熟悉接触式干涉仪的工作原理和使用方法；3、掌握量块中心长度的测量的方法。
二、实验设备接触式干涉仪、标准量块（二等量块）、被检量块（三等量块）及附件三、仪器概述（1）结构原理立式接触干涉仪是由干涉管、支架及可换的测量工作台组成如图1－1所示。
干涉管是仪器的主要部分，它由测量柱1、干涉箱2和观察管3组成。
在测量柱端部的测杆上可以装测帽4及测杆提升器5，通过目镜8右边的小手轮6的转动,可使分划板作横向移动，扳动扳手7可使目镜绕一轴线摆动，以便观察到全部刻度尺。
借助专用扳手转动干涉箱上带。
精密仪器作业1
精密仪器摘要现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。
在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。
关键词：精密测量、精密化、集成化、智能化AbstractModern precision measurement technology is a set of optics, electronics, sensors, image, manufacturing and computer technology as an integrated cross-disciplinary, involving a wide range of subject areas, and its development needs the support of a number of related disciplines. , Measuring instruments with precision, integration, intelligence, the development trend of modern industrial manufacturing technology and scientific research.Keywords:precision measurement、Precision, integrated, intelligent一、国内外现状一、国内产业概况目前，我国仪器仪表行业处于高速发展中，进出口逆差比较大，在整个机电行业内属于改制和转制进展比较快的行业，相当数量的国有企业已经转为民营，三资企业也非常活跃，国外许多著名的仪器仪表跨国公司都在我国投资或者扩大生产。
我国仪器仪表行业还应关注以下情况：首先，中国是发展中国家，仪器仪表行业与发达国家相比有10～15年的差距。
测试技术大作业
figure(3) N=12; m=0:N/2; Wm=2*pi*m./N; Ad=[Wm<=0.4*pi]; Hd=Ad.*exp(-j*0.5*N*Wm); Hd=[Hd conj(fliplr(Hd(2:N/2)))]; h=real(ifft(Hd)); w=linspace(0,pi,1000); H=freqz(h,[1],w); plot(w/pi,20*log10(abs(H))); title('12 点频率采样'); figure(4) w1=boxcar(N+1); b1=fir1(N,0.4,w1); freqz(b1,1) title('12 点矩阵窗');
《测试技术与数据处理》 大作业——SZ1405048 王洛
3、Determine a FIR lowpass filter with N=21 by rectangular and Hamming window using MATLAB. The passband edge frequency is 0.25π. 解： —MATLAB 程序： figure(1) w1=boxcar(22); b1=fir1(21,0.25,w1); freqz(b1,1) title('21 点矩阵窗'); figure(2) w2=hamming(22); b2=fir1(21,0.25,w2); freqz(b2,1) title('21 点 Hamming 窗'); —实验结果：
测试技术与仪器大作业-传感器综合运用
测试技术与仪器大作业题目：传感器综合运用班号：学号：姓名：日期：一、 题目要求如图所示的工件，根据图中所示测量要求，选用适合的传感器，设计相应的测量方案。
4）如图所示工件，在生产线的30°滑道上自上而下滑落，要求在滑动过程中检测工件厚度，并且计数。
图中4mm 尺寸公差带为10μm 。
二、 设计步骤1） 选择传感器系列。
由于是在滑动过程中检测工件的厚度，并且工件厚度较小，仅4mm ，且精度较高。
因此，采用磁电传感器检测工件厚度。
由于是在滑动过程中计数，计数时间短，所以选择灵敏度高的光敏电阻来计数。
2） 精度分析工件公差带为10μm ，测量精度应小于2μm 。
因此选择高频反射式涡流厚度传感器检测工件厚度,其测量精度为1μm 。
三、 测量方法1) 厚度测量方法为了克服带材不够平整或运行过程中上下波动的影响，在带材的上、下两侧对称地设置了两个特性完全相同的涡流传感器1S 和2S 。
1S 和2S 与被测带材表面之间的距离分别为1x 和2x 。
若带材厚度不变，则被测带材上、下表面之间的距离总有12C x x +=的关系存在。
两传感器的输出电压之和为02U ，数值不变。
如果被测带材厚度改变量为δ∆，则两传感器与带材之间的距离也改变一个δ∆，两传感器输出电压此时为02U U ±∆。
U ∆经放大器放大后，通过指示仪表即可指示出带材的厚度变化值。
带材厚度给定值与偏差指示值的代数和就是被测带材的厚度。
3） 工件计数如上图所示，1R 为光敏电阻，2R 为定值电阻。
当有工件经过时，挡住射向1R 的光线时，2R 的电阻值就增大，计数器就计数一次，从而得到工件数目。
精密测试技术试题
1，光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。
光耦合器现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。
2，磁栅传感器，光栅传感器，感应同步器3，鉴别原信号的极性和幅值大小，相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。
4，静态特性：灵敏度，线性度，回程误差，稳定性，零点漂移动态特性：一阶系统：()11+⋅=ssHτ()11+=τωωjH二阶系统：5， 1 四倍频电路设计原理光栅传感器输出两路相位相差为90°的方波信号A和B.如图l所示，用A，B两相信号的脉冲数表示光栅走过的位移量，标志光栅分正向与反向移动．四倍频后的信号，经计数器计数后转化为相对位置.计数过程一般有两种实现方法：一是由微处理器内部定时计数器实现计数；二是由可逆计数器实现对正反向脉冲的计数．光栅信号A，B有以下关系．①当光栅正向移动时，光栅输出的A相信号的相位超前B相90°，则在一个周期内，两相信号共有4次相对变化：00→10→11→01→00．这样,如果每发生一次变化，可逆计数器便实现一次加计数,一个周期内共可实现4次加计数，从而实现正转状态的四倍频计数．②当光栅反向移动时，光栅输出的A相信号的相位滞后于B相信号90°，则一个周期内两相信号也有4次相对变化：00→01→11→10→00．同理，如果每发生一次变化，可逆计数器便实现一次减计数，在一个周期内，共可实现4次减计数，就实现了反转状态的四倍频计数．③当线路受到干扰或出现故障时,可能出现其他状态转换过程，此时计数器不进行计数操作．综合上述分析，可以作出处理模块状态转换图(见图2)，其中“+”、“-”分别表示计数器加／减1,“0”表示计数器不动作．2 传统模拟细分电路传统的倍频计数电路如图3所示，它由光栅信号检测电路，辨向细分电路，位置计数电路3部分组成．光栅信号检测电路由光敏三极管和比较器LM339组成．来自光栅的莫尔条纹照射到光敏三极管Ta和Tb上，它们输出的电信号加到LM339的2个比较器的正输入端上，从LM339输出电压信号Ua,Ub整形后送到辨向电路中．芯片7495的数据输入端Dl接收Ua，D0接收Ub，接收脉冲由单片机的ALE端提供．然后信号经过与门Y1,Y2和或门E1，E2，E3组成的电路后，送到由2片74193串联组成的8位计数器．单片机通过P1口接收74193输出的8位数据，从而得到光栅的位置．采用上述设计方案，往往需要增加较多的可编程计数器，电路元器件众多、结构复杂、功耗增加、稳定性下降．3 基于CPLD实现的光栅四细分、辨向电路及计数器的设计采用CPLD实现光栅传感器信号的处理示意图如图4所示，即将图3中3个部分的模拟逻辑电路全部集成在一片CPLD 芯片中，实现高集成化.由于工作现场的干扰信号使得光栅尺输出波形失真，所以将脉冲信号通过40106施密特触发器及RC滤波整形后再送入CPLD，由CPLD对脉冲信号计数和判向，并将数据送入内部寄存器．CPLD芯片选用ALTERA公司的MAX7000系列产品EPM7128S，该芯片具有高阻抗、电可擦、在系统编程等特点，可用门单元为2 500个，管脚间最大延迟为5μs工作电压为+5 V.仿真平台采用ALTERA公司的QUARTUSⅡ进行开发设计．3．2 四细分与辨向电路四细分与辨向模块逻辑电路如图5所示，采用10MB晶振产生全局时钟CLK，假设信号A超前于B时代表指示光栅朝某一方向移动，A滞后于B时表示光栅的反方向移动．A，B信号分别经第一级D触发器后变为A＇，B＇信号，再经过第二级D触发器后变为A″，B″信号．D触发器对信号进行整形，消除了输入信号中的尖脉冲影响，在后续倍频电路中不再使用原始信号A，B，因而提高了系统的抗干扰性能．在四倍频辨向电路中，采用组合时序逻辑器件对A＇A″，B＇B″信号进行逻辑组合得到两路输出脉冲：当A超前于B时，ADD为加计数脉冲，MIMUS保持高电平；反之，当A滞后于B时，ADD保持高电平,MINUS为减计数脉冲．对比图5和图2可以看出，新型设计方法使用的器件数较传统方法大大减少，所以模块功耗显著降低.系统布线在芯片内部实现，抗干扰性强.由于采用的是可编程逻辑器件，对于系统的修改和升级只需要修改相关的程序语句即可，不用重新设计硬件电路和制作印刷电路板，使得系统的升级和维护的便捷性大大提高.4 四倍频细分电路模块的仿真根据图2所示的状态转换图，利用硬件描述语言Verilog HDL描述该电路功能，编程思想为将A，B某一时刻的信号值的状态合并为状态的判断标志state，并放入寄存器prestate．当A，B任一状态发生变化时，state值即发生改变，将此时的state值与上一时刻的prestate进行比较，则能根据A，B两个脉冲的状态相对变化确定计数值db的加减，得出计数器输出值的加减标志．仿真结果如图6所示．当信号A上跳沿超前于B时，计数值db进行正向计数；当A上跳沿滞后于B时，计数值db 进行反向计数．即db将细分、辨向、计数集于一身，较好地实现了光栅细分功能．比较图3和图5可以看出，用FPGA设计信号处理模块，设计过程和电路结构更加简洁.另外,在应用中需注意FPGA 时钟周期应小于光栅信号脉冲的1／4. 1、工资就像大姨妈：一个月一次，一周左右就没了。
现代流动测试技术大作业
现代流动测试技术大作业姓名:学号：班级：电话：时间：第一次作业1）孔板流量计测量旳基本原理是什么？ 对于液体、气体和蒸汽流动, 怎样布置测点？基本原理：充斥管道旳流体流经管道旳节流装置时, 在节流件附近导致局部收缩, 流速增长, 在上下游两侧产生静压差。
在已知有关参数旳条件下, 根据流动持续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间旳关系而求得流量。
公式如下：4v q d πα==其中：C －流出系数 无量纲 d －工作条件下节流件旳节流孔或喉部直径D －工作条件下上游管道内径qv －体积流量 m3/sβ－直径比d/D 无量纲ρ—流体旳密度Kg/m3测量液体时, 测点应布置在中下部, 应为液体未必充斥全管, 因此不可以布置旳太靠上。
测量气体时, 测点应布置在管道旳中上部, 以防止气体中密度较大旳颗粒或者杂质对测量产生干扰。
测量水蒸气时, 测点应当布置在中下部。
2）简述红外测温仪旳使用措施、应用领域、优缺陷和技术发展趋势。
使用措施: 红外测温仪只能测量表面温度, 无法测量内部温度；安装地点尽量防止有强磁场旳地方；现场环境温度高时, 一定要加保护套, 并保证水源旳供应；现场灰尘、水汽较大时, 应有洁净旳气源进行吹扫, 保证镜头旳洁净；红外探头前不应有障碍物, 注意环境条件: 蒸汽、尘土、烟雾等, 它阻挡仪器旳光学系统而影响精确测温；信号传播线一定要用屏蔽电缆。
应用领域：首先, 在危险性大、无法接触旳环境和场所下, 红外测温仪可以作为首选, 例如：1）食品领域: 烧面管理及贮存温度2）电气领域：检查有故障旳变压器, 电气面板和接头3）汽车工业领域: 诊断气缸和加热/冷却系统4）HVAC领域：监视空气分层, 供/回记录, 炉体性能。
5）其他领域: 许多工程, 基地和改造应用等领域均有使用。
长处: 可测运动、旋转旳物体；直接测量物料旳温度；可透过测量窗口进行测量；远距离测量；维护量小。
缺陷：对测量周围旳环境规定较高, 防止强磁场, 探头前不应有障碍物, 信号传播线要用屏蔽电缆, 当环境很恶劣时红外探头应进行保护。
哈工大机械工程测试技术大作业一正弦整流波
Harbin Institute of Technology机械工程测试技术基础大作业题目：信号的分析与系统特性班级：1208105班作者：马亮学号：指导教师：李跃峰设计时间：哈尔滨工业大学目录机械工程测试技术基础课程大作业任务书题目一：信号的分析与系统特性作业要求：（1）要求学生利用第1章所学知识，求解信号的幅频谱和相频谱，并画图表示出来。
（2）分析其频率成分分布情况。
教师可以设定信号周期0T 及幅值A ，每个学生的取值不同，避免重复。
（3）利用第2章所学内容，画出表中所给出的系统)(s H 的伯德图，教师设定时间常数τ或阻尼比ζ和固有频率n ω的取值，每个同学取值不同，避免重复。
（4）对比2、3图分析将2所分析的信号作为输入)(t x ，输入给3所分析的系统)(s H ，求解其输出)(t y 的表达式，并且讨论信号的失真情况（幅值失真与相位失真）若想减小失真，应如何调整系统)(s H 的参数。
信号与系统参数：τ=0.015,ωn =0.005,ε=0.05,A =8,T 0=8ms一、正弦整流信号的数学表达式 1、正弦整流信号的时域表达式{x (t )=x (t +nT 0)x (t )=A|sin?ω0t|2、时域信号的傅里叶变换常值分量a 0=2T 0∫x(t)dt T 02−T 02=16π余弦分量的幅值a n =2T 0∫x (t )cos nω0t dt T 02−T 02={0 n =1,3,5…1622 n =2,4,6…正弦分量的幅值b n =2T 0∫x (t )sin nω0t dt =0T 02−T 02则正弦整流信号可分解为：x (t )=16π(1−23cos2ω0t −215cos 4ω0t −235cos 6ω0t −⋯) 则可绘制频谱图如下图 单边幅频谱图 图 双边幅频谱图由上述展开形式绘制相频谱图如下图 正弦整流的相频谱图二，频率成分分布情况由信号的傅里叶级数形式及其频谱图可以看出，正弦整流由常值分量、一系列余弦波叠加而成的。
测试技术期末大作业
动态测试信号采集仿真与实例分析姓名：苏冠明学号：02010220指导老师：贾民平东南大学机械工程学院2013年6月12日动态测试信号采集仿真与实例分析摘要：本次研究是利用实际的动态测量数据结合信号的处理分析，运用数学软件得出信号的频谱，了解信号分析的实际应用方法。
过程主要分为三个过程，信号仿真、采集与分析处理，基于计算机的声信号采集与分析，机械运行数据分析与处理。
第一个过程是对已经连接好的轴系统进行信号采集，运用计算机记录数据，得出时域以及频域信号的图像；第二个过程是采集三个不同人所说的同一句话，进行ASCII码转换并加入噪声干扰进行分析；第三个过程，利用实验台在不对中不平衡的情况下数据采集，频域分析，并与一过程进行比较。
主要得出的结果是：得出系统的固有频率，分析出频谱图形不稳时对应的解决方法以及故障分析。
创新应用有：在原有的测试技术信号处理中的傅里叶变换，计算方法的一些知识。
核心在于matlab的运用，运用matlab，进行编程并以图的方式进行表达时域和频域下的信号图形。
关键词：信号时域分析频域分析Matlab1 设计题一：信号仿真、采集与分析处理1.1 题目：信号采集过程中一般需要考虑以下几个参数：信号频率、采样频率、采样长度等，不同参数的数值设定对于信号采集的效果会产生直接影响，为了掌握信号采集过程中这些参数对采集过程及其效果产生的影响，可以通过Matlab 或C 语言对信号采集与分析处理的过程进行仿真分析，具体要求如下：利用 Matlab 或 C 语言产生信号，)()2sin()2sin()2sin()(333222111t n t f a t f a t f a t x ++++++=φπφπφπ其中：f1=50Hz 、 f2=200Hz 、f3=1000Hz ；n(t) 为白噪声，均值为零，方差为 0.7；幅值、相位任意设定；对上述等式进行 DFFT 处理。
讨论：1）通过设置不同的采样频率，画出时域波形和傅里叶变换后的频谱图，讨论在采样点数一定的情况下，如 1024 点，采样频率对信号时域复现、频域分析的影响；2）采样频率、采样长度（采样点数）与频率分辨率的关系；3）通过设置不同幅值的信号与噪声，讨论噪声对信号时域分析和频域分析的影响；1.2分析：令)()2sin()2sin()2sin()(333222111t n t f a t f a t f a t x ++++++=φπφπφπ其中f1=40Hz 、 f2=400Hz 、f3=2000Hz ；n(t) 为白噪声，均值为零，方差为 0.7；最后再确定各参数，得到如下)(t x :)()2sin()2sin()2sin()(333222111t n t f a t f a t f a t x ++++++=φπφπφπx(t)=1*sin(2*pi*50*t+30)+3*sin(2*pi*200*t+45)+5*sin(2*pi*1000*t+60)+white_noise首先研究这个信号的时域状态：在Matlab 中输入：plot(x);number=1024;y=fft(x,number)/number;n=0:length(y)-1;f=fs*n/length(y);figure(2)plot(f,abs(y));可以得到采样频率为2000Hz如下的时域响应以及接下来用拉普拉斯变换后我们可以看到此信号的频域响应：图（1）采样频率分别取4000Hz，,6000Hz采样点数分别取1024点和512点得图像如下：图（2）图（3）图（2）图（3）是在4000Hz采样频率下取1024点和512点的时域频域图形图（4）图（5）图（4）图（5）为采样频率为6000Hz下，取1024点和512点的图形1.3 讨论(1) 在采样点数一定的情况下，如1024 点，采样频率对信号时域复现、频域分析的影响从图（2），图（4）可以看出，采样点数一定时（1024点），6000HZ的频谱比4000HZ的峰值频率带更加窄，可以更清晰的看出峰值频率，并且两个峰值频率的混叠情况比低频率的少。
精密测控与系统课程第一次作业
采样窗长对于频域信息的影响摘要：本文简单的讨论了DFT 时采样窗长对于频域信息的影响，分别从整周期截取，泄露和频率分辨率的角度讨论了采样时窗长的选取原则。
在做DFT 运算时必须对无限长的时域信号进行截断，使之成为有限长的信号，便于计算机处理，截断相当于在时域上将采样信号乘以一矩形窗函数w(t)。
那么，窗函数的选择对于DFT 的效果会有很大的影响，为了避免栅栏效应引起的频谱的畸变，对周期信号作整周期截取是获得正确频谱的先决条件。
在满足整周期截取的条件下，窗长越长，则由于加窗所带来的泄露现象就越不明显，图1和图2是一个幅值为1，频率为100Hz 的正弦波的DFT 结果。
其中截取的窗长分别为4周期和40周期，可以明显的看到窗长为40周期时，泄露更少，效果更好。
图1 4周期截取的幅频特性 图2 40周期截取的幅频特性 另外，当信号中有多个频率时，采样长度N 的选择还与最小分辩率min f 有关。
DFT 的变换对应的模拟频率分辩率为：11s pf N t =，所以采样长度N 的选择为：min s f N f ≥ 例如当一个模拟信号有三个幅值为1的正弦信号组成，频率分别为1f =100Hz 2f =250Hz 3f =300Hz 采样频率s f =1000Hz 采用N=10，20，100时信号的频谱图，如图3、4、5所示。
图3 N=10时的幅频特性图4 N=20使得幅频特性图5 N=100时的幅频特性分析：（1）最小频率间隔min f =50Hz,s f =1000Hz, 为能区分250Hz 、300Hz 的信号频率，N ≥20；由图（3）可以看出，当N=10时，只有两个峰值，由于频率分辩率大于50Hz,f2 和f3产生了混迭。
（2）N=20时刚好能够满足频率分辨的条件，在250Hz 和300Hz 位置出现了两个峰值。
第一峰值的左侧，第一和第二峰值之间的虚假谱峰，主要由于旁瓣泄露引起。
（3）比较N=20和N=100，随着N 的增加，主瓣宽度减小，频率分辨率提高，由图可以看出主峰位置也较为准确。
奥鹏作业北交《测试技术》在线作业一-0007
北交《测试技术》在线作业一-0007
欲精密测量光的照度，光电池应配接（）。
选项【A】:电压放大器
选项【B】:A/D转换器
选项【C】:电荷放大器
选项【D】:I/U转换器
正确选项：D
欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为300V，其精度应选（）级。
选项【A】:0.25
选项【B】:0.5
选项【C】:0.2
选项【D】:1.0
正确选项：C
电磁流量是基于（）而工作的流量测量仪表。
选项【A】:流体动量矩原理
选项【B】:电磁感应定律
选项【C】:流体流动的节流原理
选项【D】:流体动压原理
正确选项：B
在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用（），可减小测量误差。
选项【A】:计算修正法
选项【B】:仪表机械零点调整法
选项【C】:冰浴法
选项【D】:电桥补偿法
正确选项：C
光敏二极管在没有光照时产生的电流称为（）。
精密测量实验报告
精密测量实验报告引言精密测量是科学研究和工程实践中常用的技术手段之一。
通过利用精密测量仪器和方法，可以获取高精度的测量结果，从而为科学研究和工程设计提供可靠的数据支持。
本实验旨在通过使用精密测量仪器进行实际测量，并对实验结果进行分析和评估，探讨精密测量的原理和应用。
实验设备和方法实验设备本实验所使用的设备主要包括以下几种：1.数字多用表：用于测量电压、电流、电阻等电性量的仪器。
2.光学显微镜：用于观察和测量纳米级微观结构的仪器。
3.计时器：用于测量时间的仪器。
实验方法本实验主要包括以下几个步骤：1.准备实验样品：选择需要进行精密测量的样品，并对样品进行适当的准备工作，例如清洁、调整尺寸等。
2.测量样品：使用合适的仪器对样品进行测量，记录下测量结果。
3.分析测量结果：对测量结果进行数据处理和分析，计算出相应的测量误差和不确定度。
4.评估测量精度：根据实验目标和要求，评估所得测量结果的精度，并讨论其适用性和局限性。
实验结果与讨论实验测量结果在本实验中，我们选择了一个标准电阻进行精密测量。
使用数字多用表进行测量，并进行了多次重复测量，得到以下结果：测量次数电阻值（Ω）1 100.232 100.213 100.254 100.245 100.22数据处理与分析根据上述测量结果，我们可以计算出平均值和标准差，进而评估测量结果的精度和可靠性。
平均值的计算公式为：$$ \\overline{X} = \\frac{\\Sigma X_i}{n} $$其中，$\\overline{X}$ 表示平均值，X i表示第i次测量结果，n表示测量次数。
标准差的计算公式为：$$ S = \\sqrt{\\frac{\\Sigma (X_i - \\overline{X})^2}{n - 1}} $$其中，S表示标准差。
根据上述公式，我们可以计算出平均值和标准差的数值：平均值 $\\overline{X} = \\frac{100.23 + 100.21 + 100.25 + 100.24 + 100.22}{5} = 100.23$标准差 $S = \\sqrt{\\frac{(100.23 - 100.23)^2 + (100.21 - 100.23)^2 + (100.25 - 100.23)^2 + (100.24 - 100.23)^2 + (100.22 - 100.23)^2}{4}} ≈ 0.014$评估测量精度通过对实验测量结果的分析和计算，我们得到了平均值和标准差。
精密测量技术修订版答案
精密测量技术修订版答案1. 引言精密测量技术在现代科学与工程中扮演着关键的角色。
通过对各种物理量的准确测量，我们能够获得宝贵的信息，并在各个领域中做出精确的决策。
本文将对修订版的精密测量技术答案进行详细的阐述和讨论。
2. 精密测量技术的基本原理精密测量技术的基本原理是通过合适的测量仪器和方法，准确地获取待测物理量的数值。
这需要具备以下几个关键要素：•准确仪器的选择：测量仪器的准确度和分辨率直接影响着测量结果的可信度。
在选择仪器时，需要根据具体的测量需求，考虑仪器的精度、稳定性和可靠性。
•校准与校验：正确进行仪器的校准和校验是确保测量结果准确的前提。
校准过程包括与已知标准进行比较，调整仪器以确保准确性。
•环境控制：精密测量通常对环境条件较为敏感，如温度、湿度、压力等。
必要时需要在测量过程中对环境进行控制，以保证测量结果的稳定和可重复性。
3. 精密测量技术的应用领域精密测量技术被广泛应用于各个科学领域和工程实践中。
以下列举了一些常见的应用领域：3.1 物理学在物理学研究中，精密测量技术用于测量一些基本物理量，如长度、质量、时间等。
这些测量结果可以用于验证已有的物理理论，也可以用于新理论的构建。
3.2 化学在化学实验中，精密测量技术可用于测量化学反应的速率、浓度、溶解度等物理化学性质。
这些数据对于化学反应的研究和工业应用有着重要的意义。
3.3 工程在工程领域，精密测量技术广泛应用于各种测量任务。
例如，测量长度和形状、测量力和压力、测量温度和湿度等等。
这些测量结果在工程设计、制造和质量控制中起着至关重要的作用。
3.4 生物学在生物学研究中，精密测量技术可用于测量细胞、组织和器官的形态、功能和代谢参数。
这些数据对于疾病的诊断和治疗等生物医学应用具有重要意义。
4. 精密测量技术的未来发展趋势随着科学技术的不断进步，精密测量技术也将迎来新的发展趋势。
4.1 新型测量方法的不断涌现随着纳米技术、光学技术和电子技术的发展，新型的精密测量方法不断涌现。
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上世纪90年代以来，如何以最短的时间开发出高质量、高性能价格比、容易被用户接受的新产品已成为市场竞争的焦点。
有人预测，当前制造技术的发展目标是：强化具有自主创新技术的产品开发能力和制造能力，增强企业间的合作能力，缩短产品上市时间，提高产品质量和生产效率，进而提高企业对市场需求的应变能力和综合竞争能力。
因此先进制造技术的发展日新月异，继计算机集成制造技术之后，又出现了并行工程、精益制造、智能制造、敏捷制造、快速原形制造等。
如美国在90年代实现了“三个三”，即产品生命周期三年；试制周期三个月；设计周期三周。
未来制造业发展的主要趋势是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化、网络化、虚拟化的方向发展。
精密测试技术就要适应这种发展，它在机械学科中的作用是：为先进制造业服务，担负起质量技术保证的重任。
首先要以提高产品质量和要达到的最重要的目标为基本出发点，要将精密测试贯穿产品制造的整个过程。
其次精密测试技术要有利于生产效率的提高，至少不能妨碍生产速度，因此检测方法要能适应快速发展的生产要求，不能单纯为了检测而检测，更不能因为检测的要求而影响生产的效益。
从更积极的角度出发，应该是由于精密测试技术的正确服务和保证促进了生产能力的提高。
根据先进制造技术发展的要求，精密测试技术本着其自身的发展规律，不断拓展着新的测量原理、测试方法和测试信息处理技术，就机械学科而言，预计将向以下几个方面发展。
1.零废品生产中的测量控制
在机械制造业中，质量保证的理想目标是实行生产的零废品制造，在实现这个目标的过程中，精密测试技术的作用和重要意义是不言而喻的。
零部件的加工质量、整机的装配质量都与加工设备、测试设备以及测试信息的分析处理有关，因此实现零废品生产，从精密测试的角度出发，应考虑以下几个方面的问题：
(1)在加工工件前，事先检测机床。
如何快速准确地对加工设备进行校检，获得机床的精度状况，这对大幅度减少返工，甚至排除返工是非常有益的。
当然这里包括检测设备的研究，国外已在这方面做了研究开发。
(2) 生产过程中对工件进行在线测量或其它形式的100%检测，这就需要研究适合于动态或准动态的测试设备，甚至能集成到加工设备中的特殊测试设备，做到进行实时测试。
根据测试结果不断修改工艺参数，对加工设备进行补充调整或反馈控制。
从精度理论方面也相应要研究动态精度理论，包括动态精度的评述等。
(3) 应研究如何充分利用测量信息来实现零废品生产。
通过对100%在线测量数据的充分利用，从中分析加工和测量过程中误差分布的动态特性，同时根据加工误差的动态特性和传感器的精度损失特性以及产品质量要求和公差规定，给出零废品制造的基本理论模型。
充分利用人工神经网络、遗传算法等现代数学方法进行准确的加工质量预测，做到质量超前控制。
2.视觉测试技术
非接触测试技术有很多，特别值得一提的是视觉测试技术。
现代视觉理论和技术的发展，不仅在于模拟人眼所完成的功能，更重要的是它能完成人眼所不能胜任的工作，所以视觉测试技术作为当今最新技术，在电子、光学和计算机等技术不断成熟和完善的基础上得到了突飞猛进的发展。
视觉测试技术是建立在计算机视觉研究基础上的一门新兴测试技术，它和计算机视觉研究的视觉模式识别、视觉理解等内容不同，视觉测试技术重点研究物体的几何尺寸及物体的位置测量，如轿车白车身三维尺寸的测量，模具等三维型面的快速测量，大型工件同轴度测量，BGA芯片焊点共面性测量等。
它可以广泛用于在线测量、逆向工程等主动、实时测量过程等。
视觉测试技术在国外发展很快，早在80年代美国国家标准局就预计，工程检测任务的90%将由视觉测试系统来完成。
从目前来看，美国已有100多家公司跻身于视觉测试系统的经营市场，可见视觉测试系统确实很有前途。
在1999年10月的北京国际机床博览会上已见到国外利用视觉检测技术研
制的仪器，如流动式光学三坐标测量机、高速高精度数字化扫描系统和非接触式光学三坐标测量机等先进仪器。
3.测量方式上向多样化发展
(1)多传感融合技术在制造现场中的应用
多传感器融合是解决测量过程中的测量信息获取的方法，它可以提高测量信息的准确性。
由于多传感器是以不同的方法或从不同的角度获取信息，因此可以通过它们之间的信息融合去伪存真，提高测量精度。
(2)积木式、组合式测量方法
白车身三维尺寸测试系统就属于这类测量方法，也可称它是柔性很好的专用坐标测量机，关键在于系统的建立。
(3)便携式测量仪器
如便携式光纤干涉测量仪，便携式大量程三维测量系统等，往往都是用于解决现场大尺寸的测量问题。
(4)虚拟仪器
虚拟仪器是虚拟现实技术在精密测试领域的应用，国内已有深入的研究：一种是将多种数字化的测试仪器虚拟成一台以计算机为硬件支撑的数字式智能化测试仪器；另一种是研究虚拟制造中的虚拟测量，如虚拟量块、虚拟坐标测量机等。
(5)智能机构
智能机构属于结构检测与故障诊断，是融合智能技术、传感技术、信息技术、仿生技术、材料科学等的一门交叉学科，使监测的概念过渡到在线、动态、主动的实时监测与控制。
4.测量尺度上继续向两个极端发展
所谓两个极端是指相对于现在测量尺寸的大尺寸和小尺寸。
对通常尺寸的测量可采用多种测试方法。
而近年来，由于国民经济的快速发展和迫切需要，使得在很多方面的生产和工程中，测试的要求超过了我们所能测试的范围。
如飞机外形的
测量、大型机械关键部件的测量、高层建筑电梯导轨的准直测量、油罐车的现场校准等，均要求能进行大尺寸测量；微电子技术、生物技术的快速发展，探索物质微观世界的需求，测量精度的不断提高，又要求进行微米、纳米测试。
(1)大尺寸的测量方法
如工程大地测量方法是一种新的测量方法，它是指将大地测量的某些原理和方法移植和改进到机械工程的测量中。
另外，还有其它一些测量大尺寸的方法，如激光跟踪干涉三维尺寸测量系统。
(2)纳米测试技术
从生产制造的趋势来看，每十年要求容许误差降低1/3，因此要求测量具有越来越高的精度，并可溯源到国际标准(ISO)。
当然，纳米测量也各种各样，有光干涉测量仪、量子干涉仪、电容测微仪、X射线干涉仪、频率跟踪式法珀标准具、扫描电子显微镜(SEM)、分子测量机M3(Molecular Measuring Machine)、扫描隧道显微镜(STM)及原子力显微镜等。
5.实现各种溯源的要求
(1)自标定、自校准
高精度的测量要求高精度的溯源，很多情况下难以找到满足精度要求的仪器，其重要的原因是溯源制约着测量精度的发展，在某些情况下则可利用测量仪器的自标定和虚拟测量方法解决溯源问题。
(2)现场直接标定
越来越多的测量仪器现在要求直接标定，而且很多还是三维的空间标定，因此发展现场标定技术和仪器是这些标定的关键。
(3)纳米溯源
纳米测试的溯源也是一重要问题。
国外已经报道美国NST、德国PTB、日本NRLM研究发现硅(2 2 0)晶体的晶面间距尺寸在恒温下具有很好的稳定性，可以用来建立纳米溯源基准。
来源:互联网。