测控仪器设计复习
测控仪器设计复习题
测控仪器设计试题库一、填空题1.仪器误差的来源有、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和响应精度，，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4.测控仪器的设计六大原则是、、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，引起和。
6.在设计中，采用包括补偿、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：、均方根比例、和中间值比例。
8.标准量的细分方法有、。
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。
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2、测控仪器由哪几部分组成，各部分的功能是什么？3、什么是阿贝原则？举例说明在仪器设计的过程中如何减少阿贝误差？4、试述同步比较测量原理的指导思想是什么？5、在导轨的设计过程应重点考虑哪些问题？爬行现象的产生原因及其预防措施是什么？6、何谓导向精度？导轨设计有哪些要求？举出四种导轨组合，并说明其特点。
测控仪器设计期末复习
1、测控仪器的概念是什么？
2、现代测控仪器技术包含哪些内容？
3、测控仪器由哪几部分组成？各部分功能是什么？
4、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；示值范围与测量范围；灵敏度与鉴别力（灵敏阀）；仪器的准确度，示值误差，重复性误差；视差，估读误差，读数误差。
5、对测控仪器的设计要求有哪些？及其设计程序？
6、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？
7、什么是原理误差，原始误差，瞬时臂误差，作用误差？
8、误差的分类及表示方法
9、误差的来源与性质
10、测控仪器的发展趋势可以概括为那几个方面，其中高效率，高智能化的是指那些内容？
11、归纳测控仪器的设计流程
12、测量仪器设计的六项基本原则是什么？
13、测量仪器设计的基本原理有哪些？
14、阿贝误差产生的本质原因是什么？分析三坐标测量机测量某一工件时，哪个坐标方向上的各个平面内均能遵守阿贝原理
15、举例说明减小阿贝误差的方法
16、丝杆动态测量仪对环境变化产生的测量误差进行补偿的先决条件是什么？
17、综合补偿的优点是什么？试举例说明。
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#### 一、选择题1. 在测控仪器设计中，以下哪个不是传感器的主要性能指标？A. 灵敏度B. 稳定性C. 响应时间D. 价格2. 测控系统中，信号放大的主要目的是什么？A. 增加信号的幅度B. 减少噪声C. 改变信号的频率D. 以上都是3. 以下哪种类型的传感器不适合用于测量高速变化的物理量？A. 应变片B. 光电传感器C. 热电偶D. 电容传感器#### 二、填空题1. 测控仪器设计中，_______ 是指传感器输出信号与输入量之间的比例关系。
2. 在设计测控系统时，为了提高系统的稳定性，通常需要考虑系统的_______。
3. 信号调理电路的主要功能包括放大、滤波、_______ 和线性化。
#### 三、简答题1. 简述测控仪器设计中，如何选择合适的传感器？- 根据测量对象的特性选择传感器类型。
- 考虑传感器的灵敏度、稳定性、响应时间等性能指标。
- 考虑传感器的工作环境和安装条件。
- 考虑成本和维护的便利性。
2. 描述测控系统中信号调理电路的作用。
- 信号调理电路的主要作用是将传感器输出的微弱信号进行放大，使其适合后续处理。
- 通过滤波器去除噪声，提高信号的信噪比。
- 通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，便于数字处理。
- 通过线性化处理，提高测量的准确性。
3. 测控系统中如何实现信号的隔离？- 使用光耦器件实现电气隔离。
- 使用变压器实现磁隔离。
- 使用光纤实现光隔离。
#### 四、计算题1. 已知某传感器的灵敏度为2mV/°C，当温度变化为10°C时，求传感器的输出电压变化量。
- 解：ΔV = 2mV/°C × 10°C = 20mV2. 设计一个测控系统，要求测量范围为0-100V，精度为±0.1%，求所需的模数转换器的分辨率。
- 解：ΔV = 100V × 0.1% = 0.1V- 分辨率= ΔV / 2^n，其中n为模数转换器的位数。
测控仪器设计（第2版）复习重点及答案
测控仪器设计（第2版）复习重点及答案测控仪器设计（第2版）复习重点及答案一、测控仪器设计概论1.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.按功能将仪器分：①基准部件；作用：测控仪器中的标准量是测量的基准；②传感器与感受转换部件；作用：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；作用：提供进一步加工处理和显示的信号；④瞄准部件；作用：确定被测量的位置（或零位）；⑤信息处理与运算装置；作用：主要用于数据加工、处理、运算和校正等；⑥显示部件；作用：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；作用：用来驱动测控系统中的运动部件；⑧机械结构部件；作用：用于对被测件、标准器、传感器的定位、支撑和运动。
3.1示值范围：极限示值界限内的一组数。
3.2测量范围：测量仪器误差允许范围内的被测量值。
4.1敏感度：测量仪器响应的变化除以对应的激励的变化。
S=ΔY/ΔX。
是仪器对被测量变化的反映能力。
4.2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，这种激励变化应是缓慢而单调地进行。
4.3分辨力：显示装置能有效辨别的最小示值。
指仪器显示的最末一位数字间隔代表的被测量值。
4.4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。
4.5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，也称为内插误差。
4.6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。
二、仪器精度理论1.1 测量误差：对某物理量进行测量，所测得的数值Xi与其真值Xo之间的差。
误差的大小反映了测得值对于真值的偏离程度。
1.2 理论真值：它是设计时给定的或是用数学、物理公式计算出的给定值。
1.3 约定真值：对于给定目的具有适当不确定度并赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。
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。
(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。
测控仪器设计复习题
测控仪器设计最全复习题一、填空题1.仪器误差的来源有________________ 、___________________ 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_______ 和_____ 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4.测控仪器的设计六大原则是___________ 、_________________ 、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，引起和_________________ 。
6.在设计中，米用包括补偿_______________ 、__________________ 环节等技术措施，贝卩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：_________________ 、均方根比例、和中间值比例。
8.标准量的细分方法有___________________ 、_______________________ 。
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__________________________ 。
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。
测控仪器设计复习题(DOC)
1、简述测控仪器设计中一般的设计要求包括哪些方面？主要的设计程序包括哪些？设计要求：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造型要求设计程序：①确定设计任务②设计任务分析③调查研究④总体方案设计⑤技术设计⑥制造样机⑦样机鉴定或验收⑧样机设计定型后进行小批量生产2、简述测控仪器的设计原则，并稍作说明①阿贝原则该原则指出，为使量仪能给出正确测量结果，必须将仪器的读数可先吃安放在被测尺寸线的延长线上。
就是说，被测零件的尺寸线和仪器中作为读数用的基准线应顺序排成一条直线②最小变形原则该原则指出，应尽量避免在仪器工作过程中，因受力变化或因温度变化而引起的仪器结构变形或仪器状态和参数的变化，并使之对仪器精度的影响量小③测量链最短原则测量链最短原则则是指构成仪器测量链环节的构件数目应最少④坐标系基准统一原则这条原则是指，在设计零件时，应该使零件的设计基面、工艺基面和测量基面一致起来，符合这个原则才能使工艺上或测量上能够较经济的获得规定的精度要求而避免附加的误差⑤精度匹配原则在对仪器进行精度分析的基础上，根据仪器中各部分各环节对仪器精度影响的不同，分别对各部分个环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，这就是精度匹配原则⑥经济原则经济原则是一切工作都要遵守的一条基本而重要的原则3、简述测控仪器的设计原理，并稍作简述①平均读数原理在计量学中，利用多次读数取其平均值，通常能够提高读数精度。
利用这一原理来设计仪器的读数系统，即称之为平均读数原理②比较测量原理包括位移量同步比较测量原理、差动比较测量原理、零位比较测量原理③补偿原理应用补偿法进行误差补偿是应注意的问题有①补偿环节②补偿方法③补偿要求④综合补偿4、①线纹尺、度盘、码盘都是绝对码标准量的例子，根据它们的起始和终止的位置就可以确定所对应的线位移或转角，与测量的中间过程无关。
绝对码标准量的抗干扰能力优于增量马标准量，它不受停电、断线等意外故障以及测量中间过程的影响，并易于恢复测量②光栅、激光干涉条纹等属于增量马标准量。
测控仪器设计 复习总结
1,按功能将仪器分成以下几个组成部分：基准部件、传感器与感受转换部件、放大部件、瞄 准部件、信息处理与运算装置、显示部件、驱动控制部件、机械结构部件。
2，测控仪器的发展趋势：高精度、高效率、高可靠性及智能化、多样化与多维化3，①标尺间隔：对应标尺两相邻标记的两个值之差。
分度值：一个标尺间隔所代表的被测量的值 ②示值范围：所能显示的最大值与最小值之差。
测量范围：示值范围+调节范围 ③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 分辨力：仪器显示的最末一 位数字间隔所代表的被测量值，有单位。
④ 测量仪器的准确度：测量仪器输出接近于真值的响应的能力。
符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等级或级别称为测量仪器的准确度等级⑤测量仪器的示值误差：测量仪器的示值与对应的输入量的真值之差 ⑥测量仪器的重复性⑦稳定性和漂移 ⑧回程误差（滞差）相同条件下，被测量值不变，计量器具行程方向不同，其示值之差的绝对值。
产生回程误差的主要原因是仪器零件之间存在间隙和摩擦，或齿轮啮合面的变动； 对于电磁式传感器或压电式传感器 由于正返程磁滞或电滞现象也会出现滞后误差。
4，设计要求：①精度要求：静态测量的示值误差、重复性误差、复现性、稳定性、回程误差、灵敏度、鉴别力、线性度、动态测量的稳态响应误差、瞬态响应误差 当e 仪器总/e 测量总 较小时，用1/3原则，否则用1/2原则 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5，设计程序：①确定设计任务②设计任务分析，制定设计任务书③调查研究，熟悉现有资料④总体方案设计⑤技术设计⑥制造样机⑦样机鉴定或验收⑧样机设计定型后进行小批量生产6，仪器误差分为：原理误差、制造误差、运行误差①原理误差：是由于在仪器设计中采用了近似的理论，近似的数学模型，近似的机构和近似的测量控制电路所造成的，它只与一起的设计有关，而与制造和使用无关。
多为系统误差。
《测控仪器设计基础》复习资料
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；
void Write_MAX515(uint data515)
{ uint i; CS_515=1; SCLK_515=0; CS_515=0; for(i=0;i<4;i++)//开始有 4 个哑位 { SCLK_515=1; delay(3); SCLK_515=0; delay(3); } for(i=0;i<12;i++) //10 位数据位和 2 个 0 位 { DIN_515=(bit)(data515&512); } } }
};
uint ad; uchar DispBuffer[5]; counter++; if(counter==100) {counter=0; ad=((unsigned long)MAX1241_READ()*10*5)/4095; DispBuffer[0]=(ad/10)+0x30; DispBuffer[1]='.'; DispBuffer[2]=(ad%10)+0x30; DispBuffer[3]='v'; DispBuffer[4]='\0';//最后一个字符是回车 LCD_Prints(6,1,DispBuffer); }
10 ． 什么是软件陷阱？软件陷阱一般应设在程序的什么地 方？
所谓软件陷阱，就是一条引导指令，强行将乱飞的程序引向一个指定 的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。软件陷阱是指令 冗余的一种应用形式，用于捕捉“跑飞”的程序。软件陷阱一般都安排在 正常程序执行不到的的方，不影响程序执行的效率。 安排的地方：1 程序中未使用的中断向量区;2 未使用的大片 eprom 空间;3 表格;4 程序中的“断裂处”
测控仪器设计复习要点
测控仪器设计复习一、测控仪器：是利用测量和控制的理论，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。
二、测控仪器的组成：按功能将仪器分成以下几个组成部分：1 基准部件2 传感器与感受转换部件3 放大部件4 瞄准部件5 信息处理与运算装置6 显示部件7 驱动控制器部件8 机械结构部件三、测控仪器的设计要求：(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)造型要求四、误差的分类：按误差的数学性质分：1）随机误差是由大量的独立微小因素的综合影响所造成的，其数值的大小和方向没有一定的规律，但就其总体而言，服从统计规律，大多数随机误差服从正态分布。
2）系统误差由一些稳定的误差因素的影响所造成，其数值的大小的方向在测量过程中恒定不变或按一定的规律变化。
3）粗大误差粗大误差指超出规定条件所产生的误差，一般是由于疏忽或错误所引起，在测量值中一旦出现这种误差，应予以剔除。
按被测参数的时间特性分：1）静态参数误差不随时间而变化或随时间而缓慢变化的被测参数称为静态参数，测定静态参数所产生的误差2）动态参数误差随时间而变化或时间的函数的被测参数称为动态参数，测定动态参数所产生的误差按误差间的关系分：1）独立误差彼此相互独立，互不相关，互不影响的误差2）非独立误差（或相关误差）一种误差的出现与其他的误差相关联，这种彼此相关的误差绝对误差：被测量测得值x 与其真值(或相对真值) x0之差△=x-x0特点：有量纲、能反映出误差的大小和方向。
相对误差：绝对误差与被测量真值的比值δ=△/x0特点：无量纲正确度系统误差大小的反应，表征测量结果稳定地接近真值的程度精密度随机误差大小的反应，表征测量结果的一致性或误差的分散性准确度系统误差和随机误差两者的综合反应，表征测量结果与真值之间的一致程度原理误差仪器设计中采用了近似的理论、近似的数学模型、近似的机构和近似的测量控制电路所引起的误差。
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准确程度和精密程度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、最小变形原则、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。
6.在设计中，采用包括补偿比较、平均读数环节等技术措施，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。
二、简答2、测控仪器由哪几部分组成，各部分的功能是什么？3、什么是阿贝原则？举例说明在仪器设计的过程中如何减少阿贝误差？4、试述同步比较测量原理的指导思想是什么？四、计算2、投影仪光路如图所示，光源发出的光线经聚光镜会聚，均匀照明不透明的被测物，经投影物镜放大成像，被测物体成像在屏上，如果由于投影仪机体加工有∆，试求：误差，使屏到象方焦点的距离x'安装有误差x'(1)用图解法求测量工件尺寸y的误差。
∆＝0.1mm时，测量误差差值为多少?(2)如果x'＝100mm，工件y＝20mm，x'3、用微分法求出接触式光学球径仪的测量环半径误差对球径仪测量球半径尺寸精度的影响：(1)测环为刀口式(a)；(2)测环为半径为a的钢球(b)。
设被测半球半径为R，测环半径r、弦高h，测环上钢球的半径a。
第三章1、阿贝误差产生的本质原因是什么？结合图3-3分析坐标测量机测量某一工件时，哪个坐标方向上的各个平面内能遵守阿贝原则。
答：1）标尺与被测量一条线；2）如无法做到则确保导轨没有角运动；3）或应跟踪测量，算出导轨偏移加以补偿。
2、结合书中图3-9分析为何当滑块绕o 点为圆心发生摆动时，测端处于A 的位置可以补偿阿贝误差，而处于A1或A2两个位置均不能补偿阿贝误差。
答：当Z 轴滑块的瞬间摆动点为O 时，只有当平直度测量的工作点设在A 位置时，由于导轨误差引入的测量误差∆=∆0， 0∆为辅助测量头感受到的导轨摆动带来的误差。
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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。
测控仪器设计复习资料
一、测控仪器设计概论1.测控仪器按照系统工程将产品生产的技术结构分：⑪能量流：是以能量和能量变换为主的技术系统；如锅炉、冷凝器、热交换器、发动机。
⑫材料流：是以材料和材料变换为主的技术系统；如机床、液压机械、农业机械、纺织机械。
⑬信息流：则包含信息获取、变换、控制、测量、监控、处理、显示等技术系统，如仪器仪表、计算机、通信装置、自动控制系统等。
2.用信息流可以控制能量流和材料流。
3.仪器仪表包括测量仪器、控制仪器、计算仪器、分析仪器、显示仪器、生物医疗仪器、地震仪器、天文仪器、航空航天海仪表、汽车仪表、电力仪表、石油化工仪表等。
4.测控仪器的水平是科学技术现代化的重要标志，没有现代化的测量仪器，国民经济是无法发展的。
5.计量测试角度可将仪器分：计量测试仪器、计算仪器、控制仪器及控制装置。
6.计量测试仪器的主要测量对象是各种物理量，分：⑪几何量计量仪器⑫热工量计量仪器⑬机械量计量仪器⑭时间频率计量仪器⑮电磁计量仪器⑯无线电参数测量仪器⑰光学与声学参数测量仪器⑱电离辐射计量仪器7.计算仪器：是以信息数据处理和运算为主的仪器。
8.控制仪器与控制装置：是针对控制对象按照生产要求设计制作的控制装置和自动调整与校正装置。
9.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。
10.按功能将仪器分：①基准部件②传感器与感受转换部件③放大部件④瞄准部件⑤信息处理与运算装置⑥显示部件⑦驱动控制部件⑧机械结构部件11.测控仪器的发展与科学技术发展密切相关？⑪工业⑫电仪⑬航空。
12.现代测控仪器技术或发展趋势包括：①高精度、高可靠性②高效率③高智能化④多维化、多功能化⑤研究新原理的新型仪器⑥介观（纳米）动态测量仪13.测控仪器设计方法的特点：⑪程序性⑫创造性⑬系统性⑭优化性⑮计算机辅助设计14.测控仪器的计算机辅助设计功能：①快速的数值计算能力②图像显示和绘图功能③储存和管理数据信息的功能④逻辑判断和推理功能15.计算机辅助设计：是指使用计算机系统，统一支持设计过程中各项设计活动，是一项跨学科的新技术。
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。
测控仪器设计复习要点
第一章对测控仪器设计的要求和设计程序一、设计要求：(1)精度要求，常采用1/3原则；阿贝原则、变形最小原则、测量链最短原则、精度匹配原则、误差平均作用原理、补偿原理、差动比较原理等。
(2)检测效率要求(3)可靠性要求，可靠性要求，就是要求设备在一定时间、一定条件下不出故障地发挥其功能的概率要高。
(4)经济性要求(5)使用条件要求，在设计仪器时应慎重考虑，以满足不同使用条件的要求。
(6)造型要求二、测控仪器的设计程序：(1)确定设计任务(2)设计任务分析，制定设计任务书(3)调查研究，详细占有资料(4)总体方案设计，在方案设计时首先要确定原理方案，必要时要对仪器所包含的机、光、电各部分进行数学建模，然后确定系统的主要参数，进行精度设计和总体结构设计，绘制总体装配图和进行外观造型设计。
(5)技术设计(6)制造样机(7)产品鉴定或验收(8)设计定型后进行小批量生产第二章仪器精度理论：1、误差的分类：A：按误差的数学特征：随机误差；系统误差；粗大误差B：按被测参数的时间特征：静态参数误差；动态参数误差C：按误差间的关系：独立误差；非独立误差2、仪器误差的来源与性质a. 原理误差（来源于设计过程）仪器设计中采用了近似的理论、近似的数学模型、近似的机构和近似的测量控制电路所引起的误差。
具体情况：（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）消除或者减小原理误差的方法：①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；②研究原理误差的规律，采取技术措施避免原理误差；③采用误差补偿措施。
b. 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。
c. 运行误差仪器在使用过程中所产生的误差。
测控仪器设计复习要点
、知识点1.按照系统工程的技术观点，可以将产品生产的技术结构分为能量流，材料流和信息流。
2.计算机辅助设计系统从功能角度它可以分为数据库、程序库和输入输出人机通信系统。
3.所谓可靠性，是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
按产品可靠性的形成，可靠性可分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性4.分辨力是显示装置能有效辨别的最小示值；鉴别力是使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化。
5.稳定性是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力；漂移是指仪器计量特性的慢变化。
6.示值范围又称为量程，测量范围是测量仪器允许范围内的被测量值。
7.标尺间隔示值对应标尺两相邻标记的两个值之差，分度值示值一个标尺间隔所代表的被测量值。
8.仪器误差产生的原因是多方面的，从数学特性上看原理误差多为系统误差，制造误差和运行误差多为随机误差。
9.传递位移的方式有推力传动和摩擦力传动。
10.对于推力传动其作用线是两构件接触区的公法线，对于摩擦力传动则是公切线。
11.若略去某项误差对总误差的影响小于不略去结果的1/10，则可视为微小误差。
根据微小误差定义，测量仪器和测量标准的误差只需小于测量总误差的1/3, 则对测量结果的影响是微不足道的。
12.检测与测量就是把被测量与标准量进行比较的过程。
测量的精度首先取决于标准量的精度。
13.标准量根据标准量体现的标准值的个数可以分为单值和多值两种。
根据计量值方法可分为绝对码和增量码。
14.标准量可分为实物标准量与自然标准量。
自然标准量是以光波波长为标准的。
15.在几何量中按被测参数，可分为长度标准量、角度标准量和复合参数标准量。
16.对仪器的支承件设计要求，具有足够刚度，力变形要小；稳定性好，内应力变形小；热变形要小；有良好抗振性。
17.按导轨面间摩擦性质，导轨可分为滑动摩擦导轨、滚动导轨、静压导轨和弹性摩擦导轨。
18.导轨的基本功能是传递精密直线运动，导向精度是其最重要的精度要求。
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第一章测控仪器设计概论1.测控仪器由哪几部分组成？各部分功能是什么？（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。
2.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。
灵敏度与分辨力：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。
分辨力——显示装置能有效分辨的最小示值。
仪器的准确度、示值误差、重复性：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——在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，仪器提供相近示值的能力。
回程误差：在相同条件下，被测量值不变，计量器具行程方向不同其示值之差的绝对值。
3.测控仪器的发展趋势：高精度、高可靠性高效率高智能化多维化、多功能化研究新原理的新型仪器介观（纳米）动态测量仪4. 测控仪器的设计程序：确定设计任务分析设计任务，制定设计任务书调查研究，熟悉现有资料总体方案设计技术设计制造样机样机鉴定或验收样机设计定型后进行小批量生产第二章仪器精度理论1.按误差的数学特征分类：随机误差、系统误差、粗大误差2．精度区分为：正确度：测量结果稳定地接近真值的程度精密度：结果的一致性或误差的分散性准确度：测量结果和真值之间的一致程度3.误差的来源：原理误差制造误差运行误差4、原理误差：由于在仪器设计中采用了近似的理论、近似的数学模型、近似的机构和近似的测量控制电路所造成。
（只与仪器的设计有关，与制造和使用无关）减少原理误差的途径：更精确的原理和计算公式研究误差的规律，采取措施避免原理误差采用补偿方法5制造误差由于制造工艺的不完善，各个环节在制造过程中总是会产生许多误差，影响仪器精度（仪器的制造误差不可避免）减少制造误差的途径：合理分配和确定公差正确应用设计原理：如平均原理、补偿原理、阿贝原理等合理选择结构参数合理的工艺性，基面统一等设置调整和补偿环节6．运行误差仪器在使用过程中所产生的误差称为运行误差（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，以及振动和干扰等）7．误差独立作用原理：一个源误差仅使仪器产生一个局部误差，局部误差是源误差的线性函数，与其他源误差无关；仪器总误差是局部误差的综合8.微分法：若能列出仪器全部或局部作用原理方程，且当源误差为各特性或结构参数误差时，可使用对作用原理方程求全微分的方法求得各源误差对仪器精度的影响。
优点：简单、快速不足：对于不能列入仪器作用方程的源误差，不能用微分法求解其对仪器精度产生的影响，例如仪器中经常遇到的测杆间隙、度盘的安装偏心等特点：简单、快速必须要求有作用方程9．几何法利用源误差与其局部误差之间的几何关系，分析计算源误差对仪器精度的影响具体步骤是：画出机构某一瞬时的作用原理图按比例放大地画出源误差与局部误差之间的关系依据其中的几何关系写出局部误差表达式将源误差代入，求出局部误差大小10、作用线和瞬时臂法：前两种方法是直接研究源误差与局部误差之间的关系 本方法研究源误差如何随着机构传递位移逐步传递到仪器示值上一般公式0dl r()d =φφdφ为转动件的瞬时微小角位移r0(φ)为瞬时臂，定义为转动件的瞬时回转中心至作用线l-l 的垂直距离dl 为平动件沿作用线上的瞬时微小直线位移11运动副的作用误差一对运动副上，存在多个源误差一对运动副上的一个源误差所引起的作用线上的附加位移称为作用误差一对运动副上所有源误差引起的作用线上的附加位移的总和称为该运动副的作用误差运动副的作用误差是在运动副的作用线方向上度量源误差对该运动副位移准确性的影响分三种情况讨论：源误差可以转换成瞬时臂误差源误差的方向与作用线一致源误差既不能折算成瞬时臂误差，其方向又不与作用线一致12.微小误差原理与所有误差的总误差影响相比是微不足道的某一误差，称为微小误差微小误差是可以忽略不计的，实际工作中一般要求为：若略去某项误差对总误差的影响小于不略去结果的1/10，则该项误差可视为微小误差根据微小误差原理，仪器的误差在测量总误差中所占的比重应该是微不足道的（1/3）。
这就是要求仪器精度高于总精度一个等级的原因仪器总精度指标小于或等于被测参数测量总不确定度的1/3在机械行业的参数检测中，确定测量仪器或设备精度通行的原则：仪器或设备总误差与被测参数的公差值之比保持在1/3-1/10范围内第三章测控仪器总体设计1．Abbe 原则：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（被测零件的尺寸线和仪器中作为读数用的基准线（刻线基准）应顺序排成一条直线）误差和倾斜角成一次方关系，习惯上称为一次误差。
误差和倾斜角成二次访关系，习惯上称为二次（微小）误差。
遵守阿贝原则可消除一次误差，而仅留有二次微小误差不适合Abbe原则的情况：外观尺寸过大多自由度测量仪器Abbe原则的扩展：标尺与被测量一条线若做不到，则应使导轨没有角运动应跟踪测量算出偏移加以补偿2变形最小原则：尽量避免在仪器工作过程中，因受力变化或因温度变化而引起的仪器结构变形或仪器状态和参数的变化如：仪器承重变化，引起仪器结构变形而产生测量误差温度变化引起仪器或传感器结构参数变化，导致光电信号的零点漂移及系统灵敏度变化3测量链最短原则测量链的作用是感受被测量和标准量的信号。
因此凡是和感受被测量和标准量有关的所有元件，如被测件、标准件、感受元件、定位元件等均属于测量链测量链中的元件误差对仪器精度的影响最大，并且一般都是1:1影响到测量结果测量链各环节的精度要求应最高，测量链环节的构件数目应最少，即测量链最短原则测量链最短，只能从原始设计上加以保证，而不能采用补偿的办法来实现放大指示链：是将感受的信号进行放大，以便于观察处理和显示放大指示链和辅助链两大环节，它们对仪器精度的影响程度要低于测量链3坐标基准统一原则：设计、加工、测量基面统一,经济地获得规定的精度，避免附加的误差对于部件：设计、装配、测量基面统一4、精度匹配原则根据各部分对仪器精度影响程度的不同来提出不同的精度要求和恰当的精度分配测量链精度最高，依次递减5经济原则工艺决定成本计元件按照精度最低原则进行加调节环节、用光机电算进行补偿等都是有效的降低精度的方法标准和批量是减少成本的最佳方案6平均读数原理在光学度盘式圆分度测量中，当采用在度盘圆周上均布n个读数头的结构，并取n个读数头读数值的平均值作为读数值时，则可以消除k=cn阶谐波以外的所有谐波对读数误差的影响平均读数原理小结：多读数头结构平均读数原理不能消除测量过程中轴系晃动对测量结果的影响平均读数原理已成为高精密圆分度测量装置中一条重要设计原理不足：采用多头读数系统，要求各个读数头的特性完全一致，这会使工艺装配调整的成本增加平均读数原理的实质是起到补偿（抵消）部分系统误差的作用7补偿原理仪器的精度不可能完全靠加工来保证，巧妙的补偿可以取得较好的效果补偿环节一般应选择仪器中结构上的薄弱环节、工艺上的薄弱环节、精度上的薄弱环节、以及仪器中对环境条件及外界干扰的敏感环节作为补偿环节，在选择具体的补偿环节时，应考虑到通过该环节最易于实现补偿，且补偿效果最灵敏补偿方法结构补偿：如爱彭斯坦光学补偿法数据处理补偿：如在高精度的圆度仪中，为了消除轴系径向误差对测量结果的影响，采用了误差分离技术，通过测量方法及数据处理，把轴系径向误差从测量结果中剔除出去补偿要求不同的补偿对象，有不同的补偿要求有些需要对整个行程范围或量程范围进行连续的逐点的补偿，如对于导轨直线度偏差的补偿一般要求为整个行程范围内做连续的补偿有些则仅要求在几个特征位置上进行，如仪器值的校正，一般可要求校正几个特征点，如首尾两点，或中间几个点，达到在选定的特征点保证仪器示值精确即可综合补偿补偿或校正仪器总体或某部分误差，在仪器设计中往往采用综合补偿的办法不论仪器产生的误差来自哪个或哪些环节，通过对某个环节的调整后，便起到了综合补偿的效果课后习题：微分法若能列出仪器全部或局部的作用方程，那么，当源误差为各特性或结构参数误差时，可以用对作用原理方程求全微分的方法来求各源误差对仪器精度的影响。
微分法的优点是具有简单、快速，但其局限性在于对于不能列入仪器作用方程的源误差，不能用微分法求其对仪器精度产生的影响，例如仪器中经常遇到的测杆间隙、度盘的安装偏心等，因为此类源误差通常产生于装配调整环节，与仪器作用方程无关。
几何法能画出机构某一瞬时作用原理图，按比例放大地画出源误差与局部误差之间的关系，依据其中的几何关系写出局部误差表达式。
几何法的优点是简单、直观，适合于求解机构中未能列入作用方程的源误差所引起的局部误差，但在应用于分析复杂机构运行误差时较为困难。
作用线与瞬时臂法基于机构传递位移的机理来研究源误差在机构传递位移的过程中如何传递到输出。
因此，作用线与瞬时臂法首先要研究的是机构传递位移的规律阿贝原则定义：为使量仪能给出正确的测量结果,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。
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共线误差微小到可以忽略不计图3-3所示的三坐标测量机，或其它有线值测量系统的仪器。
很难作到使各个坐标方向或一个坐标方向上的各个平面内均能遵守阿贝原则。
如图3-3所示的三坐标测量机，其测量点的轨迹是测头1的行程所构成的尺寸线，而仪器读数线分别在图示的X、Y与Z直线位置处，显然，在图示情况下测量时，X与Y坐标方向均不遵守阿贝原则。
其中图3-3 a)为XZ平面，测头1在该平面内的行程所构成的尺寸线与Z方向读数线共线，但与X方向读数线相距为L，在该平面内不符合阿贝原则。
其中图3-3 b)为YZ平面，测头1在该平面内的行程所构成的尺寸线与Z方向读数线共线，但与Y方向读数线相距为L，在该平面内不符合阿贝原则。
1、对测控仪器设计的要求有( )、( )、( )、( )、( )、( )。