检测技术第三版课后答案(施文康余晓芳著)机械工业出版社
检测技术 施文康 第三版 考试用课后作业(西安理工大学 光信07级)
检测技术施文康第三版考试用课后作业（西安理工大学光信07级）2-4 某动压力测量时，所采用的压电式压力传感器的灵敏度为90nc/Mpa，将它与增益为0.005V/(nc)的电荷放大器相连，然后将其输出送入到一台笔式记录仪，记录仪的灵敏度为20mm/V，试计算系统的总灵敏度。
又当压力变化3.5Mpa时，记录笔在记录纸上的偏移量多少？解：系统的总灵敏度为：90*0.005*20=9mm/Mpa，偏移量为：9*3.5=31.5mm2-5 用某一阶装置测量频率为100Hz的正弦信号，要求幅值误差限制在5%以内，问其时间常数应取多少？如果用具有该时间常数的同一装置测量频率为50Hz的正弦信号，试问此时的幅值误差和相角差分别为多少？解：|A(ω)-1|=|1/sqrt(1+(гω)^2)-1|≤0.05,得г≤5.23*10^-4，用该装置测量频率为50Hz的正弦信号时，|A(ω)-1|=|1/sqrt(1+(гω)^2)-1|=0.013，即幅值误差为1.3%，相角差为：Ф(ω)=-arctan(гω)=-9.3°2-6 设用一个时间常数为г=0.1s的一阶装置测量输入为x(t)=sin4t+0.2sin40t的信号，试求其输出y(t)的表达式。
设静态灵敏度K=l。
解：由г*dy(t)/dt+y(t)=Kx(t)，得：y(t)=Cexp(-10t)+ 10*∫(sin(4*t)+0.2*sin(40*t))dt.2-8 两环节的传递函数分别为1.5/(3.5s+5)和4lωn^2/(s^2+1.4ωn*s+ωn^2)，试求串联后所组成装置的灵敏度。
(提示：先将传递函数化成标准形式。
) 解：环节一的灵敏度为：1.5/5=0.3，环节二的灵敏度为：41，故串联后的灵敏度为0.3*41=12.35-7 将4个直径相同的钢球，按图4-49所示方式置于被测环规孔内，用仪器测出H值，间接求出环规的孔径D。
若已知：钢球直径Фd=19.05mm，H=34.395mm，它们的测量不确定度Ud=±0.5µm,UH=±1µm，求D。
(完整版)测试技术课后答案全集—第三版
《绪论》0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
答：我国的法定计量单位是以国际单位制(SI)为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1．基本单位根据国际单位制(SI)，七个基本量的单位分别是：长度——米(Metre)、质量——千克(Kilogram)、时间——秒(Second)、温度——开尔文(Kelvn)、电流——安培(Ampere)、发光强度——坎德拉(Candela)、物质的量——摩尔(Mol>。
它们的单位代号分别为：米(m))、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)。
国际单位制(SI)的基本单位的定义为：米(m)是光在真空中，在1／299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg)是质量单位，等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中，两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7N，则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K)是热力学温度单位，等于水的三相点热力学温度的1／273．16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0．012kg碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时，基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一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1／683W／sr。
2．辅助单位在国际单位制中，平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位，而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用，又可以作为导出单位使用。
它们的定义如下：弧度(rad)是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时，它们所夹的平面角的大小。
测试技术课后答案全集—第三版
绪论》0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。
答：我国的法定计量单位是以国际单位制(SI) 为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1．基本单位根据国际单位制(SI) ，七个基本量的单位分别是：长度——米(Metre) 、质量——千克(Kilogram) 、时间——秒(Second) 、温度——开尔文(Kelvn) 、电流——安培(Ampere) 、发光强度——坎德拉(Candela) 、物质的量——摩尔(Mol> 。
它们的单位代号分别为：米(m))、千克(kg)、秒(s)、开(K)、安(A)、坎(cd)、摩(mol)。
国际单位制(SI) 的基本单位的定义为：米(m)是光在真空中，在1 /299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克(kg) 是质量单位，等于国际千克原器的质量。
秒(s)是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培(A)是电流单位。
在真空中，两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2X 10-7N,则每根导线中的电流为1A。
开尔文(K) 是热力学温度单位，等于水的三相点热力学温度的1／273．16。
摩尔(mol)是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0. 012kg碳-12的原子数目相等。
使用摩尔时，基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。
坎德拉(cd)是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540X 1012H Z的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1／683W／sr 。
2．辅助单位在国际单位制中，平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位，而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用，又可以作为导出单位使用。
它们的定义如下：弧度(rad) 是一个圆内两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等时，它们所夹的平面角的大小。
检测技术施文康习题答案
2-5 由 用 该 装 置 测 量 频 率 为 50Hz 的 正 弦 信 号 时 ，
，得
， 即 幅 值 误 差 为 1.3% 相角差为：
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2-7 由 输入信号的频率范围是： 2-8 环 节 一 的 灵 敏 度 为 ： 1.5/5=0.3 环 节 二 的 灵 敏 度 为 ： 41 故 串 联 后 的 灵 敏 度 为 ： 0.3× 41=12.3
2-9 由
测 量 频 率 为 400Hz 变 化 的 力 参 量 时 : 若 装 置 的 阻 尼 比 为 0.7， 则 :
2-10 由
，得：
又：由
，得：
频率响应函数为：
第三章
3-1 a) 确 定 性 周 期 信 号 b) 确 定 性 非 周 期 信 号 c) 确 定 性 离 散 信 号 d) 随 机 信 号 e) 确 定 性 非 周 期 信 号 f) 确 定 性 非 周 期 信 号
当 Db=20mm 时 ， Δ Dy=Δ Dz=0.003mm 当 Db=25mm 时 ， Δ Dy=Δ Dz=0.001mm 当 Db=28mm 时 ， Δ Dy=Δ Dz=0.0004mm
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定 位 误 差 都 小 于 0.006mm 故这三种标准环规都能满足精度要求 4-10 该工件直线度误差测量数据为： 分段数 各段读数 各段高度差 各采样点坐标值 用最小包容区域法时： g=0、 k=3、 l=8 1 0 0 0 2 -6 -1.5 -1.5 3 -2 -0.5 -2 4 8 2 0 5 12 3 3 6 6 1.5 4.5 7 10 2.5 7 8 4 1 8 9 -6 -1.5 6.5 10 0 0 6.5
传感器与检测技术第三版-思考题参考答案
任务一 电阻式传感器思考题参考答案1.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同?答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。
2.直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别?答：它们的区别主要是直流电桥用直流电源，只适用于直流元件，交流电桥用交流电源，适用于所有电路元件。
3.采用阻值为120Ω灵敏度系数K =2.0的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V ，并假定负载电阻无穷大。
当应变片上的应变分别为1和1 000时，试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。
解：单臂时40U K U ε=，所以应变为1时660102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ，应变为1000时应为330102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ；双臂时20U K U ε=，所以应变为1时66010*******--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ，应变为1000时应为330104210242--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ；全桥时U K U ε=0，所以应变为1时60108-⨯=U /V ，应变为1000时应为30108-⨯=U /V 。
从上面的计算可知：单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂的四倍。
5.如图所示为一直流电桥，供电电源电动势E =3V ，R 3=R 4=100Ω，R 1和R 2为同型号的电阻应变片，其电阻均为50Ω，灵敏度系数K =2.0。
两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。
设等强度梁在受力后产生的应变为5 000，试求此时电桥输出端电压U 0。
R 2题5图解：此电桥为输出对称电桥，故15210532230=⨯⨯⨯==-U K U ε/mV 任务2 电容式传感器思考题参考答案1.试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容的灵敏度?为了提高传感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题? 答：如图所示是一直线位移型电容式传感器的示意图。
综合的答案机械工程测试技术基础(第三版)课后答案1到6章熊诗波黄长艺主编章-33页精选文档
机械工程测试技术基础习题解答6-1互感型（差动变压器式）传感器图解分析互感型传感器的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化。
由于常采用两个次级线圈组成差动式，故又称差动变压器式传感器。
6-2电容式位移传感器测量 原理的基础在于理想平板电容的构成, 两个平板电极由传感器和相对应的被测体组成, 当恒定的交流电加在传感器电容上时, 传感器产生的交流电压与 电容电极之间的距离成正比,交流电压经检波器,与 一个可设置的补偿电压叠加,经放大,作为模拟信号 输出。
6-3．图示为某电位计式位移传感器的检测电路。
E=10V ，R 0=10K Ω，AB 为线性电位计，总长度为150mm ，总电阻为30K Ω，C 点为电刷位置。
（1）计算输出电压U 0=0V 时的位移x ；（2）当位移x 的变化范围为10～140mm 时，计算输出电压U 0的变化范围。
U 0=0V 时：32Ex l E AB=⨯ x=100mm6-37-2二.惯性传感器作用原理1.角速率陀螺的作用原理(1)．科里奥利(Coriolis)原理：也称科氏效应（科氏力正比于输入角速率）。
(2)．萨格纳（Sagnac）原理：也称萨氏效应（相位差正比于输入角速率）。
该现以MEMS硅（硅微）角速率陀螺为例，介绍角速率陀螺的科里奥利(Coriolis)工作原理：MEMS硅角速率陀螺依据谐振器陀螺原理工作。
陀螺内有两个多晶硅敏感结构，每一个含有一个高频振动的框架，该框架被静电式地驱动而谐振，形成了必要的速率元件，使在正交于谐振运动的方向有角速率时就会产生科里奥利力（由科氏加速度产生），这个科里奥利力与输入角速率成比例。
框架的两个外端就是可动的指状机械手，并被安置在固定的指状机械手之间组成一个电容式敏感结构，以敏感有输入角速率时按科里奥利原理运动产生的电信号，该电信号被输送到放大解调滤波等信号处理电路，从而输出正比于角速率的直流电压信号。
传感器与检测技术简明教程习题及参考答案
《传感器与检测技术(第4版)》机械工业出版社)习题参考答案(完全版)第1章概述学习拓展：以智能手机为例，其所包含的传感器有：加速度传感器、重力传感器、光线传感器、距离传感器、磁（场）传感器、陀螺仪、GPS位置传感器、指纹传感器、霍尔传感器、气压传感器、心率传感器、血氧传感器、温度传感器、摄像头等。
1.1 什么是传感器？答：传感器是能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2 传感器的共性是什么？答：传感器的共性就是利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
1.3 传感器一般由哪几部分组成？答：传感器的基本组成分为敏感元件和转换元件。
此外，一般还包括信号调理电路、辅助电源等。
1.4 传感器是如何进行分类的？答：①按输入量分，包括位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等；②按输出量分，有模拟式传感器和数字式传感器；③按工作原理分，有应变式、电容式、电感式、压电式、热电式传感器等；④按基本效应分，可分为物理型、化学型和生物型三种传感器；⑤按构成分，分为物性型和结构型；⑥按能量变换关系分，可分为能量变换型和能量控制型传感器。
⑦按技术特征分，分为普通传感器和新型传感器；○8按传感器的尺寸大小可分为宏传感器和微传感器；○9按传感器的存在形式可分为硬传感器和软传感器。
1.5 传感器技术的发展趋势有哪些？答：总体上说，传感器技术的发展趋势可以概括为九个方面：一是提高与改善传感器的技术性能；二是开展基础理论研究，寻找新原理、开发新材料、采用新工艺或探索新功能等；最新的发展还包括传感器的无线化、微型化、集成化、网络化、智能化、安全化和虚拟化。
这些发展不是独立的，往往相辅相成、彼此关联、相互融合，从而推动传感器由分离器件向数字化、网络化、系统集成与功能复合和应用创新方向发展。
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机械工程测试技术基础(第三版)试卷集.二、问答题（共30分）１、 什么是测试？说明测试系统的构成及各组成部分的作用。
（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、 选用传感器的原则是什么？（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) 。
（15分）２、 二阶系统的阻尼比ξ=0.2，求ω=ωn 时的幅值误差和相位误差，如果使幅值误差不大于10％，应取多大阻尼比？。
（10分） ３、 一电容传感器，其圆形极板r = 4mm ，工作初始间隙δ0 =0.3mm ，（1）工作时如果传感器的工作间隙变化Δδ=±2μm ，求电容的变化量。
（2）如果测量电路灵敏度S 1=100mv/pF ，读数仪表灵敏度S 2=5格/mv ，在Δδ=±2μm 时，读数仪表的指示值变化多少格？（ε0 = 8.85×10-12 F/m ） (8分)４、 已知RC 低通滤波器的R=1K Ω，C=1MF ，当输入信号μx = 100sin1000t 时，求输出信号μy 。
（7分）５、（1）在下图中写出动态应变仪所包含的各个电路环节。
（2）如被测量x(t) = sin ωt ，载波y(t)=sin6ωt ，画出各环节信号的波形图。
(15分一、 问答题1、 答：测试是测量和试验的综合，是一种研究型的探索型的、论证型的测量过程，也是获取信息的过程。
（1） 测量对象（2） 传感器：在测试系统和被测试对象之间建立了一定的连接关系，它直接感受被测量并将其转换成电信号。
是测试系统中的关键部件。
（3） 中间转换电路（信号调理电路）：作用是将传感器的输出信号 进行传输、放大和转换，使其适合显示、纪录、数据处理。
（4） 信号处理单衣：它是以计算机为核心对中间转换电路的输出信号作进一步地处理（如：计算、频谱分析、数据储存等）（5） 显示、记录部分：作用是输出测试结果。
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精品文档《绪论》0-1叙述我国法定计量单位的基本内容。
答：我国的法定计量单位是以国际单位制(SI) 为基础并选用少数其他单位制的计量单位来组成的。
1．基本单位根据国际单位制(SI) ，七个基本量的单位分别是：长度——米(Metre) 、质量——千克(Kilogram)、时间——秒 (Second) 、温度——开尔文(Kelvn)、电流——安培(Ampere) 、发光强度——坎德拉(Candela) 、物质的量——摩尔(Mol> 。
它们的单位代号分别为：米(m)) 、千克 (kg) 、秒 (s) 、开 (K) 、安 (A) 、坎 (cd) 、摩 (mol) 。
国际单位制 (SI) 的基本单位的定义为：米(m) 是光在真空中，在 1／ 299792458s的时间间隔内所经路程的长度。
千克 (kg) 是质量单位，等于国际千克原器的质量。
秒 (s) 是铯 -133 原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射9192631770个周期的持续时间。
安培 (A) 是电流单位。
在真空中，两根相距1m的无限长、截面积可以忽略的平行圆直导线内通过等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2× 10-7 N，则每根导线中的电流为 1A。
开尔文 (K) 是热力学温度单位，等于水的三相点热力学温度的1／ 273． 16。
摩尔 (mol) 是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0． 012kg碳 -12 的原子数目相等。
使用摩尔时，基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。
坎德拉 (cd) 是一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／ 683W／ sr 。
2．辅助单位在国际单位制中，平面角的单位——弧度和立体角的单位——球面度未归入基本单位或导出单位，而称之为辅助单位。
辅助单位既可以作为基本单位使用，又可以作为导出单位使用。
机械工程测试技术_课后习题及答案01
机械工程测试技术基础习题解答教材：机械工程测试技术基础，熊诗波 黄长艺主编，机械工业出版社，2006年9月第3版第二次印刷。
绪 论0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。
解答：教材P4~5，二、法定计量单位。
0-2 如何保证量值的准确和一致 解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。
3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。
0-3 何谓测量误差通常测量误差是如何分类表示的 解答：（教材P8~10，八、测量误差）0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。
①±μV ②±g ③±g/cm 2 解答： ①-667.810/1.01825447.6601682/10±⨯≈±②60.00003/25.04894 1.197655/10±≈±③0.026/5.482 4.743±≈‰ 0-5 何谓测量不确定度国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么 解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。
(2)要点：见教材P11。
0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用用量程为150V 的级电压表和量程为30V 的级电压表分别测量25V 电压，请问哪一个测量准确度高 解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为级的电表，其引用误差为%），而 引用误差=绝对误差/引用值其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。
检测技术课后题答案
1 为什么说仪器仪表是信息的源头技术。
答：当今世界正在从工业化时代进入信息化时代。
信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。
测量技术是关键和基础。
仪器的功能在于用物理、化学或生物的方法，获取被检测对象运动或变化的信息。
仪器是一种信息的工具，起着不可或缺的信息源的作用，是信息时代的信息获取-处理-传输的链条中的源头技术。
如果没有仪器，就不能获取生产、科学、环境、社会等领域中全方位的信息，进入信息时代将是不可能的。
从上所述可以看出仪器技术是信息的源头技术，仪器工业是信息工业的重要组成部分。
2 非电量电测法有哪些优越性。
答1便于采用电子技术，用放大和衰减的办法灵活地改变测量仪器的灵敏度，大大扩展仪器的测量幅值范围 2）电子测量仪器具有极小的惯性，既能测量缓慢变化的量，也可测量快速变化的量，因此采用电测技术将具有很宽的测量频率范围3）把非电量变成电信号后，便于远距离传送和控制，可实现远距离的自动测量4）把非电量转换为数字电信号，不仅能实现测量结果的数字显示，而且更重要的是能与计算机技术相结合，便于用计算机对测量数据进行处理，实现测量的微机化和智能3 各类仪器仪表有哪些共性。
答：从“硬件”方面来看，把常见的各类仪器仪表“化整为零”地解剖开来，它们内部组成模块大多是相同的。
从“软件”方面来看，把各个模块“化零为整”地组装起来，它们的整机原理、总体设计思想、主要的软件算法也是大体相近的。
即常见的各类仪器仪表尽管用途、名称型号、性能各不相同，但它们有很多的共性，而且共性和个性相比，共性是主要的，它们共同的理论基础和技术基础实质就是“检测技术”。
常见的各类仪器仪表只不过是作为其“共同基础”的“检测技术”与各个具体应用领域的“特殊要求”相结合的产物。
4 什么叫传感器？什么叫敏感器？二者有何异同？传感器定义为能把非电量转换成电量的器件或装置。
能把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置我们称之为敏感器。
异同：敏感器与传感器虽然都是对被测非电量进行转换，但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量，而不是象传感器那样把非电量转换成电量。