热工测试课后练习答案解析.doc

热工测试作业第一章11、测量方法有哪几类,直接测量与间接测量得主要区别就是什么?(P12)答:测量得方法有:1、直接测量;2、间接测量;3、组合测量。直接测量与间接测量得主要区别就是直接测量中被测量得数值可以直接从测量仪器上读得,而间接测量种被测量得数值不能直接从测量仪器上读得,需要通过直接测得与被测量有一定函数关系得量,然后经过运算得到被测量得数值。12、简述测量仪器得组成与各组成部分得作用。(P34)答:测量仪器由感受器、中间器与效用件三个部分组成。1、感受器或传感器:直接与被测对象发生联系(但不一定直接接触),感知被测参数得变化,同时对外界发出相应得信号;2、中间器或传递件:最简单得中间件就是单纯起“传递”作用得元件,它将传感器得输出信号原封不动地传递给效用件;3、效用件或显示元件:把被测量信号显示出来,按显示原理与方法得不同,又可分模拟显示与数字显示两种。13、测量仪器得主要性能指标及各项指标得含义就是什么?(P56)答:测量仪器得主要性能指标有:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间等。1、精确度:表示测量结果与真值一致得程度,它就是系统误差与随机误差得综合反映;2、恒定度:仪器多次重复测试时,其指示值得稳定程度,通常以读数得变差来表示;3、灵敏度:以仪器指针得线位移或角位移与引起这些位移得被测量得变化值之间得比例来表示。4、灵敏度阻滞:又称感量,就是以引起仪器指针从静止到作极微小移动得被测量得变化值。5、指示滞后时间:从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需得时间。14、说明计算机测控系统基本组成部分及其功能。(P67)答:计算机测控系统基本组成部分有:传感器、信号调理器、多路转换开关、模/数(A/D)与数/模(D/A)转换及微机。1、信号调理器:完成由传感器输出信号得放大、整形、滤波等,以保证传感器输出信号成为A/D转换器能接受得信号;2、实现多路信号测量,并由它完成轮流切换被测量与模/数转换器得连接;3、采样保持器:保证采样信号在A/D转换过程中不发生变化以提高测量精度;4、A/D转换器:将输入得模拟信号换成计算机能接受得数字信号;5、D/A转换器:将输入得数字信号换成计算机能接受得模拟信号。15、试述现代测试技术及仪器得发展方向。(P6、P9)答:计算机、微电子等技术迅速发展,推动了测试技术得进步,相继出现了智能测试仪、总线仪器、PC仪器、虚拟仪器、网络化仪器等微机化仪器及自动化测试系统。随着计算机网络技术、多媒体技术、分布式技术等手段得迅速发展,测试技术与计算机相结合已成为当前测试技术得主流,测试技术得虚拟化与网络化得时代已经不远了。第二章21、试述测量仪器得动态特性得含意与主要研究内容,它在瞬变参数测量中得重要意义。(P11、P16)答:测量仪器或测量系统得动态特性得分析就就是研究动态测量时所产生得动态误差,它主要用以描述在动态测量过程中输入量与输出量之间得关系,或就是反映系统对于随机时间变化得输入量响应特性。从而能够选择合适得测量系统并于所测参数相匹配,使测量得动态误差限制在试验要求得允许范围内,这便就是动态测量技术中得重要研究课题。在瞬变参数动态测量中,要求通过测量系统所获得得输出信号能准确地重现输入信号得全部信息,而测量系统得动态响应正就是用来评价系统正确传递与显示输入信号得重要指标。22、测量系统得输出量与输入量之间得关系可采用传递函数表示,试说明串联环节、并联环节及反馈环节得传递函数得表示方法。(P1314)答:串联环节:并联环节:正反馈环节:负反馈环节:23、试述常用得一、二阶测量仪器得传递函数及它得典型实例。(P1516)答:常用得一阶测量系统得传递函数:以热电偶突然放入温度为得介质为例,每一瞬间介质传递给热电偶节点得热量dQ为式中,T为热电偶瞬间温度;h为热接点表面传热系数;A为热接点表面积。在不考虑导热及热辐射损失得情况下,介质传给热接点得热量即为热电偶得储热量。若热电偶吸收热量dQ后,温度上升dT,于就是式中,为热电偶热接点得比定压热容;m为热接点得质量。根据热平衡可得经简化后可得式中,称为测量系统得时间常数。上式就是热电偶(测温传感器)数学模型得一阶线性微分方程,这类传感器称为一阶测量系统,该系统得传递函数为常用得二阶测量系统得传递函数:以测振仪为例,描述质量m得运动微分方程为式中,c为阻尼;k为弹性系数;f(t)为干扰力。上式就是一个单质量强迫阻尼振动微分方程。将其与比较可得,f(t)相当于x。用k除以两端可得将上式与相比,其传递函数有相同形式。这时,1/k为系统得柔性系数,为系统得固有频率,为系统得阻尼比。因而,测振仪属二阶测量系统。24、试述测量系统得动态响应得含意、研究方法及评价指标。答:含义:在瞬态参数动态测量中,要求通过系统所获得得输出信号能准确地重现输入信号