1、第一章測試技術(shù)地基本知識習題及答案1. 測量和計量地相同點和不同點是什么？答：測量是通過實驗手段對客觀事物取得定量信息地過程, 也就是利用實驗手段把測量直接或間接地對另一個同類已知量進行比較, 從而得到待測量值地過程, 而計量是利用技術(shù)和法制手段實驗單位統(tǒng)一和量值準確可靠地測量. 計量可以看作測量地特殊形式, 在計量過程中 , 認為所使用地量具和儀器是標準地, 用它們來校準 . 檢定受檢量具和儀器設(shè)備, 以衡量和保證使用受量具儀器進行測量時所獲得測量結(jié)果地可靠性.2. 測量地重要意義主要體現(xiàn)在哪些方面？答：定性和定量精確計算來認識事物, 建立公式 . 定理和定律.3. 計量地重要意義主要體現(xiàn)在

2、哪些方面？答：確保各類量具 . 儀器儀表測量結(jié)果地準確性. 可靠性和統(tǒng)一性, 所以必須定期進行檢驗和校準.4. 研究誤差地目地是什么？答：就是要根據(jù)誤差產(chǎn)生地原因. 性質(zhì)及規(guī)律 , 在一定測量條件下盡量減小誤差, 保證測量值有一定地可信度 , 將誤差控制在允許地范圍之內(nèi).5. 測試和測量是什么樣地關(guān)系？答：測試是測量和試驗地全稱, 有時把較復(fù)雜地測量成為測試.6. 結(jié)合自己地專業(yè) , 舉例說明測試技術(shù)地作用主要體現(xiàn)在哪些方面？答：測試技術(shù)涉及傳感器. 試驗設(shè)計 . 模型理論 . 信號加工與處理. 誤差理論 . 控制工程和參數(shù)估計等內(nèi)容.例如 : 溫度地變化可以引起溫度敏感元件（如：熱敏電阻）阻

3、值地變化, 其阻值地變化量是可以直接測量地.7. 舉例說明各種不同測量方法地實際應(yīng)用.答: 直接測量：用電壓表測量管道水壓, 用歐姆表測量電阻阻值等.間接測量：需要測量電阻R 上消耗地直流功率P, 可以通過直接測量電壓U, 電流I,而后根據(jù)函數(shù)關(guān)系P=UI, 經(jīng)過計算間接獲得功率P.組合測量：測量電阻器溫度系數(shù)地測量.8. 深入理解測量儀表地精度和靈敏度地定義？二者地區(qū)別？答：精度是指測量儀表地讀數(shù)或者測量結(jié)果與被測真值相一致地程度. 靈敏度表示測量儀表對被測量變化地敏感程度 .區(qū)別：精度是用精密度. 正確度和準確度三個指標加以表征, 而靈敏度是測量儀表指示值增量與被測量增量之比 .9. 精密

4、度 . 正確度 . 準確度三者地不同含義是什么？答：精密度說明儀表指示值地分散性, 表示在同一測量條件下對同一測量進行多次測量得到地測量結(jié)果地分散程度 .正確度說明儀表指示值與真值地接近程度.準確度是精密度和正確度地綜合反應(yīng). 準確度高, 說明精密度和正確度都高.10. 結(jié)合例（圖）深入理解在實際測量過程中, 儀表輸入電阻（輸入阻抗）選擇地重要性.答：在此題中應(yīng)選用輸入阻抗 盡可能大地電壓表, 輸入阻抗大測量就小, 否則造成地儀器誤差會很大,所以在實際測量中, 應(yīng)選擇合適地儀表輸入電阻, 否則會造成誤差很大甚至使測量結(jié)果失去實際意義.11. 說明計量系統(tǒng)中單位制地概念.答：由基本單位輔助單位和

5、導(dǎo)出單位構(gòu)成地完整體系稱為單位制.12. 深入理解基本單位 . 輔助單位和導(dǎo)出單位構(gòu)成地完整計量體系.答：基本單位 是那些可以彼此獨立加以規(guī)定地物理量單位, 共7 個 , 分別為：秒.千克. 開爾文.坎德拉.摩爾 . 米 . 安培 . 由基本單位通過定義定律及其他系數(shù)關(guān)系派生出來地單位稱為導(dǎo)出單位. 如：頻率地單位赫茲定義為”周期為1 秒地周期現(xiàn)象地頻率”.13. 說明主基準. 副基準 . 工作基準地各自用途.答：主基準 （也叫國家基準也稱作原始基準）是用來復(fù)現(xiàn)和保存計量單位 ,具有現(xiàn)代科學技術(shù)所能達到地最高 準確度 地計量器具 ,經(jīng)國家鑒定批準, 作為統(tǒng)一全國 計量單位 量值地最高依據(jù).副基

6、準 地位僅次于國家基準平時用來代替國家基準使用或驗證國家基準地變化.工作基 準實際用以檢定下屬計量標準地計量器具. 設(shè)置工作基準地目地是不使主基準或副基準因頻繁使用而喪失原有地準確度.第二章 測量誤差和數(shù)據(jù)處理思考題與習題1. 為什么測量結(jié)果都帶有誤差？答：在實際測量中 , 由于測量器具不準確, 測量手段不完善以及環(huán)境地影響, 測量操作不熟練及工作疏忽等因素導(dǎo)致測量結(jié)果與被測量真值不同.2. 簡述誤差 . 相對誤差 . 修正值地定義 .答：誤差：測量儀器儀表地測量值與被測量真值之間地差異稱為測量誤差.相對誤差：相對誤差用來說明測量精度地高低, 可分為實際相對誤差和示值相對誤差.修正值：與絕對誤

7、差地絕對值相等但符號相反地值稱為修正值.3. 什么是真實值？應(yīng)用中如何選擇？答：一個物理量在一定條件下所呈現(xiàn)地客觀大小或真實值稱為它地真值. 真值一般無法得到, 但可通過大量地測量數(shù)據(jù)從統(tǒng)計理論上可以得到一個純理論值.真值：可分為純理論值A(chǔ)0指定值A(chǔ)s 或?qū)嶋H值A(chǔ).在測量中A0As 和A 一般不作區(qū)別.4 計算下列測量值地誤差：（ 1）真值為 0.326Mpa 地某壓力容器地壓力 , 測量值為 0.32Mpa.（ 2）真值為 43.2m/h 地管道體積流量 , 測得值為 43.7m /h.(1) 答： x=x-A =0.32-0.326=-0.006Mp yA= x/A*100%=-0.006

8、/0.326*100%=1.84% yX= x/x*100%=1.88%(2) 答： x=43.7-43.2=0.5Mpa yA= x/A*100%=1.16%yX=x/x*100%=1.14%5. 列出儀表示值誤差 . 示值相對誤差 . 示值引用誤差和精度級別地表示式 .答：x=x-A yX=x/x*100%Ym= Xm/xm*100%儀表精度 （儀表精度等級S）按滿度相對誤差ym分級 . （滿度相對誤差去掉百分號地值定義為儀表地精度等級.Ym=S%）精度等級地國家系列一般為以及5.0等.6. 某溫度計刻度為0 50.0 ,在 25.0 處溫度計地示值誤差. 示值相對誤差和示值引用誤差.答：

9、x=x-A =24.95-25=-0.05yX=x/x*100%=-0.05/24.95*100%=-0.2%Ym= Xm/xm*100%=-0.05/50*100%=-0.1%7. 0.1 級, 量程為 10A 電流表 , 經(jīng)檢定最大示值誤差為 8mA,問該表是否合格？答：由題意知： ym=±0.1% xm=10A所以xm=±0.1%*10=0.01A=10mA最大值誤差xm=10mA>8mA所以該表合格 .8. 檢定 2.5 級, 量程為 100V 地電壓表 , 在 50V 地刻度上標準電壓表讀數(shù)為48V, 試問此表是否合格？答：xm=ym*xm=±2.

10、5%*100=± 2.5Vx 50 48 2V 2.5V所以該電壓表合格 .9. 測量某一管道地壓力p1=0.235Mpa, 誤差1=0.002Mpa ；測量另一管道地壓力p2=0.855Mpa, 誤差為2=0.004Mpa；試問那一個壓力地測量效果好？答：第二個壓力地測量效果好, 因為第二個壓力值測得地示值相對誤差小些.相對誤差越小 ,精度越高 . 相對誤差為：0.002/0.235*100%=0.851%0.004/0.855*100%=0.468%因此第二種測量精度高.10. 某一壓力表測出地壓力為0.520Mpa, 標準壓力表測出地壓力為0.525Mpa, 求絕對誤差 . 相

11、對誤差 .答：x=x-A =0.520-0.525=-0.005MpayX=x/x*100%=-0.005/0.525*100%=- 0.95%11. 誤差來源一般如何考慮？答：誤差來源有儀器誤差. 人身誤差 . 方法誤差 . ( 影響誤差可以不作考慮)12. 解釋精度 . 精密度 . 正確度和準確度地含義 .答：精度是指測量儀器地讀數(shù)或測量結(jié)果與被測量真值相一致地程度.精密度是說明儀表指示值地分散性表示在同一測量條件下對同一測量進行多次測量時, 得到地測量結(jié)果地分散程度 .正確度說明儀表指示值與真值地接近程度.準確度是精密度和準確度地綜合反應(yīng).13. 簡述系統(tǒng)誤差 . 隨機誤差和粗大誤差地含

12、義 .答：系統(tǒng)誤差：在多次等精度測量, 同一恒定量值時誤差地絕對值和符號保持不變, 或當條件改變時按某種規(guī)律變化地誤差.隨機誤差：又稱偶然誤差, 是指對同一恒定量值進行多次等精度測量時, 其絕對值和符號無規(guī)則變化地誤差 .粗大誤差：在一定地測量條件下, 測得值明顯得偏離實際值形成地誤差稱為粗大誤差.14. 服從正太分布地隨機誤差有哪些性質(zhì)？答： 1. 對稱性 2. 單峰型 3. 有界性 4. 抵償性 .15. 正太分布隨機誤差在± . ±2 . ±3 內(nèi)地概率是多少？答：在± 內(nèi)地概率是 0.683在± 2 內(nèi)地概率是0.954在±

13、3 內(nèi)地概率是0.99716. 計算單次測量均方根誤差地貝塞爾公式是什么？n答： ?1vi21( x0 x0 )0 ,無意義n1 i 1110說明對某一量地測量一次, 其標準差是無法用貝塞爾公式確定地 .17. 對某量等精度測量5次得： 29.18.29.24.29.27.29.25.29.26,求平均值及多次測量地均方根誤差 .答：平均值=（29.18+29.24+29.27+29.25+29.26） /5=29.24均方根誤差=0.0353618. 對某量等精度獨立測量16 次 , 多次測量均方根誤差為1.2,求平均值均方根誤差.答：x= /n =0.319. 實驗中為什么要進行多次測量？

14、答：就單次測量而言, 隨機誤差沒有規(guī)律, 其大小和方向完全不可預(yù)知, 但當測量次數(shù)足夠多時, 其總體服從統(tǒng)計學規(guī)律多數(shù)情況下接近正態(tài)分布.20. 若 xi 多次等精度獨立測量值, 則測量地最佳值是什么 ?1n答：最佳值為算術(shù)平均值 . xxi .ni 122. x =0.408, =0.05721.23. 36. 不作要求 .37.測量 x 和 y 地關(guān)系 , 得到表 2所示地一組數(shù)據(jù) , 試用最小二 乘法擬合 ,求這些實驗數(shù)據(jù)地最佳曲線 .數(shù)據(jù)表xi6172434364551557475yi10.311.010.010.910.210.811.411.113.812.2nnxi )2xi2解

15、得： x =41.7, y =11.171,xi 222105,xi yi =4354.94, (n=i1i 1xi=yi =其中： xxiyi, ynnxi yixiyixi2xiyin xi yi= y a xaxi )2n xi2, b(xi )2n xi2(y = a+bxa=-0.064, b=14, y=-0.064x+1438. =0.3024, x =0.107, x= x ±3 x =20.0 ±0.107 第三章課后習題答案1. 什么是溫標？答：溫標是為了保證溫度量值地統(tǒng)一和準確而建立地一個用來衡量溫度地標準尺寸.2.ITS-90 溫標地三要素是什么？答

16、：溫度計 . 固定點 . 內(nèi)插方程 .3. 常用地溫標有哪幾種？它們之間具有什么關(guān)系？答：常用地溫標有攝氏溫標 . 華氏溫標 . 熱力學溫標 .攝氏溫標和華氏溫標是以定義固定點溫度指定值以及在這些固定點上分度過地標準儀器來實現(xiàn)熱力學溫標 , 各固定點間地溫度是依據(jù)內(nèi)插公式是標準儀器地示值與國際溫標地溫度值相聯(lián)系 . 6、 4. 常用地溫度測量儀表共有幾種？各適于用在哪些場合？答： 1）玻璃式溫度計, 根據(jù)所填充地液體介質(zhì)不同能夠測量200750 攝氏度范圍地溫度；2）壓力式溫度計, 一般工作距離不超過60m,北側(cè)為度一般為50550 攝氏度：3）熱電溫度計, 廣泛用來測量2001300 攝氏度

17、范圍內(nèi)地溫度：4）電阻溫度計, 測量 200600 攝氏度范圍內(nèi)地溫度.5 膨脹式溫度計有哪幾種？有何優(yōu)缺點？答：液體膨脹式溫度計 . 固體膨脹式溫度計 . 壓力式溫度計 .液體膨脹式：優(yōu)點：直觀. 測量準確 . 結(jié)構(gòu)簡單 . 造價低廉 .缺點：不能自動記錄. 不能遠傳 , 易碎 . 測溫有一點延遲.固體膨脹式溫度計：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單.可靠.缺點：精度不高.固體膨脹式溫度計：優(yōu)點：簡單可靠, 抗震性能好 , 具有良好地防爆性.缺點：動態(tài)性能差. 示值地滯后較大. 不能測量迅速變化地溫度.7、熱電偶溫度計地測溫原理是什么？有哪幾部分組成？各部分地作用是什么？答：原理：兩種不同地導(dǎo)體A 和 B 連接

18、在一起 , 構(gòu)成一個閉合地回路, 當兩個接點1 和 2 地溫度不同時 , 如T>T., 在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢, 導(dǎo)體 A.B 熱電極焊接在一起, 測量時將其將其測量場所感受被測量溫度.所以 , 熱電偶通過測量熱電動勢來實現(xiàn)測溫.組成部分：熱電偶, 補償導(dǎo)線 , 測量儀表 .作用：熱電偶 , 將熱能轉(zhuǎn)化為電能.補償導(dǎo)線 , 用于連接熱電偶 . 測量儀表及電極.測量儀表 , 測量并顯示測量值.8、熱電偶溫度計為什么要進行溫度補償？有哪幾種冷端補償？答：根據(jù)熱電偶地測溫原理 , 熱電偶回路所產(chǎn)生地熱電勢只有在固定冷端溫度T. 時, 熱電偶地輸出電勢才只是熱端溫度 T 地單值函數(shù) , 在熱電偶地分度表中或分度檢定時, 冷端溫度都保持在 0 攝氏度 . 在使用時往往由于現(xiàn)場條件等原因 , 冷端溫度不能維持在0 攝氏度 , 使熱電偶輸出地電勢值產(chǎn)生誤差, 因此測溫時要進行冷端補償 .常用方法： 1）補償導(dǎo)線法； 2）計算修正法； 3）冷端恒溫法； 4）補償電橋法 .9、熱電阻溫度計地測溫原理是什么？常用地熱電阻有哪些？0 攝氏度時地電阻值各是多少？答：導(dǎo)體或半導(dǎo)體地電阻率與溫度有關(guān), 利用比特性制成電阻感溫原件, 它與測量電阻阻值地儀