现代测试技术 作业题解

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第二章习题

1.现校准为量程100mV ,表盘刻度为100等份毫伏表,见表。 题1:测量数据 被校表示值

U X (mV ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

标准表示值

U 0(mV ) 9.9 20.0 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 79.9 89.7 99.9

绝对误差

?U (mV )

-0.1 0.0 0.4 -0.2 0.2 0.4 0.3 -0.1 -0.3 -0.1

试求:①.计算各校准点的绝对误差,并填入表中; ②.确定被校表的准确度等级; 解: 最大引用误差为:

100%0.4%m

nm m

A A γ?=?=

%a nm ≤γ

所以应该取a=0.5

2.某四位半数字电压表,量程为2V ,工作误差为?= ± (0.025%?U X +2个字) 用该表测量时,读数分别为0.0345V 和1.8567V ,试求两种情况下的测量误 差。从计算结果中可得到什么启示?

解:四位半仪表在2V 量程下的显示范围是 0~1.9999V ,分辨率为0.0001V 。

当测量值为0.0345V 时绝对误差和相对误差分别为:

()411

11

0.025%0.03450.00012 2.110100%0.6%X V

A γ-?=±?+?=±??=

?=±

当测量值为1.8567V 时绝对误差和相对误差分别为:

()422

22

0.025% 1.85670.00012710100%0.04%X V

A γ-?=±?+?=±??=

?=±

可以看出,测量结果的测量误差不仅和仪表的准确度有关,而且和量程的选择有关。测量值与量程越近,测量误差越小。

3.对某直流电压源的输出电压U 进行10次 ,读数如表所示。 题3:测量数据

次数 1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 U/V 5.003 5.011 5.006 4.998 5.015 4.996 5.009 4.999 5.010 5.007

① 求输出电压x U 的算术平均值U 及其标准差()U s .。

② 在正态分布、置信概率为99%的情况下,输出电压的真值应在什么范围内。 解: ① 测量数据的平均值为:

101 5.00510

n n U U V -

=?? ???==∑

测量数据的标准差为

()102

1

1?()0.006101n

n U U U V σ-==-=-∑ 测量数据平均值的标准差为:

?()/100.002U s U V σ-??== ???

② 当为正态分布,P=99%,取置信因子K=2.58,则置信区间为

??[(),()][5.000,5.011]U K U U K U V V σ

σ----

-+=

4. 用直流电桥对某电阻进行重复测量,测量读数见表。

题4:测量数据

次数 1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 R/Ω 156.6 156.8 157.1 156.5 156.8 156.9 156.5 157.0 156.8 156.9

已知直流电桥的允许误差x R ?±=?%2.0,试求: ①.被测电阻的平均值x R 。

②.被测电阻的A 类不确定度()R u A 和B 类不确定度()R u B 。 ③ 被测电阻的合成不确定度()R u c 。

④ 在3=k 时,被测电阻的扩展不确定度U 和测量结果的完整表达式。 解:① 被测电阻的平均值:

101156.810

n n x R R -

=??

???==Ω∑

② 被测电阻的标准差:

102

1

1?()0.20101x R n

n R R σ-==-=Ω-∑

A 类不确定度为

??()()()/100.06A x x u R R R σ

σ--

===Ω

B 类不确定度为

()0.2%0.183

3

x

B R u R -

??=

=

③ 合成不确定度

x R 的 A 类不确定度和B 类不确定度属于独立误差分量,误差传递系数为1,所以x R 的合成不确定度为:

2

2

()()()0.19C A B u R u R u R -

-

-

=+=Ω

④ 当k=3时,x R 的扩展不确定度

Ω==-

57.0)(*R u k U c

最后的测量结果

Ω±=±=-

)57.08.156(U R R

5. 铜电阻的电阻值R 与温度t 之间关系为(1)t o R R t α=+,在不同温度下,测得铜电阻的电阻值如下表所示。

题5:测量数据

/o i t C 19.1 25.0 30.1 36.0 40.0 45.1 50.0 /ti r Ω 76.3 77.8 79.75 80.80 82.35 83.90 85.10

① 试估计0o C 时的铜电阻的电阻值0R 和铜电阻的电阻温度系数α,并估计出

0R 和α的标准差。

② 实际测量中,可根据测得的电阻由(1)t o R R t α=+的反函数求出被测温度。已知电阻t R =81.0Ω,t R 的测量误差为0.2%,求被测温度x T 。

③ 计算②被测温度x T 的合成标准不确定度()x c T u 和置信因子为2.5时的扩展不确定度U 。 解:

① 将上表数据两两一组,分成6组,每一组使用最小二乘法可以得到一个R 0

和α

(2,1t t r r ) (3,2t t r r ) (4,3t t r r ) (5,4t t r r ) (6,5t t r r ) (7,6t t r r ) R 0 71.44 68.24 74.39 66.85 70.19 72.85 α 0.0035

0.0056

0.0024

.00058

0.0043

0.0034

66.700=R 0042.0=-

α

14.130

)

(6

2

00

^

=-=∑-

R R

R σ 00054.030

)

(6

2

^

=-=

∑-

αασα

② 由题给关系可得

)1(

1

-=

R R t t

α

当Rt=81.0时, t=35.5C ?

③ 类不确定度有和A R α0,类不确定度有B R t

39.3t t =??=t R R C

88.3t

00=??=R C R

6.8295t =??=α

αC

094.03

%

2.0*81)(==t B R u

合成不确定度

=++=-2322)10*54.0*6.8295()14.1*89.3()094.0*39.3(C u 5.93

现代测试技术习题二

1、一个测压记录系统框图如下:

已知:S 1=10-4mv ·[P a ]-1, S 2=10, 分度值K=50mv ·cm -1,记录仪最大记录幅度L m =5cm , 最小可分辨幅度ΔL=0.5mm, 求系统可测量最大压力与分辨率。

解:传感系统的灵敏度4410*51

501*10*10*10*--==????=??=U P P U P L S cm/Pa

最大可测量压力:54

10*5.210*2.05

==-S L m pa 分辨率: L

s ?=34

0.05 2.5*100.2*10

-=pa 2、某测量环节的微分方程为:

()mnp d r r

q dt s s

φ+= 试问:

4.是几阶测量系统? 一阶系统

5.时间常数τ=? q

m np

6.写出传递函数; 1

1

)(+=s s H τ

7.写出频率(响应)特性; 11

)(+=ωτωj j H

8.若可使参量P 缩小10倍,即10

'p

p = ,q 增大10倍,即q ’=10q ,那么该

系统的时间常数τ’将有何变化?系统的工作频带将有何变化?

解:ττ100

11010'==q p m n

转折频率:τωτ

1=,所以工作频带扩展100倍 3、 已知某测量环节的传函数W 1(S)、W 2(S)。

()110411+-=

s s W ()1

1052.0210101

2+-?+-=s s s W

(1)试求相应的K 、ωτ、f τ、τ 或K 、ω0、ζ值。

解:W1:K=1, s 410-=τ,410=τω ,Hz f 6.15912==π

ω

ττ

W2:K=1, 5010=ω,1.0=ζ

压力传感放大器 X-Y 记录ΔP S 1 S 2 K ΔL

(2)由W 1(S)、W 2(S)组成一测量系统。试问:当工作信号频率KH z f H 9.15=时将有多大的幅值动态误差?γ

解:这个测量系统是由一个一阶系统和一个二阶系统组成的,

s rad f H /1002==πω

1)

(11

*)2(])(1[120

202

0-++-=ωωωωζωωγ=-50.2%

4、某测量环节的输入信号为一方波,其频率f=6HZ ,在示波器上观察到方波幅

值有40格,再用示波器观察该测量环节的输出波形(阶跃响应)y(t)及其数值如下:

时间t

1t ’ 2t ’ 3t ’ 4t ’ 5t ’ 6t ’ 7t ’ 8t ’

响应y(t)格

19.0 27.5 32.5 35.0 37.0 38.5 39.0 39.

5 试判断该测量环节是否为一阶系统? 它的时间常数τ=? 转折频率?=f τ 该系

统之(通)频带是多少? 若输入被测信号的频率为f τ时, 输出信号的幅值频率误差 γ=? 若被测信号的频率为10f τ, 输出信号幅值将有多大变化? 写出频率特性表达式及微分方程式。

40格

T/2

y(t)

0'3t'5t'

7t'

9t'11t'

解:一阶系统响应 : )1()(τt

e A t y -

-=

40)(=∞=y A

令τt Z -= 可得 ])

(1ln[A

t y Z -

= 列出Z-t 关系如下 t 1t ’ 2t ’ 3t ’ 4t ’ 5t ’ 6t ’ 7t ’ 8t ’ Z -0.644 -1.163 -1.674 -2.079 -2.590 -3.283 -3.689 -4.382

绘制Z-t 图

可以近似看做是一条直线,所以该系统是一阶系统。

由题图可知:11s T t 1212'== s t 132

1

'=

s Z t

015.0=??=τ s rad /7.661

==τωτ

Hz f 6.102==π

ωτ

τ 293.01)(

112

-=-+=

τ

ωωγ

当被测信号的频率为10f τ 90.01)(

112

-=-+=

τ

ωωγ

该系统频率特性表达式H (ωj )=

ω

j 015.011

+

5、已知一热电偶的时间常数10=τs, 如果用它来测量一台炉子的温度,炉内温

度在 540℃和500℃之间按近似正弦曲线波动,周期为80s ,静态灵敏度k=1,

试求该热电偶输出的最大值和最小值,以及输入与输出信号之间的相位差和滞后时间。

解:题给条件可知: s rad /40

802ππω==

炉内温度函数 520)40

sin(20+=t T π

热电偶的频率特性:ω

ωj j H 1011

)(+=

786.0)(=ωj H ?-=15.38))((ω?j H

热电偶测得的温度为:

()52020sin(38.15)*0.78652015.7sin(38.15)y t t t ωω=+-=+-

max 52015.7535.7y =+= min 52015.7504.3y =-=

时间滞后:38.15*808.5360t s ?

?==

第4章作业题解

1.某热电阻的特性为2100(10.38510) t R t -=+?Ω,测量系统见下图,电流源输出5 mA ,标准电阻100 Ω,A/D 转换器的输入电压0 ~ 2 V ,测温上限200?C ,试计算:

①.要求分辨率为0.2?C 时,A/D 转换器的位数; ②.放大器的放大倍数;

③.如果改用单恒流源会带来什么问题?

解:(1)若需分辨力为0.2℃, 则200

10000.2x == 所以n 取10位就可以满足 210

=1024>1000

(2)分辨力为10

2 1.95322R

n V Q mV === 因为放大器前端输入电压(双电流源输出电压)与温度t 的关系为 20051000.38510 1.9251.9250.20.3855U I R T mA t t

U mV U K Q Q K U

α-==???=?=?=??==

=?所以,所以

(3)如果改为单恒流源,则00(1)U I R T α=+

在输入T 为0时,仍有输出电压U=I 0R 0会进入A/D 转换器,从而造成A/D 转换器中有一部分量程未用,浪费了。

2、 下图中的热电偶均为镍铬—镍硅热偶

mV

100??

+

-

30??

毫伏计示值: 2.9 mV

3.测量电路如图所示,数字电压表的读数为

4.10mV ,热电偶与电压表用补偿导线连接,被测温度应为 120℃ 。

放大器A/D

转换器

单片机系统R t R 0电流源标准阻 Tx

200C

300C

补偿导线

4.采用镍铬-镍硅热偶组成一个测温系统,使用8位A/D 转换器,A/D 转换器满量程输入电压位5V 。试求: 1) A/D 转换器的量化值q =?

2) 测温系统分辨率为1℃,需要放大器的放大倍数是多少? 3) 测温系统的测温范围有多大?

4) 当参考端温度为20℃,热电偶输出为6.1mV,被测温度是多少?

解:(1) q=5000/28=19.5mv

(2) 12.2

119.5300

k ??= 得 19.5300

479.512.2

k ?=

= (3) 12.2

479.55000300

m T ??= 得 05000300

256479.512.2

m T C ?=

=? (4)由中间温度定律

E(T,0)=E(T,T 1)+E(T 1,0) =6.1+0.8 =6.9mv

查表 ∴ T=170℃

附注:镍铬-镍硅热电偶特性(冷端温度为0℃)

U t mV t ℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.9 3.3 3.7 4.1 100 4.1 4.5 4.9 5.3 5.7 6.1 6.5 6.9 7.3 7.7 8.1 200 8.1 8.5 8.9 9.3 9.7 10.2 10.6 11.0 11.4 11.8 12.2

5.一个测温系统如图所示,采用铜热电阻R T 为测温传感器,并和单臂电桥组成电路。已知铜热电阻425.10100=R R ,当温度T=0℃时,R 1=R 2=R 3=R T =R 0=100Ω。 (1) 推导测温系统的输出(U )—输入(T )的表达式; (2) 计算当T=0℃时、10℃、100℃时测温系统的输出值U ;

(3) 推导测温系统的灵敏度的表达式为T U S ??=,并计算T=0℃时、

10℃、100℃时相应的灵敏度数值S 0、S 10、S 100;

(4) 测温期间电源电压波动E ?=0.3V ,求由此引入的最大测温误差T ?=?,

测温范围(0——100)℃。

现代测试技术课后习题详解答案 申忠如 西安交通大学出版社

现测课后习题答案 第1章 1. 直接的间接的 2. 测量对象测量方法测量设备 3. 直接测量间接测量组合测量直读测量法比较测量法时域测量频域测量数据域测量 4. 维持单位的统一,保证量值准确地传递基准量具标准量具工作用量具 5. 接触电阻引线电阻 6. 在对测量对象的性质、特点、测量条件(环境)认真分析、全面了解的前提下,根据对测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法(方式)和测量设备,进而拟定出测量过程及测量步骤。 7. 米(m) 秒(s) 千克(kg) 安培(A) 8. 准备测量数据处理 9. 标准电池标准电阻标准电感标准电容 第2章 填空题 1. 系统随机粗大系统 2. 有界性单峰性对称性抵偿性 3. 置信区间置信概率 4. 最大引用0.6% 5. 0.5×10-1[100.1Ω,100.3Ω] 6. ± 7.9670×10-4±0.04% 7. 测量列的算术平均值 8. 测量装置的误差不影响测量结果,但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度 9. ±6Ω 10. [79.78V,79.88V]

计算题 2. 解: (1)该电阻的平均值计算如下: 1 28.504n i i x x n == =∑ 该电阻的标准差计算如下: ?0.033σ == (2)用拉依达准则有,测量值28.40属于粗大误差,剔除,重新计算有以下结果: 28.511?0.018x σ '='= 用格罗布斯准则,置信概率取0.99时有,n=15,a=0.01,查表得 0(,) 2.70g n a = 所以, 0?(,) 2.700.0330.09g n a σ =?= 可以看出测量值28.40为粗大误差,剔除,重新计算值如上所示。 (3) 剔除粗大误差后,生于测量值中不再含粗大误差,被测平均值的标准差为: ?0.0048σσ ''== (4) 当置信概率为0.99时,K=2.58,则 ()0.012m K V σ'?=±=± 由于测量有效位数影响,测量结果表示为 28.510.01x x m U U V =±?=± 4. 解: (1) (2) 最大绝对误差?Um=0.4,则最大相对误差=0.4%<0.5% 被校表的准确度等级为0.5 (3) Ux=75.4,测量值的绝对误差:?Ux=0.5%× 100=0.5mV

哈工大测试技术大作业(锯齿波)

Harbin Institute of Technology 课程大作业说明书 课程名称:机械工程测试技术基础 设计题目:信号的分析与系统特性 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:2013/07/05 哈尔滨工业大学

目录

1 题目: 写出下列信号中的一种信号的数学表达通式,求取其信号的幅频谱图(单边谱和双边谱)和相频谱图,若将此信号输入给特性为传递函数为 )(s H 的系统,试讨论信号参数的取值,使得输出信号的失真小。 (选其中一个信号) 1-1信号参数 2 幅频谱和相频谱 将其分解为三角函数表示形式的傅里叶级数, 式中00 2= =2w T π π 。 所以0001111 (t)=(sin(w t)+sin(2w t)+sin(3w t)+223 w π-…)

转换为复指数展傅里叶级数: 当n=0时,01 = =22 A c ,0=0? ; =1,2,3,n ±±±当… 时, 111 222n n c A n π=== , 3 频率成分分布 由信号的傅里叶级数形式及可以看出,锯齿波是由一系列正弦波叠加而成,正弦波的频率由0w 到20w ,30w ……,其幅值由A π 到2A π,3A π,……依次减小,各频率成分的相位都为0。 3.1 H(s)伯德图 3.1.1 一阶系统1 ()1 H s s τ= +伯德图 ` M a g n i t u d e (d B ) 10 10 10 10 10 10 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Frequency (rad/s) 10 1010101010 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Frequency (rad/s)

现代测试技术习题解答--第二章--信号的描述与分析---副本

第二章 信号的描述与分析 补充题2-1-1 求正弦信号0()sin()x t x ωt φ=+的均值x μ、均方值2 x ψ和概率密度函数 p (x )。 解答: (1)0 00 11lim ()d sin()d 0T T x T μx t t x ωt φt T T →∞== +=? ? ,式中02π T ω = —正弦信号周期 (2) 2 222 2 2 0000 1 1 1cos 2() lim ()d sin ()d d 22 T T T x T x x ωt φψx t t x ωt φt t T T T →∞-+== += = ? ? ? (3)在一个周期内 012ΔΔ2Δx T t t t =+= 000 2Δ[()Δ]lim x x T T T t P x x t x x T T T →∞<≤+=== Δ0Δ000 [()Δ]2Δ2d ()lim lim ΔΔd x x P x x t x x t t p x x T x T x →→<≤+==== 正弦信号 x

2-8 求余弦信号0()sin x t x ωt 的绝对均值x μ和均方根值rms x 。 2-1 求图示2.36所示锯齿波信号的傅里叶级数展开。

2-4周期性三角波信号如图2.37所示,求信号的直流分量、基波有效值、信号有效值及信号的平均功率。

2-1 求图示2.36所示锯齿波信号的傅里叶级数展开。 补充题2-1-2 求周期方波(见图1-4)的傅里叶级数(复指数函数形式),划出|c n|–ω和φn–ω

图,并与表1-1对比。 解答:在一个周期的表达式为 00 (0)2 () (0) 2 T A t x t T A t ? --≤

现代分析测试方法复习总结

第一章X射线衍射分析 激发:1.较高能级是空的或未填满,由泡利不相容原理决定。 2.吸收能量是两能级能量之差。 辐射的吸收:辐射通过物质时,某些频率的辐射被组成物质的粒子选择性吸收而使辐射强度减弱的现象,实质为吸收辐射光子能量发生粒子的能级跃迁。 辐射的发射:1.光电效应:以光子激发原子所发生的激发和辐射过程。被击出的电子称为光电子。 2.俄歇效应:高能级电子向低能级跃迁时,除以辐射X射线的形式释放能量外,这些能量可能被周围某个壳层上的电子所吸引,并促使该电子受激溢出原子成为二次电子,该二次电子具有特定的能量值,可以用来表征这些原子。所产生的二次电子即为俄歇电子。 原子内层电子受激吸收能量发生跃迁,形成X射线的吸收光谱。光子激出内层电子,外层电子向空位跃迁产生光激发,形成二次X射线,构成X射线的荧光光谱。 X射线产生条件:1.产生自由电子。2.使电子做定向高速运动。3.在运动路径设置使其突然减速的阻碍物。 X射线属于横波,波长为0.01~10nm能使某些荧光物质发光,使照相底片感光,使部分气体电离。 X射线谱是X射线强度与波长的关系曲线。 特征X射线:强度峰的波长反映物质的原子序数特征。,产生特征X射线的最低电压为激发电压,也叫临界电压。 阳极靶材原子序数越大,所需临界电压值越高。 K层电子被击出的过程定义为K系激发,随之的电子跃迁叫K系辐射。 相干散射:X射线通过物质时,在入射束电场的作用下,物质原子中的电子受迫振动,同时向四周辐射出与入射X射线相同频率的散射X射线,同一方向上各散射波可以互相干涉。 非相干散射:X射线光子冲击束缚力较小的电子或自由电子时,会产生一种反冲电子,而入射X射线光子则偏离入射方向,散射X射线光子波长增大,因能量减小程度不同,故不可干涉。 入射X射线光子能量到达一定阀值,可击出物质原子内层电子,同时外层高能态电子向内层的空位跃迁时辐射出波长一定的特征X射线。该阀值对应的波长为吸收限或K系特征辐射激发限。λk=1.24/U K K 衍射分析中,受原子结构影响,不同能级上电子跃迁会引起特征波长的微小差别,滤波片可去除这种干扰,得到单色的入射X射线。 干涉指数(HKL)可以认为是带有公约数的晶面指数,其表示的晶面并不一定是真实原子面,

哈工大测试技术大作业锯齿波

哈工大测试技术大作业 锯齿波 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

Harbin Institute of Technology 课程大作业说明书课程名称:机械工程测试技术基础 设计题目:信号的分析与系统特性 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:2013/07/05 哈尔滨工业大学

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1 题目: 写出下列信号中的一种信号的数学表达通式,求取其信号的幅频谱图(单边谱和双边谱)和相频谱图,若将此信号输入给特性为传递函数为)(s H 的系统,试讨论信号参数的取值,使得输出信号的失真小。 (选其中一个信号) 1-1信号参数 2 幅频谱和相频谱 将其分解为三角函数表示形式的傅里叶级数, 式中00 2= =2w T π π 。 所以0001111 (t)=(sin(w t)+sin(2w t)+sin(3w t)+223 w π-…) 转换为复指数展傅里叶级数: 当n=0时,01 = = 22A c , 0=0? ; =1,2,3,n ±±±当…时,111 222n n c A n π=== , 用Matlab 做出其双边频谱 图 1锯齿波双边幅频谱 图 2锯齿波双边相频谱

单边频谱: 图 3锯齿波单边频谱 3 频率成分分布 由信号的傅里叶级数形式及可以看出,锯齿波是由一系列正弦波叠加而 ` 3.1.2 二阶系统22 40()2n n n H s s s ωζωω= ++ 4 式中 A , =-arctan ()?τω ,sin ? M a g n i t u d e (d B ) 10 10 10 10 10 10 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Frequency (rad/s) 10 10 10 10 10 10 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Frequency (rad/s) M a g n i t u d e (d B ) 101010101010 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Frequency (rad/s)10 10 10 10 10 10 Bode Diagram Frequency (rad/s)

【现代测试技术】 作业题解

第二章习题 1.现校准为量程100mV ,表盘刻度为100等份毫伏表,见表。 题1:测量数据 被校表示值 U X (mV ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 标准表示值 U 0(mV ) 9.9 20.0 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 79.9 89.7 99.9 绝对误差 ?U (mV ) -0.1 0.0 0.4 -0.2 0.2 0.4 0.3 -0.1 -0.3 -0.1 试求:①.计算各校准点的绝对误差,并填入表中; ②.确定被校表的准确度等级; 解: 最大引用误差为: 100%0.4%m nm m A A γ?=?= %a nm ≤γ 所以应该取a=0.5 2.某四位半数字电压表,量程为2V ,工作误差为?= ± (0.025%?U X +2个字) 用该表测量时,读数分别为0.0345V 和1.8567V ,试求两种情况下的测量误 差。从计算结果中可得到什么启示? 解:四位半仪表在2V 量程下的显示范围是 0~1.9999V ,分辨率为0.0001V 。 当测量值为0.0345V 时绝对误差和相对误差分别为: ()411 11 0.025%0.03450.00012 2.110100%0.6%X V A γ-?=±?+?=±??= ?=± 当测量值为1.8567V 时绝对误差和相对误差分别为: ()422 22 0.025% 1.85670.00012710100%0.04%X V A γ-?=±?+?=±??= ?=± 可以看出,测量结果的测量误差不仅和仪表的准确度有关,而且和量程的选择有关。测量值与量程越近,测量误差越小。 3.对某直流电压源的输出电压U 进行10次 ,读数如表所示。 题3:测量数据

(完整word版)教案-材料现代分析测试方法

西南科技大学 材料科学与工程学院 教师教案 教师姓名:张宝述 课程名称:材料现代分析测试方法 课程代码:11319074 授课对象:本科专业:材料物理 授课总学时:64 其中理论:64 实验:16(单独开课) 教材:左演声等. 材料现代分析方法. 北京工业大 学出版社,2000 材料学院教学科研办公室制

2、简述X射线与固体相互作用产生的主要信息及据此建立的主要分析方法。 章节名称第三章粒子(束)与材料的相互作用 教学 时数 2 教学目的及要求1.理解概念:(电子的)最大穿入深度、连续X射线、特征X射线、溅射;掌握概念:散射角(2 )、电子吸收、二次电子、俄歇电子、背散射电子、吸收电流(电子)、透射电子、二次离子。 2.了解物质对电子散射的基元、种类及其特征。 3.掌握电子与物质相互作用产生的主要信号及据此建立的主要分析方法。 4.掌握二次电子的产额与入射角的关系。 5.掌握入射电子产生的各种信息的深度和广度范围。 6.了解离子束与材料的相互作用及据此建立的主要分析方法。 重点难点重点:电子的散射,电子与固体作用产生的信号。难点:电子与固体的相互作用,离子散射,溅射。 教学内容提要 第一节电子束与材料的相互作用 一、散射 二、电子与固体作用产生的信号 三、电子激发产生的其它现象第二节离子束与材料的相互作用 一、散射 二、二次离子 作业一、教材习题 3-1电子与固体作用产生多种粒子信号(教材图3-3),哪些对应入射电子?哪些是由电子激发产生的? 图3-3入射电子束与固体作用产生的发射现象 3-2电子“吸收”与光子吸收有何不同? 3-3入射X射线比同样能量的入射电子在固体中穿入深度大得多,而俄歇电子与X光电子的逸出深度相当,这是为什么? 3-8配合表面分析方法用离子溅射实行纵深剖析是确定样品表面层成分和化学状态的重要方法。试分析纵深剖析应注意哪些问题。 二、补充习题 1、简述电子与固体作用产生的信号及据此建立的主要分析方法。 章节第四章材料现代分析测试方法概述教学 4

电子测量技术大作业

电子测量技术大作业 目录 题目一测量数据误差处理 (1) (1)提供测试数据输入、粗大误差判别准则选择等的人机界面; (1) (2)编写程序使用说明; (1) (3)通过实例来验证程序的正确性。 (1) 题目二时域反射计 (1) (1)时域反射计简介 (1) (2)时域反射计原理 (2) (3)时域反射计(TDR)组成 (2) (4)仿真与结果 (2) 附录 (2)

题目一测量数据误差处理 2-21 参考例2-2-6的解题过程,用C语言或Matlab设计测量数据误差处理的通用程序,要求如下: (1)提供测试数据输入、粗大误差判别准则选择等的人机界面; 图 1 测试数据误差处理的输入 (2)编写程序使用说明; 本题用的是C语言编写的数据误差处理的通用程序,调试编译借助了CodeBlocks软件。运行exe文件后,只需输入所需测试数据的数目、各数值大小并选择误差处理方式与置信概率即可得出处理结果。在程序的子函数中已经将t a值表、肖维纳准则表及格拉布斯准则表的所有数据存入,无需人工查表填入。其他具体程序内容可见附录。 图 2 程序运行流程图 (3)通过实例来验证程序的正确性。 例2-2-6中的原始数据如下表1 计算所得结果与图3显示结果近似相等,说明程序编译无误。 图 3 数据处理后的结果显示 题目二时域反射计 6-14 在Multisim环境下,基于Tektronix TDS204虚拟示波器设计一种时域反射计,给出电路原理图和实验仿真结果。(本题设计以时域反射计测量阻抗为例) (1)时域反射计简介 时域反射计(TDR)用来测量信号在通过某类传输环境传导时引起的反射,如电路板轨迹、电缆、连接器等等。TDR仪器通过介质发送一个脉冲,把来自“未知”传输环境的反射与标准阻抗生成的反射进行比较。TDR 显示了在

光学薄膜现代分析测试方法

一、金相实验室 ? Leica DM/RM 光学显微镜 主要特性:用于金相显微分析,可直观检测金属材料的微观组织,如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脱碳层、氮化层及焊接、冷加工、铸造、锻造、热处理等等不同状态下的组织组成,从而判断材质优劣。须进行样品制备工作,最大放大倍数约1400倍。 ? Leica 体视显微镜 主要特性:1、用于观察材料的表面低倍形貌,初步判断材质缺陷; 2、观察断口的宏观断裂形貌,初步判断裂纹起源。 ?热振光模拟显微镜 ?图象分析仪 ?莱卡DM/RM 显微镜附 CCD数码照相装置 二、电子显微镜实验室 ?扫描电子显微镜(附电子探针) (JEOL JSM5200,JOEL JSM820,JEOL JSM6335) 主要特性: 1、用于断裂分析、断口的高倍显微形貌分析,如解理断裂、疲劳断裂(疲劳辉纹)、晶间断裂(氢脆、应力腐蚀、蠕变、高温回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等)、侵蚀形貌、侵蚀产物分析及焊缝分析。 2、附带能谱,用于微区成分分析及较小样品的成分分析、晶体学分析,测量点阵参数/合金相、夹杂物分析、浓度梯度测定等。 3、用于金属、半导体、电子陶瓷、电容器的失效分析及材质检验、放大倍率:10X—300,000X;样品尺寸:0.1mm—10cm;分辩率:1—50nm。 ?透射电子显微镜(菲利蒲 CM-20,CM-200) 主要特性: 1、需进行试样制备为金属薄膜,试样厚度须<200nm。用于薄膜表面科学分析,带能谱,可进行化学成分分析。 2、有三种衍射花样:斑点花样、菊池线花样、会聚束花样。斑点花样用于确定第二相、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象衍射条件。菊池线花样用于衬度分析、结构分析、相变分析以及晶体精确取向、布拉格位移矢量、电子波长测定。会聚束花样用于测定晶体试样厚度、强度分布、取向、点群、空间群及晶体缺陷。 三、X射线衍射实验室 ? XRD-Siemens500—X射线衍射仪 主要特性: 1、专用于测定粉末样品的晶体结构(如密排六方,体心立方,面心立方等),晶型,点阵类型,晶面指数,衍射角,布拉格位移矢量,已及用于各组成相的含量及类型的测定。测试时间约需1小时。 2、可升温(加热)使用。 ? XRD-Philips X’Pert MRD—X射线衍射仪 主要特性: 1、分辨率衍射仪,主要用于材料科学的研究工作,如半导体材料等,其重现性精度达万分之一度。 2、具备物相分析(定性、定量、物相晶粒度测定;点阵参数测定),残余应力及织构的测定;薄膜物相鉴定、薄膜厚度、粗糙度测定;非平整样品物相分析、小角度散射分析等功能。 3、用于快速定性定量测定各类材料(包括金属、陶瓷、半导体材料)的化学成分组成及元素含量。如:Si、P、S 、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等,精确度为0.1%。 4、同时可观察样品的显微形貌,进行显微选区成分分析。

现代测试技术试题A----答案

现代道路交通测试技术 试题A----答案 一. 解:由题意频谱函数:x (ω)= dt e t x j ? +-∞ ∞ -t )(ω = dt e j ?+--2 /2 /t ττ ω =2/2/12t/ττω ω-+--j e j = () 2 /2/1ωτωτω j j e e j -- = ω 2 sin 2 ωτ =τ /2 /2sin ωτωτ ∴频谱函数虚部为0,故相频谱为0; X(0)=τωτωττ ωωω==→→2 /2 /sin lim )(lim 0 x 当ω= τ π n (n=1,2,3……)时 X (ω)=0 故幅频谱图如下: 二.解:因为信号是周期信号,可以用一个共同周期内的平均值代替整个历程的平均值 故:dt t y t x T R T T xy ? +=∞→0)()(1lim )(ττ = 1 T dt t y t x T ? -+++0 00])(sin[)sin(φθτωθω =)cos(2 1 00φωτ-y x

三.1.试述瞬态瑞雷面波无损检测基本原理及其相应的测试技术要求。 参考答案: ①基本原理:对于均匀的弹性半空间分层介质,其结构表面受到瞬态冲击作用时,将产生瞬态振动。振动组份中包括纵波、横波和瑞雷波。在一次冲击产生的波能中,瑞雷波占67%,即从一个振源向一个半无限介质表面辐射的总能量的三分之二形成瑞雷型表面波。而纵波和横波只占有少量能量;并且在表面,随着波传播距离的增大其衰减比瑞雷面波大得多。确切地说,纵波和横波引起的位移振幅沿表面随着距离的平方衰减,而瑞雷面波是随着距离的平方根而衰减,因此,在地基表面的瞬态振动中,瑞雷面波的衰减比纵波和横波衰减慢得多,瞬态表面波主要是由瑞雷波组成。我们通过一系列的关系可以得出,利用瞬态瑞雷面波的传播速度和频率可以确定不同介质的穿透深度。 ②技术要求:检测系统设计是否合理、仪表选型与安装是否符合要求,是保证质量检测精度和可靠性的关键,对其各组成部分有相应的技术要求。 1).激振部分——力锤的选择 它是整套测量系统的前哨,对路面冲击信号的产生和冲击响应信号的正确检取,是系统准确测试的基本保证。预先应根据检测深度做一些力锤冲击试验,以选择合理的力锤重量或合适材料的锤头。使瞬态冲击施加于路面表面后,能产生一组具有不同频率的瑞雷面波在介质中传播。 2).垂向检波器的选型 垂向检波器选用压电式加速度传感器。 对于层状路面结构来说,一般选择小冲击源作为振源,使其产生具有丰富频率的瑞雷面波沿地表一定深度向四周传播。对于高频短波长的波来说,选择加速度传感器,因为它具有频率范围宽,对冲击振动的频响特性好等特点。如检测像硅酸盐、水泥混凝土和沥青混凝土路面的刚性层状体系时需要选择加速度传感器。 速度、位移传感器一般不用作冲击测量。另外,正确选定压电式加速度传感器的型号也是十分重要的(必须考虑它的频率范围、动态范围、灵敏度等主要特征参数是否符合测试精度要求)。 3).安装位置的确定 测试前,应对现场路面进行调查,确定检测点,并合理布置。一般两个垂向检 波器之间的距离应视测试的路面深度而定,通常应使两个间距大于路面深度的一半以上,并且取振源到最近的传感器的距离等于两传感器之间的距离。 4).连接导线选择 仪器之间的连接导线应尽量短,且记不应将各种导线混合使用,尽量选择相同线种,且忌抖动,以免引起现场测量不稳定。 四. 参考答案:令SAM(t)=Х(t)﹡cos ω0t,则SAM(t)的傅立叶变换为 SAM(ω)= ? ∞ ∞ - Х(t)﹡cos ω0t*e t j ωdt=1/2[X(ω+ω0)+X(ω-ω0)]

最新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:2016

第一次作业 1)孔板流量计测量的基本原理是什么?对于液体、气体和蒸汽流动,如何布置测点? 基本原理:充满管道的流体流经管道的节流装置时,在节流件附近造成局部收缩,流速增加,在上下游两侧产生静压差。在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。公式如下: 4v q d π α== 其中: C -流出系数 无量纲 d -工作条件下节流件的节流孔或喉部直径 D -工作条件下上游管道内径 qv -体积流量 m3/s β-直径比d/D 无量纲 ρ—流体的密度Kg/m3 测量液体时,测点应布置在中下部,应为液体未必充满全管,因此不可以布置的太靠上。 测量气体时,测点应布置在管道的中上部,以防止气体中密度较大的颗粒或者杂质对测量产生干扰。 测量水蒸气时,测点应该布置在中下部。 2)简述红外测温仪的使用方法、应用领域、优缺点和技术发展趋势。 使用方法:红外测温仪只能测量表面温度,无法测量内部温度;安装地点尽量避免有强磁场的地方;现场环境温度高时,一定要加保护套,并保证水源的供应;现场灰尘、水汽较大时,应有洁净的气源进行吹扫,保证镜头的洁净;红外探头前不应有障碍物,注意环境条件:蒸汽、尘土、烟雾等,它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温;信号传输线一定要用屏蔽电缆。 应用领域:首先,在危险性大、无法接触的环境和场合下,红外测温仪可以作为首选,比如: 1)食品领域:烧面管理及贮存温度 2)电气领域:检查有故障的变压器,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。 优点:可测运动、旋转的物体;直接测量物料的温度;可透过测量窗口进行测量;远距离测量;维护量小。 缺点:对测量周围的环境要求较高,避免强磁场,探头前不应有障碍物,信号传输线要用屏蔽电缆,当环境很恶劣时红外探头应进行保护。 发展趋势:红外热像仪,可对有热变化表面进行扫描测温,确定其温度分布图像,迅速检测出隐藏的温差。便携化,小型化也是其发展趋势。 3)简述LDV 和热线的测速原理及使用方法。

《现代分析测试技术》复习知识点

《现代分析测试技术》复习知识点 一、名词解释 1. 原子吸收灵敏度、指产生1%吸收时水溶液中某种元素的浓度 2. 原子吸收检出限、是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最小浓度或最小含量 3.荧光激发光谱、4.紫外可见分光光度法 5.热重法、是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。 6.差热分析、是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。 7.红外光谱、如果将透过物质的光辐射用单色器加以色散,使光的波长按大小依次排列,同时测量在不同波长处的辐射强度,即得到物质的吸收光谱。如果用的是光源是红外辐射就得到红外吸收光谱(Infrared Spectrometry)。 8.拉曼散射,但也存在很微量的光子不仅改变了光的传播方向,而且也改变了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。 9.瑞利散射、当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发生相互作用时,大部分光子仅是改变了方向,发生散射,而光的频率仍与激发光源一致,这种散射称为瑞利散射 10.连续X射线:当高速运动的电子击靶时,电子穿过靶材原子核附近的强电场时被减速。电子所减少的能量(△E)转为所发射X 射线光子能量(hν),即hν=△E。 这种过程是一种量子过程。由于击靶的电子数目极多,击靶时间不同、穿透的深浅不同、损失的动能不等,因此,由电子动能转换为X 射线光子的能量有多有少,产生的X 射线频率也有高有低,从而形成一系列不同频率、不同波长的X 射线,构成了连续谱 11.特征X射线、原子内部的电子按泡利不相容原理和能量最低原理分布于各个能级。在电子轰击阳极的过程中,当某个具有足够能量的电子将阳极靶原子的内层电子击出时,于是在低能级上出现空位,系统能量升高,处于不稳定激发态。较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁,并以光子的形式辐射出标识X 射线 13.相干散射、当入射X射线光子与原子中束缚较紧的电子发生弹性碰撞时,X射线光子的能量不足以使电子摆脱束缚,电子的散射线波长与入射线波长相同,有确定的相位关系。这种散射称相干散射或汤姆逊(Thomson)散射。 14.非相干散射,,当入射X射线光子与原子中束缚较弱的电子(如外层电子)发生非弹性碰撞时,光子消耗一部分能量作为电子的动能,于是电子被撞出原子之外,同时发出波长变长、能量降低的非相干散射或康普顿(Compton)散射

现代测试技术计算题习题集(附答案)1

补充习题参考答案 1、 有一个电容测微仪,两极板介质为空气,其圆形极板半径r = 4 mm ,工作初始间隙δ=0.2 mm ,已知 ε0=8.58×10-12 F/m ,ε=1,问: 1)、工作时,如果传感器与工件的间隙变化量Δδ=1μm 时,电容变化量是多少? 2)、如果测量电路的灵敏度S 1=100mV/pF ,读数仪表的灵敏度S 2=5格/mV ,在Δδ=1μm 时,读数仪表的指示值变化多少格? 解:1)、ΔC=εε0A ×Δδ/-δ2=1×8.58×10-12 (F/m )×3.14×(0.004)2(m 2)×1×10-6 (m ) =-4.94×10-3 pF 2)、S=ΔC ×S 1×S 2=-4.94×10-3 (pF) ×100(mv/pF )×5(格/mv)=-2.47格≈-2.5格 2、 应变片的计算:已知试件尺寸如图,试件材料为45#钢,E=2.0×10+7 N/cm 2 ,应变片电阻R=120Ω,K=2.0, 康铜电阻丝的电阻温度系数α=-50×10-6 /℃,温度线膨胀系数β2=15×10-6 /℃,45#钢的温度线膨胀系数β 1 =11×10-6 /℃。求: (1)、不考虑温度的影响,当P=10吨时,求电阻应变片的电阻相对变化量ΔR/R 和绝对变化量ΔR。 (2)、当P=0,环境温度在-20℃变到+20℃时,求电阻应变片的相对变化量ΔR/R 和绝对变化量ΔR。 解:(1)拉伸变形 A E A P εδ== 得 EA P = ε 所以005.01 2100.210100.263 =?????===?EA KP K R R ε R ?=0.005×120=0.6 Ω (2)当p =0,t ?=20-(-20)=40 ℃时 Ω -=??-?+?-???-+=?--2784.040]10)1511(0.21050[120t )]([6621=ββαK R R 31032.2120 2784.0-?-=-=?R R 3、 脱粒机滚筒轴上,沿与轴线方向成45o方向贴一应变片,在工作时应变片的阻值从120Ω增加到120.006Ω ,

精密测试技术大作业1

精密测试技术大作业专业: 班级: 学号: 姓名:

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:

现代测试技术课程习题 库

现代测试技术课程习题库 一、 1.量具的作用是:___________________________________________________,根据准确度的高低,又可分为___________、_____________和________________。 2.标准电阻常采用四端接线法,目的是为了消除___________和_________的影响。3.测量准备阶段的任务是 。4.国际单位制(SI制)的基本单位是、 、、 、开尔文(K)、摩尔(mol)和坎德拉(cd)。 5.一个完整的测量过程包括阶段、阶段和阶段。 二、 填空: 1.测量误差按性质分为_____误差、_____误差和_____误差、其中_____误差是可预知可 修正的。 2.随即误差的统计特性为________、________、________和________。 3.置信度是表征测量数据或结果可信赖程度的一个参数,可用_________和_________来表示。 4.指针式仪表的准确度等级是根据_______误差划分的,若用0.5级150V电压表测量某电压,读书为120.4V,被测电压的相对误差是_________。 5.对某电阻进行无系差等精度重复测量,所得测量列的平均值为100.2Ω,标准偏差为0.2Ω,测量次数15次,平均值的标准差为_______Ω,当置信因子K=3时,测量结果的置信区间为_______________。 6.某4位半数字电压表的允许误差为+(0.025% U +3个字),用该表测量某电压读数为 x 1.9867V,被测电压的绝对误差为______V,相对误差为_________%; 7.在等精度重复测量中,测量列的最佳可信赖值是。 8.替代法的特点是 9.用安法测量电阻,已知U = 100V,U = 1 V ;I = 0.5 A ,I = 0.01A ,则电阻/ =的绝对误差 R为。 R U I 10.对某电压做无系统误差等精度独立测量,测量值服从正态分布。已知被测电压的真值=79.83,标准差σ(U)= 0.02V,按99%(置信因子k = 2.58)可能性估计测量值出U 现的围: ___________________________________。 =150Ω,?R1=±0.75Ω;R2=100Ω,?R2=±0.4Ω,则两电阻并联后总电阻的绝11.R 1 对误差为_________________。 计算题: 1.已知R =150Ω,?R1=±0.75Ω;R2=100Ω,?R2=±0.4Ω,试求 1

浙江大学现代测试技术作业参考

第0讲思考题 1. 试举例说明测试技术的概念 测试是人们认识客观事物的方法。测试过程是从客观事物中摄取有关信息的认识过程。凡需要观察事物的状态、变化和特征等等,并要对它进行定量的描述时,都需要测试。测试包含“测量”与“试验”。“测量”—以确定被测物属性量值为目的的全部操作;“试验”—为了解某物的性能或某事的结果而进行的尝试性活动。如机械振动测试,温度测试等。 2. 结合自己所从事的方向或自己感兴趣的方向,举出一个简单的测试系统的例子,并说明测试技术在该研究方向中的作用。 现代的一些内燃发电机组中,内燃机的一些基本参数控制就是由测试系统和控制系统联合实现的。如,内燃机的转速、水温和油压就是通过转速传感器、温度传感器和压力传感器在机器运行过程中采集到机器的转速、水温和油压的数据,这些数据一方面输送到显示仪器进行显示,另一方面送到处理系统进行分析计算,当这些数据超过预设的限制时,处理系统就会作出报警或自动停机等相应处理。 3. 试列举测试技术的发展史及发展趋势。 自古以来,测试技术就渗透于人们的生产活动和日常生活中,如我国西汉初的侯风地动仪用来测量地震方位;东汉阳嘉元年日晷是利用日影计时,1664年发明的机械计算机,以及后来的电子管,晶体管,集成电路,使测试技术向着智能化、网络化的方向发展。测试技术将向以下方向发展:新型传感技术,测试系统智能化技术,虚拟仪器技术,网络化仪器技术。 4. 试举例说明测试技术离不开实验环节。 从测试的概念看,测试包含“测量”与“试验”。“试验”—为了解某物的性能或某事的结果而进行的尝试性活动。例如:机床主轴径向跳动测试,它包括测量过程:确定径向跳动具体量值。试验过程:机床主轴径向跳动超标否,如果不通过实验就看不出是否超标。 5. 试说出在本科阶段“测试技术”的学习中,学习了哪些知识? 信号的基本概念,测试系统的基本概念,传感器的基本类型,信号处理的基本知识,机械工程量测试系统介绍 第1讲思考题 1. 解释术语——信息、消息、信号。 信息:它是事物运动的状态和方式,是用来消除不确定性的东西,它本身不具有能量。有可以识别、转化、传输的特性和存储性、共享性、永不枯竭性。 消息:由文字、符号、数字或语音构成的序列,消息是信息的外壳,信息是消息的内核。信息一定含于消息之中,但消息不一定有信息。 信号:传输信息的载体,它蕴涵着信息,它本身具有能量。 2. 宇宙三要素是什么? 物质、能量和信息 3. 现代科学技术中三大支柱是什么?信息科学的主体结构是什么?信息技术包括哪些技术? 信息科学与材料科学、能量科学三者成为当代科学技术的主要支柱。信息科学的主体结构是信息论、控制论、系统论,人工智能是三者的综合利用。信息技术包括测试技术、通信技术和计算机技术 4. 试说明测试系统是一种广义通讯系统。 首先,广义通信系统是指适合于所有信息流通的系统。比较其模型和测试系统的模型,如下图:

(完整版)材料现代分析方法考试试卷

班级学号姓名考试科目现代材料测试技术A 卷开卷一、填空题(每空1 分,共计20 分;答案写在下面对应的空格处,否则不得分) 1. 原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为_辐射跃迁__ 跃迁或_无辐射跃迁__跃迁。 2. 多原子分子振动可分为__伸缩振动_振动与_变形振动__振动两类。 3. 晶体中的电子散射包括_弹性、__与非弹性___两种。 4. 电磁辐射与物质(材料)相互作用,产生辐射的_吸收_、_发射__、_散射/光电离__等,是光谱分析方法的主要技术基础。 5. 常见的三种电子显微分析是_透射电子显微分析、扫描电子显微分析___和_电子探针__。 6. 透射电子显微镜(TEM)由_照明__系统、_成像__系统、_记录__系统、_真空__系统和__电器系统_系统组成。 7. 电子探针分析主要有三种工作方式,分别是_定点_分析、_线扫描_分析和__ 面扫描_分析。 二、名词解释(每小题3 分,共计15 分;答案写在下面对应的空格处,否则不得分) 1. 二次电子二次电子:在单电子激发过程中被入射电子轰击出来的核外电子. 2. 电磁辐射:在空间传播的交变电磁场。在空间的传播遵循波动方程,其波动性表现为反射、折射、干涉、衍射、偏振等。 3. 干涉指数:对晶面空间方位与晶面间距的标识。 4. 主共振线:电子在基态与最低激发态之间跃迁所产生的谱线则称为主共振线 5. 特征X 射线:迭加于连续谱上,具有特定波长的X 射线谱,又称单色X 射线谱。 三、判断题(每小题2 分,共计20 分;对的用“√”标识,错的用“×”标识) 1.当有外磁场时,只用量子数n、l 与m 表征的原子能级失去意义。(√) 2.干涉指数表示的晶面并不一定是晶体中的真实原子面,即干涉指数表示的晶面上不一定有原子分布。(√) 3.晶面间距为d101/2 的晶面,其干涉指数为(202)。(×) 4.X 射线衍射是光谱法。(×) 5.根据特征X 射线的产生机理,λKβ<λK α。 (√ ) 6.物质的原子序数越高,对电子产生弹性散射的比例就越大。(√ ) 7.透射电镜分辨率的高低主要取决于物镜。(√ )8.通常所谓的扫描电子显微镜的分辨率是指二次电子像的分辨率。(√)9.背散射电子像与二次电子像比较,其分辨率高,景深大。(× )10.二次电子像的衬度来源于形貌衬度。(× ) 四、简答题(共计30 分;答案写在下面对应的空格处,否则不得分) 1. 简述电磁波谱的种类及其形成原因?(6 分)答:按照波长的顺序,可分为:(1)长波部分,包括射频波与微波。长波辐射光子能量低,与物质间隔很小的能级跃迁能量相适应,主要通过分子转动能级跃迁或电子自旋或核自旋形成;(2)中间部分,包括紫外线、可见光核红外线,统称为光学光谱,此部分辐射光子能量与原子或分子的外层电子的能级跃迁相适应;(3)短波部分,包括X 射线和γ射线,此部分可称射线谱。X 射线产生于原子内层电子能级跃迁,而γ射线产生于核反应。

《现代测试技术》习题

《现代测试技术》习题 基本题型: 填空题、判断题、问答题、名词解释、大题(计算题、作图题) 一、填空题 1.1 传感器主要由、与三大部分构成。 1.2 信号x(t)的正弦形式的傅里叶级数的系数a0= ,a n= ,b n= , A n= ,φn= 。 1.3 傅里叶变换对1?,当x(t)?X(f)时,频移特性为。 1.4 傅里叶变换对δ(t)?,当x(t)?X(f)时,时移特性为。 1.5 傅里叶变换对ε(t)?,当x(t)?X(f)时,时移特性为。 1.6 组合压电元件在力学结构上是形式,在电学结构上是形式。 1.7 光电效应可分为效应、效应与效应。 1.8压电元件的常用结构形式在力学结构上是形式,在电学结构上是形式。 1.9热电偶总电动势是由与两种电动势组成,其中起主要作的是电动势。 1.10 按照滤波器工作目的可分为、、与4种基本类型。 1.11理想滤波器的条件是其通带的幅频特性为,而阻带的幅频特性为。 1.12金属应变片的常用组桥形式主要有电桥、电桥与电桥。 1.13 信号的自相关系数ρx= ,自相关函数R x(τ)= 。 1.14对变极距式电容式传感器采用结构可极大改善非线性特性,采用方式可消除非线性特性。 1.15 电感式传感器按结构参数的变化可分为式、式与式三类。 1.16 电容式传感器按结构参数的变化可分为式、式与式三类。 1.17对测试系统实际特性的拟合可采用拟合与拟合。 1.18 周期信号的自相关函数仍为频率的周期函数,且保留了原信号的信息,丢失了原信号的信息。 1.19 两同频周期信号的互相关函数仍为频率的周期函数,且保留了原信号的信息与信息,丢失了原信号的信息。 1.20实现不失真测试的频域条件(表达式)为与。时域条件是。 二、名词解释题 2.1 应变效应、压阻效应、电涡流效应、金属应变效应、压电效应、霍尔效应、热电阻效应、热敏电阻效应、磁敏效应、磁阻效应、外光电效应、内光电效应、光生伏特效应

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