检测技术的基本概念
典型参数的检测技术
检测技术的练习
检测技术的基本概念
检测的意义
为了满足机械产品的功能要求,在正确合理地完成了可靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进行加工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、加工设备、工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特别重要的环节就是质量保证措施中的精度检验。
“检验”就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程。检验的方法可以分为两类：定性检验和定量检验。定性检验的方法只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。定量检验的方法是在对被检验对象进行测量后，得到其实际值并判断其是否合格的方法，简称为“检测”。检测的核心是测量技术。通过测量得到的数据，不仅能判断其合格性，还为分析产品制造过程中的质量状况提供了最直接而可靠的依据。
测量的基本要素
一个完整的测量过程应包含被测量、计量单位、测量方法（含测量器具）和测量误差等四个要素。
被测量在机械精度的检测中主要是有关几何精度方面的参数量，其基本对象是长度和角度。
计量单位是以定量表示同种量的量值而约定采用的特定量。我国规定采用以国际单位制（SI）为基础的“法定计量单位制”。常用的长度单位有“毫米（mm）”、“微米（μm）”和“纳米（n m）”，常用的角度单位有“度（°）”、“分（′）”、“秒（″）”和“弧度（rad）”、“球面度（sr）”。
测量方法是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量原理的运用及其实际操作。广义地说，测量方法可以理解为测量原理、测量器具（计量器具）和测量条件（环境和操作者）的总和。
测量误差是被测量的测得值与其真值之差。由于测量会受到许多因素的影响，其过程总是不完善的，即任何测量都不可能没有误差。从测量的角度来讲，真值只是一个理想的概念。因此，对于每一个测量值都应给出相应的测量误差范围，说明其可信度。不考虑测量精度而得到的测量结果是没有任何意义的。
检测的一般步骤
通常情况下，检测应有以下几个步骤：
1、确定被检测项目认真审阅被测件图纸及有关的技术资料，了解被测件的用途，熟悉各项技术要求，明确需要检测的项目。
2、设计检测方案根据检测项目的性质、具体要求、结构特点、批量大小、检测设备状况、检测环境及检测人员的能力等多种因素，设计一个能满足检测精度要求，且具有低成本、高效率的检测预案。
3、选择检测器具按照规范要求选择适当的检测器具，设计、制作专用的检测器具和
辅助工具，并进行必要的误差分析。
4、检测前准备清理检测环境并检查是否满足检测要求，清洗标准器、被测件及辅助工具，对检测器具进行调整使之处于正常的工作状态。
5、采集数据安装被测件，按照设计预案采集测量数据并规范地作好原始记录。
6、数据处理对检测数据进行计算和处理，获得检测结果。
7、填报检测结果将检测结果填写在检测报告单及有关的原始记录中，并根据技术要求作出合格性的判定。
“米”的定义
在国际单位制（SI）及我国法定计量单位中，长度的基本单位名称是“米”，其单位符号为“m”。1983年第17届国际计量大会又更新了米的定义，规定：“米”是光在真空中在1/299792458s的时间间隔内行进路程的长度。该定义的特点是把反映物理量单位要领的定义与复现单位的方法分开，使复现精度的提高不受定义的限制。
量块的构成及精度
量块用铬锰钢等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成。其形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。长方体的量块有两个平行的测量面，其余为非测量面。测量面极为光滑、平整，其表面粗糙度Ra值达0.012μm以上，两测量面之间的距离即为量块的工作长度（标称长度）。标称长度到5.5mm的量块，其公称值刻印在上测量面上；标称长度大于5.5mm的量块，其公称长度值刻印在上测量面左侧较宽的一个非测量面上，如图5—2所示。
根据标准GB6093—85规定，量块按制造精度的高低分为00、0、1、2、3和K共6级，标准JJG100—91将量块分为1～6等。量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。按“级”使用时，
以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造
误差。按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，
该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差。就同一
量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以，量
块按“等”使用时其精度比按“级”使用要高，能在保持量块原有
使用精度的基础上延长其使用寿命。
量块的用途
量块因具有结构简单，尺寸稳定，使用方便等特点，在实际检测工作中得到非常广泛的应用。
⑴作为长度尺寸标准的实物载体，将国家的长度基准按照一定的规范逐级传递到机械产品制造环节，实现量值统一。
⑵作为标准长度标定量仪，检定量仪的示值误差。
⑶相对测量时以量块为标准，用测量器具比较量块与被测尺寸的差值。
⑷也可直接用于精密测量、精密划线和精密机床的调整。
量块在使用过程中应注意以下几点：
⑴量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。
⑵使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合性。
⑶分清量块的“级”与“等”，注意使用规则。
⑷所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度与环境湿度相同后方可使用。
⑸轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。
⑹不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。
⑺使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。
长度的量值传递
量值传递是“将国家计量基准所复现的计量值，通过检定（或其它方法）传递给予下一等级的计量标准（器），并依次逐级传递到工作计量器具上，以保证被测对象的量值准确一致的方式”。
我国长度量值传递系统如图所示，从最高基准谱线向下传递，有两个平等的系统，即端面量具（量块）和刻线量具（线纹尺）系统。其中尤以量块传递系统应用最广。
在GB/T9000“质量管理和质量保证”系列标准中，对企业的测量设备（器具）提出了“溯源性”的要求，即测量结果必须具有能与国家计量基准或国际计量基准相联系的特性。
量具、测量仪器和测量装置
量具是一种具有固定形态、用以复现或提供一个或多个已知量值的器具。按用途的不同量具可分为以：单值量具（如量块、角度量块等）、多值量具（如线纹尺、90°角尺等）、专用量具（如光滑极限量规，螺纹量规，检验样板，功能量规等）、通用量具（如游标卡尺、外径千分尺、百分表等）。
测量仪器是能将被测量转换成可直接观
察的示值或等效信息的测量器具。如立式光学
比较仪、卧式测长仪、万能工具显微镜等。
测量装置是为确定被测量值所必须的一
台或若干台测量仪器（或量具）连同有关的辅
助设备所构成的系统。如国家长度基准复现装
置、产品自动分检装置等。
测量器具的技术性能指标
技术性能指标是选择和使用测量器具、研
究和判断测量方法正确性的重要依据，它主要
有以下几项：
1、量具的标称值标注在量具上用以标
明其特性或指导其使用的量值。如标在量块上
的尺寸，标在刻线尺上的尺寸，标在角度量块上的角度等。
2、分度值测量器具的标尺上，相邻两刻线所代表的量值之差。如一外径千分尺的微分筒上相邻两刻线所代表的量值之差为0.01mm，则该测量器具的分度值为0.01mm。分度值是一种测量器具所能直接读出的最小单位量值，它反映了读数精度的高低，从一个侧面说明了该测量器具的测量精度高低。
4、示值范围由测量器具所显示或指示的最低值到最高值的范围。如机械式比较仪的示值范围为-0.1～+0.1mm（或±0.1mm）。
5、测量范围在允许不确定度内，测量器具所能测量的被测量值的下限值至上限值的范围。例如，外径千分尺的测量范围有0～25mm、25～50mm等，机械式比较仪的测量范围为0～180mm，如图5—5所示。
6、测量力在接触式测量过程中，测量器具测头与被测量面间的接触压力。测量力太大会引起弹性变形，测量力太小会影响接触的稳定性。
7、灵敏度反映被测几何量微小变化的能力。如果被测参数的变化量为ΔL，引起测量器具示值变化量为Δx，则灵敏度S=Δx/ΔL。当分子分母为同一类量时，灵敏度又称放大比K。
9、示值误差测量仪器的示值与被测量的（约定）真值之差。示值误差是测量仪器本身各种误差的综合反映。因此，仪器示值范围内的不同工作点，示值误差是不相同的。一般可用适当精度的量块或其它计量标准器，来检定测量器具的示值误差。
测量方法分类
测量方法是指测量时所采用的测量原理、测量器具和测量条件的总和。
按所测得的量（参数）是否为欲测之量可分为：直接测量和间接测量；按测量结果的读数值不同可分为：绝对测量和相对测量；按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触保分类为：接触测量和非接触测量；按测量在工艺过程中所起作用可分为：主动测量和被动测量；按零件上同时被测参数的多少可分为：单项测量和综合测量；按被测工件在测量时所处状态可分为：静态测量和动态测量；按测量中测量因素是否变化可分为：等精度测量和不等精度测量
以上测量方法的分类是从不同角度考虑的。对于一个具体的测量过程，可能兼有几种测量方法的特征。例如，在内圆磨床上用两点式测头在加工零件过程中进行的检测，属于主动测量、动态测量、直接测量、接触测量和相对测量等。测量方法的选择应考虑零件结构特点、精度要求、生产批量、技术条件及经济效果等。
检测中应遵循的重要原则
为了获得正确可靠的测量结果，在测量过程中，要注意应用并遵守有关测量原则，而阿贝原则、基准统一原则、最短测量链原则、最小变形原则和封闭原则是其中比较重要的原则。
阿贝原则是要求在测量过程中被测长度与基准长度应安置在同一直线上的原则。基准统一原则是要求测量基准要与加工基准和使用基准统一，即工序测量应以工艺基准作为测量基准，终结测量应以设计基准作为测量基准。最短测量链原则是由测量信号从输入到输出量值通道的各个环节所构成的测量链，其环节越多测量误差越大。最小变形原则是测量器具与被测零件都会因实际温度偏离标准温度和受力（重力和测量力）而发生变形，形成测量误差。封闭原则是在闭合的圆周分度中，全部角度分量的偏差的总和为零。在检测封闭圆周中各分量的角度（或弧长）时，根据封闭原则可不需高精度标准，用相对法进行检测。
误差的分类
根据测量误差的性质、出现的规律和特点，可分为三大类，即系统误差、随机误差和粗大误差。
1、系统误差在相同条件下多次测量同一量值时，误差值保持恒定；或者当条件改变时，其值按某一确定的规律变化的误差，统称为系统误差。系统误差按其出现的规律又可分为定值系统误差和变值系统误差。
2、随机误差在相同条件下，以不可预知的方式变化的测量误差，称为随机误差。在一定测量条件下对同一值进行大量重复测量时，总体随机误差的产生满足统计规律，即具有有界性、对称性、抵偿性、单峰性。因此，可以分析和估算误差值的变动范围，并通过取平均值的办法来减小其对测量结果的影响。
3、粗大误差某种反常原因造成的、歪曲测得值的测量误差，称为粗大误差。粗大误差的出现具有突然性，它是由某些偶尔发生的反常因素造成的。这种显著歪曲测得值的粗大误差应尽量避免，且在一系列测得值中按一定的判别准则予以剔除。
测量不确定度
由于各种测量误差的存在，采用不同的测量方法、测量器具、测量条件和不同的测量人员，其测得值的可靠性是不同的。因而引入“不确定度”来定量说明测量的质量。
所谓不确定度就是“表示测量结果中合理赋予被测量值的一个分散性参数”，也就是说“测量不确定度是表征被测量的真值所处量值范围的估计”。受随机误差和系统误差的影响，不确定度的存在是必然的，即使已修正的测得值也不一定是被测量的真值，因为系统误差不可能完全消除。已修正的测得值可称为真值的最佳估计。
因测量误差的存在，经过测量和数据处理后得到的测量结果，实质上是对被测量真值的估计。所以，一个完整的测量结果应包括测量值及其不确定度的说明。即
L±U
式中L——对已定系统误差进行修正后的测量值；
U——测量的总不确定度。
典型参数的检测技术
安全裕度和验收极限
当采用普通测量器具测量孔、轴尺寸时，由于测量误差的存在，被测尺寸的真值可能大于或小于其测量结果。因此，如果只根据测量结果是否超出图样给定的极限尺寸来判断其合格性，有可能会造成误收或误废。而在验收产品时，我们所采用的验收方法应只接收位于规定的尺寸极限之内的工件，位于规定的尺寸极限之外的工件应拒收。为此需要根据被测件的精度高低和相应的极限尺寸，确定其安全裕度（A）和验收极限。
安全裕度A是测量中总不确定度的允许值（u），主要由测量器具的不确定度允许值u1及测量测量条件引起的测量不确定度允许值u2这两部分组成。安全裕度A值按被检验工件的公差大小来确定，一般为工件公差的1/10。国家标准（GB/T3177-1997）对A值有明确的规定。
验收极限是检验工件尺寸时判断其合格与否的尺寸界限。确定验收极限的方式有内缩方式和不内缩方式。选择验收方式时应综合考虑被测尺寸的功能要求、重要程度、公差等级、测量不确定度和工艺能力等。当采用内缩方式时，：
孔尺寸的验收极限：上验收极限=最小实体尺寸（D L）-安全裕度（A）
下验收极限=最大实体尺寸（D M）+安全裕度（A）轴尺寸的验收极限：上验收极限=最大实体尺寸（d M）-安全裕度（A）
下验收极限=最小实体尺寸（d L）+安全裕度（A）
测量器具的选择
测量器具的选择应综合考虑以下几方面的因素：
⑴测量精度：所选的测量器具的精度指标必须满足被测对象的精度要求，才能保证测量的准确度。被测对象的精度要求主要由其公差的大小来体现。公差值越大，对测量的精度要求就越低；公差越小，对测量的精度要求就越高。一般情况下，所选测量器具的测量不确定度只能占被测零件尺寸公差的1/10～1/3，精度低时取1/10，精度高时取1/3。
⑵测量成本：在保证测量准确度的前提下，应考虑测量器具的价格、使用寿命、检定修理时间、对操作人员技术熟练程度的要求等，选用价格较低、操作方便、维护保养容易、操作培训费用少的测量器具，尽量降低测量成本。
⑶被测件的结构特点及检测数量：所选测量器具的测量范围必须大于被测尺寸。对硬度低、材质软、刚性差的零件，一般选取用非接触测量，如用光学投影放大、气动、光电等原理的测量器具进行测量。当测量件数较多（大批量）时，应选用专用测量器具或自动检验装置；对于单件或少量的测量，可选用万能测量器具。
圆柱轴径的测量
1、用专用量具和通用量具测量
对于生产批量较大的工件可选用光滑极限量规中的环规、卡规进行检验，判定其是否在合格范围内。此方法工作效率较高，对使用环境无特殊要求，在生产现场中应用广泛。
对于中、低精度的工件，常使用游标卡尺、外径千分尺、杠杆千分尺等通用量具进行测
量。
2、用立式光学比较仪测量
在立式光学比较仪上测量圆柱轴径属于比较测量，即用量块作为标准尺寸，将仪器调至零位，然后测出被测轴径与量块标准尺寸的差值，求出被测轴径。
3、用立式测长仪测量
在立式测长仪上测量圆柱体轴径，在100mm测量范围内，可进行直接测量，当被测直径大于100mm时，以量块为基准进行比较测量。
4、用万能工具显微镜测量
当在被测圆柱体两端有中心孔时，可在万能工具显微镜上用影像法进行非接触测量。用影像法测量圆柱体轴径，由于调整光圈的误差及对准精度，故测量误差较大，被测圆柱体轴径越大，测量误差也越大。因此，一般很少采用影像法测量圆柱体轴径。
万能工具显微镜上配备有直刃测量刀用于测量圆柱体轴径。直刃测量刀在距刃口0.3mm 处有一条平行于刃口的线刻线。测量时，测量刀与被测圆柱体母线接触后，用这条细刻线与和米字线中心线平行的第一条平行虚线进行压线对准并读数，被测圆柱体同一截面两侧的读数差即为被测直径。用这种方法测量直径时，必须用3倍物镜，并使用反光照明。
圆柱孔径的测量
1、用专用量具和通用量具测量
对于生产批量较大的工件可选用光滑极限量规中的塞规进行检验，判定其是否在合格范围内。此方法工作效率较高，对使用环境无特殊要求，在生产现场中应用广泛。
对于中、低精度的工件，常使用游标卡尺、内径千分尺、内径百分表等通用量具进行测量。
2、在工具显微镜上测量
用影像法测量时，可先将被测件置于仪器玻璃工作台上，并使被测直径与工作台面平行，然后调焦，使被测孔的轮廓影像清晰后，移动工作台纵、横坐标，使测角目镜中垂直于坐标的米字线与被测孔的轮廓影像两次相切，两次的读数之差即为被测孔的直径。因受孔壁表面粗糙度及孔深等因素的影响，该方法只适于测量精度较低、孔深不大、并且端面经过研磨的工件。
光学灵敏杠杆系工具显微镜上用接触法测量孔径的附件。用灵敏杠杆法测量孔径可以消除用影像法测量时产生的一些误差，所以测量精度相对较高。用光学灵敏杠杆法测量孔径，其误差与测头的测量误差有关，同时还与仪器的示值误差及瞄准误差有关，在下常使用情况下，该方法的极限误差为±2μm。
3、在万能测长仪上测量
在万能测长仪上可用双钩法测量孔径，是孔径测量中最常用的方法之一。仪器配有大小两套测钩，小测钩可测孔径范围为10～100mm，最大孔深15mm；大测钩可测孔径范围为50～150mm，最大孔深为50mm。测量时，先用一个标准环规（或由量块组成的标准尺寸）调整仪器的初始值，然后换上被测孔进行测量，测也被测孔与标准环规的差值后，计算出被测孔径的实际值。
电眼装置是万能测长仪的一个附件，可对孔径作无测量力的接触测量。测量范围为φ1～φ20mm。测量时，被测孔的轴线要求与端面垂直，工作台在使用前应调水平，测量心甘情愿轴在测量时绝对不能加测力，操作中注意力应集中，以免产生测量误差及损伤设备。
4、用气动量仪测量
气动量仪是将被测尺寸的变化量转换成空气压力、流量或流速的变化，并通过压力计或流量计进行读数的一种仪器。具有重复性及稳定性较好，可实现非接触测量、动态测量和自动测量，对测量环境要求不高等特点，但由于不同尺寸的孔径需配备相应的气动量仪专用测量塞规和标准环规，因此，一般适用于大批量加工的检测。
角度的测量
角度的测量分比较测量、直接测量和间接测量。
比较测量的实质是将角度量具与被测角度或锥度相比较，用光隙法或涂色法估计出被测角度或锥度的偏差，或判断被检角度或锥度是否在允许的公差范围内。此法的常用角度量个有：角度量块、角度样板、直角尺和圆锥量规等。
直接测量就是直接从角度计量器具上读出被测角度。对于精度不高的角度工件，常用万能角度尺进行测量，它可在0o～320o测量范围内任意角度的示值误差分别不超出±2′和±5′。对于高精度的角度工件，则需用光学分度头或测角仪进行测量。也可能用万能工具显微镜和光学经纬仪测量。
间接测量就是先测量与被测角度有关的长度尺寸，通过三角函数计算出被测角度值。常用的计量器具有正弦尺，滚柱或钢球。
形位误差的检测原则
（1）与理想要素比较原则——将被测实际要素与相应的理想要素作比较，在比较过程中获得数据，根据这些数据来评定形位误差。
如将被测实际直线与模拟理想直线的刀口的刀刃相比较，根据光隙的大小来确定该直线的直线度误差值。
(2)测量坐标值原则——通过测量被测要素上各点的坐标值来评定被测要素的形位误差。如利用直角坐标系测量孔中心的纵横坐标以确定其位置误差值。
(3)测量特征参数原则——通过测量实际被测要至少上的特征参数，评定有关的形痊误差。特征参数是指能近似反映有关形位误差的参数。例如，用两点法测量回转表面的横截面的局部实际尺寸，并以其最大差值的一半作为该截面的圆度误差。
(4)测量跳动原则——按照跳动的定义进行检测的原则，主要用于检测圆跳动和全跳动。例如，测量实际被测要素对基准轴线的径向圆跳动。
(5) 控制实效边界原则——检测被测实际要素是否超过实效边界，以判断被测实际要素是否合格。该原则用于采用相关要求的场合，一般用光滑极限量规或功能量规来检验。例如，按紧大实体要求设计的、基本尺寸等于孔的最大实效尺寸的垂直度量规，检验孔轴线对端面和垂直误差。
表面粗糙度检测
表面粗糙度的检测方法有比较测量法、非接触测量法、接触测量法和模法
比较法是将被测表面与已知其评定参数值的粗糙度样板相比较，如被测表面较光滑时，可借肋于放大镜、比较显微镜进行比较，以提高检测精度。比较样板的选择应使其材料、形状和加方法与被测工件尽量相同。比较法简便实用，适合于车间条件下判断中、低精度的表面。比较法的判断准确程度在很大程度上与检验人员的技术熟练程度有关。
非接触测量法包括光切法、干涉法、激光反射法和激光全息法。光切法显微镜是利用“光切原理”测量表面粗糙度的方法。干涉法是干涉显微镜利用光波干涉原理在被测表面上产生干涉条纹，通过测量表面干涉条纹的弯曲度，实现对表面粗糙度的测量。激光反射法是通过激光束以一定的角度照射到被测表面，通过观测反射强弱测出表面粗糙度。激光全息法的基本原理是以激光照射被测表面，利用相干辐射，拍摄被测表面的全息照片获得一组表面轮廓的干涉图形，然后用硅光电池测量黑白条纹的强度分布，测出黑白条纹反差比，从而评定被测表面的粗糙度程度。
接触测量法常用的是针描法。针描法是利用仪器的触针在被测表面上轻轻划过，被测表面的微观不平轮廓将使触针作垂直方向的位移。再通过传感器将位移变化量转换成电量的变化，经信号放大和积分计算后，在显示器上示出被测表面粗糙度的评定参数值。亦可由记录器绘制出被测表面的微观轮廓图形。按针描法原理设计制造的表面粗糙度测量仪器通常称为轮廓仪。根据转换原理的不同，可以有电感式轮廓仪、电容式轮廓仪、压电式轮廓仪等。轮廓仪可测R a、R z、R y、S、Sm及t p等多个参数。
印模法是用塑性材料将被测表面复制下来制成印模，再对印模进行测量的间接方法。常用的印模材料有川蜡、石腊、塞璐珞、低熔点合金等。由于印模材料不可能完全填满被测表面的谷底，取下印模时又会使波峰被削平，因此印模的高度参数值通常比被测表面的高度参数实际值小，因此应根据实验结果进行修正。印模法一般适用于内表面粗糙度的检测。
螺纹的检测
螺纹的检测分综合检验和单项测量。
综合检验常用的量规是螺纹量规和光滑极限量规。用它们检验螺纹时，只能判断被检测螺纹是否合格，而不能测出螺纹参数的具体数值。螺纹量规分为螺纹塞规和环规，螺纹塞规和环规又分为“通规”和“止规”。综合检验的优点是效率高，适用于大批量生产。
单项测量是对螺纹的各参数如中径d2、螺距p、牙型半角α/2等分别进行测量，主要用于精密螺纹，如螺纹量规、测微螺杆等；其次在加工过程中，为分析工艺因素对各参数加工精度的影响，也要进行单项测量。该测量主要用于单件或小批量生产。常用的测量器具有螺纹百分尺、万能工具显微镜等。
圆柱渐开线齿轮的综合测量
综合测量可以分为单面啮合测量和双面啮合综合测量两种。
单面啮合测量的优点是被测齿轮与测量齿轮单面啮合，测量运动接近于使用过程，测量结果能连续地反映出齿轮所有啮合点上的误差，以及包括切向误差和径向误差的综合（如几何偏心与运动偏心，两偏心在工作中可能互相抵消，也可能彼此迭加，故单项误差评定齿轮质量是不完善的），能更充分而全面的反映使用质量，且测量效率高，因此常用于成批生产的完工检验。单面啮合测量是在单啮仪上进行的。检测时使被测齿轮在公称中心距下与测量组件（测量齿轮或测量螺杆）单面啮合，测量其回转角的变化。
双面啮合综合测量是通过测量双啮中心距的变动来测量径向综合误差ΔF″i和一齿径向综合误差Δf″i的。齿轮双面啮合综合测量可在双面啮合综合检查仪进行。双面啮合综合测量的缺点是与齿轮工作状态不相符。其测量结果是轮齿两齿面误差的综合反映，且只能反映齿轮径向误差。
圆柱渐开线齿轮的单项参数测量
圆柱渐开线齿轮单项参数测量的主要参数有齿距的测量、齿圈径向跳动误差的测量、公法线长度的测量、齿形误差的测量、基节偏差的测量、齿厚偏差的测量
齿距的测量包括齿距累积误差(ΔF p)及齿距偏差(ΔF pt)两个参数的测量。各种齿距误差(ΔF p、、Δf pt)的测量仪器和方法虽各不相同，但其基本原理是相同的，可分为相对测量和绝对测量两种。将测量所得数据按不同方法进行处理，可以得到相应的误差值。
齿圈径向跳动ΔF r可以在专用齿轮跳动检查仪或万能测齿仪上测量，也可以用普通顶尖座和千分表、圆棒、表架组合测量。该法效率较低，适用于单件、小批生产。
公法线长度可用公法线千分尺或公法线卡规测量。测量公法线长度时，要求测量器具的两平行测量面与被测齿轮的异侧齿面在分度圆附近相切。对于齿形角α=60o的齿轮，按n=（Z/9）+0.5选择跨齿数。
模数为中等大小的齿轮，其齿形误差一般在
专用的渐开线检查仪上测量，小模数齿轮的齿形
误差则可在投影仪或万能工具显微镜上测量。
基节偏可用基节仪、万能测齿仪测量，也可
在万能工具显微镜上测量。测量前，先按公称基
节P b=πmcosα组合量块，并夹持在量块夹中，
再以此调整活动量脚与固定量脚间距离，并把指
示表对零。然后在均布方位测量6处，取其绝对
值最大的实际偏差作测量结果。
由于测量弧齿厚比较困难，通常都是测量弦齿厚，并以弦齿厚偏差代替弧齿厚偏差。通常用游标式或光学式齿厚卡尺以齿顶圆为定位基准测量齿厚，齿厚卡尺多用于测量中等精度以下的齿轮。因齿顶圆直径存在加工误差，为消除其对测量的影响，应用实际弦齿高代替
新型传感技术与应用
传感技术是实现测量数字化、自动化、智能化的关键。新型的传感器主要有：光栅、磁栅、激光、感应同步器等。
光栅元件有长光栅和圆光栅两种。长光栅的刻线为一组相互平行的直线，一般用于线位移的测量系统。圆光栅一般用于有角分度的测量系统。光两块光栅叠合在一起时，在一定方向上便可以看到一种明暗相间的、有一定规律的条纹，这就是所谓的莫尔条纹。当标尺光栅相对于指示光栅移动一个光栅节距时，由光栅副产生的莫尔条纹也移动一个条纹节距，通过光电接收器将条纹的移动转变成电信号输出，实现自动测量。莫尔条纹是由一组光栅刻线形成的，其中某一条刻线的制造误差对测量影响不大，因此其测量较高。
磁栅是由基体和磁性薄膜组成，一般采用非导磁金属（如铜、铝、不锈钢等）做为基体，在基体表面上均匀地涂覆一层磁性薄膜。为增强磁栅的耐磨性，还可在磁性薄膜上涂以0.005～0.01mm的耐磨塑料保护层。在使用前先对磁栅进行录磁，使磁性薄膜获得栅状磁信号。测量时，磁头检测到磁栅上的磁信号后将它转换成电信号输送给检测电路，实现自动测量。
激光是受激发射击的相干光，与一般光源相比，具有方向性强、能量集中、单色性好、能产生干涉现象等特点。可运用其特点，通过激光干涉、激光衍射、激光扫描、激光量子干涉及激光全息等方法来检测长度、厚度及表面粗糙度等。
感应同步器是利用两个平面形绕组随相互间位置的变化，其互感电流也发生相应的变化的原理，实现自动测量的。它用几何量的测量具有测量精度高、使用环境要求不高、使用寿命长、维护简单、抗干扰能力强工艺性好、成本低、便于批量生产等优点，应用非常广泛。
三坐标测量机
大型三坐标测量机主要用于检测飞机机身、机翼、汽车外壳、航天器等大型零部件。其测量范围一般在3000mm以上。中型三坐标测量机是机械制造工业中应用最广的一种，适用于中等规格零部件的检验。小型三坐标测量机一般用于电子工业、小型机械零部件的检测，精度较高。在测量机的本体上有相互垂直的x、y、z三个坐标，在各坐标上装有刻度尺和读数头，读数头用于读取刻度尺上的数据。通过计算机系统实现对数据的自动处理和测量过程的自动控制。
自动检测系统
自动检测系统按其控制系统的类别可分为机械式、气液式、电子式和计算机控制式等。近年来，计算机在自动检测中得到了广泛应用，处理速度加快，输入输出吏为方便，从而更加显示出自动检测技术的优越性。自动检测系统可以分为主动检测系统和被动检测系统。前者是在加工过程进行实时测量，并将测量结果反馈控制加工过程；后者则是加工后进行检验，仅用于验收或分组。自动检测系统可以完成的加工过程检测为：加工前准备工作确认检测、加工中工件状况检测、加工工艺条件检测、加工设备控制检测和加工后工件状况检测。通过自动检测系统和计算机闭环控制，能够控制工件所有尺寸精度、几何形状精度、表面粗糙度和表面质量等，可望实现全自动质量控制。
纳米科学技术简介
纳米科学技术是在纳米尺度内，通过对物质反应、传输和转变的控制来实现创造新的材料、器件和充分利用它们的特殊的性能，探索在纳米尺度内物质运动的新现象和新规律。人
们利用纳米科技在纳米尺寸范围内认识和改造自然，通过直接操纵和安排原子、分子而创造新物质。
目前纳米技术主要应用于以下领域：
⑴纳米技术能够改变材料制造业的现状，制造出纯度很高的材料。
⑵纳米机器可以奇迹般地回收并提取微量元素，如果使用其它方法来回收，这些微量元素会散失到环境中去。纳米机器还能清除废水中的有毒化学物质。
⑶纳米技术可以制造超级嗅觉器，用来检测毒品、炸药、工厂泄露物质等等。
⑷纳米机器每秒能完成数十亿次操作，目前需几天或几个月完成的事情，有可能在几分乃至几秒钟内完成。
⑸使用纳米机器，可以使传统的装配工艺变成一次成型工艺。它可以做修理工作，其工作范围从消除发动机零件的腐蚀损坏与细小裂纹到医治患者的病变、修复损坏的器官、进行人体肢体再生、人体整容等。
⑹纳米逻辑器件具有先进水平，亿倍于目前的微处理器和随机存取存储器芯片的容量。
⑺纳米机器不仅可以控制单个电子，而且可以控制单个光子，实现通信瞬时化。
检测技术的练习
练习的方式
为培养其的独立工作能力和创新思维的发展，实验采取开放式教学方式。实验室全面开放，学生根据教学要求、专业特点、就业方向、自身能力等因素，选择适当的实验项目，确定恰当的实验时间预约实验，并在规定的时间内完成实验。实验分基础模块、提高模块、强化模块三部分。其中基础模块有四个实验，为必选内容。提高模块有13个实验，为限选内容，学生可根据专业要求及自身能力大小在规定的实验学时内任选择若干个实验项目，自己设计测量方案，在老师的指导下独立完成实验。强化模块有5个实验，为任选内容，学生可根据专业侧重点、自身发展方向及个人兴趣自由选择实验项目。
练习的项目
三个模块的实验项目及实验方法见下表。
练习项目的选择原则
实验项目的选择要遵循以下基本原则。
1、基础模块为必选内容，该模块的全部实验项目不论任何专业都必须完成。未参加基础模块实验者，不得进行后续模块的实验。
2、提高模块为限选内容，应根据所学专业的特点和自己技术测量能力的现状，在本专业规定的实验教学时数内，选择适当的实验项目独立完成实验。
3、强化模块为任选内容，可根据今后的就业方向及个人兴趣，按学院有关的实验室开放管理办法，任意选择。
4、所选实验项目应与理论课程的教学内容基本同步，一般不要超前一周或滞后三周，并能基本做到经过自己充分准备后有一定把独立完成。
练习项目与时间的预约办法
必须在课程开始后的两周至课程结束前的三周内到实验室进行预约，其中基础模块（必做实验）必须在上半学期全部进行完毕。
预约方式：预约可以班级为单位集体预约，也可自己单独预约。集体预约由班级学习委员或课代表带上所选实验项目和实验时间的清单，到实验室进行登记，并将确定后的实验安排反馈给每一位同学。单独预约时请带上本人学生证和实验指导书到实验室登记。
预约时间：每周一、三、五下午2:00～4:00。
预约地点：西实验楼“测量技术实验室”。
练习的基本要求
参加实验要遵守以下规定。
1、必须严格按预约的时间到实验室进行实验，不得迟到、早退。无正当理由缺席者本次实验不能补做。因特殊情况不能按期进行实验的，事前可持相关证明重新预约所缺实验。
2、按预约时间前来实验时，必须携带本人学生证、实验指导书、课程教材、有关参考资料、笔及草稿纸，经登记、核实并检查预习报告后，方可进入实验室进行实验。
3、实验前必须预习有关实验内容并完成实验预习测问。提高模块和强化模块的实验必须写出预习报告，否则不得进行实验。
4、进入实验室前须搞好个人卫生，并换拖鞋入内。除必要的书籍和文具外，其它无关物品不得带入实验室。注意养成良好的职业道德规范，保持实验室的环境卫生。
5、实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器设备的操作规程。爱护仪器设备，未经允许不得动用与本次实验无关的仪器设备及其它物品。对违反上述规定而造成事故和损失者，将按学院有关制度处理。
6、实验须在规定的时间内独立完成，若不能完成应及时申请延时或另外安排时间进行。
7、实验完毕后要清理现场，所用仪器设备须放回原处，经老师检查并评定、登录实验成绩后方可离开。
《测试技术》教学大纲 大纲说明 课程代码：3325001 总学时：48学时（讲课38学时，实验10学时） 总学分：3学分 课程类别：学科基础课，必修 适用专业：机械设计制造及其自动化专业 预修要求：本课程宜在《控制工程基础》课程之后开设。 一、课程的性质、目的、任务： 测试技术是进行科学研究、验证科学理论必本可少的技术。本课程是对理论知识的深化和补充，广博的理论性和丰富的实践性是本课程的特点。本课程是机械工程类专业必修的技术基础课之一。 本课程的教学目的是培养学生能合理地选用测试装置并初步掌握静、动态测量和常用工程试验所需的基本知识和技能，为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。 本课程的基本任务是获取有用的信息，然后将其结果提供给观察者或输入给其他信息处理装置、控制系统。 二、课程教学的基本要求： 1、掌握信号的时域和频域的描述方法，建立明确的信号的频谱结构的概念；掌握频谱分析和相关分析的基本原理和方法，掌握数字信号分析中的一些基本概念。 2、掌握测试装置基本特性的评价方法和不失真测试的条件，并能正确地运用于测试装置的分析和选择。掌握一阶、二阶线性系统特性及其测定方法。 3、了解常用传感器、常用信号调理电路和显示、记录仪器的工作原理和性能，并能够较正确地选用。 4、对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的概念，并能初步运用于机械工程中某些参量的测量和产品的试验。 三、教学方法和教学手段的建议： 1、本课程的学习中，特别要注意物理概念，建立关于动态测试工作的比较完整的概念。 2、本课程教学中应突出理论内容的物理意义和工程应用，可将机械设备的状态监测和故障诊断技术融合在课堂教学中。在主要内容讲解结束后，可考虑安排一次测试技术最新发展趋势（如转子系统运行状态监测及故障诊断技术）的课堂讨论，讨论内容涉及测试技术的基本理论和基本方法的应用。 3、本课程具有较强的实践性。学生必须参加必要的实验,从而受到应有的实验能力的训练,获得关于动态测试工作的完整概念，并初步具备处理实际测试工作的能力。实验学时应不少于8学时。实验大纲见附录。 4、建议本课程采用多媒体教学，并将内容尽可能利用Matlab进行演示。 四、大纲的使用说明： 本课程是一门机、电结合较紧密的课程，需要的知识面较广，涉及数学中的“积分变换”、“概率统计”知识；涉及物理中的电、磁、声及振动内容；涉及电工学中的“谐振”、“相敏检波”等典型电路。本课程宜在《控制工程基础》课程之后开设。 大纲正文 第一章绪论学时：2学时（讲课2学时）本章讲授要点： １、理解测试技术的作用、任务、内容和特点 ２、了解测试技术的发展概况
自动检测技术 实验一应变片的粘贴工艺实验 一、实验目的： 熟悉掌握应变片的粘贴工艺及要求。 二、应变片的粘贴工艺及要求： 应变片的粘贴工艺及质量直接影响着测量的精度与成败，因此必须按照粘贴工艺规程粘贴应变片，一般步骤为： 1、应变片的检查 (1）外观检查 用放大镜(或投影仪)进行外观检查。凡是金属丝栅不紊乱、布置均匀。引线牢固，底基胶层均匀者可以认为合格。 (2)阻值分选 用精密电桥测量应变片的阻值，一般不超过应变片名义阻值的±0.5％时，认为其合格。但要根据实测电阻值分组包装使用。在同一组中，各片之间的实测电阻值偏差最好不超过±0.1Ω。当相差为±0.5Ω时上，电阻应变仪就不易平衡了。 2、粘贴表面的清理(即试件清理) 一般对贴片表面的要求为： (1)完全去掉表面的氧化皮及污垢。通常采用手提电动砂轮，钢刷、 砂布等打磨。测点表面最好用0＃或1＃砂布打磨到▽6即可，也 不易太光滑。打磨表面为应变片基底面积的2～3倍 (2)用划针在测点表面轻画贴片位置的坐标线。 (3)用丙酮（或无水乙醇、甲苯）和脱脂棉清洗。直到没有脏物为止，晾干后即可开始粘贴应变片。 3、贴片的具体步骤
一般按使用粘贴剂所要求的工艺进行。但应注意以下几点： (以使用KH一502粘贴剂为例) (1) 粘片前粘片的工具要准备齐全。 (2) 首先在应变片如背面和清理好的试件表面上都涂上—层很薄的粘贴剂、然后将应变片按试验要求的方位贴于试件上。 (3) 贴上后，在片上盖上—层玻璃纸。一手提住引线，用另一只手的大拇指轻轻滚压(主要用垂直压力，不要有推力)。把多余的胶水与气泡挤出。 (4) 贴片完毕后，应变片应该整齐、干净，位置准确，胶层均匀。 4、应变片的干燥处理： 在贴片完成后，应根据所用粘贴剂的干燥固化条件，进行干燥处理。对KH一502粘贴剂。一般可在干燥的空气中自然干燥，也可用热烘干燥，如用红外线灯烤，电吹风吹等。 5、粘贴质量的检查： 对应变片粘贴质量应检查如下项目： (1)应变片粘贴位置是否准确； (2)胶水是否均匀。有无气泡与漏贴部分，尽量给以补救。尤其注意将两端贴牢。 (3)用万用表检查应变片是否断路或短路。 (4)用高阻计或万用表欧姆高阻挡，(如MF—10型的10K档)检查应变片与试件间的绝缘电阻。对于一般的测量，绝缘电阻≥50～100兆欧即可。 6、导线的连接与固定： 对经过检查合格的应变片，即可焊接导线并使之固定。导线是应变片与测量仪器连接的桥梁，起着传输应变信号的作用。因此，应选择合适的导线。一般为了保护应变片，往往应在应变片与导线之间设有接线
北京工业大学２００7—2００8学年第二学期 测量技术基础试卷(开卷) 班级学号姓名成绩 一、填空题（２5分，每空1分) 1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。 2．满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。３．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。 4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。 5.当测量较小应变值时,应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度,且能改善或消除非线性。7．电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作,可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。
8.在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为 调制波 ,载送低频信号的高频振荡信号称为 载波 ,将经过调制过程所得的高频振荡波称为 已调制波 。 9．已知()t t x ωsin 12=,()t δ为单位脉冲函数,则积分()?∞ +∞-?? ? ?? -?dt t t x ωδ2π= 12 。 １０.已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20,若测得感应电动势的频率为3０0Hz ，则被测轴的转速为 900ｒ/min 。 1１. RC 低通滤波器中的ＲＣ值越大,则其上限截止频率越 小 。 1２． 频率混叠是由于 采样频率过低 引起的，泄漏则是由于 信号截断 所引起的。 二、选择题(１5分,每题1.5分) 1．离散、周期的时域信号频谱的特点是( C ）的。 A 非周期、离散? B 非周期、连续 C 、周期、离散 D 周期、连续 2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是( C )。 Ａ 电阻传感器? B 电感传感器 C 光电传感器 D 电容传感器 3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（ Ｂ )材料制成。 A 金属 Ｂ 导磁 C 塑料 Ｄ 导电 4.测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为（ D )。 A 精度 B 灵敏度 C 精密度 Ｄ 分辨力 ５.数字信号的特征是( B ）。 A 时间上离散，幅值上连续 B 时间、幅值上都离散 C 时间上连续,幅值上量化 ? D 时间、幅值上都连续
第1章测试的基础知识 1．1 知识要点 1．1．1测试的基本概念 1．什么是测量、计量、试验和测试？ 测量是指以确定被测对象值为目的的全部操作；计量是指实现单位统一和量值准确可靠的测量；试验是对被研究对象或系统进行实验性研究的过程，通常是将被研究对象或系统置于某种特定的或人为构建的环境条件下，通过实验数据来探讨被研究对象性能的过程；测试是人们认识客观事物的方法，是具有试验性质的测量，是测量和试验的综合，是依靠一定的科学技术手段定量地获取某种研究对象原始信息的过程。 2．什么是信息和信号？ 对于信息，一般可理解为消息、情报或知识，从物理学观点出发来考虑，信息不是物质，也不具备能量，但它却是物质所固有的，是其客观存在或运动状态的特征。因此，可以理解为：信息是事物运动的状态和方式。把传输信息的载体称为信号，信息蕴涵于信号之中，信号是物理性的，含有特定的信息，易于被测得或感知，易于被传输，是物质，具有能量。人类获取信息需要借助信号的传播，信号的变化则反映了所携带信息的变化。 3．测试工作的任务是什么？ 测试工作就是信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。测试工作的基本任务是通过测试手段，对研究对象中有关信息量作出比较客观、准确的描述，使人们对其有一个恰当的全面的认识，并能达到进一步改造和控制研究对象的目的，进一步提高认识自然改造自然的能力。测试工作中的一项艰巨任务是要从复杂的信号中提取有用的信号或从含有干扰的信号中提取有用的信息。 4．测试有什么作用？ 人类从事的社会生产、经济交往和科学研究活动总是与测试技术息息相关。首先，测试是人类认识客观世界的手段之一，是科学研究的基本方法。科学的基本目的在于客观地描述自然界，科学定律是定量的定律，科学探索离不开测试技术，用定量关系和数学语言来表达科学规律和理论也需要测试技术，验证科学理论和规律的正确性同样需要测试技术。事实上，科学技术领域内，许多新的科学发现与技术发明往往是以测试技术的发展为基础的，可以认为，测试技术能达到的水平，在很大程度上决定了科学技术发展水平。 同时，测试也是工程技术领域中的一项重要技术。工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验等都离不开测试技术。在自动化生产过程中常常需要用多种测试手段来获取多种信息，来监督生产过程和机器的工作状态并达到优化控制的目的。 在广泛应用的自动控制中，测试装置已成为控制系统的重要组成部分。在各种现代装备系统的设计制造与运行工作中，测试工作内容已嵌入系统的各部分，并占据关键地位。
基本概念 1.传感器的定义：工程中通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。 2.传感器的分类。 （1）物性型传感器：依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。属于物性型传感器有：光电式和压电式，如：电阻应变片，压电式加速度计，光电管等。 （2）结构型传感器：依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。属于结构型传感器的有：电感式，电容式，光栅式。如：电容传感器，涡流传感器，差动变压器式等。 （3）按照工作原理分类，固体图象式传感器属于（光电式传感器） 3.静态指标：线性度，灵敏度，重复性等。 （1）线性度：指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。 （2）灵敏度：输出的变换量与输入的变换量之比。 （3）重复性：指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。 4.动态指标：属于传感器动态性能的有：固有频率， 5.灵敏度： （1）测试系统的灵敏度越高，则其测量范围：越窄 （2）对于理想的定常线性系统，灵敏度是（常数） （3）传感器灵敏度的选用原则。①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围 6.线性度：非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线)的程度。 7.稳定性：测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度 ) 8.精确度： （1）精度：也称为精确度，是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标，即准确度和精密度的综合偏差程度。 （2）传感器精确度的选用原则。①尽量选用精确度高的传感器，同时考虑经济性②对于定性试验，要求传感器的精密度高③对于定量试验，要求传感器的精确度高④传感器的精确度越高，价格越昂贵。 9.可靠性：是指在使用环境和运行指标不超过极限的情况下，系统特性保持不变的能力。 10.在静态测量中，根据绘制的定度曲线，可以确定测量系统的三个静态特性：
第一章检测技术的基本概念思考题与习题答案 1.单项选择题 1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的准确度等级应定为____C____级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于 0.9%，应购买____B____级的压力表。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是____B____。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.准确度等级 3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的____C____左右为宜。 A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍 4）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于____D____。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于____A____。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了____D____。 A.提高准确度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D.提高可靠性 2.各举出两个非电量电测的例子来说明 1）静态测量；2）动态测量； 3）直接测量；4）间接测量； 5）接触式测量；6）非接触式测量； 7）在线测量；8）离线测量。 3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，准确度为0.5级，试求： 1）该表可能出现的最大绝对误差为____A____。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃ 2）当示值为20℃时的示值相对误差为____B____，100℃时的示值相对误差为____C____。 A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％ 4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其准确度应选B级。若选用量程为300V，其准确度应选____C____级，若选用量程为500V的电压表，其准确度应选____C____级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0
现代检测技术基础试题 一、阐述仪器线性度的概念，说明有哪些直线拟合方法。阐述回程差、灵敏度和分辨力的概念。 二、仪表的精确度等级是怎样规定的？写出计算公式。某测温仪表的测温范围为0---600℃，准确度等级为2.5级；另一测温仪表的测温范围为0---1200℃，准确度等级为1.5级。现欲测量温度为500℃的设备温度，问选哪种测温仪表会更好？计算说明为什么？ 三、（1）假设你开发一台称重仪，在实验室完成了传感器、放大电路和单片机系统的设计制作，但是没有条件施加标准砝码或标准力对传感器和你的系统进行实际标定，你只有一块可用来测量电压和电流的表(或万用表), 在这种条件下你应该首先对仪器的那些指标进行测定?从误差的角度出发,你对你使用的表有何要求? （2）设传感器误差为0.1%；测量放大电路误差为0.03%；系统采用的A/D转换器为10位，试分析仪器最后能达到的最好精度等级是多少？ （3）用干电池分压的办法模拟传感器输出信号对电路进行测试，试在整个量程范围内确定其测试点。若每一个测试点测试了十次，说明你对这些数据的处理方法并写出数据处理公式。 三、画图并说明光电池的下列特性： （1）开路电压、短路电流与光照度的关系； （2）输出电流与负载电阻及光照度的关系。 四、画图并说明光电二极管与放大器的电流放大连接法、电压放大连接法和阻抗变换连接法。说明各连接法适用于哪些测量情况。 五、（1）怎样测试光敏电阻的好坏？（2）比较光敏电阻、光电池、光电二极管的异同点。（3）说明选择光电检测器时应注意哪些问题。 六、写出朗伯-比尔定律的数学表达式，说明各符号的含义。 七、用于测量输送皮带上粉粒物料的近红外水分仪为何要采用三个波长进行测
机械工程测试技术主要知识点 绪论 1)测试系统的组成 第一章信号的描述 2)信号的分类什么是确定信号，什么是周期信号什么是非周期信号什么是准周期信号什么是非确定性信号 确定性信号：能用明确的数学关系式或图像表达的信号称为确定性信号 非确定性信号：不能用数学关系式描述的信号 周期信号(period signal)：依一定的时间间隔周而复始、重复出现；无始无终。 一般周期信号：（如周期方波、周期三角波等）由多个乃至无穷多个频率成分（频率不同的谐波分量）叠加所组成，叠加后存在公共周期。 准周期信号(quasi-periodic signal)：也由多个频率成分叠加而成，但不存在公共周期。（实质上是非周期信号） 3)离散信号和连续信号能量信号和功率信号 什么是能量（有限）信号—总能量是有限的 什么是功率（有限）信号信号在有限区间（t1, t2）上的平均功率是有限的 4)时域信号和频域信号 以时间为独立变量，描述信号随时间的变化特征，反映信号幅值与时间的函数关系 以频率为变量建立信号幅值、相位与频率的函数关系 5)一般周期信号可以利用傅里叶展开成频域信号 6)傅里叶级数展开和傅里叶变换的定义和公式傅里叶变换的主要性质
傅里叶变换： 傅里叶变换： 性质： 对称性：X(t) ? x(-f )尺度改变性 频移特性
7)把时域信号变换为频域信号，也叫做信号的频谱分析。 8)求方波和三角波的频谱，做出频谱图，分别用三角函数展开式和傅里叶级数展开式 傅里叶变换…… 9)非周期信号的频谱分析通过 傅里叶变换 10)周期信号和非周期信号的频谱的主要区别 周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱是连续的求单边指数衰减函数的傅里叶变换（频谱） 11)随机信号的描述，可分成足什么条件在随机信号的实际测试工作中，为什么要证明随机过程是各态历经的 随机信号必须采用概率和统计的方法进行描述 工程中绝大多数随机过程假定符合各态历经过程，则可用测得的有限样本记录来代表总体过程，否则理论上要测量无穷个样本才能描述该过程 12)脉冲函数的频谱什么是脉冲函数的筛选性质矩形窗函数平稳随机过程和非平稳随机过程，平稳随机过程又可分为各态历经和 非各态历经两类，各态历经随机过程的统计特征参数满的频谱sinc函数的定义单边指数函数的频谱单位阶跃函数的频谱δ函数具有等强度、无限宽广的频谱，这种频谱常称为“均匀谱”。 Sinc（x）=sinx/x
第一章 检测技术的基本概念 测量方法分类 可分为静态测量和动态测量、直接测量和间接测量、模拟式测量和数字式测量、接触式测量和非接触式测量、在线测量和离线测量。根据测量的具体手段来分，又可分为偏位式测量、零位式测量和微差式测量 测量误差及数据处理 1．什么是绝对误差？ 绝对误差是指测量值A x 与真实值A 0之间的差值，即 Δ＝A x －Ａ0 （1-1） 2．什么是相对误差？ 相对误差用百分比的形式来表示，一般多取正值。 （1）示值相对误差x 用绝对误差与被测量A x 的百分比来表示，即 %100?? = x x A γ （1-2） （2）引用误差m 有时也称满度相对误差。它用测量仪表的绝对误差与仪器满度值A m 的百分比来表示的。即 %100m ?? = A m γ （1-3） 3．什么是准确度等级？ 上式中，当 取仪表的最大绝对误差值 m 时的引用误差常被用来确定仪表的准 确度等级S ，即 100m m ?= A ΔS （1-4） 根据给出的准确度等级S 及满度值A m ，可以推算出该仪表可能出现的最大绝对误差m 、示值相对误差等。 重要提示： 仪表的准确度在工程中也常称为“精度”，准确度等级习惯上称为精度等级 我国的模拟仪表通常分七种等级，如表1-1所示。我们可以从仪表的使用说明书上读得仪表的准确度等级，也可以从仪表面板上的标志判断出仪表的等级。从图1-4所示的电压表右侧，我们可以看到该仪表的准确度等级为2.5级，它表示对应仪表的
引用误差所不超过2.5％。 表1-1 仪表的准确度等级和基本误差 准确度等级0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 基本误差±0.1% ±0.2% ±0.5% ±1.0% ±1.5% ±2.5% ±5.0% 例题： 1. 已知被测电压的准确值为220V，请观察并计算图1-4所示的电压表上的准确度等级S、满度值A m、最大绝对误差Δm、示值A x、与220V正确值的误差Δ、示值相对误差x以及引用误差m。 2. 示值相对误差有没有可能小于引用误差？在仪表绝对误差不变的情况下，被测电压降为22V，示值相对误差x将变大了？还是变小了？ 解： 1. 从图1-4可知，准确度等级S＝5.0级，满度值A m＝300V。 最大绝对误差Δm＝300V×5.0÷100＝15V，示值A x＝230V。 用更高级别的检验仪表测得被测电压（220V）与示值值的误差Δ＝10V，示值相对误差x＝4.3%。 引用误差m＝（10/300）×100%＝3.3%，小于出厂时所标定的5.0%。 2. 若绝对误差仍为10V，当示值A x为22V，示值相对误差 ＝（10/22）×100%=45%。与测量220V时相比，示值相对误差大多啦 x 结论： 由上例得到的结论：在选用仪表时应兼顾准确度等级和量程，通常希望示值落在仪表满度值的2/3以上。 （二）测量误差的分类 1．粗大误差？ 明显偏离真值的误差称为粗大误差。粗大误差主要是由于测量人员的粗心大意及电子测量仪器受到突然而强大的干扰所引起的。如测错、读错、记错、外界过电压尖峰干扰等造成的误差。 就数值大小而言，粗大误差明显超过正常条件下的误差。当发现粗大误差时，应予以剔除。 2．系统误差？
【检验】医学检验基础知识100个基本概念 1.中毒颗粒 在严重感染时中性粒细胞内出现的染成紫黑色的粗大颗粒。 2.亚铁血红素 血红蛋白色素部分，由铁原子及原卟啉区组成。 3.点彩红细胞 红细胞中残存的嗜碱性物质，是RNA变性沉淀的结果。 4.中性粒细胞核左移 外周血中性杆状核粒细胞增多（出现晚、中、早幼粒细胞以致原粒细胞）。 5.血型 是人体血液的一种遗传性状，是指红细胞抗原的差异。 6.ABO血型抗体 一般分为二类；“天然”抗体和免疫抗体，都是通过免疫产生的。 7.病理性蛋白尿 蛋白尿持续超过0.15g/d，常为病理性，是肾脏疾病的可靠指标。 8.肾小管蛋白尿 系肾小球滤过膜正常，但原尿中正常滤过的蛋白质不能被肾小管充分回吸收所致。 9.本周氏蛋白 是免疫球蛋白的轻链单体或二聚体，属于不完全抗体球蛋白。常
出现干骨髓瘤患者尿中，有诊断意义。 10.网织红细胞 是介于晚幼红细胞和成熟红细胞之间尚未完全成熟的红细胞。 11.瑞氏染液 是由酸性染料伊红和碱性染料美蓝组成的复合染料，溶于甲醇后解离为带正电的美蓝和带负电的伊红离子。 12.异型淋巴细胞 在某些病毒性感染或过敏原刺激下使淋巴细胞增生，并出现一定的形态变化称为异型淋巴细胞。 13.退行性变白细胞 白细胞出现胞体肿大、结构模糊、边缘不清、核固缩、肿胀或溶解等变化。 14.核右移 外周血中性粒细胞五叶核以上者超过3％称为核右移。 15.红斑狼疮细胞 SLE患者血液（体液中）存在LE因子，在体外可使受累白细胞核DNA解聚，形成游离均匀体，被具有吞噬能力的白细胞所吞噬而形成。 16.内源性凝血系统 指凝血始动反应因子Ⅻ的激活[Ⅸa-PF3-Ⅷ-Ca]复合物的形成以及激活因子Ⅹ。 17.外源性凝血系统
北京工业大学2007—2008学年第二学期 测量技术基础试卷（开卷） 班级学号姓名成绩 一、填空题（25分，每空1分） 1．时间常数τ是一阶传感器动态特性参数，时间常数τ越小，响应越快，响应曲线越接近于输入阶跃曲线。 2．满足测试装臵不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。3．电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路，该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比，与电缆引线所形成的分布电容无关。 4．信号当时间尺度在压缩时，则其频带变宽其幅值变小。 5．当测量较小应变值时，应选用电阻应变效应工作的应变片，而测量大应变值时，应选用压阻效应工作的应变片，后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。6．电感式和电容式传感器常采用差动方式，不仅可提高灵敏度，且能改善或消除非线性。 7. 电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作，可分为低频透射式和高频反射式两种，其中前者常用于材料厚度的测量。 8．在调制解调技术中，将控制高频振荡的低频信号称为调制波，载送低频信号的高频振荡信号称为载波，将经过调制过程所得的高频振荡波称为已调制波。
9．已知()t t x ωsin 12=，()t δ为单位脉冲函数，则积分()?∞+∞ -?? ? ?? -?dt t t x ωδ2π= 12 。 10．已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20，若测得感应电动势的频率为300Hz ，则被测轴的转速为 900r/min 。 11. RC 低通滤波器中的RC 值越大，则其上限截止频率越 小 。 12. 频率混叠是由于 采样频率过低 引起的，泄漏则是由于 信号截断 所引起的。 二、选择题（15分，每题1.5分） 1．离散、周期的时域信号频谱的特点是（ C ）的。 A 非周期、离散 B 非周期、连续 C 、周期、离散 D 周期、连续 2．按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量控制型的是（ C ）。 A 电阻传感器 B 电感传感器 C 光电传感器 D 电容传感器 3．变磁通感应式传感器在测量轴的转速时，其齿盘应采用（ B ）材料制成。 A 金属 B 导磁 C 塑料 D 导电 4．测试装臵能检测输入信号的最小变化能力，称为（ D ）。 A 精度 B 灵敏度 C 精密度 D 分辨力 5．数字信号的特征是（ B ）。 A 时间上离散，幅值上连续 B 时间、幅值上都离散 C 时间上连续，幅值上量化 D 时间、幅值上都连续 6．传感器灵敏度越高，表示该传感器（ B ）。 A 工作频带越宽 B 单位输入引起的输出量越大 C 线性范围越宽 D 允许的输入量越大
热力测试技术基础习题 第二章测量的基本概念 名词：测量、直接测量、间接测量、等精度测量，误差、误差分类（绝对误差和相对误差）、系统误差、随机误差、标准误差，残差、有效数字、极限误差。 简答： 1. 简述测量的分类，直接测量方法的分类（直读、差值、零位、替代） 测量方法分为直接测量法、间接测量法、组合测量法； 直接测量法分为直读法、差值法、零位法、替代法； 2. 误差按表示方法、按性质和按产生原因分类与含义 按误差的表示方法分为绝对误差、相对误差； 按误差的性质分为系统误差、随机误差、过失误差； 3. 理解精密度、准确度、精确度三者的关系 精密度高的准确度不一定高； 准确度高的精密度不一定高； 但精度高的，精密度和准确度都高； 4. 系统误差的特点和来源 系统误差的特点：测量条件中所引起的误差，是由于某些出现规律及影响程度都可以确定的因素引起。 判断：正确的测量结果中不应包含系统误差（X ） 系统误差的来源：仪器误差，环境误差，测量者误差，测量方法误差 5. 随机误差分布规律与四个特点 随机误差分布规律：正态分布 随机误差四个特点：单峰、有界、对称、相互补偿 计算：有限测量次数中的随机误差计算（间接、直接） 第三章测试仪表基本知识 名词：测试仪表、仪表精度、灵敏度、灵敏度阻滞、时滞，传递函数，动态误差 简答： 1. 测试仪表的组成和功能 测试仪表的组成：传感器、传输元件和处理元件、显示器； 测试仪表的功能：变换功能、传输功能、显示功能； 2. 仪器传感器满足的三个条件是什么 随被测参数的变化而发生相应的内部变化（即输出信号）； 只能随被测参数变化而发出信号或其输出为被测信号的函数； 变换器输出信号与被测参数这间必须是单值的函数关系； 3. 仪表精度定级与选用原则，并举例说明 数字小，相对误差小，精度高；数字大，相对误差大，精度低； 仪表精度等级规定了在满量程使用条件下，最大误差不得超过的数值； 定级原则取上限（精度低的）；选用原则取下限（精度高的）； 4. 测量精度与仪表精度的区别，举例说明 测量精度： 仪表精度： y m m A δ?= Δm ：最大绝对误差 Am ：仪表测量范围 l ：被测量值估计量 m y m A A l δδ?=
检测技术的基本概念 典型参数的检测技术 检测技术的练习 检测技术的基本概念 检测的意义 为了满足机械产品的功能要求,在正确合理地完成了可靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进行加工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、加工设备、工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特别重要的环节就是质量保证措施中的精度检验。 “检验”就是确定产品是否满足设计要求的过程，即判断产品合格性的过程。检验的方法可以分为两类：定性检验和定量检验。定性检验的方法只能得到被检验对象合格与否的结论，而不能得到其具体的量值。定量检验的方法是在对被检验对象进行测量后，得到其实际值并判断其是否合格的方法，简称为“检测”。检测的核心是测量技术。通过测量得到的数据，不仅能判断其合格性，还为分析产品制造过程中的质量状况提供了最直接而可靠的依据。 测量的基本要素 一个完整的测量过程应包含被测量、计量单位、测量方法（含测量器具）和测量误差等四个要素。 被测量在机械精度的检测中主要是有关几何精度方面的参数量，其基本对象是长度和角度。 计量单位是以定量表示同种量的量值而约定采用的特定量。我国规定采用以国际单位制（SI）为基础的“法定计量单位制”。常用的长度单位有“毫米（mm）”、“微米（μm）”和“纳米（n m）”，常用的角度单位有“度（°）”、“分（′）”、“秒（″）”和“弧度（rad）”、“球面度（sr）”。 测量方法是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量原理的运用及其实际操作。广义地说，测量方法可以理解为测量原理、测量器具（计量器具）和测量条件（环境和操作者）的总和。 测量误差是被测量的测得值与其真值之差。由于测量会受到许多因素的影响，其过程总是不完善的，即任何测量都不可能没有误差。从测量的角度来讲，真值只是一个理想的概念。因此，对于每一个测量值都应给出相应的测量误差范围，说明其可信度。不考虑测量精度而得到的测量结果是没有任何意义的。 检测的一般步骤 通常情况下，检测应有以下几个步骤： 1、确定被检测项目认真审阅被测件图纸及有关的技术资料，了解被测件的用途，熟悉各项技术要求，明确需要检测的项目。 2、设计检测方案根据检测项目的性质、具体要求、结构特点、批量大小、检测设备状况、检测环境及检测人员的能力等多种因素，设计一个能满足检测精度要求，且具有低成本、高效率的检测预案。 3、选择检测器具按照规范要求选择适当的检测器具，设计、制作专用的检测器具和
1、测试技术的基本知识 1.测试技术的概念。 测试技术：测量技术与实验技术的综合 2.非电量测试系统的基本思想。 首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。 3.什么叫测量？测量可以分为直接测量和间接测量。直接测量 的基本形式是什么？直接测量的特点。 为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。 无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量。 测量的最基本形式： 比较——将待测的未知量和予定的标准作比较。 4.直接测量可以分为直接比较和间接比较，直接比较和间接比 较的区别？ 直接把被测物理量和标准作比较的测量方法称为直接比较。 举例 ⊙天平测物体质量 ⊙用米尺测量物体长度 ⊙测量导体的电阻 间接比较：利用仪器仪表——统称之为测量系统——把原始形
态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。 举例 ⊙水银温度计测体温 ⊙弹簧测物体的重量 5.常用测量系统由哪几部分组成？各组成部分的作用或用途是 什么？ 传感器（一次仪表） ◆定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置 ◆作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。 中间变换与调理电路（二次仪表) ◆定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出给记 录仪器的装置。 显示记录设备（三次仪表） ▲作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失真
地显示和记录出来。 如：①电子；②存储示波器；③电压表；④磁带记录仪； ⑤数字式瞬态；波形存储器 6.欲使测量结果具有普遍的科学意义应具备哪些条件？ 1、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的； 2、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。 7.线性时不变系统的基本特性有哪些？ 叠加性与比例性、微分性质、积分性质、频率不变性 8.正确理解线性测量系统的叠加性及频率不变性的定义 频率不变性表明，当线性系统的输入为某一频 率时，则系统的稳态响应也为同一频率的信号。
检测技术的基本概念 第一节测量的一般概念及方法 对于测量方法，从不同的角度出发，有不同的分类方法。（须举例说明）： 1. 静态测量和动态测量 2. 直接测量和间接测量 3. 模拟式测量和数字式测量 4. 接触式测量和非接触式测量 5. 在线测量和离线测量 第二节测量误差及分类 测量值与真值之间的差值称为测量误差（Measuring error）。测量误差可其不同特征进行分类。 一、绝对误差和相对误差 重要公式： 1．绝对误差（Absolute Error） Δ=A x－Ａ0 2．相对误差（Relative Error）（掌握基本概念！） (1) 示值（标称）相对误差γx (2)满度（引用）相对误差γｍ 我国模拟仪表有下列七种等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。 表1-1 仪表的准确度等级和基本误差 讨论：上表说明什么？在正常工作条件下，可以认为仪表的最大绝对误差是不变的，而示值相对误差γx随示值的减小而增大。 与同学一起做：例1-1：分析讨论仪表精度等级与量程范围及示值相对误差之间的关系。 二、粗大误差、系统误差和随机误差（掌握基本概念） 1．粗大误差（举例） 2．系统误差（举例） 3．随机误差（举例） 分析正态分布的规律：（举例） （1）有界性（２）对称性（3）集中性 三、静态误差和动态误差 1．静态误差（Static Error）（举例） 2．动态误差（Dynamic Error）（举例） 第三节传感器及基本特性 讨论传感器的组成及框图：传感器由敏感元件，传感元件及测量转换电路三部分组成。 分析：图1-3：传感器的组成框图 结合电位器式压力传感器的工作原理，可将图1-4方框中的内容具体化。 图1-5：电位器式压力传感器原理框图（演示该传感器） 二、传感器分类 1）按被测量分类
LED测试技术基本概念 「正向电压」通过发光二极管的正向电流为确定值时，在两极间产生的电压降。 「反向电流」加在发光二极管两端的反向电压为确定值时，流过发光二极管的电流。 「峰值波长」光谱辐射功率最大的波长。 「半强度角」在发光（或辐射）强度分布中，发光（或辐射）发光强度大于等于最大强度一半构成的角度。 「主波长」任何一个颜色都可以看作为用某一个光谱色按一定比例与一个参照光源（如CIE标准光源A、B、C等，等能光源E，标准照明体D65 等）相混合而匹配出来的颜色，这个光谱色就是颜色的主波长。颜色的主波长相当于人眼观测到的颜色的色调（心理量）。若已获得被测LED器件的色度坐标，就可以采用等能白光E光源（x0＝0.3333，y0 ＝0.3333）作为参照光源来计算决定颜色的主波长。计算时根据色度图上连接参照光源色度点与样品颜色色度点的直线的斜率，查表读出直线与光谱轨迹的交点，确定主波长。 「平均强度」光源在给定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量dΦv与这个立体角dΩ的比值,单位为烛光(坎德拉，cd)。 「辐射带宽」光谱辐射功率大于等于最大值一半的波长间隔。 LED产品分类 应用日渐普及的LED产品分类众多，我们简单地来看看分类方法。LED根据发光管发光颜色、发光管出光面特征、发光管结构、发光强度和工作电流、芯片材料、功能等标准有不同的分类方法。下面简单介绍前四种分类方法。 1、根据发光管发光颜色分类 根据发光管发光颜色的不同，可分成红光、橙光、绿光（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。 另外，有的发光二极管中包含2种或3种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。 2、根据发光管出光面特征分类 根据发光管出光面特征的不同，可分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。 圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm 的记作T-1（1/4）。 由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类：
《自动检测技术》知识点汇总 填空： 1.从传感器目的出发，可将传感器分为参量型传感器，发电型传感器。 2 按照误差出现的规律，可以分为系统误差，随机误差，粗大误差。 3 随机误差的特点：对称性，有界性，抵偿性，单峰性。 4 根据电阻值的特性，热敏电阻有正温度系数，负温度系数，临界热敏电阻。 5 电容式传感器的三种类型：变面积式，变间隙式，变介电常数式。 6 电感式传感器可以分为：自感式，互感式。 7 压电元件的常用的结构形式有：串联接法，并连接法。 8 压电式传感器的测量电路有：电压放大器，电荷放大器。 9 热电动势由：接触电动势，温差电动势组成。 10 热电偶的基本定律有：均质导体定律，中间导体定律，标准电极定律，中间温度定律。 11 热电偶的冷端补偿的方法有：冷端恒温法，补偿导线法，计算修正法，电桥补偿法，采用PN结温度传感器作冷端补偿，采用集成温度传感器作冷端补偿。 12 通常把光电效应分为：外光电效应，内光电效应，光生伏特效应。 13 根据光纤在传感器中的作用可分为：传光型，功能型。 14 光栅按其形状和用途可分为：长光栅，圆光栅。长光栅主要用于：长度或直线位移的测量，圆光栅主要用来测量：角度或角位移。 15 光栅的细分技术有：直接细分，电桥细分。 16 磁头分为：静态磁头，动态磁头。静态磁头又称为：磁通响应式磁头，动态磁头又称为：速度响应式磁头。 17 按照信号的读出方式，编码器可分为：接触式，非接触式。 18 超声波的波形主要可分为：纵波，横波，表面波。 19 要想得到大量的受辐射光，就必须具备粒子数反转分布，光的振荡两个条件。 20 激光的特点：方向性强，单色性好，相干性好。 21 目前，世界各国均采用直流信号作为统一信号，并将直流电压0~5V和直流电流0~10mA或4~20mA作为统一的标准信号。 简答题 1 电阻应变效应：导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，其电阻值也相应发生变化的物理现象称为电阻应变效应。 2 压阻效应：对一块半导体材料的某一轴向加一定的载荷而产生应力时，它的电阻率会发生变化，这种物理现象称为压阻效应。 3 液面位置传感器：作液面位置传感器用的热敏电阻通过电流将引起自身发热。当处于两种不同介质中，电阻的散热条件不同，通过的电流也不同。通过电流表的指示可以反映液面的水平位置。 4 电容式液位传感器：:利用被测介质液面变化转化为电容变化的一种介质变化
第五章精度检测基本概念 内容概要：主要论述几何量精度检测的基本理论，包括测量的基本概念、计量单位、测量器具、测量方法、测量误差和测量数据处理等。 教学要求：在掌握机械精度设计的基础上，对其检测技术方面的基础知识有一个最基本的了解，并能运用误差理论方面的知识对测量数据进行处理后，正确地表达测量结果。 学习重点：测量误差和测量数据的处理。 学习难点：测量误差的分析。 习题 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1、直接测量必为绝对测量。( ) 2、为减少测量误差，一般不采用间接测量。( ) 3、为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。( ) 4、使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。( ) 5、0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。( ) 6、用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。( ) 7、某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm，若以9次重复测量的平均值作为测量结果，其测量误差不应超过0.002mm。( ) 8、测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免的。( ) 9、选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。( ) 10、对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。( ) 二、选择题（将下面题目中所有正确的论述选择出来） 1、下列测量中属于间接测量的有_____________ A、用千分尺测外径。 B、用光学比较仪测外径。 C、用内径百分表测内径。 D、用游标卡尺测量两孔中心距。 E、用高度尺及内径百分表测量孔的中心高度。 2、下列测量中属于相对测量的有__________ A、用千分尺测外径。 B、用光学比较仪测外径。 C、用内径百分表测内径。
机械工程测试技术基础总结 篇一：机械工程测试技术基础知识点整合 第一章绪论 1、测试的概念 目的：获取被测对象的有用信息。测试是测量和试验的综合。 测试技术是测量和试验技术的统称。2、静态测量与动态测量 静态测量：是指不随时间变化的物理量的测量。动态测量：是指随时间变化的物理量的测量。3、课程的主要研究对象 研究机械工程中动态参数的测量4、测试系统的组成 5、量纲及量值的传递 6、测量误差 系统误差、随机误差、粗大误差7、测量精度和不确定度8、测量结果的表达 第二章信号分析与处理 一、信号的分类及其描述 1、分类 2、描述 时域描述：幅值随时间的变化 频域描述：频率组成及幅值、相位大小 二、求信号频谱的方法及频谱的特点1、周期信号 数学工具：傅里叶级数
方法：求信号傅里叶级数的系数 频谱特点：离散性谐波性 收敛性（见表1-2）周期的确定：各谐波周期的最小公倍数基频的确定：各谐波频率的最大公约数 2、瞬变信号（不含准周期信号）数学工具：傅里叶变换 方法：求信号傅里叶变换 频谱特点：连续性、收敛性 3、随机信号 数学工具：傅里叶变换 方法：求信号自相关函数的傅里叶变换频谱特点：连续性 三、典型信号的频谱 1、δ(t)函数的频谱及性质 △(f)=1频率无限，强度相等，称为“均匀谱”采样性质： 积分特性： 卷积特性： 2、正、余弦信号的频谱（双边谱） 欧拉公式把正、余弦实变量转变成复指数形式，即一对反向旋转失量的合成。解决了周期信号的傅里叶变换问题，得到了周期信号的双边谱，使信号的频谱分析得到了统一。 3、截断后信号的频谱 频谱连续、频带变宽（无限） 四、信号的特征参数