建筑环境测试技术课后题答案

作业 一

1、 欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么？ 答：①用来做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是工作稳定的，经得起检验的。 2、 非电量电测法的基本思想是什么？

答：基本思想：首先要将输入物理量转换为电量，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、 什么是国际单位制？其基本量及其单位是什么？

答：国际单位制是国际计量会议为了统一各国的计量单位而建立的统一国际单位制，简称SI，SI制由SI单位和SI单位的倍数单位组成。 基本量为长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、发光强度，其单位分别为米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔。 4、 一般测量系统的组成分几个环节？分别说明其作用？ 答：一般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指示仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备。

传感器是整个测试系统实现测试与自动控制的首要关键环节，作用是将被测非电量转换成便于放大、记录的电量；

中间变换（信号调理）与测量电路依测量任务的不同而有很大的伸缩性，在简单的测量中可完全省略，将传感器的输出直接进行显示或记录；信号的转换（放大、滤波、调制和解调）；

显示和记录仪器的作用是将中间变

中国矿业大学测试技术与试验方法课后答案。

机械工程测试技术基础习题解答

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。①1.0182544V±7.8μV②(25.04894±0.00003)g③(5.482±0.026)g/cm2解答：

①±7.8×10-6/1.0182544≈±7.6601682/106②±0.00003/25.04894≈±1.197655/106

③±0.026/5.482≈4.743‰

0-5何谓测量不确定度？国际计量局

思考练习题

1、按照测量手段进行分类，测量通常分为哪几种类型?

1） 直接测量2） 间接测量3） 组合测量

2、按照测量方式进行分类，测量通常分为哪几种类型? 1） 偏差式测量2） 零位式测量3） 微差式测量 3、测量系统由哪几个环节组成?

测量系统由被测对象和测量设备组成，测量设备一般由传感器、变换器、显示装置、传输通道组成。

4、当测量次数N→∞时，测量值的数学期望为什么等于被测量的真值? 当测量次数 n??时，样本平均值的极限定义为测得值的数学期望。

Ex?limn???1??nn?i?1?xi? ?nnnin??i?xi?A ???i?i?1?xi?1n?nA ???i?i?1n?xi?1i?nA根据随机误差的抵偿特性，

n1n当 n??时，??i?0 ，即?xi?nA?A?i?1i?1?xi?1i?Ex所以当测量次

数 n??时，样本平均值的极限定义为测得值的数学期望。 5、间接测量的误差分配通常采取什么原则? ①等作用原则，②调整原则。 6、温标的三要素是什么?

温度计、固定点和内插方程。

7、热电偶的冷端温度为什么需要进行冷端温度补偿?

根据热电偶的测温原理，从 EAB(T,T0)?f(T)?f(T0)

1 气体的绝缘特性与介质的电气强度

1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 1-2简要论述汤逊放电理论。

1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？ 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？ 1-5操作冲击放电电压的特点是什么？ 1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？

1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对于绝缘的危害比较大，为什么？

1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。

1-2简要论述汤逊放电理论。

答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于

?过程，电子总数增至e?d个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（e?d－1）

个正离

1 气体的绝缘特性与介质的电气强度

1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 1-2简要论述汤逊放电理论。

1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？ 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？ 1-5操作冲击放电电压的特点是什么？ 1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？

1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对于绝缘的危害比较大，为什么？

1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。

1-2简要论述汤逊放电理论。

答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于

?过程，电子总数增至e?d个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（e?d－1）

个正离

思考题与习题

3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。

传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。

如气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p，当p发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。

3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。

答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。

物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？ 答：金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：金属电阻应变片是基于电阻应变效应工作的；半导体应变片则是基于压阻效应工作的。

3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S0=2，R=120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR=？设将此

思考题与习题

3-1 传感器主要包括哪几部分？试举例说明。

传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。

如气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通，内部感受被测压力p，当p发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转换电路，便可转换成电量输出。

3-2 请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。

答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的变化。

物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3 金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？ 答：金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：金属电阻应变片是基于电阻应变效应工作的；半导体应变片则是基于压阻效应工作的。

3-4 有一电阻应变片（见图3-105），其灵敏度S0=2，R=120Ω，设工作时其应变为1000με，问ΔR=？设将此

建环测试技术复习题

1.测量：测量是以同性质的标准量与被测量比较，并确定被测量相对标准量的倍数。 2.测量方法：1）直接测量：通过测量能直接得到被测的数值；

2）间接测量：通过一个或多个直接测量量利用一定的函数关系式得到； 3）组合测量：通过直接测量测得值与间接测量值联立方程组。 3.测量方法分类；1）偏差是测量法2）零位式测量法3)微差式测量法

4.测量仪表的主要性能指标：精度、稳定度、输入电阻、灵敏度、线性度、动态特性。 精度：是指测量仪表的读数或测量结果与被测量真值相一致的程度。

精密度：精密度表示说明仪表指示值的分散性，表示在同一测量的条件下对同一被测量进行多次测量时，得到的测量结果的分散程度。

5.测量误差：测量仪表的测得值与被测量值之间的差异，称为测量误差。

6.真值A0：一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值。 7.等精度测量：在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程。

非等精度测量：如果在同一被测量的多次重复测量中，不是所有的测量条件都维持不变这样的测量方式称作非等精度测量或不等精度测量。 书上P20例题

8.测量误差来源：仪器误差（读数

第1章 概述

1.1 什么是传感器？

传感器定义为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和装置，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？

传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、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 传感器由哪几部分组成的？

由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。 1.4 传感器如何进行分类？

（1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。

1.5 传感器技术的发展趋势有哪些？

（1）开展基

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第一章电介质的极化、电导和损耗第二章气体放电理论

1)流注理论未考虑的现象。表面游离

2)先导通道的形成是以的出现为特征。C- C．热游离

3)电晕放电是一种。A--A．自持放电

4)气体内的各种粒子因高温而动能增加, 发生相互碰撞而产生游离的形式称为C--C.热游离

5)以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件? D-D.大雨

6)以下哪种材料具有憎水性? A--A.硅橡胶

20)极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何? 为什么? 极化液体相对介电常数在温度不变时, 随电压频率的增大而减小, 然后就见趋近于某一个值, 当频率很低时, 偶极分子来来得及跟随电场交变转向, 介电常数较大, 当频率接近于某一值时, 极性分子的转向已经跟不上电场的变化, 介电常数就开始减小。在电压频率不变时, 随温度的升高先增大后减小, 因为分子间粘附力减小, 转向极化对介电常数的贡献就较大, 另一方面, 温度升高时分子的热运动加强, 对极性分子的定向排列的干扰也随之增强, 阻碍转向极化的完成。极性固体介质的相对介电常数与温度和频率的关系类似与极性液体所呈现的规律。

21)电介质电导与金属电导的本质