第一章 检测技术与检测系统理论基础

测试系统的干扰及其抑制

测试系统的干扰及其抑制 Interference in Te sting Syste m and It s E limination 李传伟 (山东威海职业技术学院,威海　264200) 摘　要　阐述了检测系统中的各类干扰,并对其产生的原因作了较详细的分析。针对干扰的特性,指出了它们的危害范围及程度,提出了检测系统抗干扰的方法和措施。 关键词　测试系统　干扰　抑制 Abstract　Various kinds of interference in testing system are described and the causes are analyzed in detail.In accordance with the characteristics of the interference,their harm ful scope and degree are put forward.The methods and s olutions of anti-interference for detecting systems are given. K eyw ords　T esting　System　Interference　E lim ination 0　引言 随着自动控制的迅速发展,测试系统已经广泛应用于科学研究和生产实践的各个领域。由于存在干扰,它对测试系统的稳定度和精确度产生直接的影响,严重时可使测试系统不能正常工作。因此,系统的设计、安装、制造、使用方式以及工作环境等各个方面都需要考虑抗干扰的问题。所以对干扰的研究是测试技术的重要课题。 1　干扰因素 干扰形成的全过程是由于干扰源发出的干扰信号,经过耦合通道传到感受器上,构成对整个系统的干扰。干扰的三个环节,称之为干扰系统的三要素,如图1所示。要有效地抑制干扰,首先要找到干扰的发源地,抑制发源地的干扰是抑制整个系统受干扰的积极措施。当产生了难以避免的干扰时,削弱通道对干扰的耦合以及提高感受器的抗干扰能力就成为非常重要的方法。 图1　干扰系统三要素 检测系统中,主要存在空间辐射干扰,信号通道干扰、电源干扰、数字电路干扰、地线干扰及系统内部的其他干扰等。 1.1　空间辐射干扰 1.1.1　自然干扰 自然干扰包括雷达、大气层电场的变化、电离层变化以及太阳黑子的电磁辐射等等。雷电能在传输线上产生幅值很高的高频浪涌电压,对系统形成干扰,甚至破坏无线电通信设备。太阳黑子的电磁辐射能量很强,可造成无线电通信中断。来自宇宙的自然干扰,只有高频才能穿过地球外层的电离层,频率在几十MH z 到200MH z之间,电压一般在μV量级,对低频系统影响甚微。 1.1.2　放电干扰 ①电晕放电 最常见的电晕放电来自高压输出线。高压输电线因绝缘失效会产生间隙脉冲电流,形成电晕放电。在输电线垂直方向上的电晕干扰,其电平随频率升高而衰减。当频率低于1MH z时,衰减微弱;当频率高于1MH z时,急剧衰减。因此电晕放电干扰对高频系统影响不大,而对低频系统影响较为严重,应引起注意。 ②辉光放电 辉光放电即气体放电。当两个接点之间的气体被电离时,由于离子碰撞而产生辉光放电,肉眼可见到蓝色的辉光。辉光放电所需电压与接点之间的距离、气体类型和气压有关。荧光灯、霓虹灯、闸流管以及工业生产中使用的大型辉光离子氧化炉等,均是利用这一原理制造的辉光放电设备。这类设备对测试系统而言都是干扰源,频率一般为超高频。如荧光灯干扰,电压为几十到几千微伏,甚至可达几十毫伏。 ③弧光放电 弧光放电即金属雾放电。最具典型的弧光放电是金属电焊。弧光放电产生高频振荡,以电波形式形成干扰。这种干扰对测试系统危害较大,甚至对具有专门防干扰的设备,在半径为50m的范围内,当频率为0115～015MH z时,干扰电压最低仍可达1000μV;当频 7

检测技术第1章练习

第一章检测技术的基本概念思考题与习题 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_____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_____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_____。 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_____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_____。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.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_____。 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. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃ 2）当示值为20℃时的示值相对误差为_____，100℃时的示值相对误差为_____。 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_____级。若选用量程为300V，其准确度应选_____级，若选用量程为500V的电压表，其准确度应选_____级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 1

计算机控制系统中的抗干扰技术

第9章计算机控制系统中的抗干扰技术 ●本章的教学目的与要求 掌握各种干扰的传播途径与作用方式以及软硬件抗干扰技术。 ●授课主要内容 ●干扰的传播途径与作用方式 ●软硬件抗干扰技术 ●主要外语词汇 ●重点、难点及对学生的要求 说明：带“***”表示要掌握的重点内容，带“**”表示要求理解的内容，带“*”表示要求了解的内容，带“☆”表示难点内容，无任何符号的表示要求自学的内容 ●干扰的类型*** ●干扰的传播途径***☆ ●各类干扰的抑制方法*** ●辅助教学情况 多媒体教学课件（POWERPOINT） ●复习思考题 ●干扰的类型 ●干扰的传播途径 ●各类干扰的抑制方法 ●参考资料 刘川来，胡乃平，计算机控制技术，青岛科技大学讲义

干扰是客观存在的，研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源，探索抑制或消除干扰的措施，以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。 9.1 干扰的传播途径与作用方式 干扰是指有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。产生干扰信号的原因称为信号源。干扰源通过传播途径影响的器件或系统称为干扰对象。干扰源、传播途径及干扰对象构成了干扰系统的三个要素。 9.1.1 干扰的来源 1．外部干扰 2．内部干扰 9.1.2 干扰传播途径 干扰传播途径主要有：静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。 1. 静电耦合 静电耦合是通过电容耦合窜入其他线路的。 2. 磁场耦合 在任何载流导体周围都会产生磁场，当电流变化时会引起交变磁场，该磁场必然在其周围的闭合回路中产生感应电势引起干扰，它是通过导体间互感耦合进来的。 3公共阻抗耦合 公共阻抗耦合干扰是由于电流流过回路间公共阻抗，使得一个回路的电流所产生的电压降影响到另一回路。 9.1.3 干扰的作用方式 按干扰作用方式的不同，可分为串模干扰、共模干扰和长线传输干扰。 1. 串模干扰 串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声，它串联在信号源回路中，与被测信号相加输入系统. 图9.6 串模干扰示意图图9.7 共模干扰示意图

关于CBTC系统无线通信抗干扰技术的研究

技术装备 52 MODERN URBAN TRANSIT 6/2009现代城市轨道交通 0引言 列车控制系统在地铁信号的发展过程中，经历了从单向轨道电路到双向无线通信的变革。目前广泛应用于地铁列车控制系统的是基于无线通信的列车控制系统（ＣＢＴＣ）（图１）。而无论基于无线局域网还是专用无线网的通信，都存在同频或邻频干扰的问题。为此，如何引入技术手段，提高ＣＢＴＣ系统的抗干扰能力，保证其可靠、稳定运行十分重要。 1无线局域网 １．１结构 无线局域网（ＷＬＡＮ）是计算机 网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网的功能。ＷＬＡＮ的核心结构如图２所示。 从图２可以看到，ＷＬＡＮ的工作层有介质访问控制层（ＭＡＣ）和物 理层（ＰＨＹ），其中物理层分为ＰＬＣＰ（物理层收敛过程）子层和ＰＭＤ（物理机制相关）子层。ＰＬＣＰ子层通过将ＭＡＣ层信息映射到ＰＭＤ子层，使ＭＡＣ层对物理层的依赖减到最低，而ＰＭＤ子 层则提供了控制无线介质 的方法和手段。ＷＬＡＮ的物理层采用扩频工作方式，包括ＦＨＳＳ（跳频扩频）、ＤＳＳＳ（直接序列扩频）、ＨＲ／ＤＳＳＳ（高速直接序列扩频）和ＯＦＤＭ（正交分复用），无线工作频段为ＩＳＭ：２．４～２．４８７５ＧＨｚ以及Ｕ－ＮＩＩ：５．７２５～５．８５０ ＧＨｚ（取决于采用的标准）。在ＩＥＥＥ８０２．１１结构内还包含两个管理实体（ＭＡＣ层管理实体ＭＬＭＥ和ＰＨＹ 物理层管理实体ＰＬＭＥ）和管理信息库（ＭＩＢ），从而控制ＭＡＣ层和ＰＨＹ层的工作状态。 １．２ＭＡＣ层干扰问题 无线局域网的ＭＡＣ层的载波监听多路访问／冲突检测方法（ＣＳＭＡ／ＣＤ）协议问题，从理论上讲，ＭＡＣ层的ＣＳＭＡ／ＣＤ协议完全能够满足局域网级的多用户信道竞争问题，但是，对应无线环境而 邱鹏：南京恩瑞特实业有限公司轨道交通事业部，助理工程师，南京　２１１１０６ 关于ＣＢＴＣ系统无线通信 抗干扰技术的研究 邱鹏 李亮 摘 要：研究基于无线传输的ＣＢＴＣ系统车－地通信抗干扰技术，通过 分析无线局域网中的同频干扰，结合重复累积码、感知无线电、一致性测试３项技术，提出１套在ＣＢＴＣ系统设计和系统运营两个阶段抑制同频干扰的完整解决方案。 关键词：车地通信；同频干扰；重复累积码；感知无线电；一致性测试 注：ＬＬＣ即逻辑链路控制；ＷＥＰ即有线等效保密 图2WLAN 的核心结构 图1CBTC 系统框图 车载部分 车载ＡＴＣ定位 数据通信部分 无线传输系统 轨旁网络装置 ＡＴＳ 轨旁ＡＴＣ系统 ＬＬＣ ＷＥＰＭＡＣ ＰＨＹ ＤＳＳＳ ＦＨ ＩＲ ＯＦＤＭＭＡＣＭｇｍｔ ＭＩＢ ＬＬＣ ＭＡＣ 业务接口 ＭＡＣ管理业务接口ＭＡＣ子层 ＭＡＣ管理层 ＰＨＹ业务接口 ＰＨＹ管理业务接口ＰＨＹ管理层 ＰＬＣＰ子层ＰＭＤ 子层

PLC控制系统抗干扰技术设计策略

PLC控制系统抗干扰技术设计策略 中文摘要 自动化系统所使用的各种类型PLC中，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力，另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。 关键词PLC,industry automation,anti-interference,可编程控制器,自动化

Title:PLC control system anti-jamming technology design strategy Abstract Automation systems used in various types of PLC , some centrally installed in the control room , some installation on production sites and electrical equipment , most of them in a harsh electromagnetic environment formed by the strong electric circuits and power installations . Keywords PLC industry automation anti-interference Programmable controllers automation

测试技术第一章习题

1-1 以下信号，哪个是周期信号？哪个是准周期信号？哪个是瞬变信号？它们的频谱各具有哪些特征？ (1)0cos 2t f t e ππ-? (2)00sin 24sin f t f t π + (3) 00cos 22cos 3f t f t π π+ 解答：（1）瞬变信号。频谱具有连续性、衰减性。幅频谱是偶函数，相频谱是奇函数。 （2）准周期信号。频谱具有离散性的特点。 （3）周期信号。频谱具有离散性、收敛性、谐波性的特点。 1-6 已知某信号x(t)的频谱X(f),求00()cos 2()m x t f t f f π>>的频谱，并作频谱图。若0 m f f <， 频谱图会出现什么情况？ 解答： [] 000001()cos 2()()()2 1[()()] 2 x t f t X f f f f f X f f X f f πδδ?*++-=++- 频谱图： f

若0m f f <，则频谱图会产生混叠现象。 习题1：已知信号 试画出其单边频谱和双边频谱。 单边频谱： ω -n A 、ω ?-n 双边频谱：ω -n C 、ω-∠n C 习题2：已知信号时域表达式 问:(1)该信号是属于哪类信号？ (2）画出其频谱图。 此信号属于周期信号。 例题：求周期方波信号的频谱。 f -- - - = t A t A t A A t x 0003sin 32sin 2sin 2 )(ωπ ωπ ωπ 2 t 3cos(cos 4)4 cos(32)(2 π π + +++ +=t t t x ) 2 t 3cos(2cos 24 cos(34)(π π + +++ +=t t t x 2 cos(n n 2 n sin n 2 )(1 n 01 n 0π ωπ ωπ + += -= ∑ ∑ ∞ =∞ =t A A t A A t x ??? ? ?? ??≤--?≤=0 220)(t T A T t A t x

第一章 检测技术基础习题

第一章试题 一、填空 1. 所谓测量误差，就是某一被测参数的＿＿＿＿与＿＿＿＿＿＿之差。 2. 测量误差有＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿三种表示方法。 3. 根据误差产生的原因不同可把测量误差分为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿三种。 4. ＿＿＿条件下多次测量所得数据围绕＿＿＿＿呈现＿＿＿＿＿的统计规律，因此可以用这些测量结果的＿＿＿＿作为最终测量值，消除随机误差。 5. 相同测量条件下多次测量同一被测参数时，测量结果的误差大小与符号均保持不变或在条件变化时按某一确定规律（如线性、多项式、周期性等函数规律）变化的误差称为＿＿＿＿＿。前者称为＿＿＿＿＿＿，后者称为＿＿＿＿＿＿＿。 6. 电阻传感器是利用应变改变应变电阻丝的＿＿＿从而改变应变电阻的阻值的原理来测量应变的。 7. PT100是＿＿＿＿＿＿的代号，其中数字100表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 8. 常用标准热电阻有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。 9. 电容式传感器的主要测量方式有＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 10. 变极距式电容式传感器＿＿＿＿严重，所以只能用于＿＿＿测量。 11. 磁电感应式传感器分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 12. 霍尔传感器是一种＿＿＿传感器。 13. 热电偶是一种有源传感器，其热电势由＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿组成，与温度均有关系，热电势一般为＿＿＿＿级电势信号。 14. 为了消除热电偶冷端温度变化对测温精度的影响，测量时必须进行＿＿＿。 15. 热电偶信号远传时必须使用＿＿＿＿或＿＿＿＿而不是普通导线。 16. 热电偶的热电势只与其两端的＿＿＿有关而与导线的长短粗细无关。 17. 光电效应分为＿＿＿＿和＿＿＿＿。 18. ＿＿＿＿表现为在光照作用下物体中电子溢出物体表面。 19. ＿＿＿＿＿表现为在光照作用下物体的电导或电势发生变化。 20. 光敏电阻的＿＿＿随光照的不同而不同，属于内光电效应。 21. 光敏二极管的＿＿＿向导通电阻随光的增强而降低。 22. 气动仪表的信号制是＿＿＿＿气信号。 23. 电动Ⅱ型仪表的信号制为＿＿＿＿或＿＿＿＿直流电信号。 24.电动Ⅲ型仪表的信号制是＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿直流电信号。 25.可以通过一个＿＿＿＿的电阻很容易地将国际标准信号制电流信号转换为电压信号？ 26. 主要的抗干扰技术有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。2 27. 按照滤波器滤除噪声信号的频段不同，滤波器可分为＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿。2 28. 按照滤波器电路是否使用运算放大器可以将滤波器分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。

(完整版)自动检测技术第一章复习题(附答案)

第一章检测技术的基础知识 一、填空题 1．传感器一般由、和三部分组成。（敏感元件；转换元件；转换电路） 2．传感器中的敏感元件是指被测量，并输出与被测量的元件。（直接感受；成确定关系的其它量） 3．传感器中转换元件是指感受由输出的、与被测量成确定关系的，然后输出的元件。（敏感元件；另一种非电量；电量）4、直接测量方法中，又分、和。（零位法偏差法微差法） 5、零位法是指与在比较仪器中进行，让仪器指零机构，从而确定被测量等于。该方法精度。（被测量已知标准量比较达到平衡/指零已知标准量较高） 6、偏差法是指测量仪表用相对于，直接指出被测量的大小。该法测量精度一般不高。（指针、表盘上刻度线位移） 7、微差法是和的组合。先将被测量与一个进行，不足部分再用测出。（零位法偏差法已知标准量比较偏差法）9、测量仪表的精确度简称，是和的总和，以测量误差的来表示。（精度精密度准确度相对值） 10、显示仪表能够监测到被测量的能力称分辨力。（最小变化）2．通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。（静态特性；动态特性） 3．传感器静态特性的主要技术指标包括、、、、和。（线性度；灵敏度；灵敏度阈；迟滞；重复性） 5．传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的与输出。（最大偏差；满度值之比） 6．传感器灵敏度是指稳态标准条件下，与之比。线性传感器的灵敏度是个。（输出变化量；输入变化量；常数） 7．传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间， 曲线。（输入-输出；不重合程度） 8．传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向（增大或减小）做全程内连续所得输出-输入特性曲线。（重复测量；不一致程度/重复程度） 9．传感器变换的被测量的数值处在状态时，传感器的的关系称传感器的静态特性。（稳定；输入-输出）

第一章检测技术的基本概念

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？

传感器与检测技术第一章测试题

一、判断（20分） 1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。（√） 2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。（×） 3 对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×） 4 平均值就是真值。（×） 5 在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。（×） 6.线性度就是非线性误差.（√） 7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√） 8.传感器的被测量一定就是非电量（×） 9．静态标定的目的是确定传感器的线性度、灵敏度、重复性。（×） 10．测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。（√） 二、选择（24分） 1．属于传感器动态特性指标的是（D） A重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类，下列不属于的是（B ） A系统误差 B 绝对误差 C 随机误差D粗大误差 3、非线性度是表示校准（B ）的程度。 A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性 4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ） A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路 5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C） A工作频率宽 B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B） A应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器D热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D） A测量B感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度 A多次测量 B 同次测量 C 正反行程D 不同测量 三、简答（24分） 1 传感器常用的静态标定装置是什么？ 2 什么是传感器静态特性？它的性能指标有哪些？ 3 传感器的基本组成包括哪两大部分？这两大部分各自起什么作用？ 四、计算 1 等精度测量某电阻10次，得到的测量如下： R1—167.95ΩR2—167.45ΩR3—167.60ΩR4—167.60ΩR5—167.87Ω R6—167.88ΩR7—168.00ΩR8—167.85ΩR9—167.82ΩR10—167.61Ω 求：10次测量的算术平均值，测量的标准误差和算术平均值的标准误差 2、某压力传感器测试数据如下表所示，计算其灵敏度及非线性误差。 压力/MPa 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 输出值正 行 程 -2.73 0.56 3.96 7.40 10.88 14.42

测试技术复习资料(第一章)

第一章 一、选择题 1. 描述周期信号的数学工具是（ B ）。 A. 相关函数 B. 傅氏级数 C. 傅氏变换 D. 拉氏变换 2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。 A. 相位 B. 周期 C. 振幅 D. 频率 3. 复杂的信号的周期频谱是（ A ）。 A. 离散的 B. 连续的 C. δ函数 D. sinc 函数 4. 如果一个信号的频谱是离散的。则该信号的频率成分是（C ）。 A. 有限的 B. 无限的 C. 可能是有限的，也可能是无限的 D. 不能确定 5. 下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。 A. ? ??≤≥=0,00 ,10cos 5)(t t t t x π B. t t t x ππ10cos 1020sin 5)(+=，)(+∞<<-∞t C. t e t x t πα20cos 10)(-=，)(+∞<<-∞t D. t t t x ππ5cos 102sin 5)(+=，)(+∞<<-∞t 6. 多种信号之和的频谱是（ C ）。 A. 离散的 B. 连续的 C. 随机性的 D. 周期性的 7. 描述非周期信号的数学工具是（C ）。 A. 三角函数 B. 拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 傅氏级数 8. 下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。 A. )3sin()sin()(21?ω?ω+++=t B t A t x B. t t t x 50sin 330sin 5)(+= C. t e t x t 0sin )(ωα-= D. t t t x ππ10cos 1020sin 5)(+= 9. 连续非周期信号的频谱是（ C ）。 A. 离散、周期的 B. 离散、非周期的 C. 连续非周期的 D. 连续周期的 10. 时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ C ）。 A. 不变 B. 增加 C. 减少 D. 变化不定 11. 将时域信号进行时移，则频域信号将会（ D ）。 A. 扩展 B. 压缩 C. 不变 D. 仅有移项 12. 已知 t t x ωsin 12)(=，)(t δ为单位脉冲函数，则积分?∞ ∞ -?? ? ?? -dt t t x ωπδ2)(的函数值为（ C ）。

检测技术第一章第三节

1.3 几种典型信号的频谱 1．函数的定义 在时间内矩形脉冲或三角形脉冲及其它形状脉冲），其面积为1，当时， 的极限称为函数。 2．函数的性质 (1) 乘积性 若为一连续信号，则有 (1.41） (1.42) 乘积结果为在发生函数位置的函数值与函数的乘积。 2）筛选性 (1.43) (1.44) 筛选结果为在函数位置的函数值（又称采样值）。 3）卷积性 (1.45） (1.46）3.函数的频谱

对取傅立叶变换： (1.49） (1.50) 1.3.2 矩形窗函数和常值函数的频谱 1．矩形窗函数的频谱 在例1.3中已经求出了矩形窗函数的频谱，并用其说明傅里叶变换的主要性质。需要强调的是，矩形窗函数在时域中有限区间取值，但频域中频谱在频率轴上连续且无限延伸。由于实际工程测试总是时域中有限长度（窗宽函数）的信号，其本质是被测信号与矩形窗函数在时域中相乘，因而得到的频谱必然应该是被测信号频谱与矩形窗函数频谱频域中的卷积，所以实际工程测试得到的频谱也将是在频率轴上连续且无限延伸。 2．常值函数（又称直流量）的频谱 幅值为1的常值函数的频谱为处的函数。实际上，利用傅里叶变换时间尺度 改变性质，也可以得到同样的结论：当矩形窗的窗宽时，矩形窗函数就成为常值函数，其对应的频域森克函数即为函数 1.3.3 指数函数的频谱 1．双边指数衰减函数的频谱 双边指数衰减函数表达式为

其傅立叶变换为： 2．单边指数衰减函数的频谱 单边指数衰减函数表达式为 其傅里叶变换为 1.3.4 符号函数和单边阶跃函数的频谱 1．符号函数的频谱 符号函数可以看作是双边指数衰减函数当时的极限形式，即

材料测试技术第一章习题答案

2.计算当管电压为50kV时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。 解：由eU=mv2, 得v===1.33×108m/s E k=eU=1.6×10-19×50×103=8×10-15J 由eU=，得=hc/eU==0.248×10-10m=0.0248nm E max=E k=8×10-15J 3. 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？ （1）用CuKα X 射线激发CuKα荧光辐射； （2）用CuKβ X 射线激发CuKα荧光辐射； （3）用CuKα X 射线激发CuLα荧光辐射； 答：CuKα X射线可以激发CuLα荧光辐射。 因为: Cu的K层电子的逸出功W K＝8979eV，对应的吸收限为λk=0.138nm。 Cu的LⅢ层电子的逸出功W LⅢ＝933eV，对应的吸收限为λLⅢ=1.33nm。 CuKα射线的λ＝0.154nm， CuKβ射线的λ＝0.139nm， 产生荧光辐射的条件是入射X射线的能量大于电子的逸出功， 对K系电子，即λ≤λk， 又CuKα和CuKβ都大于λk，小于λL Ⅲ ∴CuKα和CuKβ射线不能激发CuKα荧光辐射，可以激发CuLα荧光辐射。 5. 计算空气对CrKα的质量吸收系数和线吸收系数（假设空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧，空气的密度为1.29×10-3 g/cm3）? 解：查表（附录2）知： N对Cr Kα 的质量吸收系数μm1=27.7cm2/g, O对Cr Kα 的质量吸收系数μm2=40.1cm2/g, 于是，空气对Cr Kα 的质量吸收系数 μm=W1μm1+ W2μm2

计算机控制系统中的抗干扰技术

第 9 章计算机控制系统中的抗干扰技术 由于工业现场的工作环境往往十分恶劣，计算机控制系统不可避免地受到各种各样的干扰。这些干扰可能会影响到测控系统的精度，使系统的性能指标下降，降低系统的可靠性，甚至导致系统运行混乱或故障，进而造成生产事故。干扰可能来自外部，也可能来自内部；它可通过不同的途径作用于控制系统，且其作用程度及引起的后果与干扰的性质及干扰的强度等因素有关。干扰是客观存在的，研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源，探索抑制或消除干扰的措施，以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。本章首先介绍干扰的种类及传播途径，然后根据硬件和软件抗干扰措施的不同，分别加以论述。 9.1 干扰的传播途径与作用方式 干扰是指有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。产生干扰信号的原因称为干扰源。干扰源通过传播途径影响的器件或系统称为干扰对象。干扰源、传播途径及干扰对象构成了干扰系统的三个要素。抗干扰技术就是通过对这三要素中的一个或多个采取必要措施来实现的。为了有效地抑制和消除干扰，首先需要分清干扰的来源、传播途径，以及干扰的作用方式。 9.1.1 干扰的来源 计算机控制系统中干扰的来源是多方面的，有时甚至错综复杂。总体上，按照来源，干扰可分为外部干扰和内部干扰。外部干扰与系统所在环境和使用条件有关，与系统内部结构无关。内部干扰则由系统结构布局、制造工艺引入。 1. 外部干扰 外部干扰与系统结构无关，是由使用条件和外部环境因素决定的。外部干扰主要有：天电干扰，如雷电或大气电离作用引起的干扰电波；天体干扰，如太阳或其他星球辐射的电磁波；周围电气设备发出的电磁波干扰；电源的工频干扰；气象条件引起的干扰，如温度、湿度；地磁场干扰；火花放电、弧光放电、辉光放电等产生的电磁波等。 2. 内部干扰 内部干扰是由系统的结构布局、线路设计、元器件性质变化和漂移等原因造成的，主要有：分布电容、分布电感引起的耦合感应；电磁场辐射感应；长线传输的波反射；多点接地造成的电位差引入的干扰；寄生振荡引起的干扰以及热噪声、闪变噪声、尖峰噪声等。 3. 电场耦合 电场耦合，又称静电耦合，是通过电容耦合窜入其他线路的。这些分布电容的存在，可以对频率为ω的干扰信号提供1/jωC的电抗通道，电场干扰就可以由该通道窜入系统，形成干扰。

自动检测技术_马西秦_第三版_习题答案

思考题与习题解马西 第一章、思考题与习题 1、检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。 答：1、检测系统由：传感器、测量电路、显示记录装置三部分组成。 2、传感器部分的作用：是把被测量变换成另一种与之有确定的对应关系，并且便于测量 的量的装置。 测量电路部分的作用：是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。 显示记录装置部分的作用：是使人们了解检测数值的大小或变化的过程。 2、非电量的电测法有哪些优点? 答：P3 3、测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法?如何进行? 答：1）、采用微差式测量； 2）、微差式测量是综合零位式测量和偏差式测量的优点而提出的一种测量方法。 基本思路是：将被测量x的大部分作用先与已知标准量N的作用相抵消，剩余部分即两者差值 Δ=x-N。这个差值再用偏差法测量。 微差式测量中：总是设法使差值Δ很小，因此可选用高灵敏度的偏差式仪表测量之。即使差值的测量精度不高，但最终结果仍可达到较高的精度。 例如：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，输出电压U。可表示为U0=U+ ΔU， 其中ΔU是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测 量，仪表必须有较大量程以满足U。的要求，因此对ΔU这个小量造成的U0的变化就很难测准。 当然，可以改用零位式测量，但最好的方法是采用如图1-3所示的微差式测量。 微差式测量： ⑴、微差式测量电路图中； ①、使用了高灵敏度电压表：毫伏表和电位差计； ②、Rr和E分别表示稳压电源的阻和电动势； ③、RL表示稳压电源的负载； ④、E1、R1和Rw表示电位差计的参数。 ⑵、微差式测量过程 ①、在测量前调整R1，使电位差计工作电流I1为标准值。 ②、然后使稳压电压负载电阻RL为额定值，调整RP的活动触点，使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额 定输出电压U。 ③、正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻RL的值，负载变动所引起的稳压电压输出电压U0的微小波动值ΔU即可 由毫伏表指示出来。 根据Uo=U+ΔU，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。 ⑶、微差式测量法的优点：是反应速度快，测量精度高，特别适合于在线控制参数的测量。 图1-3微差式测量 4、某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至 2.5V，求该仪器的灵敏度。解：s= Δy/Δx=(2.5-3.5)V/(5.0-4.5)mm=-2V/mm 5、某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下: 铂电阻温度传感器: 0.35Ω/℃ 电桥: O.OlV/Ω 放大器: 100(放大倍数) 笔式记录仪: O.lcm/V 求: (1)测温系统的总灵敏度; (2)记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。 解：(1)、 s1=0.35Ω/℃ s2= O.OlV/Ω s3=100 s4= O.lcm/V

浅议检测系统抑制干扰方法

浅议检测系统抑制干扰方法 【摘要】指出了检测系统干扰信号辨别方法，并提出了抑制干扰的措施。 【关键词】检测系统干扰信号抑制措施 传感器与测量装置构成一个完整的检测系统，检测系统主要存在空间电磁波的干扰、信道耦合干扰、高速开关通道间的串扰干扰、电源干扰、共电阻耦合干扰等.干扰轻则对检测系统测量产生误差，重则使检测系统工作失效.干扰的抑制和排除成为系统设计、制造、安装、维护必不可少的一个重要环节。 1 干扰信号的辨别 不同的干扰源产生不同频域的干扰信号，干扰信号频域不同使得干扰方式也不同，一般高电压小电流的干扰主要是电场干扰，低电压大电流的干扰主要是磁场干扰，电压电流频率较高时电场和磁场干扰都必须考虑。在具体测试系统中一般按干扰源频域确定抑制干扰的方法。 2 抑制干扰方法 2.1 合理接地抑制干扰 接地有两种：保护接地和工作接地。保护接地是为了保障人身和设备安全采取的措施，工作接地是为了保证系统正常工作，防止地环路形成的共电阻耦合干扰。工作接地的方式：在低频电路中一般采用一点接地，高频电路采用多点接地。 在接地过程中，注意几点：低电平信号电路，为了防止电源地线间电压干扰，交流地和信号地不能共用；特殊系统不能接地场合，在保证绝缘情况下用浮地阻断干扰电流通路；TTL、CMOS等数字逻辑电路接地时印刷板中地线应呈网状，其它布线不能形成环路且条状线不要长距离平行，必要时要加隔离电极和跨接地线或做屏蔽处理；A/D转换器采用浮空隔离

方式；传感器的地以5Ω导体一点入地且不浮空；屏蔽接地方法要根据屏蔽对象制定；功率地线线径粗且连直流地，功率地要注意与信号地线、安全地完全分开。 2.2 采用屏蔽技术有效防止电场或磁场的干扰 在检测系统中可以通过屏蔽抑制电场干扰和磁场干扰，屏蔽的接法按屏蔽对象有电场屏蔽、电磁场屏蔽、磁路屏蔽和放大电路屏蔽。为了获得最佳屏蔽效果，电场屏蔽用于解决信道分布电容问题，一般接大地；电磁场屏蔽解决空间电磁波辐射，屏蔽材料是低阻金属材料如铜、铝或镀银铜等，接大地；磁路屏蔽材料是高导磁材料，封闭式结构且接大地，放大电路屏蔽用金属罩且金属罩要接到放大电路公共端。 基于以上几种常用的屏蔽技术，在检测系统中干扰比较严重的地方，通常要对电缆和接插件进行屏蔽，通常采用复合屏蔽电缆，即外层是低频磁屏蔽层，内层是电磁屏蔽层，达到双重屏蔽的作用，注意高低电平线不走同一电缆，不走同一接插件且单独屏蔽，出入电缆部分的接插件应保持屏蔽完整，低频线缆屏蔽层单点接地，高频信号屏蔽层多点接地。 2.3 隔离与耦合 在检测系统中，常采用各种隔离与耦合的方式提高系统抗干扰能力，使用这种方法可以让两个电路相互独立而不形成一个回路。在检测系统接口电路中，如出现两点以上接地时，可能引入共阻耦合干扰和地环路电流干扰，抑制这类干扰的方法是采用隔离与耦合技术。通常有隔离变压器隔离、光电耦合器件隔离、继电器隔离和隔离放大器隔离等，隔离变压器隔离利用隔离变压器来切断环流，由于地环路被切断，两电路有独立的地电位基准，因而不会造成干扰，信号通过耦合形式进行传递；光电耦合器件隔离是利用光电耦合器输入与输出在电气上的绝缘性提高系统的抗干扰能力。 2.4 其他抗干扰技术 在检测系统中，经常采用的抗干扰措施还有：合理选择器件、合理选择放大电路、充分利用

通信系统中的抗干扰技术毕业论文

通信系统中的抗干扰技术 1. 引言 1.1通信系统中的主要干扰及抗干扰技术 无线传输极易受到各种其他无线电波的干扰。不管是GSM系统还是CDMA 系统，都是干扰受限系统，干扰的大量存在会极大地影响网络的通信质量和系统的容量。移动通信系统中主要存在以下干扰：同频干扰，临频干扰，互调干扰，多址干扰，噪声干扰。目前主要的抗干扰技术有：扩频技术，功率控制技术，间断传输技术，多用户检测技术等。本文主要讨论扩频技术中的直接序列扩频技术。 1. 2直序扩频系统的应用背景： 直接序列扩频（DSSS— Direct Sequenee SpreadSpectrum技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。这种技术是将要发送的信息用伪随机码（PN码）扩展到 一个很宽的频带上去，在接收端，用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出发送的信息。 它是二战期间开发的，最初的用途是为军事通信提供安全保障，是美军重要的无线保密通信技术。这种技术使敌人很难探测到信号。即便探测到信号，如果不知道正确的编码，也不可能将噪声信号重新汇编成原始的信号。有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr和钢琴家George Antheil 提出的。基于对鱼雷控制的安全无线通信的思路，他们申请了美国专利 #2.292.387。不幸的是，当时该技术并没有引起美国军方的重视，直到十九世纪 八十年代才引起关注，将它用于敌对环境中的无线通信系统。 直序扩频解决了短距离数据收发信机、女口：卫星定位系统（GPS）、3G移动通信系统、WLAN （IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEE802.11g）和蓝牙技术等应用的关键问题。扩频技术也为提高无线电频率的利用率（无线电频谱是有限的因此也 是一种昂贵的资源）提供帮助。 直序扩频通信系统的工作原理如图1-1所示。

测试技术第一章习题含答案

第一章习题 一、 选择题 1.描述周期信号频谱的数学工具是（ B ）。 .A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换(FT) D.拉氏变换 2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。 A.相位 B.周期 C.振幅 D.频率 3.复杂的周期信号的频谱是（ A ）。离散性 谐波性 收敛性 A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数 4.如果一个信号的频谱是离散的。则该信号的频率成分是（ C ）。 A.有限的 B.无限的 C.可能是有限的，也可能是无限的 5.下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。 A. 5cos10()0x t ππ ≥?= ? ≤? 当t 0当t 0 B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞ C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞ 6.多种信号之和的频谱是（ C ）。 A. 离散的 B.连续的 C.随机性的 D.周期性的 ７.描述非周期信号的数学工具是（ C ）。 A.三角函数 B.拉氏变换 C.傅氏变换 D.傅氏级数 ８.下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。 A.12()sin()sin(3)x t A t B t ω?ω?=+++ B.()5sin 303sin x t t =+(准周期信号 离散频谱)

C.0()sin at x t e t ω-=? ９.连续非周期信号的频谱是（ C ）。 A.离散、周期的 B.离散、非周期的 C.连续非周期的 D.连续周期的 10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ C.减少 ）。 A.不变 B.增加 C.减少 D.变化不定 11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ C ）。 A.扩展 B.压缩 C.不变 D.仅有移项 12.已知()12sin ,(x t t t ωδ= ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω ∞ -∞?-?的函数值为（ 12 ）。 P32 A ．6 B.0 C.12 D.任意值 13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（ B ），则也可以满足分析要求。（时域信号的时间尺度扩展） A.放快 B.放慢 C.反复多放几次 14.如果1)(??t δ，根据傅氏变换的（ A ）性质，则有0 )(0t j e t t ωδ-?-。 A.时移(P27) B.频移 C.相似 D.对称 15.瞬变信号x （t ），其频谱X （f ），则∣X （f ）∣2表示（ B ）。 A. 信号的一个频率分量的能量 B.信号沿频率轴的能量分布密度 C.信号的瞬变功率 16.不能用确定函数关系描述的信号是（ C ）。 A.复杂的周期信号 B.瞬变信号 C.随机信号（非确定性信号）