第一章测量及测量系统基础 1-1测量的定义是什么？测量结果表示包含哪些内容？ 解：测量：通过使用一个经过标准单位标定的仪器或设备，或者通过与一个 已知规模大小的物体相比较来确定大小、数量或程度。 测量结果表示为测量对象的真值替代值加上各类测量误差的算术和。 x=元士u单位 u 4,=元×100% 式中为多次测量的平均值，u为合成不确定度，为相对不确定度。 1-2用框图来表示现代数字化测量系统的基本构成？每个环节的作用分别是什 么？ 解：现代数字化测量系统的基本构成： 传 计 研究 调理 数据 感 采集 算 对象 器 电路 器 机 1.传感器：将物理量转化为电信号。 2. 调理电路：将传感器输出的电信号调理为适合数据采集器的电压输入。 3. 数据采集器一一将代表输入信号的电压离散采样后输入计算机。 4.计算机一一计算机将由采集器输入的信号通过软件进行分析处理之后， 分析结果显示在其屏幕上或存储在指定介质上。 1-3直接测量方法和间接测量方法有何不同？ 解：直接测量法：用预先按标准量标定好的仪器对被测量进行测量或用标准 量直接与被测量进行比较，从而从仪器的指示机构的读数直接获得被测量的 值得一种测量方法；间接测量：通过对与被测量有函数关系的其他量的测量 而通过计算得到被测量值的测量方法。与直接测量法相比，间接测量一般测 量过程复杂费时，手续繁多，花费时间相对较长，引起误差的因素也较多。 1-4什么是测量系统的静态特性？表征测量系统静态特性的主要指标有哪些？ 它们是如何定义的？ 解：测量系统的静态特性是在静态测量情况下描述实际测量系统与理想线性 时不变系统的接近程度。 表征测量系统静态特性的主要指标有： 1.灵敏度：表征测量系统对输入信号变化的一种反应能力。党系统的输入x 有一个微小增量△x时，将引起系统的输出y也发生相应的微量变化△y, 定义该系统的灵敏度为S=△y/△x。 2.非线性度：指系统的输出/输入之间保持常值比例关系（线性关系）的一 种度量。在测量系统的标称输出范围（全量程）A内，标定曲线与该拟 合直线的最大偏差Bmax与A的比值，即非线性度=Bmax/AX100%。 3.回程误差：也称为滞差或滞后量，表征测量系统在全程范围内，输入递 增变化（由小变大）中的标定曲线和递减变化（由大变小）中的标定曲 线二者静态特征不一致的程度。在测量系统的全量程A范围内，不同输 出量中差值最大者(hmax=y2-yi)与全量程A之比，即回程误差=hmax/AX 100% 4.零位：当输入为零时测量系统的输出值，理想的线性测量系统中，零位应第一章 测量及测量系统基础 1-1 测量的定义是什么？测量结果表示包含哪些内容？ 解：测量：通过使用一个经过标准单位标定的仪器或设备，或者通过与一个 已知规模大小的物体相比较来确定大小、数量或程度。 测量结果表示为测量对象的真值替代值加上各类测量误差的算术和。 { 𝑥 = 𝑥̅± 𝑢单位 𝑢𝑟 = 𝑢 𝑥̅ × 100% 式中𝑥̅为多次测量的平均值，u 为合成不确定度，ur为相对不确定度。 1-2 用框图来表示现代数字化测量系统的基本构成？每个环节的作用分别是什 么？ 解：现代数字化测量系统的基本构成： 1. 传感器：将物理量转化为电信号。 2. 调理电路：将传感器输出的电信号调理为适合数据采集器的电压输入。 3. 数据采集器——将代表输入信号的电压离散采样后输入计算机。 4. 计算机——计算机将由采集器输入的信号通过软件进行分析处理之后， 分析结果显示在其屏幕上或存储在指定介质上。 1-3 直接测量方法和间接测量方法有何不同？ 解：直接测量法：用预先按标准量标定好的仪器对被测量进行测量或用标准 量直接与被测量进行比较，从而从仪器的指示机构的读数直接获得被测量的 值得一种测量方法；间接测量：通过对与被测量有函数关系的其他量的测量 而通过计算得到被测量值的测量方法。与直接测量法相比，间接测量一般测 量过程复杂费时，手续繁多，花费时间相对较长，引起误差的因素也较多。 1-4 什么是测量系统的静态特性？表征测量系统静态特性的主要指标有哪些？ 它们是如何定义的？ 解：测量系统的静态特性是在静态测量情况下描述实际测量系统与理想线性 时不变系统的接近程度。 表征测量系统静态特性的主要指标有： 1. 灵敏度：表征测量系统对输入信号变化的一种反应能力。党系统的输入 x 有一个微小增量∆x 时，将引起系统的输出 y 也发生相应的微量变化∆y， 定义该系统的灵敏度为 S=∆y/∆x。 2. 非线性度：指系统的输出/输入之间保持常值比例关系（线性关系）的一 种度量。在测量系统的标称输出范围（全量程）A 内，标定曲线与该拟 合直线的最大偏差 Bmax 与 A 的比值，即非线性度=Bmax/A×100%。 3. 回程误差：也称为滞差或滞后量，表征测量系统在全程范围内，输入递 增变化（由小变大）中的标定曲线和递减变化（由大变小）中的标定曲 线二者静态特征不一致的程度。在测量系统的全量程 A 范围内，不同输 出量中差值最大者（hmax=y2i-y1i）与全量程 A 之比，即回程误差=hmax/A× 100% 4. 零位:当输入为零时测量系统的输出值，理想的线性测量系统中，零位应 计 算 机 数据 采集 器 调理 电路 传 感 器 研究 对象