《检测技术》答案第2章2-1 二阶系统的频率特性受阻尼比ξ的影响较大。

分析表明，ξ越小，系统对输入扰动容易发生超调和振荡，对使用不利。

在ξ=0.6-0.7时，系统在宽广的频率范围内由于幅频特性和相频特性而引起的失真小，系统可以获得较为合适的综合特性。

比如二阶系统在单位阶跃激励下时，如果阻尼比ξ选择在0.6-0.7范围内，则最大超调量不超过10%，且当误差允许在(5-2)%时趋于“稳态”的调整时间也最短。

2-2 频率特性是指测试系统反映出来的输出与输入幅值之比和两者之相位差是输入频率的函数的这样一个特性。

当测试系统的输入为正弦信号时，将该信号的输出与输入之比定义为频响函数。

工作频带是指测试装置的适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置的测试结果均能保证达到其它相关的性能指针。

2-3 不失真测试要求测试系统的输出波形和输入波形精确相一致，只是幅值相对增大和时间相对延迟。

而实际的测试系统很难做到无限频带上完全符合不失真测试的条件，即使测取一个理想的三角波，在某一频段范围内，也难以完全理想地实现不失真测试。

三角波呈周期性变化，其测试装置的非线性度必然引起波形的畸变，导致输出失真。

由此只能努力使波形失真限制在一个允许的误差范围内，即做到工程意义上的不失真测量。

2-4 系统的总灵敏度为：90×0.005×20=9mm/Mpa 偏移量为：9×3.5=31.5mm2-5 由 ，得用该装置测量频率为50Hz 的正弦信号时， ，即幅值误差为1.3%相角差为：2-6()[]()()t10t 1000/t 2e 39.0t 40cos 05.0t 40sin 01.0t 4cos 34.0t 4sin 86.0e 39.096.75t 40sin 048.080.21t 4sin 93.0sin et sin )(1A )t (y ---+-+-=+-+-=-++=ϕϕωωττk ()()()()ωτϕωϕωωωωarctan a e t sin a 1)t (y s a s 1s Y 22at 2222-=++++=++=-注：设输入t Asin )t (x ω=2-7 由得输入信号的频率范围是：2-8 环节一的灵敏度为： 1.5/5=0.3 环节二的灵敏度为： 41故串联后的灵敏度为：0.3×41=12.32-9 由测量频率为400Hz 变化的力参量时 : 若装置的阻尼比为0.7，则:2-10第5章5-1 单侧厚度测量利用X射线在被测物体表面反射的强度与被测件的材料有关，且随被测件厚度的增大而增大的原理。

由于被测物体本身结构原因导致探测器和辐射源无法放在被测件两侧，从而放在被测件同测来进行测量的方法。

譬如测管道锅炉等的壁厚等。

5-2 对加工中测量仪的结构和性能的要求为：（1）由于测量装置使用条件恶劣，所以需要良好的密封结构，以防止冷却液、切屑和灰尘的侵入。

（2）由于接触测量时需要较大的测量力，所以测量头极易磨损，需用耐磨的金刚石或硬质合金制造。

（3）当工件的运动速度较快时，对测量系统的频响有较高的要求。

（4）温度对测量的影响较大，必须考虑修正。

5-3 就被测要素而言，在实际测量中，轮廓被测要素大多用有限测量资料表征的测得要素来替代。

对于中心要素，可通过测量响应的轮廓要素计算求得，或者用心轴、定位块等实物来模拟体现。

就基准要素而言，常用的基准体现方法有三种：（1）模拟法——用形状精度足够高的检测工具上的要素代替基准要素。

（2）分析法——对实际基准要素进行测量，然后按最小条件判别准则确定基准要素的方向和位置。

（3）直接法——在基准要素有足够形状精度的前提下，直接用基准要素作为被测要素的测量基准。

5-4 表面粗糙度被测量的变化频率高，其中、低频部分属于形状误差和波度误差，所以粗糙度测量方法必须具有分辨率高和频响快的特性。

譬如常用的轮廓仪除了导头有机械滤波作用以外，还通过高通滤波器进一步滤除波度及其它中、低频信号。

5-5 采用绝对法测量内孔，可利用万能工具显微镜，采用找拐点法和测弦找中点法来定位测量，也可采用影像法瞄准测量。

采用相对法，可选用电感式内孔比较仪，使用双测头测量。

间接法测量内孔可以采用三坐标机，通过三点采样测量孔径。

5-6 （1）机电测量法——该方法无须密封端盖，运动无摩擦，可实现快速显示。

但测量结果不够精确。

（2）电容测量法——用于测量粘液和粒状、粉末状材料的物面，但是无法测量具有不同介电常数的液固体混合物的物面。

（3）超声测量法——不仅用来测量液体，而且也适用于粒状松散并含有大量气体的被测材料，如细粒状或粉末状的泡沫塑料、纤维素等，并且还可用于木制或塑料容器。

但超声法不适用于测量含有固体材料的液体。

（4）放射性同位素测量法——在那些由于极端条件而不能使用常规测量方法的场合，以及因结构等因素不允许装探头或装探头成本较高的容器、地窖、地下库都可采用此方法。

5-7 由（1）得 D = 41.63mm由，且从（1）式可得：U D=±4.5μm5-8 由轴心坐标公式：孔的中心坐标为：C（0.0000394，0.0031955）R’=|P1-C|=10孔的直径D为：D=2R=2(R’+0.5Φd)=25mm5-9 根据定位误差式：当Db=20mm时，ΔDy=ΔDz=0.003mm当Db=25mm时，ΔDy=ΔDz=0.001mm当Db=28mm时，ΔDy=ΔDz=0.0004mm定位误差都小于0.006mm故这三种标准环规都能满足精度要求5-10该工件直线度误差测量数据为：分段数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10各段读数0 -6 -2 8 12 6 10 4 -6 0各段高度差0 -1.5 -0.5 2 3 1.5 2.5 1 -1.5 0各采样点坐标值0 -1.5 -2 0 3 4.5 7 8 6.5 6.5 用最小包容区域法时： g=0、k=3、l=8由得Δ=5um用端点连线法时：由得Δ=6.75um所以用最小包容区域法评定时，该工件的直线度合格；但是用端点区域法评定时，该工件的直线度不合格。

第6章6-1 由于圆周分度器件具有圆周封闭特性，即角度的自然基准是360°。

利用整圆周上所有角间隔的误差之和等于零这一自然封闭特性来进行测量方案的选定和数据处理，从而圆分度误差的检定可达很高的精度。

6-2 为减小度盘圆分度误差对测量值的影响，可以通过细分提高分辨力，同时均布很多个读数装置读数可在很大程度上消除度盘刻线误差对读数值的影响，从而大大提高读数精度。

实际应用中很多测角仪器或瞄准度盘对径位置上两刻线的平均位置读数，或在对径位置上安置两个读数显微镜取其读数的平均值作为测得值。

6-3 用相对法检定圆分度误差时，采用某一个定角，即由两个瞄准装置组成的角度或任选的一个分度间隔作相对基准，依次与被检器件的各分度间隔进行比较，从而测得各分度间隔相对于相对基准的偏差值。

再利用圆周封闭特性，求出相对基准对理论分度间隔的偏差，继而求得各分度间隔的绝对间隔偏差。

6-4 绝对法测量锥形轴锥度可用工具显微镜对成像的锥度进行直接测量。

采用影像法，不用测长时的压线法而用对线方法来瞄准。

相对法测量可用激光干涉小角度测量仪，采用正弦原理测锥度，可用白光双光束干涉来进行瞄准。

间接法采用三坐标测量机来进行。

测量时尽可能选择靠近锥体两端的横截面作为测量截面，每个截面上各测三点坐标，而后通过计算得到。

6-56-6 由sinα0=H/L，得H=L×sinα0=100×sin30°Δα=206(n2- n1)/l=206×(20-15)/50=20.6″故：α=α0+Δα=30°0′20.6″6-7 用正弦规测量角度时应考虑的误差因素为：（1）由量块尺寸误差ΔH引起的角度误差（2）由两圆柱中心距误差ΔL引起的角度误差测量误差计算公式为：由此可看出，被测角度α越大，测量误差越大。

故为了保证测角精度，大于45°的被测角不宜使用正弦规测量。

6-8 用于质量评定的唯一确定的圆分度误差计算公式为：由此得各直角的误差分别为：θ1=1.6＂, θ2=-2.1＂, θ3=2.8＂, θ4=-2.3＂,6-9度盘刻线0 1 2 3 4 5 6 7 零起分度误差0 0.4 1.6 2.1 0.9 -0.3 -1.5 -0.8圆分度误差-0.3 0.1 1.3 1.8 0.6 -0.6 -1.8 -1.1分度间隔误差0.4 1.2 0.5 -1.2 -1.2 -1.2 0.7 0.8直径误差0.15 -0.25 -0.25 0.35 0.15 -0.25 -0.25 0.35最大分度间隔误差为：Fmax=[θi] max-[θi] max=3.6＂6-10齿序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12读数值0 +3 +1 +2 +2 +1 +1 0 -1 -2 -0.5 -0.5齿距偏差-0.5 2.5 0.5 1.5 1.5 0.5 0.5 -0.5 -1.5 -2.5 -1 -1齿距累计误差-0.5 2 2.5 4 5.5 6 6.5 6 4.5 2 1 0 齿距偏差最大值为：Δfpt=max|Δfpti |=2.5um齿距累计误差为：ΔFp=max(ΔFpi)- min(ΔFpi)=6.5+0.5=7um第8章8-1 力的测量方法可以归纳为利用力的动力效应和静力效应两种测量力的原理。

力的动力效应是可以改变物体的机械运动状态或改变物体所具有的动量使物体产生加速度。

力的静力效应是使物体产生变形，在材料中产生应力。

8-2 由，得=2×10-3，又==2×10-3/2.5=800×10-6=160Mpa. =262Mpa超载时的应力=196Mpa所以，，弹性体满足强度校核要求.72Kn由，得弹性体截面直径d= 21.63mm8-3 由动力学可知安装在刚性基座上的应变式测力系统可以看作一个由质量m，弹簧刚度k和阻尼系数c组成的单质点振动系统。

在动负荷作用下，任意瞬间系统输入力值都是系统输出的惯性力、阻尼力和弹性力的向量和。

由于系统无阻尼器，其阻尼力主要有机械变形时分子间的内摩擦和空气阻尼所引起，其数量极微可忽略。

如果同时能将惯性力消掉，则弹性力反映了被测动负荷的幅值。

消除惯性力影响的方法之一是用加速度信号作补偿。

因此由测力传感器同补偿组件（如加速度计等）配合使用并配上相应的测量电路，即可组成动态力测试系统。

8-4 压磁式测力仪采用磁弹性效应的原理来工作，即由工业纯铁、硅钢等铁磁材料制成的铁心在机械力的作用下磁导率发生变化。

由此在铁心上安置一对线圈——励磁线圈和测量线圈，两线圈的平面相互垂直。