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2015年天津大学0801Z1生物力学考研大纲

  806测控技术基础
  一、考试的总体要求
  掌握测控技术的基础知识和基本理论,并能合理运用解决实际问题。
  二、考试的内容及比例
  考试内容分为A、B两个模块,考生可任选其中一个模块。A模块为精密测量基础理论与技术,B模块为传感技术与测控电路。
  (一)A模块:精密测量基础理论与技术
  1.测试系统
  主要内容:测量的基本概念,测试系统的组成,测试系统性能指标。
  基本要求:测量、测试、计量的基本概念,测量标准,量值传递与溯源体系;测试系统的组成及各部分功能;理想频率响应特性及不失真测试条件;测量系统(仪器)主要性能指标。
  2.测量误差
  主要内容:误差的基本概念,精度(准确度)的概念。
  基本要求:误差的定义及表示法,误差分类和特征;精度(准确度)的概念。
  3.测量不确定度
  主要内容:测量不确定度的概念,测量不确定度的评定,测量不确定度的合成。
  基本要求:测量不确定度的基本术语,不确定度的来源;标准不确定度的两类评定、合成标准不确定度和扩展不确定度的求取方法;不确定度报告
  4.长度量测量
  主要内容:长度测量的标准量和标准环境,阿贝原则,长度尺寸的测量,形位误差的测量,表面粗糙度的测量。
  基本要求:长度测量的标准量和标准环境;阿贝原则;长度的直接测量和间接测量、绝对测量和相对测量方法及各种常用测量仪器;形位误差测量的基本概念、测量方法和步骤;直线度误差的概念和评定方法,常用测量方法和仪器;表面粗糙度评定基准和参数,常用测量仪器。
  5.角度量测量
  主要内容:角度的自然基准、实物基准和圆周封闭原则,角度尺寸的测量,圆分度误差的测量。
  基本要求:角度的自然基准、实物基准和圆周封闭原则;角度的直接测量和间接测量方法及常用测量仪器;圆分度误差的评定指标;圆分度误差的绝对测量和相对测量方法。
  6.速度、转速和加速度测量
  主要内容:速度、转速和加速度测量的基本方法。
  基本要求:速度的测量方法、皮托管、多普勒测速原理、陀螺仪基本特性及角速度测量原理;频闪式转速测量原理及方法;加速度测量原理和方法。
  7.力、力矩和压力测量
  主要内容:力、力矩和压力测量的基本方法。
  基本要求:力的测量方法和常用测量装置;转矩的测量方法和常用测量装置;压力和真空的测量方法和常用测量装置。
  8.机械振动的测试
  主要内容:机械振动的概念、类型,振动量的测量方法。
  基本要求:机械振动的概念、类型及其表征参数;固有频率和阻尼比的常用测量方法。
  9.温度的测量主要内容:温标的概念及各种类型温度计的工作原理。
  基本要求:温标的定义;热电偶温度计的工作原理、基本定律和参比端处理方法;热辐射基本定律及热辐射温度计。
  10.流量的测量
  主要内容:流量的基本概念及各种类型流量计的工作原理和特点。
  基本要求:流量的定义;差压式管道流量计;测速式流量计;振动式流量计。
  参考材料:
  [1]费业泰,误差理论与数据处理[M].6版,北京:机械工业出版社,2010.
  [2]施文康,余晓芬,检测技术[M].3版,北京:机械工业出版社,2010.
  (二)B模块:测控电路
  1.绪论
  主要内容:测控电路的功用,对测控电路的主要要求与特点,测控电路的输入输出信号,测控电路的类型与组成。
  基本要求:了解测控电路的功用,测控电路的主要要求与特点,测控电路的输入输出信号及测控电路的类型与组成。
  2.信号放大电路
  主要内容:运算放大器的误差及其补偿,噪声的基础知识,典型测量放大电路,隔离放大电路。
  基本要求:掌握实际运算放大器的误差及其补偿方法,包括输入失调电压,失调电流,共模抑制比等的影响;掌握典型测量放大电路的设计及计算;了解运算放大器噪声的种类与处理方法,了解隔离放大器的基本工作原理。
  3.信号调制与解调电路
  主要内容:调幅式测量电路,调频式测量电路,调相式测量电路,脉冲调制式测量电路。
  基本要求:掌握调幅式测量电路的基本原理和方法,包括包络检波和相敏检波的电路的原理及设计方法;了解调频、调相的方法。
  4.信号分离电路
  主要内容:滤波器基本知识,RC滤波电路,集成有源滤波器
  基本要求:了解滤波器种类,掌握各种滤波器的设计方法,重点掌握二阶滤波器的分析与设计。
  5.信号运算电路
  主要内容:比例运算放大电路,加/减法运算电路,对数、指数和乘、除运算电路,常用特征值运算电路,函数型运算电路,微分积分运算电路,过程调节器电路。
  基本要求:熟练掌握同相、反相和差分比例放大电路设计方法。掌握加减运算电路,微分、积分电路原理及设计。了解指数、对数电路,对数电路,常用特征值运算电路和PID电路的工作原理。
  6.信号转换电路
  主要内容:模拟开关,采样保持电路,电压比较器电路,电压频率转换电路,电压电流转换电路,模拟数字转换电路。
  基本要求:掌握几种常用模拟开关原理,了解采样保持电路原理,掌握电平比较电路、滞回比较电路、窗口比较电路原理及应用。掌握V/f和f/V转换电路原理,运放构成的V/I转换器原理,掌握D/A和A/D转换的基本原理和方法。
  7.信号细分与辩向电路
  主要内容:直传式细分电路,平衡补偿式细分电路。
  基本要求:掌握单稳四细分辩向电路,电阻链分相细分电路原理及设计方法以及计算机细分的原理与方法。掌握平衡补偿式细分中的相位跟踪细分,了解幅值跟踪细分,脉冲调宽型跟踪细分以及频率跟踪细分的原理与方法。
  8.连续信号控制电路
  主要内容:脉宽调制控制电路,导电角控制逆变器,变频控制电路。
  基本要求:掌握脉宽调制控制电路的工作原理与控制电路;了解导电角逆变器的基本原理;了解变频控制的基本原理。
  9.逻辑与数字控制电路
  主要内容:二值逻辑控制与驱动电路,异步与步进电动机驱动电路。
  基本要求:掌握二值逻辑控制与驱动电路的基本原理和设计方法。了解异步与步进电动机驱动电路的原理。
  10.测控电路设计实例
  主要内容:动力调谐陀螺仪再平衡回路,系统建模,电路设计
  基本要求:了解测控系统基于电路的实现方法。
  参考书材料:
  【1】张国雄主编,李醒飞副主编.测控电路.机械工业出版社.2011年4月

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