2025年大學（測控技術與儀器）精密測量技術測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.精密測量技術中，測量誤差的分類不包括以下哪種？（）A.系統(tǒng)誤差B.隨機誤差C.粗大誤差D.絕對誤差2.以下哪種測量方法不屬于直接測量？（）A.用卡尺測量長度B.用溫度計測量溫度C.通過測量電阻和電流計算電壓D.用天平測量質(zhì)量3.對于測量精度要求較高的場合，通常采用的測量器具是（）A.普通量具B.精密量具C.自制量具D.一次性量具4.測量不確定度評定的目的是（）A.確定測量結(jié)果的準確性B.確定測量結(jié)果的可靠性C.確定測量結(jié)果的重復性D.確定測量結(jié)果的分散性5.以下關于測量基準的說法，錯誤的是（）A.測量基準分為長度基準、角度基準等B.國家基準是統(tǒng)一全國量值的最高依據(jù)C.工作基準是直接用于生產(chǎn)的基準D.測量基準不需要定期校準6.精密測量中，提高測量精度的有效方法不包括（）A.多次測量取平均值B.采用高精度測量儀器C.增加測量人員數(shù)量D.優(yōu)化測量方法7.測量數(shù)據(jù)處理中，剔除粗大誤差通常采用的方法是（）A.拉依達準則B.貝塞爾公式C.最小二乘法D.加權(quán)平均法8.以下哪種傳感器不屬于精密測量中常用的傳感器類型？（）A.應變片傳感器B.光纖傳感器C.超聲波傳感器D.普通開關傳感器9.精密測量系統(tǒng)中，信號調(diào)理電路的作用不包括（）A.放大信號B.濾波信號C.數(shù)字化信號D.調(diào)制解調(diào)信號10.關于測量精度和測量不確定度的關系，正確的是（）A.測量精度高則測量不確定度小B.測量精度高則測量不確定度大C.兩者沒有直接關系D.測量精度取決于測量不確定度第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述精密測量技術的主要特點。12.（15分）說明測量誤差產(chǎn)生的原因有哪些。13.（15分）闡述測量不確定度評定的步驟。14.（15分）材料：在某精密測量實驗中，對一長度進行多次測量，得到的數(shù)據(jù)如下：10.012cm、10.015cm、10.018cm、10.013cm、10.016cm。已知該測量儀器的示值誤差為±0.002cm。問題：請計算測量結(jié)果的算術平均值，并評定其測量不確定度。15.（15分）材料：某精密測量系統(tǒng)采用了應變片傳感器來測量壓力，應變片的靈敏度系數(shù)為2，當壓力為10MPa時，應變片產(chǎn)生的應變?yōu)?00με。問題：請計算此時應變片的輸出電壓（假設測量電路的放大倍數(shù)為10）。答案：1.D2.C3.B4.D5.D6.C7.A8.D9.C10.A11.精密測量技術的主要特點包括高精度，能滿足對測量結(jié)果準確性要求極高的場合；高可靠性，測量結(jié)果穩(wěn)定可信；高靈敏度，可檢測微小變化；高分辨率，能區(qū)分極小的量值差異；測量范圍廣，可覆蓋多種物理量和不同量程。12.測量誤差產(chǎn)生的原因主要有測量儀器的誤差，如儀器精度有限、零點不準等；環(huán)境因素的影響，如溫度、濕度、振動等變化；測量方法的不完善，如理論公式近似等；測量人員的因素，如讀數(shù)偏差、操作不規(guī)范等。13.測量不確定度評定的步驟為：識別不確定度來源，分析測量過程中可能產(chǎn)生不確定度的因素；建立測量模型，明確被測量與各輸入量之間的關系；量化不確定度分量，確定各不確定度來源的大??；合成不確定度，將各不確定度分量合成得到合成不確定度；擴展不確定度評定，在合成不確定度基礎上乘以包含因子得到擴展不確定度。14.算術平均值=(10.012+10.015+10.018+10.013+10.016)/5=10.0148cm≈10.015cm。測量不確定度評定：儀器示值誤差為±0.002cm，多次測量的標準偏差用貝塞爾公式計算得0.00^{2}cm左右，合成不確定度取兩者較大值，約為0.002cm。15.根據(jù)應變片靈敏度公式ε=kΔR/R，可得電阻變化率ΔR/R=ε/k=500με/2=250με。假設測量電路為電橋電路，