2025年大學(xué)大二（測(cè)控技術(shù)與儀器）精密儀器設(shè)計(jì)階段測(cè)試試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.精密儀器設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于精度的說(shuō)法正確的是（）A.精度越高越好B.精度需根據(jù)實(shí)際需求合理確定C.精度只與儀器的制造工藝有關(guān)D.精度與儀器的使用環(huán)境無(wú)關(guān)2.儀器的分辨率主要取決于（）A.傳感器的性能B.放大電路的增益C.顯示裝置的精度D.以上都是3.在精密儀器設(shè)計(jì)中，減小系統(tǒng)誤差的方法不包括（）A.校準(zhǔn)儀器B.多次測(cè)量取平均值C.采用高精度元件D.增加測(cè)量次數(shù)4.以下哪種材料常用于制造高精度的儀器零件（）A.普通碳鋼B.鋁合金C.不銹鋼D.殷鋼5.儀器的靜態(tài)特性不包括（）A.精度B.穩(wěn)定性C.響應(yīng)特性D.重復(fù)性6.設(shè)計(jì)精密儀器時(shí)，考慮電磁兼容性的目的是（）A.提高儀器的性能B.降低儀器的功耗C.防止儀器受到外界電磁干擾D.使儀器能產(chǎn)生更強(qiáng)的電磁信號(hào)7.對(duì)于精密儀器的溫度補(bǔ)償，主要是為了（）A.使儀器外觀更美觀B.提高儀器的靈敏度C.消除溫度變化對(duì)儀器性能的影響D.降低儀器的成本8.儀器的動(dòng)態(tài)特性中，上升時(shí)間反映了儀器的（）A.響應(yīng)速度B.穩(wěn)態(tài)精度C.抗干擾能力D.線性度9.精密儀器設(shè)計(jì)中，光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不包括（）A.鏡頭設(shè)計(jì)B.光路設(shè)計(jì)C.光源選擇D.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.以下關(guān)于傳感器的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.傳感器是儀器的重要組成部分B.傳感器的輸出信號(hào)都是電信號(hào)C.不同類型的傳感器適用于不同的測(cè)量對(duì)象D.傳感器的精度會(huì)影響儀器的整體精度11.儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足（）A.功能要求B.精度要求C.可靠性要求D.以上都是12.在精密儀器中，常用的機(jī)械傳動(dòng)方式不包括（）A.齒輪傳動(dòng)B.帶傳動(dòng)C.液壓傳動(dòng)D.電磁傳動(dòng)13.儀器的裝配工藝對(duì)儀器的性能有（）A.無(wú)影響B(tài).一定影響C.很大影響D.不確定影響14.設(shè)計(jì)精密儀器時(shí)，選擇合適的微處理器主要考慮其（）A.價(jià)格B.外觀C.運(yùn)算速度和功能D.品牌15.儀器的軟件設(shè)計(jì)不包括（）A.數(shù)據(jù)采集程序B.控制算法程序C.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序D.顯示程序16.對(duì)于精密儀器的校準(zhǔn)，以下說(shuō)法正確的是（）A.校準(zhǔn)周期越長(zhǎng)越好B.校準(zhǔn)只需在儀器使用前進(jìn)行C.校準(zhǔn)可確保儀器的準(zhǔn)確性D.校準(zhǔn)不需要專業(yè)設(shè)備17.儀器的噪聲主要來(lái)源于（）A.傳感器B.電路C.機(jī)械振動(dòng)D.以上都是18.在精密儀器設(shè)計(jì)中，提高儀器可靠性的方法不包括（）A.采用冗余設(shè)計(jì)B.增加儀器的復(fù)雜度C.使用高質(zhì)量的元件D.進(jìn)行可靠性測(cè)試19.儀器的人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮（）A.操作方便性B.顯示清晰度C.安全性D.以上都是20.精密儀器設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的第一步是（）A.確定技術(shù)指標(biāo)B.選擇元件C.進(jìn)行電路設(shè)計(jì)D.繪制裝配圖第II卷（非選擇題共60分）21.（10分）簡(jiǎn)述精密儀器設(shè)計(jì)中精度設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及意義。22.（10分）說(shuō)明儀器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性分別包含哪些方面，并舉例說(shuō)明。23.（10分）在精密儀器設(shè)計(jì)中，如何進(jìn)行傳感器的選型？24.（15分）閱讀以下材料：在某精密測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)中，需要測(cè)量微小位移。已知對(duì)測(cè)量精度要求較高，測(cè)量范圍在0-10mm之間?，F(xiàn)有電容式傳感器和電感式傳感器可供選擇。電容式傳感器具有靈敏度高、分辨率高的特點(diǎn)，但對(duì)環(huán)境濕度較為敏感；電感式傳感器線性度好，抗干擾能力強(qiáng)，但靈敏度相對(duì)較低。請(qǐng)分析這兩種傳感器哪種更適合該測(cè)量任務(wù)，并說(shuō)明理由。25.（15分）閱讀材料：某精密儀器在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)測(cè)量誤差增大的現(xiàn)象。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，儀器的機(jī)械部件存在磨損，電路部分有元件老化。請(qǐng)?zhí)岢鼋鉀Q該問(wèn)題的具體措施。答案：1.B2.D3.D4.D5.C6.C7.C8.A9.D10.B11.D12.D13.C14.C15.C16.C17.D18.B19.D20.A21.精度設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括確定儀器的各項(xiàng)精度指標(biāo)，如尺寸精度、形狀精度、位置精度等。意義在于確保儀器能夠準(zhǔn)確地完成測(cè)量或其他功能，滿足實(shí)際使用需求。高精度的儀器能提高測(cè)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，為科研、生產(chǎn)等提供可靠的數(shù)據(jù)支持。22.靜態(tài)特性包括精度、穩(wěn)定性、重復(fù)性、分辨率等。例如精度體現(xiàn)測(cè)量值與真實(shí)值的接近程度；穩(wěn)定性指儀器在一段時(shí)間內(nèi)保持性能不變的能力。動(dòng)態(tài)特性包括響應(yīng)特性、上升時(shí)間、延遲時(shí)間、超調(diào)量等。如響應(yīng)特性反映儀器對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。23.根據(jù)測(cè)量對(duì)象選擇合適類型的傳感器，如測(cè)量溫度選溫度傳感器等?？紤]精度要求，精度高的測(cè)量選高精度傳感器。關(guān)注量程范圍，確保傳感器量程覆蓋測(cè)量范圍。還要考慮工作環(huán)境，如高溫環(huán)境選耐高溫傳感器，有電磁干擾環(huán)境選抗干擾能力強(qiáng)的傳感器等。24.電容式傳感器更適合。理由：該測(cè)量任務(wù)對(duì)精度要求較高，電容式傳感器靈敏度高、分辨率高，能更好地滿足高精度測(cè)量需求。雖然其對(duì)環(huán)境濕度敏感，但可通過(guò)采取防潮措施來(lái)解決這一問(wèn)題，相比電感式傳感器靈敏度相對(duì)較低的劣勢(shì)，電容式傳感器更能滿足該測(cè)量任務(wù)的要求。25.對(duì)于機(jī)械部件磨損問(wèn)題，