2021年天津大學碩士研究生入學考試考研大綱

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測控技術基礎
一、考試的總體要求
掌握測控技術的基礎知識和基本理論，并能合理運用解決實際問題。
二、考試的內容及比例
考試內容分為 A、B 兩個模塊，考生可任選其中一個模塊。A 模塊為精密測量理論與技術基
礎，B 模塊為傳感技術與測控電路。
（一）A 模塊：精密測量理論與技術基礎
1．測量技術
主要內容：測量的基本概念；測量系統的組成，測量系統性能指標。
基本要求：測量、測試、計量的基本概念，國際單位制，測量標準，量值傳遞與溯源體系，
標定、檢定與校準；測量系統的組成及各部分功能；理想頻率響應特性及不失真測試條件；
測量系統（儀器）主要性能指標。
2．測量誤差
主要內容：測量誤差的基本概念。
基本要求：誤差的定義及表示方法、分類和特征；實驗標準偏差的求取方法。
3．測量不確定度
主要內容：測量不確定度的概念，測量不確定度的評定，測量不確定度的合成。
基本要求：測量不確定度的基本術語，不確定度的來源；標準不確定度的兩類評定、合成標
準不確定度和擴展不確定度的求取方法；不確定度報告。
4．長度量測量
主要內容：長度測量的標準量和標準環境，阿貝原則，長度尺寸測量，坐標測量，形位誤差
測量，表面粗糙度測量，微納尺度測量。
基本要求：長度測量的標準量和標準環境；阿貝原則；長度的直接測量和間接測量、絕對測
量和相對測量方法及各種常用測量儀器；三坐標測量機的組成、工作原理、測量數據處理方
法；視覺三維測量系統的組成、基本工作原理、工程測量中的應用；形位誤差測量的基本概
念、測量方法和步驟；直線度誤差的概念和評定方法，常用測量方法和儀器；表面粗糙度評
定基準和參數，常用測量儀器；掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡的基本原理、特點和應用。
5．角度量測量
主要內容：角度的自然基準、實物基準和圓周封閉原則，角度尺寸的測量，圓分度誤差的測
量。
基本要求：角度的自然基準、實物基準和圓周封閉原則；角度的直接測量和間接測量方法及
常用測量儀器；圓分度誤差的評定指標；圓分度誤差的絕對測量和相對測量方法。
6．速度、轉速和加速度測量
主要內容：速度、轉速和加速度測量的基本方法。
基本要求：速度的測量方法；壓差測速和多普勒測速原理；陀螺儀基本特性及角速度測量原
理；頻閃式轉速測量原理及方法；加速度測量原理和方法。
7．力、力矩和壓力測量
主要內容：力、力矩和壓力測量的基本方法。
基本要求：力的測量方法和常用測量裝置；轉矩的測量方法和常用測量裝置；壓力和真空的
測量方法和常用測量裝置。
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8．機械振動的測試
主要內容：機械振動的概念、類型，振動測試系統的組成，振動特性參量的測量方法。
基本要求：機械振動的概念、類型及其表征參數；振動測試系統的組成；固有頻率和阻尼比
的常用測量方法。
9．溫度的測量
主要內容：溫標的概念及各種類型溫度計的工作原理和特點。
基本要求：溫標的定義；熱電偶溫度計的工作原理、基本定律和參比端處理方法；熱輻射基
本定律，熱輻射溫度計的工作原理及特點。
10．流量的測量
主要內容：流量的基本概念及各種類型流量計的工作原理和特點。
基本要求：流量的定義；差壓式流量計；速度式流量計。
參考材料：
[1] 孫長庫，胡曉東，精密測量理論與技術基礎[M]. 北京：機械工業出版社，2015.
（二）B 模塊：測控電路
1．緒論
主要內容：測控電路的功用，對測控電路的主要要求與特點，測控電路的輸入輸出信號，測
控電路的類型與組成。
基本要求：了解測控電路的功用，測控電路的主要要求與特點，測控電路的輸入輸出信號及
測控電路的類型與組成。
2. 信號放大電路
主要內容：運算放大器的誤差及其補償，噪聲的基礎知識，典型測量放大電路，隔離放大電
路。
基本要求：掌握實際運算放大器的誤差及其補償方法，包括輸入失調電壓，失調電流，共模
抑制比等的影響；掌握典型測量放大電路的設計及計算；了解運算放大器噪聲的種類與處理
方法，了解隔離放大器的基本工作原理。
3.信號調制與解調電路
主要內容: 調幅式測量電路，調頻式測量電路，調相式測量電路，脈沖調制式測量電路。
基本要求: 掌握調幅式測量電路的基本原理和方法，包括包絡檢波和相敏檢波的電路的原理
及設計方法；了解調頻、調相的方法。
4. 信號分離電路
主要內容: 濾波器基本知識，RC 濾波電路，集成有源濾波器
基本要求: 了解濾波器種類，掌握各種濾波器的設計方法，重點掌握二階濾波器的分析與設
計。
5.信號運算電路
主要內容:比例運算放大電路，加/減法運算電路，對數、指數和乘、除運算電路，常用特征
值運算電路，函數型運算電路，微分積分運算電路，過程調節器電路。
基本要求: 熟練掌握同相、反相和差分比例放大電路設計方法。掌握加減運算電路，微分、
積分電路原理及設計。了解指數、對數電路，常用特征值運算電路和 PID 電路的工作原理。
6.信號轉換電路
主要內容：模擬開關，采樣保持電路，電壓比較器電路，電壓頻率轉換電路，電壓電流轉換
電路，模擬數字轉換電路。
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基本要求: 掌握幾種常用模擬開關原理，了解采樣保持電路原理，掌握電平比較電路、滯回
比較電路、窗口比較電路原理及應用。掌握 V/f 和 f/V 轉換電路原理，運放構成的 V/I 轉換
器原理，掌握 D/A 和 A/D 轉換的基本原理和方法。
7.信號細分與辯向電路
主要內容: 直傳式細分電路，平衡補償式細分電路。
基本要求: 掌握單穩四細分辯向電路，電阻鏈分相細分電路原理及設計方法以及計算機細分
的原理與方法。掌握平衡補償式細分中的相位跟蹤細分，了解幅值跟蹤細分，脈沖調寬型跟
蹤細分以及頻率跟蹤細分的原理與方法。
8.連續信號控制電路
主要內容: 脈寬調制控制電路，導電角控制逆變器，變頻控制電路。
基本要求: 了解脈寬調制控制電路的工作原理與控制電路；了解導電角逆變器的基本原理；
了解變頻控制的基本原理。
9.邏輯與數字控制電路
主要內容：二值邏輯控制與驅動電路，異步與步進電動機驅動電路。
基本要求: 了解二值邏輯控制與驅動電路的基本原理和設計方法。了解異步與步進電動機驅
動電路的原理。
10. 測控電路設計實例
主要內容: 動力調諧陀螺儀再平衡回路，系統建模，電路設計
基本要求: 了解測控系統基于電路的實現方法。
參考書材料：
[1] 李醒飛主編. 測控電路第 5 版. 機械工業出版社. 2016 年 1 月