检测与转换复习思考题

检测与转换复习思考题

0章绪论

1、信息_____________________________。

2、信号___________________________。

3、信息与信号的关系__________________。

4、信号的转换

5测量

6测试

7什么是检测与转换？

8举例什么检测与转换在本专业中的应用

9、画出测量系统的组成方框图。

第一章

填空

1、所谓等精度测量：在同一条件下所进行的一系列重复测量.

2、非等精度测量：是在多次测量中，如对测量结果精确度有影响的一切条件不能完全维持

不变.

3、真值：被测量本身所具有的真正值.

4、实际值：把精度更高一级的标准器具所测得的值。

5、标称值：测量器具上所标出来的数值。

6、示值：由测量器具读数装置所指示出来的被测量的数值。

7、测量误差：用器具进行测量时，所测量出来的数值与被测量的实际值之间的差值。

8、按误差表示方法分类，误差可分为绝对误差;相对误差。.

9、满度相对误差又称为满度误差;其定义式为γm=Δx/x m*100%。

10、按误差出现的规律分类，误差可分为系统误差;随机误差;粗大误差.

11所谓基本误差是：指在被测量系统在规定的标准条件下使用时所产生的误差。

12、附加误差是：当使用条件偏离规定的标准条件时产生的。

第二章

1、一般，电测量指示仪表是由测量线路和测量机构组成。

2、所谓测量机构是__________________________________________________________。

所谓测量线路是_______________________________________________________。

3测量机构是由驱动装置，控制装置，阻尼装置和指示装置组成。

4、所谓驱动装置是测量机构中接受中间量Y，并对活动部分产生转动力矩的装置。

5、驱动装置一般是由固定的磁路系统和可动的线圈或铁磁元件组成。

6、控制装置又称_____装置，其作用是对活动部分产生反作用力矩。

7、阻尼装置的作用是对活动部分产生阻尼力矩，种类有空气阻尼器和磁感应阻尼器，阻尼力矩和偏转速度成正比。

８、根据阻尼系数的大小，仪表的阻尼分为过阻尼状态，欠阻尼状态及临界阻尼状态

９仪表准确度等级的表达式|Δm/A m|×100，如何正确选择仪表准确度等级和量程。

１０、仪表的灵敏度定义、物理意义、几何意义？

１１、仪表常数定义、与灵敏度的关系。

１２、我国国家标准规定，电工仪表准确度等级分为哪７级？0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0

１３、一般要求仪表阻尼时间不超过６Ｓ。

１４、磁电系仪表主要用于测量直流电流与直流电压。

１５、磁电系仪表的测量结构由永久磁铁和截流线圈组成。

１６磁电系仪表的阻尼机构主要由＿＿＿＿＿＿＿＿＿承担。

１７、简述磁电系仪表的工作原理。

１８、当流过磁电系仪表线圈的电流为交流电流时，仪表的偏转力矩取决于一个周期内的平均转矩。

１９、磁电系电流表多量限环形分流器的量程开关改变位置时，仪表的阻尼＿＿＿＿。

２０画出三量限电流表的电路图，若分流系数分别为ｎ１ｎ２ｎ３试推导分流电阻计算公式。

２１、设磁电系电压表量限扩大倍数分别是ｍ１ｍ２ｍ３，推导分压电阻计算公式。

２２、电压表内阻如何表示？从对被测电路影响来看，要求电压表内阻＿＿＿＿越好。23、欧姆表的欧姆中心也称中值电阻，什么叫欧姆中心？

２３、欧姆表指针偏转角与被测电阻成＿＿＿＿＿＿＿＿＿关系；刻度＿＿＿＿均匀。

２４、测量电阻时，应选择合适的倍率，以使测量值在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿附近。２５、半波整流式测量结构测正弦交流电量时，若刻度值为有效值，应如何刻度？

２６、全波整流时，应如何刻度？

２７兆欧表的测量结构是比率型磁电式测量结构。

２８、兆欧表气隙磁场是不均匀的。

２９、为提高检流计的灵敏度，在结构上采取了＿＿＿＿＿＿＿＿＿；——————————————————和＿＿＿＿＿＿＿＿３项措施。

30、检流计的阻尼特性与外电路的电阻有关;普通磁电系仪表的阻尼与外电路的电阻关系不大

31、检流计的固有振荡周期T0 = ____________________.

32、为了增大冲击检流计固有振荡周期，一方面增大测量结构的转动惯量,另一方面减小弹性系数。

33、冲击检流计的第1次最大偏转角与冲击电量成___________。

34、电磁式仪表的固定磁场是由_________________________产生的，它具有结构简单；过载能力强；工作可靠；造价低廉等优点，以及交直流两用等优点。

35、电磁系测量结构主要由固定线圈和可动铁片组成，按其工作原理可分为圆线圈排斥式和扁线圈吸入式两种。

36、电磁式仪表的偏转角与电流有效值的平方成正比，因此仪表刻度不均匀。

37、所谓电动系测量结构就是利用载流导体间电动力作用而产生电磁转矩的的测量结构。

38、电动系仪表的驱动机构由固定线圈和可动线圈组成。

39、当电动系仪表两线圈通直流电流时，偏转角与两线圈电流的乘积成正比。

40、电动系仪表两线圈通以同频率正弦交流时，偏转角与两线圈电流有效值的乘积和其相位差角的余弦成正比。

41、当两线圈通以不同频率的正弦电流时，平均转矩为0.

42、电动系电流表、电压表的偏转角与被测交流电量的有效值的平方成正比，因此仪表刻度不均匀。

43、电动系仪表可作为功率表使用，其偏转角与被测负载所消耗的有功功率成正比。

44、电动系功率表的电流线圈应与被测负载串联，电压线圈应与被测负载并联。

45、功率表接线的发电机规则是电流线圈的同名端接在线路的电源侧，而另一端接在负载侧；标有星号的电压端钮接到电流端钮的任一端而另一端钮则接到负载的另一端。

46、电动系功率表有电流量限和电压量限，在使用时都不得超过。

47电动系功率表各量限共用一条标尺，因此测量前应首先确定分格常数

48、所谓电动系功率表的分格常数等于C=(U max I max)// αmax .

49、感应系测量结构一般采用三磁通结构。

50感应系测量结构是利用活动部分的导体在交变磁场中产生的感应电流所受到的磁场作用力而形成转动力矩的测量结构。

51、若感应系测量结构的电流绕组和电压绕组分别通以频率的正弦电流时，铝盘平均转矩与两电流有效值的乘积及相位差角的余弦的乘积成正比。

52、感应系仪表作用在铝盘的平均转矩与负载的的有功功率成正比。

53、感应系仪表铝盘的转速与负载的有功功率P 成正比。

54、感应系仪表不能测量直流电路的功率。

55单项选择

下列仪表中不能交直流两用的仪表是（ ）；

A 电磁式仪表 ；

B 电动系仪表

C 感应系仪表

D 铁磁电动式仪表

56、为了充分利用仪表的准确度，应根据被测量的大小合理地选择仪表的量限A m ，尽量使被测量A x ≥2A m /3.

第3章 电量和电路参数的测量

57所谓直读式测量是用电测量仪表直接读取被测量。 58、所谓方法误差是指由于测量仪表的接入，对电路原有工作状态产生影响所引起的测量误差。

59、减小测量方法误差的方法是测量电流时尽量减小电流表的内阻；测量电压时尽量增大电压表的内阻。

60、直流电路负载吸收的功率表达式为P=UI,功率测量方法有用电压表和电流表分别测出U 和I,再相乘得P;,缺点是将引进方法误差，另一种方法是直接用电动系功率表进行直读测量，方法简便。

61、在交流电路中，负载吸收的有功功率表达式为P=UIcos φ,一般用功率表直接测量。

62、三相交流电路有功功率的测量，三表法适用于不对称三相四线制电路；一表法适用于对称三相四线制电路；二表法适用于对称、不对称三相三线制电路及对称三相四线制电路。

63、问答题

画出用二表法测量三相三线制电路有功功率的电路原理图，并证明这种方法的正确性，及使用的条件，适用的电路。 64问答题 画出用一表法测量对称三相电路无功功率的电路图，并说明工作原理。

65画出用二表法测量对称三相电路无功功率的电路原理图，并说明工作原理。

66、测量用互感器的作用有三：一是扩大仪表的量程，二是使测量仪表标准化；三是降低仪表的绝缘要求，安全可靠。

67、问答题

电流互感器的副边为什么不能开路？

68、电压互感器的比差公式为 %100K U ?-=U HU K K γ

69、互感器的准确度等级用互感器所允许比差表示。

70、互感器的角误差二次电压表、电流表的读数，但会影响二次功率表和电度表的读数。

71、直流电路参数只有电阻。用欧姆表测量中值电阻在1欧姆~0.1兆欧姆，用兆欧表测量在0.1兆欧姆以上。

72、用伏安法测量电阻值，存在方法误差。

72.1测量交流阻抗有三表法、三电压表法、三电流表法。

73、问答题

画出用三表法测量交流阻抗的电路图，并说明工作原理。

74、问答题

画出用三电压表测量交流阻抗的电路图，相量图，并说明工作原理。

75、问答题

画出用三电流表法测量交流阻抗的电路图，相量图，并说明工作原理。

76、直流电桥的平衡条件是对边电阻乘积相等。

77、电桥获得最大灵敏度条件是全等臂电桥。

78、说明单电桥测量电阻原理。

79、定性说明直流双电桥可以消除寄生电阻影响的原理，

80、交流电桥是指采用交流供电的电桥，交流电桥不但可以测量电阻，还可以测量电感，电容等。

81、交流电桥可分为阻抗比和变压器电桥。

82、变压器电桥有三种类型：单边电压变压器电桥、单边电流变压器电桥、双边变压器电桥。

83、阻抗比交流电桥的平衡条件为对边阻抗模的乘积相等；对边阻抗角之和相等。

84、因交流阻抗与电源频率有关，故一切供桥电源的频率要稳定，波形失真要小。

85、问答题

画出单边电压变压器电桥的原理图，并说明工作原理。

86、问答题

画出单边电流变压器电桥的原理图，并说明工作原理。

87、问答题

画出双边变压器电桥的原理图、并说明工作原理。

88、问答题

定性说明变压器电桥可以测量三端阻抗的原理，说明如何用电容获得获得电感的

89、问答题

电子计数器的量化（计数）误差是如何产生的，能否消除？

90、问答题

说明用电子计数器测量频率的原理

91、测量频率时的相对误差可表示为γfx=晶体振荡器的稳定度±1/(f x T)。

92、减小测频相对误差的的最有效办法是增大开门计数时间T。

93、问答题

说明测量周期的原理，

94、问答题

说明减小测量周期相对误差的方法。

95、问答题

说明用电子计数器测量交流电量相位差的原理。

96教材P122/题14~18。

97、7106数字电压表主要包括模拟电路（双积分式A/D转换器）和逻辑（数字）电路两大部分，两者之间是相互联系的，一方面逻辑电路控制单元产生的控制信号去控制模拟开关的通、断；另一方面.模拟电路比较器的输出信号又控制着计数器、锁存器、译码、显示电路。

98、7106A/D转换器的每个测量周期分为自动调零、信号积分、反向积分三个阶段。

99、7106A/D转换器自动调零时间为2000T CP=200ms,、信号积分时间是固定的为

1000T CP =100ms ，反向积分时间是可变的，为REF

IN V V T T 12 ，随V IN 的大小而变，自动调零开始时间是可变的，必须等上一次反向积分结束后才能开始。

100、7106的逻辑电路包括八个单元，时钟脉冲发生器（振荡器）；分频器；计数器；锁存器；译码器；异或门相位驱动器；LCD 显示器。

101、逻辑电路是以TEST 端为公共地，而模拟电路是以COM 端为公共地。两者电位不相等，不允许互相短接，否则7106不能正常工作。

102、时钟脉冲发生器由7106内部两个反相器F 1 , F 2 以及外部元件R 、C 组成，它属于两级反相的阻容振荡器，输出波形占空比为50%的方波。频率为40KHZ..

103、7106计数脉冲频率为10KHZ,,液晶显示器公共电极方波信号频率为50HZ.,它们分别由振荡器输出的40KHZ 经4分频和800分频得到的。

104、液晶显示器不能用直流电压驱动，必须用交流（方波）电压驱动，故其驱动电路用异或门电路。

105、7106A/D 转换器的测量周期为4000T CP =400ms, 2.5次/S.。 106、对7106而言，每经过一个测量周期，显示器改变一次，一次不能把读数值保持下来。 107,7106控制器的作用有三：一是识别积分器的工作状态，适时地发出控制信号，使各模拟开关接通或断开，使A/D 转换器循环进行；二是识别输入电压的极性，同时控制LCD 的负号显示；三是当输入电压超过量限时发出溢出信号，使千位数显示“1”，其余数码全部熄灭。 108、虚拟仪器是指以个人计算机为核心，以足够的测量仪器硬件—数据采集卡所支持，可以很方便地通过变更测量应用软件来改变其用途的测量信息处理系统。

109、虚拟仪器借助一台通用的数据采集卡，用户就可以通过软件构成几乎任何功能的仪器。 110、A/D 转换器的转换精度主要取决于A/D 转换器的位数。

111、问答题

画出用冲击检流计法测量磁通φ的电路图，并说明工作原理。

112、问答题

画出用转动线圈法测量磁通φ的原理图，并说明工作原理。

113、问答题

什么是hall,？说明用Hall 元件测量磁感应强度Bde1方法。

114、问答题：

什么是传感器？传感器由那几个环节组成？各环节的作用、画出传感器组成方框图。 115、什么是有源传感器？无源传感器？

116、传感器的静态特性？传感器的动态特性？

117、线性度？回差？重复性？灵敏度？

118、传感器的动态特性参数：一阶传感器的时间常数τ在时域的物理意义，在频域的物理意义，二阶传感器的阻尼比ξ、故有振荡频率ωn 在时域，频域的物理意义？

119、理论拟合直线常用端基法、平均选点法、和最小二乘法。

120、热电效应？

121、热电势是由接触电势和温差电势组成，且主要是接触电势的贡献。

122、什么是热电偶的中间导体定律？并说明其应用。

123、什么是热电偶的中间温度定律？并说明其应用。

124、什么是热电偶的冷端温度补偿？所依据的原理是什么？

125、热电偶的冷端温度补偿有冰浴法、计算法、仪表调零法，补偿电桥法，补偿导线法，电位补偿法。

126、欲用磁电式传感器测量加速度、画出系统组成方框图。

127、磁电式转速传感器的齿盘齿数为Z、转速为n、则输出信号的频率f=nZ/60(HZ),一般为计算题或单选题。

128、名词解释：正、逆压电效应。

129、问答题

画出两压电元件的串联、并联接线图，并从等效电容，输出电压、输出电荷三方面进行比较，并说明应用场合。

130、画出压电传感器的两种等效电路。

131、压电传感器为什么，要后接前置放大器？作用？

132、比较电压放大器和电荷放大器的特点，从输出与输入的关系、输入电阻、电缆电容的影响及可用频率范围的下限4方面进行比较。

133、压电加速度传感器敏感元件是质量块、转换元件是一定元件、基本转换电路是前置放大器。

134、压电式传感器主要用来测量力以及一切可以转换位力的那些物理量。

135、压电式传感器不能测量静态力。

136,、决定压电传感器使用频率下限的是前置放大器的输入电阻。

137、什么光生伏特效应的原理

138、当把硅光电池作敏感元件使用时，应把它当做电流源使用。

140、P149/3/4题

141、什么是电参数传感器？

142、电阻应变效应有几何效应和压阻效应，对于金属电阻应变片主要是几何效应的贡献。143、什么是电阻应变片的横向效应？

144、电阻应变片产生温度误差的原因有二：一是电阻丝温度系数引起的，二是被测材料与电阻丝的线膨胀系数不同引起的。

145、电桥的作用？平衡条件？

146、电桥的灵敏度系数定义？电桥获得最大灵敏度条件？

147、电桥的和差特性？

148、试从电桥的电压灵敏度、温度补偿、非线性三方面比较单臂电桥、差动半桥、差动全桥的特性。

149、利用电桥的和差特性可以提高电桥灵敏度、温度自补偿、消除非测量载荷的影响。150、设计利用电阻应变式传感器测量力、压力、位移、加速度的传感器的结构简图，并说明工作原理。

151、金属热电阻为什么一般采用双线绕制？

152、热敏电阻按电阻值随温度变化的特点可分为正电阻温度系数、负电阻温度系数、临界温度系数三种。

153、金属热电阻常采用电桥作为其测量电路，为什么一般采用三线制接线？画出接线电路图。

154、自感L的表达式？

155、变气隙型自感传感器的输出/输入特性是双曲线。

156、自感传感器一般有三种类型1是变气隙厚度型；2是变气隙面积型；3是螺管式自感传感器

157、从工作原理、灵敏度、温度系数、线性度、横向效应、器件参数的一致性6个方面比较金属电阻应变片和半导体应变片。

158、自感式电感传感器为什么一般都采用差动式？

159、差动式自感传感器的灵敏度是原来的二倍。

160、差动式自感传感器的测量电路一般都采用阻抗比交流电桥或变压器电桥。

161、画出三段差动变压器的结构简图，等效电路图，输出输入特性图，并定性说明工作原理。

162、定量说明差动变压器的工作原理及特性。

163、差动变压器的测量电路一般采用相敏整流或差动整流。

164、差动变压器输出电压的大小反映了位移的大小，相位反映了位移的方向。

165、差动变压器广泛用来测量位移及一切可以转变为位移的那些物理量。

166、什么是差动变压器的零点残余电压？产生的原因？对策？

167、涡流传感器的最大特点是可以对一些参数进行非接触式测量，动态响应好、灵敏度高，所以应用广泛。

168、涡流传感器是把被测量转换为测量线圈阻抗Z变化的传感器。

169、涡流传感器能否测量塑料制品的参数？

170、当涡流传感器与被测金属零件的距离减小时，线圈的等效电阻_____/等效电感/______。171、涡流传感器的测量电路一般采用串联分压、电桥、及调频振荡式。

172、用涡流传感器测量转速时，产品能否用尼龙制造？为什么？

173、画出用涡流传感器测量放电厂汽轮机轴的轴向、径向跳动的结构简图，并说明工作原理。

174、电容式传感器按工作原理可分为变极距式，变覆盖面积式，变介电常数式三种。175、为什么电容式传感器一般采用差动式？

176、电容式传感器的测量电路一般采用桥式电路、差动脉冲调宽电路、谐振电路、运算放大器电路。

177、设计用电容传感器测量机床主轴轴向、径向跳动的电路。

178、什么是内光电效应？外光电效应？

179、光敏二极管在电路中一般都是反向运用。

180、光电式传感器按输出量的性质可分为模拟式和数字式两种。

181画图说明：按光源、被测物、光敏元件三者的关系，模拟式光电传感器分哪几种形式？并说明其应用。

182、设计一光电式转速测量系统。

183、设计一光电式产品计数装置。

184、光耦合器是由一发光元件和一光电元件同时封在一个外壳组合而成的转换元件。185、举例说明光电耦合去在自动控制中的应用。

计算题例：教材P62,2

P122,2

2013-5-6