自动检测技术与仪表_复习题
《自动检测技术及仪表控制系统》期末试卷
《自动检测技术及仪表控制系统》 A卷闭卷一、填空：（每空1分）1．显示仪表能够监测到被测量的能力称分辨力。
2．热电偶是用组成而成。
当两个结点处于，回路中便产生。
4、节流式流量计的测量原理是以定律和定律为基础的。
5．把两块的光栅叠在一起，让他们的刻线之间有，这时光栅上会出现若干条明暗相间带状条纹案，称为。
6、热导式气体分析器是利用混合气体中不同的原理进行分析的。
7、仪表系统模型一般分为、、。
8、集散控制系统的核心思想是、。
9、LonWorks 与其它现场总线相连接而构成的典型现场总线中，其中符合LonWorks 自身规范的现场总线仪表单元通过连接到LonWorks总线网络上，而其他现场总线通过连接到LonWorks总线网络上。
二、选择题：（每题2分）1、用万用表交流电压档（频率上限仅为5KHZ）测量频率高达500KHZ、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于。
用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于。
A、系统误差B、粗大误差C、随机误差D、动态误差2、用仪表对三个电压进行测量，分别测得1000V、100V、10V，发现三个电压均存在1V的误差，那么，我们认为10V电压的测量结果较好。
在以上这个例子中，有这个结论的依据是。
A、绝对误差B、示值相对误差C、满度相对误差D、精度等级3、正常人的体温为37℃，则此时的华氏温度约为，热力学温度约为。
A、32F，100KB、98.6F，236.15KC、98.6F，310.15KD、37F，236.15K4、节流装置中有一种由两个圆弧曲面构成的入口收缩部分和与之相接的圆筒形喉部组成，这种节流件是。
A、孔板B、喷嘴C、文丘里管5、浮子流量计的安装方式：。
A、水平，自上而下B、垂直，自下而上C、水平，自上而下D、垂直，自上而下6、光栅传感器是利用莫尔条纹来达到。
A、提高光栅分辨B、使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化C、细分的目的7、当主光栅与指示光栅的夹角为θ，主光栅与指示光栅相对移动一个栅距P时，莫尔条纹移动。
《自动检测技术及仪表》试卷A(闭卷)
《现代电气检测技术》期末试卷（闭卷）一、填空题(每空1分)1）热敏电阻按其电阻-温度特性可分为哪三类：，，。
2）自感传感器工作时，并不是一个理想的纯电感L，还存在线圈的匝间电容和电缆线分布电容组成的并联寄生电容C。
更换连接电缆后，会引起并联寄生电容C的改变，从而导致自感传感器的等效电感改变，因此在更换连接电缆后应重新校正或采用并联电容加以调整。
3）气敏电阻都附有加热器，以便烧掉附着在探测部位处的油雾、尘埃，同时加速气体的吸附，从而提高元件的灵敏度和响应速度。
半导瓷气敏电阻元件一般要加热到200℃～400℃，元件在加热开始时阻值急剧地下降，然后上升，一般经2～10分钟才达到稳定，称之为初始稳定状态，元件只有在达到初始稳定状态后才可用于气体检测。
4）涡流式传感器的一个主要优点是什么。
5）磁电式传感器有两种结构类型，分别是、。
6）压电元件的串并联中，串联使压电传感器时间常数减少，电压灵敏度增大，适用于、的场合。
7）热电偶的冷端处理主要有哪些方式、、。
8）能使光电材料产生光电子发射的光的最低频率称为，其值为。
9）光照引起PN结两端产生电动势的现象称为，光谱特性对和有重要意义。
10）光电式传感器中，的光电器件频率特性最差。
频率特性较好的是，其适合于在中检测。
11）霍尔传感器的灵敏度和线性度基本特性主要取决于它的和，采用可以消除和减小霍尔传感器的不等位电压。
12）绝对编码器的最小分辨率为，增量式编码器的最小分辨率为，光栅传感器中莫尔条纹之间的距离H为13）光纤传感器中数值孔径NA是光纤一个基本参数，它反应了光纤的集光能力，其值为，按照光纤在传感器中的应用可将光纤传感器分为哪两类、。
14）常用的红外探测器主要有、两大类。
二、简答题（每题5分）1、电测法具有哪些优点？2、画出电容式传感器的等效电路图，并分析其等效电路，写出电容的实际相对变化量为多少？3、下图是差动变压器的接口电路，说明此电路什么能判别衔铁的移动方向和大小？为什么能调整零点输出电压？4、什么是压电效应？说明石英晶体的压电特性？5、试证明热电偶的中间温度定律和标准电极定律？6、采用霍尔元件测量时会产生温度误差，说明其原因，并说明可采用哪些常用的温度补偿电路？7、根据下面增量编码器的辨向环节的逻辑电路框图，说明增量编码器怎样判别旋转方向的？8、线性集成霍尔传感器与开关型集成霍尔传感器的应用场合有何不同？二、计算题（每题10分）1、在材料为钢的实心圆柱形试件上，沿轴向和圆周方向各贴一片电阻为12Ω的金属应变片1R 和2R ，把这两应变片接入电桥，请画出电桥电路图，若钢的泊松系数0.285μ=，应变片的灵敏系数k=2，电桥电源电压2U V =,当试件受轴向拉伸时，测得应变片1R 的电阻变化值10.48R ∆=Ω，试求（1）轴向应变量；（2）电桥的输出电压？2、为什么常用等强度悬臂梁作为应变式传感器的力敏元件?现用一等强度梁：有效长L=150mm ，固支处宽b=18mm ，厚h=5mm ，弹性模量E=2×105 N/mm2，贴上4片等阻值、K=2的电阻应变片，并接入四等臂差动电桥构成称重传感器。
自动检测技术复习题
⾃动检测技术复习题⼀、填空题：1.某采购员分别在2个商店购买了100kg⼤⽶、1kg巧克⼒，发现均缺少0.5kg，但采购员对卖巧克⼒的商店意见最⼤，产⽣此⼼理作⽤的原因是⽰值相对误差较⼤。
2.有⼀只温度计，测量范围是0~200°C，精度等级为0.5级，该表可能出现的最⼤绝对误差是1°C ，⽰值为100°C时可能出现的最⼤⽰值相对误差是0.01％。
3.天平未调⽔平，测量结果可能会出现系统误差，电桥检流计的零点漂移会引起测量结果的系统误差。
4.拟合直线的⽅法有多种，选择拟合直线的主要出发点是获得最⼩的⾮线性误差，常⽤的⽅法有端基线性度、最⼩⼆乘法等。
5.热敏电阻按其温度系数可以分为负温度系数 (负指数型突变型（NTC）、正温度系数（正突变型线性型）（PTC）两⼤类。
)6.使⽤⽓敏电阻传感器可以把某种⽓体的浓度等参数转换为电阻变化量，再转换为电信号。
7．⾃感传感器或差动变压器采⽤检波电路最重要的⽬的是反映输出信号位移⼤⼩（电压的幅值）和位移⽅向。
8.当电涡流线圈靠近⾮磁性材料（铜）后，线圈的等效电感减⼩（增⼤/减⼩），调频转换电路输出频率变⼤（增⼤/减⼩）。
9.常⽤的光电元件有___ 光电管 _____、_ 光敏⼆极管（光敏电阻）___、_光电池____。
10．根据不同的测量条件，压⼒可以分为___ 绝对压⼒_____和__相对压⼒_____，相对压⼒⼜可以分为_____表压__和差压。
11．调制的⽬的主要是，常以⼀个⾼频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号⽤来改变载波信号的某⼀参数（如幅值、频率、相位）的信号称为调制信号。
12．交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值积相等和__ 相对桥臂阻抗幅⾓之和相同___，⾄少有2个可调元件，需要反复多次调整才能找出真正平衡位置。
13.测量⽅法根据测量时是否与被测对象接触，可以分为直接测量和间接测量。
含有粗14.当测量值的残差满⾜ q>3Q 时，则认为对应的测量值xi⼤误差，应予以剔除。
自动化《检测技术及仪表》习题知识讲解
自动化《检测技术及仪表》习题1.按仪表工业规定，仪表的精确度可划分为若干等级，精度数字越小，其精度越高。
2.传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
3.仪表的精度不仅与绝对误差有关，还与仪表的测量范围有关。
4. 金属电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器。
5.半导体应变片原理是半导体材料的电阻率随作用应力而变化的现象称为半导体材料的压阻效应。
6. 电感式传感器 分为自感式和互感式两种传感器，互感式传感器又分为差动变压器和电涡流式传感器。
7. 采用差动变间隙式结构的电感传感器是为了改善传感器的灵敏度和线性度。
8.平板电容传感器电容量dSC ε=，柱形电容器电容量dD LC ln2πε=。
9.压电晶体压电效应的产生是由于晶格结构在机械力的作用下发生变形所引起的。
10.主要的压电晶体有两种：石英和水溶性压电晶体。
11.磁电式传感器基于电磁感应原理。
12.半导体热敏电阻分为：正温度系数PTC 、负温度系数NTC 、临界温度系数CTR 三种。
临界温度系数的热敏电阻通常用于开关元件。
13.负温度系数热敏电阻的电阻-温度特性是：14.热敏电阻的伏安特性是：在稳态下，通过热敏电阻的电流I 与其两端之间的电压U 的关系，称为热敏电阻的伏-安特性。
15. 热电偶测量温度的原理是基于热电效应 。
16.热电阻测量线路采用直流电桥线路，主要考虑其引线电阻和接触电阻影响，常采用三线接法和四线接法（一般为实验室用）。
17. 热电偶连接补偿导线时，一定要注意在一定的温度范围内，补偿导线与配对的热电偶具有相同或相近的热电特性。
18.光电转速计主要有反射式和直射式两种基本类型。
19.光纤传感器一般由光源、敏感元件、光纤、光敏元件（光电接收）和信号处理系统组成。
20.光纤传感器按工作原理分为功能型光纤传感器和传光型光纤传感器。
21.莫尔条纹：光栅常数相同的两块光栅相互叠合在一起时，若两光栅刻线之间保持很小的夹角θ，由于遮光效应，在近于垂直栅线方向出现若干明暗相间的条纹，即莫尔条纹。
自动检测技术及仪表试卷A b标准答案
一、填空题（20%；每题2分。
）1.仪表的检定方法可归纳成：示值比较法和标准物质法两种。
2.温标是一个量度温度的标尺；它规定了温度读数的起点（零点）和测温基本单位。
3.压力检测主要方法有：液柱式压力检测、弹性式压力检测、负荷式压力检测、电气式压力检测。
4.当测量稳定压力时，最高压力不应超过量程上限的3/4 ；当测量脉动压力时，最高压力不应超过量程上限的2/3 ；当测量高压压力时，最高压力不应超过量程上限的3/5 ；为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于量程的1/3 。
5.电气式压力检测是利用敏感元件将被测压力转换成各种电量工作的，其传感器有：应变式传感器、压电式传感器、压磁式传感器、电容式传感器。
6.在热电偶测温回路中，只要保证连接导线、仪表等接入时两端温度相同，则不影响回路热电势。
这是根据中间导体定律得出的结论。
7.节流装置（孔板）取压方式有：角接取压法、法兰取压法、径距取压法、理论取压法、管接取压法五种。
8.用压力表测液位时，仪表安装高度应与液位零位的高度相同，否则，应对高度差进行校正。
9.湿度表示法有：绝对湿度、相对湿度、露点温度。
介质磁化率大于零的物质称为顺磁性物质，反之小于零的物质称为逆磁性物质。
二、判断题（10%；每题1分；对的在括号内打，错的在括号内打╳。
）1.真值是某变量本身所具有的真实值；约定真值是一接近真值的值，用约定真值代替真值时它们间的误差可忽略。
(√ )2.液位变化时，浮筒式液位计浮筒位置变化，因而可测出液位高低。
（X ）3.在相同条件下，椭圆形弹簧越扁平，则其管端位移越大，仪表也越灵敏。
(√)4.当用热电偶测温时，若连接导线使用补偿导线，就可不考冷端温度补偿。
（X ）5.检定仪表时得到某仪表的精度为1.1%，则仪表精度等级应定为1.0级。
（X ）6.采用全辐射法测温，测量值不需修正即得实际温度。
( X )7.角接取压和法兰取压只是取压方式不同，但标准孔板的本体结构是一样的。
自动化仪表复习题
单项选择●自动检测与转换技术每章练习题第一题●在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠[ A ]A、传感器B、测量电路C、显示单元●在相同工作条件下，传感器对同一被测量进行多次连续测量所得结果的不一致程度大，说明该传感器的[ C ]A、灵敏度较差B、稳定性较差C、重复性较差●下列不属于测量误差来源的是[ B ]A、仪器误差和（环境）影响误差B、满席误差和分贝误差C、人身误差和测量对象变化误差●应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择哪种桥式测量转换电路[ C ]A、单臂电桥B、双臂电桥C、四臂电桥●测量范围小的电容式位移传感器的类型为[ B ]A、变介质型B、变极距型C、变面积型●光敏电阻的工作原理是基于[ C ]A、外光电效应B、内光电效应C、光生伏特效应●热电偶的热电动势包括[ A ]A、接触电动势和温差电动势B、接触电动势和非接触电动势C、非接触电动势和温差电动势●热电偶测量转换电路采用三线制接法的目的是[ C ]A、提高测量灵敏度B、减少非线性误差C\、减少连接导线电阻的影响●电阻应变片必须与哪种元件配合，才能组成传感器[ A ]A、弹性元件B、刚性元件C、光敏元件●将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的[ B ]A、应变效应B、压电效应C、电涡流效应●减少霍尔元件的输出不等电位电动势的办法是[ C ]A、减少激励电流B、威海磁感应强度C、使用电桥调零电位器●热敏电阻式湿敏元件能直接检测[ C ]A、温度B、温度差C、湿度●下列被物理量适合于使用红外传感器进行测量的是[ C ]A、压力B、厚度C、温度●当某些晶体沿着一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为[ B ]A、压阻效应B、压电效应C、应变效应填空题●工业检测技术的内容较广泛，常见的工业检测涉及的内容六大类：热工量、机械量、几何量、物体性质和成分量、状态量及电工量。
自动检测技术及仪表试卷A标准答案%282005%29
⾃动检测技术及仪表试卷A标准答案%282005%29昆明理⼯⼤学试卷A院系：信⾃学院、⾃动化系专业：级：2005 学年学期考试科⽬：⾃动检测技术及仪表学⽣姓名：学号：⼀、填空题（20%；每题2分。
)1. 按误差数值表⽰的⽅法，误差可分为绝对误差、相对误差、引⽤误差。
2. 温标的三要素是指基准温度点、基准仪器、和插补公式。
3. 单管压⼒计与U形管压⼒计相⽐，其读数误差可减⼩⼀半，其原因是它只进⾏⼀次读数。
4. 当测量稳定压⼒时，最⾼压⼒不应超过量程上限的 3/4 ；当测量脉动压⼒时，最⾼压⼒不应超过量程上限的 2/3 ；当测量⾼压压⼒时，最⾼压⼒不应超过量程上限的 3/5 。
5. 静压式液位计是根据流体的静压平衡原理⼯作的，它可分为压⼒式和差压式两⼤类。
6. 热电偶产⽣热电势的充要条件是：两种不同的电极材料和、两接点温度不同。
7. 当充满管道的流体流经节流装置时，流束将在缩⼝处发⽣⾜部收缩，从⽽使流速增加，⽽静压⼒降低。
8. 绝对零度是—273.16 oC；⽔的三相点是 273.16 K或 0.01 oC；⽔的冰点是 273.15 K或 0 oC；⽔的沸点是 373.15 K或 100 oC。
9. 热导式⽓体分析仪测某⽓体浓度时，应满⾜的条件是：背景⽓体的导热系数要基本相同和待测⽓体的导热系数和背景⽓体的导热系数有较⼤的差别。
10. 热磁式氧分析器是利⽤氧⽓是⼀种强顺磁性⽓体，以及氧⽓的磁化率与温度平⽅成反⽐这⼀特性进⾏测量的。
⼆、判断题（(10%；每题1分；对的在括号内打，错的在括号内打╳。
)1. 测量值⼩数点后的位数愈多，测量愈精确。
(╳)2. 红外⽓体成分分析仪可测混合⽓体中任何组分的含量。
()3. 当被测压⼒⾼于⼤⽓压时，被测压⼒引⾄单管压⼒计的盅形容器中去。
(√)4. ⽤椭圆齿轮流量计测流量的过程中，同流体的流动形态即雷诺数有关。
( ╳ )5. ⽤电容式液位计测导电液的液位时，介电常数是不变的。
自动检测技术及仪表试卷B
ε=1；对可压缩流体 ε<1。
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β（ d/D ）已知的节流装置， ε 与 ΔP/P1 和 k（等熵指数）有关。不同节流装 置、不同取压法下，同一可压缩流体的 ε 是不同的。
2.
在校验 1 级压力变送器时，手中有一台 0~600kPa、0.35 级的标准压力表。 问把它作为标准输出表用行不行？(5 分)
2
答： 不带开方器时， 报警值设定在 71.2kPa； 带开方器时， 报警值设定在 84kPa。 4. （12 分）液体密度可用差压变送器来测量，如图示。设计一开口溢流容器， 且负压室加一密度为ρ0 的标准液柱。 当被测液体密度在ρmin 至ρmax 间变化时， 变送器输出压力在 20~100kPa 间变化。问： 1) 变送器的量程应如何选择？ 2) 迁移量是多少？ ρ0
h0
3. （12 分） 有一台气动差压变送器， 量程为 2500Pa， 对应的最大流量为 50t/h， 工艺要求 40t/h 时报警。问： 1) 不带开方器时，报警值设定在多少？ 2) 带开方器时，报警值设定在多少？ 解：不带开方器时对应 40t/h 流量的差压 ΔP1
40 P1 25000 16000( Pa ) 50 压力变送器的输出压力范围为 20 ~ 100 kPa，
答：压力变送器的输出压力范围为 20 ~ 100 kPa， 允许的最大绝对误差为±80×1% = ±0.8 (kPa)。 当使用 0~600 kPa 标准压力表时， 其最大允许误差为±600×0.35% = ±2.1 (kPa)。 可见，标准表的误差大于被校表的误差，因此不能把它当作标准输出表。 在校验工作中，标准表允许误差一般应为被校表允许误差的三分之一。 得 分 评分人 五、计算题（共 4 题，满分 45 分） 1． (11分 ) 如图， 某人将 K 型热电偶补偿导线极性接反， 当炉温控于 800ºC 时， 已知 t0’=50ºC， t0=40ºC。问测量结果和实际温度相差多少? 解：正确连接: EK（800，40） = EK （800, 0）– EK(40,0)=31.663 (mV) 查表得应显示温度为：760.8ºC 接反,则实际电势为: E= EK（800，50）– EK（50，40） =EK （800,0）– EK（50，0）-[EK(50,0) – EK(40,0)] =30.841 (mV) 测量显示： 741ºC。和实际温度相差： -19.8ºC 答：测量结果和实际温度相差 -19.8ºC。 2． （11 分）有一单管水银气压计，刻度时温度为 0℃，读数时温度 t=30℃， 贡柱高 ht=750mm， 求因密度变化的压力修正值。 （贡的体膨胀系数β=18.2×10-5/ ℃） 解：设 30℃时，水银密度 ρ30；0℃时，水银密度 ρ0；则：
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关于计算的部分复习题1、用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为0.2级，量程为0～25Mpa的标准来检验一台精度等级为1.5级，量程为0～2.5Mpa的压力表？为什么？答：选用标准压力表来校准工业压力表时，首先两者的量程要相近，并且标准表的精度等级要高于被校准表的精度等级，至少要高一个等级。
题中的标准表精度等级为0.2级，量程为0～25Mpa，则该标准表可能产生的最大绝对误差为Δmax1=(25-0)×0.2%=0.05(Mpa)被校准表的精度等级为1.5等级，量程为0～2.5Mpa，其可能产生的最大绝对误差为Δmax2=(2.5-0)×1.2%=0.0375(Mpa)显然，Δmax1＞Δmax2,这种选择是错误的，因为虽然标准表精度等级较高，但是它的量程太大，故不符合选择的原则。
2、有一块压力表，其正向可测到0.6MPa，负向可测到-0.1MPa。
现只校验正向部分，其最大误差发生在0.3MPa处，即上行和下行时，标准压力表的指示值分别为0.305MPa和0.295MPa。
问该压力表是否符合准确度等级为1.5级的要求？答：该压力表的量程为 0.6-（-0.1）=0.7（MPa）测量误差为Δ上=0.305-0.3=0.005（MPa），Δ下=0.3-0.295=0.005（MPa）压力表的基本误差为0.005MPa ，满刻度相对误差为%5.1%714.0%1007.0005.0max 〈=⨯=δ3、有一吊车的拉力传感器如右图所示。
其中电阻 应变片R 1、R 2、R 3、R 4贴在等截面轴上。
已知R 1、R 2、R 3、 R 4的标称阻值均为120Ω，桥路电压为2V ，重物质量为m ， 其引起R 1、R 2变化增量为1.2Ω。
（1）画出应变片组成的电桥电路。
（2）计算测得的输出电压和电桥输出灵敏度。
（3）说明R 3、R 4起到的作用。
答：（1）应变片组成如右图所示的半桥电路。
V V R R E R R R R R R R R R E U o 01.01202.1222)()()(223341111=ΩΩ⨯=∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆++-+∆+∆+= （2）12/==∆=ER R U K o U（3）R 3、R 4可以进行温度补偿。
4、铜电阻的电阻值R 与温度t 之间的关系为)1(0t R R t α+=，在不同温度下，测得铜电阻的电阻值（如下表）。
请用最小二乘法求0℃时的铜电阻的电阻值0R 和铜电阻的电阻温度系数α。
℃/t20.0 30.0 40.0 50.0 Ω/ti r76.58082.585解：误差方程4,3,2,1)1(0==+-i v t r r i i ti α令⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡===210201x x X ˆ0.855.820.805.76L 0.5010.4010.3010.201A ,被测量估计矩阵，，直接测得值矩阵系数矩阵r x r x α 由最小二乘法：则,ˆL A XA A '=' ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡='540014014040.5010.4010.3010.2010.500.400.300.201111A A ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡='114803240.855.820.805.760.500.400.300.201111L A ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=''=∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡'='∴≠='--28.02.71114803244140140540020001)(ˆ41401405400200011)(020001222112111L A A A X A A A A AA A A A A Θ ℃℃/1093.3/2.7128.02.713-0210⨯===Ω==∴r x x r α5、右图为等强度量测力系统，R 1为电阻应变片，应变片 的灵敏度系数K=2.05，未产生应变时，R 1=120Ω。
当试件 受力F 时，应变片承受平均应变ε=800μm/m ，求精选文库（1）应变片的电阻变化量ΔR 1和电阻相对变化量ΔR 1/ R 1； （2）将电阻应变片R 1置于单臂测量电桥，电桥电源电压 为直流3V ，求电桥的输出电压及电桥的非线性误差；（3）若要减小非线性误差，应采取何种措施？并分析其 电桥输出电压及非线性误差大小。
解：（1）Ω==∆∴=⨯==∆-1968.000123.01064.111311R K R VV K R R εε（2）00082.01968.012021968.02200123.01064.143411111113110≈+⨯=∆+∆=∆+∆==⨯⨯=∆=-R R R R R R R V V R R E U L γ（3）采用差动电桥： 半桥差动：0,00246.000123.022110==⨯=∆=L V V R R E U γ 全桥差动：0,00492.000123.04110==⨯=∆=L V V R R E U γ6、在如图所示的等强度悬臂梁测力系统中，可能用到四个相同特性的电阻应变片为R1、R2、R3、R4，各应变片灵敏度系数K=2，初值为100Ω。
当试件受力F 时，若应变片要承受应变，则其平均应变为ε=1000μm/m 。
测量电路的电源电压为直流3V 。
（1）若只用一个电阻应变片构成单臂测量电桥，求电桥输出电压及电桥非线性误差。
（2电桥，标明这两个应变片在桥臂中的位置。
（3）要使测量电桥电压灵敏度提高为单臂工作时的4在悬臂梁中所贴的位置；绘出转换电桥，标明各应变片在各桥臂中的位置；并给出此时电桥输出电压及电桥非线性误差的大小。
解：（1）设用电阻应变片R1做测量电桥的测量臂， 其它桥臂电阻初值为100Ω。
%2.01002.02.010010002111111==∆∴Ω=Ω⨯⨯==∆∴=∆R R m R K R K R R μεεΘ设当R 1有ΔR 1的变化时，电桥输出电压为U 01U 01=V V E R R R R 0015.0212.02002.010*********=⎪⎭⎫⎝⎛-++⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆+∆+ 非线性误差：%1.0%1002/12/1111=⨯∆+∆=R R R R r l（2）应该在悬臂梁的正（或反）面沿梁的轴向贴测量应变片R 1，沿与梁的轴向垂直的方向贴温度补偿应变片R 2，使得测量应变片和温度补偿应变片处于同一温度场中，如下图所示（3）要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的四倍，则应该在悬臂梁的正反面对应贴上四个相同的应变片，两个受拉应变，两个受压应变，形成全桥差动电桥，如下图此时，V R R E U 006.01102=∆=，0='Lr7、一台精度为0.5级、量程范围600～1200℃的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是４℃，问此表是否合格？解： 根据精度定义表达式100.⨯∆=SF Y AA %，并由题意已知Ａ＝0.5％，ＹＦ．Ｓ＝（1200-600）℃，得最多允许误差△ Ａ＝Ａ·ＹＦ．Ｓ＝0.5％×（1200-600）＝３℃此温度传感器最大允许误差位３℃。
检验某点的最大绝对误差为４℃，大于３℃，故此传感器不合格。
8、已知某传感器静态特性方程X e Y =，试分别用切线法、端基法及最小二乘法，在０＜Ｘ＜１范围内拟和刻度直线方程，并求出相应的线性度。
解：（１）切线法：如图1-1所示，在Ｘ＝０处做 切线为拟合直线①KX a Y +=0。
当Ｘ＝０，则Ｙ＝１，得0a ＝１；当Ｘ＝１，则Ｙ＝ｅ，得10=====X X X edXdY K 。
故切线法刻度直线方程为Ｙ＝１＋Ｘ。
最大偏差m ax Y ∆在Ｘ＝１处，则7182.0)1(1max =+-=∆=X X X e Y切线法线性度 %8.41%10017182.0%100.max =⨯-=⨯∆=e Y Y S F L δ （2）端基法：在测量两端点间连直线为拟合直线②KX a Y +=0。
则0a ＝１，718.1011=--=e K 。
得端基法刻度直线方程为Ｙ＝１＋1.718Ｘ。
由0]718.1[=-dXX e d x 解得X=0.5413处存在最大偏差 2118.0)718.11(5413.0max =+-=∆=X x X e Y端基法线性度 %3.12%10012118.0%100.max =⨯-=⨯∆=e Y Y S F L δ （3）最小二乘法：求拟合直线③KX a Y +=0。
根据计算公式测量范围分成6等分取n=6,，列表如下：分别计算∑∑∑∑====2.2,433.6,479.10,32XXY Y X 。
由公式得894.02.2632.2479.103433.6)(2222=⨯-⨯-⨯=-⋅-⋅=∑∑∑∑∑∑Xn X X Y X XY a 705.12.263433.66479.103)(222=⨯-⨯-⨯=-⋅-⋅=∑∑∑∑∑X n X Y X n Y X K 得最小二乘法拟合直线方程为Y =0.849+1.705X 。
由[]0)705.1849.0(=+-dXX e d X 解出X=0.5335。
故 0987.0)705.1894.0(5335.0max =+-=∆=X x X e Y得最小二乘法线性度%75.5%10010987.0=⨯-=e L δ 此题计算结果表明最小二乘法拟合的刻度直线L δ值最小，因而此法拟合精度最高，在计算过程中若n 取值愈大，则其拟合刻度直线L δ值愈小。
用三种方法拟合刻度直线如图1-1所示①②③。
9、如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面积S = 0.5×10-4 m 2，弹性模量E =2×1011 N/m 2 ，若有F=5×104 N 的拉力引起应变电阻变化为1Ω。
试求该应变片的灵敏度系数？解：由题意得应变片电阻相对变化量1001=∆R R 根据材料力学理论可知：应变Eσε=（σ为试件所受应力，SF =σ），故应变 005.0102105.01051144=⨯⨯⨯⨯=⋅=-E S F ε应变片灵敏度系数2005.0100/1/==∆=εRR K10、一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上、下面各贴两片相同的电阻应变片(K=2）如图2-1（a)所示。
已知l =100mm 、b=11mm 、t=3mm ，E=2×104N/mm 2。
现将四个应变片接入图（b ）直流电桥中，电桥电压U=6V 。