智能检测技巧及仪表习题参考答案
智能仪器原理及应用(第二版)课后习题部分答案
（3）积分时间T1为多少毫秒？时钟频率是否可选择80kHz？为什
么？
（4）当输入电压Ui=0.25V时，积分时间T2为多少毫秒？显示数的
数码指示为多少？
解：（1）基准电压U R2VU R2V
（2）分辨率：2V量程显示最大值1.9999V,其可显示最小值
是0.0001V，即分辨率0.0001V。
转换时间：T2T12N1/fCLK2400 ms转换次数为每秒2.5次
MAIN: ORG #0000H SJMP INI1 ORG #000BH SJMP INT IN1: CLR TR0；MOV R1, #08H MOV TMOD, #01H
MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H CLR 00H MOV 7FH，#02H MOV DPTR，#0FEF8H MOV RO,#60H SETB TR0 WAIT1：JNB 00H，WAIT1 CLR 00H CALL SAP
D/A转换器技术指标：1.分辨；2.转换精度；3.转换时间；4尖峰误差。
分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标，转换精度反映了一个实际A/D转换器与一个理想A/D转换器在量化值上的差值，用绝对误差或相对误差来表示。
2-2.逐次比较式、并联比较式和积分式A/D转换器各有什么特点？答：逐次比较式A/D转换器转换时间与转换精度比较适中，适用与一般场合。
特点：（1）智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋转式或琴键式切换开关开实施对仪器的控制从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连。
（2）微处理器的运用极大的提高了仪器的性能。
（3）智能仪器运用微处理器的控制功能，可以方便的实现量程自动转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自动诊断等功能，有力的改善了仪器的自动化测量水平。（4）智能仪器具有友好的人机对话能力。
智能仪器课后习题答案
总之�科学仪器作为认识世界的工具�是国民经济的“倍增器”、科学研究的“先 行官”、现代战争的“战斗力”、法庭审判的“物化法官”�其应用遍及“农轻重、陆海 空、吃穿用”。 1-4 简述推动智能仪器发展的主要技术。P8
�2�红外线式触摸屏 红外线式触摸屏以光束阻断技术为基础�不需要在原来的 显示器表面覆盖任何材料�而是在显示屏幕四周安放一个光点距架框�在屏幕四边排 布红外发射管和红外接收管�一一对应形成横竖交叉的红外线组成的栅格。当有任何 物体进入这个栅格的时候�就会挡住经过该位置的横竖两条红外线�在红外线探测器 上会收到变化的信号�因而可以判断出触摸点在屏幕的位置�经由控制器将触摸的位 置坐标传递给操作系统。
P5- P6 智能仪器的四个层次�聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能 仪器。
聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础�也可能计算机技术和信号处理技 术�。特点是通过巧妙的设计而获得某一有特色的功能。初级智能仪器除了应用电子、 传感、测量技术外�主要特点是应用了计算机及信号处理技术�这类仪器已具有了拟 人的记忆、存储、运算、判断、简单决策等功能。模型化仪器是在初级智能仪器的基 础上应用了建模技术和方法�这类仪器可对被测对象状态或行为出评估�可以建立 对环境、干扰、仪器参数变化作出自适应反映的数学模型�并对测量误差�静态或动 态误差�进行补偿。高级智能仪器是智能仪器的最高级别�这类仪器多运用模糊判断、 容错技术、传感融合、人工智能、专家系统等技术。有较强的自适应、自学习、自组 织、自决策、自推理能力。 1-3 仪器仪表的重要性体现在哪些方面�P3-5
《检测技术及仪表》习题集
《检测技术及仪表》习题集题库一、填空与选择1、差压式流量计，流量Q与成正比，转子流量计，流量Q与成正比。
2、转子流量计在出厂时必须用介质标定，测量液体用标定，测量气体用标定。
3、铂铑一铂材料所组成的热电偶，其分度号为；镍铬一镍硅材料组成的热电偶，其分度号为4、铂电阻温度计，其分度号为Pt100，是指在温度为时，其电阻值为5、差压式液位计因安装位置及介质情况不同，在液位H=0时会出现差压△P、△P和△P三种情况，我们分别称差压式液位计、、6、电子自动电位差计的工作原理是采用工作的，是根据已知来读取7、动圈显示仪表与温度传感器配接使用时应相互，某CZ-101型是与配接使用，某CZ-102型是与配接使用。
8、差压式流量计是一种截面、压降流量计。
转子式流量计是一种截面、压降流量计。
9、热电偶温度计是以为基础的测温仪表，分度号为K是指电极材料为、热电阻温度计是利用金属导体的随温度变化而变化的特性来测温、分度号为Pt100是指温度为时，电阻值为10、使用热电偶温度计测温需考虑冷端温度补偿问题，常用的四种补偿方法为、、和11、电位差计是根据原理工作的，是将被测电势与相比较，当平衡后由读取12、自动电子电位差计与热电偶配套测温冷端温度补偿是利用桥路电阻实现的，它是一个随温度变化的13、绝对误差在理论上是指仪表和被测量的之间的差值。
工业上经常将绝对误差折合到仪表测量范围的表示，称为14、测量物位仪表的种类按其工作原理主要有下列几类、、、、、、和15、热电偶测量元件是由两种不同的材料焊接而成，感受到被测温度一端称16、检测仪表的组成基本上是由、、三部分组成。
17、在国际单位制中，压力的单位为，记作，称为符号以表示，简称为18、在压力测量中，常有、、之分。
19、工业上所用的压力仪表指示值多数为，即和之差。
20、应用液柱测量压力的方法是以液体原理为基础的。
一般是采用充有水或水银等液体的、、进行压力测量的。
21、应用弹性变形测量压力常用的弹性元件有、、等。
智能仪器课后习题答案
智能仪器课后习题答案1-1 你在学习和生活中，接触、使用或了解了哪些仪器仪表？它们分别属于哪种类型？指出他们的共同之处与主要区别。
选择一种仪器，针对其存在的问题或不足，提出改进设想参考：就测量仪器而言，按测量各种物理量不同可划分为八种：几何量计量仪器、热工量计量仪器、机械量计量仪器、时间频率计量仪器、电磁计量仪器、无线电参数测量仪器、光学与声学测量仪器、电离辐射计量仪器。
1-2 结合你对智能仪器概念的理解，讨论“智能化”的层次。
P2 智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物，是含有微型计算机或微处理器的测量（或检测）仪器。
由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用（表现为智能的延伸或加强等），因而被称为智能仪器。
P5- P6 智能仪器的四个层次：聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能仪器。
聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础（也可能计算机技术和信号处理技术）。
特点是通过巧妙的设计而获得某一有特色的功能。
初级智能仪器除了应用电子、传感、测量技术外，主要特点是应用了计算机及信号处理技术，这类仪器已具有了拟人的记忆、存储、运算、判断、简单决策等功能。
模型化仪器是在初级智能仪器的基础上应用了建模技术和方法，这类仪器可对被测对象状态或行为作出评估，可以建立对环境、干扰、仪器参数变化作出自适应反映的数学模型，并对测量误差（静态或动态误差）进行补偿。
高级智能仪器是智能仪器的最高级别，这类仪器多运用模糊判断、容错技术、传感融合、人工智能、专家系统等技术。
有较强的自适应、自学习、自组织、自决策、自推理能力。
1-3 仪器仪表的重要性体现在哪些方面？P3-5（1）仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一（2）先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分。
智能仪器课后习题答案
智能仪器课后习题答案1-1 你在学习和生活中，接触、使用或了解了哪些仪器仪表？它们分别属于哪种类型？指出他们的共同之处与主要区别。
选择一种仪器，针对其存在的问题或不足，提出改进设想参考：就测量仪器而言，按测量各种物理量不同可划分为八种：几何量计量仪器、热工量计量仪器、机械量计量仪器、时间频率计量仪器、电磁计量仪器、无线电参数测量仪器、光学与声学测量仪器、电离辐射计量仪器。
1-2 结合你对智能仪器概念的理解，讨论“智能化”的层次。
P2 智能仪器是计算机技术和测量仪器相结合的产物，是含有微型计算机或微处理器的测量（或检测）仪器。
由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用（表现为智能的延伸或加强等），因而被称为智能仪器。
P5- P6 智能仪器的四个层次：聪敏仪器、初级智能仪器、模型化仪器和高级智能仪器。
聪敏仪器类是以电子、传感、测量技术为基础（也可能计算机技术和信号处理技术）。
特点是通过巧妙的设计而获得某一有特色的功能。
初级智能仪器除了应用电子、传感、测量技术外，主要特点是应用了计算机及信号处理技术，这类仪器已具有了拟人的记忆、存储、运算、判断、简单决策等功能。
模型化仪器是在初级智能仪器的基础上应用了建模技术和方法，这类仪器可对被测对象状态或行为作出评估，可以建立对环境、干扰、仪器参数变化作出自适应反映的数学模型，并对测量误差（静态或动态误差）进行补偿。
高级智能仪器是智能仪器的最高级别，这类仪器多运用模糊判断、容错技术、传感融合、人工智能、专家系统等技术。
有较强的自适应、自学习、自组织、自决策、自推理能力。
1-3 仪器仪表的重要性体现在哪些方面？P3-5（1）仪器及检测技术已经成为促进当代生产的主流环节，仪器整体发展水平是国家综合国力的重要标志之一（2）先进的科学仪器设备既是知识创新和技术创新的前提，也是创新研究的主题内容之一和创新成就得重要体现形式，科学仪器的创新是知识创新和及时创新的组成部分。
智能仪器练习题整理版
智能仪器练习题练习一一、简答题1.简述智能仪器仪表型式试验和电磁兼容试验主要内容。
答：型式试验和电磁兼容性试验主要包括：外观检查、绝缘性能、电压波动、低温、高温、湿热、振动、浪涌、脉冲群、静电放电、射频电磁场、电源端骚扰、传导、电磁辐射等。
2.简述智能仪器仪表常用的总线接口和通讯接口方式。
答：分为并行接口方式和串行接口方式。
并行接口：PCI接口和ISA；串行接口：OneWire、I2C、SPI、RS232、RS485、现场总线（CAN总线、LonWorks总线）、USB总线、IEEE-488总线、以太网、Camerlink等。
二、智能仪器仪表设计题为铁路现场SS8型电力机车设计随车状态诊断记录仪。
诊断记录仪需要采集机车的一些状态参数，包括：一路交流0~25KV电压信号、一路交流0~1000A 电流信号、一路直流110V开关信号，一路压力传感器输出信号（0－600kPa），一路温度传感器输出信号（4－20mA），以及一个OC门开路输出的光电开关输出。
便携式诊断记录仪采用机车110V直流供电，要求采集精度不低于1％。
要求该设备能够连续采集记录50小时以上的机车状态参数，还可以将数据转储到PC机上，利用PC机上的专家系统进行更精确的分析诊断。
1.设计该智能仪器的总体结构，包括供电系统设计，微处理器的选择，系统复位电路设计等，并简单描述工作原理（10分）答：该仪器选用51或96单片机作为微处理器，选用MAX691进行复位与内存数据保护，选用110V/5V电源模块进行系统供电，单片机外接A/D变换器进行模拟信息采集，利用单片机自带的I/O口进行数字量的采集。
2.为上述每种信号设计前向采集通道电路（20分）答：（答案不唯一）(1) 0～25KV的电压：LEM模块，串行1带8路的A/D接口（控制信号和电源隔离），或多路切换后进模拟量隔离放大器。
(2) 0～1000A的电流：分流器或 LEM模块，同a。
(3) 0～600Kpa的压力：两线制的半导体式压力传感器，同a。
检测技术与自动化仪表期末试卷
河南理工大学 2006-2007 学年第 2 学期《智能检测技术》试卷（A）参考答案与评分标准考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70 %复查总分总复查人一、选择题（每小题1分，20题，共20分）（注意：均为单项选择，将答案写在综括号内，否则不计分。
）1.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为[ A ]。
A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 2℃2.用于测量交流电能的电度表属于[ D ]仪表。
A. 磁电系B. 电动系C. 电磁系D. 感应系3.在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的[ A ]。
A. 1.5 倍B.10 倍C. 3 倍D.0.75 倍4.重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是[ B ]。
A. 提高精度B. 加速其衰老C. 测试其各项性能指标D. 提高可靠性5.应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选用[ C ]转换电路。
A. 单臂半桥B. 双臂半桥C. 四臂全桥D. 独臂6.光栅传感器利用莫尔条纹来达到[ B ]目的.A.提高光栅的分辨力B. 使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化C.辩向D.细分7.当天气变化时，有时会发现在地下设施（例如地下室）中工作的仪器内部印制板漏电增大，机箱上有小水珠出现，磁粉式记录磁带结露等，影响了仪器的正常工作。
该水珠的来源是[ C ]A.从天花板上滴下来的B.由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴C.空气的相对湿度达到饱和状态，而凝结成水滴8.自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了[ C ]A.提高灵敏度B.将输出的交流信号转换成直流信号C.使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度9.希望远距离传送信号时，应选用具有[ D ]输出的标准变送器。
A. 0-2VB.1-5VC.0-10mAD.4-20mA10.光栅中采用 sin 和 cos 两套光电元件是为了[ B ]。
《自动检测技术及仪表控制系统》课后习题答案
分章节知识点C11．开闭环仪表各有何优缺点？P6-72．检测系统的静/动态特性有哪些？P7-103．一阶系统的计算；4．仪表的误差与等级方面的计算。
C21．检测技术的一般原理P29-302．检测仪表的组成与各部分的作用 P2图1。
1或P97图3。
13．检测仪表的设计方法按结构形式来分主要有四类，即简单直接式变换、差动式变换、参比式变换和平衡（反馈）式变换 P100-108C3对位移、力与压力、振动、转速、温度、物位、流量、成分等常用工程量作测试，按提出的测试要求，设计测试方案，选传感器，分析方法，测试步骤，预期结果。
参习题C4 虚拟仪器的特点。
一简答题1．测量压力的仪表，按其转换原理的不同，可分为几类，各是什么？答：测量压力的仪表，按其转换原理的不同，可分为四大类，分别为：1）液柱式压力计；2）弹簧式压力计；3）电器式压力计；4）活塞式压力计。
2．测量的基本方程式是什么？它说明了什么？答：3．测量物位仪表按其工作原理主要有哪些类型？答：1）直读式物位仪表；2）差压式物位仪表；3）浮子式物位仪表；4）电磁式物位仪表；5）和辐射式物位仪表；6）声波式物位仪表；7）光学式物位仪表。
4．什么是温度？温度能够直接测量吗？答：温度是表征物体冷热程度。
温度不能直接测量，只能供助于冷热不同物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同变化的特性来加以间接测量。
5．什么是压力式温度计，它是根据什么原理工作的？答：应用压力随温度的变化来测量的仪表叫压力式温度计。
它是根据在密闭系统中的液体。
气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理制作的，并用压力表来测量这种变化，从而测得温度。
6．差压变送器的检测元件为什么要做成膜盒结构，用单膜片行不行？答：因为膜盒组件在使用的差压范围内，具有很好的灵敏度和线性，而当差压超过使用范围时，即单向过载时，膜盒不但不坏，而且也极少有影响；由于膜盒内充有硅油，它除了传递压力之外，还有限尼作用，所以仪表输出平稳；由以上可知单膜片不能耐单向过载，尽管它加工方便，灵敏度高，不宜使用。
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解：δm=1.4/100=1.4%,它实际的精度为 1.5,低于标称精度等级所以不合格。 1．11 某节流元件（孔板）开孔直径 d20 尺寸进行 15 次测量，测量数据如下（单位：mm）: 120.42 ,120.43,120.40,120.42,120,43,120.39,120.30,120.40,120.43,120.41,120.43,120.42,120.39,120.39,120.40 试检 查其中有无粗大误差？并写出测量结果。
引用误差是指绝对误差 Δ 与测量范围上限值、量程或表度盘满刻度 B 之比(δm=Δ/B×100%)。
1.2 什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？他们通常应用在什么场合？
测量误差是指被测量与其真值之间存在的差异。测量误差有绝对误差、相对误差、引用误差三种表示方法。
绝对误差通常Байду номын сангаас于对单一个体的单一被测量的多次测量分析，相对误差通常用于不同个体的同一被测量的比
解：首先求出测量烈的算术平均值： X =120.40mm
根据贝塞尔公式计算出标准差 ŏ=（∑vi2/(15-1)）1/2=0.0289 3 ŏ=0.0868
所以，120.30 是坏值，存在粗大误差。 去除坏值后 X =120.41mm， ŏ=（∑vi2/(14-1)）1/2=0.011 再无坏值 求出算术平均值的标准偏差 ŏx= ŏ/(n)1/2=0.011/3.87=0.003 写出最后结果：（Pc=0.95,Kt=2.33）
120.41±Ktŏx=120.41±0.01mm
3 ŏ=0.033
2.3 什么是热电效应？热电势有哪几部分组成的？热电偶产生热电势的必要条件是什么？ 在两种不同金属所组成的闭合回路中，当两接触的温度不同时，回路中就要产生热电势，这种物理现象
称为热电效应。热电势由接触电势和温差电势两部分组成。热电偶产生热电势的必要条件是：两种不同金属 和两个端点温度不同。 2.5 什么是热电偶的中间温度定律。说明该定律在热电偶实际测温中的意义。
智能检测技术及仪表习题答案
1．1 什么是测量的绝对误差、相对误差、引用误差？
被测量的测量值 x 与被测量的真值 A0 之间的代数差 Δ，称为绝对误差（Δ=x- A0）。 相对误差是指绝对误差 Δ 与被测量 X 百分比。有实际相对误差和公称相对误差两种表示方式。实际相
对误差是指绝对误差 Δ 与被测量的约定真值（实际值）X0 之比(δA=Δ/ X0×100%)；公称相对误差是指绝对 误差 Δ 与仪表公称值（示值）X 之比（δx=Δ/ X×100%）。
较分析，引用误差用于用具体仪表测量。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线0生高不产中仅工资22艺料22高试可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料22荷试，下卷而高总且中体可资配保料置障试时23卷，23调需各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看2工且55作尽22下可2都能护1可地关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编5试求写、卷技重电保术要气护交设设装底备备4置。高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并3设试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
测量不确定度：表征合理地赋予被测量真值的分散性与测量结果相联系的参数。
通常评定方法有两种：A 类和 B 类评定方法。
不确定度的 A 类评定：用对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。
不确定度的 B 类评定：用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。
1.10 检定一块精度为 1.0 级 100mA 的电流表，发现最大误差在 50mA 处为 1.4mA,试判定该表是否合格？它 实际的精度等级是多少？
1．3 用测量范围为-50～＋150kPa 的压力传感器测量 140kPa 压力时，传感器测得示值为 142kPa,求该示值
的绝对误差、实际相对误差和引用误差。
Δ=142-140=2kPa; δA=2/140=1.43%;δx=2/142=1.41%;δm=2/(50+150)=1% 1.7 什么是直接测量、间接测量和组合测量？
通常测量仪表已标定好，用它对某个未知量进行测量时，就能直接读出测量值称为直接测量；首先确定被
测量的函数关系式，然后用标定好的仪器测量函数关系式中的有关量，最后代入函数式中进行计算得到被测
量，称为将间接测量。在一个测量过程中既有直接测量又有间接测量称为组合测量。
1.9 什么是测量部确定度？有哪几种评定方法？