检测技术与自动化仪表

检测技术与自动化仪表
检测技术与自动化仪表

一、名词解释(本大题共5小题,每小题3分,共20分)

1.满度相对误差:

2.重复性(传感器特性):

3.光生伏特效应:

4.霍尔效应:

5.共模干扰:

二、填空题(本大题共20空,每空1分,共20分)

请将答案填写在题中横线上。

1.按照误差出现的规律可分为,,。

2.任何测量机构都必须包括四个基本部分,分别为,,和指示装置。

3.任何电位差计,都可划分为三个基本回路,分别为,,。

4.各种仪表中,用来测直流量时,多选用磁电系或。

5.根据技术要求,规定某一器具误差不应超出的最大范围称为。

6.按热电阻的性质分,可分为和两大类,前者通常称为热电阻,后者称为热敏电阻。

7.对于以微处理器为核心的现代检测系统,其设计内容应包括、、、。

8.压电晶体在受到外加电场作用时,也会产生变形,这种现象称为。

9.由于霍尔电动势极不在同一位面上,而产生的,是霍尔元件的一个主要零位误差。

10.射线探伤的基本原理是利用了。

三、简答题(本大题共7小题,每小题5分。本大题满分共35分)。

1、仪表的准确度以什么来划分?它是否代表测量的准确度?为什么?

答:

2、画出传感器一般组成框图,简要说明各部分的作用。

答:

3、什么是差动变压器的零点残余电压?给出两种补偿方法。

4、光栅是根据莫尔条纹来测量位移的,简述莫尔条纹测量位移的特点。

答:莫尔条纹测量位移的特点:

5、简述红外探伤的基本原理及两种测试方法。

6、简述霍尔元件中寄生直流电动势的形成原因。

7、指示仪表的测量机构中,根据阻尼装置的阻尼力矩系数P的大小,可使活动部分呈现三种状态。简要分析这三种状态。

四、综合题(本大题共2小题,每小题15分。本大题满分共30分)。

1、热电偶的测量电路中,可接入仪表测量电动势的理论依据是什么定律?定律的内容是什么?试用热电偶基本原理证明该定律。

热电偶测量电路中,可接入仪表测量电动势的理论依据是中间导体定律。(5分)证明如下:

2、画出差动电感传感器的带相敏整流的电桥电路,并分析当衔铁不动而外加电源U极性发生改变时,输出电压Uo的极性是否变化及其原因

自动化题库

单选题 1.下列情况中(B )属于疏忽误差。 A.算错数造成的误差; B.记录错误造成的误差; C.安装错误造成的误差; D.看错刻度造成的误差2.仪表的精度级别是指仪表的(E )。 A.误差;B.基本误差;C.最大误差;D.允许误差;E.基本误差和最大允许值 3.仪表的精度与(B )有关。 A.相对误差;B.绝对误差;C.测量范围;D基本误差 4. 我们无法控制的误差是(D )。 A.疏忽误差;D,缓变误差;C.随机误差;D系统误差 5.由仪表内部元件老化过程所引起的误差称为( B )。 A.疏忽误差;B.缓变误差;C.随机误差;D.系统误差 6.可编程序控制器的简称是( D )。 A.DCS;B.BMS;C.CRT; D. PLC 7.压力表在现场的安装需( A )。 A.垂直;B.倾斜;C.水平;D.任意角度 8.测4~20mA电流信号时用以下哪些工具:(B) A.螺丝刀B.万用表C.校验仪(气压)D.试电笔 9.220V AC电压可用以下工具测量其电压值:(C) A.24V直流电源B.电笔C.万用表AC~档D.校验仪(气压) 10.测量仪表按测量方式分类:(A) A.直接测量B.接触式测量C.非接触式测量 11.1~5VDC用以下供电。(C) A.24V直流电源B.万用表C.1~24V直流电源D.24V交流电源 12.直流电与交流电说的是:(C) A.24V 电B.220V电C.经过整流滤波后的交流电为直流电 13.温度测量仪表中,红外线测温仪属于(D) A.热电偶温度计B.热电阻温度计C.光学高温计D.辐射高温计 14.仪表量程为8 MPa,当变送器显示50%时,测量输出值应为;(D) A.1MPa B.2MPa C.3MPa D.4MPa 15.压力的单位是(C)。 A.N牛顿B.Kg公斤C.Pa帕斯卡D.千克 16.密度的基本单位(A) A.Kg/m3 B.N/cm3 C.Kg/m2 D.P/m2 17.压力表的使用范围一般在它量程的1/3-2/3处,如果低于1/3则(C ) A.精度等级下降B.因压力过低而没指示C.相对误差增加。D.相对误差减小。 18.我们常提到的PLC是( B )。 A.可编程序调节器B.可编程序控制器C.集散控制系统 19.调节系统在受干扰作用后,在调节器的控制下被调参数随时间而变化。这个过程(D ) A.逐渐增大B.逐渐减小C.不变化D.衰减振荡 20、指单位时间内流过管道某一截面的流体的体积或质量,测量的是(C ) A.压力B.温度C.流量D.液位 多选题 1.按误差数值表示的方法,误差可以分为(A、B、C) A.绝对误差 B.相对误差 C.引用误差 D.系统误差

《传感器与检测技术》实验实施方案1

自考“机电一体化”专业衔接考试《传感器与检测技术》课程 实验环节实施方案 一、实验要求 根据《传感器与检测技术》课程教学要求,实验环节应要求完成3个实验项目。考虑到自考课程教学实际情况,结合我院实验室的条件,经任课教师、实验指导教师、教研室主任和我院学术委员会认真讨论,确定开设3个实验项目。实验项目、内容及要求详见我院编制的《传感器》课程实验大纲。 二、实验环境 目前,我院根据编制的《传感器》课程实验大纲,实验环境基本能满足开设的实验项目。实验环境主要设备为: 1、486微机配置 2、ZY13Sens12BB型传感器技术实验仪 三、实验报告要求与成绩评定 学生每完成一个实验项目,要求独立认真的填写实验报告。实验指导教师将根据学生完成实验的态度和表现,结合填写的实验报告评定实验成绩。成绩的评定按百分制评分。 四、实验考试 学生在完成所有实验项目后,再进行一次综合性考试。教师可以根据学生完成的实验项目,综合出3套考试题,由学生任选一套独立完成。教师给出学生实验考试成绩作为最终实验成绩上报。 五、附件

附件1 《传感器与检测技术》课程实验大纲 附件2 实验报告册样式 以上对《传感器与检测技术》课程实验的实施方案,妥否,请贵校批示。 重庆信息工程专修学院 2009年4月14日

附件1 《传感器与检测技术》课程实验教学大纲 实验课程负责人:段莉开课学期:本学期 实验类别:专业课程实验类型:应用性实验 实验要求:必修适用专业:机电一体化 课程总学时:15 学时课程总学分: 1分 《传感器与检测技术》课程实验项目及学时分配

实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥 一、 实验目的 1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2、测试应变梁变形的应变输出。 3、比较各桥路间的输出关系。 二、 实验内容 了解金属箔式应变片,单臂电桥的工作原理和工作情况。(用测微头实现) 三、 实验仪器 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、电压表、主、副电源。 四、 实验原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: R Ku R ?=式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数, l u l ?=为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换 被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压 14 O EKu U = 。 五、 实验注意事项 1、直流稳压电源打到±2V 档,电压表打到2V 档,差动放大增益最大。 2、电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。 3、做此实验时应将低频振荡器的幅度旋至最小,以减小其对直流电桥的影响。 六、 实验步骤 1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片,测微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后、左、右调节。 2、将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零,关闭主、副电源,拆去实验连线。 3、根据图1接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R X =R4为应变片;将稳压电源的切换开关置±4V 档,电压表置20V 档。调节测微头脱离双平行梁,开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的W1,使电压表显示为零,然后将电压表置2V 档,再调电桥W1(慢慢地调),使电压表显示为零。

传感器与自动检测技术课后习题答案余成波主编

读书破万卷下笔如有神 一、1.1什么是传感器?传感器特性在检测技术系统中起什么作用? 答:(1)能感受(或响应)规定的被测量,并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。(2)传感器是检测系统的第一个环节,其主要作用是将感知的被测非电量按一定的规律转化为某一种量值输出,通常是电信号。 1.2画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。 答:(1)被测信息→敏感元件→转换元件→信号调理电路→输出信息 其中转换元件、信号调理电路都需要再接辅助电源电路;(2)敏感元件:感受被测量并输出与被测量成确定关系的其他量的元件;转换元件:可以直接感受被测量而输出与被测量成确定关系的电量;信号调理电路与转换电路:能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用电路。 1.3什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标?如何用公式表征这些性能指标? 答:(1)指检测系统的输入、输出信号不随时间变化或变化缓慢时系统所表现出得响应特性。(2)性能指标有:测量范围、灵敏度、非线性度、回程误差、稳定度和漂移、重复性、分辨率和精确度。(3)灵敏度:s=&y/&x;非线性度=B/A*100%;回程误差=Hmax/A*100%;不重复性 Ex=+-&max/Yfs*100%;精度:A=&A/ Yfs*100%; 1.4什么是传感器的灵敏度?灵敏度误差如何表示? 答:(1)指传感器在稳定工作情况下输出量变化&y对输入量变化&x的比值;(2)灵敏度越高,测量精度就越大,但灵敏度越高测量范围就越小,稳定性往往就越差。 1.5什么是传感器的线性度?常用的拟合方法有哪几种? 答:(1)通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线,在实际工作中,为使仪器(仪表)具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线,线性度就是这个近似程度的一个性能指标。(2)方法有:将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为一条拟合直线;将与特性曲线上个点偏差的平方和为最小理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。 二、2.1什么是测量误差?测量误差有几种表示方法?各有什么用途? 答:(1)由于测量过程的不完善或测量条件的不理想,从而使测量结果偏离其真值产生测量误差。(2)有绝对误差、相对误差、引用误差、分贝误差。(3)绝对误差用来评价相同被测量精度的高低;相对误差可用于评价不同被测量测量精度的高低;为了减少仪器表引用误差,一般应在满量程2/3范围以上进行测量。 2.2按测量手段分类有哪些测量方法?按测量方式分类有哪些测量方法? 答:(1)按测量手段分类:a、绝对测量和相对测量;b、接触测量和非接触测量;c、单项测量和综合测量;d、自动测量和非自动测量;e、静态测量和动态测量;f、主动测量和被动测量。(2)按测量方式分类:直接测量、间接测量和组合测量。 2.3产生系统误差的常见原因有哪些?常见减少系统误差的方法有哪些? 答:原因有:a、被检测物理模型的前提条件属于理想条件,与实际检测条件有出入;b、检测线路接头之间存在接触电动势或接触电阻;c、检测环境的影响;d、不同采样所得测量值的差异造成的误差;e、人为造成的误读等等。 2.4什么是准确度、精密度、精确度?并阐述其与系统误差和随机误差的关系? 答:测量的准确度是指在一定的实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度,以误差来表示;它表示系统误差的大小。精密度是指在相同条件下,对被测量进行多次反复测量,测得值之间的一致程度。反映的是测得值的随机误差。精密度高,不一定正确度高。精确度是指被测量的测得值之间的一致程度以及与其真值的接近程度,即精密度与正确度的综合概念。从测量误差的

智能控制技术在工程机械控制中的应用分析 平傲宇

智能控制技术在工程机械控制中的应用分析平傲宇 发表时间:2019-05-09T11:15:03.447Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:平傲宇解雁刚[导读] 本文叙述了工程机械走向智能化发展的概况,以及智能控制技术在挖掘机和压路机中的应用。长治清华钢结构有限公司山西长治 046012 摘要:随着智能技术也在近几年飞速发展并应用到各个领域,为人们的生活和科技的发展奠定了坚实的基础。智能技术在工程机械领域中的应用不仅发展了智能控制技术,还使得工程机械领域的控制走向了智能化和高效化。本文叙述了工程机械走向智能化发展的概况,以及智能控制技术在挖掘机和压路机中的应用。 关键词:智能控制技术;工程机械控制; 1工程机械智能化的发展 工程机械的自身特点在于其使用的安全性、精准性及可靠性,在工程机械中,自动化系统是较为重要的控制系统。但是,工程机械的自动化一般都被外国的先进公司垄断。工程机械的智能化发展,更为看重的是网络化特点与人性化特点,与传统类型的工程机械相比,智能化性质的工程机械不仅要将高效处理与便捷应用作为运行目标,还需要对本地功能进行严格、有效的控制,还要将远程性质的网络通信等纳入其中,实现无缝对接性质的即时交互。目前,我国工程机械智能化的发展仍处于起步阶段,三一重工等在相关研究中取得了较为突出的成绩。在道路施工机械的研究中,装载机等系统均得到了智能化发展,并且实现了系统性和连续性较强的作业操作,但是,要想确保工程机械控制的智能化技术得到顺利应用,还需要相关人员对此进行进一步的论证分析。 2在工程机械控制中对智能控制技术的应用 2.1智能控制技术在挖掘机当中的具体应用 目前对工程机械中挖掘机进行智能控制时可以应用的控制策略主要有两种,一种为负载控制,另一种为动力控制。从负载控制方面而言,在负载控制形式下的挖掘机,挖掘机的发动机内部输出功率在保持一定的情况下,挖掘机内部的负载系统会适当调节挖掘机的动力输出,从分配形式方面而言,挖掘机的负载控制形式具有按劳分配的特点。从动力控制的方面而言,在动力控制形式下的挖掘机,挖掘机的内部发动机会根据实际挖掘机的作业情况来对动力的输出进行分配,从分配形式方面而言,挖掘机动力控制的形式具有按需分配的特点。通常将智能控制技术与工程机械控制相结合,可以更好地对工程机械的应用效率进行提高。在这个基础上可以在挖掘机上面安装相应的发动机主泵控制系统,发动机主泵控制系统的安装可以更好地提高挖掘机发动机自身的功率,使挖掘机内部发动机能够更加符合挖掘机的液压功率,保证挖掘机更加高效并且顺利地进行工作。同时,将智能控制技术应用到工程机械控制当中,相关的工作人员还可以科学合理地利用智能控制技术,对挖掘机自身的荷载情况进行充分的了解,这样能够对挖掘机主泵的输出功率进行及时并且有效的调节,并且可以更好地对挖掘机自身的燃油量进行改善。在挖掘机的控制当中科学合理的应用智能控制技术,可以确保挖掘机的发动机油门存在较多档位的基础上,充分保证挖掘机主泵的稳定性以及控制性。这样,如果挖掘机发动机不需要过多的液压油流量,智能性较强的控制系统就会自动对挖掘机的发动机的具体转速进行降低。 2.2压路机的智能控制 不仅仅在使用挖掘机的时候运用到智能控制技术,同样的在压路机也使用到了智能控制技术。在一九八零年,最常用的是欧米迦设计一款集电子单元、加速度传感器和显示表于一身的智能技术。其中在进行施工时土壤的坚硬程度也会给压路机的振动轮的速度造成影响。并且这个加速度可以根据土壤的坚硬情况进行随意的变动。所以,这一类的技术对于控制压路机来讲比较困难是一种缺点。BCMO3系统包括压路机的智能控制技术,这一特色是工作人员可以按时完善好有关矛盾,把压路机的传送技术当做桥梁就可以把想要的信息全都存入微机客户端。把这两个结合运用以后,在压路机操作的过程中假设碰到某一指标出现问题,其中某一要求已经可以达到了限制的最高时间或者超出了估计的数值,显示器就能把有关的问题显示出来这样有助于员工对问题的了解更好的对其进行维修和保养。这样即使压路机出现了问题,也会在第一时间显示在显示器上。还会把详细的问题以及如何解决问题的方法转达给工作人员。除此之外,这种技术还能详细的把被压实路段的实情在系统的显示器中展现出来。也观察带来了极大的便利,这样可以确保压实路段的质量,尽可能的减少不合格的地方,并且能够最大程度上的降低工作人员的工作压力和强度,有助于拉动社会经济的不断发展。 3控制方法 任何智能控制系统包含三个过程:①信息采集;②信息处理并做出决定(思考与决策);③执行决定。1)挖掘机是通过检测液压系统的运行参数来识别载荷大小的,如检测液压系统中泵的控制压力、泵的输油压力和各机构(行走、回转、动臂提升和斗杆收回)的工作压力等。有的还检测先导手柄的位移量和系统流量等。挖掘机控制器根据采集的信息,通过模糊控制理论推理出所需功率的大小和发动机的最佳转速。执行决定的过程是由控制器驱动发动机油门执行器,使发动机设定到理想的转速和输出功率。2)压路机是通过连续检测振动轮的振动加速度来识别地面压实质量的。振动轮内的旋转偏心块产生的振动,理论上是一条正弦曲线。当振动轮在地面上振动时,曲线总是被扰动的,在软地面上的扰动小,在硬地面上的扰动大。通过对压路机振动轮的加速度进行快速傅立叶变换处理,能够计算出地面压实的数据。如BOMAG装有新测量系统BTM-E的Varicontrol单钢轮振动压路机首次实现了能够直接地测定物理变量。利用压路机压实土壤的载荷与土壤变形结果之间的相互作用关系,能够计算出土壤动态硬度模量Evib(MN/m2)。而沥青管理者是为双钢轮压路机开发的,基于全新的沥青硬度试验方法,这种系统应用了一种新的沥青硬度计算模型。沥青管理者能自动地测量和控制压路机的压实性能,连续地提供最优化的压实参数,发挥压路机最佳压实性能。连续不断地测量沥青温度并加入到管理系统,操作者可以通过显示器监控沥青温度的变化和观察压实度的增加。压路机的信息处理是将采集的铺层压实信息输入到控制系统的数据库(知识库),通过分析比较、判断并做出对机器作业参数(振动轮的振幅、频率和机器行驶速度)调整的决定。压路机执行决定的关键部件是可调频调幅的振动轮,振动轮性能的优劣直接影响压实效果。带自动调频调幅机构振动轮结构比较复杂,实现起来较困难。 参考文献: [1]吕昊.工程机械上智能技术的应用[J].硅谷,2012(11).

自动化仪表试题题库

自动化仪表试题 一、填空题 1、按误差数值表示的方法,误差可分为()()()误差。 2、弹性式压力计是根据弹性零件的()与所受压力成比例的原理来工作的。当作用于弹性元件上的被测压力越大时,则弹性元件的()越大。 3、电容式压力器可分为()、()、()三种形式。 4、流量有()和()两种表示方法,其间关系为()。 5、当充满管道的液体通过节流装置时流速将在()处发生(),从而使()增加,而()降低。 6、管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大,所以,在流量计节流孔板前后必须留有适当长度()。 7、热电偶产生热电势的条件是()、()。 8、对热阻与桥路的连接要优先采用()接法,这样可以在很大程度上减小连接导线()变化带来的工作误差。 9、液体的密度与()和()有关系,其中气体的密度随()的升高而减小,随()的增大而增大,液体的密度则主要随()的升高而减小,而与()的变化关系不大。 10、一般简单的调节系统有()单元、()单元、()单元、()单元、()单元。 11、在分辨铂铑热电偶的正负极时,是根据偶丝的软硬程度来判断的,较硬的偶丝为()极。 12、温度越高,铂、镍、铜等测温材料的电阻越(),在热电阻温度计中,R0表示()时的电阻值,R100表示()时的电阻值。 二、选择题 1、工业现场压力表的示值表示被测参数的()。 A、动压 B、全压C静压D绝压 2、在管道上安装孔板时,如果将方向装反将会造成()。 A差压计倒指示B差压计指示变小C差压计指示变大D对差压计指示无影响 3、用分度号为K的热电偶和与其匹配的补偿导线测量温度,但在接线中把补偿导线的极性接反了,则仪表指示为()。 A偏大B偏小C不变D可能大也可能小 4、用电子电位差计测热电偶温度,如果热端温度升高20℃,室温冷端下降20℃则仪表的指示() A升高20℃B下降20℃C不变 5、现有一台精度等级为0.5级的测量仪表,量程为0-10000℃,在正常情况下进行校验,最大绝对误差为60℃,求该仪表的最大引用误差为()。 A、0.6% B、0.6 C、±0.5% 6、现有两台压力变送器第一台为1级0-600KPa,第二台为1级250-500KPa,

传感器与检测技术实验报告

“传感器与检测技术”实验报告 学号: 913110200229 姓名:杨薛磊 序号: 83

实验一电阻应变式传感器实验 (一)应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:主机箱中的±2V~±10V(步进可调)直流稳压电源、±15V直流 1位数显万用表(自备)。 稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4 2 四、实验步骤: 应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器+5V电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体,其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R6、R7是350Ω固定电阻,是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口,做应变片测量振动实验时用。

传感器与检测技术期末考试试卷及答案

传感器与自动检测技术 一、填空题(每题3分) 1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。 2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时,产生机械变形,导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。 3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后,其电阻率发生明显变化,这种现象称为压阻效应。 4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化。 5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主,材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反,其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅。 6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。 7、固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称压阻效应。 8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。 10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。 13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用

自动检测技术与仪表_复习题

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 ?=?= δ 3、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=Ω Ω?=?=? ??????++-+?+?+= (2)12 /==?= E R 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。

传感器与检测技术实验的报告.doc

精品资料 “传感器与检测技术”实验报告 序号实验名称 1 电阻应变式传感器实验 2 电感式传感器实验 学号: 3 电容传感器实验913110200229 姓名:杨薛磊 序号:83

实验一电阻应变式传感器实验 (一)应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。 一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感 器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元 件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。 它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在 机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:主机箱中的± 2V ~± 10V (步进可调)直流稳压电源、±15V 直 流稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4 12位数显万用表(自备)。 四、实验步骤: 应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器 +5V 电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模 板中的 R1( 传感器的左下 )、R2( 传感器的右下 )、R3( 传感器的右上 )、R4( 传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的 5 个电阻符号是空的无实体,其中 4 个电阻 符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R 6、R7是 350 Ω固定电阻, 是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器 上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应 变片输入口,做应变片测量振动实验时用。 1、将托盘安装到传感器上,如图 1 —4 所示。

化工仪表与自动化考试试题汇总及答案

《化工仪表与自动化》课程测试试题一 一、填空题(36分) 1、过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度__、_液位_等控制系统。 3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理,通过__物料_和_能量_物料平衡关系,用__机理建模__的方法求取过程的数学模型。 4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越差 ____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响,纯滞后越大,质量越差__。 5、选择控制方案时,总是力图使调节通道的放大倍数(增益)大于__干扰通道 的放大倍数(增益)。 6.某调节系统采用比例积分作用调节器,先用纯比例调整到合适的调节输出,再加入积分作用的后,应_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。 7.描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。8.串级调节系统,一般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选用__P_调节规律调节器;如果副回路采用差压法测流量,应采用 什么装置_开放器___补偿。 9.仪表自动化标准中,气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa;电Ⅱ型标准信号范围是4~20mA;电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA。 二、综合题(54分) 1、(10分)画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图;在控制系统 中如何选择执行器类型?举例说明。 答:

在控制系统中,执行器是按安全原则选择类型的,也就是当控制信号中断时,要保证设备和操作人员的安全。如:加热炉温度控制,当燃料量为操纵变量时,其执行器应选择气开类型,当信号中断时,切断燃料,保证安全。 2、(14分)热电偶为什么要进行冷端温度补偿?有哪些冷端温度补偿方法?原理是什么? 答:①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零,且经常波动,这必然造成输出减少,所以要进行热电偶的冷端温度补偿。 ②热电偶常用的冷端温度补偿方法有:冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶 ③ ?冰浴法:用冰槽使t0保持零度。 ?计算法:E AB(t,0)=E AB(t,t0)+E AB(t0,0) ?仪表零点调整法:将仪表的机械零点调到t0 ?补偿电桥法:用电桥产生E AB(t0,0)与E AB(t,t0)叠加,即可消除t0变化对测量的影响。 ?补偿热电偶:用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿,用于多支热电偶。 3、(10分)控制器输入偏差是阶跃信号(见下图),请根据已知参数, 画出P、PI的输出响应曲线。 (1)P输出,已知:比例度δ=50% (2)PI输出,已知:比例度δ=100% 积分时间Ti=1分 答:

传感器与自动检测技术实验指导书.

传感器与自动检测技术验 指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月

目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验(单臂单桥) (3) 实验二金属箔式应变片测力实验(交流全桥) (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)

CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的,系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件,以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件,可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器,必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解,并对仪器本身结构、功能有明确认识,做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项: 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯,防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意,防止它们通过机壳造成短路,并 禁止将这些引出线到处乱插,否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大,尤其是在梁的自振 频率附近,以免梁振幅过大或发生共振,引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施,但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后,应将双平行梁用附件支撑好,并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时,±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A,否则内部保护电路将起作用,电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时,应从LV插口输出,不能从另外两个 电压输出插口输出。

《传感器与自动检测技术》课后习题答案(余成波_主编)

一、1.1什么是传感器?传感器特性在检测技术系统中起什么作用? 答:(1)能感受(或响应)规定的被测量,并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。(2)传感器是检测系统的第一个环节,其主要作用是将感知的被测非电量按一定的规律转化为某一种量值输出,通常是电信号。 1.2画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。 答:(1)被测信息→敏感元件→转换元件→信号调理电路→输出信息 其中转换元件、信号调理电路都需要再接辅助电源电路; (2)敏感元件:感受被测量并输出与被测量成确定关系的其他量的元件;转换元件:可以直接感受被测量而输出与被测量成确定关系的电量;信号调理电路与转换电路:能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用电路。 1.3什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标?如何用公式表征这些性能指标?答:(1)指检测系统的输入、输出信号不随时间变化或变化缓慢时系统所表现出得响应特性。(2)性能指标有:测量范围、灵敏度、非线性度、回程误差、稳定度和漂移、重复性、分辨率和精确度。(3)灵敏度:s=&y/&x;非线性度=B/A*100%;回程误差=Hmax/A*100%;不重复性Ex=+-&max/Yfs*100%;精度:A=&A/ Yfs*100%; 1.4什么是传感器的灵敏度?灵敏度误差如何表示? 答:(1)指传感器在稳定工作情况下输出量变化&y对输入量变化&x的比值;(2)灵敏度越高,测量精度就越大,但灵敏度越高测量范围就越小,稳定性往往就越差。 1.5什么是传感器的线性度?常用的拟合方法有哪几种? 答:(1)通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线,在实际工作中,为使仪器(仪表)具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线,线性度就是这个近似程度的一个性能指标。(2)方法有:将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为一条拟合直线;将与特性曲线上个点偏差的平方和为最小理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。 二、2.1什么是测量误差?测量误差有几种表示方法?各有什么用途? 答:(1)由于测量过程的不完善或测量条件的不理想,从而使测量结果偏离其真值产生测量误差。(2)有绝对误差、相对误差、引用误差、分贝误差。(3)绝对误差用来评价相同被测量精度的高低;相对误差可用于评价不同被测量测量精度的高低;为了减少仪器表引用误差,一般应在满量程2/3范围以上进行测量。 2.2按测量手段分类有哪些测量方法?按测量方式分类有哪些测量方法? 答:(1)按测量手段分类:a、绝对测量和相对测量;b、接触测量和非接触测量;c、单项测量和综合测量;d、自动测量和非自动测量;e、静态测量和动态测量;f、主动测量和被动测量。(2)按测量方式分类:直接测量、间接测量和组合测量。 2.3产生系统误差的常见原因有哪些?常见减少系统误差的方法有哪些? 答:原因有:a、被检测物理模型的前提条件属于理想条件,与实际检测条件有出入;b、检测线路接头之间存在接触电动势或接触电阻;c、检测环境的影响;d、不同采样所得测量值的差异造成的误差;e、人为造成的误读等等。 2.4什么是准确度、精密度、精确度?并阐述其与系统误差和随机误差的关系? 答:测量的准确度是指在一定的实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度,以误差来表示;它表示系统误差的大小。精密度是指在相同条件下,对被测量进行多次反复测量,测得值之间的一致程度。反映的是测得值的随机误差。精密度高,不一定正确度高。精确度是指被测量的测得值之间的一致程度以及与其真值的接近程度,即精密度与正确度的综合概念。从测量误差的角度来说,精确度(准确度)是测得值的随机误差和系统误差的综合反映。正确度是指被测量的测得值与其真值的接近程度。反映的是测得的系统误差。

电气工程自动化控制的智能化技术

电气工程自动化控制的智能化技术 发表时间:2018-04-27T11:35:03.027Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第33期作者:袁弘娟 [导读] 电气自动化的产生与进步是以计算机自动化技术为基础。 摘要:电气自动化的产生与进步是以计算机自动化技术为基础,目前,我国农业、工业等多个领域在发展过程中,自动化技术都发挥着越来越重要的作用。鉴于此,本文首先对智能化技术与电气工程自动化进行了简要概述,并对电气工程自动化中智能化技术的应用价值展开了探讨,最后详细研究了智能化技术的实际应用,以供参考。 关键词:电气工程;自动化控制;智能化技术;应用 近年来,电气工程智能化技术在社会经济发展中发挥越来越重要的作用。传统电气工程自动化技术在应用中,效率相对较低,已经无法适应现代社会经济发展的要求,在这种情况下,电气工程自动化中开始融合智能化技术,极大地提升了工作效率,同时人工操作任务量也明显减少,在整个操作过程中,精度较高、速度较快,为相关领域的运行节约了大量成本。 1智能化技术与电气工程自动化概述 1.1智能化技术 智能化技术即在控制、操作和判断过程中,需要对人类大脑进行模拟。实际应用智能化技术的过程中,通常需要对精密传感技术、GPS定位技术和计算机技术等进行综合应用。现阶段,智能化技术在智能机器人研究领域中的地位已经不容忽视。智能化技术实际应用中呈现出如下特点:成本低且不会对环境产生污染;设备运行中能耗量较低;工作人员操作量明显减少,人为误差率降低;改善了操作人员工作环境;设备操作简单且利于后期维护等。 1.2电气工程及自动化技术 电气技术、计算机技术等都属于电气工程及自动化技术范畴,现阶段这一技术内容被广泛应用于各个工业生产领域。自动化理念以及模式是该技术产生和应用的基础,能够极大推动工业生产制造领域的进步,提升运行效率并降低运行成本。但是,近年来我国社会经济飞速发展,对电气工程及自动化技术也提出了更高的要求,传统的技术内容已经无法满足现代市场经济发展要求,因此积极加大电气工程及自动化技术研究和创新力度势在必行[1]。智能化技术就是在这种情况下被应用于这一研究领域当中,可以说在电气工程自动化领域中充分应用智能化技术,能够更加高效的搜集、挖掘和处理相应数据信息。据有效数据显示,电气工程领域发展中,智能化技术的应用效果已经得到了普遍认可,并在推动电气工程自动化发展的过程中,促进了我国市场经济的高速运行。 2智能化技术在电气工程自动化的应用优势 2.1有助于系统控制流程的简化 在电气工程自动化领域中使用智能化技术,能够促使相应控制流程以及整个系统内部结构得到简化,更重要的是,系统实际运行中的效率也能够得到明显提升。在以往长期使用的电气工程自动化中,相关操作和控制需要以人工的方式来实现,同时操作过程过于复杂。同时,整个系统运行中,人为因素造成的失误和偏差概率较高,在这种情况下,影响控制系统运行的因素相对较多,系统运行稳定性下降。如果系统故障是由数据错误导致,由于系统过于复杂,那么在进行系统故障检修和维护工作的过程中,时间相对较长,将对整个生产工作造成影响,甚至会产生严重的经济损失。由此可见,传统电气工程自动化运行中,系统安全性、稳定性较低。而智能化技术有效弥补了这一缺陷,在简化操作控制系统的基础上,影响系统运行稳定性的因素减少,且维修、维护工作能够顺利开展,有助于系统长期处于稳定的运行状态下,节省了设备长时间检修中产生的经济损失。 2.2有助于电气工程自动化的完善 在电气工程自动化中合理应用智能化技术,可以促使稳定性和可靠性在系统中有效提升。在以往使用电气工程自动化时,人工智能化并没有真正实现,人工操作始终是操作控制、数据搜集和处理的主要方式。而在将智能化技术同电气工程自动化进行融合的过程中,人工智能化在生产过程中真正得到了实现,各项数据在系统中能够被完整的搜集,同时可以自动、准确的对数据进行分析和处理,促使系统能够高效、稳定、长期运行。2.3有助于无人化操作的实现电气工程自动化系统无人化操作的实现是在对智能化技术进行充分应用基础上实现的,在这一过程中,减少了人为操作量,因此人工成本相对较低。智能化操作基础上,系统运行中发生故障和误差的概率相对较低,因此系统实际运行中的维修和定期检测资金花费减少,系统可以对故障进行及时的判断,并能够进行自动检测,为维修工作人员提供数据依据,系统故障导致的经济损失将明显减少。 3智能化技术在电气工程自动化的具体应用分析 3.1故障诊断中的应用 复杂性是电气自动化系统的主要特点,因此导致设备故障的因素也相对较多。实际使用系统前,应做好充分的故障检测和设备维护工作,将系统发生故障的概率降到最低。在对智能化技术进行应用的过程中,能够实时监控、诊断电气自动化系统的运行状态,发生故障时,渗漏油在变压器中会对气体进行自动分解,这样就可以对故障进行及时准确的判断,并明确具体故障点,为工作人员及时展开维修工作奠定基础[2]。整个过程中,不仅维修时间减少、故障检测难度降低,更有助于延长设备使用时间。 3.2自动化智能控制中的应用 在电气工程自动化的智能控制中,智能化技术的功能和作用是不可取代的。在传统的管理、控制电气工程自动化系统模式中,通常以人工操作为主,人为因素对系统运行稳定性具有直接影响。而在对智能化技术进行充分应用的过程中,电气工程自动化真正实现了智能化控制,因此即使在无人值班的基础上,系统也能够始终处于自主、高效的运行状态下。在电气工程自动化系统中合理利用智能化技术,还有助于远程控制的实现,因此设备运行状态以及电气系统的情况能够得到实时监控,可以即使发现并做好故障诊断工作,为提升系统运行效率奠定良好基础。 3.3电气设备优化设计中的应用 电气工程自动化系统的运行离不开电气设备,在展开相关研究的过程中,必须采取有效措施努力优化电气设备设计,但是在实际展开

自控仪表试题与答案

自控仪表 重点复习题及参考答案 一、填空题 1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关) (压力变送器) (差压变送器) (压力表) (差压表) 2.从大的方面来看,成品油管道常有的阀门执行机构有 (电动执行机构 ) (电液执行机 构) 3.压力变送器是将压力信号转换为标准 ( 电流信号)或(电压信号)的仪表。 4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量 的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。在长输管道中应用较为广泛的是(电容式)压力传感器。 5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生(位移)以驱使微动开关工作的压力控制仪表。 6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的(测温元件) 7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为(热电势)进行温度测量的测温仪 表。 8.热电阻是利用导体在温度变化时本身(电阻)也随着发生相应变化的特性来测量温度的。 9.涡轮式流量计是一种(速度)式流量计。 10.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大,所以,在流量计节流孔板前 后必须留有适当长度(直管段) 11.转子流量计是属于(恒压)降流量计。 12.在使用过程中,当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本方法是:(进 行排污处理)。 13.开关型球阀在使用时,要么(全开),要么(全关),不能打在(中间位),否则会损坏球 面,造成阀体内漏。 14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现(联锁报警) 15.流量计的种类很多,有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、 (叶轮式流量计)、(振动式流量计)、(电磁流量计)、(超声波流量计)、(量热式流量计)、(质量流量计)等。 16.密度计的测量原理多种多样,其中智能化程度较高、测量精度较高、测量方式较先进、 运行较稳定的密度计主要有:(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。 17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度,仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。 18.在自控系统中,仪表位号首位为F代表(流量),D代表 (密度) 19.磁致伸缩液位计要调试的主要参数有:(量程上线)、(量程下线)、(偏差值)。 20.超声波液位计检测时存在500mm左右的死区,调试超声波液位计时,必须把量程上限设 定值比被测罐或池的高度少500 mm,这样才能准确的检测液位。 21.超声波流量计油一对或多对传感器,为了能够准确的测试流量,每一个传感器的发射部 位需要加上(偶合剂)。 22.涡轮流量变送器应(水平)安装。 23.超声波流量计的检测精度与介质的(粘度)有关。 24.按照工作原理压力开关可分为(位移式)(力平衡式) 25.管道上常用的液位计有(差压式液位计)、(伺服液位计)、(磁致伸缩液位计)、(超声波 液位计) 26.利用超声波测量流量计的原理主要有(时差法)、(多普勒法)。

相关文档
最新文档