热工测量与自动控制复习重点

第一章
测量是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。

测量方法：直接测量、间接测量、组合测量。

测量系统（传感器→变换器→传输通道→显示装置）：测量设备、被测对象；
测量误差（绝对误差）：测量值与被测真值之差
测量误差分类：系统误差、随机误差、粗大误差
按测量误差产生来源：仪表误差或设备误差、人为误差、环境误差、方法误差或理论误差、装
置误差、校验误差.
测量精度：准确度、精密度、精确度。

基本误差（去掉%称为精度）：变差：
灵敏度：
线性度：
第二章
产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。

随机误差（特点为正态分布和算术平均值）：
算术平均值（最优概值）：
剩余误差（代数和为零，平方和最小）：
标准误差：
算术平均值（最优概值）的标准误差：
算术平均值（最优概值）的极限误差：
第三章
温度测量仪表：接触式、非接触式
热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。

热电偶：两个不同的导体（或半导体）AB组成闭合回路，当AB相接的两个接点温度不同时，则在回路中产生热电势，回路称为热电偶
热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异.
热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。

补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。

电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，得到了广泛的应用。

2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。

3）当热电阻材料的电阻率大时，热电阻体积可做的小一些，热容量和热惯性就小，响应快。

热电偶的校验：通常采用比较法和定点法。

热电偶的检定：是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检验。

冷端温度补偿的方法：1）冷端温度校正法2)补偿导线法3）仪表机械零点调整法4）冰浴法
第四章
湿度：空气中水蒸气含量
相对湿度：湿空气中水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气压力之比的百分数。

电容式湿度计
陶瓷式湿度计
第五章
测压仪表分为：液柱式、弹性式、电气式、活塞式压力计
霍尔效应：把半导体单晶体薄片置于磁场 B 中，当在晶片的 Y 轴方向上通以一定大小的电流 I 时，在晶片的 X 轴方向的两个端面上将出现电势，这种现象称为霍尔效应，所产生的电势称霍尔电势，这个半导体称为霍尔片。

压力表的选择：根据被测压力的种类、被测介质的物理化学性质和用途以及生产过程所提的技术要求，同时应本着既满足测量准确度、有经济的原则，合理的选择压力表的型号、量程和等级。

电容式差压变送器的工作原理：通过弹性膜片的位移引起电容量变化从而测出压力差值。

特点：灵敏度高、稳定可靠、量程可调、量程范围大、连载能力强、应用广、价格贵。

硅膜片压阻式压力变送器用全桥电路测量压力好处：可获得高度补偿，使输出加倍，全桥电路的共模抑制性能可能可以抑制压阻元件的性能不稳定，灵敏度高，线性度好。

第六章
节流现象：流体在有节流装置的管道中流动时在节流装置前后管段处流体静压力发生差异的现象。

差压流量计的原理：将流体流经节流装置时产生的压力差信号转换为流量值信息显示出来，从而测量流量。

流体的密度、粘度、通过的压力、温度、安装的位置会对测量产生影响。

差压流量计的组成：1)节流装置（包括节流件和取压件，其功能是将流量信号变换成差压信号）2导压管（其功能是将节流装置前后的压力信号送至显示仪表）3)显示仪表（显示压差信号或直接显示被测流量）
流量测量仪表分为三类：容积法、速度法和质量流量法。

体积流量计：差压式流量计、转子流量计、容积式流量计和速度流量计。

转子与差压节流装置的差异：1）任意稳定情况下，作用在转子上的压差是恒定不变的；2）转子与锥形管之间的环形缝隙的面积 A 是随平衡位置的高低而变化，古是变截面。

电磁流量计：可测含有固体颗粒或纤维的液体，腐蚀性及非腐蚀性液体。

工作原理：法拉第电磁磁感应定理。

优点：压力损失小。

缺点：只能测量导电液体，不能测量气体、蒸汽等的流量。

第七章
流速的测量：毕托管—主要用于测通风管道内风速。

热球风速仪—主要用于测大气风速。

毕托管安装方向不正则毕托管轴线与流体流动方向不一致，会对压差产生影响，从而产生测量误差，影响测量结果。

热球风速仪的工作原理：主要由两个独立的电路组成：1）供给带热体恒定电流的回路
2）测量带热体温度的回路。

第八章
差压式液位计工作原理：利用容器内的液位变化时由液位产生的静压力相应变化的原理。

当测量有压容器的液位时，需将差压计的负压室与容器的气相相连以平衡气相压力变化
第十一章
自动控制系统的组成：被控对象、传感器（或变送器）、控制器、执行器。

自动控制系统的分类：（定值形式）定值、随动、程序控制系统；（系统结构）闭环、开环、复合控制系统。

控制系统的静态：输入恒定不变时，整个系统若能建立平衡，系统中各个缓解将暂时不动作，
它们的输出处于相对静止状态。

控制系统的动态：一个系统从输入开始经控制到建立稳态，在这段时间中整个系统的各个环节和参数都处于变化的过程中。

控制系统的过渡过程
自动控制系统的品质指标：最大偏差A衰减比n余差C过渡时间td
对象特性参数：放大系数K时间常数T滞后时间τ：
控制器特性；P. PI .PD. PID
系统的传递函数：
过渡响应：被控变量随时间而变化的过程
对象特性对过渡过程的影响：K（环节放大系数k越大，操纵变量的变化对被控变量的影响就大，）T（相同的控制下，T越大，被控变量的变化越缓慢）τ（滞后时间的存在是控制作用总落后于被控制变量的变化，赢尽量减小）
控制器特性对过渡过程的影响：δ TI TD
控制器特性：1）比例控制器的特性2）比例积分控制器的特性3）比例微分控制器的特性4）比例积分微分控制器的特性。