自动检测技术与装置(第二版)_复习题答案
自动检测技术及仪表控制系统复习题(第二版)化学工业出版社
vi M i A
vi 0
• 方差：
2
1 n
n i 1
(M i
2
Ai )
• 标准误差：
1 n
n i 1
(M i
2
Ai )
• 协方差与相关系数：
r(
X
i
,
X
j
)
2
XiX j
xi xj
2023/5/10
16
**2.2.3测量的准确度与精密度
精密度： 概念：重复测量时，测量结果的分散性 表述：随机误差的标准差。 准确度： 性质：测量结果与真值的接近程度，系 统误差的影响程度 表述：平均值与真值的偏差 。 精确度：( 正确度) 性质：系统误差和随机误差综合影响程 度 表述：不确定度 ( uncertainty )。
1.2.5精确度： 仪表的准确度等级和基本误差
例：用指针式万用 表的10V量程测量 一只1.5V干电池的 电压，示值如图所 示，问：选择该量 程合理吗？
2023/5/10
9
1.2.5精确度： 仪表的准确度等级和基本误差
用2.5V量程 测量同一只1.5V 干电池的电压， 与上图比较，问 示值相对误差哪 一个大？
18
**2.4误差分类
• 系统误差、随机误差、粗大误差、动态误差
系统误差( system error ) ： 性质：有规律，可再现，可以预测 原因：原理误差、方法误差、环境误差、使用误差 处理：理论分析、实验验证→ 修正
粗大误差( abnormal error ) ：
性质：偶然出现，误差很大，异常数据，与有用数据 混在一起
**K热电
偶的分度
表
比较 查出的3个 热电势， 可以看出 热电势是 否线性？
《自动检测技术及应用(第2版)》梁(1-12章练习思考题答案)
第一章检测技术的基本概念思考题与习题答案1.单项选择题1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的准确度等级应定为____C____级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买____B____级的压力表。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.52）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是____B____。
A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.准确度等级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____C____左右为宜。
A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍4）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____D____。
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____。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5）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，其目的是为了____D____。
A.提高准确度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1）静态测量；2）动态测量；3）直接测量；4）间接测量；5）接触式测量；6）非接触式测量；7）在线测量；8）离线测量。
3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，准确度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为____A____。
A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为____B____，100℃时的示值相对误差为____C____。
CH20自动检测系统含答案传感器与检测技术第2版习题及解答
第20章自动检测系统一、单项选择题1、自动检测系统的各项检测任务是在( )控制下自动完成的。
A、人B、被测量C、计算机D、传感器2、前置放大器的作用是将( )输出的微弱信号放大到系统所要求的电平。
A、传感器B、执行器C、调节器D、被测对象3、自动检测系统的软件一般可分为主程序、中断服务程序和( )。
A、应用功能程序B、子程序C、调度程序D、调试程序二、多项选择题1、对前置放大器要求（）A、高增益B、低噪声C、高输入阻抗D、高共模抑制比2、采样／保持器由（）组成A、模拟开关B、、保持电容C、控制电路D、前置放大器3、数据采集系统的结构可分为（）A、混合型B、基本型C、同步型D、并行型4、在进行传感器选型时，通常应考虑（）A、测试条件B、传感器性能指标C、测量环境D、购买与维修因素5、自动检测系统由( )两大部分组成。
A、传感器B、硬件C、检测技术D、软件6、自动检测系统的硬件主要包括( )。
A、传感器B、数据采集系统C、微处理器D、输入输出接口三、填空题1、自动检测系统的各项检测任务是在控制下自动完成的。
2、自动检测系统的硬件主要包括传感器、数据采集系统、、等。
3、输入输出通道的基本任务是。
4、自动检测系统的软件一般可分为、和。
5、将ADC输出的一系列数字转换成带有量纲的数值的过程称为。
四、简答题1、简述自动检测系统的一般设计步骤。
2、系统总体设计应遵循的基本原则是什么？3、简述自动检测系统的发展方向。
4、试画出数据采集系统模型框图。
5、采样/保持器的主要作用是什么？6、自动检测系统的软件主要由哪几部分构成，它们分别起什么作用？7、试说明无线传感器网络信息获取的关键技术。
五、计算题1、某烟厂用计算机采集烟叶发酵室的温度变化数据，该室温度测量范围为20～80℃，所得模拟信号为1～5V，采用铂热电阻（线性传感元件）测量温度。
用8位A/D转换器进行数字量转换，转换器输入0～5V时输出是000H～0FFH。
自动检测技术(第二版)课后题答案
有关修改的说明红色字：建议删去的文字 绿色字：建议增加的文字黄色字：认为原稿中可能有问题的文字，请仔细考虑 灰色字：本人的说明性文字公式和图的带黄色的编号不用管他1.1 什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？ 答：静态特性是指检测系统在被测量各值处于稳定状态时，输出量与输入量之间的关系特性。
静态特性的主要技术指标有：线性度、精度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、可靠性等。
1.2 什么是检测装置的动态特性？其主要技术指标有哪些？答：动态特性是指动态测量时，输出量与随时间变化的输入量之间的关系。
动态特性的主要技术指标有：动态误差、响应时间及频率特性等。
1.3 不失真测试对测量系统动态特性有什么要求？答：①输入信号中各频率分量的幅值通过装置时，均应放大或缩小相同的倍数，既幅频特性是平行于横轴的直线；②输入信号各频率分量的相角在通过装置时作与频率成正比的滞后移动，即各频率分量通过装置后均延迟相同的时间t ，其相频率特性为一过原点并有负斜率的斜线。
1.4 测量系统动态参数测定常采用的方法有哪些？ 答：动态特性参数测定方法常因测量系统的形式不同而不完全相同，从原理上一般可分为正弦信号响应法、阶跃信号响应法、脉冲信号响应法和随机信号响应法等。
1.5 某位移传感器，在输入位移变化1mm 时，输出电压变化300mv ，求其灵敏度？ 答：灵敏度可采用输出信号与输入信号增量比表示，即3001300==∆∆=x u k mv/mm1.6 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0.2级，量程0～25MPa 的标准表来检验一台1.5级，量程0～2.5MPa 的压力表?为什么？ 解：选择标准压力表来校准工业用压力表时，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表精度等级，至少要高一个等级。
题中若标准表是0.2级，量程0～25MPa ，则该标准表可能产生的最大绝对误差为2.0)025(1max ⨯-=∆％＝0.05MPa被校表是1.5等级，量程0～2.5MPa ，其可能产生的最大绝对误差为5.1)05.2(2max ⨯-=∆％＝0.0375MPa显然1max ∆>2max∆，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。
自动检测技术与装置(第二版) 复习题答案
1、检测仪表有哪几个基本的组成部分？各部分起什么作用。
答：检测仪表的组成：传感器+变送放大机构+显示器。
1.传感器直接与被测量对象相联系，感受被测参数的变化，并将被测参数信号转换成相应的便于进行测量和显示的信号输出。
2.变放大机构将感受件输出的信号直接传输给显示器或进行放大和转换，使之成为适应显示器的信号。
2、检测仪表的常用技术性能有哪些？答：精度、变差、灵敏度和灵敏限、线性度、死区3、按误差的来源分类，有哪几类？各类有何特点？答：1检测系统误差 2随机误差 3 疏忽误差系统误差的误差的特点是测量结果向一个方向偏离，其数值按一定规律变化。
随机误差的特点是相同条件下，对同一物理量进行多次测量，由于各种偶然因素，会出现测量值时而便大时而偏小的误差现象。
随机误差既不能用实验方法消除，也不能修正，虽然他的变化无一定规律可循，但是在多次重复测量时，总体服从统计规律。
疏忽误差是指在一定的测量条件下，测得的值明显偏离其真值，既不具有确定分布规律，也不具有随机分布规律的误差，疏忽误差是由于测试人员对仪器不了解或因思想不集中，粗心大意导致错误的读数，使测量结果明显的偏离了真值的误差。
4 * 、说明弹簧管压力表的具体结构；使用中如何选择？答：弹簧压力表也由外壳部分、指针、刻度盘。
弹簧管、弯管、和传动机构等六个主要部分主成。
弹簧管的内腔为封闭形式，外界压力作用于弹簧管外侧，使弹簧管变形，由传动机构带动指针转动指出环境压力。
压力表的选用原则：主要考虑量程、精度和型5 * 、常用热电偶有哪几种？比较说明其主要的特点。
答：常用热电偶有：S （铂铑— 铂）、K （镍铬—镍硅）、E （镍铬—铜镍）三种S 型的特点是熔点高，测温上限高，性能稳定、精度高、100度以下热电势极小，所以可不必考虑冷端温度补偿，价昂，热电势小，线性差，只适合于高温域的测量；K 型特点是热电势大，线性好，稳定性好，价廉，但材料较硬、在1000度以上长期使用会引起热电势漂移，多用于工业测量；E 型特点，热电势比K 型热电偶大50% 左右，线性好，耐高湿度，价廉，但不能用于还原性气氛，多用于工业测量。
自动检测技术及仪表控制系统第二版复习重点及思考题问题详解
=+平均无故障工作时间有效度平均无故障工作时间平均故障修复时间1基本知识引论1、测量范围、测量上、下限及量程测量范围：仪器按照规定的精度进行测量的被测变量的范围测量下限：测量范围的最小值测量上限：测量范围的最大值量程：量程=测量上限值-测量下限值1.2.3灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比 灵敏度Y U∆=∆ 1.2.4误差绝对误差：∆max δ绝对误差 = 示值－约定真值相对误差：δ相对误差（%）= 绝对误差/约定真值引用误差：max δ引用误差（%）= 绝对误差/量程最大引用误差：最大引用误差（%） = 最大绝对误差/量程允许误差：最大引用误差≤允许误差1.2.5精确度仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。
精确度划分为若干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小，精度越高1.2.8可靠度：衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用，两者关系如何？检测单元完成对各种参数过程的测量，并实现必要的数据处理；仪表单元则是实现各种控制作用的手段和条件，它将检测得到的数据进行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系：二者紧密相关，相辅相成，是控制系统的重要基础1.2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的，各单元主要起什么作用？被控——检测单元——变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元——调节单元—作用：被控对象：是控制系统的核心检测单元：是控制系统实现控制调节作用的及基础，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现某些参数的间接测量。
变送单元：完成对被测变量信号的转换和传输，其转换结果须符合国际标准的信号制式。
变：将各种参数转变成相应的统一标准信号；送：以供显示或下一步调整控制用。
显示单元：将控制过程中的参数变化被控对象的过渡过程显示和记录下来，供操作人员及时了解控制系统的变化情况。
自动检测技术及其应用 第二版梁森 课后标准答案
R1 R2
R4 R3
、RP；
2、右边、变大、变小。 3、交流电源、防止引起极化。
7题: (课堂讲解)。
8题：1、 P U 2 可知：P=160mW；输出电压增加。
R
2、 0～24V
3、UO
Ei
x l
4、
Rx
10103
x l
可知：Rx=3000Ω；UO=12V。
9题：1、 相等、平衡、平衡、温度补偿。 2、 变小、不平衡、调节零点、限幅、左边。 3、 0.02。 4、偏小、气化带走热量、氧化/腐蚀。 5、PTC热敏电阻。 6、（略）。
求……
F
R1
R3
R2
荷重传感器演示
气泡式水平仪的结构及外形
6、密封的玻璃内充入导电液体，中间保留一个小 气泡。玻璃管两端各引出一根不锈钢电极。在玻璃管中 间对称位置的下方引出一个不锈钢公共电极。请……
气泡
气泡
不锈钢电极之间应采用交流（例如50Hz）供电。 若使用直流，会使水分子电离，性能变坏。
利用热丝测量气体流速（流量）
如，一台数字表最大值为2999 ，满量程为3000， 则它是32/3位表；右下图所示的温度数字表最大值为 399，满量程为400，则它是23/4位表。
再如，一台如右图的数字电压表， 其最大显示值 为399.9V，最高位只能显示0、1、2、3这四个数字（有 时0不予显示），所以它是33/4位表。
用普通的3½位DMM测量220V或380V工频 电压时，量程必须选择700V AC档；相比之 下，使用33/4位的DMM只需选择400V-AC档， 准确度优于700V-AC档，既不欠量程也不超 量程，分辨力也提高了许多。
第二章作业
一、选择题： 1、B、D、A 5、A、D
梁森自动检测技术及应用第二版答案
梁森自动检测技术及应用第二版答案【篇一：自动检测,彩色答案】ass=txt>一、填空题（100个）p1-p31、可以进行位移测量的传感器有：光纤传感器、差动变压器、电阻传感器。
2、可以完成温度测量的有：热电偶、热敏电阻、热释电3、半导体式传感器是：磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器4、光电传感器有：光电耦合器、色敏传感器、光纤传感器、光电二极管5、用于磁场测量的传感器：霍尔器件、磁敏晶体管6、进行振动（或加速度）测量的传感器：磁电传感器、压电传感器7、利用物体反射进行非电量检测的传感器：超声波传感器、红外传感器8、电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9、热敏电阻可分为负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻型两大类。
10、在热电阻温度测量系统中，热电阻的外引线有两线制、三线制、四线制。
11、热电偶中热电势的大小仅与热电极材料的性质、两端点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。
12、差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为零点残余电压；利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向（或正负）可采用相敏检波电路。
13、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称电涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。
14、用激光干涉仪对建筑物的缓慢沉降做长期监测属于静态测量。
15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。
16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2 倍。
17、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单、适应性强。
18、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。
19、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。