检测技术及仪表习题三
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 〈=⨯=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。
智能检测技术及仪表习题参考答案-all
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%）。
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%)。
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。
绝对误差通常用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较分析，引用误差用于用具体仪表测量。
1．3 用测量范围为-50～＋150kPa的压力传感器车辆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=%;δx=2/142=%;δm=2/(50+150)=1%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，称为将直接测量。
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。
什么是测量部确定度有哪几种评定方法测量不确定度：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。
检测技术及仪表习题答案
选 B 表测量精度高
第二章习题答案 1． 水银不易氧化、 不沾玻璃、 易提纯， 能在很大温度范围内 （–36～+365℃） 保持液态，特别是在 200℃以下，它的体膨胀与温度几乎呈线性关系，水银玻璃 温度计的刻度是均匀的。因此常以水银作为感温元件。 若在毛细管中充以加压的氮气，并采用石英玻璃管，则测温上限可达 600℃ 或更高。 2． 缓慢提高玻璃管温度计所测量的温度， 使感温液断裂部分进入安全包后， 再逐渐降温，则感温液逐渐留下来，而气泡留在安全包中，即可消除液柱断裂现 象。 3．它的感温元件是用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起而成的。双 金属受热后，由于两金属的膨胀长度不同而产生弯曲，如图 2-3 所示。温度越高 产生的线膨胀长度差也就越大，因而引起的弯曲角度就越大。 增加双金属片的长度，提高灵敏度。 4．温差电动势和接触电动势。 起主导作用的是温差电动势。 5．1）铂铑 10—铂热电偶（S 型） 。这种热电偶在 1300℃（有的国家规定为 1400℃）以下温度范围可以长期使用。在良好的环境下可短期测量 1600℃的高 温。在所有标准化热电偶中，S 型热电偶准确度等级最高，稳定性最好，且测温 区域宽，使用寿命长，可用于精密测量和作为标准热电偶，适用于氧化性和惰性 气氛中。但价格昂贵，热电动势小，灵敏度低，热电特性曲线非线性较大，不适 于还原性气氛和含有金属或非金属蒸气的气氛中。 2）铂铑 13—铂热电偶（R 型） 。R 型与 S 型热电偶相比热电动势稍大（大 约 15%） ，但灵敏度仍不高，其他特点相同。 3）铂铑 30—铂铑 6 热电偶（B 型） 。由于 B 型热电偶的两热电极均为铂铑合 金，因此又称为双铂铑热电偶，可长期测量 1600℃的高温，短期可测 1800℃。 它的特点是性能稳定，测量精度高，适于在氧化性和惰性气氛中使用，也适合在 真空中短期使用。但 B 型热电偶在还原性气氛中易被侵蚀，热电动势小，灵敏 度比 S 型热电偶还低，且价格昂贵。由于在低温时热电动势极小，因此冷端温 度在 50℃以下时不需要对冷端温度进行补偿。
自动检测技术及仪表控制系统第三版部分思考题答案
1基本知识引论课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用，两者关系怎样？检测单元完毕对多种参数过程旳测量，并实现必要旳数据处理；仪表单元则是实现多种控制作用旳手段和条件，它将检测得到旳数据进行运算处理，并通过对应旳单元实现对被控变量旳调整。
关系：两者紧密有关，相辅相成，是控制系统旳重要基础1.2 经典检测仪表控制系统旳构造是怎样旳，各单元重要起什么作用？被控——检测单元——变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元——调整单元—作用：被控对象：是控制系统旳关键检测单元：是控制系统实现控制调整作用旳及基础，它完毕对所有被控变量旳直接测量，也可实现某些参数旳间接测量。
变送单元：完毕对被测变量信号旳转换和传播，其转换成果须符合国际原则旳信号制式。
变：将多种参数转变成对应旳统一原则信号；送：以供显示或下一步调整控制用。
显示单元：将控制过程中旳参数变化被控对象旳过渡过程显示和记录下来，供操作人员及时理解控制系统旳变化状况。
分为模拟式，数字式，图形式。
调整单元：未来自变送器旳测量信号与给定信号相比较，并对由此产生旳偏差进行比例积分微分处理后，输出调整信号控制执行器旳动作，以实现对不一样被测或被控参数旳自动调整。
执行单元：是控制系统实行控制方略旳执行机构，它负责将调整器旳控制输出信号按执行构造旳需要产生对应旳信号，以驱动执行机构实现被控变量旳调整作用。
1.4 什么是仪表旳测量范围，上下限和量程？彼此有什么关系？测量范围：是该仪表按规定旳精度进行测量旳被测变量旳范围。
上下限：测量范围旳最小值和最大值。
量程：用来表达仪表测量范围旳大小。
关系：量程=测量上限值-测量下限值1.6 什么是仪表旳敏捷度和辨别率？两者存在什么关系？敏捷度是仪表对被测参数变化旳敏捷程度。
辨别率是仪表输出能响应和辨别旳最小输入量，又称仪表敏捷限。
关系：辨别率是敏捷度旳一种反应，一般说仪器旳敏捷度高，则辨别率同样也高。
4 温度检测课后习题4.1国际实用温标旳作用是什么？它重要由哪几部分构成？答：作用：由其来统一各国之间旳温度计量。
《现代检测技术及仪表》课后答案
《现代检测技术及仪表》习题解答第1章1-1答：钱学森院士对新技术革命的论述中说：“新技术革命的关键技术是信息技术。
信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。
测量技术则是关键和基础”。
如果没有仪器仪表作为测量的工具，就不能获取生产、科学、环境、社会等领域中全方位的信息，进入信息时代将是不可能的。
因此可以说，仪器技术是信息的源头技术。
仪器工业是信息工业的重要组成部分。
1-2答：同非电的方法相比，电测法具有无可比拟的优越性：1、便于采用电子技术，用放大和衰减的办法灵活地改变测量仪器的灵敏度，从而大大扩展仪器的测量幅值范围(量程)。
2、电子测量仪器具有极小的惯性，既能测量缓慢变化的量，也可测量快速变化的量，因此采用电测技术将具有很宽的测量频率范围(频带)。
3、把非电量变成电信号后，便于远距离传送和控制，这样就可实现远距离的自动测量。
4、把非电量转换为数字电信号，不仅能实现测量结果的数字显示，而且更重要的是能与计算机技术相结合，便于用计算机对测量数据进行处理，实现测量的微机化和智能化。
1-3答：各类仪器仪表都是人类获取信息的手段和工具。
尽管各种仪器仪表的型号、原理和用途不同，但都由三大必要的部分组成：信息获取部分、信息处理部分、信息显示部分。
从“硬件”方面来看，如果把常见的各类仪器仪表“化整为零”地解剖开来，我们会发现它们内部组成模块大多是相同的。
从“软件”方面来看，如果把各个模块“化零为整”地组装起来，我们会发现它们的整机原理、总体设计思想、主要的软件算法也是大体相近的。
这就是说，常见的各类仪器仪表尽管用途、名称型号、性能各不相同，但它们有很多的共性，而且共性和个性相比，共性是主要的，它们共同的理论基础和技术基础实质就是“检测技术”。
常见的各类仪器仪表只不过是作为其“共同基础”的“检测技术”与各个具体应用领域的“特殊要求”相结合的产物。
1-4答：“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”或“能把非电量转换成电量的器件或装置”叫做传感器。
《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。
自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习资料
1根本知识引论1、测量围、测量上、下限及量程测量围：仪器按照规定的精度进展测量的被测变量的围测量下限：测量围的最小值测量上限：测量围的最大值量程：量程=测量上限值-测量下限值灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值到达稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比灵敏度YU ∆=∆误差绝对误差：∆maxδ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：maxδ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≤允许误差准确度仪表的准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。
准确度划分为假设干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小，精度越高可靠度：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展运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系：二者严密相关，相辅相成，是控制系统的重要根底1.2 典型检测仪表控制系统的构造是怎样的，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根底，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现*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。
分为模拟式，数字式，图形式。
调节单元：将来自变送器的测量信号与给定信号相比拟，并对由此产生的偏差进展比例积分微分处理后，输出调节信号控制执行器的动作，以实现对不同被测或被控参数的自动调节。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.将两个100Ω的电阻应变片平行地粘贴在钢制试件上，试件初载等截面积为0.5×10-4m2,弹性模量E=200GN/ m2，由50KN的拉力所引起的应变片电阻变化为1Ω。
把它们接入惠斯登电桥中，电桥电源电压为1V，求应变片灵敏度系数和电
桥输出电压是多少？（提示：应变=应力/（弹性模量×截面积）；惠斯登电桥是全等臂电桥，考虑两应变片分别接相邻桥臂和相对桥臂两种情况）
2.一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm，内径18mm，在其表面粘贴八个应变片，四个沿轴向粘贴，四个沿周向粘贴，应变片的电阻均为120Ω，灵敏度为2.0，泊松比为0.3，材料弹性模量E=2.1×1011Pa。
要求
（1）绘出弹性元件贴片位置及全桥电路；
（2）计算传感器在满量程时，各应变片电阻的变化；
（3）当桥路的供电电压为10V时，计算传感器的输出电压。
3.如图所示直流应变电桥，E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：
（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为R1=1.2Ω时，电桥输出电压为多少？
（2）R1、R2为应变片，感受的应变极性和大小都相同，其余为外接电阻。
问能否进行应变测量？
（3）上题中若R1与R2感受应变的极性相反，且︱R2︱=︱R1︱=1.2Ω。
问输出电压为多少？
（4）由（1）～（3）能得出什么结论？
4.一试件受力后的应变为2×10-3;丝绕应变计的灵敏系数为2，初始阻值120Ω，温度系数为－50×10-6/℃，线膨胀系数为14×10-6/ ℃；试件的
线膨胀系数为12×10-6/ ℃。
求温度升高20℃时，应变计输出的相对误差。
(1)
(2)
3
332321110101234210102120[(1010)(910)] 2.110
0.191567810.30.1910.057R R R R K xR R AE
R R R R R ξπυ--⨯=====⨯=⨯⨯-⨯⨯⨯=Ω
∆=∆=∆=∆=-∆=-⨯=Ω
(3)646(1)5 2.0(10.3)259.710 2.1101.03710U F F U K AE F μ--=
+=⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯。