习题与思考题

习题与思考题

中国石油大学信息与控制工程学院自动化系

《传感器与检测基础》习题集

测量误差和仪表的性能指标

1、什么是真值什么是约定真值、相对真值

2、什么叫绝对误差，相对误差，引用误差，回差

3、什么叫系统误差、随机误差和疏忽误差各有什么特点产生的原因是什么

4、什么叫测量不确定度、准确度和准确度等级’

5、测量不确定度有哪几种形式试总结各种不确定度的计算程序。

6、有两台测温仪表，其测量范围分别是0-800~C和600-1100℃，已知其最大绝对误差均为±6℃，试分别确定他们的精度等级。

7、检定一块1.5级刻度为0～100kPa的压力表，发现在50kPa处的误差最大为1.4kPa，其它刻度处的误差均小于1.4kPa，问这块压力表是否合格

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压力测量部分

1．弹簧管压力表测压原理是什么？试述弹簧管压力表的主要组成及测压动作过程。

2．试述石英晶体压电效应的产生过程。横向和纵向压电效应的产生

与所测压力之间的关系是什么？

3．什么是霍尔效应？霍尔电势的大小和方向与哪些因素有关？4．金

属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有什么不同？

5．一台差压变送器，测量范围是0～60kPa，输出信号范围是4～

20mA，问被测差压为35kPa时，变送器的输出应是多少mA？

6．电容式压力传感器有哪几种类型？差动式结构具有什么优点？

7．电容式压力变送器，测量范围为0～250kPa，求输出信号为16mA 时，被测压力应是多少kPa？8．试述自感传感器及差动变压器的工作原

理灵敏度。

9．振弦式压力变送器的工作原理是什么？如何使得振弦产生振动？

10．要求测量0.8MPa的压力，测量的最大误差应小于或等于

±0.01MPa，现有一块0～1.0MPa、精度0.5级的压力表，问量程和精度

能否满足要求？应选择何量程、何精度？

11．需要测量某台空气压缩机缓冲罐内的压力，工作压力范围为

1.1～1.6MPa，要求就地观察，并要求测量误差不得大于罐内压力的±5％，试选择一合适的压力仪表用于测量。

12．某化肥厂合成氨塔的压力控制指标为14±0.4MPa，要求有一就

地压力显示，试选择压力仪表的类型、测量范围及精度等级。

13．为什么测量仪表的测量范围要根据被测量的大小来选取？选量程

很大的仪表来测量很小的参数有何问题？

14．需要校验精度为1.0级、0～10MPa的压力表，试选择标准表的

精度和量程。

15．校验一块精度1.5级、0～6MPa的压力表，现有0.25级、0～

10MPa和0.2级、0～16MPa的压力表各一块，哪一块可以作为标准表？为

什么？

16．用活塞式压力计校验弹簧管压力表时，应如何读取上、下行读数？读数时为什么要使测量活塞和砝码保持一定的旋转速度？

17．压力仪表的安装包括哪些内容？需要注意哪些问题？

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物位测量部分

1．按工作原理不同，物位测量仪表有那些种类？它们的工作原理各

是什么？2．分别说明浮球式液位计和浮筒液位计的工作原理，它们之间

有何区别？

3．什么是差压式液位计的零点迁移问题？迁移的实质是什么？正、

负迁移有什么不同？如何判断？

4．按图2-1和2-2的安装方法，分别为何种迁移？试分析讨论迁移

量分别为多少？

图2-1图2-2图2-3

5．如图2-3所示，测量密闭容器内的液位，气相为不凝性气体，采

用单法兰差压式液位计，液位测量范围为H，已知：介质密度

ρ=0.8g/cm3,H=500mm,H0=200mm,试问：（1）差压计的量程应是多少kPa？（2）何种迁移？迁移量是多少kPa？

6．用差压式液位计测量某锅炉水位，如图2-4所示，水位变化范围

为H，水的密度随温度变化可以忽略，已知Hma某=2000mm,ρ=0.95g/cm3,试问：（1）若差压计不带迁移机构能否使用？如

何使用？存在什么问题？（2）若差压计带有迁移机构应如何使图

2—4用？需要进行哪种迁移？迁移量是多少KPa？迁移后的测量范围应是

多少？7．如图2-5所示用差压变送器测量某容器液位，被测介质密度

ρ1=0.85g/cm3，隔离液体密度ρ2=0.95g/c m3，液位测量范围

H=2000mm,h1=1000mm,h2=3000mm,试问：（1）

8．应用差压变送器测量两种液体的分界面，安装情况如图2-6所示，已

知ρ1=0.75g/cm3，ρ2

3=1.0g/cm3,h4=200mm，h2=600mm，h3=1800mm，ρ0=1.0g/cm，试问：

需要进行哪种迁移？迁移量是多少kPa？（2）迁移后的测量范围应是多少？图2—5

（1）采用此种方法测量界位时应注意什么问题？

（2）差压变送器的量程应是多少kPa？是何种迁移？迁移量为多少kPa？

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图2-6

9．浮筒式液位计的量程由什么决定？在相同液位高度下，当被测介

质密度不同时，如何使液位计的输出相同？

10．浮筒式液位计的校验一般采用水校和挂重的方法。若浮筒截面为A，长度为L,重量为W；被测介质密度为ρ，试说明使液位计输出分别为0%、25%、50%、75%、100%时，若分别采用这两种方法校验具体应如何实施？（设被测介质的密度为850kg/m3）

11．试分析用电容式液位计分别测量导电介质和非导电介质的液位时，相当于各自改变了哪个物理量从而引起电容量变化的？何时需要考虑虚假

液位的影响？如何消除？12．试述射频导纳物位计和超声波物位计的工作

原理及它们应用的场合。12.试述核辐射式物位计的特点及应用场合。

13.可以用做界位测量的物位计有哪几种？简述其原理和特点。

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流量测量部分

1．什么叫流量和总量？有哪几种表示方法？常用流量单位是什么？

2．试述差压式流量计测量流量的原理，并说明哪些因素对差压式流

量计的流量测量有影响？3．什么叫标准节流装置？有几种形式？它们分

别采用哪几种取压方式？

4.原来测量水的差压式流量计，现在用来测量其测量范围相同的油的

流量，读数是否正确？为什么？

5．用一台电容式差压变送器与节流装置配用测量流量，变送器的测

量范围为0～10KPa，对应流量为0～320m3／h,求输出为14mA时，差压是

多少？流量是多少？