《检测技术及仪表》模拟卷试题、参考文献

机电一体化技术（航空电气方向）专业

《检测技术及仪表》

形成性考核作业册

姓名_________________

学号_________________

分校_ _ _ __

信息技术与机电工程系

2013年 9月

《检测技术及仪表》形成性考试作业一

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第1章绪论

思考题与习题

1-1.单项选择题

1）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达100kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于 B 。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1.7V，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

1-2. 指出下列情况哪些属于随机误差，哪些属于系统误差，或两者皆有？

1）电压表刻度不均匀；2）米尺因温度改变而伸缩；3）天平未调水平；4）游标卡尺零点不准；5）电子秤内部温度与环境不一致产生温漂；6）加热丝的电阻随温度变化对恒温器温度带来的误差；7）电压表视差；8）电桥检流计的零点漂移；9）欧姆表的接触电阻；10）电网电压的变化对恒温器加热功率带来的误差。

答：1、系统；2、系统；3、系统；4、系统；5、系统+随机；

6、系统；

7、随机；

8、系统；

9、系统+随机；10、随机。

1-3. 某压力表准确度为2.5级，量程为0～1.5MPa，求：1）可能出现的最大满度相对误差γm。2）可能出现的最大绝对误差△m为多少千帕？3）测量结果显示为0.70MPa时，可能出现的最大示值相对误差γx。

答：1）可能出现的最大满度相对误差可以从准确度等级直接得到，即γm=±2.5%

2）△m=γmAm=±2.5%×1.5Mpa=±0.0375Mpa=±37.5kPa

3）γx=△m×100%/Ax=±0.0375×100%/0.70=±5.36%

1-4. 现有准确度为0.5级的0～300℃的和准确度为1.0级的0～100℃的两个温度计，要测量80℃的温度，试问采用哪一个温度计好？

答：经计算，用0.5级表以及1.0级表测量时，可能出现的最大示值相对误差分别为±1.88%和±1.25%。计算结果表明，用1.0级表比用0.5级表的示值相对误差的绝对值反而小，所以更合适。

1-5现对一个量程为60MPa，压力表进行校准，测得数据如下。

试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该压力表的精度等级。

解: 数据如下。

1-6.最大绝对误差为0.4Mpa

%670%10060

40⋅-=⨯⋅- 该压力表精度等级为1级

被测对象温度为200℃左右，现有以下几种规格的温度计，试从提高测量精度的角度出发，应选哪一种温度计，为什么？

A 表 量程0~ 300℃ 精度等级1.5级

B 表 量程0~ 400℃ 精度等级1.5级

C 表 量程0~ 500℃ 精度等级1.0级

解：A 表 △A=300×±1.5%=±4.5℃

△B=400×±1.5%=±6℃

△C=500×±1.0% =±5℃

《检测技术及仪表》形成性考试作业二

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第2章 电阻传感器

2-1.希望用温度传感器控制养鸡场的室内温度，请你做一个方案，要求如下：

1）上网查阅有关养鸡场的资料和鸡舍温度要求；2）写出你的设计方案和所实现的技术指标；3）画出养鸡场的加热、测温设备布置图；4）画出温度测控系统的原理框图；5）简要说明温度测控系统的工作过程。

答：1、育雏期的人工保温：雏鸡的绒毛稀短，体温调节机能不健全，保温能力差，在低温环境中，容易受凉而引起拉稀或产生其它疾病，甚至被冻死，所以，雏鸡要给以人工保温。育雏期以后的温度控制：育雏期以后的雏鸡，体温调节机能已基本健全，一般不必继续保温。但是，适宜的舍内温度有利于健康

和增重，提高饲料转化率，故这时仍需注意调节舍内温度，最适宜的温度是15—28℃。

2、采用低成本器件实现较高精度的温度控制，具有一定的实用性，通过温度传感器将采集到的温度信号转化成与之对应的电信号（电压或电流），经过处理放大后通过 A/D 转换器进行 A/D 转换，将得到的数字信号输入到单片机中进行处理，并通过外围设备（屏幕）显示。处理过程即为判断室内温度，并控制加热系统（如进气口的开度、燃料的入量等），最终达到温度设定值。实现的技术指标： 1. 使鸡场内的温度始终保持在一个合适的范围内，根据不同的外界环境设定温差允许的精度，以便于满足肉鸡生存坏境的需要。2. 温控器同时配制 LED 数码显示或液晶屏显示，实时显示室内的温度。3. 温控器在检测到室内的温度超过上下限，并已经超出温控系统的调控范围时，能够通过声光报警提示人们注意并作出相应的调整以满足温度要求。

3、

4、温度测控系统的原理框图如下图所示：

5、温度测控系统的工作过程：由温度传感器检测鸡舍环境温度，使之维持在一个相对恒定的范围之内（可设定），若温度低于设定值的最低值，则启动加热设备，使温度升高；若温度高于最高温度，则可开启通风设备，使温度降低；使之成为一个温度反馈系统，保持温度的恒定。

《检测技术及仪表》形成性考试作业三

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第3章电感传感器

3-1.请上网查阅有关资料，并简要写出汽车车速里程表原理。

车速表主要由永久磁铁、铝罩、护罩、刻度盘和表针等组成，永久磁铁与主动轴紧固在一起，主动轴由来自变速器输出轴的挠性软轴驱动，指针、铝罩固接在中心轴上，刻度盘固定在表外壳上。不工作时，铝罩在游丝的作用下，使指针位于“0”位。当汽车行驶时，软轴驱动主动轴带动“U”形永久磁铁旋转，在铝罩上感应出电涡流而产生磁场，这个磁场与永久磁铁的旋转磁场相互作用产生钮矩，使铝罩向永久磁铁旋转方向转过一定角度，直到由游丝的弹力所产生的反方向扭矩与之平衡。车速越高，产生的扭矩越大，指针在刻度盘上摆动的角度就越大，即指示的车速就越高。

里程表主要由蜗轮蜗杆和数字轮组成，当汽车行驶时，主动轴经三对蜗轮蜗杆驱动数字轮上的最右侧的第一个数字轮（一般为1/10Km），任一个数字轮与左侧相邻的数字轮传动比都为10：1，这样显示的数字呈十进位递增，便自动累积了汽车总的行驶里程。

3-2. 某二线制电流输出型压力变送器的产品说明书注明其量程范围为0～

200Pa，对应输出电流为4～20mA。求：当测得输出电流I=12mA时的被测压力p。

答：因为该仪表说明书未说明线性度，所以可以认为输出电流与被测压力之间为线性关系，即I与p的数学关系为一次方程，所以有I=a0+a1p （式中a0、a1—待求常数）。当p=0时，a0=4mA；当p=200Pa时，I=20mA，代入上式得

a1=0.08mA/Pa，所以该压力变送器的输入/输出方程为I=4mA+0.08(mA/Pa)p，将I=12mA代入上式得p=(I-a0)/a1=[(12-4)/0.08]Pa=100Pa

《检测技术及仪表》形成性考试作业四

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第4章电涡流传感器

4-1. 电焊条外面包有一层药皮。在焊接时，药皮熔化，覆盖在高温熔融焊料上面，起隔绝空气、防止氧化作用。如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。图4-24是检测药皮厚度均匀度的示意图。请分析填空: 1）因为电焊条药皮是__不导电_____(导电/不导电）材料，所以对电涡流探头不起作用。2）药皮越薄，电涡流探头与金属焊条的间距就越__小____，焊条表面的电涡流就越___大

___，电涡流探头线圈的等效电感量L就越__小____，调频式转换电路输出频率f就越__大__。根据f的大小可以判断出药皮的厚度是否合格。