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《现代检测技术及仪表》课后习题解答孙传友张一编第2版高等教育出版社
《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。
《自动化仪表》习题答案---复制
第1章（P15）1、基本练习题（1）简述过程控制的特点.Q：1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计;3)控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4)控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式.（2）什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。
Q：1）过程控制是生产过程自动化的简称。
它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制,是自动化技术的重要组成部分。
过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制,使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。
2）组成框图:（3)）单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？Q:各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络.1）模拟仪表的信号：气动0.02~0.1MPa、电动Ⅲ型：4～20mADC或1~5V DC。
2）数字式仪表的信号：无统一标准。
(4）试将图1—2加热炉控制系统流程图用框图表示.Q：是串级控制系统.方块图：（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的?Q：1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。
2）略(8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。
Q：1）按结构不同,分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。
2）略（10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？Q：1）不是这样。
2)比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。
(11）构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗?为什么？Q：1）是。
2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。
2、综合练习题（1）简述图1-11所示系统的工作原理,画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
《检测技术与仪表》期终复习题
《检测技术与仪表》期终复习题《检测技术与仪表》期终复习题⼀、选择题1.以下⼏种传感器中，属于⾃发电型传感器的是 ( C )A、电容式B、电阻式C、热电偶式D、电感式2.能完成接受和实现信号转换的装置称（ A ）。
A、传感器B、记录仪器C、实验装置D、数据处理装置3.电阻应变⽚的灵敏度为（ B ）。
A、应变⽚电阻丝的电阻变化率与被测试件的应变值之⽐B、应变⽚电阻丝的电阻变化率与应变值之⽐C、应变⽚输出电压与应变之⽐D、应变⽚输出电压与输⼊电压之⽐4.在⽐例积分控制系统中，积分作⽤可消除余差，若积分时间越长，则 ( A )A、余差越⼤B、余差越⼩C、不能确定5.热电阻测量转换电路采⽤三线制是为了 ( B )A、提⾼测量灵敏度B、减⼩引线电阻的影响C、减⼩⾮线性误差D、减⼩电磁兼容性6.压电式传感器特别适合测量（ B ）。
A、静态量B、动态量C、两者均可7.下列检测液位的仪表中，不受被测液位密度影响的是： ( B )A、浮⼒式液位计B、差压式液位计C、电容式液位计D、超声波液位计8.某采购员分别在三家商店购买100kg⼤⽶、10kg苹果、10g巧克⼒，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对买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数是（ B ）A、绝对误差B、⽰值相对误差C、满度相对误差D、精度等级9.补偿导线的正确敷设，应从热电偶起敷到（ A ）为⽌。
A、与冷端温度补偿装置同温的地⽅B、仪表盘端⼦板C、就地接线盒10.在使⽤测谎器时，被测试⼈由于说谎、紧张⽽⼿⼼出汗，可⽤（ D ）传感器来检测。
A、应变⽚B、热敏电阻C、⽓敏电阻D、湿敏电阻11.⽤差压测量容器液位时，液位⾼度取决于： ( B )A、容器上下两点的压⼒差和容器横截⾯B、压⼒差、介质密度和取压点位置C、压⼒差、容器横截⾯和介质密度12.当⽯英晶体受压时，电荷产⽣在（ C ）A、与光轴垂直的z⾯上B、与机械轴垂直的y⾯上C、与电轴垂直的x⾯上D、所有的⾯（x、y、z）上13.同超声波测物位，声波在传播过程中衰减程度与（ C ）有关A、声频⾼低⽆关B、只与传播距离C、声频⾼低、传播距离及介质中的粉尘的多少14.电涡流接近开关可以利⽤电涡流原理检测出（ D ）的靠近程度。
《现代检测技术及仪表》习题解答
第 4章１、 为什么线绕式电位器容易实现各种非线性特性而且分辨力比非线绕式电位器低? 答: 线绕式电位器的电阻器是由电阻系数很高的极细的绝缘导线, 整齐地绕在一个绝缘 骨架上制成的。
在电阻器与电刷相接触的部分, 导线表面的绝缘层被去掉并抛光, 使两者在 相对滑动过程中保持可靠地接触和导电。
电刷滑过一匝线圈, 电阻就增加或减小一匝线圈的 电阻值。
因此电位器的电阻随电刷位移呈阶梯状变化。
只要按精确设计绝缘骨架尺寸按一定 规律变化, 如图４－1-2(b)所示, 就可使位移－电阻特性呈现所需要的非线性曲线形状。
由 ４－1-2(a)可见, 只有当电刷的位移大于相邻两匝线圈的间距时, 线绕式电位器的电阻才会 变化一个台阶。
而非线绕式电位器电刷是在电阻膜上滑动, 电阻呈连续变化, 因此线绕式电 位器分辨力比非线绕式电位器低。
２、 电阻应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小吗?为什么?答: 应变片的灵敏系数k 是指应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应 变之比称为, 而应变电阻材料的应变灵敏系数k 0是指应变电阻材料的阻值的相对变化与应变 电阻材料的应变之比。
实验表明: k ＜k , 究其原因除了黏结层传递应变有损失外, 另一重要原因是存在横向效应的缘故。
应变片的敏感栅一般由多条轴向纵栅和圆弧横栅组成。
当试件承受单向应力时, 其表面 处于平面应变状态, 即轴向拉伸εx 和横向收缩εy 。
粘贴在试件表面的应变片, 其纵栅承 受εx 电阻增加, 而横栅承受εy 电阻却减小。
由于存在这种横向效应, 从而引起总的电阻 变化为⊗RR = k x ∑x + k y ∑ y = k x (1+〈H )∑x ,按照定义, 应变片的灵敏系数为k = ⊗R / R = k (1+〈H ),∑ x x∑ y k y 因〈 = ∑ x < 0, 横向效应系数 H = k x> 0, 故k < k x < k 0。
自动检测技术及仪表（2）
自动检测技术及仪表（2）北京化工大学2005——2006学年第二学期《自动检测技术及仪表》期末考试试卷班级：姓名：学号：分数：题号一二三四五六七八总分得分一、已知仪表配用分度号为Pt100的铂热电阻，仪表量程为0～200℃，Rt0 = 100Ω，ΔRtm = 75.86Ω，Itm < 6mA，供电电压E = 1V，λ= 0.03，求直流电子平衡电桥桥路参数。
（12分）二、填空 (30分)1.温度是表征物体_______________________的物理量。
温标是_______________________________________________________，常用温标是______________、_______________和________________。
2.七种标准化热电偶的分度号是S、B、R、K、T、E、J，请按上述顺序写出它们的名称是___________、___________、___________、___________、_________、___________、___________。
3.涡街流量计是通过测量漩涡的____________________________，来实现________________________的测量。
4.弹簧管压力表可以测量_________________________、弹簧管利用______________________________原理，一般弹簧管的横截面都做成________________________________。
5.节流式流量计也称____________________流量计。
它由____________、_____________、___________和显示仪表组成。
6.电容式差压变送器是由_____________和_____________组成的。
7.标准节流装置包括________________________________三部分，我国规定的四种标准节流装置是_______________________________________________________________________________________。
《现代检测技术及仪表》第5章习题解答
第5章1、图5-1-1(a)磁电式传感器与图4-3-1(a)自感式传感器有哪些异同?为什么后者可测量静位移或距离而前者却不能?答：相同点：都有线圈和活动衔铁。
不同点：图5-1-1(a)磁电式传感器的线圈是绕在永久磁钢上，图4-3-1(a)自感式传感器的线圈是绕在不带磁性的铁心上。
自感式传感器的线圈的自感取决于活动衔铁与铁心的距离，磁电式传感器线圈的感应电压取决于活动衔铁的运动速度。
当衔铁不动时，气隙磁阻不变化，线圈磁通不变化，线圈就没有感应电压，因此后者可测量静位移或距离而前者却不能。
2、为什么磁电感应式传感器又叫做速度传感器?怎样用它测量运动位移和加速度? 答：根据电磁感应定律，磁电感应式传感器的线圈感应电压与线圈磁通对时间的导数成正比，而实现磁通变化有两种方式：活动衔铁相对磁铁振动或转动，线圈相对磁铁振动或转动。
这两种方式产生的感应电压都与振动或转动的速度成正比，因此磁电感应式传感器又叫做速度传感器。
由图５－１－３可见，在磁电感应式传感器后面接积分电路可以测量位移，后面接微分电路可以测量加速度。
因为位移是速度的积分，而加速度是速度的微分。
3、磁电感应式传感器有哪几种类型?它们有什么相同点?有什么不同点?答：磁电感应式传感器有两种类型结构：变磁通式和恒磁通式。
相同点：都有线圈、磁铁、活动衔铁。
不同点：变磁通式是线圈和永久磁铁(俗称磁钢)均固定不动，与被测物体连接而运动的部分是利用导磁材料制成的动铁心(衔铁)，它的运动使气隙和磁路磁阻变化引起磁通变化，而在线圈中产生感应电势，因此变磁通式结构又称变磁阻式结构。
在恒磁通式结构中，工作气隙中的磁通恒定，感应电势是由于永久磁铁与线圈之间有相对运动——线圈切割磁力线而产生的。
这类结构有两种：一种是线圈不动，磁铁运动，称为动铁式，另一种是磁铁不动，线圈运动，称为动圈式。
4、用压电式传感器能测量静态和变化极缓慢的信号吗?为什么?答：不能。
因(5-2-25)和(5-2-28)式中ω都不能为零，所以不论采用电压放大还是电荷放大，压电式传感器都不能测量频率太低的被测量，特别是不能测量静态参数(即ω=0)，因此压电传感器多用来测量加速度和动态力或压力。
测量仪表及自动化习题
第五章 温度测量及变送 第六章 显示仪表 45.简述热电偶测量原理和补偿导线的作用。 46.简述热电阻测量原理和三线制连接的作用。 47.简述需要进行热电偶冷端温度处理的原因及其方法。 48.名词解释：热电效应。 49.当热电阻短路时，自动平衡电桥应指示（ ） a、0℃ b、最上限温度 c、最下限温度 50.与热电偶配用的自动电位差计，当输入端短路时，应显示（ ） a、下限值 b、环境温度（室温） c、上限值 51.热电偶测温时，采用补偿导线是为了（ ）。 A 冷端补偿 B 消除导线电阻的影响 C 将冷端延伸至其他地方 D 降低费用 52.补偿导线的正确敷设，应该从热电偶起敷到（ ）为止？ A 就地接线盒 B 仪表盘端子板 C 二次仪表 D 与冷端温度补偿装置同温的地方 53.用电子电位差计测热电偶温度，如果热端温度升高2℃，室温（冷端温度）下降2℃，则仪表的指示（ ） A 升高2℃ B 下降2℃ C 不变 D 升高4℃ 54.在用热电阻测量温度时若出现热电阻断路时，与之配套的显示仪表如何变化（ ） A 指示值最小 B 指示值最大 C 指示值不变 D 指示室温 55.用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表的指示（ ） A.偏大、 B.偏小、 C.可能大,也可能小,要视具体情况而定。 56.某人将镍铬-镍硅补偿导线极性接反，当电炉温度控制于800℃时，若热电偶接线盒处温度为50℃，仪表接线板处温度为40℃，问测量结果和实际相差多少？已知：E(800℃, 0)=33.29mv E(40℃, 0)=1.61 mV E(761℃, 0)= 31.68 mV E(841℃, 0)=34. 9mv E(50℃, 0)=2.02 mV E(741℃, 0)=30.82 mV E(742℃, 0)=30.90mv 57.用K型热电偶测温。已知回路热电势为15.000mV，冷端温度20℃，试求热端温度。下列分度表数据可供选用：E(20)=0.798mV，E（347）=14.167mV，E(348)=14.208，E(385)=15.763mV，E(386)=15.805mV。 58.为了检查锅炉炉膛温度测量值是否正确，先用携带式电位差计测得热电偶的输出热电势为37.33mV,热电偶采用镍铬-镍硅热电偶分度号为K，热电偶冷端温度用水银温度计测得为35℃，问此时炉膛的实际温度是多少？E（35℃，0℃）=1.407 mV E（935，0℃）= 38.717 mV E（936，0℃）= 38.756 mV E（890，0℃）= 36.925 mV E（889，0℃）= 36.885 mV 59.在热电阻使用过程中，经常出现如下问题，请分析其产生的原因：（1）、显示仪表指示值低于实际值或指示不稳定；（2）、显示仪表指示无穷大；（3）、显示仪表显示负值；（4）阻值与温度的关系有变化。
自动检测与控制仪表习题及答案[4页]
自动检测与控制仪表习题及答案1．测量误差的分类有几种？答：按误差出现的规律可分为系统误差、随机误差和粗大误差。
2．仪表的准确度等级是如何规定的？请列出常用的一些等级？答：准确度是表征仪表的测量值接近真实值的程度，用仪表的满刻度相对误差（略去百分号）来衡量。
仪表的准确度划分为若干个等级，称准确度等级。
国家统一规定的准确度等级有0.05，0.1，0.25，0.35，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。
3. 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、稳定性及可靠性等。
4．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程？彼此有什么关系？答：用于测量的仪表都有测量范围．测量范围的最大值和最小值分别称为测量上限和测量下限，量程是测量上限值和测量下限值的差，用于表示测量范围的大小。
已知上、下限可以确定量程，但只给出量程是无法确定上、下限以及测量范围的。
5．什么叫仪表的基本误差、测量误差和附加误差？有何区别？答:测量误差是指仪表的输出值与真实值之间的差异，可以用绝对误差、相对误差和引用误差等来表示。
测量误差按仪表使用的工作条件分类，有基本误差和附加误差。
基本误差是指在规定的标准条件下仪表的测量误差。
当仪表的使用条件偏离规定的工作条件范围，出现的额外误差称附加误差。
6．检测元件在检测系统中有什么作用？答:检测元件是敏感元件和转换元件的总称。
敏感元件是检测仪表和检测系统的关键，决定了被测量的可测范围、测量准确度和仪表的使用条件。
仪表首先要对敏感元件进行很好的选择。
另外，转换元件的设计也非常重要，转换元件将敏感元件的输出转换成其他形式的物理量，以便于信号的传输、处理和显示。
7. 热电阻式检测元件主要分为几种?各适合于什么场合?答: 热电阻式检测元件分为两大类：一是金属热电阻；二是半导体热电阻。
检测技术及仪表作业题及参考答案071010
东北农业大学网络教育学院检测技术及仪表作业题作业题（一）1．什么是自动检测系统?请画出基本结构框图。
自动检测系统是自动测量，自动计量、自动保护、自动诊断自动信号等诸多系统的总称。
基本框图：被检测量 2．什么是电量传感器?什么是电参数传感器。
将非电量转变委电量信号如电压等的传感器为电量传感器。
如热电耦、磁电传感器、光电传感器、压电传感器等。
将被测量转换为电参数的传感器为电参数传感器。
如电阻、电容、电感传感器等。
3．什么是等精度测量?在同一条件下进行的一系列测量称为等精度测量。
4．什么是测量误差？用器具测量时，测量值与实际值之差为～。
5．什么时系统误差？什么是测量的准确度？按已知函数规律变化的误差为～。
它有恒定系差和变值系差之分，系差越小，测量的准确度越高。
6．什么是随机误差？什么是测量精度？由很多复杂因素的微小变化引起的偶然误差称为～，随机误差越小，测量精度越高。
7．么是测量的精确度？测量精确度是衡量测量过程中系统误差和随机误差大小的一个技术指标，当二者都很小时，则称测量精度高。
8．什么是静态误差，什么是动态误差？被测量随时间基本不变或变化缓慢的附加误差为静态误差，测量值随时间变化很快的过程中所产生的附加误差为动态误差。
9．什么是电阻应变传感器，它分为几类？将被测量的力（压力、荷重，扭力）通过它所产生的金属变形转换成电阻变化的敏感元件为～、分为电阻丝应变片和半导体应变片两种。
10．差动自感传感器有何特点？从理论上清除了起始时的零位输出；灵敏度提高线性度得到改善可以进行温度补偿，减弱或消除温度，电源及外界干扰引起得影响。
11．请说出测量的随机误差有那些统计特点？（1）集中性：大量重复测量使所得的数值均集中分布在其平均值附近，离越近的值出现的机会越多，而离越远的值出现的机会越少，称为分布中心。
∑==ni ix n x 11式中 n 为测量次数； x i 为第 i 次测量值。
（2）对称性：当 n 足够大时，符号相反，绝对值相等的误差出现的机会（或称概率）大致相等。
自动化仪表复习题
自动检测与转换技术每章练习题第一题在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠A、传感器B、测量电路C、显示单元在相同工作条件下，传感器对同一被测量进行多次连续测量所得结果的不一致程度大，说明该传感器的A、灵敏度较差B、稳定性较差C、重复性较差下列不属于测量误差来源的是A、仪器误差和(环境)影响误差满席误差和分贝误差C、人身误差和测量对象变化误差应变测量中，希翼灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择哪种桥式测量转换电路A 、单臂电桥B、双臂电桥C、四臂电桥测量范围小的电容式位移传感器的类型为A、变介质型B、变极距型C、变面积型光敏电阻的工作原理是基于A、外光电效应B、内光电效应C、光生伏特效应热电偶的热电动势包括A、接触电动势和温差电动势B、接触电动势和非接触电动势C、非接触电动势和温差电动势热电偶测量转换电路采用三线制接法的目的是A、提高测量灵敏度B、减少非线性误差C\、减少连接导线电阻的影响电阻应变片必须与哪种元件配合，才干组成传感器A、弹性元件B、刚性元件C、光敏元件将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的A、应变效应B、压电效应C、电涡流效应减少霍尔元件的输出不等电位电动势的办法是A、减少激励电流B、威海磁感应强度热敏电阻式湿敏元件能直接检测C、使用电桥调零电位器A、温度B、温度差C、湿度下列被物理量适合于使用红外传感器进行测量的是A、压力B、厚度C、温度当某些晶体沿着一定方向受外力作用而变形时，其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷，去掉外力时电荷消失，这种现象称为A、压阻效应B、压电效应C、应变效应工业检测技术的内容较广泛，常见的工业检测涉及的内容六大类：热工量、机械量、几何量、物体性质和成份量、状态量及电工量。
测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法取得某一客观事物定量数据资料的认识过程。
测量的目的是希翼通过测量求取被测量的真值。
真值有理论真值、约定真值和相对真值之分。
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精品文档 精品文档 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，柱形电容器电容量 dDLCln2
。
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，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。 22.角数字编码器又称码盘，它是测量轴角位置和位移的方法之一，它具有很高的精确度、分辨率和可靠性。 23. 角数字编码器（码盘）分为增量式编码器和绝对式编码器两种。 精品文档 精品文档 24.循环码编码的特点是相邻两码之间只有一位变化。
25.热导式气体传感器的原理是根据不同种类、不同浓度的气体，其热导率不同，在同样的加热条件下，其温度也不同，进而气敏检测元件的电阻也不同来检测某气体浓度的。
二1.有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，
要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理? 解：2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误差为3.2％；1.5级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相对误差为2.4％。因此，应该选用1.5级的测温仪器。 2.热电阻测量时采用何种测量电路?为什么要采用这种测量电路?说明这种电路的工作原理。 答：通常采用电桥电路作为测量电路。为了克服环境温度的影响常采用下图所示的三导线四分之一电桥电路。
由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中，如果ttRR21，则由于环境温度变化引起的引线电阻值变化造成的误差被相互抵消。
R1R2
R3R
4
Rt
R1ˊ
ˊR2
热电阻的测量电路 3什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。 答：热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。热电偶测温就是利用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表，就能测量温度。 4.简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。 答：一是匀质导体定律：如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何，热电动势为零。根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同，也可以检查热电极材料的均匀性。 二是中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变。它使我们可以方便地在回路中直接接入各种类型的显示仪表或调节器，也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。 三是标准电极定律：如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就已知。只要测得各种金属与纯铂组成的热电偶的热电动势，则各种金属之间相互组合而成的热电偶的热电动势可直接计算出来。 四是中间温度定律：热电偶在两接点温度t、t0时的热电动势等于该热电偶在接点温度为t、tn和tn、t0时的相应热电动势的代数和。中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据。
5．试述热电偶冷端温度补偿的几种主要方法和补偿原理。 答：热电偶冷端温度补偿的方法主要有：一是冷端恒温法。这种方法将热电偶的冷端放在恒温场合，有0℃恒温器和其他恒温器两种；二是补偿导线法。将热电偶的冷端延伸到温度恒定的场所(如仪表室)，其实质是相当于将热电极延长。根据中间温度定律，只要热电偶和补偿导线的二个接点温度一致，是不会影响热电动势输出的；精品文档 精品文档 三是计算修正法。修正公式为：)t,(tE)t(t,E)t(t,E01AB1AB0AB；四是电桥补偿法。利用不平衡电桥产生的电动势补偿热电偶因冷端波动引起的热电动势的变化，工作原理如下图所示。
+
+-
Ut
e
R1R
2
R3R
4
RCMR
5
I1I
2
I
图中，e为热电偶产生的热电动势，U为回路的输出电压。回路中串接了一个补偿电桥。R1~R5及RCM均为桥臂电阻。RCM是用漆包铜丝绕制成的，它和热电偶的冷端感受同一温度。R1~R5均用锰铜丝绕成，阻值稳定。在桥路设计时，使R1=R2，并且R1、R2的阻值要比桥路中其他电阻大得多。这样，即使电桥中其他电阻的阻值发生变化，左右两桥臂中的电流却差不多保持不变，从而认为其具有恒流特性。线路设计使得I1=I2=I/2=0.5mA。 回路输出电压U为热电偶的热电动势e、桥臂电阻RCM的压降URCM及另一桥臂电阻R5的压降UR5三者的代数和：
R5RCMU-UeU 当热电偶的热端温度一定，冷端温度升高时，热电动势将会减小。与此同时，铜电阻RCM的阻值将增大，从而使URCM增大，由此达到了补偿的目的。 自动补偿的条件应为
tRIeCM1
6．用镍铬-镍硅(K)热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV，求被测点的温度。 解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出E(40，0)=1.638mV，计算出
30.826mV1.638)mV(29.188E(t,0)
再通过分度表查出其对应的实际温度为 9.740129.29275.3310029.129)-(30.826700t℃
7．已知铂铑10-铂(S)热电偶的冷端温度t0＝25℃，现测得热电动势E(t，t0)＝11.712mV，求热端温度是多少度? 解：由铂铑10-铂热电偶分度表查出E(25，0)=0.161mV，根据式计算出
11.873mV0.161)mV(11.712E(t,0)
再通过分度表查出其对应的实际温度为 8.1216851.11159.1310011.851)-(11.8731200t℃
8．已知镍铬-镍硅(K)热电偶的热端温度t＝800℃，冷端温度t0＝25℃，求E(t，to)是多少毫伏? 精品文档 精品文档 解：由镍铬-镍硅热电偶分度表可查得E(800，0)=33.275mV，E(25，0)=1.024 mV，故可得 E(800，5)=33.275-1.024=32.251mV
9．现用一支镍铬-康铜(E)热电偶测温。其冷端温度为30℃，动圈显示仪表(机械零位在0℃)指示值为400℃，则认为热端实际温度为430℃，对不对?为什么?正确值是多少? 解：不对，因为仪表的机械零位在0℃，正确值为400℃。
10．如图5.14所示之测温回路，热电偶的分度号为K，毫伏表的示值应为多少度? 答：毫伏表的示值应为(t1-t2-60)℃。
11．用镍铬-镍硅(K)热电偶测量某炉温的测量系统如图所示，已知：冷端温度固定在0℃，t0＝30℃，仪表指示温度为210℃，后来发现由于工作上的疏忽把补偿导线BA和，相互接错了，问：炉温的实际温度t为多少度? 解：实际温度应为270℃，因为接反后不但没有补偿到，还抵消了30℃，故应该加上60℃。
t1
ABˊBAˊ+AB
+
t2
AˊmV60℃CC
AB
Aˊ+ˊB0℃mV
t0
图1 图2 12..热电偶测温为什么要进行冷端补偿？ 热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0?C时分度的，在实际应 用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以冷端温度不可能保持在0?C不变，也不可能固定在某个温度不变，而热电势既决定于热端温度， 也决定于冷端温度，所以如果冷端温度自由变化，必然会引起测量误差，为了消除这种误差，必然进行冷端补偿。 13.电磁流量计的测量原理？ 电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理制成的一种流量计，当被测导电液体流过管道时，切割磁力线，于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势，其值和被测流体的流速成比例。因此测量感应电势就可以测出被测导电液体的流量。 14.什么是两线制？ 是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线，这两根导线既是电源线，又是信号线。 15.什么叫绝对压力、大气压力、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？ 绝对压力是指被测介质作用在容器p单位面积上的全部压力；地面空气柱所产生的平均压力为大气压力；绝对压力与大气压力之差称为表压力；如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压力表所测得的压力为负压，其值称为真空度。 16.怎样操作仪表三阀组？ 打开的顺序为：打开正压阀、关闭平衡阀、打开负压阀。 停运的顺序为：关闭负压阀、打开平衡阀、关闭正压阀。 17.标准节流装置有几种，各是什么？ 有三种，分别是孔板、喷嘴、文丘利管。