自动检测计算题
《自动检测技术及仪表控制系统》期末试卷
《自动检测技术及仪表控制系统》 A卷闭卷一、填空：（每空1分）1．显示仪表能够监测到被测量的能力称分辨力。
2．热电偶是用组成而成。
当两个结点处于，回路中便产生。
4、节流式流量计的测量原理是以定律和定律为基础的。
5．把两块的光栅叠在一起，让他们的刻线之间有，这时光栅上会出现若干条明暗相间带状条纹案，称为。
6、热导式气体分析器是利用混合气体中不同的原理进行分析的。
7、仪表系统模型一般分为、、。
8、集散控制系统的核心思想是、。
9、LonWorks 与其它现场总线相连接而构成的典型现场总线中，其中符合LonWorks 自身规范的现场总线仪表单元通过连接到LonWorks总线网络上，而其他现场总线通过连接到LonWorks总线网络上。
二、选择题：（每题2分）1、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。
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、系统误差B、粗大误差C、随机误差D、动态误差2、用仪表对三个电压进行测量，分别测得1000V、100V、10V，发现三个电压均存在1V的误差，那么，我们认为10V电压的测量结果较好。
在以上这个例子中，有这个结论的依据是。
A、绝对误差B、示值相对误差C、满度相对误差D、精度等级3、正常人的体温为37℃，则此时的华氏温度约为，热力学温度约为。
A、32F，100KB、98.6F，236.15KC、98.6F，310.15KD、37F，236.15K4、节流装置中有一种由两个圆弧曲面构成的入口收缩部分和与之相接的圆筒形喉部组成，这种节流件是。
A、孔板B、喷嘴C、文丘里管5、浮子流量计的安装方式：。
A、水平，自上而下B、垂直，自下而上C、水平，自上而下D、垂直，自上而下6、光栅传感器是利用莫尔条纹来达到。
A、提高光栅分辨B、使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化C、细分的目的7、当主光栅与指示光栅的夹角为θ，主光栅与指示光栅相对移动一个栅距P时，莫尔条纹移动。
《自动检测技术》习题集及部分参考答案
《自动检测技术》习题集及部分参考答案第一章传感器和测量的基本知识§1-1测量的基本概念复习思考题1．测量的定义及其内容是什么？2．直接测量和间接测量的定义是什么？3．直接测量的方法有几种方法？它们各自的定义是什么？4．仪表精度有几个指标？它们各自的定义是什么？（学习指导p1）5．仪表分辨力的定义是什么？作业题1．测量是借助和和，取得被测对象的某个量的大小或符号；或者取得与之间的关系。
（专用技术；设备；实验；计算；一个变量；另一变量）2．测量是将被测量与通过专用的技术和设备进行比表示测量结果时，必须注明（同性质的标准量；比较；标准量倍数；标准量某0的单位）3．直接测量是从事先间的函数关系，先测出，再通过相应的函数关系，被测量的数值。
（分度好的表盘；被测量；某种中间量；中间量；计算出）4．直接测量方法中，又分，和。
（零位法；偏差法；微差法）5．零位法是指在比较仪器中进行，让仪器指零机构，从而确定被测量等于该方法精度（被测量；已知标准量；比较；达到平衡（指零）；已知标准量；较高）6．偏差法是指测量仪表用，直接指出被测量的大小。
该法测量精度一般不高。
（指针、表盘上刻度线位移）7．微差法是和的组合。
先将被测量与一个进行用测出。
（零位法；偏差法；已知标准量；比较；偏差法）8．测量仪表指示值程度的量称为精密度。
测量仪表指示值有规律地称为准确度。
（不一致；偏离真值）9．测量仪表的精确度简称，是和以测量误差的来表示。
（精度；精密度；准确度；相对值）10．显示仪表能够监测到被测量（最小变化）§1-2传感器的一般特性复习思考题1．试述传感器的定义及其在检测中的位置。
2．传感器静态特性和动态特性的定义是什么？3．传感器静态特性的技术指标及其各自的定义是什么？作业题1．传感器是与被测对象接触的环节，它将被测量转换成与机构。
它是检测和控制中最关键的部分。
（最初；被测量有确定对应关系；电量）2．通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。
自动检测技术练习题1
一、填空1、电涡流传感器的物理效应是 电涡流效应 ，压电传感器的物理效应是 压电效应 ，电阻式应变式传感器的物理效应是 电阻应变效应 ，电磁感应式传感器的物理效应是 法拉第电磁感应定律 、光纤传感器的物理效应是 传光原理 。
2、检测系统由对被检测对象进行检测、变换、传输、分析、处理、判断和显示等不同功能的环节组成。
3、检测系统的基本特性一般是指检测系统输入量和输出量关系的特性。
它分为静态特性和动态特性。
4、描述静态特性的参数有：灵敏度、分辨力、线性度、迟滞和稳定性。
5、误差按其出现的规律可分为系统误差、粗大误差和随机误差三种。
6、利用光生伏特效应可制成 光电池 光电器件，利用外光电效应可制成光电管 和 光电倍增管 光电器件，利用内光电效应可以制成 光敏电阻 、光敏二极管 和 光敏三极管 光电器件。
7、测量误差的基本表示方法有绝对误差 、 相对误差、引用误差 、 基本误差 、附加误差 。
8、热电偶传感器的原理是 热电效应 ，产生的热电动势是由接触电动势 和温差电动势 两部分组成分。
9、在自动检测系统中常用的信号放大的方式有 测量放大器 、 隔离放大器。
10、检测系统中常见的信号转换电路有U-I 、 I-U 、U-F 、 F-U 、 A/D 、D/A 。
11、具体来说，传感器的选用应从测量对象和测量环境 、灵敏度 、频率响应特性、线性范围、 稳定性 、 精度 方面考虑。
12、常用的差动式电感传感器有变隙式、变面积式及螺线管式三种。
13、绝对误差∆与系统量程L 之间的比值为 引用误差 ， 其表达式为%100⨯∆Lx 。
14、随机误差具有 对称性 、有界性、单峰性统计特性。
15、电涡流传感器按激励频率的高低分类，有 高频反射式 和 低频透射式 两种类型。
16、感应同步器的信号鉴别方式有 鉴相法 和 鉴幅法 。
17、电容式传感器可分为_变面积式__ ___变间隙式__ _变介电常数式__三种类型18、石英晶体有X 、 Y 、Z 三个晶轴分别被称为_电轴_ 机械轴 光轴。
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。
大连理工大学自动化专业检测技术及仪表课程习题
6) 需要测量某一容器中的液位，液体的温度较高， 根据你掌握的知识设计两种测量方案，阐述你 的设计思想
7) 简述差压式流量计基本原理，写出流量基本方 程式，解释各符号的名称
8) 节流式流量计主要是由哪几部分构成？各部分 都有什么作用？为什么采用三阀组安装？画出 三阀组的示意图？简述仪表的开停步骤 。
111213pt100cut10010111314151650pt100cu10017vbe18192021222380010111213ddziiiabqtt1516171819104pa420madc0300041t3008mpa0012mpa1kpa16kpa25kpa40kpa60kpa10n051015254060100mmddziii20mpa20ma040th32thmama252508xmv其中为位移它的实测数据如下表所示xmmumv0180163241316397若指示仪表量程为50mv确定仪表精度等级
①用一只电流表测量某电流，在相同条件下每隔一定 时间重复测量 n 次，测量数值间有一定的偏差；
②用万用表测量电阻时，由于零点没有调整，测得的 阻值始终偏大；
③由于仪表刻度（数值）不清楚，使用人员读错数据 造成的误差；
④用热电偶测量温度，由于导线电阻引起的测量误差；
⑤要求垂直安装的仪表，没有能按照规定安装造成的 测量误差。
⑤用图示的方法分别画出无迁移、正迁移、负迁移三 种情况测量安装示意图以及差压变送器输出－输入特 性曲线，分别写出三种情况的变送器输出－输入表达 式？
14) 根据热电偶的基本定律，在热电偶回路中，当发生下 列情况时，该回路中总电势如何变化（增大，减少， 不变，不确定） ?
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。
自动检测技术及其应用试题
自动检测技术?课程期末考试试题A一、填空〔此题共39分，每空1.5分〕1、传感器由、、三局部组成。
2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的倍左右为宜。
3、有一温度计，它的量程围为0∽200℃，精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为，当测量100℃时的示值相对误差为。
4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。
5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。
6、霍尔元件采用恒流源鼓励是为了。
7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。
8、*铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。
9、压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件起来。
10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而这一特性来测量温度的。
11、自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有、、、、等。
12、金属电阻的是金属电阻应变片工作的物理根底。
13、电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是、、。
14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络，其目的是为了。
二、选择题〔此题共30分，每题2分〕1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。
A、电容式B、电阻式C、热电偶D、电感式2、的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。
A、热端直径B、热电极的电导率C、热端和冷端的温度D、热端和冷端的温差3、在电容传感器中，假设采用调频法测量转换电路，则电路中。
A、电容和电感均为变量B、电容是变量，电感保持不变C、电感是变量，电容保持不变D、电容和电感均保持不变4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用了测量方法。
A、微差式B、零位式C、偏差式5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了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、提高电磁兼容性6、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。
自动检测技术及应用课后习题答案
自动检测技术及应用课后习题答案第二版检测技术的选择题（上）2022年01月06日星期四14:57第一部分思考题与习题答案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%，该压力表的精度等级应定为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BA.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级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AA.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DA.提高精度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℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为AA.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CA.1℃B.5％C.1％D.10％4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选B级。
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07年自动检测计算题
47.(1)有三台测量仪表，量程均为O～600℃，精度等级分别为2.5级、2.O级和1.5级，现要测量500℃温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理? (2)某测温仪表测量范围O～500℃，使用后重新校验，发现最大绝对误差为6℃，问此仪表定为几级?
解：2.5级Δ=600*2.5/100=15℃ r=15/500*100%=3%
2.0级Δ=600*2/100=12℃ r=12/500*100%=2.4%
1.5级Δ=600*1.5/100=9℃ r=9/500*100%=1.8%
答(1)：用2.0级的仪表最合理。
r=6/500*100%=1.2% 答(2)：应定为1.5级。
48.有一金属箔式应变片，标称阻值R0为120Ω，灵敏度K=2，粘贴在横截面积为9.8mm2的钢质圆柱体上，钢的弹性模量E=2×1011N/m2，所受拉力F=2000N(即0.2tf)。
求：(1)应变片电阻的相对变化量；
(2)受拉后应变片的阻值R。
解：ϵx=F/AE=2000/(9.8*10-6*2*1011)=0.001m/m ΔR/R=Kϵx
ΔR=R*K*ϵx=120*2*0.001=0.24Ω
答(1)：阻值相对变化量为0.24Ω R=R+ΔR=120+0.24=120.24Ω答(2)：受拉后应变片的阻值R为120.24Ω
49.已知某变面积型电容传感器的两极板间距离为d0=20mm，ε=100μF/mm，两极板尺寸一样，长度a0为60mm，极板宽度b为60mm，极板厚度为10mm。
在外力作用下，其中动板在原始位置上向外移动了20mm，试求电容的变化量△C和灵敏度K。
解：ΔC=ϵΔA/d=100*(60*20)/20=6000μF K=-ϵb/d=300
50.某光电编码器为1024脉冲/转，采用M法测量电机转速，在0.4s内测得4K 个脉冲，试求电机的转速?
解：n=60*4*1024/0.4/1024=600rpm
51.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。
K分度表见题51表：
解：E(40)=1.611V E(x,40)=29.188V E(x)=E(40)+E(x,40)=30.799V 查表得x=740℃
（题
08年自动检测计算题
47．已知待测拉力约为70N左右，现有两只测力仪表，一只为O.5级，测量范围为O～500N；另一只为1.O 级，测量范围为0～100N。
问选用哪一只测力仪表较好?为什么?
解：0.5级最大示值误差
因此选用1.0级测量范围伟0～100N的仪表为好。
48．用核辐射式测厚仪对钢板的厚度进行10次等精度测量，所得数据如下(单位为mm)：
39.44，39.27，39.94，39.44，38.91，39.69，39.48，40.55，39.78，40.12。
试求：10次测量的算术平均值，测量的方均根误差σ和算术平均值的标准误差。
解：10次算术平均值
方均根误差未发现
算术平均值标准误差
49．已知某变极距式电容传感器的两极板间距离为d0=20mm，ε=100μF/mm，两极板尺寸一样，长度为60mm，极板宽度a0为60mm，极板厚度b为10mm。
在外力作用下，两极板间的距离减少，使得电容的增加了18000μF，试问极板间的距离减少多少?并计算灵敏度K。
P106
解：变极距后
极板间距减少了 20－10＝10mm 灵敏度
50．某光电编码器为2048脉冲/转，已知标准频率时钟fc=1MHz，采用T法测量电机转速，测得编码器输出的两个相邻脉冲的上升沿之间所能填充的标准时钟数m2=1000脉冲，试求电机的转速。
P228
解：
51．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?E分度表见题51表：
题51表
答：不对。
因为此时所测的温度是冷端在30℃时的温度，而热端实际温度要根据中间温度来确定，而不是简单的加法。
T应该是420℃
提示：P184图10-14分析，当动圈显示仪指示值为400℃时，仪表线圈电压必须为31.48
2011年自动检测计算题
47．(1)已知待测拉力约为70N左右，现有两只测力仪表，一只为0.5级，测量范围为0～5 00N；另一只为1.0级，测量范围为0～100N。
问选用哪一只测力仪表较好?为什么?
用0.5级 0-500N
用1.0级 0-100N 因为所以应采用1.0级0-100N表
(2)有三台测量仪表，量程均为0～600℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和l.5级，现要测量500℃温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理?
0-600°C 2.5级： 2.0级： 1.5级：
选2.0级既达到精度要求且价格适中
48．有一金属箔式应变片，标称阻值R。
为l20 ，粘贴在横截面积为9.8 的钢质圆柱体上，钢的弹性模量E=2×1011N／，现受到力F=2000N(即0.2tf)的作用，应变片的阻值变为1 20.24Ω。
题51表
求：(1)钢圆柱体的轴向应变；(2)应变片电阻的相对变化量；(3)受到力的是拉力还是压力?
(4)灵敏度。
（1）
（2）（3）因为电阻变大，所以受的是拉力
（4）
49．已知某电容传感器的两极板间距离为d0=20mm，ε=100／μF／mm，两极板尺寸一样，长度a0为60mm，极板宽度b为60mm，极板厚度为10mm。
如果改变极距使电容量减少了6000μF。
(1)试问极距如何变化?(2)计算灵敏度K。
或利用公式⊿C=XC0/d0-X 求出变化量X
（1）极距增加了10mm达到了30mm
（2）
分母为（20-10）2
50．某电机速度为1200r／min。
(1)如果采用光电编码器进行测速，采用M法在0.4s内测得8K个脉冲，试求光电编码器的参数。
(2)采用电涡流传感器(电感转速表)测速，测得输出电动势频率为400Hz，求电涡流传感器测量齿轮的齿数。
（1）
(2)
51．用镍铬--镍硅(K)热电偶测量温度，已知部分K分度表列于题51表，
(1)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。
(2)已知冷端温度为40℃，用动圈式仪表(机械零点在0℃)指示值为660℃，求热端实际温度。
(1)E(40，0)=1.611 E(t,0)=E(t,40)+E(40，0)
=29.188+1.611=30.799
查表t=740°C
(2)E（40，0）=1.611 E（660，0）=27.445 E（t,0）=27.445+1.611=29.056 t=697°C。