山东建筑大学自动化仪表题库DOC

第 1 章

1 .什么是过程控制系统？简述其组成与特点；

答：过程控制系统是生产过程自动化的简称，主要由被控过程和自动化仪表（包括计算机）两部分组成，其中自动化仪表负责对被控过程的工艺参数进行自动测量、自动监视和自动控制等。

2 .过程控制系统的指标有哪些？是如何定义的？

答：单项性能指标：衰减比、最大动态偏差和超调量、残余偏差、调节时间、峰值时间和振荡频率。

综合性能指标：偏差绝对值积分、偏差平方积分、偏差绝对值与时间乘机积分、时间乘偏差平方积分。

3 .过程控制有哪些类型的被控量？

答：温度、压力、流量、液位、物位、物性、成分

4 .简述DDZ-III电动单元组合仪表及其控制系统的组成；

答：

图中，被调量一般是非电的工艺参数，必须经过一定的监测元件，将其变换为易于传送和显示的物理量。换能器是工艺参数在监测元件上进行了能量形式的转换，一次仪表是检测元件安装在生产第一线，直接与工艺介质相接触，取得第一次的测量信号。

5 .单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？

答：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。

6 .举一过程控制的实例，并指出其被控过程、被控参数、控制参数及

干扰作用，画出其控制流程图和系统框图。

答：

图为液位控制系统，由储水箱（被控过程）、液位检测器（测量变送器）、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节q1（流量）来实现液位控制的作用。

2）框图：

3）控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e(t)、控制量u(t)；执行器输入输出分别为：控制量u(t)、操作变量q1(t)；被控对象的输入输出为：操作变量q1(t)、扰动量q2(t)，被控量h；所用仪表为：控制器（例如PID控制器）、调节阀、液位测量变送器。

7 .某液态冷却器控制系统如图所示。请回答：

1)该过程控制系统由哪些基本单元组成？请具体说明。

2)请指出该控制系统的被控变量和控制变量（操纵变量）。

3)画出该过程控制系统的基本结构框图。

第 2 章

1．仪表精度与测量精度之间有什么联系和区别？

答：测量精度就是真实值和测量值之间的差值除以仪表量程，它的值是一个百分比。仪表的精度是国家标准规定的，例如可以是0.2,0.5,1.0,2.0等。

2．仪表的基本性能指标有哪些？

答：精确度、非线性误差、灵敏度和分辨力、变差、漂移以及动态误差等。

3．什么是传感器？什么是变送器？

答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用的输出限号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

变送器是将输出信号变成统一标准信号的传感器。

4．请说明热电偶测温的基本原理。

答：将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

5．热电偶的三个基本定律是什么？

答：均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律

6．热电偶为什么要进行冷端补偿？为什么要采用补偿导线？

答：热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定；热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据，否则会产生误差。因此，常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响，如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。

为了使热电偶冷端温度保持恒定（最好为0℃），可将热电偶做的很长，使冷端远离工作端，并连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动比较小的地方。但这种方法使安装使用不方便，而且可能耗费许多贵重的金属材料。因此，一般使用一种称为补偿导线的连接线将热电偶冷端延伸出来。这种导线在一定温度范围内（0～150℃）具有和所连接的热电偶相同的热电性能，若是用廉价金属制成的热电偶，则可用其本身的材料作为补偿导线，将冷端延伸到温度恒定的地方。

7．请说明热电阻的测温原理。热电阻测温为什么要采用三线制接法？

答：热电阻是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。温度变送器通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值（电压/ 电流），再将电阻值转换成温度值，从而实现温度测量。

热电阻三线制是为了削弱引线电阻阻值及该阻值随环境温度的波动对测量精度的影响

8．说明变送器的总体构成。它在结构上采用何种方法使输入信号与输出信号之间保持线性关系？

答：1变送器包括测量部分即输入转换部分放大器和反馈部分。 2如果转换系

数 C 和反馈系数 F 是常数则变送器的输出与输入将保持良好的线性关系。

9．何谓量程调整、零点调整和零点迁移，试举例说明。

答：量程调整(即满度调整)的目的是使变送器输出信号的上限值Ymax，即统一标准信号的上限值与测量范围的上限值Xmax 相对应。零点调整使变送器输出信号的下限Ymin 即统一标准信号的下限值与测量范围的下限值Xmin 相对应。在Xmin=0 时为零点调整。零点迁移使变送器输出信号的下限Ymin即统一标准信号的下限值与测量范围的下限值Xmin相对应。在Xmin≠0时为零点迁移。

10．简述力平衡式差压变送器的结构和动作过程，并说明零点调整和量程调整的方法。

答：力平衡式差压变送器的结构包括测量部分、杠杆系统、位移检测放大器、电磁反馈机构等测量部分将被测压差转换成相应的作用力，该力与反馈机构输出的作用力一起作用于杠杆系统，引起档杆上检测片产生微小位移，在经过位移检测放大器将其转换成统一的电流或电压信号。

11．说明电容式差压变送器的测量原理。