4.自动检测技术与仪表-温度检测

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自动检测技术及仪表试卷A标准答案

自动检测技术及仪表试卷A标准答案

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《自动检测技术及应用》教案

《自动检测技术及应用》教案

《自动检测技术及应用》教案一、教学目标1. 了解自动检测技术的基本概念、原理和应用。

2. 掌握各种自动检测技术的特点、原理及应用范围。

3. 学会分析自动检测系统的设计方法和步骤。

4. 能够运用自动检测技术解决实际工程问题。

二、教学内容1. 自动检测技术的基本概念及分类自动检测技术的定义自动检测技术的分类自动检测技术的发展概况2. 电阻检测技术电阻检测的原理电阻检测的方法及特点电阻检测的应用实例3. 电容检测技术电容检测的原理电容检测的方法及特点电容检测的应用实例4. 电感检测技术电感检测的原理电感检测的方法及特点电感检测的应用实例5. 温度检测技术温度检测的原理温度检测的方法及特点温度检测的应用实例三、教学方法1. 讲授法:讲解基本概念、原理和方法。

2. 案例分析法:分析实际应用案例,加深对检测技术的理解。

3. 讨论法:引导学生进行思考和讨论,提高解决问题的能力。

4. 实验法:安排实验室实践,巩固理论知识。

四、教学资源1. 教材:《自动检测技术及应用》2. 课件:PowerPoint3. 实验设备:电阻、电容、电感、温度传感器等4. 网络资源:相关学术论文、技术资料五、教学评价1. 课堂提问:检查学生对基本概念和原理的理解。

2. 课后作业:巩固所学知识,提高运用能力。

3. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作能力和分析问题能力。

4. 课程论文:培养学生独立研究、解决问题的能力。

5. 期末考试:全面检测学生对课程知识的掌握程度。

六、教学安排1. 课时:共计32课时,包括理论课16课时,实验课16课时。

2. 授课方式:每周2课时,共8周完成理论课教学;实验课安排在第9周至第16周,每周2课时。

3. 教学进度安排:第1-4周:讲授自动检测技术的基本概念及分类、电阻检测技术、电容检测技术、电感检测技术。

第5-8周:讲授温度检测技术、压力检测技术、流量检测技术、位移检测技术。

第9-16周:进行实验教学,包括电阻、电容、电感、温度、压力、流量、位移传感器的应用实验。

《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》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。

自动检测技术及仪表 第1章 检测技术及仪表概述

自动检测技术及仪表 第1章 检测技术及仪表概述

五、检测技术及仪表的研究内容
(1)研究传感原理方法及相应器件设备。 (2)研究信息处理(如信号放大、滤波等)与变换的方法。
【克服干扰;从间接信号中恢复目标信息。】 (3)研究检测问题中信息传输、接收、存储、显示的方法与技术。 (4)研究抗干扰技术和故障检测、诊断的功能。 (5)研究检测方法、检测仪表及检测系统的理论分析方法、参数及结 构的最优化设计技术。 (6)研究智能仪表的设计与集成方法。
2023年8月14日
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第1章第7页
二、检测技术及仪表的应用
工业生产 医疗卫生 日常生活 军工武器 ……
2023年8月14日
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第1章第8页
三、检测技术及仪表的地位和作用
人类正在走出机械化的过程,进入以物质手段扩展人的感官神经系统
及脑力智力的时代,而这种物质手段的首要方面正是检测技术及仪器仪表。
测。
2023年8月14日
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第1章第17页
二、直接检测、间接检测与联立检测
联立测量(也称组合测量)
其中: x1, x2, …, xm:被测量 y1,y2,…, yn:直接测得值
20第18页
二、直接检测、间接检测与联立检测
检测刻线0、1、2、3间的距离,要求每个刻线间隔测 量3次:
自动检测技术:能够自动地完成整
个检测过程的技术,以信息的获取、 转换、显示和处理的自动化为主要研 究内容。
研究新的检测方法
仪表技术 利用新的检测技术
开发现代化的检测系统
自动检测技术 检测技术
检测仪表技术
获取分辨率、准 确度、稳定性和 可靠性都很高的 对象信息
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第1章第12页

自动检测技术及应用(选择题)

自动检测技术及应用(选择题)

1.某台测温仪表的测温范围是200~600℃,而该仪表的最大绝对误差为±3℃,该仪表的精度等级是()。

A.0.5级 B.0.75级 C.0.8级 D.1.0级2.构成一个传感受器必不可少的部分是( )。

A.转换元件B.敏感元件C.转换电路D.嵌入式微处理器3.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了( )。

A. 提高灵敏度B. 防止产生极化、电解作用C. 减小交流电桥平衡难度D. 节约用电4.()电容传感器的输出特性是线性的,灵敏度是常数。

A.变面积式B.变极距式C.变介电常数D. 变面积式和变介电常数5.利用涡流传感器测量齿数Z=60的齿轮的转速,测得f=400Hz,则该齿轮的转速n等于()r/min。

A. 400B. 3600C. 24000D. 606.天平属于( )检测方法。

A.偏差法B.微差法C.零位法D.平衡法7.霍尔元件()霍尔传感器的灵敏度越高。

A.越厚B.越薄C.没有关系D.越大8.磁场垂直于霍尔薄片,磁感应强度为B,但磁场方向与原磁场强度相反(θ=180°)时,霍尔电动势( ),因此霍尔元件可用于测量交变磁场。

A.绝对值相同,符号相反B.绝对值相同,符号相同C.绝对值相反,符号相同D.绝对值相反,符号相反9.绝对误差Δ与被测量的真值Ax之比是()误差。

A.实际相对误差B.示值相对误差C.引用相对误差D.系统相对误差10.可听声波的频率范围一般为( )。

A.20Hz~~200Hz B.20Hz~~50Hz C.20Hz~~20kHz D.20Hz~~500Hz11、有四台量程均为0-600℃的测量仪表。

今要测一约为500℃的温度,要求相对误差≤2.5%,选用精度为()的最为合理。

A.5.0级B.2.5级C.2.0级D.1.5级12、在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变的误差称为()。

A.随机误差B.系统误差C.粗大误差D、人为误差13、热电阻测量转换电路采用三线制是为了()。

自动检测技术及应用》教案

自动检测技术及应用》教案

自动检测技术及应用教案章节:第一章自动检测技术概述教学目标:1. 了解自动检测技术的定义、作用和分类。

2. 掌握常见自动检测技术的原理和应用。

3. 理解自动检测技术在工程实践中的应用价值。

教学内容:1. 自动检测技术的定义和作用2. 自动检测技术的分类3. 常见自动检测技术及其原理4. 自动检测技术在工程实践中的应用案例教学过程:1. 引入:通过生活中常见的自动检测实例,如自动门、自动感应灯等,引发学生对自动检测技术的兴趣。

2. 讲解:详细讲解自动检测技术的定义、作用和分类。

3. 示范:通过示例演示常见自动检测技术的原理和应用。

4. 实践:让学生参与实际操作,体验自动检测技术的工作原理和应用效果。

5. 讨论:引导学生思考自动检测技术在工程实践中的应用价值,并提出问题引导学生深入思考。

教学评价:1. 学生能准确回答自动检测技术的定义、作用和分类。

2. 学生能理解常见自动检测技术的原理和应用。

3. 学生能认识到自动检测技术在工程实践中的应用价值。

教案章节:第二章传感器技术基础教学目标:1. 了解传感器的定义、作用和分类。

2. 掌握常见传感器的原理和应用。

3. 理解传感器在自动检测系统中的重要性。

教学内容:1. 传感器的定义和作用2. 传感器的分类3. 常见传感器的原理和应用4. 传感器在自动检测系统中的重要性教学过程:1. 引入:通过生活中的传感器实例,如温度计、光敏电阻等,引发学生对传感器的兴趣。

2. 讲解:详细讲解传感器的定义、作用和分类。

3. 示范:通过示例演示常见传感器的原理和应用。

4. 实践:让学生参与实际操作,体验传感器的工作原理和应用效果。

5. 讨论:引导学生思考传感器在自动检测系统中的重要性,并提出问题引导学生深入思考。

教学评价:1. 学生能准确回答传感器的定义、作用和分类。

2. 学生能理解常见传感器的原理和应用。

教案章节:第三章信号处理与分析教学目标:1. 了解信号处理的定义、作用和分类。

自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习资料

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。

自动化《检测技术及仪表》习题知识讲解

自动化《检测技术及仪表》习题知识讲解

自动化《检测技术及仪表》习题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 ε=,柱形电容器电容量dD LC ln2πε=。

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θ,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。

自动检测技术与仪表控制系统-检测技术及方法分析

自动检测技术与仪表控制系统-检测技术及方法分析
检测技术的发展趋势
随着科技的进步,检测技术正朝着智能化、微型化、网络化、集成化等方向发展。
传感器原理及分类
传感器的定义
传感器的分类
传感器的性能指标
传感器是一种能感受规定的被 测量并按照一定的规律转换成 可用信号的器件或装置,通常 由敏感元件和转换元件组成。
按被测量分类可分为温度传感 器、压力传感器、位移传感器 等;按工作原理分类可分为电 阻式、电容式、电感式、压电 式等;按输出信号分类可分为 模拟传感器和数字传感器。
02
自动检测技术基础
检测技术概述
检测技术的定义
检测技术是研究和应用各种检测原理、方法、装置和系统,对生产过程、设备状态、产品质量、环境参数等进行实时 或非实时的测量、分析和判断,为控制、管理、决策提供可靠依据的技术。
检测技术的分类
按测量原理可分为电量检测和非电量检测;按测量方式可分为接触式检测和非接触式检测;按测量系统组成可分为开 环检测和闭环检测。
多模态融合
未来的检测系统将会融合多种传感器模态的信息,如视觉 、听觉、触觉等,以提高检测的准确性和全面性。
云计算与大数据应用
云计算和大数据技术的应用将进一步提高自动检测技术与 仪表控制系统的数据处理能力和分析水平,为相关领域的 发展提供更强大的支持。
THANKS
感谢观看
措施,为后续研究提供参考。
07
总结与展望
研究成果总结回顾
检测技术与方法创新
本文系统总结了自动检测技术与仪表控制系统的关键技术, 包括传感器技术、信号处理技术、人工智能技术等,以及 它们在各个领域的应用方法。
系统性能提升
通过优化传感器设计、改进信号处理算法、引入深度学习 等技术手段,提高了自动检测系统的准确性、稳定性和可 靠性。

2012《自动检测技术及仪表》考试试题(模拟卷)答案(1)

2012《自动检测技术及仪表》考试试题(模拟卷)答案(1)

2012年《传感器与检测技术》试题(模拟卷)一、判断题(每题1分,共20分)1 线性度好的系统灵敏度就高( × )2 燃点高的爆炸气体环境的防爆要求比燃点低的爆炸气体环境低( √ )3 铜热电阻的测量范围比铂热电阻测量范围宽。

( × )4 在相同的温度变化范围内,分度号Pt100的热电阻比Pt10的热电阻变化范围大,因而灵敏度较高。

( √ )5 热敏电阻的优点是温度系数大,一般为金属电阻的十几倍【几十倍】,灵敏度高。

( ×)6 以完全真空作参考点的压力称为绝对压力。

( √ )7 过程控制系统中压力计的单位一般为牛顿。

( × )8 金属应变片的灵敏度与材料无关,与形变量有关。

( × )9 电容式液位传感器不能检测导电液体的液位。

( × )10 对于浮顶罐,采用大直径的浮子会显著地增大摩擦力,导致测量误差增大。

( × )11 音叉法测物位属于一种反射式超声波物位检测法。

【187】( × )12 磁浮子舌簧管液位计的浮子壳体必须用磁性材料制成。

( × )13 瞬时流量对管道长度积分就得到累计流量。

( × )14 科里奥利流量计对直管段的要求比差压流量计高。

( × )15 莫尔条纹的方向与光栅条纹的方向是垂直的。

( √ )16 移动光栅与主光栅倾斜的角度越大,莫尔条纹的间距越大。

( × )17 光电编码器一般是用来测量转动的角度的,不能直接测量转速。

( × )18 质谱仪器是利用电磁学原理进行物质的分离、同位素的测定和化学成分分析的一种分析仪器。

【263】(√)19 在一定条件下,电阻丝的温度与导热系数成线性关系。

( × )20 气体的导热系数值极小,可以直接测量。

( × )二、选择(每题2分,共40分)1 在相同的工作电压和变化量时,全臂差动电桥的灵敏度是单臂电桥的(B)倍A.2 B.4 C.6 D.82 测量门的厚度,前10次测量得到平均值为9.5,第11次测量值为9.3,则第11次测量的误差为( D )A -0.2B 0.2C 0.1D 以上都不是3下面( D )是最佳的测量低温的廉金属热电偶。

自动检测技术与仪表_复习题

自动检测技术与仪表_复习题

关于计算的部分复习题1、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?可否用一台精度等级为0.2级,量程为0~25Mpa 的标准来检验一台精度等级为1.5级,量程为0~2.5Mpa 的压力表?为什么?答:选用标准压力表来校准工业压力表时,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准表的精度等级,至少要高一个等级。

题中的标准表精度等级为0.2级,量程为0~25Mpa ,则该标准表可能产生的最大绝对误差为Δmax1=(25-0)×0.2%=0.05(Mpa)被校准表的精度等级为1.5等级,量程为0~2.5Mpa ,其可能产生的最大绝对误差为Δmax2=(2.5-0)×1.2%=0.0375(Mpa)显然,Δmax1>Δmax2,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。

2、有一块压力表,其正向可测到0.6MPa ,负向可测到-0.1MPa 。

现只校验正向部分,其最大误差发生在0.3MPa 处,即上行和下行时,标准压力表的指示值分别为0.305MPa 和0.295MPa 。

问该压力表是否符合准确度等级为1.5级的要求?答:该压力表的量程为 0.6-(-0.1)=0.7(MPa ) 测量误差为Δ上=0.305-0.3=0.005(MPa ),Δ下=0.3-0.295=0.005(MPa ) 压力表的基本误差为0.005MPa ,满刻度相对误差为%5.1%714.0%1007.0005.0max 〈=⨯=δ3、有一吊车的拉力传感器如右图所示。

其中电阻 应变片R 1、R 2、R 3、R 4贴在等截面轴上。

已知R 1、R 2、R 3、 R 4的标称阻值均为120Ω,桥路电压为2V ,重物质量为m , 其引起R 1、R 2变化增量为1.2Ω。

(1)画出应变片组成的电桥电路。

(2)计算测得的输出电压和电桥输出灵敏度。

(3)说明R 3、R 4起到的作用。

自动检测技术

自动检测技术

第十一章自动检测技术检测是利用各种物理效应,选择合适的方法与装置,将生产、科研、生活中的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。

能够自动地完成整个检测处理过程的技术称为自动检测技术。

目前,非电量的检测多采用电测量法,即首先将各种非电量转变为电量,然后经过一系列的处理,将非电量参数显示出来。

一个完整的自动检测系统,主要包括传感器、信号处理电路、执行机构、数据处理装置及显示器等组成部分。

传感器首先将被测的非电量变换成电量,经信号处理电路处理后变成具有一定功率的电压、电流等电量,以推动后级的显示电路、数据处理电路及执行机构。

现在的检测系统越来越多地使用计算机来控制执行机构的工作。

检测技术、计算机技术与执行机构等配合就能构成工业生产中的控制系统。

传感器是一种以测量为目的,以一定的精度把被测量转换为与之有确定关系的、便于处理的另一种物理量的测量器件。

传感器的输出信号多为易于处理的电量,如电压、电流、频率等。

传感器由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成,如图11-1所示。

图11-1 传感器组成框图图中敏感元件是在传感器中直接感受被测量的元件,即被测量通过传感器的敏感元件转换成与之有确定关系、更易于转换的非电量。

这一非电量通过传感元件后就被转换成电参量。

测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。

应该指出,不是所有的传感器都有敏感、传感元件之分,有些传感器已将二者合二为一。

传感器的种类名目繁多,分类不尽相同。

常用的分类方法有:1.按被测量分类可分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温度、流量、流速等传感器。

2.按测量原理分类可分为电阻、电容、电感、光栅、热电耦、超声波、激光、红外、光导纤维等传感器。

3.按输入、输出特性的线性与否分类可分为线性传感器和非线性传感器两大类。

第一温度传感器节温度是表征物体冷热程度的物理量,是工、农业生产过程中一个很重要而普遍的测量参数。

《自动检测技术及仪表控制系统》课后习题答案

《自动检测技术及仪表控制系统》课后习题答案

分章节知识点C11.开闭环仪表各有何优缺点?P6-72.检测系统的静/动态特性有哪些?P7-103.一阶系统的计算;4.仪表的误差与等级方面的计算。

C21.检测技术的一般原理P29-302.检测仪表的组成与各部分的作用 P2图1。

1或P97图3。

13.检测仪表的设计方法按结构形式来分主要有四类,即简单直接式变换、差动式变换、参比式变换和平衡(反馈)式变换 P100-108C3对位移、力与压力、振动、转速、温度、物位、流量、成分等常用工程量作测试,按提出的测试要求,设计测试方案,选传感器,分析方法,测试步骤,预期结果。

参习题C4 虚拟仪器的特点。

一简答题1.测量压力的仪表,按其转换原理的不同,可分为几类,各是什么?答:测量压力的仪表,按其转换原理的不同,可分为四大类,分别为:1)液柱式压力计;2)弹簧式压力计;3)电器式压力计;4)活塞式压力计。

2.测量的基本方程式是什么?它说明了什么?答:3.测量物位仪表按其工作原理主要有哪些类型?答:1)直读式物位仪表;2)差压式物位仪表;3)浮子式物位仪表;4)电磁式物位仪表;5)和辐射式物位仪表;6)声波式物位仪表;7)光学式物位仪表。

4.什么是温度?温度能够直接测量吗?答:温度是表征物体冷热程度。

温度不能直接测量,只能供助于冷热不同物体之间的热交换,以及物体的某些物理性质随冷热程度不同变化的特性来加以间接测量。

5.什么是压力式温度计,它是根据什么原理工作的?答:应用压力随温度的变化来测量的仪表叫压力式温度计。

它是根据在密闭系统中的液体。

气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理制作的,并用压力表来测量这种变化,从而测得温度。

6.差压变送器的检测元件为什么要做成膜盒结构,用单膜片行不行?答:因为膜盒组件在使用的差压范围内,具有很好的灵敏度和线性,而当差压超过使用范围时,即单向过载时,膜盒不但不坏,而且也极少有影响;由于膜盒内充有硅油,它除了传递压力之外,还有限尼作用,所以仪表输出平稳;由以上可知单膜片不能耐单向过载,尽管它加工方便,灵敏度高,不宜使用。

自动检测技术及仪表控制系统第三版部分思考题答案

自动检测技术及仪表控制系统第三版部分思考题答案

1基本知识引论课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用,两者关系怎样?检测单元完毕对多种参数过程旳测量,并实现必要旳数据处理;仪表单元则是实现多种控制作用旳手段和条件,它将检测得到旳数据进行运算处理,并通过对应旳单元实现对被控变量旳调整。

关系:两者紧密有关,相辅相成,是控制系统旳重要基础1.2 经典检测仪表控制系统旳构造是怎样旳,各单元重要起什么作用?被控——检测单元——变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元——调整单元—作用:被控对象:是控制系统旳关键检测单元:是控制系统实现控制调整作用旳及基础,它完毕对所有被控变量旳直接测量,也可实现某些参数旳间接测量。

变送单元:完毕对被测变量信号旳转换和传播,其转换成果须符合国际原则旳信号制式。

变:将多种参数转变成对应旳统一原则信号;送:以供显示或下一步调整控制用。

显示单元:将控制过程中旳参数变化被控对象旳过渡过程显示和记录下来,供操作人员及时理解控制系统旳变化状况。

分为模拟式,数字式,图形式。

调整单元:未来自变送器旳测量信号与给定信号相比较,并对由此产生旳偏差进行比例积分微分处理后,输出调整信号控制执行器旳动作,以实现对不一样被测或被控参数旳自动调整。

执行单元:是控制系统实行控制方略旳执行机构,它负责将调整器旳控制输出信号按执行构造旳需要产生对应旳信号,以驱动执行机构实现被控变量旳调整作用。

1.4 什么是仪表旳测量范围,上下限和量程?彼此有什么关系?测量范围:是该仪表按规定旳精度进行测量旳被测变量旳范围。

上下限:测量范围旳最小值和最大值。

量程:用来表达仪表测量范围旳大小。

关系:量程=测量上限值-测量下限值1.6 什么是仪表旳敏捷度和辨别率?两者存在什么关系?敏捷度是仪表对被测参数变化旳敏捷程度。

辨别率是仪表输出能响应和辨别旳最小输入量,又称仪表敏捷限。

关系:辨别率是敏捷度旳一种反应,一般说仪器旳敏捷度高,则辨别率同样也高。

4 温度检测课后习题4.1国际实用温标旳作用是什么?它重要由哪几部分构成?答:作用:由其来统一各国之间旳温度计量。

自动检测技术及仪表-课后作业

自动检测技术及仪表-课后作业

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演讲人姓名
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第四讲Βιβλιοθήκη 试述温度测量方法及仪表的种类;并指出它们各自的特点。 温度测量系统的构成方案有哪些,如何考虑系统的设计方案。 常用测温元件有哪几种?如何选用。简述测温元件的安装基本要求。 测温传感器与温度变送器、温度显示仪表是如何连接的。有哪些方法。注意什么。 工业上常用的标准热电偶、热电阻有哪些?它们各自什么特点。 热电偶补偿导线的作用是什么?在选择使用时需要注意哪些问题?有分度号为S、K的两支热电偶测温,试选用其补偿导线。 采用热电偶测温度时为何需要进行冷端温度补偿?其主要有哪几种方法?试述电桥补偿方法的基本原理。 采用分度号为K的热电偶测量炉温为800℃时,其冷端温度为0℃,试求其热电势E(t,t0)? 若用铂铑30-铂铑6热电偶测量某介质的温度,测得的电动势为5.016mV,此时热电偶冷端温度为40℃,试求该介质的实际温度为多少? 已知热电偶的分度号为K,工作时的冷端温度为30℃,测得的热电势为38.5mV,求工作端的温度是多少。如果热电偶的分度号为E,其他条件不变,那么工作端的温度又是多少?
《自动检测技术及仪表》
课后作业
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作业说明
此作业为课后作业,以补充教材习题内容;
杨桦
及仪表
每一章节后都注明作业题号,也可根据自己的兴趣更换部分作业完成。
此作业可作为复习之用,以便总结学习内容;
自动检测技术
目录
第一章:绪论
第二章:检测仪表系统的构成原理
第三章:测量误差及仪表的性能指标
第三章:测量误差及仪表的性能指标
本章节应完成的作业如下: 1、教材P69第12题; 2、以上题目中的第4、5、6、7题。

自动检测技术与仪表控制系统检测技术及方法分析

自动检测技术与仪表控制系统检测技术及方法分析
3.检测技术及方法分析
自动检测或自动控制系统与外界的信息界面关系有三种情况:
获取检测对象所处状态的传感器,以及控制并调节对象状态的执行器。
图3-1 检测与控制仪器与外界环境之间的三种界面
操作人员与仪器装置之间的界面。
监控仪器与其他系统之间的信息往来。
传感器是所有被测对象信息的输入端口。
传感器的作用是感受被测量的变化,直接从对象中提取被测量的信息,并转换成相应的输出信号,即完成信号的检测与转换,是整个系统中的关键。相当于人体的感觉器官,可以把非电量转换成电信号。如温度计:温度→位移。 传感器的好坏直接影响仪表的质量,对它的要求有: 准确性:输出准确反映输入,输出、输入之间是严格的单值关系,即只有被测量才对传感器有作用。 稳定性:输入和输出之间的单值关系不随时间和温度变化,受外界其它因素干扰的影响小。 灵敏性:较小的输入量就有较大的输出信号。 其它:经济性、耐腐蚀性、低能耗等。 实际使用时还应考虑的有体积小、价廉、易于维修更换等
被测对象
检测结果
单传感器 或 多传感器
信息处理
检测系统的基本功能----信号转换与信号选择、基准保持与比较、显示与操作
检测系统的结构分析----差分式、补偿式和调制式
信号转换模型与信号选择性
内容:
3.2.检测系统模型与结构分析
检测系统的基本功能可总结为:信号转换与信号选择、基准保持与比较、显示与操作 三大部分。 测量是把被测量与同种类单位量进行比较,以数值表示被测量大小的过程。因此,检测仪表中必须具有基准保持部位。
02
二、直接检测与间接检测
绝对检测与比较检测
01
绝对检测是指由基本物理量测量而决定被测量的方法。例如,用水银压力计测压力时,从水银柱的高度、密度、和重力加速度等基本量测量决定压力值。 与同种类量值进行比较而决定测量值的方法称为比较检测方法。如用弹簧管压力计测量压力时,要用已知压力校正压力计的刻度,被测压力使指针摆动而指示的压力是通过比较或校正得出的。
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当t=t0时,有: E ABC t , t0 e AB t eBC t0 eCA t0 于是可得: E ABC t0 , t0 e AB t0 eBC t0 eCA t0 0
E ABC t , t0 e AB t e AB t0 E AB t , t0
Et , t0 e AB t e AB t0

8
Et , t0 e AB t eBA t0
热电偶测温 的基本公式
一.热电偶温度计
eAB(t0) t0 eA(t,t0) A B t eAB(t) eB(t,t0)
1.热电效应和热电偶
自动检测 技术与仪表
1300
镍铬硅-镍硅
N
2.774
1300
镍铬-康铜
E
6.319
850
铜-康铜
T
4.279
-200~350
400
铁-康铜
J
5.269
-40~600
750
15
一.热电偶温度计
3.标准化热电偶和分度表
自动检测 技术与仪表
标准化热电偶热电势和温度的关系
16
一.热电偶温度计
3.标准化热电偶和分度表
常用热电偶
自动检测 技术与仪表
B
A
B
热电现象
热电偶示意图
t 端称为工作端 又称测量端或热端 (假定该端置于热源中), t0 端称为自由瑞, 又称参考端或冷端
这两种不同导体或半导体的组合称为热电偶 每根单独的导体或半导体称为热电极 热电效应(热电偶测温的基本原理) 任何两种不同的导体或半导体组成的闭合回路, 如果将它们的两个接点分别置于温度各为 t 及 t0的热源中, 则在该回路内就会产生热电势。
如果热电偶AB在某一温度范围内所产生的热电势与热 等值替代 电偶CD在同一温度范围内所产生的热电势相等,则这 定则 两支热电偶在该温度范围内是可以相互替换的。
均质导体 由一种均质导体组成的闭合回路,不论导体的截面 定则 和长度以及其温度分布如何,都不能产生热电势。
10
一.热电偶温度计
2.热电偶的应用定则(定律)
热电势存在必须具备两个条件: 热电偶由两种不同的金属材料组成。 热电偶的两端存在温差。 重要结论
热电现象
如果组成热电偶的两种电极材料相同,则无论热电偶冷、 热两端的温度如何,闭合回路中的总热电势为零; 如果热电偶冷、热两端的温度相同,则无论两电极材料 如何,闭合回路中的总热电势也为零。
由不同电极材料制成的热电偶,在相同的温度下产生的 热电势是不同的。
eAB(t0) t0 eA(t,t0) A B t eAB(t) eB(t,t0)
1.热电效应和热电偶 只要测量出热电势大小, 就能判断被测温度的高低, 这就是热电偶的温度测量原理。
自动检测 技术与仪表
热电现象
当冷端温度t0一定时,对于确定的热电偶 来说,eAB(t0)为常数,因此,其总热电势 E(t,t0) 就与温度 t 成单值函数对应关系, 和热电偶的长短、直径无关。
WRN
WRE WRF WRC
K
E J T
EU-2 镍铬合金
CK 镍铬合金 铁 铜
镍硅合金
铜镍合金 铜镍合金 铜镍合金
-50~1000
-40~800 -40~700 -400~300
1200
900 750 350
17
一.热电偶温度计
3.标准化热电偶和分度表
自动检测 技术与仪表
18
一.热电偶温度计
4.热电偶冷端温度的处理
-20 -50 -40 -40 ~1300(1600)铂铑10-铂 ~1000(1200)镍铬-镍硅 ~800(900)镍铬-铜镍 ~300(350)铜-铜镍
热电偶 温度计
测温范围广 ,精度高 ,便于 远距离、多点、集中测量和 自动控制 携带用、可测量高温、测温 时不破坏被测物体温度场 测温元件不破坏被测物体温 度场 ,能作远距离测量、报 警和自控、测温范围广
温度检测的基本原理 应用热膨胀原理测温
自动检测 技术与仪表
应用压力随温度变化的原理测温
应用热阻效应测温 应用热电效应测温 应用热辐射原理测温
2
概述 测温仪表分类
测温 方式 温度计 种类
玻璃液体 温度计 双金属 温度计 压力式 温度计
各种温度计的优缺点及使用范围
缺点
容易破损、读数麻烦、一般只 能现场指示 ,不能记录与远传 精度低、不能离开测量点测量 , 量程与使用范围均有限
接 触 式 测 温 仪 表
精度低、测量距离较远时 ,仪 结构简单、不怕震动、具有 防爆性、价格低廉、能记录、 表的滞后性较大、一般离开测 量点不超过 10米 报警与自控 测量精度高 ,便于远距离、 多点、集中测量和自动控制 结构复杂、不能测量高温 ,由 于体积大 ,测点温度较困难
电阻 温度计
-150 ~500(-200 ~ 600)铂电阻 0 ~100(-50 ~ 150)铜电阻 -50 ~150(180)镍电阻 -100 ~200(300)热敏电阻
自动检测 技术与仪表
优点
结构简单、使用方便、测量 准确、价格低廉 结构简单、机械强度大、价 格低、能记录、报警与自控
使用范围/℃
-100~100(150)有机液体 0 ~350(-30 ~ 650)水银
0 ~300(-50 ~ 600)
0 ~500(-50 ~ 600)液体型 0 ~100(-50 ~ 200)蒸汽型
非标准化热电偶:具有某些特殊性能,能满足一些特殊条件 下测温的需要,如超高温、极低温、高真空或核辐射环境。
分度表 在t0=0℃条件下,用实验的方法测出各种不同热电极组 合的热电偶在不同热端温度下所产生的热电势值,可以 列出对应的分度表。
14
一.热电偶温度计
分度 号 新 铂铑10-铂 S 极 性 正 负 R 正 负 热电极识别 识别 亮白较硬 亮白柔软 较硬 柔软
±4℃
±0.5%t ±2.5℃或±0.75%t ±2.5℃或±1.5%t ±1.5℃或±0.4%t ±2.5℃或±0.75%t ±2.5℃或±0.75%t ±2.5℃或±1.5%t ±1℃或±0.75%t ±1℃或±1.5%t ±2.5℃或±0.75%t
镍铬-镍硅
K
4.096
0~1200
200~1200 -200~760
第二篇 过程参数检测技术
自动检测 技术与仪表
4 温度检测
4.1 测温方法及温标 4.2 接触式测温 4.3 非接触式测温 4.4 光纤温度传感器 4.5 测温实例
第二篇 过程参数检测技术
4 温度检测 5 压力检测 6 流量检测 7 物位检测 8 机械量检测 9 成分分析仪表
1
概述
自动检测 技术与仪表
热电偶名称 铂铑30-铂铑6 铂铑10-铂
代号 WRR WRP
分度号 新 B S 旧
热电极材料 正热电极 负热电极
测温范围/℃ 长期使用 300~1600 -20~1300 短期使用 1800 1600
LL-2 铂铑30合金 铂铑6合金 LB-3 铂铑10合金 纯铂
镍铬-镍硅
镍铬-铜镍 铁-铜镍 铜-铜镍
11
一.热电偶温度计
t0
C tc A t B A t D A tc B
2.用 补偿导线提供了理论基础
自动检测 技术与仪表
t0
B
E AB t , tc E AB tc , t0 E AB t , t0 E AB t , tc ECD tc , t0 E AB t , t0
接触电势 温差电势 下标A表示正电极,B表示负电极。
热电现象
由于温差电势比接触电势小很多,其忽略不计, 这样热电偶的电势可表示为:
Et , t0 e AB t e AB t0

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Et , t0 e AB t eBA t0
热电偶测温 的基本公式
一.热电偶温度计
3
概述
温度检测仪表的选用 工业上常见的温度检测仪表主要有:
就地指示
自动检测 技术与仪表
双金属温度计 热电偶
精度不高
适用于测量500~1800℃范围的中高温度 适用于测量500℃以下的中低温度 一般用于2000℃以上的高温测量
在线检测
热电阻
辐射式温度计等
选择使用热电阻、热电偶时 还应该根据相应的要求确定合适的分度号。
0.647
0~1300
1600

<600 >1100
铂铑30-铂铑
B

负 正 负 正 负 正 负 正 负 正 负
较硬
稍软 不亲磁 稍亲磁 不亲磁 稍亲磁 暗绿 亮黄 红色 银白色 亲磁 不亲磁
0.033
0~1600
1800
Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅱ
600~900
>800 -40~1300 -200~40 -40~1100 -40~1300 -40~900 -200~40 -40~350 -200~40 -40~750
6
一.热电偶温度计
eAB(t0) t0 eA(t,t0) A B t eAB(t) eB(t,t0)
1.热电效应和热电偶
自动检测 技术与仪表
闭合回路中所产生的热电势 由接触电势和温差电势两部分组成:
E t , t0 e AB t e AB t0 eB t , t0 e A t , t0
自动检测 技术与仪表
中间导体 在热电偶回路中接入中间导体后,只要中间导体两端 定则 的温度相同,对热电偶回路的总热电势值没有影响。
t0 t0 t0 t0 t0 t1 t1 t
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