建环测试技术--思考题

建环测试技术

第一章

思考题

1.按照测量手段和测量方式进行分类，测量通常分为哪几种类型？

按测量手段分类

a)直接测量

b)间接测量

c)组合测量

按测量方式分类

d)偏差法

e)零位法

f)微差法

2.测量系统由哪几个环节组成？

测量系统：由被测对象和测量设备组成。

测量设备：一般由传感器、变换器、显示装置、传输通道组成。

3.仪表的性能指标有哪些？

量程范围、仪表精度、稳定性（稳定误差）、输入电阻、灵敏度、线性度、动态特性

4.如何进行仪表的正确选择？

综合考虑因素：

①被测量本身的特性；

②被测量的准确度；

③测量环境；

④现有测量设备。

在此基础上选择合适的测量仪表和正确的测量方法。

5.简述误差来源及系统误差、随机误差、粗大误差。

误差来源：

1）方法误差（=理论误差）

通过理论分析和计算或改变测量方法来消除。

2）仪器误差

正确选择测量方法、仪器；减小数字仪器的量化误差。

3）人身误差

提高测量者操作技能、工作责任心；选择更合适的测量方法；采用数字显示器等。

4）影响误差

精密测量时，需据测量现场各环境影响数值求出其影响误差。

系统误差：凡是误差的数值是固定的或者按照一定规律变化的误差。

随机误差：在测量过程中存在许多随机因素对测量造成干扰，使测得值带有大小和方向都难以预测的

测量误差。

粗大误差：明显歪曲测量结果的误差。

第二章

思考题

1.温标及温标三要素。、

温标：“标准尺子”－保证温度量值的统一和准确。

三要素（温度计、固定点、内插方程）

2.膨胀式温度计的工作原理？

利用液、气体的热膨胀及蒸气压力变化

3.热电偶的热电效应、两个电势、四个应用定则及其在实际测温中的意义。

（1）测温原理（热电效应）

a)两种不同导体A和B连接在一起构成闭合回路

b)当1与0两点温度不同时，回路中产生热电动势

c)热电动势除了与材料A和B有关，仅与T0和T1有关，若固定T0，则可测量T1。

（2）接触电势－Peltier效应、温差电势－Thomson效应

（3）四个应用定则：

①均质材料定则：由同一均质导体（电子密度处处相等）组成的闭合回路中，不论导体的截面、长度以及温度分布如何，均不产生热电势。

②中间导体定则：在热电偶回路中接入第三种导体，只要与第三种导体相连接的两端温度相同，则接入第三种导体对热电偶回路总热电势没有影响。利用中间导体定则，接入电压表电动势的测量。

③中间温度定则：热电偶在两接点温度为T、T0时，热电势等于该热电偶在两接点温度分别为T、TN和TN 、T0时相应热电势的代数和。

④连接导体定则：若热电偶电极材料A和B分别与连接导线A’和B’相连，接点温度分别为T、TN和T0，则回路总电势等于两个热电势之和。

4.热电偶温度计测温原理，有哪几部分组成，各部分作用是什么，为什么要做冷端补偿及其常用方法？组成：测量端，参考端，正极、负极。

补偿：

（3）做冷端补偿的原因

只有冷端温度保持恒定，热电偶输出的电势才是热端温度的单值函数。

（4）补偿方法

在使用时，由于现场条件等原因，冷端温度不能维持恒定，则需做补偿处理。

①计算修正法来恒定冷端温度；

②用冰瓶或恒温器来做冷端恒温器。

③自动补偿电桥和专用集成芯片等其他补偿方法。

5.热电偶温度计选用原则、产生误差的原因。

误差

热交换引起的误差（没有达到热平衡）

分度误差

冷端温度引起的误差

补偿导线热电特性造成的误差

测量线路和显示仪表的误差

其他误差（套管积尘、热电偶材质变化、绝缘电阻下降、电磁感应影响等）

6.热电阻的电阻温度特性、常用的几种测量电路。

电阻特性

a)负温特性（ NTC），α比金属热电阻的大10～100倍

b)灵敏度高，易于测量

c)体积小，珠状或线状，惯性小

d)非线性，互换性差

e)常用铁、镍、锰、钴、钼、钛、镁等复合氧化物高温烧结而成

f)一般不能用于高温环境，<350℃（-40～350℃）

常用的几种测量电路：平衡电桥二线法、平衡电桥三线法、不平衡电桥、数字表法（四线法）

7.热电阻温度计测温原理、选用原则、产生误差的原因？

测温原理：导体或半导体的电阻率与温度有关，对于一个给定电阻，其电阻值是温度的单值函数，因而可以通过测量电阻值来推算温度

选用原则

测温范围

测温准确度

测温环境：合理选套管材料、形状、尺寸。

成本

系统误差

线路电阻: 测准、调准，使RW=定值；三线接法；

其他干扰：传感器与变送器一体化。

8.辐射测温的基本原理。答：普朗克定律

第三章

思考题

1、简述干湿球湿度计、露点湿度计、高分子湿度计的工作原理。

干湿球湿度计：干湿球温度差效应。

露点湿度计：被测湿空气等湿冷却♠水蒸气饱和、凝结♠所对应的温度。

高分子湿度计：

高分子电容式

1）感湿膜吸附或释放水分子，使其电容发生变化。

2）电容的变化与湿度基本呈线性

3）有很小的电阻温度系数（受环境温度影响小）；

高分子电阻式

1）感湿膜为固体电解质，吸附或释放水分子使电阻发生变化

2）电阻的变化与湿度非线性

3）有电阻温度系数（需温度补偿）

2、简述氯化锂电阻湿度计的工作原理及其应用特点。

结构

1）两根平行铂丝构成电极

2）绕在绝缘板或绝缘柱

3）两极间均匀附着氯化锂溶液

特点：

应使用交流电测量电阻

为防止直流电电解氯化锂溶液。

最高使用温度不大于55℃

为防止氯化锂溶液蒸发

每一传感器的测量范围较窄

表面不能沾水

精度较高：2～5%

吸湿快(10s)，放湿慢(50s)

长期稳定性极强（结露时易失效）。

3、以下哪种湿度计不能作为电动湿度传感器：干湿球湿度计、氯化锂电阻式湿度计、电容式湿度计。

答案应该是毛发传感器

4、P116第5题。

第四章压力测量

思考题

1、试述压力的定义。何谓大气压力、绝对压力、表压力和真空度？

压力：垂直作用于物体表面上的力。

表压力

压力仪表指示的压力值

表压力=实际压力值 - 大气压力，是一个相对值。

表压力可正可负，负时其绝对值称真空度。