自动检测技术 第四章作业及答案
自动检测技术(化工版)教案:第四章 电涡流式传感器
自动检测技术(化工版)教案:第四章电涡流式传感器➢教学要求1.了解电涡流效应和等效阻抗分析。
2.熟悉电涡流探头结构和被测体材料、形状和大小对灵敏度的影响。
3.熟悉电涡流式传感器的测量转换电路。
4.掌握电涡流式传感器的应用。
5.掌握接近开关的分类和特点。
➢教学手段多媒体课件、各种电涡流传感器演示➢教学课时3学时➢教学内容:第一节电涡流传感器工作原理一、电涡流效应(演示)从金属探测器的探测过程导出电涡流传感器的电涡流效应。
从金属探测器的结构来说明图4-1电涡流传感器工作原理。
二、等效阻抗分析图4-1中的电感线圈称为电涡流线圈。
分析它的等效电路:一个电阻R和一个电感L 串联的回路。
电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的函数表达式(分析其实际价值)Z=R+jωL=f(i1、f、μ、σ、r、x)(4-1)结论:电涡流线圈的阻抗与μ、σ、r、x之间的关系均是非线性关系,解决方法:必须由微机进行线性化纠正。
第二节电涡流传感器结构及特性一、电涡流探头结构(实物演示)电涡流传感器的传感元件是一只线圈,俗称为电涡流探头。
线圈结构:用多股较细的绞扭漆包线(能提高Q值)绕制而成,置于探头的端部,外部用聚四氟乙烯等高品质因数塑料密封,(图4-2)。
CZF-1系列电涡流探头的性能:表4-1 CZF-1系列传感器的性能提问:请同学由上表分析得出结论:探头的直径越大,测量范围就越大,但分辨力就越差,灵敏度也降低。
二、被测体材料、形状和大小对灵敏度的影响线圈阻抗变化与哪些因素有关:金属导体的电导率、磁导率等。
第三节测量转换电路(简单介绍调幅式和调频式测量转换电路。
)一、调幅式电路调幅式:以输出高频信号的幅度来反映电涡流探头与被测金属导体之间的关系。
图4-3:高频调幅式电路的原理框图。
调幅式缺点:电压放大器的放大倍数的漂移会影响测量精度,必须采取各种温度补偿措施。
二、调频式电路联系收音机,说明所谓调频式就是将探头线圈的电感量L与微调电容C0构成LC振荡器,以振荡器的频率f作为输出量。
《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。
梁森(第二版)自动检测技术参考解答
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 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 A 。
A.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 D 。
A.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 A 。
A. 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C 。
A. 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。
自动检测技术及应用答案
2."三位半"数字显示的分辨力主要看最后一位的数值。
最大显示1999,分辨力就是1
最大显示199.9,分辨力就是0.1
最大显示19.99,分辨力就是0.01
是这样的。
3.(1)P11页,算一算:最大绝对误差是7.5V,但是假设读数是230V时,为什么绝对误差是10V?
我没看明白,
(2)P20,第一章习题的3,4题,要计算示值相对误差,需要知道绝对误差和示值,在不知道真实值时是求不出绝对误差的,…………
2.请教个问题"三位半"数字显示的分辨力怎么判断?
最大显示1999,分辨力就是1
最大显示199.9,分辨力就是0.1
最大显示19.99,分辨力就是0.01
依次类推,是这样吗?
3.我认为:这个教材的几个地方有点不严密!
(1)P11页,算一算:最大绝对误差是7.5V,但是假设读数是230V时,绝对误差是10V,超过了7.5V,这是矛盾的.
4)用35.78Ω近似地表示被测电阻时,测量不确定度的绝对值小于0.05Ω的概率为0.68。
正确
5)若对该电阻在同样测量条件下测100O次,大约有680次左右测量值在35.73~35.83Ω范围内。
自动检测技术智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学
自动检测技术智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学山东科技大学第一章测试1.传感器主要完成两方面的功能:检测和()。
A:信号调节B:转换C:测量D:感知答案:转换2.传感器的下列指标全部属于动态特性的是()。
A:重复性、漂移B:迟滞、灵敏度、阻尼系数C:精度、时间常数、重复性D:幅频特性、相频特性答案:幅频特性、相频特性3.传感器的下列指标全部属于静态特性的是()。
A:线性度、灵敏度、阻尼系数B:幅频特性、相频特性、稳态误差C:迟滞、重复性、漂移D:精度、时间常数、重复性答案:迟滞、重复性、漂移4.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,该表可能出现的最大绝对误差为()。
A:2℃B:0.5℃C:1℃D:10℃答案:1℃5.实际测量中,精密度高,准确度不一定高,因仪表本身可以存在较大的系统误差。
反之,如果准确度高,精密度也不一定高。
()A:对 B:错答案:对6.传感技术的作用主要体现在:()。
A:传感技术是产品检验和质量控制的重要手段。
B:传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步。
C:传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用。
D:传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分。
答案:传感技术是产品检验和质量控制的重要手段。
;传感技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步。
;传感技术在系统安全经济运行监测中得到了广泛应用。
;传感技术及装置是自动化系统不可缺少的组成部分。
第二章测试1.传感技术的研究内容主要包括:()A:信息获取B:信息处理C:信息传输D:信息转换答案:信息获取;信息处理;信息转换2.影响金属导电材料应变灵敏系数K的主要因素是()。
A:导电材料电阻率的变化B:导电材料几何尺寸的变化C:导电材料化学性质的变化D:导电材料物理性质的变化答案:导电材料几何尺寸的变化3.下列说法正确的是()。
A:差动整流电路可以判断衔铁的位置和运动方向。
B:差动整流电路可以消除零点残余电压,但不能判断衔铁的位置。
自动检测技术及应用(选择题答案)(1)
考试安排:星期天1点30到3点30在3-101考运动控制;4点到6点在3-101考工厂供电;7点到9点在4-101考微机。
自动检测技术及应用——梁森选择题答案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 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 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__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 A 。
A.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__D__。
A.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__A__。
A. 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__C__。
自动检测与转换技术课后作业参考答案
第一章作业答案2-3何谓真空度?某点的真空度为0.4×105Pa ,其绝对压力和相对压力分别是多少? 答:绝对压力比大气压小的那部分数值为真空度。
绝对压力=大气压力—真空度=0.6×105Pa 相对压力=—真空度=—0.4×105Pa2-5在图2-12中,液压缸直径150D mm =,活塞直径100d mm =,负载50000F N =。
若不计油液自重及活塞或缸体重量,求a) 、b)两种情况下的液压缸内部的油液压力。
解:a)列活塞受力平衡式:柱pA F =,则MPa d F A F p 66221037.6101004500004⨯=⨯⨯===-ππ柱b) 列缸体受力平衡式:缸环pA pA F =+,则MPa d F A F p 66221037.6101004500004A -⨯=⨯⨯===-ππ环缸2-6如图2-13所示的液压装置中,已知120d mm =,250d mm =,180D mm =,2130D mm =,130/min q L =。
求1υ、2υ和2q 各是多少?解:s m A qv /106.0)2080(4601030223111=-⨯⨯⨯==-π在大小缸活塞之间,根据连续性方程可知:22221144D v D v ππ= 则有:s m v /04.0106.013080222=⨯=s m d D v q /105.410)50130(404.0)(434622222222--⨯=⨯-⨯⨯=-⨯⨯=ππ第三章作业答案3-9 图3-20中,若不计管路压力损失,试确定如图所示各工况下,泵的工作压力p (压力表的读数)各为多少?(已知图c 中节流阀的压差为Δp )答:0=p ;AFp =;p p ∆=;0=p 3-11 某液压泵的工作压力为5MPa ,转速为1450r/min ,排量为40mL/r ,容积效率为0.93,总效率为0.88,求泵的实际输出功率和驱动该泵所用电动机的功率。
自动检测技术及应用课后习题答案(有大题)
11题:参考例题1-4。
9题:1、系统;2、系统;3、系统;4、系统;5、系统+随机; 6、系统;7、随机;8、系统;9、系统+随机;10、随机。
10题:1、系统误差; 2、随机误差; 3、粗大误差。
偏差特别大 弹着点接近正态分布 弹着点均偏向右上侧 10题:下图是射击弹着点示意图,请你分别说出图a、b、c各是什么原因造成的,应如何克服?
判定数字仪表位数的两条原则
能显示0~9所有数字的“位”是“整位”;
分数位的判定:在最大显示值中,以最高位所能显示的数值作为分子,用满量程的最高位作为分母。 例如:当某一数字表最大显示值为±1999(不考虑小数点),满量程计数值为±2000时,则它共有3个整位。最高位只能显示1,满量程最高位为2,所以它是3½位表。
8.汽车、自行车速度及里程的测量
出租车计价器外形 电动助动车仪表盘外形 工业或汽车中经常需要测量运动部件的转速、直线速度及累计行程等参数。现以大家都较熟悉的自行车的车速及累计公里数测量为例…… 与车轮联动 可参考汽车速度的测量原理
观察自行车的结构可知,车速及公里数与车轮的直径及转速成正比,因此应将注意力集中到自行车的前、后轮上。设车轮的直径为D(m),则周长l =πD,车轮转动的圈数即为自行车行驶距离的基本参数。若转动圈数为N,则累计路程L=N l =NπD ;若每分钟转动的圈数为n(n=N/t圈/分钟)则车速v=60nl/1000(km/h) =0.06 n πD(km/h) 。
7题: (课堂讲解)。
8题:1、 可知:P=160mW;输出电压增加。 2、 0~24V 3、 4、 可知:Rx=3000Ω;UO=12V。
10题:(略)。
4题:1、查表知:α=0.00385。 2、Rt=100(1+0.00385×50)=119.25Ω。 3、查表知:Rt(50)=119.40Ω。 4、∆R=0.15 Ω;(0.15/119.40)×100%=0.126%。
传感器与自动检测技术习题参考答案
第一章习题参考解1.1 什么是传感器?传感器特性在检测系统中起什么作用?答:传感器(Transducer/sensor)的定义为:“能感受(或响应)规定的被测量,并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器的基本特性是指传感器的输入—输出关系特性,是传感器的内部结构参数作用关系的外部特性表现。
不同的传感器有不同的内部结构参数,这些内部结构参数决定了它们具有不同的外部特性。
对于检测系统来说存在有静态特性和动态特性。
一个高精度的传感器,必须要有良好的静态特性和动态特性,从而确保检测信号(或能量)的无失真转换,使检测结果尽量反映被测量的原始特征。
1.2 画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。
答:传感器一般由敏感元件、变换元件和其他辅助元件组成,组成框图如图所示。
敏感元件——感受被测量,并输出与被测量成确定关系的其他量的元件,如膜片和波纹管,可以把被测压力变成位移量。
若敏感元件能直接输出电量(如热电偶),就兼为传感元件了。
还有一些新型传感器,如压阻式和谐振式压力传感器、差动变压器式位移传感器等,其敏感元件和传感器就完全是融为一体的。
变换元件——又称传感元件,是传感器的重要组成元件。
它可以直接感受被测量(一般为非电量)而输出与被测量成确定关系的电量,如热电偶和热敏电阻。
传感元件也可以不直接感受被测量,而只感受与被测量成确定关系的其他非电量。
例如差动变压器式压力传感器,并不直接感受压力,而只是感受与被测压力成确定关系的衔铁位移量,然后输出电量。
一般情况下使用的都是这种传感元件。
信号调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用信号的电路。
信号调理与转换电路根据传感元件类型的不同有很多种类,常用的电路有电桥、放大器、振荡器和阻抗变换器等。
1.3 什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标?如何用公式表征这些性能指标?答:传感器的静态特性是它在稳态信号作用下的输入—输出关系。
自动检测技术_马西秦_第三版_习题答案
思考题与习题解 马西秦第一章、思考题与习题1、检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。
答:1、检测系统由:传感器、测量电路、显示记录装置三部分组成。
2、传感器部分的作用:是把被测量变换成另一种与之有确定的对应关系,并且便于测量的量的装置。
测量电路部分的作用:是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。
显示记录装置部分的作用:是使人们了解检测数值的大小或变化的过程。
2、非电量的电测法有哪些优点?答:P33、测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法?如何进行?答:1)、采用微差式测量 ;2)、微差式测量是综合零位式测量和偏差式测量的优点而提出的一种测量方法。
基本思路是:将被测量x的大部分作用先与已知标准量N的作用相抵消,剩余部分即两者差值Δ=x-N。
这个差值 再用偏差法测量。
微差式测量中:总是设法使差值Δ很小,因此可选用高灵敏度的偏差式仪表测量之。
即使差值的测量精度不高,但最终结果仍可达到较高的精度。
例如:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,输出电压U。
可表示为U0=U+ ΔU,其中ΔU是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。
如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U。
的要求,因此对ΔU这个小量造成的U0的变化就很难测准。
当然,可以改用零位式测量,但最好的方法是采用如图1-3所示的微差式测量。
微差式测量:⑴、微差式测量电路图中;①、使用了高灵敏度电压表:毫伏表和电位差计;②、Rr和E分别表示稳压电源的内阻和电动势;③、RL表示稳压电源的负载;④、E1、R1和Rw表示电位差计的参数。
⑵、微差式测量过程①、在测量前调整R1,使电位差计工作电流I1为标准值。
②、然后使稳压电压负载电阻RL为额定值,调整RP的活动触点,使毫伏表指示为零,这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。
③、正式测量开始后,只需增加或减小负载电阻RL的值,负载变动所引起的稳压电压输出电压U0的微小波动值ΔU即可由毫伏表指示出来。
自动检测课后习题答案
第一章检测技术的基本知识思考题答案l.检测系统由哪几部分组成说明各部分的作用。
答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
下图给出了检测系统的组成框图。
检测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。
测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。
通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。
根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。
显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。
2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号主称——传感器,代号C;被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表2;转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表3;序号——用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。
若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。
例:应变式位移传感器: C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y-GQ-2。
3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法如何进行答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量。
此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。
如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准。
自动检测技术及应用答案
二、第二章的提问及回课程组答
问:有一额定荷重为20′103N的等截面空心圆柱式荷重传感器,其灵敏度KF为2mV/V,桥路电压Ui为12V,求:
1)在额定荷重时的输出电压Uom;
2)当承载为5′103N时的输出电压Uo为请选择ABCD;
2."三位半"数字显示的分辨力主要看最后一位的数值。
最大显示1999,分辨力就是1
最大显示199.9,分辨力就是0.1
最大显示19.99,分辨力就是0.01
是这样的。
3.(1)P11页,算一算:最大绝对误差是7.5V,但是假设读数是230V时,为什么绝对误差是10V?
我没看明白,
(2)P20,第一章习题的3,4题,要计算示值相对误差,需要知道绝对误差和示值,在不知道真实值时是求不出绝对误差的,…………
例如上述3,1/2的数字电压表的满量程为19.99V时,分辨力是0.01V,对吧!
那么“将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率”,0.01V/19.99V×100%≈0.05%。
光盘中提到:“仪表的最大显示值的倒数就是仪表的分辨率”,最大显示值为19.99V。
它的倒数是1/1999也约等于0.05%。意思一样的吧。要注意去掉小数点才会一样。
请梁老师说明下这两个题目的不同谢谢
课程组答:1最大误差超过(6÷800)×100%=0.75%,选的是1.0级
2计算出满度相对误差为1.25%,选国家标准的时候,1.25级达不到了所以选1.0级的的不同
1.我们使用的教材是<自动检测与转换技术>第三版,
普通中等职业教育电气规划类教材
机械工业出版社
自动检测课后习题答案解析
第一章检测技术的基本知识思考题答案1.检测系统由哪几部分组成说明各部分的作用。
答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。
下图给出了检测系统的组成框图。
檢测系统的组成框图传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。
测疑电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。
通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。
根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、徽分、积分、线性化补偿等信号处理工作。
显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。
2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义依次为主称(传感器)被测量一转换原理一序号主称——传感器,代号C;被测量一一用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表2;转换原理一一用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。
见附录表3;序号一一用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计待性、性能参数、产品系列等。
若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。
例:应变式位移传感器:C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y-GQ-2。
3.测量稳压电源输出电压随负载变牝的情况时,应当采用何种测量方法如何进行答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量。
此时输出电压认可表示为弘,Z'U、其中△〃是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对〃来讲为一小量。
如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足弘的要求,因此对△“,这个小量造成的U。
自动检测技术及仪表-课后作业
努力学习,不断求新 没有终生的专业,只有终生的学习
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天生我才必有用
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 第四章作业及答案
题4.3 应变式压力变送器测压原理是什么?金属应变片和半导体应变片有什么不同点? 解:将金属应变片贴在弹性元件上,当被测压力作用在弹性元件上时产生弹性变形,则应变电阻同时产生应变,从而引起电阻值发生变化,最后通过测量电路将其转换为相应的电压或电流信号,则被测压力与输出电信号成对应关系。
金属应变片的原理是应变效应,主要通过改变金属丝的长度和截面积改变阻值。
半导体应变片的原理是压阻效应,主要通过改变半导体电阻率改变阻值。
题4.9 若被测压力变化范围为0.5~1.4MPa ,要求测量误差不大于压力示值的5±%。
可供选择的压力表规格有:量程为0~1.6MPa ,0~2.5MPa ,0~4MPa ,精度等级为:1.0,1.5,2.5级三种。
试选择合适量程和精度的压力表?(注:压力表精度等级均指满度误差,共9个规格仪表。
)解:压力测量范围P 为0.5~1.4MPa ,测量误差为压力示值的5%在测量下限时绝对误差最小,∆P min =0.5⨯5%=0.025 MPa解1:因压力表均为满度误差,故0~1.6MPa 最接近被测量程,应选0~1.6MPa 压力表。
考虑经济性先选2.5级表:∆P 1=1.6⨯2.5%=0.04 MPa ,不符合要求。
再考虑1.5级表:∆P 1=1.6⨯1.5%=0.024 MPa<∆P min ,符合要求。
故最后应选择1.5级表,0~1.6MPa 压力表。
(从经济性考虑)解2:选择0~2.5MPa 时,根据∆P min =0.5⨯5%=0.025 MPa ,只有1.0级满足要求。
(从不超过满量程3/4考虑)题4.11 已知球平面电容差压变送器输出电流C HL H L I C C C C I +-=,其中C I 为恒流源。
如题图4.11所示。
感压膜片电极1的挠度y 与差压成正比)(L H y p p K y -=,y K 为比例系数,2、3为球面形固定电极。
试证明输出电流I 与差压L H p p p -=∆成正比。
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题4.3 应变式压力变送器测压原理是什么?金属应变片和半导体应变片有什么不同点? 解:将金属应变片贴在弹性元件上,当被测压力作用在弹性元件上时产生弹性变形,则应变电阻同时产生应变,从而引起电阻值发生变化,最后通过测量电路将其转换为相应的电压或电流信号,则被测压力与输出电信号成对应关系。
金属应变片的原理是应变效应,主要通过改变金属丝的长度和截面积改变阻值。
半导体应变片的原理是压阻效应,主要通过改变半导体电阻率改变阻值。
题4.9 若被测压力变化范围为0.5~1.4MPa ,要求测量误差不大于压力示值的5±%。
可供选择的压力表规格有:量程为0~1.6MPa ,0~2.5MPa ,0~4MPa ,精度等级为:1.0,1.5,
2.5级三种。
试选择合适量程和精度的压力表?(注:压力表精度等级均指满度误差,共9个规格仪表。
)
解:压力测量范围P 为0.5~1.4MPa ,测量误差为压力示值的5%
在测量下限时绝对误差最小,∆P min =0.5⨯5%=0.025 MPa
解1:因压力表均为满度误差,故0~1.6MPa 最接近被测量程,应选0~1.6MPa 压力表。
考虑经济性先选2.5级表:∆P 1=1.6⨯2.5%=0.04 MPa ,不符合要求。
再考虑1.5级表:∆P 1=1.6⨯1.5%=0.024 MPa<∆P min ,符合要求。
故最后应选择1.5级表,0~1.6MPa 压力表。
(从经济性考虑)
解2:选择0~2.5MPa 时,根据∆P min =0.5⨯5%=0.025 MPa ,只有1.0级满足要求。
(从不超过满量程3/4考虑)
题4.11 已知球平面电容差压变送器输出电流C H
L H L I C C C C I +-=,其中C I 为恒流源。
如题图4.11所示。
感压膜片电极1的挠度y 与差压成正比)(L H y p p K y -=,y K 为比例系数,2、3为球面形固定电极。
试证明输出电流I 与差压L H p p p -=∆成正比。
解:设初始状态L H p p =时0=∆p ,有0C C C H L ==
当L H p p >时0≠∆p ,膜片1靠近球面电极3,则此时H L C C >,并可画出等效电路图,见课本P97图4.30, A C 为膜片变形后位置和初始位置之间假设的电容值,可求出H C 和L C 表达式:
代入输出电流表达式,化简后可得: C A
C H L H L I C C I C C C C I 0=+-= 根据电容定义,A C 与膜片挠度y 成反比,可写为: y A
ε=A C (可近似认为是平板电容简化计算) 由I 和A C 二式及挠度表达式)(y L H p p K y -=可推导出
)(A
A 000L H C y C C A p p I K C I y C I C C I -===εε 令A 0εC
y I K C K =为常数
故证明p K p p K I L H ∆=-=)(,即I 与p ∆成正比。
A
A H C C C C C +=0000C C C C C A A L -=。