检测技术与仪表试卷及参考答案

6 Fl Ebh 2 ） （20 分）
图 3.1 3． 某平面直线位移型差动电容器传感器， 结构如图 3.2 （a） 所示。 已知 b1=b2=b=0.050m， 初始位置时 a1=a2=a=0.020m， 极距 d=0.0020m， 极间介质为空气， 介电常数Ɛ=8.854×10-12F/m。 测量电路采用图 3.2（b）所示的交流电桥，变压器二次电压 u 10 2 sin 1000 t V。 （提示：
广东工业大学华立学院考试试卷
课程名称: 考试时间: 检测技术与仪表 2015 年 1 月
二 三 四 五 六
日
七 八 总分 评卷人
)
题
(
号
一
广东工业大学华立学院考试试卷
评卷得分 一、填空题（每空 1 分，共 40 分） 1．测量仪表的基本功能应具有（ ）功能四种功能。 ） 、 （ ） 、 （ ）和
名：
） 。
学
16．若在热电偶回路中接入第三种材料的导体，只要第三种材料导体 两端的（ ）相同，不会影响热电偶回路的热电动势。 A．材料； B．截面； C．温度。 17．当两个电路中有互感存在时，一个电路中电流的变化通过互感耦 合到另一个电路称为（ ）耦合。 A．静电； B．磁场； C．漏电流。 18．压电式传感器只能用于测量（ A．静态； B．动态； ）物理量。 C．恒定。 ）传感器。 C．电位器式。 C．能测量交直流。
C．精确度。
2． （ ）用于衡量仪表示值偏离被测量实际值的程度。 A．精密度； B．准确度； C．精确度。 3．国家标准规定，引用（ ）来划分仪表的精度等级。 A．绝对误差； B．示值相对误差； C．最大满刻度相对误差。 4．2.0 级精度的仪表比 1.0 级精度的仪表的精度（ ） 。 A．高； B．低； C．高一级。 5．仪表在使用中偏离标准工作条件所产生的误差，称为（ ） 。 A．基本误差； B．标准误差； C．附加误差。 6．根据功率 P 与电压 U、电流 I 的关系 P=UI，用电压表和电流表分别测得电压 U 和 电流 I，然后算出功率 P 的测量方法称为（ ） 。 A．直接测量； B．间接测量； C．组合测量。 7． 在相同条件下， 多次测量同一被测量， 误差的大小和符号无规则变化的误差称为 （ A．随机误差； B 系统误差； C．粗大误差。 8．在测量数据中，如果出现某个剩余误差 vi 的绝对值大于（ xi 为坏值，应予剔除。 A．3δ； B．3Ɛ； ） 。
姓
（
线
2． 根据误差的性质及其产生的原因， 可分为 （ ） 误差、 （ 误差和（ ）误差。 （ ）误差表征测量结果的准确度； （ 误差表征测量结果的精密度； （ ）误差的测量结果称为坏值。
） ）
（
3 ．与被测量绝对误差数值相等，符号相反的值 c（即 c=- ⊿ x）称为 ）值。仪表修正值与示值相加等于（ ） 。 4 ．大多数随机误差服从正态分布。服从正态分布的随机误差具有 ）性、 （ ） 、 （ ）性和（ ）性四个特点。
三、解析题（3 小题，共 40 分） 得分 1． （10 分） ： （1）2γI+γR +γt， （4 分） ； （2）-1.0%， （3 分） ； （3）±7.0%， （3 分） 。 -3 2． （20 分） ： （1）3.0×10 ，-3.0×10-3，2.0×10-3，-2.0×10-3， （2+2+2+2 分） ； （2）100.6Ω，99.4Ω，100.4Ω，99.6Ω， （2+2+2+2 分） ； （3）0.050V， （2 分） ； （4）0 V， （2 分） 。 5． （10 分） ： （1）4.427pF,（2 分） ； （2）6.6405pF,2.2135pF； （4 分） ； （3） 5 2 sin 100t V ,（4 分）
C
A ） （10 分） d
（1）求初始位置时每个电容的电容量 C0； （2）求动极板左移 0.010m（即△a=0.010m）时 Cx1 和 Cx2 的电容量； （3）求动极板左移时电桥的输出电压 uo。
图 3.2
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参考答案与评分标准
一、填空(每空 1 分，共 40 分) 得分 1． （变换） ， （选择） ， （比较） ， （显示） 。 2． （系统） ， （随机） ， （粗大） ， （系统） ， （随机） 。 3． （修正值） ， （实际值） 。 4． （单峰） ， （有界） ， （对称） ， （抵偿） 。 5． （1.0%） ， （1.0A） 。 5． （2.0%） ， （2.0） 。 7． （恒值） ， （变值） ， （变值） ， （周期性） 。 8． （直线） ， （转角） 。 9． （2） ， （5） ， （0.72） ， （120.72） 10． （逆） ， （正） 。 11． （逆） ， （正） 。 12． （干扰源） ， （干扰耦合通道） ， （被干扰对象） 。 13． （静电） ， （磁场） ， （漏电流） ， （共阻抗） 。 二、单项选择题（每题只有一个正确答案，错选或多选不给分。每题 1 分，共 20 分） 得 分 1 A 2 B 3 C 4 B 5 C 6 B 7 A 8 C 9 C 10 B 11 B 12 B 13 A 14 A 15 C 16 C 17 B 18 B 19 A 20 C
班
级：
订
装
19．下列传感器可实现非接触测量的是（ A．光电式； A．只能测量交流； B．压电式； 20．用霍尔元件组成的电流传感器（
）电流。
系
别：
B．只能测量直流；
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三、解析题（3 小题，共 40 分） 1．测量电阻消耗的电能，可以分别测得电阻的电流 I，电阻的阻值 R 和电阻的通电时 间 t，然后根据 W=I2Rt 求得电阻消耗的电能。 （10 分） （1）推导电能相对误差γw 与电流 I、电阻 R、通电时间 t 相对误差γI、γR、γt 的关系式； （2）若 I、R、t 的相对误差分别为γI= -2.0%，γR=+1.5%，γt=+1.5%。求电能 W 的相对 误差γw； （3）若 I、R、t 的相对误差分别为γI=±2.0%，γR=±1.5%，γt=±1.5%，从最大误差出发， 求电能 W 的相对误差γwm。 2． 单端悬臂梁压力传感器及其测量电路如图 3.1 所示。 已知： E=2.0×1011N/m2， b=3.0mm， h=1.0mm，l1=30mm，l2=20mm，R1~R4 的初值均为 100Ω，k=2.0，F=10N，供电压 U=10V。 （提示： （1）求 R1~R4 的应变Ɛ1~Ɛ4； ~ R4 ； （2）求应变后 R1~R4 的阻值 R1 （3）求桥路的输出电压 UO。 （4）若将测量电路中 R2 与 R3 的位置互换，则输出电压 UO 又为多少？
） ，则认为该次测量值
ˆ。 C． 3
9．阿卑-赫梅特判据用于判断测量数据是否存在（ ）系统误差。 A．恒值； B．线性； C．周期性。 10．判断是否存在线性系统误差的方法可采用（ ） 。 A．实验对比法； B．马利科夫判据； C．阿卑—赫梅特判据。 11．电阻应变片受到拉伸应变时，其阻值会（ ） 。 A．变小； B．变大； C．不变。 12．在变间隙型自感传感器中，当铁心与衔铁的间隙变小时，线圈的电感将（ A．变小； B．变大； C．不变。 13．在自感式传感器中，变面积式自感传感器的非线性误差（ ） 。 A．比变间隙式小； B．比变间隙式大； C．与变间隙式一样。 ） 。
号：
（
学
5．一块满刻度为 Im=100A，精度为 s=1.0 的直流电流表，其最大满刻 度引用误差为γ0m=（ ） ，最大绝对误差△Im=（ ） 。 6．在校验一块满刻度为 Um=300V 的电压表时，若测得它的最大绝对 误差为⊿xm=6V， 则其引用误差为( )， 该标的精度等级应定为( ) 级。 7．根据系统误差的变化特征，可将系统误差分为（ ）系统误差 和（ ）系统误差两种类型。 （ ）系统误差又可分为线性系统误 差、 （ ）系统误差和复杂变化性系统误差。 8．电位器式传感器可以把（ ）位移或（ 有一定函数关系的输出电阻或输出电压。 ）位移转换成具
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系
别：
装
12．干扰的形成必须具备（ 三个要素。 13．干扰的耦合方式包括（ 耦合。
） 、 （
）和（
）
）耦合、 （
）耦合、 （
）耦合、 （
）
二、单项选择题（每题 1 分，共 20 分；每题只有一个正确答案，多选或错选不得分） 得分 1． （ ）用于衡量仪表示值的分散程度。 A．精密度 B．准确度；
班
级：
订
9．某标称值为 R=120Ω，Pmax=208mW 的金属电阻应变片，材料的泊 松系数μ=0.5，则其灵敏度 k=（ ） ，最大允许电压 Umax=（ ）V。当 该应变片产生ε=3.0×10-3 应变时， 该应变片电阻的变化△R=( )Ω,此时， 应变片的阻止 R ( )Ω。 10．压电式传感器是基于某些材料的压电效应工作的。在压电材料的 极化方向施加电场，压电材料将产生机械变形的现象称为（ ）压电效 应；对压电材料施加外力，在材料的一定表面上将产生电荷的现象称为 （ ）压电效应。 11．超声波发生器是基于压电晶体的（ ）压电效应工作的；超声 波接收器是基于压电晶体的（ ）压电效应工作的。
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14． 在图 2.1 的桥式电路中，输出电压的表达式为 Uo=（
） 。
R1 R3 R2 R4 U； R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3 R4 B． U； R1 R2 R3 R4 R2 R4 R1 R3 C． U。 R1 R2 R3 R4
A．
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姓
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号：