自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习资料 (2)
自动检测技术及仪表控制系统复习题(第二版)化学工业出版社
vi M i A
vi 0
• 方差：
2
1 n
n i 1
(M i
2
Ai )
• 标准误差：
1 n
n i 1
(M i
2
Ai )
• 协方差与相关系数：
r(
X
i
,
X
j
)
2
XiX j
xi xj
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**2.2.3测量的准确度与精密度
精密度： 概念：重复测量时，测量结果的分散性 表述：随机误差的标准差。 准确度： 性质：测量结果与真值的接近程度，系 统误差的影响程度 表述：平均值与真值的偏差 。 精确度：( 正确度) 性质：系统误差和随机误差综合影响程 度 表述：不确定度 ( uncertainty )。
1.2.5精确度： 仪表的准确度等级和基本误差
例：用指针式万用 表的10V量程测量 一只1.5V干电池的 电压，示值如图所 示，问：选择该量 程合理吗？
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9
1.2.5精确度： 仪表的准确度等级和基本误差
用2.5V量程 测量同一只1.5V 干电池的电压， 与上图比较，问 示值相对误差哪 一个大？
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**2.4误差分类
• 系统误差、随机误差、粗大误差、动态误差
系统误差( system error ) ： 性质：有规律，可再现，可以预测 原因：原理误差、方法误差、环境误差、使用误差 处理：理论分析、实验验证→ 修正
粗大误差( abnormal error ) ：
性质：偶然出现，误差很大，异常数据，与有用数据 混在一起
**K热电
偶的分度
表
比较 查出的3个 热电势， 可以看出 热电势是 否线性？
《自动检测与仪表》复习要点
《自动检测与仪表》复习要点1．绪论基本概念：∙任何一个工业控制系统都必然要应用一定的检测技术和相应的仪表单元，它们是控制系统的重要基础。
检测单元完成对各种过程参数的测量，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行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
∙典型工业检测仪表控制系统结构图被控（被测）对象：控制系统的核心，工艺参数需要保持在给定数值的生产设备或过程等；检测单元：完成对所有被控（测）变量的测量；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，即1~5V DC 或4~20mA DC 模拟信号或各种仪表控制系统所需要的数字信号；显示单元：是控制系统的附属单元，它将检测单元测量获得的有关参数，通过适当的方式显示给操作人员，这些显示方式包括曲线、数字和图像等；调节单元：完成控制规律的运算，它将变送器传输来的测量信号与给定值进行比较，并对比较结果进行调节运算，以输出作为控制信号。
常用的常规控制规律包括位式调节、PID 调节等；执行单元：控制系统实施控制策略的执行机构，它负责将调节器的控制输出信号按执行机构的需要产生相应的信号，以驱动执行机构实现对被控变量的调节作用。
∙测量：将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。
∙测量范围是指“测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值”，也就是被测量可按规定的准确度进行测量的范围。
量程是指测量范围的上限值和下限值的代数差。
∙测量误差：绝对误差∆=测量值x-真实值x 0相对误差γ=∆/x 0⨯100%；∙仪表误差： %100m a x ⨯∆=量程δ；（整体上评价仪表测量的好坏） ∙精确度仪表精度等级a （去掉仪表误差的“±”号和“%”）a=0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，等仪表精度等级的划分和选择。
∙仪表变差（变差应小于或等于仪表的基本误差）%100%100maxmax⨯∆=⨯-=量程量程反行程测量值正行程测量值变差合格仪表，仪表的变差应小于仪表的允许误差。
自动检测技术及应用课后答案
自动检测技术及应用课后答案【篇一：《自动检测技术》习题集及部分参考答案】ass=txt>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x0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。
自动检测技术及仪表控制系统第二版复习重点及思考题问题详解
=+平均无故障工作时间有效度平均无故障工作时间平均故障修复时间1基本知识引论1、测量范围、测量上、下限及量程测量范围：仪器按照规定的精度进行测量的被测变量的范围测量下限：测量范围的最小值测量上限：测量范围的最大值量程：量程=测量上限值-测量下限值1.2.3灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比 灵敏度Y U∆=∆ 1.2.4误差绝对误差：∆max δ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：max δ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1.2.5精确度仪表的精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。
精确度划分为若干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小，精度越高1.2.8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行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系：二者紧密相关，相辅相成，是控制系统的重要基础1.2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的，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基础，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现某些参数的间接测量。
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。
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。
自动检测技术及仪表-课后作业
《自动检测技术及仪表》课后作业第一章：绪论1. 实现自动化的目的和方法是什么？2. 自动化的主要内容有哪些？3. 自动化仪表的发展过程中，我国仪表经历了哪几个阶段？4. 自动检测技术的发展趋势是什么？5. 自动检测系统的基本构成是什么？各环节的作用是什么？第二章：检测仪表系统的构成原理1. 检测的基本方法有哪些？其特点是什么？如何确定检测方法。
2. 检测仪表系统的信号选择方法有哪能些？3. 提高仪表检测精度的方法.有哪能些？4. 简述变送器的基本构成及理想输入输出特性，写出其输入输出表达式。
5. 分别简述模拟式变送器、数字式变送器的构成原理，二者的输出信号有何不同？6. 何谓变送器的零点调整、量程调整和零点迁移？它们的作用各是什么？模拟变送器和数字变送器各是如何实现量程调整的。
第三章：测量误差及仪表的性能指标1.测量误差是如何分类的，产生测量误差的主要原因是什么。
2.掌握测量误差的目的是什么。
如何分析和处理测量误差。
3.仪表性能指标的定义；仪表三项性能指标的确定方法；4.附加题：①一台温度变送器当输入信号从100℃变到900℃时，输出信号由4mA上升至20mA，求此台仪表的灵敏度。
②测量80mA的电流信号，要求最大误差小于1.2mA，下列仪表选哪台合适？给出理由。
(a)、1.0级0~200mA ；(b)、1.0级0~100mA ；(c)、1.5级0~100mA。
第四章：过程参数检测技术1.检测过程参数的作用是什么？工业上常见的过程参数主要有哪些？2.过程参数的测量方法有哪些？如何考虑选用测量方法。
3.传感器、变送器的作用各是什么？二者之间有什么关系？4.构成检测系统的仪表在信号传递时，要考虑哪些问题，解决方案有哪些。
5.有一台DDZ-III型两线制差压变送器，已知其量程为20～100kPa，当输入信号为40kPa和70kPa时，变送器的输出信号分别是多少？6.自动检测系统的设计方法和原则。
7.自动化仪表的种类及作用是什么？信号制有哪些？8.常用的国际标准信号制是什么内容？HART通讯协议内容是什么？9.画系统流程图的目的是什么？流程图的表达方式有哪些？4-1温度测量及变送 P56-T3、4、5、6、7P161-T1、2、84-2压力测量及变送 P68-T2、8、10、11、124-3流量测量及变送 P98-T1、5、6、13、154-4物位测量及变送 P103-T3、5、6第五章：现代检测技术（从以下补充可选作业中选择做5题）P217-T3、5、7P233-T4、9、10P239-T1、3、4、5P248-T1、2P263-T1、2P272-T1、3、4、6----------本学期需要完成的作业共计50题。
自动检测技术习题集与部分参考答案
《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，通过和，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。
获得被测量对比。
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x0的单位）3．直接测量是从事先上读出被测量的大小。
间接测量是利用与之间的函数关系，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）5．零位法是指与在比较仪器中进行，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相对于，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，不足部分再用测出。
（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程度的量称为准确度。
（不一致；偏离真值）9．测量仪表的精确度简称，是和的总和，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的能力称分辨力。
（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的的机构。
自动检测技术复习题
一、判断题1. 传感器标定时，标准器应有足够的精度，其允许的基本误差不应超过被校传感器允许基本误差的1/3～1/5，并具有计量部门周期检定的合格证书。
2. 系统误差是有规律性的，因此可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以消除。
3. 存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值误差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除，也不能修正，但是就误差的整体而言，多数都服从正态分布规律。
3.传感器所能测量的最大被测量（输入量）的数值称为测量上限，最小被测量称为测量下限，上限与下限之间的区间，则称为测量范围。
传感器所能测量的最大被测量（输入量）的数值称为测量上限，最小被测量称为测量下限，上限与下限之间的差值，则称为量程。
检测技术是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。
4. 对于数字仪表而言，指示数字的最后一位数字所代表的值就是它的分辨力。
当被测量的变化小于分辨力时，仪表的最后一位数字保持不变。
5. 为了减少读数误差。
读数时要正视量具的读数装置，不要造成斜视误差。
测量同一个点有2～3个接近的数值时，应取算术平均值作为测量结果。
6. 灵敏度是传感器在稳态下输入增量与输出增量的比值。
7. 莫尔条纹的作用是能连续实现变倍并在很大程度上消除由于刻线不均匀引起的误差。
8. 光电池是利用内光电效应制成的光电元器件。
9. 一般可用霍尔传感器测量磁场强度、电流、角位移、功率、转速、开关信号等参数。
10. 原始的压电陶瓷是一个非压电体，不具有压电效应。
为了使压电陶瓷具有压电效应，就必须进行极化处理。
11. 互感传感器本身就是变压器，有一次绕组和二次绕组。
一次侧接入激励电源后，二次侧将因互感而产生电压输出。
当绕组间互感随被测量变化时，输出电压将产生相应的变化。
12. 镍铬—考铜电偶的分度号为K。
13. 变面积式电容传感器的输出特性是非线性的，这一类传感器多用于检测直线位移、角位移、尺寸等参量。
检测技术与自动化仪表复习资料简答题
检测技术与自动化仪表复习资料简答题检测技术与自动化仪表复习资料简答题-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII、如何校验一台测量范围为0~200KPA的绝对压力变送器答：校验时，先要了解当时的大气压力，设为Po，然后按以下方法校验；①用真空泵向变送器内抽真空，当真空表的真空度为Po时，变送器输出为4mA;②打开放空截止阀，当真空表的指示为Po-50KPa时，变送器输出为8mA; ③继续打开截止阀，使真空表的读数为Po-100KPa，如果此值<0，则把真空泵换成压力活塞式压力计，此时变送器输出应为12mA;④用活塞式压力计送150KPa-Po和200KPa-Po的压力，此时变送器输出应为16mA和20 mA。
2、对运行中的联锁保护系统进行维修时应注意那些问题？答：（1）、检查、维修联锁系统的元件和主机时，应有两人参加；（2）、维修前必须征得该岗位操作人员的同意，并填写《在线运行仪表工作票》和《联锁保护系统作业票》，履行会签手续；（3）、必须在切断（解除）联锁后再进行维修；（4）、维修后应及时通知操作人员，经操作人员现场核实和复原后方可结束工作。
3、简述启动和停运带隔离液或冷凝液的仪表三阀组步骤答：三阀组的启动步骤：先打开正压阀，然后关闭平衡阀，最后打开负压阀。
三阀组的停运步骤：先关闭负压阀，然后打开平衡阀，最后关闭正压阀。
4、怎样判断现场运行中差压变送器的工作是否正常？答：在现场判断运行中差压变送器的工作是否正常，只要检查变送器的零点和变化趋势既可。
（1）零点检查。
（2）变化趋势检查。
（3）对蒸汽测量表注意冷凝。
（4）带隔离液的仪表注意少排。
（5）必要时，检查导压管路是否睹塞。
5、简述检修后仪表联校的内容答：1、模拟一次仪表输出信号、观察二次仪表变化情况；2、从控制器输出信号，观察执行机构的动作情况；3、带报警的回路要检查报警设定点设置、观察报警情况；4、带联锁的回路要检查联锁设定点设置、观察联锁声屏动作情况；查看现场电磁阀及执行机构动作情况； 5、做好记录。
自动检测与控制仪表习题及答案[4页]
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自动检测与控制仪表习题及答案1．测量误差的分类有几种？答：按误差出现的规律可分为系统误差、随机误差和粗大误差。
2．仪表的准确度等级是如何规定的？请列出常用的一些等级？答：准确度是表征仪表的测量值接近真实值的程度，用仪表的满刻度相对误差（略去百分号）来衡量。
仪表的准确度划分为若干个等级，称准确度等级。
国家统一规定的准确度等级有0.05，0.1，0.25，0.35，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。
3. 什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？答:静态特性是指检测系统在被测量处于稳定状态时,输出量与输入量之间的关系特性。
静态特性的主要技术指标有线性度、精度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性及可靠性等。
4．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程？彼此有什么关系？答：用于测量的仪表都有测量范围．测量范围的最大值和最小值分别称为测量上限和测量下限，量程是测量上限值和测量下限值的差，用于表示测量范围的大小。
已知上、下限可以确定量程，但只给出量程是无法确定上、下限以及测量范围的。
5．什么叫仪表的基本误差、测量误差和附加误差？有何区别？答:测量误差是指仪表的输出值与真实值之间的差异，可以用绝对误差、相对误差和引用误差等来表示。
测量误差按仪表使用的工作条件分类，有基本误差和附加误差。
基本误差是指在规定的标准条件下仪表的测量误差。
当仪表的使用条件偏离规定的工作条件范围，出现的额外误差称附加误差。
6．检测元件在检测系统中有什么作用？答:检测元件是敏感元件和转换元件的总称。
敏感元件是检测仪表和检测系统的关键，决定了被测量的可测范围、测量准确度和仪表的使用条件。
仪表首先要对敏感元件进行很好的选择。
另外，转换元件的设计也非常重要，转换元件将敏感元件的输出转换成其他形式的物理量，以便于信号的传输、处理和显示。
7. 热电阻式检测元件主要分为几种?各适合于什么场合?答: 热电阻式检测元件分为两大类：一是金属热电阻；二是半导体热电阻。
自动检测技术第二章复习题(附答案)
第二章温度测量一、选择.1.目前国际上温标的种类有（ D ）。
（A）摄氏温标（B）摄氏温标、华氏温标（C）摄氏温标、华氏温标、热力学温标（D）摄氏温标、华氏温标、热力学温标、国际实用温标2.摄氏温度与热力学温度的关系为（ A ）。
（A）T=t+273.15 （B）t=T+273.15 （C）T=t-273.15 （D）T=273.15-t3.水三相点热力学温度为（ A ）。
（A）273.16K （B）273.15K （C）+0.01K （D）-0.01K4.热力学温度的单位是开尔文，定义1开尔文是水的三相点热力学温度的（ B ）。
（A）1/273.15 （B）1/273.16 （C）1/273 （D）1/273.15.我国普遍使用的温标是（ A ）。
（A）摄氏温标（B）华氏温标（C）热力学温标（D）国际实用温标6.摄氏温度100℃相当于热力学温度（ B ）K。
(A) 100 (B) 373.1 (C)173.1 (D) 37.87.摄氏温度100℃相当于华氏温度（ C ）℉。
（A） 378 （B） 373.1 9 （C） 212 (D) 1008.为了提高水银温度计的测量上限，通常在毛细管内感温液上部充以一定压力的（ B ）。
（A）空气（B）惰性气体（C）氧气（D）氢气9.压力式温度计是利用（ C ）性质制成并工作的。
（A）感温液体受热膨胀（B）固体受热膨胀（C）气体、液体或蒸汽的体积或压力随温变化（D）以上都不对10.压力式温度计中感温物质的体和膨胀系数越大，则仪表（ A ）。
（A）越灵敏（B）越不灵敏（C）没有影响（D）无法确定11.热电偶的热电特性是由（ D ）所决定的。
（A）热电偶的材料（B）热电偶的粗细（C）热电偶长短（D）热电极材料的化学成分和物理性能12.热电偶的热电势的大小与（ C ）有关。
（A）组成热电偶的材料（B）热电偶丝粗细（C）组成热电偶的材料和两端温度（D）热电偶丝长度13.热电偶产生热电势的条件是（ A ）。
自动检测技术复习题
自动检测技术复习题1.2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的，各单元主要起什么作用？被控对象——检测单元——变送单元——显示单元——调节单元——执行单元——操作人员作用：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基础，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现某些参数的间接测量。
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较，并对由此产生的偏差进行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。
执行单元：是控制系统实施控制策略的执行机构，它负责将调节器的控制输出信号按执行结构的需要产生相应的信号，以驱动执行机构实现被控变量的调节作用。
1.4 什么是仪表的测量范围，上下限和量程？彼此有什么关系？测量范围：是该仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。
上下限：测量范围的最小值和最大值。
量程：用来表示仪表测量范围的大小。
关系：量程=测量上限值-测量下限值1.5如何才能实现仪表的零点迁移和量程迁移？零点迁移：将线段迁移至零点，量程保持不变量程迁移：零点不变，改变斜率1.6 什么是仪表的灵敏度和分辨率？两者存在什么关系？灵敏度是仪表对被测参数变化的灵敏程度。
分辨率是仪表输出能响应和分辨的最小输入量，又称仪表灵敏限。
关系：分辨率是灵敏度的一种反应，一般说仪器的灵敏度高，则分辨率同样也高。
1-7.仪表的精度是如何确定的？是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量的5-3 弹性式压力计的测量原理是什么？常用的弹性原理有哪些？答：利用弹性元件的弹性变形特性进行测量；膜片、膜盒、波纹管、弹簧管（1）测压原理：利用弹性元件的形变与压力之间存在着确定的关系而测量压力，即在进行测量时，管内引入被测压力，在压力作用下，弹管使自己内部体积向增大方向形变固使弯曲的管子力趋伸直，结果使弹簧管自由端产生一定大小的位移，这个位移大小与压力有关。
自动检测技术及应用复习资料
绪论1、自动检测系统原理图系统框图：用于表示一个系统各部分和各环节之间的关系，用来描述系统的输入输出、中间处理等基本功能和执行逻辑过程的概念模式。
自动检测系统的组成：传感器、信号调理电路、显示器，数据处理装置、执行机构组成。
（这里会出填空题）2、传感器：只一个能将被测的非电量变换成电量的器件。
3、自动磨削测控系统原理说明：传感器快速检测出工件的直径参数，计算机一方面对直径参数做一系列的运算、比较、判断等操作，然后将有关参数送到显示器显示出来，另一方面发出控制信号，控制研磨盘的径向位移，指导工件加工到规定要求为止。
第一章检测技术的基本概念1、测量：借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法取得某一客观事物定量数据资料的实践过程。
2、测量方法的分类：静态测量、动态测量直接测量、间接测量接触式测量、非接触式测量偏位式测量，零位式测量，微差式测量3、测量误差的表示方法：绝对误差和相对误差（示值相对误差、引用误差）4、测量误差的分类：粗大误差、系统误差、随机误差、静态误差、动态误差。
5、传感器的组成：由敏感元件、传感元件、测量转换电路组成、6、测量转换电路的作用：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。
7、传感器的静态特征：灵敏度：指传感器在稳态下输出变化值与输入变化值之比。
分辨力：指传感器能检测出被测信号的最小变化量。
非线性度：线性度又称非线性误差，指传感器实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程范围内的输出之百分比。
迟滞误差：传感器的正向特性与反向特性的不一致程度。
稳定性、电磁兼容性、可靠性第二章电阻传感器1、应变效应：导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形、其电阻值也将随着发生变化。
2、压阻效应：单晶硅材料在受到应力作用后，电阻率发生明显变化。
3、投入式液位计的工作原理：压阻式压力传感器安装在不锈钢壳体内，，并用不锈钢支架固定放置在液体底部。
传感器的高压侧的进气孔与液体相通，可读出安装高度处的表压力。
《自动检测技术及仪表控制系统》期末试卷.docx
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Lon Works 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 __________________ 。
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=+平均无故障工作时间有效度平均无故障工作时间平均故障修复时间1基本知识引论1、测量范围、测量上、下限及量程测量范围：仪器按照规定的精度进行测量的被测变量的范围测量下限：测量范围的最小值测量上限：测量范围的最大值量程:量程=测量上限值—测量下限值1.２．３灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比 灵敏度Y U∆=∆ 1。
2.4误差绝对误差：∆max δ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:max δ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1.2。
5精确度仪表的精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。
精确度划分为若干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小,精度越高1。
2。
8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行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系:二者紧密相关，相辅相成,是控制系统的重要基础１。
2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的，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基础，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现某些参数的间接测量。
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较，并对由此产生的偏差进行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。
执行单元:是控制系统实施控制策略的执行机构，它负责将调节器的控制输出信号按执行结构的需要产生相应的信号，以驱动执行机构实现被控变量的调节作用。
1。
4 什么是仪表的测量范围,上下限和量程?彼此有什么关系?测量范围:是该仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围.上下限:测量范围的最小值和最大值．量程:用来表示仪表测量范围的大小。
关系：量程=测量上限值—测量下限值1。
６什么是仪表的灵敏度和分辨率?两者存在什么关系?灵敏度是仪表对被测参数变化的灵敏程度。
分辨率是仪表输出能响应和分辨的最小输入量,又称仪表灵敏限.关系:分辨率是灵敏度的一种反应,一般说仪器的灵敏度高，则分辨率同样也高。
４温度检测４．1 测温方法及温标4.1．1测温原理及方法原理：通过温度敏感元件与被测对象的热交换,测量相关的物理量,即可确定被测对象的温度。
方法:接触式测温：传热和对流需要较好的热接触由于测量环境特点，对温度敏感元件的结构和性能要求高非接触式测温：热辐射特点:测温响应快,对被测对象干扰小,可测量高温、运动的被测对象。
4.１。
2 温标9tF=32+tC5表4-1℃t()=T-273.15k国际温标由定义固定点、内插标准仪器和内插公式三部分组成。
４.２接触式测温4.２.1 热电偶测温1.特点:测温范围宽，性能稳定，有足够的的测量精度,结构简单,动态效应好,输出为电信号,可远传,便于集中监测和自动控制。
2．原理:基于热电效应，即将两种不同的导体或半导体练成闭合回路,当两个接点处的温度不同时、回路中将产生热电势。
３．闭合回路的热电势：温差电势接触电势接触电势的大小取决于两种不同导体的性质和接触点的温度4。
T端称为测量端或热端,To端称为参比端或冷端。
热电偶产生热电势的条件:两种不同的导体材料构成回路,两端接点处的温度不同.(必考）热电势大小只与热电极材料及两端温度有关,与热偶丝的粗细和长短无关。
（必考)热电极材料确定以后，热电势的大小只与温度有关．5.均质导体定则中间导体定则(中间导体两端温度要相同）中间温度定则ＥＡB（T，To）＝EAＢ（Ｔ,TC)+EＡＢ(ＴC，To) 热电偶的分度表参比端温度为0℃6。
对热电极材料的要求：热电性能稳定,物理化学性能稳定，热电特性呈线性或近似线性,价格便宜掌握S、Ｋ型热电偶7.普通型热电偶：热惯性大，对温度变化的响应慢(绝缘管为瓷管）凯装型热电偶:热惯性小，对温度的变化响应快，挠性好,可弯曲,可以安装在狭窄或结构复杂的测量场合.（绝缘材料为氧化镁或氧化铝粉末,套管材料多为不锈钢)8.热电偶参比端温度的处理：补偿导线法：延长型:化学成分与被补偿的热电偶相同;补偿型：化学成分与被补偿的热电偶不同;参比温度测量计算方法；Ｅ(T,0）=Ｅ（Ｔ，To)＋E(To,0）分To等于０和Tｏ不等于0(重点)参比温度恒温法；补偿电桥法４.２。
2热电阻测温１.原理：金属导体的热胀冷缩2。
优点:可远传、灵敏度高、无需参比温度.金属热电阻稳定性高、互换性好、精确度高，可以用作基准仪表。
缺点:需要电源激励,有自热现象,影响测量精度。
3.铂热电阻-2５0℃-65０℃，分度号为Ｐｔ1０(精度高)、Pｔ100(常用)、Ｐｔ10００(灵敏度高) 精度高,体积小，测温范围宽,稳定性好，再现性好,但价格贵。
4。
铜热电阻—40-150℃，线性好5。
热电阻引线方式二线制引线电阻带来的附加误差三线制消除引线电阻影响,提高测量精度四线制用于高精度的温度测量6.热敏电阻正温度系数的热敏电阻:电阻超过一定温度(居里温度)时随温度升高呈阶跃性的增大; 负温度系数的热敏电阻:电阻随温度升高哦而减小。
４.3 非接触式测温１.E=εσＴ4 （全辐射定律）2。
辐射测温仪表的组成：光学系统、检测元件、转换电路和信号处理等3。
表观温度:亮度温度、辐射温度、比色温度4．4光纤温度传感器1.特点：灵敏度高；电绝缘性好,可适用于强烈电磁干扰、强辐射的恶劣环境；体积小、重量轻、可弯曲；可实现不带电的全光型探头。
２。
液晶光纤温度传感器、荧光光纤温度传感器、半导体光纤温度传感器、光纤辐射温度计. 课后习题４.1国际实用温标的作用是什么？它主要由哪几部分组成?答：作用：由其来统一各国之间的温度计量。
国际温标由定义固定点、内插标准仪器和内插公式4。
２热电偶的测温原理和热电偶测温的基本条件是什么？答:原理:基于热点效应即将两种不同的导体或半导体练成闭合回路、当两个接点处的温度不同时、回路中将产生热电势。
基本条件：两种不同的导体材料构成回路、两端接点处的温度不同。
４。
3用分度号为S的热电偶测温，其参比端温度为2０度,测得热电势E（t,20）＝1１。
３０mv，试求被测温度t。
答:因为Ｅ(ｔ,20）＝Ｅ(t，0）+E(０，20)所以E（t,0)=E（ｔ,20)－Ｅ(0,2０）=E(t,２0）＋E（20，０）因为E（t,2０)=11.30ｍV Ｅ(2０,０)=0。
113mＶ所以Ｅ(t,0)=１１.４13mＶ即t=1１5℃4．4用分度号为K的热电偶测温,一直其参比端温度为25度,热端温度为７50度,其产生的热电势是多少?答:据题意所知所求电势Ｅ（750，25)＝E（750，0）—E(２5，0)查K型热电偶分度表得E（２5,0）= １。
０00２ｍv E(7５0,0）=31。
１082mv 所以，E（7５0，2５)=3１．1082－１．00０2=30.1080mｖ4.５在用热电偶测温时为什么要保持参比端温度恒定?一般都采用哪些方法?答：若参比端温度不能恒定则会给测量带来误差方法:1。
补偿导线法:延长型:化学成分与被补偿的热电偶相同;补偿型:化学成分与被补偿的热电偶不同;参比温度测量计算方法；参比温度恒温法;补偿电桥法４。
6在热电偶测温电路中采用补偿导线时,应如何接线？需要注意哪些问题？答：正接正,负接负。
注意的问题:1．型号与极性不能接反２。
补偿导线和热电偶相连的两个接点温度要相同,以免造成不必要的误差３。
补偿导线要引到温度比较恒定的环境(机械零点补偿）４。
不要和强电或其他干扰源,平行走线。
4．7以电桥法测定热电阻的电阻值时，为什么常采用三线制接线方法?答:二线制：传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长。
而采用三线制会大大减小引线电阻带来的附加误差，提高精度。
４。
8由各种热敏电阻的特性,分析其各适用什么场合?答:正温度系数的热敏电阻：电阻超过一定温度(居里温度)时随温度升高呈阶跃性的增大;适用场合:负温度系数的热敏电阻:电阻随温度升高哦而减小；适用场合:可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
4.9分析接触测温方法产生测温误差的原因，在实际应用中有哪些措施克服?答:原因主要包括沿测温元件导热引起的误差和测温元件热辐射所引起的误差等;为了减少误差，应注意材料和结构及安装地点的选择，并尽可能在测温元件外部加同温屏蔽罩，加强测温传热器与测温物体间的热联系。
4.10辐射测温仪表的基本组成是什么?答：光学系统、检测元件、转换电路和信号处理等部分组成。
４.11辐射测温仪表的表观温度与实际温度有什么关系?答：４。
12某单色辐射温度计的有效波长λe=0。
９µｍ，被测物体发射率ελＴ＝0.6，测得亮度温度TＬ＝１1０0℃,求被测物体实际温度?答：已知普朗克第二常数C２=1.4３87×10－2m。
k, λe=0．9µm,ελT=0。
６，T L=1100℃＝1373。
5K。
1／T L-１/T=（λ／c2)ln(1/ελT）代入数据得Ｔ=1４3６。
5５K=1163.０5℃4.13光纤温度传感器有什么特点？它可以应用于哪些特殊的场合？答:特点:灵敏度高；电绝缘性能好,可适用于强烈电磁干扰、强辐射的恶劣环境;体积小、重量轻、可弯曲；可实现不带电的全光型探头等。
适用场合：可适用于强烈电磁干扰、强辐射的恶劣环境5、压力检测5.1压力单位常用单位:帕斯卡、公斤力、毫米水柱（水头)、毫米汞柱1kgｆ/ｃm２=０.１Ｍpa１０m水深=1个大气压=１公斤压力5.1.3压力检测的主要方法及分类ａ、重力平衡方法液柱式压力计负荷式压力计(主要形式为活塞式压力计。
被测压力与加于活塞上的砝码的重量相平衡，将被测压力转换为平衡物的重量来测量。
这种压力计测量范围宽、精确度高、性能稳定可靠、可以测量正压、负压和绝对压力，常用作压力校验仪表)b、机械力平衡方法将被测压力经变换元件转换为一个集中力，用外力与之平衡,通过测量平衡时的外力可以测知被测压力。