检测技术与仪表试卷及参考答案

广东工业大学华立学院考试试卷 课程名称: 检测技术与仪表 考试时间: 2015 年 1 月 日 一、填空题（每空1分，共40分） 1．测量仪表的基本功能应具有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）功能四种功能。

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。

5．一块满刻度为I m =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△I m =（ ）。

6．在校验一块满刻度为U m =300V 的电压表时，若测得它的最大绝对误差为⊿x m =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（ ）位移转换成具有一定函数关系的输出电阻或输出电压。

9．某标称值为R =120Ω，P max =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U max =（ ）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。

12．干扰的形成必须具备（）、（）和（）三个要素。

13．干扰的耦合方式包括（）耦合、（）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）1．（）用于衡量仪表示值的分散程度。

A．精密度B．准确度；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v i的绝对值大于（），则认为该次测量值x i为坏值，应予剔除。

A．3δ；B．3Ɛ；C． ˆ3。

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。

14． 在图2.1的桥式电路中，输出电压的表达式为U o =（ ）。

A ．()()；U R R R R R R R R 43214231++- B ．()()；U R R R R R R R R 43214321++- C ．()()。

U R R R R R R R R 43213142++-15．在图2.2的热电偶串联电路中，输出电压的表达式为U 0=（ ）。

A ．()()；02AB 01AB ,,t t E t t E - B ．()()；20AB 01AB ,,t t E t t E + C ．()()。

02AB 01AB ,,t t E t t E + 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（ ）物理量。

A ．静态； B ．动态； C ．恒定。

19．下列传感器可实现非接触测量的是（ ）传感器。

A ．光电式；B ．压电式；C ．电位器式。

20．用霍尔元件组成的电流传感器（ ）电流。

A ．只能测量交流；B ．只能测量直流；C ．能测量交直流。

系别：班 级： 学号：姓名：装订线广东工业大学华立学院考试试卷 (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 =I 2Rt 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/m 2，b =3.0mm ，h =1.0mm ，l 1=30mm ，l 2=20mm ，R 1~R 4的初值均为100Ω，k =2.0，F =10N ，供电压U =10V 。

（提示：26Ebh Fl =ε）（20分）（1）求R 1~R 4的应变Ɛ1~Ɛ4；（2）求应变后R 1~R 4的阻值1R '~4R '； （3）求桥路的输出电压U O 。

（4）若将测量电路中R 2与R 3的位置互换，则输出电压U O 又为多少？图 3.13．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b 1=b 2=b =0.050m ，初始位置时a 1=a 2=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t u π1000sin 210=V 。

（提示：d A C ε=）（10分）（1）求初始位置时每个电容的电容量C 0；（2）求动极板左移0.010m （即△a =0.010m ）时C x1和C x2的电容量；（3）求动极板左移时电桥的输出电压u o 。

图3.2参考答案与评分标准一、填空(每空1分，共40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）。

三、解析题（3小题，共40分）：（1）2γI +γR +γt ，（4分）；（2）-1.0%，（3分）；（3）±7.0%，（3分）。

2．（20分）：（1）3.0×10-3，-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）V 100sin 25t ,（4分）。