自动化《检测技术及仪表》习题
《检测技术与自动化仪表》模拟试卷
《检测技术与自动化仪表》模拟试卷1.下列传感器不属于发电型传感器的是（）A.光电传感器B.电容传感器C.磁电传感器D.压电传感器2.对于金属应变片的应变灵敏度系数以下叙述正确的是（）A.主要由几何尺寸变化决定B.主要由电阻率变化决定C.由几何尺寸和电阻率变化决定D.以上都不对3.用电容式传感器测量固体或液体物位时，应这选用（）A.变间隙式B.变面积式C.变介电常数式D.空气介质变间隙式4.通常用电感式传感器测量（）A.电压B.磁场强度C.位移D.压力5.电涡流式传感器激磁线圈的电源是（）A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流6.利用热电偶测温时，必须（）A.分别保持热电偶两端温度恒定B.保持热电偶两端温差恒定C.保持热电偶冷端温度恒定D.保持热电偶热端温度恒定7.光敏二极管工作时，其上（）A.加正向电压B.加反向电压C.不需加电压D.加正向、反向电压都可以8.以下不属于光电传感器常用光源的是（）A.日光灯B.钨丝灯泡C.发光二极管D.激光9、磁电式感器输出感应电动势与线圈和磁场的相对运动速度成正比，若用其测量位移则需加入（）A.截分电路B.积分电路C.补偿电路D.线性化电路10.超声波传感器测液住是利用超声波的（）A.折射现象B.反射现象C.透射现象D.散射现象三、填空题（本大题共10小题，每空1分，共20分）11.一般模拟式仪表的分辨率规定为最小刻度分格值的______，数字式仪表的分辨率是最后一位的_______个字。
12.用电压表测量一待测电压100V，测量结果为99V，该次测量的绝对误差为_____，相对误差为________。
13.热电阻是利用导体的_______随温度而变化这一物理现象来测量温度的，在一些测量精度要求不高，测温范围在-50-150℃的情况下常采用________电阻。
14.差动变压器式传感器其次级绕组都用_______形式连接，其输出特性由于制作上的不对称以及铁心位置等因素在零点存在________电动势。
自动检测技术及仪表试卷B标准答案
一、填空题（9题27个空，每空1分，满分27分。
）1.按与被测变量的关系分，误差可分为定植误差、累计误差。
2.常用的液柱式压力计有U形管压力计、单管压力计和斜管压力计三种。
3.电容式压力传感器可分为改变极板间距离、改变极板重叠面积、改变极板间介电常数三种形式。
4.活塞式压力计是基于静压平衡原理工作的，一般可分为单活塞、双活塞两种。
5.在用吹气法测液位时，液位上升，导管压口的静压力升高，因而从导管中逸出的气泡数也随之减少。
6.浮力式液位计可分为恒浮力式液位计和变浮力式液位计两大类。
前者根据浮子的位置始终跟随液位变化而变化来进行液位测量的；后者根据浮筒所受的浮力随液位变化而变化来进行液位测量的。
7.气、液两相之间的平衡温度称沸点；固、液两相之间的平衡温度称凝固点；固、液、气三相之间的平衡温度称三相点；冰和空气饱和水的平衡温度称冰点。
8.玻璃液体温度计的测量下限由感温液的凝固点决定。
9.浮标式液位计是根据恒浮力原理；浮球式液位计是根据恒浮力原理；浮筒式液位计是根据变浮力原理。
二、判断题（对的在括号内打，错的在括号内打╳。
每题1分满分10分。
）1.选定的单位相同时，测量值小数点后的位数愈多，测量愈精确。
(√)2.灵敏限数值越大，则仪表越灵敏。
(╳)3.当被侧压力低于大气压时（测负压），被侧压力引至单管压力计的单管中去。
(√)4.在相同条件下，椭圆形弹簧管圈数越多，则其管端位移越大，仪表也越灵敏。
(√)5.用电容式液位计测介电质的液位时，电极面积是不变的。
液位变化，相当于电极间的介电常数在变化。
(√)6.热电偶的热电势E（200ºC，100ºC）等于E（100ºC，0ºC）。
(╳)7.安装椭圆齿轮流量计可不需要直管段。
(√)8.角接取压和法兰取压只是取压方式不同，但标准孔板的本体结构是一样的。
（√）9.液位变化时，浮筒式液位计浮筒所受浮力变化，因而可测出液位高低。
（√）10.使用液柱式压力计测得的表压与玻璃管断面大小有关。
检测技术及仪表考核试题
检测技术及仪表考核试题（Ｂ卷）姓名：__________ 成绩：___________一、填空题（每空1分共40分）1、测量按照取得测量结果的方法分为 --------------------、------------------和----------------三种。
2、检测仪表静态特性及性能指标主要有------------、----------、------------、------------、-------------稳定性等。
3、工程上有-----------、------------、--------等多种压力表示方法。
4、根据被测压力的显示及信号传输要求，压力检测仪表可分为-----------------、--------------压力仪表。
5、国际上用的较多的温标有---------、-----------、------------、------------。
6、膨胀式温度计可以分为---------------------、---------------------、---------------------三大类。
7、按照工作原理不同，接触式测温仪可以分为----------、------------、---------、-------------、----------。
8、容积式流量计按检测元件结构可以分为----------、-----------、----------、------------、---------类型。
9、工业分析仪表依据检测原理和分析方法可分为--------------、--------------、-----------------、----------------、-------------五类。
10、电测法振动传感器有---------、-----------、--------、------------、---------、磁电式等多种类型的传感器。
检测技术及仪表作业题及参考答案071010
东北农业大学网络教育学院检测技术及仪表作业题作业题（一）1．什么是自动检测系统?请画出基本结构框图。
自动检测系统是自动测量，自动计量、自动保护、自动诊断自动信号等诸多系统的总称。
2．什么是电量传感器?什么是电参数传感器。
将非电量转变委电量信号如电压等的传感器为电量传感器。
如热电耦、磁电传感器、光电传感器、压电传感器等。
将被测量转换为电参数的传感器为电参数传感器。
如电阻、电容、电感传感器等。
3．什么是等精度测量?在同一条件下进行的一系列测量称为等精度测量。
4．什么是测量误差？用器具测量时，测量值与实际值之差为～。
5．什么时系统误差？什么是测量的准确度？按已知函数规律变化的误差为～。
它有恒定系差和变值系差之分，系差越小，测量的准确度越高。
6．什么是随机误差？什么是测量精度？由很多复杂因素的微小变化引起的偶然误差称为～，随机误差越小，测量精度越高。
7．么是测量的精确度？测量精确度是衡量测量过程中系统误差和随机误差大小的一个技术指标，当二者都很小时，则称测量精度高。
8．什么是静态误差，什么是动态误差？被测量随时间基本不变或变化缓慢的附加误差为静态误差，测量值随时间变化很快的过程中所产生的附加误差为动态误差。
9．什么是电阻应变传感器，它分为几类？将被测量的力（压力、荷重，扭力）通过它所产生的金属变形转换成电阻变化的敏感元件为～、分为电阻丝应变片和半导体应变片两种。
10．差动自感传感器有何特点？从理论上清除了起始时的零位输出；灵敏度提高线性度得到改善可以进行温度补偿，减弱或消除温度，电源及外界干扰引起得影响。
11．请说出测量的随机误差有那些统计特点？（1）集中性：大量重复测量使所得的数值均集中分布在其平均值附近，离越近的值出现的机会越多，而离越远的值出现的机会越少，称为分布中心。
∑==ni i x n x 11式中 n 为测量次数； x i 为第 i 次测量值。
（2）对称性：当 n 足够大时，符号相反，绝对值相等的误差出现的机会（或称概率）大致相等。
《检测技术及仪表》习题集
《检测技术及仪表》习题集题库一、填空与选择1、差压式流量计，流量Q与成正比，转子流量计，流量Q与成正比。
2、转子流量计在出厂时必须用介质标定，测量液体用标定，测量气体用标定。
3、铂铑一铂材料所组成的热电偶，其分度号为；镍铬一镍硅材料组成的热电偶，其分度号为4、铂电阻温度计，其分度号为Pt100，是指在温度为时，其电阻值为5、差压式液位计因安装位置及介质情况不同，在液位H=0时会出现差压△P、△P和△P三种情况，我们分别称差压式液位计、、6、电子自动电位差计的工作原理是采用工作的，是根据已知来读取7、动圈显示仪表与温度传感器配接使用时应相互，某CZ-101型是与配接使用，某CZ-102型是与配接使用。
8、差压式流量计是一种截面、压降流量计。
转子式流量计是一种截面、压降流量计。
9、热电偶温度计是以为基础的测温仪表，分度号为K是指电极材料为、热电阻温度计是利用金属导体的随温度变化而变化的特性来测温、分度号为Pt100是指温度为时，电阻值为10、使用热电偶温度计测温需考虑冷端温度补偿问题，常用的四种补偿方法为、、和11、电位差计是根据原理工作的，是将被测电势与相比较，当平衡后由读取12、自动电子电位差计与热电偶配套测温冷端温度补偿是利用桥路电阻实现的，它是一个随温度变化的13、绝对误差在理论上是指仪表和被测量的之间的差值。
工业上经常将绝对误差折合到仪表测量范围的表示，称为14、测量物位仪表的种类按其工作原理主要有下列几类、、、、、、和15、热电偶测量元件是由两种不同的材料焊接而成，感受到被测温度一端称16、检测仪表的组成基本上是由、、三部分组成。
17、在国际单位制中，压力的单位为，记作，称为符号以表示，简称为18、在压力测量中，常有、、之分。
19、工业上所用的压力仪表指示值多数为，即和之差。
20、应用液柱测量压力的方法是以液体原理为基础的。
一般是采用充有水或水银等液体的、、进行压力测量的。
21、应用弹性变形测量压力常用的弹性元件有、、等。
自动化《检测技术及仪表》习题知识讲解
自动化《检测技术及仪表》习题1.按仪表工业规定，仪表的精确度可划分为若干等级，精度数字越小，其精度越高。
2.传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
3.仪表的精度不仅与绝对误差有关，还与仪表的测量范围有关。
4. 金属电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器。
5.半导体应变片原理是半导体材料的电阻率随作用应力而变化的现象称为半导体材料的压阻效应。
6. 电感式传感器 分为自感式和互感式两种传感器，互感式传感器又分为差动变压器和电涡流式传感器。
7. 采用差动变间隙式结构的电感传感器是为了改善传感器的灵敏度和线性度。
8.平板电容传感器电容量dSC ε=，柱形电容器电容量dD LC ln2πε=。
9.压电晶体压电效应的产生是由于晶格结构在机械力的作用下发生变形所引起的。
10.主要的压电晶体有两种：石英和水溶性压电晶体。
11.磁电式传感器基于电磁感应原理。
12.半导体热敏电阻分为：正温度系数PTC 、负温度系数NTC 、临界温度系数CTR 三种。
临界温度系数的热敏电阻通常用于开关元件。
13.负温度系数热敏电阻的电阻-温度特性是：14.热敏电阻的伏安特性是：在稳态下，通过热敏电阻的电流I 与其两端之间的电压U 的关系，称为热敏电阻的伏-安特性。
15. 热电偶测量温度的原理是基于热电效应 。
16.热电阻测量线路采用直流电桥线路，主要考虑其引线电阻和接触电阻影响，常采用三线接法和四线接法（一般为实验室用）。
17. 热电偶连接补偿导线时，一定要注意在一定的温度范围内，补偿导线与配对的热电偶具有相同或相近的热电特性。
18.光电转速计主要有反射式和直射式两种基本类型。
19.光纤传感器一般由光源、敏感元件、光纤、光敏元件（光电接收）和信号处理系统组成。
20.光纤传感器按工作原理分为功能型光纤传感器和传光型光纤传感器。
21.莫尔条纹：光栅常数相同的两块光栅相互叠合在一起时，若两光栅刻线之间保持很小的夹角θ，由于遮光效应，在近于垂直栅线方向出现若干明暗相间的条纹，即莫尔条纹。
检测技术与仪表试题
检测技术与仪表试题选择题：（20个）1、工业检测仪表精度等级常以 D 作为判断仪表精度等级的尺度。
A. 引用误差B.允许误差C.相对误差D.最大引用误差2、应变式压力测量中，为提高灵敏度，全桥测量电路要求 BA. 相邻桥臂的应变片同时受拉应力或压应力B. 相对桥臂的应变片同时受拉应力或压应力C. 无特定要求3、光学高温计测得的亮度温度总比物体的实际温度 AA.低B.高C.相等D.不定4.将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的(D)A．应变效应 B．电涡流效应 C．压电效应 D．逆压电效应5．霍尔元件采用恒流源激励是为了(B)。
A．提高灵敏度 B．克服温漂C．减少不等位电势 D．克服零点漂移6、电磁流量计适用于 A 流体。
A.导电B.各种导电与不导电C.不导电B.7. 光电传感器的基本原理是基于物质的（ B ）A．压电效应Ｂ．光电效应Ｃ．磁电效应Ｄ．热电效应8、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由 ( B ) 来决定的。
A、贴片位置的温度变化B、电阻丝几何尺寸的变化C、电阻丝材料的电阻率变化D、外接导线的变化9、不能用涡流式传感器进行测量的是 ( D ) 。
A 位移B 材质鉴别C 探伤D 非金属材料10、通常所说的传感器核心组成部分是指：（ B ）A、敏感元件和传感元件B、敏感元件和转换元件C、转换元件和调理电路D、敏感元件、调理电路和电源11、为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是：（ C ）。
A、半桥双臂各串联一片电阻应变片；B、半桥双臂各并联一片电阻应变片；C、适当提高电桥的电源电压；D、增大应变片的初始电阻值。
12.电阻应变片的线路温度补偿方法有( B )。
A、差动电桥补偿法B、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法C、补偿线圈补偿法D、恒流源温度补偿电路法13、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将( B )。
A、保持不变B、增大为原来的一倍C、减小一倍D、增大为原来的两倍14.电感式传感器可以对( ABCD )等物理量进行测量。
自动检测技术及仪表试卷B标准答案（2006）
⾃动检测技术及仪表试卷B标准答案（2006）昆明理⼯⼤学试卷B院系：信⾃学院、⾃动化系专业：级：2006 学年学期⼀、填空题（20%；每题2分。
)1.按与被测变量的关系分，误差可分为定植误差、累计误差。
2.单管压⼒计与U形管压⼒计相⽐，其读数误差可减⼩⼀半，其原因是它只进⾏⼀次读数。
3.电容式压⼒传感器可分为改变极板间距离、改变极板重叠⾯积、改变极板间介电常数三种形式。
4.活塞式压⼒计是基于静压平衡原理⼯作的，⼀般可分为单活塞、双活塞两种。
5.温标的三要素是指基准温度点、基准仪器、和插补公式。
6.热磁式氧分析器是利⽤氧⽓是⼀种强顺磁性⽓体，以及氧⽓的磁化率与温度平⽅成反⽐这⼀特性进⾏测量的。
7.⽓、液两相之间的平衡温度称沸点；固、液两相之间的平衡温度称凝固点；固、液、⽓三相之间的平衡温度称三相点；冰和空⽓饱和⽔的平衡温度称冰点。
8.当充满管道的流体流经节流装置时，流束将在缩⼝处发⽣⾜部收缩，从⽽使流速增加，⽽静压⼒降低。
9.热导式⽓体分析仪测某⽓体浓度时，应满⾜的条件是：背景⽓体的导热系数要基本相同和待测⽓体的导热系数和背景⽓体的导热系数有较⼤的差别。
10.仪表的检定⽅法可归纳成：⽰值⽐较法和标准物质法两种⼆、判断题（(10%；每题1分；对的在括号内打，错的在括号内打╳。
)1.测量值⼩数点后的位数愈多，测量愈精确。
(╳)2.在相同条件下，椭圆形弹簧管圈数越多，则其管端位移越⼤，仪表也越灵敏。
(√)3.热电偶的热电势E（200oC，100oC）等于E（100oC，0oC）。
(╳)4.⽤椭圆齿轮流量计测流量，流量与流体的流动形态即雷诺数有关。
( ╳)5.⽤电容式液位计测导电液的液位时，介电常数是不变的。
液位变化，相当于电极⾯积在变化。
(√)6.辐射式温度计测量值需经修正后才能得到实际温度。
(√)7.热电偶冷端温度补偿法中的计算修正法是根据中间导体定律来进⾏计算修正的。
（╳）8.安装标准节流装置时其前后需有⾜够长的直管段。
自动检测技术及仪表试卷A b标准答案
一、填空题（20%；每题2分。
）1.仪表的检定方法可归纳成：示值比较法和标准物质法两种。
2.温标是一个量度温度的标尺；它规定了温度读数的起点（零点）和测温基本单位。
3.压力检测主要方法有：液柱式压力检测、弹性式压力检测、负荷式压力检测、电气式压力检测。
4.当测量稳定压力时，最高压力不应超过量程上限的3/4 ；当测量脉动压力时，最高压力不应超过量程上限的2/3 ；当测量高压压力时，最高压力不应超过量程上限的3/5 ；为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于量程的1/3 。
5.电气式压力检测是利用敏感元件将被测压力转换成各种电量工作的，其传感器有：应变式传感器、压电式传感器、压磁式传感器、电容式传感器。
6.在热电偶测温回路中，只要保证连接导线、仪表等接入时两端温度相同，则不影响回路热电势。
这是根据中间导体定律得出的结论。
7.节流装置（孔板）取压方式有：角接取压法、法兰取压法、径距取压法、理论取压法、管接取压法五种。
8.用压力表测液位时，仪表安装高度应与液位零位的高度相同，否则，应对高度差进行校正。
9.湿度表示法有：绝对湿度、相对湿度、露点温度。
介质磁化率大于零的物质称为顺磁性物质，反之小于零的物质称为逆磁性物质。
二、判断题（10%；每题1分；对的在括号内打，错的在括号内打╳。
）1.真值是某变量本身所具有的真实值；约定真值是一接近真值的值，用约定真值代替真值时它们间的误差可忽略。
(√ )2.液位变化时，浮筒式液位计浮筒位置变化，因而可测出液位高低。
（X ）3.在相同条件下，椭圆形弹簧越扁平，则其管端位移越大，仪表也越灵敏。
(√)4.当用热电偶测温时，若连接导线使用补偿导线，就可不考冷端温度补偿。
（X ）5.检定仪表时得到某仪表的精度为1.1%，则仪表精度等级应定为1.0级。
（X ）6.采用全辐射法测温，测量值不需修正即得实际温度。
( X )7.角接取压和法兰取压只是取压方式不同，但标准孔板的本体结构是一样的。
《检测技术及仪表》模拟卷试题、参考文献
机电一体化技术（航空电气方向）专业《检测技术及仪表》形成性考核作业册姓名_________________学号_________________分校_ _ _ __信息技术与机电工程系2013年 9月《检测技术及仪表》形成性考试作业一成绩__________教师签名__________日期__________第1章绪论思考题与习题1-1.单项选择题1）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达100kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于 B 。
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1.7V，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1-2. 指出下列情况哪些属于随机误差，哪些属于系统误差，或两者皆有？1）电压表刻度不均匀；2）米尺因温度改变而伸缩；3）天平未调水平；4）游标卡尺零点不准；5）电子秤内部温度与环境不一致产生温漂；6）加热丝的电阻随温度变化对恒温器温度带来的误差；7）电压表视差；8）电桥检流计的零点漂移；9）欧姆表的接触电阻；10）电网电压的变化对恒温器加热功率带来的误差。
答：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。
1-3. 某压力表准确度为2.5级，量程为0～1.5MPa，求：1）可能出现的最大满度相对误差γm。
2）可能出现的最大绝对误差△m为多少千帕？3）测量结果显示为0.70MPa时，可能出现的最大示值相对误差γx。
答：1）可能出现的最大满度相对误差可以从准确度等级直接得到，即γm=±2.5%2）△m=γmAm=±2.5%×1.5Mpa=±0.0375Mpa=±37.5kPa3）γx=△m×100%/Ax=±0.0375×100%/0.70=±5.36%1-4. 现有准确度为0.5级的0～300℃的和准确度为1.0级的0～100℃的两个温度计，要测量80℃的温度，试问采用哪一个温度计好？答：经计算，用0.5级表以及1.0级表测量时，可能出现的最大示值相对误差分别为±1.88%和±1.25%。
《自动检测技术及仪表控制系统》课后习题答案
分章节知识点C11．开闭环仪表各有何优缺点？P6-72．检测系统的静/动态特性有哪些？P7-103．一阶系统的计算；4．仪表的误差与等级方面的计算。
C21．检测技术的一般原理P29-302．检测仪表的组成与各部分的作用 P2图1。
1或P97图3。
13．检测仪表的设计方法按结构形式来分主要有四类，即简单直接式变换、差动式变换、参比式变换和平衡（反馈）式变换 P100-108C3对位移、力与压力、振动、转速、温度、物位、流量、成分等常用工程量作测试，按提出的测试要求，设计测试方案，选传感器，分析方法，测试步骤，预期结果。
参习题C4 虚拟仪器的特点。
一简答题1．测量压力的仪表，按其转换原理的不同，可分为几类，各是什么？答：测量压力的仪表，按其转换原理的不同，可分为四大类，分别为：1）液柱式压力计；2）弹簧式压力计；3）电器式压力计；4）活塞式压力计。
2．测量的基本方程式是什么？它说明了什么？答：3．测量物位仪表按其工作原理主要有哪些类型？答：1）直读式物位仪表；2）差压式物位仪表；3）浮子式物位仪表；4）电磁式物位仪表；5）和辐射式物位仪表；6）声波式物位仪表；7）光学式物位仪表。
4．什么是温度？温度能够直接测量吗？答：温度是表征物体冷热程度。
温度不能直接测量，只能供助于冷热不同物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同变化的特性来加以间接测量。
5．什么是压力式温度计，它是根据什么原理工作的？答：应用压力随温度的变化来测量的仪表叫压力式温度计。
它是根据在密闭系统中的液体。
气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理制作的，并用压力表来测量这种变化，从而测得温度。
6．差压变送器的检测元件为什么要做成膜盒结构，用单膜片行不行？答：因为膜盒组件在使用的差压范围内，具有很好的灵敏度和线性，而当差压超过使用范围时，即单向过载时，膜盒不但不坏，而且也极少有影响；由于膜盒内充有硅油，它除了传递压力之外，还有限尼作用，所以仪表输出平稳；由以上可知单膜片不能耐单向过载，尽管它加工方便，灵敏度高，不宜使用。
自动化《检测技术及仪表》习题
1.按仪表工业规定，仪表的精确度可划分为若干等级，精度数字越小，其精度越高。
2.传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
3.仪表的精度不仅与绝对误差有关，还与仪表的测量范围有关。
4. 金属电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器。
5.半导体应变片原理是半导体材料的电阻率随作用应力而变化的现象称为半导体材料的压阻效应。
6. 电感式传感器 分为自感式和互感式两种传感器，互感式传感器又分为差动变压器和电涡流式传感器。
7. 采用差动变间隙式结构的电感传感器是为了改善传感器的灵敏度和线性度。
8.平板电容传感器电容量dSC ε=，柱形电容器电容量dD LC ln2πε=。
9.压电晶体压电效应的产生是由于晶格结构在机械力的作用下发生变形所引起的。
10.主要的压电晶体有两种：石英和水溶性压电晶体。
11.磁电式传感器基于电磁感应原理。
12.半导体热敏电阻分为：正温度系数PTC 、负温度系数NTC 、临界温度系数CTR 三种。
临界温度系数的热敏电阻通常用于开关元件。
13.负温度系数热敏电阻的电阻-温度特性是：14.热敏电阻的伏安特性是：在稳态下，通过热敏电阻的电流I 与其两端之间的电压U 的关系，称为热敏电阻的伏-安特性。
15. 热电偶测量温度的原理是基于热电效应 。
16.热电阻测量线路采用直流电桥线路，主要考虑其引线电阻和接触电阻影响，常采用三线接法和四线接法（一般为实验室用）。
17. 热电偶连接补偿导线时，一定要注意在一定的温度范围内，补偿导线与配对的热电偶具有相同或相近的热电特性。
18.光电转速计主要有反射式和直射式两种基本类型。
19.光纤传感器一般由光源、敏感元件、光纤、光敏元件（光电接收）和信号处理系统组成。
20.光纤传感器按工作原理分为功能型光纤传感器和传光型光纤传感器。
21.莫尔条纹：光栅常数相同的两块光栅相互叠合在一起时，若两光栅刻线之间保持很小的夹角θ，由于遮光效应，在近于垂直栅线方向出现若干明暗相间的条纹，即莫尔条纹。
《检测技术与仪表》期终复习题
《检测技术与仪表》期终复习题一、选择题1.以下几种传感器中，属于自发电型传感器的是 ( C )A、电容式B、电阻式C、热电偶式D、电感式2.能完成接受和实现信号转换的装置称（ A ）。
A、传感器B、记录仪器C、实验装置D、数据处理装置3.电阻应变片的灵敏度为（ B ）。
A、应变片电阻丝的电阻变化率与被测试件的应变值之比B、应变片电阻丝的电阻变化率与应变值之比C、应变片输出电压与应变之比D、应变片输出电压与输入电压之比4.在比例积分控制系统中，积分作用可消除余差，若积分时间越长，则 ( A )A、余差越大B、余差越小C、不能确定5.热电阻测量转换电路采用三线制是为了 ( B )A、提高测量灵敏度B、减小引线电阻的影响C、减小非线性误差D、减小电磁兼容性6.压电式传感器特别适合测量（ B ）。
A、静态量B、动态量C、两者均可7.下列检测液位的仪表中，不受被测液位密度影响的是： ( B )A、浮力式液位计B、差压式液位计C、电容式液位计D、超声波液位计8.某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、10g巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对买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数是（ 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9.补偿导线的正确敷设，应从热电偶起敷到（ A ）为止。
A、与冷端温度补偿装置同温的地方B、仪表盘端子板C、就地接线盒10.在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（ D ）传感器来检测。
A、应变片B、热敏电阻C、气敏电阻D、湿敏电阻11.用差压测量容器液位时，液位高度取决于： ( B )A、容器上下两点的压力差和容器横截面B、压力差、介质密度和取压点位置C、压力差、容器横截面和介质密度12.当石英晶体受压时，电荷产生在（ C ）A、与光轴垂直的z面上B、与机械轴垂直的y面上C、与电轴垂直的x面上D、所有的面（x、y、z）上13.同超声波测物位，声波在传播过程中衰减程度与（ C ）有关A、声频高低无关B、只与传播距离C、声频高低、传播距离及介质中的粉尘的多少14.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（ D ）的靠近程度。
自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习
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=+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.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.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 EABT,To=EABT,TC+EABTC,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；ET,0=ET,To+ETo,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.非接触式测温=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.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Et,20=,试求被测温度t.答：因为Et,20=Et,0+E0,20所以Et,0=Et,20-E0,20=Et,20+E20,0因为Et,20= E20,0=所以Et,0= 即t=115℃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E750,25=E750,0-E25,0查K型热电偶分度表得E25,0= E750,0=所以,E750,25=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.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.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.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. 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.辐射测温仪表的表观温度与实际温度有什么关系答：某单色辐射温度计的有效波长λe=μm,被测物体发射率ελT =,测得亮度温度T L =1100℃,求被测物体实际温度答：已知普朗克第二常数C2=×, λe=μm,ελT =, T L =1100℃=. 1/T L -1/T=λ/c 2ln1/ελT代入数据得T==℃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=10m 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.c、弹性力平衡方法利用弹性元件的弹性变形特性进行测量.d、物性测量方法基于在压力作用下,测压元件的某些物理特性发生变化的原理.常用压力检测仪表5.2.1 弹性压力计a、测压弹性元件弹性膜片：一种外缘固定的圆形片状弹性元件.波纹管：由整片弹性材料加工而成. 灵敏度高、用于测量较低压力或压差弹簧管：一根弯成圆弧状的、具有不等轴截面的金属管. 刚度较大、主要测高压b、弹簧管压力计弹簧管压力计是最常用的直读式测压仪表优点：现场指示、就地指示、结构简单、使用方便.价格低廉、测量范围广、应用十分广泛.缺点：只能做现场指示c、波纹管压差计采用膜片、膜盒、波纹管等弹性元件制成的压差计.优点：灵敏度高、用于测量较低压力或压差缺点: 要避免单侧压力过载d、弹性测压计信号的远传方式电位器、霍尔元件仪表结构简单、灵敏度高、寿命长；但对外部磁场敏感,耐振性差、电感式、差动变压器式5.2.3 压力传感器a、应变式压力传感器原理：基于导体和半导体的“应变效应”,即单导体和半导体材料发生机械变形时,其电阻阻值将发生变化.优点：精度较高、测量范围可达几百兆帕、引入惠思登电桥,温度对其影响较小,适用于温度较高的地方缺点：......b、压阻式压力传感器原理：基于半导体的压阻效应压力硅优点：灵敏度高、体积小.缺点：长期稳定性差、受温度影响大c、电容式压力传感器原理：将弹性元件的位移转换为电容量的变化.以测压膜片作为电容器的可动极板.优点：结构坚实、灵敏度高、过载能力大、精度高、可以测量压力和压差.缺点：.......d、振频式压力传感器原理：利用感压元件本身的谐振频率与压力的关系,通过测量频率信号的变化来检测压力.优点：体积小、输出频率信号,重复性好、耐振、精确度高、适用于气体测量.e、压电式压力传感器原理：利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号.是动态压力检测中常用的传感器.优点：体积小、结构简单、工作可靠、频率响应高、不需外加电源缺点：输出阻抗高,需要特殊信号传输导线、温度效应较大、是动态压力检测中常用的传感器,不适用测量缓慢变化的压力和静态压力.课后习题5-1简述压力的定义,单位及各种表示方法答：单位面积收到的力；帕斯卡、公斤力、毫米水柱水头、毫米汞柱垂直作用在单位面积上的力,其单位为Pa, P=F/S表示方法：绝对压力：被测介质作用在容器表面积上的全部压力大气压力：由地球表面空气柱重量形成的压力表压力：通常压力测量仪表是处于大气中,其测得的压力值等于绝对压力和大气压力之差.真空度：当绝对压力小于大气压力时,表压力为负值,其绝对值称为真空度.差压：设备中两处的压力之差.5-2答： += 350kpa5-3 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.2弹性元件类型：弹性膜片：这是一种外缘固定的圆形片状弹性元件.膜片的弹性特征一般由中心位移与压力的关系表示.波纹管：其由整片材料加工而成,是一种壁面具有多个同心环状波纹,一端封闭的薄闭圆管.弹簧管：是一根完成圆弧状的具有不等轴截面的金属管.5-4答：电位器式、霍尔元件式、电感式、差动变压器式5-5答：相同点：都是压力引起电阻阻值变化；不同点：应变式为金属丝,压阻式为半导体.5-6答：将弹性元件的位移转换为电容量的变化.以测压膜片作为电容器的可动极板.5-7答：振频式压原理：利用感压元件本身的谐振频率与压力的关系,通过测量频率信号的变化来检测压力.优点：体积小、输出频率信号,重复性好、耐振、精确度高、适用于气体测量.压电式原理：利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号优点：体积小、结构简单、工作可靠、频率响应高、不需外加电源缺点：输出阻抗高,需要特殊信号传输导线、温度效应较大、是动态压力检测中常用的传感器,不适用测量缓慢变化的压力和静态压力.5-8答：1、取压点位置和取压口形式 2、引压管路的敷设 3、测压表仪表的安装、简述测压仪表的选择原则类型：其应满足生产过程的要求需了解被测介质的情况,现场环境及生产过程对仪表的要求量程：为保证测压仪表安全可靠的工作,仪表量程需根据被测压力的大小及在测量过程中被测压力变化的情况等条件来选取.测量精度：生产过程中元件的被测压力的最大绝对误差应小于仪表的基本误差,可在规定的精度等级中确定仪表的精度.测量压差的仪表适应注意工作压力的选择,应使其与被测对象的工作压力相对应.5-12答：由题意可知,测量范围为 相对误差为5%根据测量范围可得,量程应选相对误差为5% 假设示值为100 误差为 5 最大引用误差=5/%=2%所以精度为2,参照题中给出的精度,选精度为级.6流量检测表6-1流量计分类常用流量检测方法容差式V t∆∆、速度式v A 体积流量检测方法一、容积式流量计1、椭圆齿轮流量计1椭圆齿轮流量计适用于高黏度液体的测量,在使用时注意防止齿轮的磨损与腐蚀,以延长使用寿命.2使用要求紧密配合,有一定压力,加过滤器.2、腰轮流量计1腰轮流量计可以测量液体和气体,也可以测量高粘度流体.2腰轮流量计较椭圆齿轮流量计的明显优点是能保持长期稳定性.二、差压式流量计1、节流式流量计1结构简单,无可动部件,可靠性较高,复现性能好.2适用于各种工况下的单相流体,适用管道直径范围宽.3缺点是流量计前后要求较长直管段,测量范围窄,压力损失大.2、标准节流装置标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管1）标准孔板标准孔板结构简单,体积小,加工方便,成本低.但其精度较低,压力损失大,只能用于清洁的流体.2）标准喷嘴标准喷嘴压力损失较小,测量精度较高,一般用于高速蒸汽流量测量.但它结构复杂,体积大,加工困难,成本较高.3文丘里管明显减少压力损失,有较高的测量精度,可以用于脏污流体的流量测量并在大管径流量测量运用较多.但它加工困难,成本最高,一般用在有特殊要求的场合如低损失,高精度测量.4）标准节流装置的使用条件节流装置仅适用于圆形测量管道,在节流装置前后直管段上,内壁表面应无可见坑凹、毛刺、和沉积物,对相对粗糙度和管道圆度均有规定,管径大小也有一定限制D最小≥50mm3、均速管流量计1结构简单,便于安装,价格便宜.压力损失小,能耗少,准确度及长期稳定性较好.适用于大口径管道流量测量.2产生的差压信号较低,需要配用低量程差压计,被测流体中不能含有固体粉尘和固体物,在测量脏污流体时,建议用清洁流对其定时清洗.4、弯管流量计1结构简单,安装维修方便,在弯管内流动无障碍,没有附加压力损失,对介质条件要求低.2缺点是差压非常小.5、靶式流量计1靶式流量计结构简单,维护方便,不易堵塞,适用于测量高粘度、高赃污及有悬浮固体颗粒介质的流量2其缺点是压力损失较大,测量精度不高.6、浮子流量计力平衡公式()f f f p A V g ρρ∆=-1可以测量多种介质的流量,更适用于中小管径、中小流量和较低雷诺数的流量测量.2其特点是结构简单,使用维护方便,对仪表前后直管段长度要求不高,压力损失较小,测量范围比较宽.3但仪表测量受介质的密度、黏度、温度、压力、纯净度影响,也受安装位置影响.三、速度式流量计1、涡轮流量计1涡轮流量计可以测量气体、流体流量.但要求被测介质清洁,并且黏度大的液体流量测量,通常用于测量精度要求高,流量变化快的场合.2涡轮流量计的缺点是制造困难,成本高,轴承易磨损,降低了长期运行的稳定性.2、涡街流量计1适用于气体、液体、和蒸汽介质的流量测量,测量几乎不受流体参数影响,涡街流量计在仪表内部无可动部件,使用寿命长.压力损失小,测量精度也比较高.2涡街流量计的不足之处,主要是流体流速分布情况和脉动情况将影响测量准确度,旋涡发生体被玷污也会引起误差.3、电磁流量计1电磁流量计要求被测介质具有导电性,不能测量气体、蒸汽和电导率低的石油流量.2电磁流量计的测量管道中无阻力件,压力损失小；测量范围宽；可以测量脉动流和双相流.质量流量检测方法一、直接式质量流量测量方法1、科里奥利质量流量计1)可以测量多种液体和浆液,也可以用于多相流测量；2)不受被测介质物理参数影响,不受管内流态影响,对流量计前后直管段要求不高.3阻力损失较大,存在零点漂移,管路的振动会影响其测量精度.2、 热式质量流量计1） 适用于微小流量测量.2） 热式质量流量计结构简单,压力损失小.3） 非接触式流量计使用寿命长.4缺点是灵敏度低,测量时需要进行温度补偿.3、 冲光式流量计1冲光式流量计结构简单,安装方便,使用寿命长,可靠性高,没有零点漂移.2适用于各种固体粉料介质的流量测量.二、间接式质量流量测量方法1、体积流量计与密度计的组合方式2、体积流量计与体积流量计的组合方式3、温度、压力补偿式质量流量计思考题6-1简述流量测量的特点和流量测量仪表的分类.答：1流量测量可以归为体积流量测量和质量流量测量两类2流量测量仪表分为体积流量计和质量流量计；体积流量计包括容积式流量计、速度式流量计、差压式流量计；质量流量计包括推导式质量流量计和直接式质量流量计2特点 流量方程式v dV q vA dt ==,m dM q vA dtρ==流量计的仪表系数K=N/V 与流出系数'm mq C q =流量范围及范围度测量精确度和误差压力损失 仪表分类：体积流量计：容积式,差压式,速度式质量流量计：推导式,直接式6-2以椭圆齿轮式流量计为例,说明容积式流量计的工作原理. v dV q dt = 椭圆齿轮流量计的测量本体友一对相互齿合的椭圆齿轮和仪表壳体构成、其工作原理如图、两个椭圆齿轮A/B 在进行出口流体压力差的作用下、交替地相互驱动、并各自绕轴作非角匀速度转动、转动过程中连续不断地将充满在齿轮与壳体之间的固定容积内的流体一份份地排出、齿轮的转数可以通过机械或其它的方式测出、从而可以得知流体总流量 6-3简述几种差压流量计的工作原理. 节流式流量计：节流式流量计测量原理是以能量守恒定律和流动连续性定律为基础 均速管流量计：是基于动压管测速原理发展而成的一种流量计,流体流经均速管产生差压信号,此差压信号于流体流量有确定的关系,经过差压计可测出流体流量. 弯管流量计：当流体通过管道弯头时,受到角加速度的作用而产生的离心力会在弯头的外半径侧于内半径侧之间形成差压,此差压的平方根于流体流量成正比. 6-4节流式流量计的流量系数与哪些因素有关答：流量系数与节流件形式、直径比、取压方式、流动雷诺数及管道粗糙度有关6-5简述标准节流装置的组成环节及其作用.对流量测量系统的安装有哪些要求为什么要保证测量管路在节流装置前后有一定的直管段长度p76 答：。
自动检测技术及仪表考试试题模拟卷答案
2023年《传感器与检测技术》试题(模拟卷)一、判断题(每题1分, 共20分)1 线性度好旳系统敏捷度就高( ⨯ )2 燃点高旳爆炸气体环境旳防爆规定比燃点低旳爆炸气体环境低( √ )3 铜热电阻旳测量范围比铂热电阻测量范围宽。
( ⨯ )4 在相似旳温度变化范围内, 分度号Pt100旳热电阻比Pt10旳热电阻变化范围大, 因而敏捷度较高。
( ( )5 热敏电阻旳长处是温度系数大, 一般为金属电阻旳十几倍【几十倍】, 敏捷度高。
( ( )6 以完全真空作参照点旳压力称为绝对压力。
( √ )7 过程控制系统中压力计旳单位一般为牛顿。
( × )8 金属应变片旳敏捷度与材料无关, 与形变量有关。
( ×)9 电容式液位传感器不能检测导电液体旳液位。
( × )10 对于浮顶罐, 采用大直径旳浮子会明显地增大摩擦力, 导致测量误差增大。
( ×)11 音叉法测物位属于一种反射式超声波物位检测法。
【187】( × )12 磁浮子舌簧管液位计旳浮子壳体必须用磁性材料制成。
( × )13 瞬时流量对管道长度积分就得到合计流量。
( × )14 科里奥利流量计对直管段旳规定比差压流量计高。
( × )15 莫尔条纹旳方向与光栅条纹旳方向是垂直旳。
( √ )16 移动光栅与主光栅倾斜旳角度越大, 莫尔条纹旳间距越大。
( ×)17 光电编码器一般是用来测量转动旳角度旳, 不能直接测量转速。
( ×)18 质谱仪器是运用电磁学原理进行物质旳分离、同位素旳测定和化学成分分析旳一种分析仪器。
【263】(√)19 在一定条件下, 电阻丝旳温度与导热系数成线性关系。
( ×)20 气体旳导热系数值极小, 可以直接测量。
( ×)二、选择(每题2分, 共40分)1 在相似旳工作电压和变化量时, 全臂差动电桥旳敏捷度是单臂电桥旳（B）倍A. 2B. 4C. 6D. 82 测量门旳厚度, 前10次测量得到平均值为9.5, 第11次测量值为9.3, 则第11次测量旳误差为( D )A -0.2B 0.2C 0.1D 以上都不是3下面( D )是最佳旳测量低温旳廉金属热电偶。
自动检测技术及仪表-课后作业
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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 __________________ 。
大连理工大学自动化专业检测技术及仪表课程习题
14) 根据热电偶的基本定律，在热电偶回路中，当发生下
列情况时，该回路中总电势如何变化（增大，减少， 不变，不确定） ? ① t升高， t0不变； ② t不变， t0升高； ③ t和t0同时升高相同的温度； ④ t和t0同时降低相同的温度； ⑤ t0端断开，接入另一均质导体，两连接点温度都为 t0； ⑥ t0端断开，接入一小电阻，两连接点温度都为 t0； ⑦ 如下图所示的热电偶回路中，如果 A＇和B＇为同 一均质导线， Q 端的温度不等于t0； ⑧如下图所示的热电偶回路中，如果 A＇和B＇，为不 同导线， Q 端的温度等于t0．.A＇B＇ABQtt。
31) 椭圆齿轮流量计适合测量 A．酸碱盐溶液、B.高温高压的液体 C. 高粘度且测量精度要求较高、电子电 32) 差计的信号变换形式是 。 A简单式变换 B差动式变换 C参比式变换 D平衡式变换
简答 1) 写出热电偶热电势表达式，说明实行冷端温度 补偿必要性。并说明冷端温度补偿有哪几种方 法？补偿导线起什么作用？使用时对它有何要 求？ 2) 为了保证热导式气体分析仪的准确性和灵敏度， 混合气中各组分必须满足什么条件？ 3) 差动式变换与参比式变换有何区别？它们的特 点是什么？ 4) 画出差压式流量计安装三阀组示意图，简述各 阀的作用，说明开停表的步骤 5) 什么是系统误差、随即误差、粗大误差？减少 系统误差常用那几种方法？
压电式压力传感器是基于 原理进行测量 的 （力平衡、压电效应、热电效应、应变效应） 13) 当流动介质的密度经常发生变化时，选择 流量计有利于保证精度。（速度式、容积式、质 量式） 14) 分析混合气体氧含量选用 。 （氧化锆氧化分析仪、热导式气体分析仪、红外 线气体分析仪） 15) 椭圆齿轮流量计适合测量 。 （酸碱盐溶液、高粘度且测量精度要求较高、高 温高压的液体） 16) 当被测温度为50℃时，选用分度号为 的测 温元件比较合适。（B、Pt100、Cu100）
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1. 按仪表工业规定，仪表的精确度可划分为若干等级，精度数字越小，其精度越高。
2. 传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
3. 仪表的精度不仅与绝对误差有关，还与仪表的测量范围有关。
4. 金属电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器。
5. 半导体应变片原理是半导体材料的电阻率随作用应力而变化的现象称为半导体材料的压阻效应。
6. 电感式传感器 分为自感式和互感式两种传感器，互感式传感器又分为差动变压器和电涡流式传感器。
7. 采用差动变间隙式结构的电感传感器是为了改善传感器的灵敏度和线性度。
9. 压电晶体压电效应的产生是由于晶格结构在机械力的作用下发生变形所引起的。
10. 主要的压电晶体有两种：石英和水溶性压电晶体。
11. 磁电式传感器基于电磁感应原理。
12.半导体热敏电阻分为：正温度系数 PTC 负温度系数NTC 临界温度系数 CTR 三种。
临界温度系数的热敏电阻通常用于开关元件。
13.负温度系数热敏电阻的电阻 -温度特性是:14. 热敏电阻的伏安特性是：在稳态下，通过热敏电阻的电流电阻的伏-安特性。
15. 热电偶测量温度的原理是基于热电效应16. 热电阻测量线路采用直流电桥线路，主要考虑其引线电阻和接触电阻影响，常采用三线接法和四线接法（一般为实验室用）。
17. 热电偶连接补偿导线时，一定要注意在一定的温度范围内，补偿导线与配对的热电偶具有相同或相近的热电特性。
18. 光电转速计主要有反射式和直射式两种基本类型。
19. 光纤传感器一般由光源、敏感元件、光纤、光敏元件（光电接收）和信号处理系统组成。
20. 光纤传感器按工作原理分为功能型光纤传感器和传光型光纤传感器。
21. 莫尔条纹：光栅常数相同的两块光栅相互叠合在一起时，若两光栅刻线之间保持很小的夹角光效应，在近于垂直栅线方向出现若干明暗相间的条纹，即莫尔条纹。
22. 角数字编码器又称码盘，它是测量轴角位置和位移的方法之一，它具有很高的精确度、分辨率和可靠性。
8. 平板电容传感器电容量Sd ，柱形电容器电容量I 与其两端之间的电压 U 的关系，称为热敏，由于遮23. 角数字编码器（码盘）分为增量式编码器和绝对式编码器两种。
24. 循环码编码的特点是相邻两码之间只有一位变化。
25. 热导式气体传感器的原理是根据不同种类、不同浓度的气体，其热导率不同，在同样的加热条件下,其温度也不同，进而气敏检测元件的电阻也不同来检测某气体浓度的。
0~800C,精度等级分别为 2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500C的温选那台仪表合理？20C，测量500C时的相对误差为4%; 2.0级时的最大绝对误差值为3.2%; 1.5级时的最大绝对误差值为12 C,测量500 C时的相对误差为2.4%。
因此，应该选用1.5级的测温仪器。
2.热电阻测量时采用何种测量电路？为什么要采用这种测量电路？说明这种电路的工作原理。
答：通常采用电桥电路作为测量电路。
为了克服环境温度的影响常采用下图所示的三导线四分之一电桥电路。
由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中，如果环境温度变化引起的引线电阻值变化造成的误差被相互抵消。
3什么是金属导体的热电效应？式说明热电偶的测温原理。
答：热电效应就是两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。
热电偶测温就是利用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表，就能测量温度。
4简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。
答：一是匀质导体定律：如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何，热电动势为零。
根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同，也可以检查热电极材料的均匀性。
二是中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变。
它使我们可以方便地在回路中直接接入各种类型的显示仪表或调节器，也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。
三是标准电极定律：如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就已知。
只要测得各种金属与纯铂组成的热电偶的热电动势，则各种金属之间相互组合而成的热电偶的热电动势可直接计算出来。
四是中间温度定律：热电偶在两接点温度t、t。
时的热电动势等于该热电偶在接点温度为t、t n和t n、t。
时的相应热电动势的代数和。
中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据。
5. 试述热电偶冷端温度补偿的几种主要方法和补偿原理。
答：热电偶冷端温度补偿的方法主要有：一是冷端恒温法。
这种方法将热电偶的冷端放在恒温场合，有0C 恒温器和其他恒温器两种；二是补偿导线法。
将热电偶的冷端延伸到温度恒定的场所（如仪表室），其实质是相当于将热电极延长。
根据中间温度定律，只要热电偶和补偿导线的二个接点温度一致，是不会影响热二1.有三台测温仪表，量程均为度，要求相对误差不超过 2.5%,解：2.5级时的最大绝对误差值为16 C，测量500 C时的相对误差为R1R2，则由于电动势输出的；三是计算修正法。
修正公式为:E AB (t,t 0)E AB (t, t i ) E AB (t i ,t 0 )；四是电桥补偿法。
利th e|1R 4R?MR 5图中，e 为热电偶产生的热电动势， U 为回路的输出电压。
回路中串接了一个补偿电桥。
R 1~R 5及R CM均为桥臂电阻。
R C M 是用漆包铜丝绕制成的，它和热电偶的冷端感受同一温度。
R 1~R 5均用锰铜丝绕成，阻值稳定。
在桥路设计时，使R 1=R 2,并且R 1、R 2的阻值要比桥路中其他电阻大得多。
这样，即使电桥中其他电阻的阻值发生变化，左右两桥臂中的电流却差不多保持不变，从而认为其具有恒流特性。
线路设计使 得 11=I 2=l/2=0.5mA 。
回路输出电压 U 为热电偶的热电动势 e 、桥臂电阻R CM 的压降U RCM 及另一桥臂电阻 R 5的压降U R 5三 者的代数和：U e U RCM - U R5当热电偶的热端温度一定，冷端温度升高时，热电动势将会减小。
与此同时，铜电阻 大，从而使U RCM 增大，由此达到了补偿的目的。
自动补偿的条件应为R CM 的阻值将增e I 1R CM t6.用镍铬-镍硅(K)热电偶测量温度，已知冷端温度为 40C ，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV ,求被测点的温度。
解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出E(40, 0)=1.638mV ，计算出E(t,0) (29.188 1.638)mV30.826mV再通过分度表查出其对应的实际温度为t 700(30.826-29.129)100740.9 C33.275 29.1297.已知铂铑10-铂(S)热电偶的冷端温度t o = 25C ，现测得热电动势E(t , t o )= 11.712mV ，求热端温度是多少度？解：由铂铑10-铂热电偶分度表查出 E(25, 0)=0.161mV ，根据式计算出E(t,0) (11.712 0.161)mV11.873mV再通过分度表查出其对应的实际温度为t 1200⑴.873-11.851)1001216.8 C13.159 11.851用不平衡电桥产生的电动势补偿热电偶因冷端波动引起的热电动势的变化，工作原理如下图所示。
&已知镍铬-镍硅(K)热电偶的热端温度t = 800C ，冷端温度t 0 = 25C ，求E(t , to)是多少毫伏？解：由镍铬-镍硅热电偶分度表可查得E(800, 0)=33.275mV , E(25, 0)=1.024 mV ，故可得E(800, 5)=33.275-1.024=32.251mV9•现用一支镍铬-康铜(E)热电偶测温。
其冷端温度为30C ，动圈显示仪表(机械零位在0C )指示值为400C, 则认为热端实际温度为 430C ，对不对？为什么？正确值是多少？解：不对，因为仪表的机械零位在0C,正确值为400C 。
10•如图5.14所示之测温回路，热电偶的分度号为K ，毫伏表的示值应为多少度答：毫伏表的示值应为(t 1-t 2-60)C 。
11. 用镍铬-镍硅(K)热电偶测量某炉温的测量系统如图所示，已知：冷端温度固定在指示温度为210C ，后来发现由于工作上的疏忽把补偿导线 A 和B ，相互接错了，问：炉温的实际温度t为多少度？解：实际温度应为 270C ，因为接反后不但没有补偿到,一 C12. 热电偶测温为什么要进行冷端补偿？ 热电偶热电势的大小与其两端的温度有关， 际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以冷端温度不可能保持在 也不可能固定在某个温度不变，而热电势既决定于热端温度， 由变化，必然会引起测量误差，为了消除这种误差，必然进行冷端补偿。
13. 电磁流量计的测量原理？电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理制成的一种流量计，当被测导电液体流过管道时，切割磁力线，于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势，其值和被测流体的流速成比例。
因此测量感应电势就 可以测出被测导电液体的流量。
14. 什么是两线制？是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线，这两根导线既是电源线，又是信号线。
15什么叫绝对压力、大气压力、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？绝对压力是指被测介质作用在容器P 单位面积上的全部压力；地面空气柱所产生的平均压力为大气压力；绝对压力与大气压力之差称为表压力；如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压力表所测得的压力为负 压，其值称为真空度。
16. 怎样操作仪表三阀组？ABf 20C, t o = 30C ，仪表还抵消了30 C,故应该加上 60 C 。
A I --------- 1-热电势关系曲线是在冷端温度为0?C 时分度的，在实0?C 不变,也决定于冷端温度，所以如果冷端温度自打开的顺序为：打开正压阀、关闭平衡阀、打开负压阀。
停运的顺序为：关闭负压阀、打开平衡阀、关闭正压阀。
17. 标准节流装置有几种，各是什么？有三种，分别是孔板、喷嘴、文丘利管。
18. 用差压法测量有压容器如何测量 19. 用差压法测量敞口容器如何测量 20. 工业温度测量仪表的基本误差是 际温度可能是多少？X=202000— 20=1980?C21. E JA 型差压变送器测量范围 0--2500Pa 求输出电流为12mA 时压差为多少?△ P=p X 2500=1250Pa22•某仪表的测量范围为一200--600 C ,仪表的精度为0.5级，在600。