自动检测技术--成分分析(及课后答案)
自动检测技术及应用课后习题答案PPT65页
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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自动检测技术第二章作业及答案
自动检测技术第二章作业及答案第二章作业及答案1. 什么是自动检测技术？自动检测技术是指利用计算机和相关设备，通过自动化的方式对目标进行检测、识别、分析和判定的技术。
它可以替代人工进行检测操作，提高检测效率和准确性。
2. 自动检测技术有哪些应用领域？自动检测技术广泛应用于各个领域，包括工业生产、医疗诊断、安全检查、环境监测等。
在工业生产中，自动检测技术可以用于产品质量检测、故障诊断等；在医疗诊断中，可以用于影像处理、病理分析等；在安全检查中，可以用于人脸识别、物品检测等；在环境监测中，可以用于气象预测、水质检测等。
3. 自动检测技术的原理是什么？自动检测技术的原理通常包括以下几个步骤：采集数据、预处理、特征提取、模式识别和判定。
首先，通过传感器等设备采集目标的数据；然后对数据进行预处理，包括滤波、去噪等操作；接下来，从预处理后的数据中提取出目标的特征；然后利用模式识别算法对特征进行分析和识别；最后根据识别结果进行判定并输出结果。
4. 自动检测技术有哪些特点？自动检测技术具有以下几个特点：高效性、准确性、可靠性和自动化。
通过自动化的方式进行检测操作，可以大大提高检测效率；利用计算机进行数据处理和模式识别，可以提高检测的准确性和可靠性。
5. 自动检测技术存在哪些挑战？自动检测技术存在一些挑战，包括数据质量、算法选择、计算复杂度和隐私保护等方面。
首先，数据质量对于自动检测技术的准确性和可靠性至关重要；其次，选择合适的算法对于不同的检测任务也是一项挑战；此外，复杂的计算过程可能会导致检测的速度较慢；最后，隐私保护是一个重要的问题，特别是在人脸识别等应用中。
6. 自动检测技术的发展趋势是什么？自动检测技术的发展趋势主要包括以下几个方面：智能化、多模态和深度学习。
智能化是指自动检测技术向智能化方向发展，例如引入机器学习和人工智能等技术；多模态是指利用多种传感器和数据源进行检测，提高检测的准确性和可靠性；深度学习是指利用深度神经网络等深度学习模型进行特征提取和模式识别，提高检测的效果。
自动检测技术及仪表控制系统第三版部分思考题答案
1基本知识引论课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用，两者关系怎样？检测单元完毕对多种参数过程旳测量，并实现必要旳数据处理；仪表单元则是实现多种控制作用旳手段和条件，它将检测得到旳数据进行运算处理，并通过对应旳单元实现对被控变量旳调整。
关系：两者紧密有关，相辅相成，是控制系统旳重要基础1.2 经典检测仪表控制系统旳构造是怎样旳，各单元重要起什么作用？被控——检测单元——变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元——调整单元—作用：被控对象：是控制系统旳关键检测单元：是控制系统实现控制调整作用旳及基础，它完毕对所有被控变量旳直接测量，也可实现某些参数旳间接测量。
变送单元：完毕对被测变量信号旳转换和传播，其转换成果须符合国际原则旳信号制式。
变：将多种参数转变成对应旳统一原则信号；送：以供显示或下一步调整控制用。
显示单元：将控制过程中旳参数变化被控对象旳过渡过程显示和记录下来，供操作人员及时理解控制系统旳变化状况。
分为模拟式，数字式，图形式。
调整单元：未来自变送器旳测量信号与给定信号相比较，并对由此产生旳偏差进行比例积分微分处理后，输出调整信号控制执行器旳动作，以实现对不一样被测或被控参数旳自动调整。
执行单元：是控制系统实行控制方略旳执行机构，它负责将调整器旳控制输出信号按执行构造旳需要产生对应旳信号，以驱动执行机构实现被控变量旳调整作用。
1.4 什么是仪表旳测量范围，上下限和量程？彼此有什么关系？测量范围：是该仪表按规定旳精度进行测量旳被测变量旳范围。
上下限：测量范围旳最小值和最大值。
量程：用来表达仪表测量范围旳大小。
关系：量程=测量上限值-测量下限值1.6 什么是仪表旳敏捷度和辨别率？两者存在什么关系？敏捷度是仪表对被测参数变化旳敏捷程度。
辨别率是仪表输出能响应和辨别旳最小输入量，又称仪表敏捷限。
关系：辨别率是敏捷度旳一种反应，一般说仪器旳敏捷度高，则辨别率同样也高。
4 温度检测课后习题4.1国际实用温标旳作用是什么？它重要由哪几部分构成？答：作用：由其来统一各国之间旳温度计量。
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。
梁森（第二版）自动检测技术参考答案
梁森（第二版）自动检测技术参考答案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.页脚目的是为了 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。
自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习资料
1根本知识引论1、测量围、测量上、下限及量程测量围：仪器按照规定的精度进展测量的被测变量的围测量下限：测量围的最小值测量上限：测量围的最大值量程：量程=测量上限值-测量下限值灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值到达稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比灵敏度YU ∆=∆误差绝对误差：∆maxδ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：maxδ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≤允许误差准确度仪表的准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。
准确度划分为假设干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小，精度越高可靠度：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展运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系：二者严密相关，相辅相成，是控制系统的重要根底1.2 典型检测仪表控制系统的构造是怎样的，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根底，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现*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拟，并对由此产生的偏差进展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。
《自动检测技术（第3版）》习题与思考题解答（7）
习题与思考题解答（第7章）1．什么是金属导体的热电效应？热电势由哪几部分组成？热电偶产生热电势的必要条件是什么？解：将两种不同成分的导体组成一个闭合回路，当闭合回路的两个接点分别置于不同的温度场中时，回路中将产生一个电动势。
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。
这种现象称为热电效应。
热电势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的接触电动势，另一部分是单一导体的温差电动势。
热电偶产生热电势的必要条件是热电极为两种不同成分的导体，两结点分别置于不同的温度场中。
2．常用热电偶有哪几种？所配用的补偿导线是什么？选择补偿导线有什么要求？解：我国生产的符合IEC标准的热电偶有六种，分别是：铂铑30-铂铑6热电偶、铂铑10-铂热电偶、镍铬-镍硅热电偶、镍铬-康铜热电偶、铁-康铜热电偶以及铜-康铜热电偶。
非标准型热电偶包括铂铑系、铱铑系及钨铼系热电偶等。
上述热电偶所配用的补偿导线见下表：补偿导线实际上是一对化学成分不同的导线，要求在0～150°Ｃ温度范围内与配接的热电偶有一致的热电特性，但价格相对要便宜。
3．简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。
解：1）均质导体定律：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，热电动势均为零。
根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同（称为同名极检验法），也可以检查热电极材料的均匀性。
2）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。
中间导体定律在实际应用中有着重要的意义，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。
3）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。
标准电极定律是一个极为实用的定律。
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%。
自动检测技术及应用课后习题答案PPT65页
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
自动检测技术(第二版)课后题答案
有关修改的说明红色字：建议删去的文字 绿色字：建议增加的文字黄色字：认为原稿中可能有问题的文字，请仔细考虑 灰色字：本人的说明性文字 公式和图的带黄色的编号不用管他1.1 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各值处于稳定状态时，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、可靠性等。
1.2 什么是检测装置的动态特性？其主要技术指标有哪些？答：动态特性是指动态测量时，输出量与随时间变化的输入量之间的关系。
动态特性的主要技术指标有：动态误差、响应时间及频率特性等。
1.3 不失真测试对测量系统动态特性有什么要求？答：①输入信号中各频率分量的幅值通过装置时，均应放大或缩小相同的倍数，既幅频特性是平行于横轴的直线；②输入信号各频率分量的相角在通过装置时作与频率成正比的滞后移动，即各频率分量通过装置后均延迟相同的时间t ，其相频率特性为一过原点并有负斜率的斜线。
1.4 测量系统动态参数测定常采用的方法有哪些？答：动态特性参数测定方法常因测量系统的形式不同而不完全相同，从原理上一般可分为正弦信号响应法、阶跃信号响应法、脉冲信号响应法和随机信号响应法等。
1.5 某位移传感器，在输入位移变化1mm 时，输出电压变化300mv ，求其灵敏度？ 答：灵敏度可采用输出信号与输入信号增量比表示，即3001300==∆∆=xu k mv/mm1.6 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0.2级，量程0～25MPa 的标准表来检验一台1.5级，量程0～2.5MPa 的压力表?为什么？ 解：选择标准压力表来校准工业用压力表时，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表精度等级，至少要高一个等级。
题中若标准表是0.2级，量程0～25MPa ，则该标准表可能产生的最大绝对误差为2.0)025(1max ⨯-=∆％＝0.05MPa被校表是1.5等级，量程0～2.5MPa ，其可能产生的最大绝对误差为5.1)05.2(2max ⨯-=∆％＝0.0375MPa显然1max ∆>2max ∆，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。
自动检测技术 第二章作业及答案
第二章作业题2.9 在有机分析中，测得某化合物含氢百分比为：2.75，2.76，2.79，2.78，2.76，2.78，2.74，2.76，2.74，试给出测量结果的最佳表达式？并用t 分布估计精度参数（置信概率分别为99%和95%）？解：含氢量百分比平均值为：762.29191==∑=i i x x 测量列精度参数由贝塞尔公式可计算如下：017.0)(191ˆ912=--=∑x x i σ 平均值的标准误差：006.09ˆ==σσx 故得氢含量百分比的最佳表达式为：006.0762.2ˆ±=±=x x σμ 若按t 分布表示，其自由度81=-=n γ当置信概率P ＝0.99时，查表得36.3)8()(==p p t t γ 则氢含量百分比可表示为：020.0762.2ˆ±=±=x p t x σμ 取P ＝0.95时，查表得31.2)8(=p t ，则为：014.0762.2±=μ题2.10 在等精度测量条件下，对某涡轮机械的转速进行20次测量，获得如下一组测定值（单位：r/min ）：4754.1，4756.1，4753.3，4754.7，4752.1，4749.2，4750.6，4751.0，4753.9，4751.6，4751.3，4755.3，4752.1，4751.2，4750.3，4757.4，4752.5，4756.7，4750.0，4751.0，试求该涡轮机械的转速（假定测量结果的置信概率P=95%）。
解：转速平均值为：72.4752201201==∑=i i x x 测量列精度参数由贝塞尔公式可计算如下：300.2)(1201ˆ2012=--=∑x x i σ 平均值的标准误差：51.020ˆ==σσx取P ＝0.95时，自由度191=-=n γ，查表得093.2)19(=p t ，则为：067.172.4752±=μ（r/min ）（P ＝95%）题2.12 在等精度条件下，对管道内压力进行了8次测量，数据如下（单位MPa ）。
自动检测技术及应用课后习题答案.
第二版检测技术的选择题（上）2011年01月06日星期四 14:57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_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。
刘传玺版自动检测总结及课后习题答案
考试形式一．单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的字母序号填在题后的括号内。
每小题2分，共20分）。
二．填空题(每空格1分，共25分)三．简答题（每小题7分，共35分）四．计算题（每小题6分，共12分）五．问答题（以下两题任选一题，共8分）复习重点红字部分为重点，含作业前言第1章检测技术的基本知识1.1 概述1.1.1 检测技术的含义、作用和地位（重点）1.1.2 工业检测技术的内容1.1.3 自动检测系统的组成（重点）1.1.4 检测技术的发展趋势1.2 检测系统的基本特性（重点，与2.1.3 传感器的性能指标合二为一）1.2.1 静态特性1.2.2 动态特性1.3 测量误差及消除方法1.3.1 测量误差的概念1.3.2 误差的表示方法（重点）1.3.3 误差的分类1.3.4 误差处理习题与思考题题1-1 （参考P8相对误差）题1-2 （参考P8P9最大引用误差和精度等级）题1-3 （参考P9系统误差）题1-4 （参考P10P11P12随机误差及其处理）题1-5 （参考P12P13粗大误差的判别与坏值的舍弃）补充题1：非电量电测法的主要优点？答：1）能够连续、自动地对被测量进行测量和记录。
2）电子装置精度高、频率响应好，不仅能适用于静态测量，选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量。
3) 电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控制。
4) 电子测量装置能方便地改变量程，因此测量的范围广。
5) 可以方便地与计算机相联，进行数据的自动运算、分析和处理.补充题2:一个完整的闭环自动控制系统通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
为什么说传感器是检测系统最重要的环节。
答：传感器是把被测量(如物理量、化学量等)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一次性确定的，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。
自动检测技术及其应用梁森第二版课后标准解答
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，自动检测技术将朝 着更高精度、更高速度、更高可靠性、更低成本的方向发展，同 时还将与人工智能、大数据等先进技术相结合，实现更加智能化 、自动化的检测和分析。
教材结构与内容安排
教材结构
《自动检测技术及其应用》第二版教材共分为绪论、自动检测技术基础、传感器技术、测量仪表与电路、计算机 测控技术、自动检测系统设计及应用实例等六章内容。
根据检测目标、测量范围、精度要求等因素选择合适的传感器型号。
信号调理电路配置
根据传感器输出信号的特点和实际需求，选择合适的运算放大器、 滤波器、模数转换器等器件，并设计相应的电路。
数据采集与处理系统配置
根据实际需求选择合适的数据采集卡、计算机等设备，并配置相应 的数据处理软件。
实际应用案例分析
温度检测系统
高精度、高灵敏度、高可靠性 、高适应性等。
典型传感器原理剖析
电容式传感器
将被测物理量的变化转换成电容 值的变化。具有灵敏度高、动态
响应好、结构简单等优点。
电感式传感器
利用电磁感应原理，将被测物理 量的变化转换成线圈自感或互感 系数的变化。具有测量精度高、
稳定性好等优点。
电阻式传感器
利用电阻应变效应，将被测物理 量的变化转换成电阻值的变化。 具有结构简单、测量范围广、精
传感器作用
传感器是实现自动检测和自动控制的 首要环节，其性能直接影响整个系统 的精度和稳定性。
传感器分类与特点
01
02
03
04
按被测物理量分类
如温度传感器、压力传感器、 位移传感器等。
按工作原理分类
如电阻式传感器、电容式传感 器、电感式传感器等。
按输出信号分类
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8.2 热导式气体分析器 8.2.1 热导分析的基本原理 气体的相对导热系数是指气体 （1）气体的导热系数 导热与空气导热系数的比值。 常见气体的相对导热系数及其温度系数见表8.1。
8.2 热导式气体分析器 8.2.1 热导分析的基本原理
（1）气体的导热系数
对于彼此之间无相互作用的多种组分的混合气体，它的导
8.1 概述 工业分析仪表一般分为以下几部分：
气样 含量
取样装置
预处理系统
检测器
处理及显示
整机自动控制系统 图8.1 分析仪器的组成方块图
(1) 取样及预处理系统 它的任务是从被测对象中取出具有代表性的样品并做必 要的预处理。 (2) 检测器 又称传感器，它的任务是把被分析物质的成分含量或物 理性质转换成为电信号。
8.1 概述 工业分析仪表一般分为以下几部分：
气样 含量
取样装置
预处理系统
检测器
处理及显示
整机自动控制系统 图8.1 分析仪器的组成方块图
(3) 信号处理系统 对检测器输出的微弱信号作进一步处理，将电信号变换 为标准的统一信号和数字信号等处理。 (4) 显示装置 显示分析的结果。 (5) 整机自动控制系统 该系统任务是控制各部分自动而协调的工作。
8.2 热导式气体分析器 8.2.1 热导分析的基本原理 （1）气体的导热系数 气体的热导分析法是根据各种气体的热导率不同，从而 通过测定混合气体的热导率来间接地确定被测组分含量的一 种分析方法。 不同物体都有导热能力，但导热能力有差异。一般，固 体导热能力最强，液体次之，气体最弱。导热能力通常用导 热系数λ来表示，物体传热的关系式可用傅里叶定律描述， 即单位时间内传导的热量和温度梯度以及垂直于热流方向的 截面积成正比，即 t dQ dA （8.1） x 式中Q---单位时间内传导的热量； λ---介质导热系数； 这里可以看出，负号表示热量传递方向与 温度梯度方向相反，导热系数越大，表示 A---垂直于温度梯度方向的传热面积； 它的导热性能越好，其值与物质的组成、 t 结构、密度、温度、压力等有关。 x ---温度梯度。
8 成分分析
主要内容：
8.1
概述
8.2
热导式气体分析器
氧化锆氧分析器 气相色谱分析仪 工业电导仪 工业酸度计
8.3 8.4 8.5 8.6
8.1 概述 分析仪表是仪器仪表一个重要组成部分，用来检定、测 量物质的组成和特性，研究物质的结构。 有两种基本形式：实验室用仪表和工业用自动分析仪表。
工业分析仪表应用有几方面: ①工艺监督。能准确、迅速分析生产过程的物质成分， 及时调节和控制最佳生产条件。 ②节约能源。多应用在锅炉等燃烧系统，监视燃烧程度， 降低能耗、节约燃料。 ③污染监测。对各种排放物进行分析。 ④安全生产。确保生产安全和防止设备事故。
由于 C1 C2 ... Cn 1 则式8.2可改写为：
1C1 2 1 C1 2 1 2 C1
8.2 热导式气体分析器 8.2.1 热导分析的基本原理 （2）热导原理分析气体成分的条件 ②待测组分 的导热系数与其余各组分的导热系数要有明 显差异，差异越大，越有利于测量。则 1C1 2 1 C1 2 1 2 C1 可改写为： d 1 2 dC1
热系数可以近似地认为是各组分导热系数的加权平均值。
n
1C1 2C2 ... nCn i Ci
i 1
（8.2）
式中 λ---混合气体的导热系数。 i---混合气体中第i组分的导热系数。 Ci---混合气体中第i组分的体积百分含量。
式中说明混合气体的导热系数与各组分的体积百分 含量和相应的导热系数有关，若某一组分的含量发 生变化，必然会引起混合气体的导热系数变化，热 导分析仪及基于这种物理特性进行分析的。
8.1 概述 工业分析仪表按工作原理可以分为以下几种： ①电化学式分析仪表。 电导仪、酸度计和氧化锆氧分析仪。 ②热学式分析仪表。 热导式和热化学式分析仪。 ③磁学式分析仪表。 热磁式氧分析器和核磁共振分析仪表。 ④光学式分析仪表。 红外线吸收式、分光光度式和光电比色式分析仪。 ⑤色谱仪。 气相色谱仪和液相色谱仪。
若上述两个条件不能满足要求时，应采取相应措施对气体进 行预处理，使其满足上述两个条件，再进入分析仪器分析。
气体的导热系数与温度有关，工程上常用下式近似表示
t 0 1 t
t时的导热系数 0时的导热系.2 热导式气体分析器 8.2.2 热导式气体分析器的检测器 （1）检测器的工作原理 热导式气体分析器将导热系数测量转换成为电阻的测量， 即利用检测器的转换作用，将混合气体中待测组分含量的变 化所引起混合气体总的导热系数的变化转换为电阻的变化。
1C1 2C2 ... nCn i Ci
n
8.2 热导式气体分析器 8.2.1 热导分析的基本原理
（2）热导原理分析气体成分的条件
i 1
对于多组分的气体，设待测组分含量为 C1 ，其余组分含量为 C2 , C3 ,... ，这些量都是未知的，仅通过8.2式来求待测组分含 量 是不可能的，必须应保证混合气体的导热系数仅与待测 组分含量成单值函数关系。需满足下列条件： ①混合气体中除待测组分 外，其余各组分的导热系数 必须相同或十分接近，如待测组分为i=1，应满足 2 3 ....n 1 2 , 3 ,..., n