自动检测技术第一章复习题(附答案)

第一章检测技术的基础知识
一、填空题
1．传感器一般由、和三部分组成。

（敏感元件；转换元件；转换电路）
2．传感器中的敏感元件是指被测量，并输出与被测量的元件。

（直接感受；成确定关系的其它量）
3．传感器中转换元件是指感受由输出的、与被测量成确定关系的，然后输出的元件。

（敏感元件；另一种非电量；电量）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）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） 2．通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。

（静态特性；动态特性）
3．传感器静态特性的主要技术指标包括、、、、和。

（线性度；灵敏度；灵敏度阈；迟滞；重复性）
5．传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的与输出。

（最大偏差；满度值之比）
6．传感器灵敏度是指稳态标准条件下，与之比。

线性传感器的灵敏度是个。

（输出变化量；输入变化量；常数）
7．传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间，
曲线。

（输入-输出；不重合程度）
8．传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向（增大或减小）做全程内连续所得输出-输入特性曲线。

（重复测量；不一致程度/重复程度）
9．传感器变换的被测量的数值处在状态时，传感器的的关系称传感器的静态特性。

（稳定；输入-输出）
二、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 .2
B. 0 .5
C. 1 .0
D. 1.5
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
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。

若选用量程为300V，其精度应选 C 级，
若选用量程为500V的电压表，其精度应选 C 级。

A. 0.25
B. 0.5
C. 0.2
D.1.0
三、判断题
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。

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。

6. 灵敏度是传感器在稳态下输入（出）增量与输出增量的比值。

X
四、计算题及简答题
2.某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由
3.5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。

3.某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：
铂电阻温度传感器 0.45Ω/℃
电桥 0.02V/Ω
放大器 100(放大倍数)
笔式记录仪 0.2cm/V
求(1)测温系统的总灵敏度
(2)记录仪笔尖位移4cm时 所对应的温度变化值。

4.有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选那台仪表合理?
解 2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4%；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误差为3.2%；1.5级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相对误差为2.4%。

因此，应该选用1.5级的测温仪器。

5.什么是系统误差和随机误差?准确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差?
答：系统误差是指在相同的条件下 多次重复测量同一量时 误差的大小和符号保持不变 或按照一定的规律变化的误差。

随机误差则是指在相同条件下 多次测量同一量时 其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。

正确度是指测量结果与理论真值的一致程度 它反映了系统误差的大小 精密度是指测量结果的分散程度 它反映了随机误差的大小。

6、某压力传感器的测量范围为0~10MPa，校验该传感器时得到的最大绝对误差为±0.08MPa，试确定该传感器的精度等级。

解 该传感器的精度为
由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表 而该传感器的精度又超过了0.5级仪表的允许误差 所以 这只传感器的精度等级应定为1.0级。

根据仪表校验数据来确定仪表精度等级时 仪表的精度等级值应选不小于由校验结果所计算的精度值
7. 某测温传感器的测量范围为0~1000℃，根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±7℃，试问应如何选择传感器的精度等级才能满足以上要求? 解：根据工艺要求 传感器的精度应满足
此精度介于0.5级和1.0级之间 若选择精度等级为1.0级的传感器 其允许最大绝对误差为 10℃ 这就超过了工艺要求的允许误差 故应选择0.5级的精度才能满足工艺要求。

根据工艺要求来选择仪表精度等级时 仪表的精度等级值应不大于工艺要求所计算的精度值
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。

1.5 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
1.6 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
被校表1.5等级，量程0~2.5MPa，其可能产生的最大绝对误差为，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。

1.9 已知某测量系统静态特性方程为Y=e x , 试分别用端基法、最小二乘法，在0<x<1范围内拟合刻度直线方程 并求出相应线性度。