自动控制与检测技术A答案

2009级电气自动化专业

《自动控制与检测技术试卷A》···················装························订·······················线··········题号一二三四五六总得分得分

一、名词解释（每个3分，共30分）

1、传感器：用来感受被测量并按照一定的规律转换成输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

2、中间温度定律：热电偶在两接点温度t,t0时的热电势等于该热电偶在接点温度为t,tn和tn,t0时相应热电势的代数和。

3、压磁效应：当铁磁物体受压后，不仅材料内部的应力随压力变化，而且导磁系数也随之发生变化，这种现象称为“压磁效应”。

4、累积流量：积累流量是指一段时间内流经某截面的流体数量的总和。

5、接触电势：由于两种不同导体的自由电子的密度不同而在接触处形成的电动势。

6、温标：是指用数值来表示物体温度，它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。

7、均质导体定律：由一种均质导体或半导体组成的闭合回路，不论其截面、长度如何，以及各处的温度如何分布，都不会产生热电势。

8、黑体：如果在任何温度下对任意波长的辐射均能被该物体全部吸收，这个物体就称为黑体。

9、绝对误差：是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。

10、霍尔效应：如果让一恒定电流通过一金属薄片，并将薄片置于强磁场中，在金属薄片的另外两侧将产生与磁场强度成正比的电动势。

二、简答题（共30分）

1、热电偶的冷端温度补偿方法和哪些？（5分）

答：

冷端恒温法

冷端补偿器（电桥补偿）法

计算修正法

零点迁移法（显示仪表零位调整法）

软件处理法

评分标准：每条一分。

2、流量测量的方法有哪些？（3分）

答：（1）速度式

（2）容积式

（3）质量式

评分标准：每个一分

3、涡街产生原理？（4分）

答：当流体流动受到一个垂直于流动方向的非流线形柱体的阻碍时，柱体的下游两侧会发生明显的旋涡，成为卡门涡列，涡列的形成与流体雷诺数有关。

评分标准：4分。

4、物位检测的方法有哪些？（5分）

（1）浮力式物位仪表。

（2）静压式液位计。

（3）电容式物位仪表。

（4）超声波式物位仪表。

（5）核辐射式物位仪表。

评分标准：每条一分。

5、简述压力表量程选择方法及常用量程。（6分）。

答：

平稳：1.5Pmax≤Sp≤3Pmin

波动较大：2Pmax≤Sp≤3Pmin

高压：1.67Pmax ≤Sp ≤3Pmin 评分标准：每个1分 常用量程 ：

0~（1.0，1.6，2.5，4.0,6.0）×10的n 次方 评分标准：3分

6、光电式转速计的工作原理是什么？（4分）

答：光电式转速计工作在脉冲状态下，是将转速的变化转换在光通量的变化，再通过光电转换元件将光通量的变化转换成电量的变化，然后依据电理与转速的函数关系或通标定刻度实现转速测量。（4分） 7、

6、温度检测的主要方法有哪些？（3分） 答：

（1）利用物质热膨胀与温度关系测温。

（2）利用工作物质的压力随温度变化的原理测温。 （3）利用热电阻效应测温。

三、计算题（共30分）

1、已知分度号为S 的热电偶冷端温度t 0=20℃,现测得热电势为11.710mV ，求热端温度为多少度？（10分） 图中是以冷端温度为0℃的S 型热电偶分度表。

温度 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0 0.0553 0.1129 0.1728 0.2349 0.2989 0.3649 0.4327 0.5022 0.5733 0.6459 100 0.6459 0.72 0.7955 0.8722 0.9502 1.0294 1.1097 1.191 1.2733 1.3566 1.4408 900 8.4492 8.5616 8.6742 8.7872

8.9005

9.0141

9.1281

9.2423

9.3569

9.4719

9.5871

1000 9.5871

9.7026

9.8185

9.9347 10.0512 10.168 10.2851 10.4026 10.5203 10.6383 10.7565

1100 10.7565 10.875 10.9937 11.1127 11.2318 11.3511 11.4707 11.5904 11.7103 11.8303 11.9505 1200

11.9505 12.0709 12.1914 12.312 12.4327 12.5536 12.6745 12.7956 12.9167 13.0378 13.1591

解：根据中间温度定律E （t,0℃)=E(t,20℃)+E(20℃,0℃) （3分）

根据分度表查得E(20℃,0℃)=0.1129mV （2分） 则E （t,0℃)=E(t,20℃)+E(20℃,0℃) =11.710mV+0.1129mV

=11.8229mV （2分） 根据分度表查得11.8229mV 对应的温度是1190℃。 （2分） 因此热端温度为1190℃。 （1分）

2、有一数字温度计，它的测量范围为-50到150℃，精度为0.5级。求当示值分别为-20℃、100℃时的绝对误差及示值相对误差。（10分）

C C X X Ac X ︒±=︒⨯±=-⨯±=∆1200%5.0min)max (%max （公式2分，代入1分，结果1分） %5%100201%10020±=⨯︒-︒±=⨯∆=︒-C C

X x r C （公式1分，代入1分，结果1分） %1%1001001%100100±=⨯︒︒±=⨯∆=︒C

C X x r C

（公式1分，代入1分，结果1分）

3、某减压塔的塔顶和塔底的表压力分别为-40Kpa 和300Kpa ，如果当地大气压力为标准大气压，试计算该减压塔塔顶和塔底的绝对压力及塔底和塔顶的差压。（5分）

解：当地大气压力为标准大气压，即为101Kpa （1分） 该减压塔塔顶的绝对压力=-40Kpa+101Kpa=61Kpa （1分） 该减压塔塔底的绝对压力=300Kpa+101Kpa=401Kpa （1分） 塔底和塔顶的差压=300Kpa-（-40Kpa ）=340Kpa （2分）

4、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。（5分）

解：灵敏度mm v mm

mm v v x y S /20.55.45.25.3-=--=∆∆=