檢測儀器及儀表19答案

1、各單元的作用分別是什么?作業(yè)11、典型檢測儀表控制系統(tǒng)的結構是怎樣的？繪出它的體統(tǒng)框圖。皺控菱測）檢利單元執(zhí)行腋元調節(jié)唯元F顯示舉元圖i-4典型工業(yè)檢測儀表控制系統(tǒng)結構圖? 被控（被測）對象是控制系統(tǒng)的核心，它可以是單輸入單輸出對象，也可以是多輸 入多輸出。? 檢測單元是控制系統(tǒng)實現控制調節(jié)作用的基礎，它完成對所有被測變量的直接或間 接測量。? 變送單元完成對被測變量信號的轉換和傳輸。? 調節(jié)單元完成調節(jié)控制規(guī)律的運算。? 執(zhí)行單元是實現控制的執(zhí)行機構，接收控制信號驅動執(zhí)行機構調節(jié)被控變量? 顯示單元是控制系統(tǒng)的附屬單元。2、如何才能實現儀表的零點遷移和量程遷移？ 通過調正儀表的調零機構來完成

2、。通過調正儀表的放大機構來調正特性曲線的斜率。3、什么是儀表的靈敏度和分辨率？兩者存在什么關系？ 靈敏度一一在穩(wěn)定狀態(tài)下，儀表的輸出增量對輸入增量的比值。儀表分辨率一一又稱儀表靈敏限、靈敏閾。它表示引起輸出值變化的最小輸入量變化值。 靈敏度高，則分辨率高。4、儀表的精度是如何確定的？儀表的精確度：通常是允許的最大引用誤差去掉百分號和土號后的數字來衡量的。不是實際測量中出現的。精度等級：按儀表工業(yè)規(guī)定將精確度劃分為若干個等級，稱為精度等級。5、自動化控制系統(tǒng)的四個階段？常規(guī)儀表控制系統(tǒng)、直接數字控制系、分布式控制系、現場總線控制系統(tǒng)系統(tǒng)作業(yè)22-1 一個溫度測量范圍為-100400 C, 0.5

3、級精度的溫度計，其允許的絕對誤差和基本誤差各 是多少？最大絕對誤差=400-（-100） X 0.5%=2.5 C基本誤差：-0.5%0.5%2-2間接檢測量Z由彼此獨立的、無相關的兩個檢測量 X1、X2決定，Z=X1/X2。（T 1、（T 2、 d z分別為XI、X2和Z的標準誤差。求用b 1/X1和b 2/X2來表示b z/Z的關系式。Z 1 Z Xi兀元 元X2XiX22X1x21 X121X2則z/ZXiX2作業(yè)31. 下列10個測量值中的粗大誤差可疑值243是否應該剔除？如果要剔除，求剔除前后的平均值和標準偏差。160 ， 171， 243， 192， 153， 186， 163，

4、189， 195， 178160 171192 153 186 163 189 195 178 仃6 33v 243|160 176.33|176.33 66.67|178 176.33|12969451.84所以可疑值243應該剔除。剔除前，X 183 ，2Vi24.22剔除后，X 176.33，蘭 14.41n2傳感器的作用？對它的要求有哪些？完成信號的檢測與轉換準確性、穩(wěn)定性、靈敏性、經濟性、耐腐蝕性、低能耗等。3.按反應形式分類，傳感器可分為哪幾類? 能動型和被動型4.隨機誤差的統(tǒng)計性質。對稱性、單峰性、抵償性、有界性。5.已知X11, 1 1;X2 2, 2 2;X3 3, 3 3，

5、求加權平均值和加權標準偏差。1111 1 1“ C ,R ： P2 ： P32 : 2 * 2:36:9:4122"14 9取 p1=36, p2=9, p3=4X'236491 362 93 4369 41.352P 2 1P2P 2 2P122949222432491.05作業(yè)41、簡述雙金屬片式溫度計的工作原理。為什么雙金屬片常做成螺旋管狀？它的感溫元件是用兩片線膨脹系數不同的金屬片疊焊在一起而成的。雙金屬受熱后，由于兩金屬的膨脹長度不同而產生彎曲。溫度越高產生的線膨脹長度差也就越大，因而引起的彎曲角度就越大。增加雙金屬片的長度，提高靈敏度。2、建立現代化溫標所必須具備

6、的三個條件。 固定溫度點、測溫儀器、溫標方程(內插公式)3、什么是經驗溫標？它的局限性和任意性指的是什么？? 由特定的測溫質和測溫量所確定的溫標。經驗溫標是借助于一些物質的物理量與溫度的關系，用實驗方法得到的經驗公式來確定溫度值的標尺，因此具有局限性和任意性。? 局限性：當被測溫度在冰點和沸點之外時，就無法進行標定了。? 任意性：經驗溫標選擇的測溫質是水銀，它的純度不同，其膨脹性質也不同。作業(yè)51、鉑銠10-鉑熱電偶測量1100C的爐溫。熱電偶工作的環(huán)境溫度為44C，所配用的儀表在環(huán)境為25C的控制室里。若熱電偶與儀表的連接分別用補償導線和普通銅導線，兩者所測 結果各為多少？誤差又各為多少？查

7、 S 型熱電偶分度表知 E(40,0)=0.235mV , E(50,0)=0.299mV ,巳1100,0)=10.745mV得 E(44,0)=0.2606 mVE(20,0)=0.133mV , E(30,0)=0.173mV ,得 E(25,0)=E(20,0)+ E(30,0)/2=0.153mV(1 )采用補償導線連接時：巳1100,25)= E(1100,0)-巳25,0)=10.592mV據此再查上述分度表知，對應的溫度為 t =1086.4 C。測量誤差： t=1086.4-1100=-13.6 C。(2)采用銅導線連接時：E(1100,44)= E(1100,0)-E(44

8、,0)=10.4844mV據此再查上述分度表知，對應的溫度為 t =1077.2 C。測量誤差： t=1077.2-1100=-22.8 C。作業(yè) 61. 熱電偶的熱電動勢由哪兩部分組成？在熱電偶測量閉合回路中，起主導作用的是哪一部 分？溫差電動勢和接觸電動勢。 起主導作用的是溫差電動勢。2. 用熱電偶測溫時，為什么要設法使冷端溫度TO固定？由熱電偶的工作原理可知， 對于一定材料的熱電偶來說， 其熱電動勢的大小除與測量端溫度 有關外，還與冷端溫度 t O 有關。因此，只有在冷端溫度 tO 固定時，熱電動勢才與測量端 溫度 t 成單值函數關系。3. 補償導線真正的作用是什么？ 補償導線的作用就是

9、延長熱電極，即將熱電偶的冷端延伸到溫度相對穩(wěn)定區(qū)。4. 在一般測量中，熱電阻與顯示儀表之間的接線為什么多用三線制，而不用兩線制和四線 制？兩線制在測量中引線電阻以及引線電阻的變化會帶來附加誤差； 三線制可以較好地消除引線 電阻的影響，測量準確度高于兩線制；四線制總能消除引線電阻的影響，但測量比較麻煩， 主要用于高精度溫度檢測。所以一般測量中，要用三線制，而不用兩線制和四線制。作業(yè) 71、光學高溫計、全輻射高溫計和比色高溫計測量的是什么溫度，與真實溫度間關系如何？ 光學高溫計測得的是亮度溫度，總是低于真實溫度。全輻射高溫計測得的是輻射溫度，總是高于真實溫度。比色高溫計測得的是比色溫度， 有時高于

10、真實溫度、 有時低于真實溫度、 有時還等于真實溫 度，具體由被測介質決定。2、全輻射高溫計依據的工作原理是什么？補償光闌的作用是什么？ 全輻射高溫計是以斯蒂芬玻爾茲曼定律為基礎， 采用表面涂黑的熱電堆吸收投射到其表面 上的全部波長范圍的所有輻射能來測量溫度的。補償光欄的作用是補償因熱電堆冷端溫度受環(huán)境溫度變化的影響而引起的儀表示值誤差。3、能否用圓形截面的金屬管制作彈簧管壓力計，原因是什么？ 不能。彈簧管壓力計的工作原理是： 當被測壓力介質進入并充滿彈簧管的內腔時， 橢圓形或扁圓形 截面在壓力作用下將趨向圓形， 由于彈簧管長度一定， 迫使彈簧管產生向外挺直的擴張變形， 結果改變彈簧管的中心角，

11、使其自由端產生位移。作業(yè) 81、簡述霍爾片式彈簧管遠傳壓力計的工作原理。工作原理： 霍爾片與彈簧管自由端相連接， 在霍爾片的上下方垂直安放兩對磁極， 這樣使霍 爾片處于兩對磁極所形成的差動磁場中。 在無壓力引入情況下， 霍爾片處于上下兩磁鋼中心 即差動磁場的平衡位置， 霍爾片兩端通過的磁通大小相等， 方向相反所長生的霍爾電勢代數 和為零。當被測壓力P引入彈簧管固定端后， 與彈簧管自由端相連接的霍爾片由于管自由端的伸展而在非均勻磁場中運動， 從而改變霍爾片在非均勻磁場中的平衡位置， 使霍爾片輸出 電勢不再為零?；魻柶敵鲭妱菖c彈簧管的變形伸展為線性關系， 即與被測壓力P成線性關 系。2、如圖，電

12、源輸入端對稱，當接入兩個對稱應變片時，橋路輸出電壓的變化為? 如果是輸出端對稱，橋路輸出電壓的變化又是多少？0R1 R2 R3R4R4將R1=R4，R2=R3代入，并忽略掉分母中的Ri， R4，RiR-!R2Uo2R1R2RiR1 R22R1R2Ri2UKR2UoR2R? R4RiRi R3R RR2Rj R5R4將 R1=R2，R3=R4 代入,UoRi2 RiR3 U4RRs2RiRi R3RiRi & uRiRR3R32 Ri作業(yè)9：i、某臺空壓機的緩沖器，正常工作壓力范圍為i.ii.6MPa,工藝要求就地指示，測量誤差要求不大于被測壓力的土 5%試選擇合適的壓力儀表（壓力表類型、示值范圍和精度等級） 由使用條件可知，選用彈簧管壓力計即可。設彈簧管壓力計的量程為 A,則根據最大工作壓力有i.6 MPa<2/3A 貝U A>2.4MPaR2 R1RRiR