《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》期末復(fù)習(xí)資料

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》期末復(fù)習(xí)資料1電工試驗(yàn)中，承受平衡電橋測(cè)量電阻的阻值，是屬于零位式測(cè)量，而用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫的微小變化，是屬于偏位式測(cè)量。100kg10kg1kg0.5kg，但該選購(gòu)員對(duì)賣巧克力的商店意見最大，在這個(gè)例子中，產(chǎn)生此心理作用的主要因素是示值相對(duì)誤差。在選購(gòu)線性儀表時(shí)，必需在同一系列的儀表中選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭＿@時(shí)必需考慮到應(yīng)盡量使選購(gòu)的儀表量程為欲測(cè)量1.55kHz100kHz、10V2V，該誤差屬于粗大誤差。51.8V，該誤差屬于系統(tǒng)誤差。重要場(chǎng)合使用的元器件或儀表，購(gòu)入后需進(jìn)展高、低溫循環(huán)老化試驗(yàn)，其目的是為了提早覺察故障，提高牢靠性。各舉出兩個(gè)日常生活中的非電量電測(cè)的例子來說明靜態(tài)測(cè)量：用電子天平稱出物體的重量；用水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫；動(dòng)態(tài)測(cè)量：地震測(cè)量振動(dòng)波形；心電圖測(cè)量跳動(dòng)波形；直接測(cè)量：用電子卡尺測(cè)量物體的高度；間接測(cè)量：曹聰稱象；接觸式測(cè)量：用體溫計(jì)測(cè)體溫；非接觸式測(cè)量：雷達(dá)測(cè)速；在線測(cè)量：在流水線上，邊加工，邊檢驗(yàn)，可提高產(chǎn)品的全都性和加工精度；離線測(cè)量：產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)；0~200℃，0.5(1)該表可能消滅的最大確定誤差。(220℃、100℃時(shí)的示值相對(duì)誤差。解:(1)1-1即由滿度相對(duì)誤差的定義，可得最大確定誤差為：=(±0.5%)=±(0.5%200)℃=±1℃(220℃100℃時(shí)，示值相對(duì)誤差為：1mA1m100%1100%5%202300%1%1002A2100%240V0.6%，問：250V300V500V度又應(yīng)分別選哪一級(jí)？解：(2400.6%)/250=0.5760.50.5(2400.6%)/300=0.4800.20.2(2400.6%)/500=0.2880.20.270N0.50~500N1.00~100N。問選用哪一只測(cè)力儀表較好？為什么？解：0.50～500N(5000.5%)/70=3.57%1.00～100N(1001.0%)/70=1.43%1.00-100N射擊彈著點(diǎn)示意圖，請(qǐng)你分別說出圖a、b、ca：系統(tǒng)誤差；b：隨機(jī)誤差；c：粗大誤差2電子秤中所使用的應(yīng)變片應(yīng)選擇金屬箔式應(yīng)變片；為提高集成度，測(cè)量氣體壓力應(yīng)選擇固態(tài)壓阻式傳感器；一次性、幾百個(gè)應(yīng)力試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇金屬絲式應(yīng)變片。應(yīng)變測(cè)量中，期望靈敏度高、線性好、有溫度自補(bǔ)償功能，應(yīng)選擇四臂全橋測(cè)量轉(zhuǎn)換電路。2-17aRP1，然后調(diào)整RP2。假設(shè)覺察毫伏表的滿度值偏大，應(yīng)將RP2RP22-17Rt(熱敏電阻)應(yīng)選擇NTC2-18中的RtNTCMQNCOTiO2剩余的氧氣的濃度。濕敏電阻用溝通電作為鼓舞電源是為了防止產(chǎn)生極化、電解作用。當(dāng)天氣變化時(shí)，有時(shí)會(huì)覺察在地下設(shè)施(例如地下室)中工作的儀器內(nèi)部印制板漏電增大，機(jī)箱上有小水珠消滅，磁粉在使用測(cè)謊儀時(shí)，被測(cè)試人由于說謊、緊急而手心出汗，可用濕敏電阻傳感器來檢測(cè)。電子氣泡式水平儀構(gòu)造如以下圖，密閉的玻璃內(nèi)充入導(dǎo)電液體，中間保存一個(gè)小氣泡。玻璃管兩端各引出一根不銹鋼電極。在玻璃管中間對(duì)稱位置的下方引出一個(gè)不銹鋼公共電極。請(qǐng)分析該水平儀的工作原理之后填空。當(dāng)被測(cè)平面完全水尋常，氣泡應(yīng)處于玻璃管的中間位置，左右兩側(cè)的不銹鋼電極與公共電極之間的電阻R1、R2時(shí)電橋的輸出電壓Uo=0，則R1、R2、R3、R4R1/R2=R4/R3假照實(shí)際使用中，覺察仍有微小的輸出電壓，則應(yīng)調(diào)整RP1Uo于零。R1R2變小，電橋失去平衡。Ui/溝通)。為什么？答：是為了防止引起極化反響氣泡式水平儀構(gòu)造簡(jiǎn)圖12345—不銹鋼電極67—外殼應(yīng)變式水平儀的工作原理：利用重力現(xiàn)象將應(yīng)變片的微小變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。圖是汽車進(jìn)氣管道中使用的熱絲式氣體流速〔流量〕儀的構(gòu)造示意圖。在通有干凈且枯燥氣體、截面積為A200CR1。另一根一樣長(zhǎng)度的細(xì)鉑絲安裝在與管道相通、但不受氣體流速影響的小室中，請(qǐng)分析填空。當(dāng)氣體流速=0R1R2態(tài)。當(dāng)氣體介質(zhì)自身的溫度發(fā)生波動(dòng)時(shí)，R1R2橋照舊處于平衡狀態(tài)，所以設(shè)置R2當(dāng)氣體介質(zhì)流淌時(shí)，將帶走R1的熱量，使R1不平衡，毫伏表的示值與氣體流速的大小成確定的函數(shù)關(guān)系。圖中的RP1稱為調(diào)整零點(diǎn)電位器，RP2將RP2〔左/右〕調(diào)。２3)設(shè)管道的截面積A=0.01m，氣體流速=2m/，則通過該管道的氣體的體積流量qV=A=0.02m3/S。4〕假設(shè)被測(cè)氣體含有水汽，則測(cè)量得到的流量值將偏小〔大／小〕，這是由于氣化帶走熱量；假設(shè)R1、R2/腐蝕問題。熱絲式氣體流速〔流量〕儀原理圖1234—與管道相通的小室〔連通管道未畫出〕Rt2—與Rt13欲測(cè)量極微小的位移，應(yīng)選擇變隙式自感傳感器；期望線性好、靈1mm1μm應(yīng)選擇螺線管式自感傳感器為宜。期望線性范圍為±1mm，20mm式自感傳感器或差動(dòng)變壓器。螺線管式自感傳感器承受差動(dòng)構(gòu)造是為了提高靈敏度，減小溫漂。自感傳感器或差動(dòng)變壓器承受相敏檢波電路最重要的目的是為了使檢波后的直流電壓能反映檢波前溝通信號(hào)的相位和幅度。0~1MPa，對(duì)應(yīng)的輸出電流4~20mA。求:壓力pI〔輸入/輸出方程〕；答:I=0+1當(dāng)=0I=4mA0=4(mA)當(dāng)=1I=20mA，1=2041=16I=4+16p畫出壓力與輸出電流間的輸入輸出特性曲線1~5V阻RLRL當(dāng)輸出電壓為5V時(shí)，RL=5/0.02=250Ω4〕5mA，求此時(shí)的壓力p。答:p=(5-4)/16=0.0625MPa=62.5kPa0mA，試說明可能是哪幾個(gè)緣由造成的。答:傳輸線，儀表3-21+24V表的正極，也就是紅色的導(dǎo)線。然后，就從一次儀表的負(fù)極，也就是黑色的導(dǎo)線往右，接到負(fù)載電阻的左端。再?gòu)呢?fù)載電阻的右端接到電源的負(fù)極。地線是接到負(fù)載電阻的取樣電壓的負(fù)極。4100kHz~2MHz于測(cè)量小位移的螺線管式自感傳感器以及差動(dòng)50~100Hz。電渦流接近開關(guān)可以利用電渦流原理檢測(cè)出金屬零件的靠近程度。電渦流探頭的外殼用塑料制作較為恰當(dāng)。當(dāng)電渦流線圈靠近非磁性導(dǎo)體〔銅〕板材后，線圈的等效電感L小，調(diào)頻轉(zhuǎn)換電路的輸出頻率f500mm探頭。欲測(cè)量油管外表和細(xì)小裂紋，應(yīng)選擇直徑0.1mm5-12bZ=60f=400Hz，則該齒輪的轉(zhuǎn)速n400r/min。3mm1mm。工業(yè)或汽車中常常需要測(cè)量運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速、直線速度及累計(jì)行程等參數(shù)?，F(xiàn)以大家都較生疏的自行車的車速及累計(jì)公里數(shù)測(cè)量為例，來了解其他運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的類似原理?，F(xiàn)要求在自行車的適當(dāng)位置安裝一套傳感器及有關(guān)電路，使之能顯示出車速〔km/h〕、及累計(jì)公里數(shù)(km)，當(dāng)車速未到達(dá)設(shè)定值〔vmin〕時(shí)綠色LED(Lma色LED行程作預(yù)備。具體要求如下：你所選擇的測(cè)圈數(shù)的傳感器是干簧管。畫出傳感器及顯示器在自行車上的安裝簡(jiǎn)圖畫出測(cè)量轉(zhuǎn)換電路原理框圖〔包括顯示電路、電源等〕。寫出公里數(shù)L與車輪直徑D〔m〕及轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)NL=Nl=NπDkm〔1km=1000m〕。寫出車速與每圈轉(zhuǎn)動(dòng)的距離及所花時(shí)間t1〔，1h=3600〕之間的關(guān)系：v=60nl/1000(km/h)=0.06nπDkm/h。原理：1.觀看自行車的構(gòu)造可知，車速及公里數(shù)與車輪的直徑及轉(zhuǎn)速成正比，因此應(yīng)將留意力集中到自行車的前、后輪上。設(shè)車輪的直徑為D〔m〕，則周長(zhǎng)l=πD，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)即為自行車行駛距離的根本參數(shù)。假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為N，則累計(jì)路程L=Nl=NπD；假設(shè)每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為n〔n=N/t，圈/分鐘〕則車速v=60nl/1000(km/h)=0.06nπD(km/h)2.車輪的鋼絲輻條是等間隔排列的，應(yīng)能給我們帶來啟發(fā)。設(shè)輻條數(shù)為p，每產(chǎn)生p沖進(jìn)展計(jì)數(shù)，可得到累計(jì)數(shù)Np，則車輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)N=Np/p。51mm大的電容量。0.01mm200mm，它的內(nèi)部所承受的電容傳感器型式是變面積式。在電容傳感器中，假設(shè)承受調(diào)頻法測(cè)量轉(zhuǎn)換電路，則電路中電容是變量，電感保持不變。5-14轎車的保護(hù)氣囊可用來電容式加速度傳感器來把握5-22左彎曲。自來水公司到用戶家中抄自來水表數(shù)據(jù)，得到的是累積流量，單位為t或m3。管道中流體的流速越快，壓力就越小。5-23p1>p2。5-243N101線LED〔第一線常亮，作為電源指示〕。1〕該方法承受了電容傳感器中變極距、變面積、變介電常數(shù)三種原理中的哪一種？變介電常數(shù)2〕被測(cè)液體應(yīng)當(dāng)是導(dǎo)電液體還是絕緣體？絕緣體分別寫出該液位計(jì)的區(qū)分率〔%〕及區(qū)分力〔幾分之一米〕的計(jì)算公式，并說明如何提高此類液位計(jì)的區(qū)分率。1/32100%、h2/3232N101LED亮。當(dāng)液體上升到第八個(gè)不銹鋼圓環(huán)的高度時(shí)，共有多少線LED321018=26人體感應(yīng)式接近開關(guān)原理地電位的人體與金屬板構(gòu)成空間分布電容，與微調(diào)電容0等效電路來看，兩者之間構(gòu)成并聯(lián)。V1、L1、0、等元件構(gòu)成了LC路，處于待命狀態(tài)；當(dāng)人手靠近金屬板時(shí)，金屬板對(duì)地分布電容變大，因此高頻變壓器Tf〔低/高〕；當(dāng)ff0U01UR，A2U02此VL〔亮/暗〕；78055V，由于運(yùn)放飽和時(shí)的最大輸出電壓4VA24V，中間繼電器KA合狀態(tài)〔吸合/釋放〕；圖中的運(yùn)放未接反響電阻，所以A2V2起電流驅(qū)動(dòng)〔電壓放大/電流驅(qū)動(dòng)〕作用；基極電阻RB3VD1起分壓保護(hù)作用，防止當(dāng)V2V2f略高于f0。當(dāng)人手未靠近金屬板時(shí)，最小〔大/小〕，檢測(cè)系統(tǒng)通過以上分析可知，該接近開關(guān)主要用于檢測(cè)人體接近程度，它的最大優(yōu)點(diǎn)是非接觸時(shí)測(cè)量?？梢詫⑺鼞?yīng)用到安全防護(hù)以及防盜報(bào)警等場(chǎng)所。4~20mA24V，變送器的最12V11Km100Ω，試求：最大取樣負(fù)載電阻可達(dá)多少歐？Umin12RLma某R0100RLma某Ima0.02=2500UO(250)ImaRL=5V250Umin12RLR0250RoIma0.02=當(dāng)實(shí)行HARTUmin”RLI”maminR012100RL”min0.025‘=6將超聲波〔機(jī)械振動(dòng)波〕轉(zhuǎn)換成電信號(hào)是利用壓電材料的壓電效應(yīng)；蜂鳴器中發(fā)出“嘀……嘀……”聲的壓電片發(fā)聲原理是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)。在試驗(yàn)室作檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)用的壓電儀表應(yīng)承受SiO2薄膜，粘貼在一個(gè)微小探頭上、用于測(cè)量人的脈搏的壓電材料應(yīng)承受PVDF；用在壓電加速度傳感器中測(cè)量振動(dòng)的壓電材料應(yīng)承受PZT。使用壓電陶瓷制作的力或壓力傳感器可測(cè)量車刀在切削時(shí)感受到的切削力的變化量。動(dòng)態(tài)力傳感器中，兩片壓電片多承受并聯(lián)接法，可增大輸出電荷量；在電子打火機(jī)和煤氣灶點(diǎn)火裝置中，多片壓電片承受串聯(lián)接法，可使輸出電壓達(dá)上萬伏，從而產(chǎn)生電火花。測(cè)量人的脈搏應(yīng)承受靈敏度K100V/gPVDF家用電器〔已包裝〕做跌落試驗(yàn)，以檢查是否符合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)承受靈敏度K10mV/g用壓電式加速度計(jì)及電荷放大器測(cè)量振動(dòng)加速度，假設(shè)傳感器的靈敏70pC/g〔g〕，電荷放大器靈敏度為10mV/pC，試確定輸入3g〔平均值〕加速度時(shí)，電荷放大器的輸出電壓〔平均值，不考慮正負(fù)號(hào)〕；答： B mV。并計(jì)算此時(shí)該電荷放大器的反響電容Cf答：Uo=37010=2100mVKUO1QCf求得Cf=100PF6-102010^-12C/N，電荷放大器的反響電容Cf=2023pF，測(cè)得輸出電壓uo=5inwt〔V〕。求：該壓電傳感器產(chǎn)生的總電荷Q〔峰值〕為多少pC？UOQQUOCfCfQma=10000pC此時(shí)作用在其上的正弦脈動(dòng)力〔瞬時(shí)值〕為多少？QFdFF=40in(wt)NQd6347到被測(cè)粘度的粘性液體中。請(qǐng)分析該粘度計(jì)的工作原理，并填空。振動(dòng)式粘度計(jì)原理示意圖123456-7-89-容器10Hzui20Hz〔兩倍的鼓舞頻率〕的交變磁場(chǎng)，并對(duì)銜鐵產(chǎn)生交變吸力。由于它的7液體的粘性越高，對(duì)振動(dòng)板的阻力就越大，振動(dòng)板的振幅就越小，所以它的加速度am=某m2int54慣性力F=maQ或電壓uo輸出反映了液體的粘度。該粘度計(jì)的缺點(diǎn)是與溫度t變小，所以將帶來測(cè)量誤差。1.2.3.4.5.人講話時(shí)，聲音從口腔沿水平方向向前方傳播，則沿傳播方向的空氣分子在原來的平衡位置前后振動(dòng)而產(chǎn)生縱波。一束頻率為1MHz波〔縱波〕3mm5.9km/。超聲波頻率越高，波長(zhǎng)越短，指向角越小，方向性越好。超聲波在有機(jī)玻璃中的聲速比在水中的聲速大，比在鋼中的聲速小。超聲波從水〔密度小的介質(zhì)〕，45°傾斜角入射到鋼〔密度大的介質(zhì)〕中時(shí)，折射角大于入射角。單晶直探頭放射超聲波時(shí)，是利用壓電晶片的逆壓電效應(yīng)，而接收超聲波時(shí)是利用壓電晶片的壓電效應(yīng)，放射在先，接收在后。1.5MHz~5MHz，在房間中利用空氣探頭進(jìn)展超聲防盜時(shí)，超聲波的頻率多為35kHz~45kHz。大面積鋼板探傷時(shí)，耦合劑應(yīng)選自來水為宜；機(jī)床床身探傷時(shí)，耦合劑應(yīng)選機(jī)油為宜；給人體做B選化學(xué)漿糊。9.AyB型探傷時(shí)，顯示圖象的某軸為掃描距離，y傷的深度，輝度為反射波強(qiáng)度。在AFT橫截面積較大，且較接近探測(cè)外表。對(duì)處于鋼板深部的缺陷宜承受超聲波探傷；對(duì)處于鋼板外表的缺陷宜承受電渦流探傷。欲檢測(cè)到距軌面很近的缺陷，期望缺陷回波信號(hào)不被漂移在始波中，應(yīng)減小Rd。超聲脈沖重復(fù)頻率減小時(shí)，漏檢率增大。假設(shè)能在高速探傷車中安裝GPS記錄缺陷確實(shí)定坐標(biāo)位置。8公式EH=KHIBco磁場(chǎng)垂直于霍爾薄片，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B9-1〔=180〕時(shí)，霍爾電勢(shì)確定值一樣，符號(hào)相反，因此霍爾元件可用于測(cè)量交變磁場(chǎng)?；魻栐惺芎懔髟垂奈枋菫榱艘种茰仄?。減小霍爾元件的輸出不等位電勢(shì)的方法是使用電橋調(diào)零電位器。屬于四端元件的霍爾元件。多將開關(guān)型霍爾IC制作成具有史密特特性是為了抗機(jī)械振動(dòng)干擾，其回差〔遲滯〕越大，它的抗機(jī)械振動(dòng)干擾力氣就越強(qiáng)。OC輸出為低電平。9-3IC±.為宜。8-6〔對(duì)地存在較高的共模電壓〕變成單端輸出信號(hào)，應(yīng)選用減法差動(dòng)運(yùn)放電路。測(cè)量玻璃纖維和碳纖維復(fù)合材料制作的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的疲乏裂痕，應(yīng)選用電渦流探傷；測(cè)量?jī)?chǔ)油罐底部的腐蝕缺陷，應(yīng)選用超聲波探傷。1/1000300A，0.15A，則被測(cè)電流為.某A.兩端密閉的彈簧管〔又稱波登管，見圖1-5〕中的氣體溫度上升后，氣體對(duì)容器內(nèi)壁的壓強(qiáng)隨之增大，彈簧管的截面趨向于圓形，截面的短軸力圖伸長(zhǎng)，長(zhǎng)軸縮短。截面外形的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致彈簧管趨向伸直，始終到與壓力的作用相平衡為止使彈簧管撐直，從而可用于測(cè)量溫度。從微觀上分析，彈簧管內(nèi)部壓強(qiáng)隨溫度增大的緣由是氣體分子的無規(guī)章運(yùn)動(dòng)加劇，撞擊容器內(nèi)壁的能量增大。37C99F、熱力學(xué)溫度約為310K。熱端和冷端的溫差的數(shù)值越大，熱電偶的輸出熱電勢(shì)就越大。測(cè)量鋼水的溫度，最好選擇B選擇K〔200C右〕的溫度，且期望靈敏度高一些，選擇E測(cè)量CPU100m深的巖石鉆孔中的溫度，應(yīng)選用鎧裝型的熱電偶。鎳鉻-鎳硅熱電偶的分度號(hào)為K13-鉑熱電偶的分度號(hào)是R，306B。在熱電偶測(cè)溫回路中常常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要的目的是將熱電偶冷端延長(zhǎng)到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方。9-9t0在試驗(yàn)室中測(cè)量金屬的熔點(diǎn)時(shí)，冷端溫度補(bǔ)償承受冰浴法，可減小測(cè)量誤差；而在車間，用帶微機(jī)的數(shù)字式測(cè)溫儀表測(cè)量爐膛的溫度時(shí)，應(yīng)承受計(jì)算修正法較為妥當(dāng)。在煉鋼廠中，有時(shí)直接將廉價(jià)熱電極〔易耗品，例如鎳鉻、鎳硅熱偶絲，時(shí)間稍長(zhǎng)即熔化〕插入鋼水中測(cè)量鋼水溫度，如以下圖。試說明用浸入式熱電偶測(cè)量熔融金屬示意圖123—熱電極A、B4、75—補(bǔ)689、10—毫伏表接線柱為什么不必將工作端焊在一起？答：鋼水是金屬，熱電偶依靠鋼水組成回路，所以不必焊在一起。2〕要滿足哪些條件才不影響測(cè)量精度？承受上述方法是利用了熱電偶的什么定律？答：測(cè)溫?zé)犭姌OA、B入深度相等(tA=tB)；延長(zhǎng)導(dǎo)線及儀表端溫度要相等(t1=t2、t3=t4)。利用熱電偶的中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律。3〕假設(shè)被測(cè)物不是鋼水，而是熔化的塑料行嗎？為什么？答：不行，塑料不是導(dǎo)體，熱電偶不能構(gòu)成回路，無熱電勢(shì)輸出。用鎳鉻-鎳硅〔K〕熱電偶測(cè)溫度，冷端溫度t040C，用高29.186mV，求被測(cè)點(diǎn)溫度。解：U=U+UK：t0=40℃，查表：U=E(40℃,0℃)=1.612mV，則：U=29.186+1.612=30.798mV查表知：t=740℃圖所示為鎳鉻-鎳硅熱電偶測(cè)溫電路，熱電極A、B板上〔V〕，A”、B”為補(bǔ)償導(dǎo)線，Cu