檢測儀器及儀表答案

1、作業(yè)11、典型檢測儀表控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是怎樣的？繪出它的體統(tǒng)框圖。各單元的作用分別是什么？ 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(xiàn)控制調(diào)節(jié)作用的基礎(chǔ)，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(zhuǎn)換和傳輸。 調(diào)節(jié)單元完成調(diào)節(jié)控制規(guī)律的運算。 執(zhí)行單元是實現(xiàn)控制的執(zhí)行機構(gòu)，接收控制信號驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)調(diào)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(xiàn)儀表的零點遷移和量程遷移？通過調(diào)正儀表的調(diào)零機構(gòu)來完成。通過調(diào)正儀表的放大機構(gòu)來調(diào)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(guān)系？靈

2、敏度在穩(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±號后的數(shù)字來衡量的。不是實際測量中出現(xiàn)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(shù)字控制系、分布式控制系、現(xiàn)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-100400，0.5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)×0.52.

3、5基本誤差：-0.50.5%2-2 間接檢測量Z由彼此獨立的、無相關(guān)的兩個檢測量X1、X2決定，12。1、2、z分別為、X2和Z的標(biāo)準(zhǔn)誤差。求用11和22來表示的關(guān)系式。則作業(yè)31.下列10個測量值中的粗大誤差可疑值243是否應(yīng)該剔除？如果要剔除，求剔除前后的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。160，171，243，192，153，186，163，189，195，178所以可疑值243應(yīng)該剔除。剔除前，剔除后，2.傳感器的作用?對它的要求有哪些？完成信號的檢測和轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、靈敏性、經(jīng)濟性、耐腐蝕性、低能耗等。3.按反應(yīng)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(zhì)。對稱性、單峰性、

4、抵償性、有界性。5.已知，求加權(quán)平均值和加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)偏差。取p1=36, p2=9, p3=4 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(shù)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(chǎn)生彎曲。溫度越高產(chǎn)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(xiàn)代化溫標(biāo)所必須具備的三個條件。固定溫度點、測溫儀器、溫標(biāo)方程（內(nèi)插公式）3、什么是經(jīng)驗溫標(biāo)？它的局限性和任意性指的是什么？Ø 由特定的測溫質(zhì)和測溫量所確定的溫標(biāo)。 經(jīng)驗溫標(biāo)是借助于一些物質(zhì)的物理量和溫度的關(guān)系，用

5、實驗方法得到的經(jīng)驗公式來確定溫度值的標(biāo)尺，因此具有局限性和任意性。Ø 局限性：當(dāng)被測溫度在冰點和沸點之外時，就無法進行標(biāo)定了。Ø 任意性：經(jīng)驗溫標(biāo)選擇的測溫質(zhì)是水銀，它的純度不同，其膨脹性質(zhì)也不同。作業(yè)51、鉑銠10-鉑熱電偶測量1100的爐溫。熱電偶工作的環(huán)境溫度為44，所配用的儀表在環(huán)境為25的控制室里。若熱電偶和儀表的連接分別用補償導(dǎo)線和普通銅導(dǎo)線，兩者所測結(jié)果各為多少？誤差又各為多少？查S 型熱電偶分度表知E(40,0)=0.235，E(50,0)=0.299，E(1100,0)=10.745得E(44,0)=0.2606 E(20,0)=0.133，E(30,0)

6、=0.173，得E(25,0)= E(20,0)+ E(30,0)/2=0.153（1）采用補償導(dǎo)線連接時：E(1100,25)= E(1100,0)- E(25,0)=10.592據(jù)此再查上述分度表知，對應(yīng)的溫度為1086.4。測量誤差：1086.4-110013.6。（2）采用銅導(dǎo)線連接時：E(1100,44)= E(1100,0)- E(44,0)=10.4844據(jù)此再查上述分度表知，對應(yīng)的溫度為1077.2。測量誤差：1077.2-110022.8。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(dǎo)作用的是哪一部分？溫差電動勢和接觸電動勢。起主導(dǎo)作用的是溫差電動勢

7、。2.用熱電偶測溫時，為什么要設(shè)法使冷端溫度T0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和測量端溫度有關(guān)外，還和冷端溫度t0 有關(guān)。因此，只有在冷端溫度t0固定時，熱電動勢才和測量端溫度t 成單值函數(shù)關(guān)系。3.補償導(dǎo)線真正的作用是什么？補償導(dǎo)線的作用就是延長熱電極，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，熱電阻和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(zhǔn)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

8、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(xué)高溫計、全輻射高溫計和比色高溫計測量的是什么溫度，和真實溫度間關(guān)系如何？光學(xué)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(zhì)決定。2、全輻射高溫計依據(jù)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(chǔ)，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

9、、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(dāng)被測壓力介質(zhì)進入并充滿彈簧管的內(nèi)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(chǎn)生向外挺直的擴張變形，結(jié)果改變彈簧管的中心角，使其自由端產(chǎn)生位移。作業(yè)81、簡述霍爾片式彈簧管遠(yuǎn)傳壓力計的工作原理。工作原理：霍爾片和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(shù)和為零。當(dāng)被測壓力P引入彈簧管固定端后，和彈

10、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敵鲭妱莺蛷椈晒艿淖冃紊煺篂榫€性關(guān)系，即和被測壓力P成線性關(guān)系。2、如圖，電源輸入端對稱，當(dāng)接入兩個對稱應(yīng)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？將R14，R23代入，并忽略掉分母中的R1，R4，將R12，R34代入，作業(yè)9：1、某臺空壓機的緩沖器，正常工作壓力范圍為1.11.6，工藝要求就地指示，測量誤差要求不大于被測壓力的±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(shè)彈簧管壓力計的量程為A，則根據(jù)最大工作壓力有1.6 <2/3A 則A&