电气测试技术第三版_课后习题答案(林德杰)
l第一章思考题与习题
1－2 图1.6为温度控制系统，试画出系统的框图，简述其工作原理；指出被控过程、被控参数和控制参数。
解：乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体
并释放出热量。当电石加入时，内部温度上升，温度
检测器检测温度变化与给定值比较，偏差信号送到控
制器对偏差信号进行运算，将控制作用于调节阀，调
节冷水的流量，使乙炔发生器中的温度到达给定值。
系统框图如下：
被控过程：乙炔发生器
被控参数：乙炔发生器内温度
控制参数：冷水流量
1－3 常用过程控制系统可分为哪几类?
答：过程控制系统主要分为三类：
1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。
2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。
3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。
3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些内容？它们的定义是什么？哪些是静态指标？哪些是动态质量指标？
答：1. 余差(静态偏差）e ：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)与给定值c 之差。它是一个静态指标，对定值控制系统。希望余差越小越好。
2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标，它等于振荡过程的第
一个波的振幅与第二个波的振幅之比，即：
n ＜1系统是不稳定的，是发散振荡；n=1,系统也是不稳定的，是等幅振荡；n ＞1,系统是稳定的，若n=4,系统为4：1的衰减振荡，是比较理想的。 衡量系统稳定性也可以用衰减率φ
4．最大偏差A ：对定值系统，最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差，它衡量被控参数偏离给定值的程度。
5．
过程过渡时间ts ：过渡过程时间定义为从扰动开始到被控参数进入新的稳
态值的±5%或±3％ （根据系统要求）范围内所需要的时间。它是反映系统过渡过程快慢的质量指标，t s 越小，过渡过程进行得越快。
6．峰值时间tp : 从扰动开始到过渡过程曲线到达第一个峰值所需要的时间，（根据系统要求）范围内所需要的时间。称为峰值时间tp 。它反映了系统响应的灵敏程度。
静态指标是余差，动态时间为衰减比（衰减率）、最大偏差、过程过渡时间、峰值时间。
第二章 思考题与习题
2－1 如图所示液位过程的输入量为Q1，流出量为Q2，Q3，液位h 为被控参数，C 为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻，要求：
（1） 列出过程的微分方程组；
（2） 求过程的传递函数W 0（S ）＝H （S ）/Q 1（S ）； （3） 画出过程的方框图。
B B n '
=
B
B B '-=
?
解：（1）根据动态物料平衡关系，流入量＝流出量：
过程的微分方程的增量形式：
中间变量：
消除中间变量：
同除 (R2+R3) 得到：
令：
上式可写为：
（2）Laplace变换得到：
传递函数:
（3）过程的方框图：
2－2．如图所示：Q1为过程的流入量，Q2为流出流量，h为液位高度，C为容量系数，若以Q1为过程的输入量，h为输出量（被控量），设R1、R2为线性液阻，求过程的传递函数W0(S)＝H(S)/Q1(S)。
解：根据动态物料平衡关系，流入量＝流出量：
过程的微分方程的增量形式：
中间变量：
dt
dh
)
Q
Q
(
Q
3
2
1
=
+
-
dt
h
d
C
)
Q
Q
(
Q
3
2
1
?
?
?
?=
+
-
2
2R
h
Q
?
?=
3
3R
h
Q
?
?=
h
)
R
R
(
dt
h
d
R
CR
Q
R
R
2
3
3
2
1
3
2
?
?
?+
+
=
h
dt
h
d
R
R
R
CR
Q
R
R
R
R
3
2
3
2
1
3
2
3
2?
?
?+
+
=
+
3
2
3
2
R
R
R
R
R
+
=
h
dt
h
d
CR
Q
R
1
?
?
?+
=
)
S(
H
)
S(
CRSH
)
S(
RQ
1
+
=
1
RCS
R
)s(
Q
)s(
H
)s(
W
1
0+
=
=
dt
h
d
C
Q
Q
2
1
?
?
?=
-
2
2R
h
Q
?
?=
传递函数：
如果考虑管道长度l，即出现纯时延，由于管道流量恒定，所以
l
Q
=
τ
其传递函数为：
其中：
l
Q
=
τ
2－3．设矩形脉冲响应幅值为2 t/h ，脉冲宽度为△t＝10min，某温度过程的矩形脉冲响应记录数据如下：
t(min) 1 3 4 5 8 10 15 16．5 Y(℃) 0．46 1．7 3．7 9．0 19．0 26．4 36．0 37．5 t(min) 20 25 30 40 50 60 70 80 Y(℃) 33．5 27．2 21．0 10．4 5．1 2．8 1．1 0．5 （1）将该脉冲矩形响应曲线转换成阶跃响应曲线；
（2）用一阶惯性环节求该温度对象的传递函数。
解：将脉冲响应转换成阶跃响应曲线，数据如下：
t(min) 1 3 4 5 8 10 15 16．5 Y(℃) 0．46 1．7 3．7 9．0 19．0 26．4 36．0 37．5 Y1（t）0．46 1．7 3．7 9．0 19．0 26．4 －－t(min) 20 25 30 40 50 60 70 80 Y(℃) 33．5 27．2 21．0 10．4 5．1 2．8 1．1 0．5 Y1（t）59.9 －80.9 91.3 96.4 99.2 100.3 100.8 绘出阶跃响应曲线如下：
h
dt
h
d
CR
Q
R
2
1
2
?
?
?+
=
)
S(
H
)
S(
SH
CR
)
S(
Q
R
2
1
2
+
=
1
S
CR
R
)s(
Q
)s(
H
)s(
W
2
2
1
0+
=
=
τ
S
2
2
1
e
1
S
CR
R
)s(
Q
)s(
H
)s(
W-
+
=
=
5.502
101
x )0(y )(y K 00==-∞=
由图y(t1)＝0.4y(∞) ，y(t2)＝0.8y(∞)处可得：t1=14min t2=30.5 t1/t2≈0.46 故二阶系统数字模型为 2
0)
1TS (K )s (W +=
根据经验公式有： 3.1016.22
t t )s (T 2
10=?+=
所有： 2
200)
1S 3.10(5
.50)1TS (K )s (W +=+=
2－5 某过程在阶跃扰动量Δu ＝20％，其液位过程阶跃响应数据见下表： t/s 0 10 20 40 60 80 10
0 140 180
260
300
400
500
h/cm
0．2
0．8
2．0
3．6
5．4
8．8
11．8
14．4
16．6
18．4
19．2
（1） 画出液位h 的阶跃响应曲线 （2） 求液位过程的数学模型 解：方法一：图解法
由图可以看出：过程应该用一阶加延时系统。
1002
.020
x )0(y )(y K 00==-∞=
从图中得到：τ＝40s ， T ＝260－40＝220s
S 40S 00e 1
S 220100
e 1TS K )s (W --+=+=
τ
方法二：计算法：
在图中取y (t 1)＝0.33 y (∞) y (t 2)＝0.39y (∞) y (t 3)＝0.632 y(∞) y (t 4)＝0.7 y (∞) 得t 1＝125s t 2 ＝140s t 3 ＝ 225s t 4 ＝260s
s 150)t t (2T 231=-≈ s 55t t 2321=-≈τ
s 1688.0t t T 142=-≈
s 572
t
t 3412=-≈τ 可见数据很接近，于是：
s 1592T T T 210=+=
s 562
2
10=+=τττ 过程数学模型：
S 56S 00e 1
S 159100
e 1TS K )s (W --+=+=
τ
2－6 某过程在阶跃扰动ΔI ＝1.5mADC 作用下，其输出响应数据见下表： t(min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … ∞ Y(℃)
4．0
4．0
4．2
4．8
5．1
5．4
5．7
5．8
5．85
5．9
6．0
…
6．0
解：求出y(∞)－y(t)值如下表： 根据表格在半对数纸上描绘出曲线1，曲线1作直线部分的延长线2，2线减去1线得到直线3。
过程放大倍数 K 0
3.15
.14
6x )0(y )(y K 00=-=-∞=
根据直线2和直线3，与纵坐标、横坐标构成的两个三角形，可以求出时间参数T 1、T 2 ：
由A 1＝7，B 1＝0.1 ， t 1＝10s
t(min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … ∞ Y(℃)
2．0
2．0
1．8
1．5
1．2
0．5
0．3
0．2
0．15
0．1
…
35.2)
1.0lg 7(lg 303.2s
10)B lg A (lg 303.2t T 1111=-=-=
由 A 2＝5，B 2＝0.1 t 2＝6s
该过程的数学模型为：
第三章 思考题与习题
3－2 有一压力控制系统选用DDZ －Ⅲ压力变送器，其量程为0～200kPa 。生产工艺要求被控压力为150±2kPa ，现将该变送器量程调整到100～200 kPa ，求零点迁移前后该压力变送器的灵敏度。
解： 零点迁移前灵敏度：
零点迁移后灵敏度：
3－4 某DDZ －Ⅲ直流毫伏变送器，其零点移到Vio ＝5mV ，零迁后的量程为DC10mV ，求该变送器输出I 0＝10mADC 时的输入是多少毫伏？ 解：分析：零点迁移后5～10mV 对应输出为 4～20mA ，如右图所示。 根据图的几何关系有：
ab : ac ＝eb : dc
88.116
6
5dc eb ac ab ≈?=?=
∴ I 0＝10mA 时，输入电压为： V in ＝5＋1.88＝6.88（mVDC ）
3－7.说明DDZ －Ⅲ热电偶温度变送器的冷端温度补偿原理。
)1s 53.1)(1s 35.2(3.1)1s T )(1s T (K )s (W 2100++=
++=
53
.1)
1.0lg 5(lg 303.2s
6)B lg A (lg 303.2t T 2222=-=-=
kPa
/mA 08.00
2004
20K 1=--=
kPa
/mA 16.0100
2004
20K 1=--=
以A 和B 两种导体组成的热电偶产生的热电势与材料种类和接触点的温度有关。热电偶产生的热电势与被测温度T 具有单值函数关系。但是，其前提条件必须保持冷端温度
T0 不变。
热电偶的热电势大小不仅与热端温度有关，而且还与冷端温度有关。实际使用中冷端暴露在仪表之外，受环境影响较大，因此必须进行冷端补偿（温度校正）
热电偶冷端温度的补偿方法
（1）补偿导线法（延伸导线法）：用与热电偶热电性质相同的臂长补偿导线（或称延伸导线）将热电偶的冷端延伸到温度保持恒定的地方。
（2）冷端恒温法：将热电偶的冷端置于恒定温度的容器内或场合内。
（3）冷端温度修正法（计算校正法）：
（4）补偿电桥法：利用不平衡电桥产生相应的不平衡电势补偿由于热电偶冷端温度变化引起的测量误差。
3－8.DDZ －Ⅲ温度变送器是如何使被测温读与输出信号I 。成线性关系的？简述热电偶温
度变送器与热电阻温度的线性化原理。
3－5 .DDZ －Ⅲ温度变送器测温范围为800～1200°C 。选择哪一种测温元件较为合适？当输
出电流为DC16mA 时，被测温度是多少？ 解：检测温度高于600℃，应选择热电偶测温元件。
ab : ac ＝bd : ce
30016
12
400ce bd ac ab ≈?=?=
∴ I 0＝16mA 时，被测温度为： T ＝800＋300＝1100（℃）
3－6 .DDZ-Ⅲ温度变送器测温范围为400～600°C 。选择哪一种测温元件较为合理？当温度
从500°C 变化到550°C 时，输出电流变化多少？ 解:：检测温度低于600℃，应选择铂电阻测温元件。
温度变化50℃时，输出电流变化：
ΔI ＝0.08 mA/℃×50℃＝4 mA
)
t (e )t (e )t ,t (E 0AB AB 0-=℃
/mA 08.0200
6004
20K 1=--=
3－8 用标准孔板测量气体流量，给定设计参数p ＝0.8kPa ，t ＝20°C 。实际被测介质参数p 1＝0.8k Pa ，t 1＝30C 。仪表显示流量Q ＝3800m3h ，求被测介质实际流量大小。
3－9 一只用水标定的浮子流量计，其满刻度值为1000m3/h ，不锈钢浮子密度为
7.92g/cm3。现用来测量密度为0.72g/cm3的乙醇流量，问浮子流量计的测量上限是多少？ 解：设转子、水、被测液体的密度分别为ρ1、ρ0、ρ2， 由液体流量的修正公式，密度修正系数：
根据修正系数求得，浮子流量计的测量上限是：
Q 2max ＝K Q 0 max ＝1.2×1000＝1200 m 3/h
3－16 简述涡轮流量计的工作原理。某涡轮流量计的仪表常数K ＝150.4次/L ，当它测量流
量时的输出频率为?＝400Hz 时，求其瞬时体积流量为每小时多少立方米？
第四章 思考题与习题
4－1 什么是正作用调节器和反作用调节器？如何实现调节器的正反作用？
答：输入增加时，调节器输出也随之增加称为正作用调节器；输入增加时，调节器输出减小称为反作用调节器。在调节器输入级的输入端设有一个双向开关S 7，通过切换改变输入信号的极性来实现调节器的正反作用。
4－3 如何测定DDZ －Ⅲ调节器的微分时间T D 和积分时间T I ？ 答：一、微分传递函数为：
拉氏反变换得阶跃作用下的时间函数：
当t ＝t(0+)时，
当t ＝∞时， 由图有：
2
.1720
)10007920(1000
)7207920()()(K 0101=--='-'-=
ρρρρρρ)
t (V )0(V 1O 02?=+α)T (
V V D 0202-)
t (V e )1K (1K )t (V 1O t T K
D D 02D D ???
?????
-+?=-α
)
t (V K )0(V 1O D
02?=
+α
S K T 1S
T 1K )S (W D
D D D
PD ++?
=
α
实验得到曲线后，可以按图求取微分时间T D 二、积分传递函数：
t ＝0时，
t ＝∞时，
t ＝T I 时：
4－3 设DDZ －Ⅲ基型调节器的PID 参数的刻度值为δ＝0.50，T I ＝30s ，T D ＝20s 。计算实际值δ*、T I *和T D *之值。
解：先计算F ： F ＝1＋T D /T I ＝1＋2/3＝1.67
δ*、T I * 、T D *之实际值： δ*＝δ/F ＝0.5/1.67＝0.3
T I *＝T I /F ＝17.9 T D *＝T D /F ＝11.9
4－5 数字式完全微分PID 控制规律与不完全微分PID 控制规律有说明区别？哪种控制规律的应用更为普遍？
答： 完全微分型PID 算法的微分作用过于灵敏，微分作用持续时间短，容易引起控制系统振荡，降低控制品质。不完全微分是在PID 输出端串接一个一阶惯性环节，这样，在偏差变化较快时，微分作用不至于太强烈，且作用可保持一段时间。因此不完全微分PID 控制规律更为普遍。 4－6
4－9 某流体的最大流量为80 m 3/h ，改流体密度为0.16×10－
2g/cm 3，阀前后一压差为0.1MPa ，试选择调节阀的公称直径和阀座直径。（要求泄露量小）
S
T K 1
1S
T 1
1C C )S (W I I I M I PI ++
?
-=?-
=02M
I
03V C C )0(V )t (V e )1K (K C C )t (V 2O t T K K
I I M
I
03I I D ???
?????
-+?-
=-?-
=∞02I M
I
03V K C C )(V ?-=∞02M
I
03V C C 2
)(V
解：调节阀的流通能力C 为：
h /m 12.101
.01016.080P Q C 32
=?==-?ρ
取 h /m 12C 3
=
查表得dg ＝32mm ，Dg ＝32mm 。
第六章 思考题与习题
6－5 调节器的P 、PI 、PD 、PID 控制规律各有什么特点？它们各用于什么场合？
答： 比例控制规律 适用于控制通道滞后较小，时间常数不太大，扰动幅度较小，负荷变化不大，控制质量要求不高，允许有余差的场合。如贮罐液位、塔釜液位的控制和不太重要的蒸汽压力的控制等。
比例积分控制规律 引入积分作用能消除余差。适用于控制通道滞后小，负荷变化不太大，工艺上不允许有余差的场合，如流量或压力的控制。
比例微分控制规律 引入了微分，会有超前控制作用，能使系统的稳定性增加，最大偏差和余差减小，加快了控制过程，改善了控制质量。适用于过程容量滞后较大的场合。对于滞后很小和扰动作用频繁的系统，应尽可能避免使用微分作用。
比例积分微分控制规律 可以使系统获得较高的控制质量，它适用于容量滞后大、负荷变化大、控制质量要求较高的场合，如反应器、聚合釜的温度控制。
6－7 在某生产过程中，冷物料通过加热炉对其进行加热，热物料温度必须满足生产工艺要求，故设计图所示温度控制系统流程图，画出控制框图，指出被控过程、被控参数和控制参数。确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器控制规律及其正、反作用方式。
解：系统方框图：
被控过程为加热炉；被控参数是热物料的温度；控制参数为燃料的流量。
加热炉的过程特性一般为二阶带时延特性，即过程为非线性特性。因此，调节阀流量特性选择对数特性调节阀。
根据生产安全原则，当系统出现故障时应该停止输送燃料，调节阀应选用气开式。即无气时调节阀关闭。
控制器的正反作用的选择应该在根据工艺要求，原则是：使整个回路构成负反馈系统。控制器的正、反作用判断关系为：
（控制器“±”）·（控制阀“±”）·（对象“±”）＝“－”
调节阀：气开式为“＋”，气关式为“－”；
控制器：正作用为“＋”，反作用为“－”；
被控对象：按工艺要求分析，通过控制阀的物量或能量增加时，被控制量也随之增加为“＋”；反之随之降低的为“－”；
变送器一般视为正作用。
根据安全要求，调节阀选气开式K v为正，温度变送器K m一般为正，当调节器增加时，温度值增加，故过程（对象）为正，为了保证闭环为负。所以调节器应为负作用。
6－8 下图为液位控制系统原理图。生产工艺要求汽包水位一定必须稳定。画出控制系统框图，指出被控过程、被控参数和控制参数。确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器的控制规律及其正反作用方式。
解：控制系统框图如下图所示。
被控过程为汽包；被控参数是汽包的液
位；控制参数为给水的流量。
汽包的过程特性为一阶带时延特性，即
过程为非线性特性。因此，调节阀流量特性选
择对数特性调节阀。
根据生产安全原则，当系统出现故障时应该停止输送燃料，调节阀应选用气关式。即无气时调节阀打开。保证在控制出现故障时，汽包不会干烧。
调节阀：选择气关式调节阀，故K V为“－”；
被控对象：按工艺要求分析，通过给水增加时，被控制参数的液位也会增加。所以K0为“＋”；
变送器一般视为正作用。
控制器的正、反作用判断关系为：
（控制器“？”）·（控制阀“－”）·（对象“＋”）＝“－”根据判断关系式，调节器应为正作用。
6-9 某过程控制通道作阶跃实验，输入信号Δu＝50，其记录数据见表6－11
t/min 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 y(t) 200.1 201.1 204.0 227.0 251.0 280.0 302.5 t/min 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 y(t) 318.0 329.5 336.0 339.0 340.5 341.0 341.2
(1)用一阶加纯时延近似该过程的传递函数，求K0、T0、和τ0值。
（2）用动态响应曲线法整定调节器的PI参数（取ρ＝1，φ＝0.75）。
解：（1）根据表6－11得到过程阶跃响应曲线：
由图读得T0＝1.08 minτ0＝0.42 min
∴0.2≤0.38≤1
根据动态特性整定公式有：
T I ＝0.8 T 0 ＝0.74 min
6－10 对某过程控制通道作一阶跃实验，输入阶跃信号Δμ＝5，阶跃响应记录数据如表所示。
（1） 若过程利用一阶加纯时延环节来描述，试求K 0、T 0、τ0
（2） 设系统采用PI 调节规律，按4：1衰减比，用反应曲线法整定调节器参数，求
δ、T i 。
时间（min ） 0
5
10
15
20
25
30
35
40
被控量y 0．650 0．651 0．652 0．668 0．735 0．817 0．881 0．979 1．075 时间（min ） 45
50
55
60
65
70
75
80
85
被控量y
1．151 1．213 1．239 1．262 1．311 1．329 1．338 1．350 1．351 解：（1）求过程的传递函数，由表作图：
从图中可以得到：τ＝25min ＝1500s ； T 0＝30min ＝1800s 采用一阶加时延系统则：
82
.250
200
5.341x )0(y )(y K 00=-=-∞=
S
42.00e 1
s 08.182
.2)s (W -+=
39
.008
.142
.0T 0
0==τ
81.06
.0T 08
.0T 6
.20
=+-?
=
τ
τ
ρ
δS
000e
)
s T 1(K )s (W τ
-+=
将数值代入得：
（2） 因为τ/ T 0 ＝1500/1800＝0.83＜1 取φ＝0.75的有自衡过程的整定公式：
a ．比例系数δ：
b ．积分时间常数T i ：
T i ＝0.8T 0＝1440 (s)
6－12 已知被控制过程的传递函数 ，其中T 0＝6s ，τ 0＝3s 。试用响应曲线法
整定PI 、PD 调节器的参数；再用临界比例度法整定PI 调节器的参数（设T K ＝10s ，δK ＝0.4）；并将两种整定方法的PI 参数进行比较。 解：对有自衡能力的系统ρ＝1，T 0 / τ 0＝0.5。
采用特性参数法（响应曲线法）公式及PI 控制规律，有：
T i ＝0.8T 0＝4.8 (s)
对PD 控制规律调节器，有
T i ＝0.25τ0＝0.75 (s)
采用临界比例度法，对PI 调节规律：
T i ＝0.85T K ＝8,5 (s)
两种整定方法得到的结果不同，比例度比较接近、T I 相差较大。在工程实践中应该应用不同的整定方法进行比较，选择控制效果最佳方案。
第七章 思考题与习题
S
1500e )
s 1801(4
.1)s (W -+=
24
.148.06.26
.083.015
.083.06.26
.0T 08
.0T 16
.20
0≈?≈+-?=+-?
=τ
τ
ρδS
00e )
1s T (4.1)s (W τ-+=91
.07
.05.008
.05.06.28.08.0P ≈+-?
?==δδ88
.02.2P ==δδ99
.06
.05.008
.05.06.26
.0T 08
.0T 16.20
≈+-?=+-?=τ
τ
ρδ
7－2 在串级控制系统的设计中，副回路设计和副参数的选择应考虑哪几个原则？
答：副回路设计是选择一个合适的副变量，从而组成一个以副变量为被控变量的副回路。副回路设计应遵循的一些原则：
(1) 副参数选择应该时间常数小，时延小、控制通道短的参数作为副回路的控制参数。当对象具有较大的纯时延时，应使所设计的副回路尽量少包括最好不包括纯时延。
(2) 使系统中的主要干扰包含在副环内。在可能的情况下，使副环内包含更多一些干扰。
当对象具有非线性环节时，在设计时将副环内包含更多一些干扰。
(3)副回路应考虑到对象时间常数的匹配：T01/T02＝3～10，以防止“共振”发生。
(4)副回路设计应该考虑生产工艺的合理性
(5)副回路设计应考虑经济原则。
7－3 图为加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统。工艺要求一旦发生重大事故，立即切断原料的供应。
（1）画出控制系统的组成框图
（2）确定调节阀的流量特性气开、气关形式
（3）确定主副调节器的控制规律及其正反作用方式
解：（1）串级系统方框图如下：
副回路选择加热炉炉膛温度控制，消除F1（S）干扰。
（2）由于发生重大事故时立即切断燃料油的供应，从工艺的安全性考虑，调节阀选择气开式，保证无气时调节阀关闭。
（3）主调节器选择PI （或PID ）控制规律，副调节器选择P 调节规律。
由于燃料增加加热炉温度必然增加，所以过程为正。调节阀气开式为正，根据表7－4可知主副调节器都选择正作用方式。
7－5 某温度－温度串级控制系统，主调节器采用PID 控制规律，副调节器采用P 控制规律。采用两步整定法整定主、副调节器的参数，按4：1衰减比测得δ1S ＝0.12，δ1S ＝0.5 ，T 1S ＝140s ，T 2S ＝12s 。求主、副调节器参数的整定值。 解：按照4：1两步整定法经验公式： 主调节器（温度调节器）：
比例度 δ1＝0.8×δ1S ＝0.8×0.12＝9.6％ 积分时间常数 T I ＝0.3×T 1S ＝42 s 微分时间常数：TD ＝0.1×T 1S ＝14 s
副调节器： 比例度δ2＝δ2S ＝50％
7－8 用蒸汽加热的贮槽加热器，进料量Q 1稳定，而Q 1的初始温度T 1有较大波动，生产工艺要求槽内物料温度T 恒定。Q 2为下一工艺的负荷，要求Q2的温度为T 。试设计一过程控制系统，并画出控制系统框图。
解：应用前馈－反馈控制系统对冷物料进行前馈补偿 控制、对被控参数：出口热物料进行反馈控制。系统 控制流程图如下图所示。
控制系统组成框图：
其中 前馈补偿器传递函数
)
s (W )s (W )s (W 0f FF -
=
第三章 常用传感器 一、知识要点及要求 (1)掌握常用传感器的分类方法； (2)掌握常用传感器的变换原理； (3)了解常用传感器的主要特点及应用。 二、重点内容及难点 (一)传感器的定义、作用与分类 1、定义：工程上通常把直接作用于被测量，能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件，称为传感器。 2、作用：传感器的作用就是将被测量转换为与之相对应的、容易检测、传输或处理的信号。 3、分类：传感器的分类方法很多，主要的分类方法有以下几种： (1)按被测量分类，可分为位移传感器、力传感器、温度传感器等； (2)按传感器的工作原理分类，可分为机械式、电气式、光学式、流体式等； (3)按信号变换特征分类，可概括分为物性型和结构型； (4)根据敏感元件与被测对象之间的能量关系，可分为能量转换型与能量控制型； (5)按输出信号分类，可分为模拟型和数字型。 (二)电阻式传感器 1、分类：变阻式传感器和电阻应变式传感器。而电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式与半导体应变片两类。 2、金属电阻应变片式的工作原理：基于应变片发生机械变形时，其电阻值发生变化。金属电阻应变片式的的灵敏度v S g 21+=。 3、半导体电阻应变片式的工作原理：基于半导体材料的电阻率的变化引起的电阻的变化。半导体电阻应变片式的的灵敏度E S g λ=。 (三)电感式传感器 1、分类：按照变换原理的不同电感式传感器可分为自感型与互感型。其中自感型主要包括可变磁阻式和涡电流式。 2、涡电流式传感器的工作原理：是利用金属体在交变磁场中的涡电流效应。 (四)电容式传感器 1、分类：电容式传感器根据电容器变化的参数，可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。 2、极距变化型：灵敏度为201δ εεδA d dC S -==，可以看出，灵敏度S 与极距平方成反比，极距越小灵敏度越高。显然，由于灵敏度随极距而变化，这将引起非线性误差。 3、面积变化型：灵敏度为常数，其输出与输入成线性关系。但与极距变化型相比，灵敏度较低，适用于较大直线位移及角速度的测量。 4、介质变化型：可用来测量电介质的液位或某些材料的厚度、湿度和温度等；也可用于测量空气的湿度。 (五)压电式传感器 1、压电传感器的工作原理是压电效应。
2020/3/27 1．下面调查统计中，适合做普查的是（）． A．雪花牌电冰箱的市场占有率 B．蓓蕾专栏电视节目的收视率 C．飞马牌汽车每百公里的耗油量 D．今天班主任张老师与几名同学谈话 2．为了了解一批电视机的寿命，从中抽取100台电视机进行试验，这个问题的样本是（）．A．这批电视机 B．这批电视机的寿命 C．所抽取的100台电视机的寿命 D．100 3．某课外兴趣小组为了解所在地区老年人的健康状况，分别作了四种不同的抽样调查．你认为抽样比较合理的是（）． A．在公园调查了1000名老年人的健康状况 B．在医院调查了1000名老年人的健康状况 C．调查了10名老年邻居的健康状况 D．利用派出所的户籍网随机调查了该地区10％的老年人的健康状况 4．为了了解某校学生的每日动运量，收集数据正确的是（）． A．调查该校舞蹈队学生每日的运动量 B．调查该校书法小组学生每日的运动量 C．调查该校田径队学生每日的运动量 D．调查该校某个班级的学生每日的运动量 5．如图1，所提供的信息正确的是（）． A．七年级学生最多 B．九年级的男生是女生的两倍 C．九年级学生女生比男生多 D．八年级比九年级的学生多 6．某人设计了一个游戏，在一网吧征求了三位游戏迷的意见，就宣传“本游戏深受游戏迷欢迎”，这种说法错误的原因是（）． Ａ．没有经过专家鉴定 Ｂ．应调查四位游戏迷 Ｃ．这三位玩家不具有代表性 Ｄ．以上都不是 7．如图2的两个统计图，女生人数多的学校是（）． Ａ．甲校Ｂ．乙校 Ｃ．甲、乙两校女生人数一样多Ｄ．无法确定 8．为了测量调查对象每分钟的心跳次数，甲同学建议测量2分钟的心跳次数再除以2，乙同学建议测量10秒的心跳次数再乘以6，你认为哪位同学的方法更具有代表性（）． Ａ．甲同学Ｂ．乙同学 Ｃ．两种方法都具有代表性Ｄ．两种方法都不合理 9．某市股票在七个月之内增长率的变化状况如图3所示．从图上看出，下列结论不正确的是（）．Ａ．2~6月份股票月增长率逐渐减少 Ｂ．7月份股票的月增长率开始回升 Ｃ．这七个月中，每月的股票不断上涨 Ｄ．这七个月中，股票有涨有跌 10．关于如图4所示的统计图中（单位：万元），正确的说法是（）．
1-1 答：应具有变换、选择、比较和选择4种功能。 1-2 答：精密度表示指示值的分散程度，用δ表示。δ越小，精密度越高；反之，δ越大，精密度越低。准确度是指仪表指示值偏离真值得程度，用ε表示。ε越小，准确度越高；反之，ε越大，准确度越低。精确度是精密度和准确度的综合反映，用τ表示。再简单场合，精密度、准确度和精确度三者的关系可表示为：τ=δ+ε。 1-5 答：零位测量是一种用被测量与标准量进行比较的测量方法。其中典型的零位测量是用电位差及测量电源电动势。其简化电路如右下图所示。图中，E 为工作电源，E N 为标准电源，R N 为标准电阻，E x 为被测电源。 测量时，先将S 置于N 位置，调节R P1，使电流计P 读书为零，则N N 1R E I =。然后将S 置于x 位置，调节R P2，使电流计P 读书为零，则x x R E I =2。由于两次测量均使电流计P 读书为零，因此有 N N N N 21E R R E R E x R x E I I x x =?=?= 零位测量有以下特点： 1) 被测电源电动势用标准量元件来表示，若采用高精度的标准元件，可有效提高测量精度。 2) 读数时，流经E N 、E x 的电流等于零，不会因为仪表的输入电阻不高而引起误差。 3) 只适用于测量缓慢变化的信号。因为在测量过程中要进行平衡操作。 1-6答：将被测量x 与已知的标准量N 进行比较，获得微差△x ，然后用高灵敏度的直读史仪表测量△x ，从而求得被测量x =△x +N 称为微差式测量。由于△x ＜N ，△x ＜＜x ,故测量微差△x 的精度可能不高，但被测量x 的测量精度仍然很高。 题2-2 解：(1) ΔA ＝77.8－80＝－2.2（mA ） c ＝－ΔA ＝2.2（mA ） %.%.-%A ΔA γA 75210080 22100=?=?=
《数据收集整理》同步测试（第1课时） 一、下面是明明调查本班学生最喜欢吃的水果，每人选择了一张水果卡片如下： 1．数一数，完成下面的统计表。 2．喜欢吃（）的人数最少，有（）人。 3．喜欢吃（）的人数与（）的人数同样多。 4．明明的班级一共有（）人。 5．你还能提出什么数学问题并解答？ 考查目的：这道题主要考查学生将收集的数据记录整理到统计表中，呈现出统计结果。注意：记录整理时不重复、不遗漏。 答案： 1．3,，5，4，13，5，8 2．葡萄3 3．苹果香蕉
4．38 5．喜欢吃草莓的人数比香蕉的人数多多少人？13－5＝8（人）答略。（答案不唯一） 二、下面的统计表记录的是二年级（1）班同学的课余生活情况： 1．二（1）班同学在课余时间喜欢（）的人最多。 2．二（1）班同学在课余时间喜欢打游戏机的人数比喜欢读课外书的多（）人。 3．你在课余时间喜欢（）。 4．看了上面的统计表，你有什么发现？想给同学们提那些建议？ 考查目的：这道题是对于统计表的针对性练习，重在让学生读懂用统计表呈现的数据，通过简单的数据分析解决实际问题，体验统计的价值。 答案： 1．打游戏机 2．16 3．答案不唯一 4．打游戏机的人数较多，读课外书的与去户外玩的人数较少。建议同学们利用课余时间少打游戏机，多用于读书和室外运动。 三、下面是调查二（2）班学生喜欢的课外书的情况：
1．根据上面的信息填写下面统计表 2．喜欢（）的学生人数最多，有（）人。 3．喜欢《宠物小精灵》的学生人数比喜欢《少儿百科全书》的多（）人。 4.喜欢《奥特曼》和《宠物小精灵》的学生人数一共有多少人？ 考查目的：这道题考察的是学生能够找到正确的信息以及能够运用已有的知识经验灵活解决问题的能力，从而较好地完成统计表。 答案： 1．14,9,17 2．奥特曼17 3．5 4．14＋17＝31（人） 四、调查全班学生最喜欢的一种玩具。
l第一章思考题与习题 1－2 图1.6为温度控制系统，试画出系统的框图，简述其工作原理；指出被控过程、被控参数和控制参数。 解：乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体 并释放出热量。当电石加入时，部温度上升，温度 检测器检测温度变化与给定值比较，偏差信号送到控 制器对偏差信号进行运算，将控制作用于调节阀，调 节冷水的流量，使乙炔发生器中的温度到达给定值。 系统框图如下： 被控过程：乙炔发生器 被控参数：乙炔发生器温度 控制参数：冷水流量 1－3 常用过程控制系统可分为哪几类? 答：过程控制系统主要分为三类： 1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。 2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。 3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。 3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些容？它们的定义是什么？哪些是静态指标？哪些是动态质量指标？ 答：1. 余差(静态偏差）e：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)
与给定值c 之差。它是一个静态指标，对定值控制系统。希望余差越小越好。 2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标，它等于振荡过程的第 一个波的振幅与第二个波的振幅之比，即： n ＜1系统是不稳定的，是发散振荡；n=1,系统也是不稳定的，是等幅振荡；n ＞1,系统是稳定的，若n=4,系统为4：1的衰减振荡，是比较理想的。 衡量系统稳定性也可以用衰减率φ 4．最大偏差A ：对定值系统，最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差，它衡量被控参数偏离给定值的程度。 5． 过程过渡时间ts ：过渡过程时间定义为从扰动开始到被控参数进入新的稳态值的±5%或±3％ （根据系统要求）围所需要的时间。它是反映系统过渡过程快慢的质量指标， t s 越小，过渡过程进行得越快。 6．峰值时间tp : 从扰动开始到过渡过程曲线到达第一个峰值所需要的时间，（根据系统要求）围所需要的时间。称为峰值时间tp 。它反映了系统响应的灵敏程度。 静态指标是余差，动态时间为衰减比（衰减率）、最大偏差、过程过渡时间、峰值时间。 第二章 思考题与习题 2－1 如图所示液位过程的输入量为Q1，流出量为Q2，Q3，液位h 为被控参数，C 为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻，要求： （1） 列出过程的微分方程组； （2） 求过程的传递函数W 0（S ）＝H （S ）/Q 1（S ）； （3） 画出过程的方框图。 解：（1）根据动态物料平衡关系，流入量＝流出量： B B n ' = B B B '-= ?dt dh )Q Q (Q 321=+-h d ?
第3章测量技术基础习题参考答案 1、测量的实质是什么一个完整的测量过程包括哪几个要素 答：⑴测量的实质是将被测几何量L与作为计量单位的标准量μ进行比较，以确定被测量的量值的操作过程，即L/μ=q,或L=μq。 ⑵一个完整的测量过程包括被测对象，计量单位、测量方法和测量精度四个要素。 2、量块的作用是什么其结构上有何特点 答：⑴量块的作用：a、用于计量器具的校准和鉴定；b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量；c、作为长度尺寸传递的实物基准等。 ⑵非测量面；测量面的表面非常光滑平整，具有研合性，两个测量面间具有精确的尺寸。量块上标的尺寸称为量块的标称长度ln。当ln<6mm的量块可在上测量面上作长度标记，ln>6mm的量块，有数字的平面的右侧面为上测量面。3、量块分等、分级的依据各是什么在实际测量中，按级和按等使用量块有何区别 答：⑴量块分等的依据是量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。量块分级主要是根据量块长度极限偏差和量块长度变支量的最大允许值来划分的。 ⑵区别是：量块按“级”使用时，是以量块的标称长度作为工作尺寸。该尺寸包含了量块的制造误差，制造误差将被引入到测量结果中去，但固不需要加修正值，故使用较方便。量块按“等”使用时，是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的，该尺寸排除了量块的制造误差，只包含栏定时较小的测量误差。量块按“等”使用比按“级”使用的测量精度高。 4、说明分度间距与分度值；示值范围与测量范围；示值误差与修正值有何区别答：其区别如下： ⑴分度间距（刻度间距）是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀相邻刻线中心之间的距离，般为；而分度值(刻度值)是指计量器具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。 ⑵示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围；而测量范围是指在允许的误差限内，计量器具所能测出的最小值到最大值的范围。 ⑶示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差；而修正值是指
数据的收集与整理在线测试 A 卷 一、选择题 1、下列问题中必须用抽样调查方式来收集数据的个数有（） ①检查一批灯泡使用寿命的长短； ②抽查某一城市居民受教育的程度； ③为了了解中学生课业负担； ④了解未投放市场某种药品的有效性 A．1 B．2 C．3 D．4 2、下列调查中，哪些是用全面调查的方式收集数据的（） ①为了了解你所在班级每个学生的家庭有几口人，向全班同学做调查. ②为了了解你所在班级数学期中考试的成绩，选取了一个小组同学的数学期中成绩做调查. ③为了了解某商场一周来的营业额，对这个商场一周来每天的营业额做调查. ④为了了解某公园一年中每天进园的人数，在其中30天里对进园人数进行统计. ⑤为了了解一批灯泡的使用寿命，从中抽取10只进行试验调查. A．①②B．①③ C．②④D．③⑤ 3、要调查下面几个问题，你认为应该作抽样调查的是（） A．了解一批节能灯的使用寿命
B．调查一个学校全体学生的视力情况 C．调查全班同学的身高情况 D．检查一批精度要求非常高的零件的尺寸 4、对于上题中的4个问题，你认为应该作全面调查的是（）（填问题的序号，有几个填几个） A．AC B．ABC C．BCD D．BD 5、下列调查方式合适的是（） A．为了了解炮弹的杀伤力，采用全面调查的方式 B．为了了解全国中学生的睡眠状况，采用全面调查的方式 C．为了了解人们保护水资源的意识，采用抽样调查的方式 D．对载人航天器“神舟六号”零部件的检查，采用抽样调查的方式 6、能清楚地看出各部分与总体之间的百分比关系的是（） A．条形统计图B．扇形统计图 C．折线统计图D．以上均可 7、可以比较直观地看出数据的分布规律的是（） A．统计表B．统计图
电气测试技术 实 验 指 导 书 河北科技师范学院 机械电子系电气工程教研室 二00六年十月
实验台组成及技术指标 CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、15个（基本型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。 1、主控台部分：提供高稳定的±15V、+5V、±2V～±1OV可调、+2V～+24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～3OHz（可调）；气压源0～15kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。 2、三源板：装有振动台1Hz～3OHz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。 3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O 铂电阻，共十五个。 4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。标准RS－232接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。 注意事项: 1、迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断。 2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。 3、梁的振幅不要过大，以免引起损坏。 4、各处理电路虽有短路保护，但避免长时间短路。 5、最好为本仪器配备一台超低频双线示波器，最高频率≥1MHz，灵敏度不低于 2mV／cm。 6、 0.4～10KHZ信号发生器接低阻负载（小于100Ω），必须从L V接口引出。
七年级数学一教学教案-课时训练 第六章数据的收集与整理 单元测试题 （时间45分钟 满分100分） 班级 __________ 学号 __________ 姓名 一、选择题（每题3分，共24分） 1 .某班有50人，其中三好学生10人，优秀学生干部 5人， 1.能清楚地看出各部分与总数之间的百分比关系的是（ ） A .条形统计图 B .扇形统计图 C .折线统计图 2 .解决下列问题，比较容易用全面调查方式的是（ 得分 在扇形统计图上表示三好 D ?以上均可以 ） A . 了解一天大批产品的次品率情况 B . 了解某市初中生体育中考的成绩 C . 了解某城市居民的人均收入情况 D . 了解某一天离开某市的人口数量 3. 对某班40同学的一次数学成绩进行统计，适当分组后 80?90分这个分数段的划记 人数为“正下”，那么此班在这个分数段的人数占全班人数的百分比是（ ） A . 20% B . 40% C . 8% D . 25% 4. 为了了解某县八年级学生的体重情况，从中抽取了 个问题中，下列说法错误的是（ A.200名学生的体重是总体 C.每个学生的体重是一个样本 200名学生进行体重测试 ） B.200名学生的体重是一个样本 D.全县八年级学生的体重是总体。 5. 完成下列任务，宜用抽样调查的是 A .调查你班同学的年龄情况 C .考察一批炮弹的杀伤半径 6. 在整理数据5，5，3，■, 2,， 不清，但从扇形统计图的答案上发现数据 B. 了解你所在学校男、女生人数 D .奥运会上对参赛运动员进行的尿样检查 4时，■处的数据看 5的圆心角是180°,则■处的数据是 .在这 A . 2 B . 3 C . 4 7.下图是某厂2007年各季度产值统计图 （单位： A .四季度中，每季度生产总值有增有减 B .四季度中，前三个季度的生产总值增长较快 C .四季度中，各季度的生产总值变化一样 D . 5 万元）：则下列说法正确的是 D ?第四季度生产总值增长最快 3 3 2 2 11 &数学老师布置10道选择题作为课堂练习, 形 （ A . 二、填空题 图，根据统计图可知， ） 0.38 B . 0.4 （每题3分，共24分） le 学习委员将全班同学的答题情况绘制成条 答对 8道题的同学的频率是 C . 0.16 D . 0.08
机械工程测试技术基础第三版熊诗波 绪论 0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。 解答：教材P4~5，二、法定计量单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致？ 解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。 3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。 0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？ 解答：（教材P8~10，八、测量误差） 0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。 ①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g ③(5.482±0.026)g/cm2 解答： ① ② ③ 0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？ 解答： (1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。 (2)要点：见教材P11。 0-6为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么是用电表时应尽可能地在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V的0.5级电压表和量程为30V的1.5级电压表分别测量25V电压，请问哪一个测量准确度高？ 解答： (1)因为多数的电工仪表、热工仪表和部分无线电测量仪器是按引用误差分级的（例如，精度等级为0.2级的电表，其引用误差为0.2%），而 引用误差=绝对误差/引用值 其中的引用值一般是仪表的满度值(或量程)，所以用电表测量的结果的绝对误差大小与量程有关。量程越大，引起的绝对误差越大，所以在选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程。
数据的收集与整理经典测试题含答案 一、选择题 1．某城市为了解游客人数的变化规律，提高旅游服务质量，收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量（单位：万人）的数据，绘制了下面的折线图： 根据该折线图，下列结论错误的是（） A．月接待游客量逐月增加 B．年接待游客量逐年增加 C．各年的月接待游客量高峰期大致在7，8月份 D．各年1月至6月的月接待游客量相对7月至12月，波动性更小，变化比较平稳 【答案】A 【解析】 【分析】 根据2014年1月至2016年12月期间月接待游客量的数据，逐一分析给定四个结论的正误，可得答案． 【详解】 月接待游客量逐月有增有减，故A错误； 年接待游客量逐年增加，故B正确； 各年的月接待游客量高峰期大致在7，8月，故C正确； 各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月，波动性更小，变化比较平稳，故D 正确； 故选A． 【点睛】 本题主要考查了折线统计图，折线图不但可以表示出数量的多少，而且能够清楚地表示出数量的增减变化情况． 2．为了估计湖中有多少条鱼．先从湖中捕捞n条鱼作记号，然后放回湖里，经过一段时间，等带记号的鱼完全混于鱼群中之后再捕捞，第二次捕鱼共m条，有k条带记号，则估计湖里有鱼（） A．mk n 条B． mn k 条C． k mn 条D． nk m 条 【答案】B
【解析】【分析】 第二次捕鱼m共条，有k条带记号，说明有记号的占到k m ，已知共有n条鱼作记号，由 此即可解答．【详解】 由题意可知：n÷k m = mn k ． 故选B． 【点睛】 本题考查的是通过样本去估计总体，只需将样本“成比例地放大”为总体即可． 3．中华汉字，源远流长．某校为了传承中华优秀传统文化，组织了一次全校3000名学生参加的“汉字听写”大赛．为了解本次大赛的成绩，学校随机抽取了其中200名学生的成绩进行统计分析，下列说法正确的是（） A．这3000名学生的“汉字听写”大赛成绩的全体是总体B．每个学生是个体 C．200名学生是总体的一个样本D．样本容量是3000 【答案】A 【解析】 【分析】 根据总体、个体、样本、样本容量的定义即可判断． 【详解】 A.这3000名学生的“汉字听写”大赛成绩的全体是总体，故A选项正确； B.每个学生的大赛的成绩是个体，故B选项错误； C.200名学生的大赛的成绩是总体的一个样本，故C选项错误； D.样本容量是200，故D选项错误. 故答案选:A. 【点睛】 本题考查的知识点是总体、个体、样本、样本容量，解题的关键是熟练的掌握总体、个体、样本、样本容量. 4．在《科学》课上，老师讲到温度计的使用方法及液体的沸点时，好奇的王红同学准备测量食用油的沸点，已知食用油的沸点温度高于水的沸点温度（0 100C），王红家只有刻度不超过0 100C的温度计，她的方法是在锅中倒入一些食用油，用煤气灶均匀加热，并每隔10s测量一次锅中油温，测量得到的数据如下表：
电气测试技术第三版_课后习题答案(林德杰) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
l第一章思考题与习题 1－2 图1.6为温度控制系统，试画出系统的框图，简述其工作原理；指出被控过程、被控参数和控制参数。 解：乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体 并释放出热量。当电石加入时，内部温度上升，温度 检测器检测温度变化与给定值比较，偏差信号送到控 制器对偏差信号进行运算，将控制作用于调节阀，调 节冷水的流量，使乙炔发生器中的温度到达给定值。 系统框图如下： 被控过程：乙炔发生器 被控参数：乙炔发生器内温度 控制参数：冷水流量 1－3 常用过程控制系统可分为哪几类? 答：过程控制系统主要分为三类： 1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。 2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。 3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。 3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些内容它们的定义是什么哪些是静态指标哪些是动态质量指标
答：1. 余差(静态偏差）e ：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)与给定值c 之差。它是一个静态指标，对定值控制系统。希望余差越小越好。 2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标，它等于振荡过程的第 一个波的振幅与第二个波的振幅之比，即： n ＜1系统是不稳定的，是发散振荡；n=1,系统也是不稳定的，是等幅振荡；n ＞1,系统是稳定的，若n=4,系统为4：1的衰减振荡，是比较理想的。 衡量系统稳定性也可以用衰减率φ 4．最大偏差A ：对定值系统，最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差，它衡量被控参数偏离给定值的程度。 5． 过程过渡时间ts ：过渡过程时间定义为从扰动开始到被控参数进入新的稳 态值的±5%或±3％ （根据系统要求）范围内所需要的时间。它是反映系统过渡过程快慢的质量指标，t s 越小，过渡过程进行得越快。 6．峰值时间tp : 从扰动开始到过渡过程曲线到达第一个峰值所需要的时间，（根据系统要求）范围内所需要的时间。称为峰值时间tp 。它反映了系统响应的灵敏程度。 静态指标是余差，动态时间为衰减比（衰减率）、最大偏差、过程过渡时间、峰值时间。 第二章 思考题与习题 2－1 如图所示液位过程的输入量为Q1，流出量为Q2，Q3，液位h 为被控参数，C 为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻，要求： （1） 列出过程的微分方程组； （2） 求过程的传递函数W 0（S ）＝H （S ）/Q 1（S ）； （3） 画出过程的方框图。 B B n ' = B B B '-= ?
1．设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016 .0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。 解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15 轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966 (2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0 轴：es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.027）-0|=0.027 轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018 (4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061 X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016 平均间隙 ()0385.021min max +=+=X X X av (5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。 2．设某配合的孔径为005.0034.045+-φ，轴径为0025.045-φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、 尺寸公差、极限间隙(或过盈)及配合公差，画出其尺寸公差带图与配合公差带图，并说明其配合类别。 解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ45.005 D min =φ44.966 轴: d max =φ45 d min =φ44.975 (2)极限偏差：孔：ES=+0.005 EI=-0.034 轴：es= 0 ei= -0.025 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|=|（+0.005）-（-0.034）|=0.039 轴：T d = |es-ei|=|0－（-0.025）|=0.025 (4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.005）－（-0.025）=+0.030 Y min = EI －es=-0.034－0=-0.034 (5)配合公差：T f = T D + T d =0.039+0.025=0.064 (6)尺寸公差带和配合公差带图如图所示，它们属于过度配合如图所示。 3．若已知某孔轴配合的基本尺寸为φ30mm ，最大间隙X max =+23μm ，最大过盈Y max =-10μm ，孔的尺寸公差T D =20μm ，轴的上偏差es=0，试画出其尺寸公差带图与配合公差带图。 解：已知Y max =EI-es=-10μm
《数据的收集与整理》单元测试1
数据的收集与整理 一、选择题（每小题分，共30分） 1．下面调查统计中，适合做普查的是（）． A．雪花牌电冰箱的市场占有率B．蓓蕾专栏电视节目的收视率C．飞马牌汽车每百公里的耗油量D．今天班主任张老师与几名同学谈话 2．为了了解一批电视机的寿命，从中抽取100台电视机进行试验，这个问题的样本是（）． A．这批电视机B．这批电视机的寿命 C．所抽取的100台电视机的寿命D．100 3．某课外兴趣小组为了解所在地区老年人的健康状况，分别作了四种不同的抽样调查．你认为抽样比较合理的是（）． A．在公园调查了1000名老年人的健康状况 B．在医院调查了1000名老年人的健康状况 C．调查了10名老年邻居的健康状况 D．利用派出所的户籍网随机调查了该地区10％的老年人的健康状况 4．为了了解某校学生的每日动运量，收集数据正确的是（）．A．调查该校舞蹈队学生每日的运动量B．调查该校书法小组学生每日的运动量 C．调查该校田径队学生每日的运动量D．调查该校某个班级的学生每日的运动量 5．如图1，所提供的信息正确的是（）． A．七年级学生最多
B．九年级的男生是女生的两倍 C．九年级学生女生比男生多 D．八年级比九年级的学生多 6．某人设计了一个游戏，在一网吧征求了三位游戏迷的意见，就宣传“本游戏深受游戏迷欢迎”，这种说法错误的原因是（）． A．没有经过专家鉴定 B．应调查四位游戏迷 C．这三位玩家不具有代表性 D．以上都不是 7．如图2的两个统计图，女生人数多的学校是（）． A．甲校B．乙校 C．甲、乙两校女生人数一样多D．无法确定 8．为了测量调查对象每分钟的心跳次数，甲同学建议测量2分钟的心跳次数再除以2，乙同学建议测量10秒的心跳次数再乘以6，你认为哪位同学的方法更具有代表性（）． A．甲同学B．乙同学 C．两种方法都具有代表性D．两种方法都不合理 9．某市股票在七个月之内增长率的变化状况如图3所示．从图上看出，下列结论不正确的是（）．
电气测量技术的现状及发展 摘要：电子自动化测量设备是实现电气自动化的重要组成部分，科学技术的迅速发展，为电气自动化测量设备的更新和进步提供了技术支持。随着科学技术的迅猛发展，电气设备发展日新月异。尤其是以计算机、信息技术为代表的高新技术的发展，使制造技术的内涵和外延发生了革命性的变化，传统的电气设备设计、制造技术不断吸收信息控制、材料、能源及管理等领域的现代成果，综合应用于产品设计、制造、检测、生产管理和售后服务。这些领域的发展，离不开测量。其中，国防更是离不开测量。电气测量技术的现状与发展令人堪忧。 关键字：电气现状应用发展测量 正文： 我国仪器科技的发展现状：测量技术与仪器涉及所有物理量的测量，对于材料、工程科学、能源科学关系密切。由于长期习惯仿制国外产品，我国的仪器仪表工业缺乏创新能力，跟不上科学研究和工程建设的需要。我国仪器科学与技术研究领域积累了大量科研成果，许多成果处于国际领先水平，有待筛选、提高和转化，但产业化程度很低，没有形成具有国际竞争力的完整产业。 1、电气测量技术的现状 目前，我国电气自动化测量技术虽然取得了一定的进步，但是整体发展水平还是落后的。首先，仪器仪表与测量控制现状同国际先进水平相比，还存在着很大的差距。差距是全方位的，最主要的有如下三点：我国仪器仪表产业规模小、产值低；于我国仪器仪表产品质量上、品种上还存在不少问题，产品的可靠性和稳定性，长期以来没有得到根本解决，严重影响到市场销售和正常使用，许多大型精密仪器我国还生产不出来，国内需求的满足几乎全部依赖进口；我国仪器仪表产业创新能力不强，还无法承担起科技创新主体的责任。国际上仪器仪表科技创新发展极快，而我国仪器仪表产品不少还沿自于20 世纪80 年代技术引进的
第三章 一、选择题 1.电涡流传感器是利用 材料的电涡流效应工作的。 A.金属导电 B.半导体 C ．非金属 D ．PVF2 2.为消除压电传感器电缆分布电容变化对输出灵敏度的影响，可采用 。 A.电压放大器 B.电荷放大器 C ．前置放大器 3.调频式电涡流传感器的解调电路是 。 A.整流电路 B.相敏检波电路 C.鉴频器 4.下列传感器中 是基于压阻效应的。 A..金属应变片 B.半导体应变片 C.压敏电阻 5.石英晶体沿机械轴受到正应力时，则会在垂直于——的表面上产生电荷量。 A.机械轴 B.电轴 C.光轴 6.金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由 来决定的。 A.贴片位置的温度变化 B.电阻丝几何尺寸的变化 C.电阻丝材料的电阻率变化 7.电容式传感器中，灵敏度最高的是 。 A.面积变化型 B ．介质变化型 C ．极距变化型 8.极距变化型电容传感器适宜于测量微小位移量是因为 。 A.电容量微小影响灵敏度 B.灵敏度与极距的平方成反比，间距变化大则产生非线性误差 C.非接触测量 9.高频反射式涡流传感器是基于 效应来实现信号的感受和变换的。 A.涡电流 B.纵向 C.横同 10.压电材料按一定方向放置在交变电场中，其几何尺寸将随之发生变化，这称为 效应。 A.压电 B.压阻 C.压磁 D.逆压电 二、填空题 1.可用于实现非接触式测量的传感器有 和 等。 2.电阻应变片的灵敏度表达式为E l dl R dR S λγ++==21//，对于金属应变片来说：S ＝ ， 而对于半导体应变片来说S ＝ 。 3.具有 的材料称为压电材料，常用的压电材料有 和 。 4.光电元件中常用的有 、 和 。 5.压电传感器在使用 放大器时，其输出电压几乎不受电缆长度变化的影响。 6.电阻应变片的电阻相对变化率是与 成正比的。 7.压电传感器在使用电压前置放大器时，连接电缆长度的改变，测量系统的 也 将发生变化。 8.电容式传感器有 型 型和 型3种类型，其中 型的灵敏度最高。 9. 霍尔元件是利用半导体元件的 特性工作的。 10. 按光纤的作用不同，光纤传感器可分为 和 两种类型。
第八章《数据的收集与整理》单元测试题 姓名班级书写等级 一．选择题（每小题3分，共36分） 1．下列调查中，调查方式选择正确的是（） A．为了了解生产的50枚炮弹的杀伤半径，选择普查 B．为了了解某公园全年的游客流量，选择普查 C．要了解某电视台“我是歌手”栏目的收视率，采用抽样调查 D．要保证“神舟十号”载人飞船发射成功，对重要零部件的检查采用抽样调查 2下列调查中，须用普查的是（） A．了解某市学生的视力情况 B．了解某市中学生课外阅读情况 C．了解某市百岁以上老人的健康情况 D．了解某市老人参加晨练的情况 3.东岳中学初四年级进行了一次模拟考试，参加人数为1016人，为了了解这次考试的成绩情况，下列抽取样本合理的是（） A．抽取前100名学生的成绩 B．抽取后100名学生的成绩 C．抽取（1）（2）两个班的学生成绩 D．抽取学号为4的倍数的学生的成绩 4．护士记录病人一天体温的变化情况应选用（） A．条形统计图 B．折线统计图 C．扇形统计图 D．以上都不对有 5.空气是由多种气体混合而成的，为了简明扼要地介绍空气的组成情况，较好地描述数据，最适合使用的统计图是（） A．扇形统计图 B．折线统计图 C．条形统计图 D．频数直方图 6．九年级(1)班共50名同学，右图是该班体育模拟测试成绩的频数分布直方图(满分为30分，成绩均为整数)．若将不低于29分的成绩评为优秀，则该班此次成绩优秀的同学人数占全班人数的百分比是( ) A．20％ B．44％ C．58％ D．72％ （第6题图）（第7题图）（第8题图）7.小林家2013年1-5月份的用电量情况如图所示．由图可知，相邻两个月中，用电量变化最大的是（） A．1月至2月 B．2月至3月 C．3月至4月 D．4月至5月 8.如图所示，该市目前水资源结构扇形统计图，根据图中圆心角的大小可计算出黄河水在总供水中所占的百分比为（） A．64% B．60% C．54% D．74%
电气测试技术—复习 1、石英晶体为例简述压电效应产生的原理 2、如图所示变压器式传感器差分整流电路全波电压输出原理图，试分析其工作原理。 3、证明①（线性）电位器式传感器由于测量电路中负载电阻R L带来的负载误差 ％ ％＝100 1 1 1 100 U U U L L ? ? ? ? ? ? ? + - ? - = r) - mr(1 δ，假设 max x R R r=； L max R R m=。 4、试证明热电偶的中间导体定律 5、由热电偶工作原理可知，热电偶输出热电势和工作端与冷端的温差有关，在实际的测量过程中，要对热电偶冷端温度进行处理，经常使用能自动补偿冷端温度波动的补偿电桥，如图所示，试分析此电路的工作原理
6、测得某检测装置的一组输入输出数据如下： X 0.9 2.5 3.3 4.5 5.7 6.7 Y 1.1 1.6 2.6 3.2 4.0 5.0 试用最小二乘法拟合直线，求其线性度和灵敏度 7、霍尔元件采用分流电阻法的温度补偿电路，如图所示。试详细推导和分析分流电阻法。 8、采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。力F＝1000kg。圆柱断面半径r=1cm，E=2×107N/cm2,μ=0.3。求： （1）画出应变片在圆柱上贴粘位置和相应测量桥路原理图； （2）各应变片的应变 的值，电阻相对变化量； （3）若U=6V，桥路输出电压U0； （4）此种测量方式能否补偿环境温度的影响，说明理由。
9、一台变间隙式平板电容传感器，其极板直径D=8mm，极板间初始间距d0=1mm.，极板间介质为空气，其介电常数ε0=8.85×10-12F/m。试求： （1）初始电容C0； （2）当传感器工作时，间隙减小?d=10μm，则其电容量变化?C； （3）如果测量电路的灵敏K u=100mV/pF，则在?d=±1μm时的输出电压U0。10、热电阻测量电路采用三线连接法，测温电桥电路如图所示。 （1）试说明电路工作原理； （2）已知R t是P t100铂电阻，且其测量温度为t=50℃，试计算出R t的值和R a 的值； （3）电路中已知R1、R2、R3和E，试计算电桥的输出电压V AB。 （其中（R1=10KΩ，R2=5KΩ，R3=10KΩ，E=5V，A=3.940×10-3/℃，B＝-5.802×10-7/℃，C=-4.274×10-12/℃）
七年级数学《数据的收集与整理》 班别：姓名：学号：分数： 一、选择题（每小题4分，共40分） 1.下列调查适合作者普查的是( ) A.了解在校大学生的主要娱乐方式 B.了解我市居民对废电池的处理情况 C.日光灯管长要检测一批灯管的使用寿命 D.对甲型HINI流感患者的同一车厢乘客进行医学检查 2.要了解全校学生的课外作业负担情况，你认为作抽样方法比较合适的是（） A.调查全校女生 B.调查全校男生 C.调查九年级全体学生 D.调查七、八、九年级各100人 3.要反映某市一周内每天的最高气温的变化情况，宜采用( ) A.条形统计图 B.扇形统计图 C.折线统计图 D.频数分布直方图 4.小明在选举班委时得了28票，下列说法错误的是( ) A.不管小明所在的班级有多少学生，所有选票中选小明的选票频率不变 B. 不管小明所在的班级有多少学生，所有选票中选小明的选票频数不变 C.小明所在班级的学生人数不少于28人 D.小明的选票的频率不能大于1 5.一个班有40名学生，在期末体育考试中，优秀的有18人，在扇形统计图中，代表体育优秀扇形的圆心角是( ) A.144 B.162 C.216 D.250 6.某校对学生上学方式进行了一次抽样调查，右图是根据此次调查结果所绘制的扇形同就，已知该学校2560人，被调查的学生中汽车的有21人，则下列四种说法中，不正确的是（） A.被调查的学生有60人 B.被调查的学生中，步行的有27人 C.估计全校骑车上学的学生有1152人
D.扇形图中，乘车部分所对应的圆心角为54 7一组数据的最大值是97，最小值76，若组距为4，则可分为几组 （ ） A. 4 B. 5 C. 6 D. 7 8.某学校为了了解学生的课外阅读情况，随机调查了50名学生，得到他们在某 一天各自课外阅读所用时间的数据，结果件下图，根据此条形图估计这一天该校 学生平均课外阅读时间为 （ ） A.0.96小时 B.1.07小时 C.1.15小时 D.1.50小时 人数/人 5 10 15 20 00.51 1.52时间/时 9. 超市为了制定某个时间段收银台开放方案，统计了这个时间段本超市顾客在 收银台排队付款的等待时间，并绘制成频数分布直方图（图中等待时间6分钟到 7分钟表示大于或等于6分钟而小于7分钟，其余类同），这个时间段内顾客等 待时间不少于六分钟的人数为 （ ） 人数 4 8 12 16 20 123456 等待时间/m i n A.5 B.7 C.16 D.33