仪表的特性有静态特性和动态特性

测量误差知识一、填空题1. 测量是以确定（量值）为目的的一组操作。

2. 测量工作实际上是一个比较过程，这个过程包括两个组成部分，即（实验）和（计算）部分。

3. 仪表运行特性通常分为（静态）和（动态）特性。

4. 测量误差是（测量值）与（被测量实际值）之间的差值。

5. 相对误差等于（绝对误差）与（真值）的比，它用来衡量测量的（准确度）。

6. 按与被测量的关系来分，误差分为（定值误差）、（累计误差）。

7. 按误差数值的表示方法，误差分为（绝对误差）、（相对误差）、（引用误差）。

8. 按误差出现的规律，误差分为（系统误差）、（随机误差）、（疏忽误差）。

9. 按仪表的使用条件分，误差分为（基本误差）（附加误差）。

10. 在流量测量中，一般都要采用温度补偿和压力补偿，这种补偿修正（系统）误差。

11. 在调校仪表时，数据的记录和数据的处理应遵循的基本原则是（有效数字原则）。

12. 绝对误差等于（给出值）与（真实值）之差。

13. 在实际测量中常常引入修正值，它与绝对值（等值反号）。

14. 在整个测量过程中保持不变的误差是（系统）误差。

15. 测量方法和理论引起的误差属于（系统）误差。

16. 人员误差是由测量者的个性或习惯所引起的误差，它是属于（系统）误差。

17. 通过引入（修正值）或改进（测量方法）尽量减少或消除系统误差。

18. 由于各种外界环境因素的变动所引起的附加误差属于（系统）误差。

19. 由于各种偶然因素的影响，即在相同的条件下，以同样的仔细程度进行多次测量，所得结果都有不相同。

这种由于偶然因素产生的误差称为（偶然误差）。

20. 一次测量的偶然误差没有规律，多次测量的结果服从统计规律，因此可以通过取测量值的（算术平均值）削弱偶然误差。

21. 通常用高等级的仪表来校低等级的仪表仪器时，则高等级的仪表的示值应视为（相对真值）。

22. 用同一电流表测同一恒流电流，每隔5分钟测一次，重复多次，每次测得的值都不相同，产生这种误差现象是（随机误差或偶然误差）。

仪器仪表试题二：填空题1、法兰式差压变送器的型号后面带"A"表示可进行正迁移，带"B"表示可进行负迁移。

2：自动调节系统由哪调节器执行器变送器调节对象组成。

3：国际标准模拟信号有1-5V 4-20MA 。

4、DCS系统中AI和DO分别表示模拟量输入数字量输出。

5、按照误差单位的不同，可分为绝对误差相对误差引用误差。

6、标准节流装置有孔板喷嘴文丘里管组成。

7、热电偶产生热电势的条件是两热电极材料相异两接点温度相异。

8、数字信号的另一个来源是采用各种数字式仪表测量温度压力流量速度等物理量，产生数字或脉冲信号。

9、管道内的流体速度，一般情况下，在管道中心线处的流速最大，在管壁处的流速等于零。

10、气动调节阀有:气动薄膜执行机构气动活塞执行机构？11、根据调节阀动作能源方式不同，调节阀分为气动调节阀电动调节阀液动调节阀。

12、按照检测元件分类，差压变送器主要有膜盒式差压变送器电容式差压变送器扩散硅式差压变送器电感式差压变送器振弦式差压变送器13、调节阀的FO、FC分别指事故开事故关14、测量误差按其产生的原因可分为系统误差疏忽误差偶然误差。

15、自动控制系统的执行器按能源不同分为气动电动液动。

16、用热偶测量温度时，其连接导线应该使用补偿导线。

17、差压变送器的膜盒内充有硅油，它除了传递压力之外，还有阻尼作用，所以仪表输出平稳。

18、自动调节系统按调节器具有的调节规律来分，通常有比例、比例积分、比例微分、比例积分微分等调节系统。

19、系统输出的被调量和输入端之间存在着反馈回路的系统为闭环系统。

20、气动调节阀中阀门定位器包括电气阀门定位器和气动阀门定位器21、仪表测量中的五大参数是温度、压力、物位、流量、在线分析。

22、调节器的比例度越大，则放大倍数越小，调节作用就越弱，余差也越大。

23、气动调节阀调校的主要项目有基本误差、回差、始终点偏差、额定行程偏差等。

24、在自控系统中，仪表位号首位为F代表流量，D代表密度。

有关修改的说明红色字：建议删去的文字 绿色字：建议增加的文字黄色字：认为原稿中可能有问题的文字，请仔细考虑 灰色字：本人的说明性文字公式和图的带黄色的编号不用管他1.1 什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？ 答：静态特性是指检测系统在被测量各值处于稳定状态时，输出量与输入量之间的关系特性。

静态特性的主要技术指标有：线性度、精度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、可靠性等。

1.2 什么是检测装置的动态特性？其主要技术指标有哪些？答：动态特性是指动态测量时，输出量与随时间变化的输入量之间的关系。

动态特性的主要技术指标有：动态误差、响应时间及频率特性等。

1.3 不失真测试对测量系统动态特性有什么要求？答：①输入信号中各频率分量的幅值通过装置时，均应放大或缩小相同的倍数，既幅频特性是平行于横轴的直线；②输入信号各频率分量的相角在通过装置时作与频率成正比的滞后移动，即各频率分量通过装置后均延迟相同的时间t ，其相频率特性为一过原点并有负斜率的斜线。

1.4 测量系统动态参数测定常采用的方法有哪些？ 答：动态特性参数测定方法常因测量系统的形式不同而不完全相同，从原理上一般可分为正弦信号响应法、阶跃信号响应法、脉冲信号响应法和随机信号响应法等。

1.5 某位移传感器，在输入位移变化1mm 时，输出电压变化300mv ，求其灵敏度？ 答：灵敏度可采用输出信号与输入信号增量比表示，即3001300==∆∆=x u k mv/mm1.6 用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台0.2级，量程0～25MPa 的标准表来检验一台1.5级，量程0～2.5MPa 的压力表?为什么？ 解：选择标准压力表来校准工业用压力表时，首先两者的量程要相近，并且标准表的精度等级要高于被校表精度等级，至少要高一个等级。

题中若标准表是0.2级，量程0～25MPa ，则该标准表可能产生的最大绝对误差为2.0)025(1max ⨯-=∆％＝0.05MPa被校表是1.5等级，量程0～2.5MPa ，其可能产生的最大绝对误差为5.1)05.2(2max ⨯-=∆％＝0.0375MPa显然1max ∆>2max∆，这种选择是错误的，因为虽然标准表精度等级较高，但是它的量程太大，故不符合选择的原则。

《检测与过程控制》习题集1、计算机控制系统的类型很多，其中最为典型的控制系统是哪四种？（0.2）答：DDC（直接数字控制系统）PCS（管控一体化系统）DCS（集散控制系统）FCS（现场总线网络控制系统）2、图1为某测控仪表的单片机共阳型LED数码管显示接口电路，软件采用动态扫描显示方式，试确定其显示十进制数码0～9的段码表。

（0.2）数字0 1 2 3 4 5 6 7 8 9段码表0X03 0X3F 0X4A 0X2A 0X36 0XA2 0X82 0X3B 0X02 0X223、何谓直接测量？何谓间接测量？什么情况下可采用间接测量方式？（1.1）答:直接测量：对被测量进行测量时，直接可以得到待测量的数值。

间接测量：用测量一个或多个与被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测量的数值。

采用间接测量方式：在采用直接测量方式，直接测量不方便或直接测量误差大于情况下可采用采用间接测量方式4、一般检测系统是由哪几部分组成？其中的检测环节的主要设备有哪些？变换环节主要由什么电路构成？目前常用的硬件信号调理方法（模拟信号调理技术）有哪几些？（1.2）答：检测系统组成：检测环节、变换环节、显示环节检测环节的主要设备：敏感元件、传感器、变换器变换环节主要电路构成：信号调理电路组成硬件信号调理方法：测量电桥、信号放大、信号隔离、硬件滤波、v/f转换、v/i转换5、传感器的种类很多，从能量的角度出发，可将传感器划分为哪两种类型？（1.2）答：能量控制型传感器和能量转换型传感器6、何谓能量控制型传感器？何谓能量转换型传感器？（1.2）答：能量控制型传感器：指被测量的变化转换成电参数的变化，传感器需外加激励电源，才可将电参数的变化转化为电量的变化。

能量转换型传感器：可以直接将被测量的变化转换成电压、电流的变化，不需要外加激励电源。

7、变送器的输出目前通用的两种标准直流电流信号分别为多少mA？而变送器输出的标准空气压力信号为多少kPa？它们与被测参数的性质和测量范围有无关系？(1.2)答：两种标准直流电流信号：4~20mA和0~10mA变送器输出的标准空气压力信号：20~100kPa它们与被测参数的性质和测量范围无关8、检测仪表按信号的输出（显示）形式可分为哪几类？(1.3)答：模拟式仪表和数字式仪表9、根据被测参数的不同，检测系统按被测参数可分为哪几类？(1.3)答：机械参数、电气参数、过程参数等10、检测系统按照仪表使用的能源类型不同可分为哪几类？(1.3)答：机械式仪表检测系统\电动式仪表检测系统\气动式仪表检测系统和光电式仪表检测系统11、检测系统的基本特性是指什么？其基本特性包括哪两类？（1.4）答：基本特性：检测系统的输出与输入的关系；其基本特性包括：静态特性和动态特性12、什么是检测系统的静态特性？工程上常用哪几个指标来衡量仪表或系统的静态特性的品质？（1.4）答：检测系统的静态特性：当系统输入量不随时间变化时，输出与输入之间的关系。

《传感器与检测技术》试题一、填空：（20分）1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。

（2分）2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。

3、光电传感器的理论基础是光电效应。

通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。

第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、光电倍增管；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的内光电 效应，这类元件有光敏电阻；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。

4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ⎰+-。

在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。

5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。

相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。

（2分）6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分）8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。

（2分）9. 电位器传器的（线性），假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ，它的滑臂间的阻值可以用Rx = （① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax ）来计算，其中电阻灵敏度Rr=（① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)）1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。

仪表试题答案仪表试题一、填空题（53分）1、仪表按其功能可分为四种：（测量变送仪表）、（控制仪表）、（显示报警保护仪表）和（执行器）。

2、仪表按被测变量的性质分类，可分为（压力仪表）、（流量仪表）、（温度仪表）、（物位仪表）、（分析仪表）等五大类。

3、测量误差按产生的原因不同，可分为三类（系统误差）、（疏忽误差）和（偶然误差）。

4、1标准大气压atm =（1.01325×105）帕斯卡Pa = （10332.3）毫米水柱H2O= （760）毫米水柱mmHg5、仪表引压管水平安装时应保证有（1：（10~20））的斜坡。

6、流量通常有两种表示方法（体积流量）和（质量流量）。

7、流量计按其结构原理分类为（容积式流量计）、（差压式流量计）、（速度式流量计）、（电磁流量计）、（超声波流量计）等五种。

8、差压变送器一般分为微差压（0.1~0.6）Kpa、低差压（1~5）Kpa、中差压（10~40）Kpa、高差压（60~200）Kpa等几种。

9、热电阻温度计是利用（导体的电阻值随温度的变化）来测温的。

10、控制仪表按能源来分（气动控制仪表）、（电动控制仪表）、（液动控制仪表）等三种。

11、工业用的控制器是由（比例）、（微分）、（积分）三种控制作用经不同组合而构成的，即有（比例）控制器、（比例积分）控制器、（比例微分）控制器、（比例积分微分）控制器。

12、执行器按使用的能源形式不同分为（电动）、（气动）、（液动）三种。

13、气动薄膜调节阀的结构上部是（气动执行机构），下部是（调节机构）。

14、阀门定位器按输入信号来分（气动）和（电-气）阀门定位器两种。

15、阀门定位器主要作用（改善静态特性）、（改善动态特性）、（可实现分程）、（可实现正反作用）。

16、法兰式差压变送器按结构形式分为（单法兰）及（双法兰）两种，法兰的构造又有（平法兰）和（插入式法兰）两种。

二、连线题（7分）（要求把对应液位计的种类与原理和主要特性连接起来）种类原理主要特点玻璃液位计液体吸收放射性物质后射线能量结构简单、价格低廉，信号不远处与液位高度有一定的关系浮力液位计利用声波在介质中传播的某些声简单，阶跃测量，精度不高，用于学特性进行测量要求不高的场所差压液位计连通器原理非接触测量，准确性高，惯性小，可测范围较广，声速受介质温度、压力影响，电路复杂，成本高电容式液位计静力学原理，液面的高度与容结构简单、价格低廉，玻璃易碎，器底部压力成正比读数不大明显电极式液位计浮在液面上的浮标随液面变化开口和闭口容器均能测量，请注意而升降零点迁移，应用广泛辐射式液位计由液体的容器形成的电容，其值非接触测量，精度不受介质性质及随液面高度变化而变化温度压力的影响，可测范围广，成本高，射线对人体有害超声波液位计根据导电性液面达到某个电极位可测液位和料位及低温介质物位，置发出信号的原理精度高，线路复杂，成本高三、简述题（20分）1、请描述一个简单的自动化生产过程：答：测量仪表对生产过程中的工艺变量进行测量，测量结果一方面送显示仪表进行显示，另一方面送控制仪表进行控制，控制后的信号送执行器来改变工艺变量，使工艺变量保持在规定的变化范围内，这样就完成了生产过程的控制。

仪表维修工考试题库仪表维修工考试题库一、基础知识（25%）(一）电子电工基础（6%）1.对于一个电源来说，它既有电动势又有电压。

（√ )2.二极管具有开关特性,二极管正向导通时相当于闭合的开关。

（√ )3。

正弦交流电是指交流电的角频率按照正弦规律变化.( ╳）正弦交流电是指交流电的瞬时值按照正弦规律变化。

4.磁通可以用垂直于磁场方向上某面积的磁力线数量来表示。

（√）5.标准电桥用来精确测量电阻。

（√）6。

标准电位差计用来精确测量电压。

（√）7。

基尔霍夫第一定律表明电流具有连续性,在电路的任一节点上，不可能发生电荷的累积,即流入节点的总电量等于同一时间内从这个节点流出去的总电量。

（√ )8。

线圈中产生的自感电流的方向总是和自感电动势方向相同。

（√）9。

单相交流电的纯电阻电路中，电流与电压的频率相同，相位不同。

( ╳）单相交流电的纯电阻电路中,电流与电压的频率相同，相位也相同。

10.电容器在储存和释放电荷（即充放电）的过程中，电荷在电路中移动所引起的电流叫做充放电电流.( √）11。

我国规定市电为220V、50HZ，那么此种交流电的最大值为311V。

( √ )12。

楞次定律的内容可表述为：线圈中感生电流产生的磁场总是（ C ）原磁通的变化.A.增加B.减少C.阻碍D.保持13.由于流过线圈本身的（ D ）发生变化，而引起的电磁感应叫自感现象。

A.磁力线 B。

磁场 C.电压 D。

电流14.单相交流电路的纯电容电路中，有功功率等于（ D ）A.瞬时功率的最大值B. 瞬时功率的最大值的一半C. 瞬时功率的最大值D.零15。

凡是遇到有人触电，必须用最快的方法，首先要做的事情是（ A ）A。

使触电者脱离电源 B。

拨打急救电话120 C。

进行人工呼吸 D.心脏胸外挤压16。

发生电火警时，最重要的是必须首先做的事是( D ）A。

赶紧救火 B. 赶紧报警，拨打消防电话119C. 赶紧抢救人员和物资 D。

赶紧切断电源17。

传感器与检测技术考试试题一、填空：（20分）1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。

（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。

4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A TT BA 0d )(N N ln )T T (e k0σ-σ⎰+-。

在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。

5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。

相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。

（2分）6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）（2分）7. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的（2分）8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。

（2分）1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。

2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。

3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。

4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。

初级工试题一、填空1．仪表运行特性通常分为（静态）和（动态）特性。

2．测量误差是（测量值）与（真实值）之间的差值。

3．在整个测量过程中保持不变的误差是（系统）误差。

4.（粗差或疏忽误差）指显然与事实不符的误差，没有任何规律可循。

5. 调校用的标准仪器，基本误差的绝对值不应超过敏校仪表基本误差绝对值的（1/3）。

6.表示仪表精度的相对误差，非线性误差，变差都是指仪表在测量过程中达到稳态后的误差，它们都属于（静态）误差。

7.管路的防冻，主要有（电伴热）和（汽伴热）两种方法。

8.测量管路与电缆之间的间距不宜小于（ 150 ）mm。

9.油管路高热表面保温层的距离不应小于（ 150 ）mm。

10.补偿导线分为（补偿型）和（延伸型）两类，其中X表示（延伸型），C表示（补偿型）。

11.热电偶补偿方法有（冰点槽法）、（计算法）、（调零法），（桥路补偿法）。

12.常见的弹簧管式压力表有（单圈弹簧管压力表）和（多圈弹簧管压力表）。

13.电测型压力计是基于（把压力转换成各种电量）来进行压力测量的仪表．14.一块压力表在现场的安装一般包括（测压点的选择）、（导压管的敷设）和（仪表本身的安装）等内容．15.测量液体压力时，取压点应在（管道下部），测量气体压力时，取压点应在（管道上部）。

16.测量氧气压力时，不得使用（浸油垫片）、（有机化合物垫片）；测量乙炔压力时，不得使用（铜垫片）。

17.翻板液位计应（垂直）安装，连通容器与设备之间应装有（阀门），以方便仪表维修、调整．18.当浮筒液位计的浮筒被腐蚀穿孔或被压扁时，其输出指示液位比实际液位（偏低）。

19.浮球式液位计可以分为外浮式和（内浮式），外浮式的特点是（便于维修），但不适用于测量（过于黏稠）或（易结晶）、（易凝固）的液位．20.化工过程中测量参数（温度）、（成分）测量易引入纯滞后。

21.测量滞后一般由（测量元件特性）引起，克服测量滞后的办法是在调节规律中（加微分环节）。

思考题与习题0-1 举例说明什么是测试？答：⑴测试的例子：为了确定一端固定的悬臂梁的的固有频率，可以采用锤击法对梁尽享激振，在利用压力传感器、电荷放大器、波形记录器记录信号波形，由衰减的振荡波形便可以计算出悬臂梁的固有频率。

⑵结论：由本例可知，测试是指确定被测对象悬臂梁固有频率的全部操作，是通过一定的技术手段-激振。

拾振、记录、数据处理等，获取悬臂梁固有频率的信息过程。

0-2 以方框图的形式说明测试系统的组成，简述主要组成部分的作用。

答：⑴：测试系统的方框图如图0-1所示。

⑵：各部分的作用如下。

传感器是将被测信息转换成某种电信号的器件；信号调理是把来自传感器的信号转换成适合传输和处理的形式；信号处理环节可对来自信号调理环节的信号，进行各种运算。

滤波和分析；信号显示、记录环节将来至信号处理环节的信号显示或存储；模数转换和数模转换是进行模拟信号与数字信号的相互转换，以便于用计算机处理。

0-3 针对工程测试技术课程的特点，思考如何学习该门课程？答：本课程具有很强的实践性，只有在学习过程中密切联系实际，加强实验，注意物理概念，才能真正掌握有关知识。

在教学环节中安排与本课程相关的必要的实验及习题，学习中学生必须主动积极的参加实验及完成相应的习题才能受到应有的实验能力的训练，才能在潜移默化中获得关于动态测试工作的比较完整的概念，也只有这样，才能初步具有处理实际测试工作的能力。

思考题与习题1-1 信号的分哪几类以及特点是什么？ ⑴、 按信号随时间的变化规律分为确定性信号和分确定性信号，确定信号分为周期信号（包括谐波信号和一般周期信号）和非周期信号（准周期信号和以便非周期信号）；非确定性信号包括平稳随机信号（包括各态历经信号和非各态历经信号）和非平稳随机信号。

⑵、 按信号幅值随时间变化的连续性分类，信号包括连续信号和离散信号，其中连续信号包括模拟信号和一般模拟信号，离散信号包括一般离散信号和数字信号。

⑶、 按信号的能量特征分类，信号包括能量有限信号和功率有限信号。