检测与转换技术
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第一章检测技术的基础知识(本文档适合电气工程类专业同学朋友们,希望能帮到你们)一、填空题1.检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要容的应用技术学科。
2.一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。
3.传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成,其中敏感元件是必不可少的。
4.在选用仪表时,最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。
5.准确度表征系统误差的大小程度,精密度表征随机误差的大小程度,而精确度则指准确度和精密度的综合结果。
6.仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的,而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。
7、若已知某直流电压的大致围,选择测量仪表时,应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。
(因为U≥2/3Umax)8、有一温度计,它的量程围为0~200℃,精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为 1℃,当测量100℃时的示值相对误差为 1% 。
9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,它的作用是将非电量转换成与之具有一定关系的电量。
10、传感器一般由敏感元件和转换元件两部分组成。
11、某位移传感器,当输入量变化5mm时,输出电压变化300mv,其灵敏度为60mv/mm 。
二、选择题1.在一个完整的检测系统中,完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。
A.传感器 B. 测量电路 C. 输出单元2.构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。
A.转换元件B.敏感元件C.转换电路D.嵌入式微处理器3.有四台量程均为0-600℃的测量仪表。
今要测一约为500℃的温度,要求相对误差≤2.5%,选用精度为 D 的最为合理。
A.5.0级B.2.5级C.2.0级D.1.5级4.有四台量程不同,但精度等级均为1.0级的测温仪表。
今欲测250℃的温度,选用量程为 C 的最为合理。
《自动检测与转换技术》课程标准课程名称:自动检测与转换技术计划学时:56学时适用专业:机电一体化技术开设学期:第四学期制订:张情审定:一、前言1.课程性质《自动检测与转换技术》课程是高等职业技术学院机电一体化技术专业必修课。
是承上启下的关键核心课程,主要培养学生自动测量系统的设计、测量电路的分析以及系统安装的能力。
主要内容是以各种不同的测量对象进行分类,分别介绍各种对象的特点,并详尽介绍各种对象的测量方法,以及实现方法。
自动测量与转换技术波及面很广,各种测量对象种类繁多,各具特点,但其测量原理、测量电路、设计基础都是类似的。
本课程是工学结合将开发的“理论实践一体化、讲授练习一体化、工作过程与学习过程一体化”的专业学习领域。
学生通过从易到难、从简单到复杂循序渐进的学习,获取专业技能,锻炼学生的思维能力,培养良好的学习能力和沟通能力。
2.课程设计思路1)以职业岗位群需求为出发点,以职业能力培养为核心,把校企合作作为课程开发的切入点通过聘请行业企业专家成立的专业指导委员会及教师到企业社会实践,带学生实习等方式贴近企业,了解企业的生产工作流程,掌握企业对知识的需求,与企业技术人员共同开发课程,以企业真实工作任务作为课程“主题”来设计学习情境,遵循由简单到复杂的原则确定教学项目,使学生在“真实”的职业情境中、完成任务的过程中掌握综合职业能力。
(2)以企业真实产品为依据规划教学内容在课程执行的学期,安排专门的时间用于综合实践和技能提高,以体现工作过程和任务特点,具有先进性、可行性,符合学生的能力水平和教学规律的企业真实产品项目为载体,完成自动检测系统的学习。
(3)以工作过程为导向,采用资讯、计划、决策、实施、检查和评估六步法实施课程教学:资讯:根据学习子情境确定的工作任务,通过教师讲授,学生查阅、搜集相关资料积累完成工作任务必备的讯息和相关技能;决策:在获取相关资讯的基础上由学生小组集体充分讨论并确定作业方法;计划:在决策的基础上拟定详细的作业计划并小组间、师生间汇报交流并修改;实施:小组成员间密切协作共同完成作业过程;检查:学生自查、互查,教师督查作业过程和结果;评估:由学生对工作任务完成的结果自评、小组互评、教师对过程和结果进行点评。
自动检测与转换技术题库(含答案)-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一章检测技术的基础知识(本文档适合电气工程类专业同学朋友们,希望能帮到你们)一、填空题1.检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。
2.一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。
3.传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成,其中敏感元件是必不可少的。
4.在选用仪表时,最好能使其工作在不小于满刻度值 2/3 的区域。
5.准确度表征系统误差的大小程度,精密度表征随机误差的大小程度,而精确度则指准确度和精密度的综合结果。
6.仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的,而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。
7、若已知某直流电压的大致范围,选择测量仪表时,应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。
(因为U≥2/3Umax)8、有一温度计,它的量程范围为0~200℃,精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为 1℃,当测量100℃时的示值相对误差为 1% 。
9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,它的作用是将非电量转换成与之具有一定关系的电量。
10、传感器一般由敏感元件和转换元件两部分组成。
11、某位移传感器,当输入量变化5mm时,输出电压变化300mv,其灵敏度为 60mv/mm 。
二、选择题1.在一个完整的检测系统中,完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。
A.传感器 B. 测量电路 C. 输出单元2.构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。
A.转换元件 B.敏感元件 C.转换电路 D.嵌入式微处理器3.有四台量程均为0-600℃的测量仪表。
今要测一约为500℃的温度,要求相对误差≤2.5%,选用精度为 D 的最为合理。
广州康大职业技术学院《检测与转换技术》课程标准一、基本信息适用对象:应用电子技术专业学生制定时间:2010年6月学分:3学时:56课程代码:所属系部:自动化系制定人:吴闽批准人:陶廷甫二、课程的目标1、专业能力目标(1)掌握检测技术的基本概念及基本知识,传感器的基本概念及主要特性参数。
(2)掌握工业检测中常用的传感器,如压力、流量、温度、物位等传感器的相关的电路、基本原理、结构特点,适用范围等。
(3)掌握常用传感器、近代新型传感技术及信号调制电路等内容。
2、方法能力目标(1)检测技术和装置是电子及自动化系统中不可缺少的组成部分,能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器。
(2)能够运用所学知识设计、制作、简单测试基本检测单元模块电路等。
(3)通过本课程的学习,能够使用常用仪器检查各种传感器性能,判别其好坏,进行简单维护。
3、社会能力目标(1)初步具有检测和控制系统的使用的职业能力。
(2)提高动手能力、为后读课程学习和工程的实践技术打下基础。
(3)团队协作、勤奋敬业、吃苦耐劳等良好风貌;三、整体教学设计思路1、课程定位本课程是电子技术,电气自动化专业的一门专业基础课。
通过本课程的学习,使学生掌握压力、流量、温度、物位测量仪表的工作原理。
熟悉压力、流量、温度、物位测量仪表的发展状况。
熟练掌握各种压力、流量、温度、物位测量仪表的适用条件,工业检测中常用的传感器及相关的电路、基本原理、结构特点,适用范围,要求学生掌握较为扎实的传感器和自动检测的知识和技能。
因此,本课程要以能力培养为重,构建学生应用传感器知识和自动检测技术解决生产方面问题的实际能力,培养学生胜任职业岗位的相关技能、技艺。
2、课程开发思路为了使这门课程的教学达到预定的能力目标,课程设计思路是以传感器与检测系统的设计、制作过程为依据,整合、序化教学内容,作为训练学生职业岗位综合能力的主要载体;针对高职学生理论基础相对薄弱,理论学习时间相对较少,学习动力不足的特点,在课程教学内容的选取上,从传感器使用者的角度出发,坚持理论联系实际,以技术应用为主,着眼于提高学生选择正确的传感器、解决实际工程检测能力的目的来实施教学。
自动检测与转换技术自动检测与转换技术是一种通过计算机程序来识别和转化特定类型数据的技术。
这项技术的应用范围非常广泛,涵盖了多个领域,如图像处理、语音识别、文本转换等。
本文将重点介绍自动检测与转换技术在图像处理和文本转换领域的应用。
在图像处理领域,自动检测与转换技术可以用于识别和转换图像中的特定对象或特征。
例如,通过使用图像识别算法,可以自动检测出图像中的人脸、车辆、道路等,并将其转换为相应的数据格式。
这项技术在安防监控、智能交通系统等领域具有重要的应用价值。
通过自动检测与转换技术,可以实现图像数据的自动化处理和分析,提高图像处理的效率和准确性。
在文本转换领域,自动检测与转换技术可以用于将不同格式的文本数据转换为特定的标准格式。
例如,通过使用自然语言处理算法,可以将文本数据中的语义信息提取出来,并将其转换为结构化的数据格式,以便进一步的分析和处理。
这项技术在信息抽取、信息检索等领域具有广泛的应用。
通过自动检测与转换技术,可以实现大规模文本数据的自动化处理和分析,提高文本处理的效率和准确性。
除了图像处理和文本转换领域,自动检测与转换技术还可以应用于其他领域,如语音识别、视频处理等。
例如,在语音识别领域,可以通过使用语音识别算法,将语音数据转换为文本数据,以便进一步的分析和处理。
这项技术在语音助手、语音交互等领域具有广泛的应用。
通过自动检测与转换技术,可以实现语音数据的自动化处理和分析,提高语音识别的准确性和实时性。
自动检测与转换技术的发展离不开人工智能和机器学习等相关技术的支持。
通过使用机器学习算法,可以让计算机程序自动学习和优化检测与转换的模型,从而提高其准确性和性能。
例如,在图像处理领域,可以通过使用卷积神经网络等深度学习算法,实现对图像中不同对象或特征的自动检测和转换。
这些算法可以通过大量的训练数据进行学习,从而提高其检测和转换的准确性。
自动检测与转换技术是一种能够通过计算机程序来识别和转化特定类型数据的技术。
第一章检测技术的基本概念1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%,该压力表的精度等级应定为多少级?答:1 .02、某仪器厂需要购买压力表,希望压力表的满度相对误差小于0.9%,应购买精度等级为多少级的压力表?答:0 .5 a3、对同一被测量进行多次重复测量时,误差的绝对值和符号不可预知地随机变化,但总体满足一定的统计规律性,该误差称为什么误差?答:随机误差4、多次重复测量时,误差的大小或符号保持不变,或按一定规律出现(始终偏大、偏小或周期性变化),该误差称为什么误差?答:系统误差5、检测中使用一次仪表,新的国家标准规定电流输出和电压输出是多少?答:4~20mA、1~5V6、检测中由于电流信号不易受干扰,且便于远距离传输,所以在一次仪表中多采用电流输出型,新的国家标准规定电流输出为多少?答:4~20mA7、什么是系统误差?答:在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差,称为系统误差。
8、什么是粗大误差?答:超出在规定条件下预计的误差,或明显偏离真值的误差称为粗大误差,也叫过失误差、疏忽误差或粗差,应予以剔除。
9、什么是测量答:测量过程实质上是一个比较的过程,即将被测量与一个同性质的、作为测量单位的标准量进行比较,从而确定被测量是标准量的若干倍或几分之几的比较过程。
10、什么是测量结果?答:测量结果可以表现为一定的数字,也可表现为一条曲线,或者显示成某种图形等,测量结果包含数值(大小和符号)以及单位。
有时还要给出误差范围11、什么是静态测量?什么是动态测量?答:在检测技术中,对缓慢变化的对象所进行的测量,亦属于静态测量。
工程中,有时可认为几十赫兹以上的测量称为动态测量。
12、传感器有哪三部分组成?答:传感器由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。
13、某数字表满量程为99.9A,该表的分辨力和分辨率为多少?答:数字表满量程为99.9A,该表的分辨力=0.1A,分辨率=0.1A÷99.9≈0.1%14、测量结果的正态分布的规律是怎样的?测量结果的正态分布的规律有:(1)集中性、(2)对称性、(3)有界性15、用核辐射式测厚仪对钢板的厚度进行6次等精度测量,所得数据为2.04mm、2.02mm、1.96mm、0.99mm、3.33mm、1.98mm,为粗大误差的值是什么?,在剔除粗大误差后,用算术平均值公式计算钢板厚度等于多少?答:为粗大误差的值是0.99和3.33mm,在剔除粗大误差后,用算术平均值公式计算钢板厚度=2.00mm。
目录实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 (1)实验二金属箔式应变片——半桥性能实验 (4)实验三金属箔式应变片——全桥性能实验 (6)实验四谐波分析实验 (7)实验五滤波器实验 (11)实验六直流全桥的应用——电子秤实验 (17)实验七移相器实验 (18)实验八相敏检波器实验 (20)实验九交流全桥的应用——振动测量实验 (22)实验十压阻式压力传感器的压力测量实验 (25)实验十一差动变压器的性能实验 (27)实验十二激励频率对差动变压器特性的影响实验 (29)实验十三差动变压器零点残余电压补偿实验 (31)实验十四差动变压器的应用——振动测量实验 (32)实验十五电容式传感器的位移特性实验 (34)实验十六电容传感器动态特性实验 (36)实验十七直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验 (38)实验十八交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验 (39)实验十九霍尔测速实验* (40)实验二十磁电式传感器测速实验 (41)实验二十一压电式传感器测量振动实验 (42)实验二十二电涡流传感器位移特性实验 (43)实验二十三被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验 (45)实验二十四被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验 (46)实验二十五电涡流传感器测量振动实验 (47)实验二十六电涡流传感器的应用——电子秤实验 (48)实验二十七光纤传感器的位移特性实验 (49)实验二十八光纤传感器测量振动实验 (51)实验二十九光纤传感器测速实验 (52)实验三十光电转速传感器的转速测量实验 (54)实验三十一Cu50温度传感器的温度特性实验 (55)实验三十二P t100热电阻测温特性实验 (57)实验三十三热电偶测温性能实验 (59)实验三十四气敏(酒精)传感器实验 (61)实验三十五温度仪表PID控制实验 (62)实验三十六多功能数据采集控制器的使用介绍 (64)实验三十七计算机温度PID控制实验 (67)实验三十八转速PID控制系统 (69)实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。
《检测与转换技术》课后部分习题参考答案2.4解:利用最小二乘法进行拟合,得拟合直线方程为y=7.984x+0.548灵敏度S=7.984 uε/N线性度γL=(12.065/400)×100%=3.02%滞后量γH=[(252-228)/400]×100%=6%附:参考程序(采用Labview 8.6编程,不要求掌握)1、前面板图2、程序框图3.10解:1)单臂Uo=U/4*S*ε=2mV Su= U/4=1V2)差动半桥Uo=U/2*S*ε=4mV Su= U/2=2V3)差动全桥Uo=U*S*ε=8mV Su= U=4V3.11解:γ=( S*ε/2)×100%=1%∴S=203.12解:ε=F/AE=10-3ΔR=S*ε*R=2×120×10-3Ω=0.24Ω3.13解:ΔR1=ΔR4=S*ε1*R=2×120×1/105Ω=2.29ΩΔR2=ΔR3=-2.29ΩUo=USε=76mV3.14(1)差动全桥如图:(2)=1.3mV3.15解:(1)贴片图和接桥电路如下(2)ε1=ε3=uF/AE=4.77×10-5ε2=ε4=-F/AE=-1.59×10-4ΔR1/ R1=ΔR3/ R3= S*ε1=9.54×10-5 ΩΔR2/ R2=ΔR4/ R4= S*ε2=-3.18×10- 4 Ω(3)=1.24mV(4)可以补偿温度的影响,具体原因见书上48页电桥补偿法,在此不再赘述。
4.9解:S=C0/δ0=εA/(δ0)2=(8.85*10-12*8*10-4)/(10-3)2 F/m=7.08nF/m4.10解:差动:S=2C0/δ0=40pF/mmγ=(Δδ/δ0)2×100%=4%单板:S=C0/δ0=20pF/mmγ=(Δδ/δ0)×100%=20%4.11解:∵γ=(Δδ/δ0)×100%=0.1%∴Δδ=0.001δ0=1um4.12解:C0=εA0/δ0=50×0.03×0.02/0.01 uF=3uFC1=εA1/δ0=50×0.03×(0.02-0.01)/0.01 uF=1.5uF∴ΔC = C0-C1=1.5uF4.13解:1、无云母时,初始电容C0=86.8 pF极板间距减小Δδ时,C1=99.2 pF,ΔC1/ C0=14.29%极板间距增大Δδ时,C2=77.2 pF,ΔC2/ C0=11.06%2、有云母时,初始电容C0=151 pF极板间距减小Δδ时,C1=195 pF,ΔC1/ C0=29.14%极板间距增大Δδ时,C2=125 pF,ΔC2/ C0=17.22%5.11解:定义电压方向上正下负,电流方向自上而下为正。
复习思考题一、填空题1、按能量角度分析,典型的传感器构成方法有三种,即、以及,前两者属于能量,后者是能量。
2、将温度转换为电势大小的热电式传感器是传感器,而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是(金属材料)或(半导体材料)。
3、电感式传感器也称为传感器,它是利用原理将被测物理量转换成线圈和的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化,从而实现非电量到电量的转换。
4、容栅传感器实际上是多个式型电容传感器的并联,它具有效应,测量精度很高。
5、热电偶传感器的工作基础是,其产生的热电势包括电势和电势两部分。
热电偶的定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础;定律为制定分度表奠定了理论基础;根据定律,可允许采用任意的焊接方式来焊接热电偶。
6、用于制作压电传感器的常用压电材料是和。
7、基于外光电效应的器件有和;基于内光电效应的器件有、、和等。
二、选择题:1. 被测信号x(t)的最高频率为fm时,采样频率fc至少为_______,才能恢复原始波形,否则,会引起信号失真。
A 0.5fmB fmC 2fm2. 某传感器的精度为2%FS,满量程输出为100mV,可能最大的误差为______Mv。
A 2 mVB 1 mVC 4 mVD 6 mV3. 传感器在正、反行程中输入输出曲线不重合称为________。
A 非线性误差B 迟滞C 重复性4. 一弹性式压力传感器在加压过程和减压过程中,输入值相同,但传感器的输出却不一致,这种现象称为__________。
A 弹性元件的非线性B 弹性后效C 弹性滞后D 弹性元件的不稳定5. 传感器的输出分辨率________输入分辨率。
A 大于B 等于C 小于D 不相关6. 传感器能检测到的最小输入增量为___________。
A 零点残余B 迟滞C 误差D 分辨力7. 金属应变片利用了金属材料的__________。
A 电阻应变效应B 压阻效应C 压电效应8. 半导体应变片利用了金属材料的__________。