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《检测技术与自动化仪表》模拟试卷1.下列传感器不属于发电型传感器的是（）A.光电传感器B.电容传感器C.磁电传感器D.压电传感器2.对于金属应变片的应变灵敏度系数以下叙述正确的是（）A.主要由几何尺寸变化决定B.主要由电阻率变化决定C.由几何尺寸和电阻率变化决定D.以上都不对3.用电容式传感器测量固体或液体物位时，应这选用（）A.变间隙式B.变面积式C.变介电常数式D.空气介质变间隙式4.通常用电感式传感器测量（）A.电压B.磁场强度C.位移D.压力5.电涡流式传感器激磁线圈的电源是（）A.直流B.工频交流C.高频交流D.低频交流6.利用热电偶测温时，必须（）A.分别保持热电偶两端温度恒定B.保持热电偶两端温差恒定C.保持热电偶冷端温度恒定D.保持热电偶热端温度恒定7.光敏二极管工作时，其上（）A.加正向电压B.加反向电压C.不需加电压D.加正向、反向电压都可以8.以下不属于光电传感器常用光源的是（）A.日光灯B.钨丝灯泡C.发光二极管D.激光9、磁电式感器输出感应电动势与线圈和磁场的相对运动速度成正比，若用其测量位移则需加入（）A.截分电路B.积分电路C.补偿电路D.线性化电路10.超声波传感器测液住是利用超声波的（）A.折射现象B.反射现象C.透射现象D.散射现象三、填空题（本大题共10小题，每空1分，共20分）11.一般模拟式仪表的分辨率规定为最小刻度分格值的______，数字式仪表的分辨率是最后一位的_______个字。
12.用电压表测量一待测电压100V，测量结果为99V，该次测量的绝对误差为_____，相对误差为________。
13.热电阻是利用导体的_______随温度而变化这一物理现象来测量温度的，在一些测量精度要求不高，测温范围在-50-150℃的情况下常采用________电阻。
14.差动变压器式传感器其次级绕组都用_______形式连接，其输出特性由于制作上的不对称以及铁心位置等因素在零点存在________电动势。
检测技术及仪表考核试题（Ｂ卷）姓名：__________ 成绩：___________一、填空题（每空1分共40分）1、测量按照取得测量结果的方法分为 --------------------、------------------和----------------三种。
2、检测仪表静态特性及性能指标主要有------------、----------、------------、------------、-------------稳定性等。
3、工程上有-----------、------------、--------等多种压力表示方法。
4、根据被测压力的显示及信号传输要求，压力检测仪表可分为-----------------、--------------压力仪表。
5、国际上用的较多的温标有---------、-----------、------------、------------。
6、膨胀式温度计可以分为---------------------、---------------------、---------------------三大类。
7、按照工作原理不同，接触式测温仪可以分为----------、------------、---------、-------------、----------。
8、容积式流量计按检测元件结构可以分为----------、-----------、----------、------------、---------类型。
9、工业分析仪表依据检测原理和分析方法可分为--------------、--------------、-----------------、----------------、-------------五类。
10、电测法振动传感器有---------、-----------、--------、------------、---------、磁电式等多种类型的传感器。
《检测技术及仪表》习题集题库一、填空与选择1、差压式流量计，流量Q与成正比，转子流量计，流量Q与成正比。
2、转子流量计在出厂时必须用介质标定，测量液体用标定，测量气体用标定。
3、铂铑一铂材料所组成的热电偶，其分度号为；镍铬一镍硅材料组成的热电偶，其分度号为4、铂电阻温度计，其分度号为Pt100，是指在温度为时，其电阻值为5、差压式液位计因安装位置及介质情况不同，在液位H=0时会出现差压△P、△P和△P三种情况，我们分别称差压式液位计、、6、电子自动电位差计的工作原理是采用工作的，是根据已知来读取7、动圈显示仪表与温度传感器配接使用时应相互，某CZ-101型是与配接使用，某CZ-102型是与配接使用。
8、差压式流量计是一种截面、压降流量计。
转子式流量计是一种截面、压降流量计。
9、热电偶温度计是以为基础的测温仪表，分度号为K是指电极材料为、热电阻温度计是利用金属导体的随温度变化而变化的特性来测温、分度号为Pt100是指温度为时，电阻值为10、使用热电偶温度计测温需考虑冷端温度补偿问题，常用的四种补偿方法为、、和11、电位差计是根据原理工作的，是将被测电势与相比较，当平衡后由读取12、自动电子电位差计与热电偶配套测温冷端温度补偿是利用桥路电阻实现的，它是一个随温度变化的13、绝对误差在理论上是指仪表和被测量的之间的差值。
工业上经常将绝对误差折合到仪表测量范围的表示，称为14、测量物位仪表的种类按其工作原理主要有下列几类、、、、、、和15、热电偶测量元件是由两种不同的材料焊接而成，感受到被测温度一端称16、检测仪表的组成基本上是由、、三部分组成。
17、在国际单位制中，压力的单位为，记作，称为符号以表示，简称为18、在压力测量中，常有、、之分。
19、工业上所用的压力仪表指示值多数为，即和之差。
20、应用液柱测量压力的方法是以液体原理为基础的。
一般是采用充有水或水银等液体的、、进行压力测量的。
21、应用弹性变形测量压力常用的弹性元件有、、等。
检测技术及仪表习题答案在现代科技高度发达的时代，检测技术及仪表在各行各业中扮演着重要的角色。
无论是医疗领域中的疾病检测，还是工业领域中的质量控制，检测技术及仪表都起到了至关重要的作用。
本文将从不同领域的检测技术及仪表入手，探讨其应用和作用。
首先，我们来看医疗领域中的检测技术及仪表。
在医疗诊断中，各种检测技术及仪表被广泛应用于疾病的早期诊断和治疗过程中。
例如，血液检测仪器可以通过分析血液中的各种指标，如血红蛋白、血糖、血脂等，来评估患者的健康状况。
此外，影像学检测设备，如X射线机、CT机等，能够帮助医生准确诊断疾病，并指导后续的治疗方案。
这些检测技术及仪表的应用不仅提高了医疗诊断的准确性和效率，也为疾病的早期发现和治疗提供了有力的支持。
其次，我们来看工业领域中的检测技术及仪表。
在工业生产中，质量控制是一个至关重要的环节。
各种检测技术及仪表被广泛应用于工业生产线上，以确保产品的质量符合标准。
例如，光谱仪可以用于检测材料的成分和结构，从而判断其质量是否合格。
此外，测量仪器，如温度计、压力计等，可以用于监测生产过程中的各种参数，以确保产品的稳定性和一致性。
这些检测技术及仪表的应用，不仅提高了产品的质量，也降低了生产成本，提高了生产效率。
除了医疗和工业领域，检测技术及仪表还在环境保护、食品安全等领域发挥着重要作用。
例如，空气质量检测仪器可以监测空气中的各种污染物，帮助环保部门及时采取措施减少污染物的排放。
食品安全检测仪器可以检测食品中的有害物质，确保食品的安全和卫生。
这些检测技术及仪表的应用，保护了人们的健康和环境的可持续发展。
然而，尽管检测技术及仪表在各个领域中发挥着重要作用，但仍然存在一些挑战和问题。
首先，检测技术及仪表的精度和准确性需要不断提高，以满足日益复杂和多样化的需求。
其次，检测技术及仪表的成本也是一个问题，对于一些发展中国家和中小型企业来说，高昂的设备费用可能成为限制因素。
此外，检测技术及仪表的标准化和认证也需要进一步完善，以确保其可靠性和可比性。
自动化《检测技术及仪表》习题1.按仪表工业规定，仪表的精确度可划分为若干等级，精度数字越小，其精度越高。
2.传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
3.仪表的精度不仅与绝对误差有关，还与仪表的测量范围有关。
4. 金属电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器。
5.半导体应变片原理是半导体材料的电阻率随作用应力而变化的现象称为半导体材料的压阻效应。
6. 电感式传感器 分为自感式和互感式两种传感器，互感式传感器又分为差动变压器和电涡流式传感器。
7. 采用差动变间隙式结构的电感传感器是为了改善传感器的灵敏度和线性度。
8.平板电容传感器电容量dSC ε=，柱形电容器电容量dD LC ln2πε=。
9.压电晶体压电效应的产生是由于晶格结构在机械力的作用下发生变形所引起的。
10.主要的压电晶体有两种：石英和水溶性压电晶体。
11.磁电式传感器基于电磁感应原理。
12.半导体热敏电阻分为：正温度系数PTC 、负温度系数NTC 、临界温度系数CTR 三种。
临界温度系数的热敏电阻通常用于开关元件。
13.负温度系数热敏电阻的电阻-温度特性是：14.热敏电阻的伏安特性是：在稳态下，通过热敏电阻的电流I 与其两端之间的电压U 的关系，称为热敏电阻的伏-安特性。
15. 热电偶测量温度的原理是基于热电效应 。
16.热电阻测量线路采用直流电桥线路，主要考虑其引线电阻和接触电阻影响，常采用三线接法和四线接法（一般为实验室用）。
17. 热电偶连接补偿导线时，一定要注意在一定的温度范围内，补偿导线与配对的热电偶具有相同或相近的热电特性。
18.光电转速计主要有反射式和直射式两种基本类型。
19.光纤传感器一般由光源、敏感元件、光纤、光敏元件（光电接收）和信号处理系统组成。
20.光纤传感器按工作原理分为功能型光纤传感器和传光型光纤传感器。
21.莫尔条纹：光栅常数相同的两块光栅相互叠合在一起时，若两光栅刻线之间保持很小的夹角θ，由于遮光效应，在近于垂直栅线方向出现若干明暗相间的条纹，即莫尔条纹。
=+平均无故障工作时间有效度平均无故障工作时间平均故障修复时间1基本知识引论1、测量范围、测量上、下限及量程测量范围：仪器按照规定的精度进行测量的被测变量的范围测量下限：测量范围的最小值测量上限：测量范围的最大值量程:量程=测量上限值—测量下限值1.２．３灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比 灵敏度Y U∆=∆ 1。
2.4误差绝对误差：∆max δ绝对误差 = 示值-约定真值相对误差:δ相对误差(％)= 绝对误差/约定真值引用误差:max δ引用误差（％)= 绝对误差/量程最大引用误差:最大引用误差（％) = 最大绝对误差/量程允许误差:最大引用误差≤允许误差1.2。
5精确度仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。
精确度划分为若干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小,精度越高1。
2。
8可靠度：衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度课后习题1.１检测及仪表在控制系统中起什么作用,两者关系如何?检测单元完成对各种参数过程的测量，并实现必要的数据处理；仪表单元则是实现各种控制作用的手段和条件,它将检测得到的数据进行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系:二者紧密相关，相辅相成,是控制系统的重要基础１。
2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的，各单元主要起什么作用?被控——检测单元—-变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元-—调节单元—作用:被控对象：是控制系统的核心检测单元:是控制系统实现控制调节作用的及基础，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现某些参数的间接测量。
变送单元：完成对被测变量信号的转换和传输，其转换结果须符合国际标准的信号制式。
变：将各种参数转变成相应的统一标准信号;送:以供显示或下一步调整控制用。
显示单元：将控制过程中的参数变化被控对象的过渡过程显示和记录下来,供操作人员及时了解控制系统的变化情况。
一、填空题（20%；每题2分。
）1.仪表的检定方法可归纳成：示值比较法和标准物质法两种。
2.温标是一个量度温度的标尺；它规定了温度读数的起点（零点）和测温基本单位。
3.压力检测主要方法有：液柱式压力检测、弹性式压力检测、负荷式压力检测、电气式压力检测。
4.当测量稳定压力时，最高压力不应超过量程上限的3/4 ；当测量脉动压力时，最高压力不应超过量程上限的2/3 ；当测量高压压力时，最高压力不应超过量程上限的3/5 ；为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于量程的1/3 。
5.电气式压力检测是利用敏感元件将被测压力转换成各种电量工作的，其传感器有：应变式传感器、压电式传感器、压磁式传感器、电容式传感器。
6.在热电偶测温回路中，只要保证连接导线、仪表等接入时两端温度相同，则不影响回路热电势。
这是根据中间导体定律得出的结论。
7.节流装置（孔板）取压方式有：角接取压法、法兰取压法、径距取压法、理论取压法、管接取压法五种。
8.用压力表测液位时，仪表安装高度应与液位零位的高度相同，否则，应对高度差进行校正。
9.湿度表示法有：绝对湿度、相对湿度、露点温度。
介质磁化率大于零的物质称为顺磁性物质，反之小于零的物质称为逆磁性物质。
二、判断题（10%；每题1分；对的在括号内打，错的在括号内打╳。
）1.真值是某变量本身所具有的真实值；约定真值是一接近真值的值，用约定真值代替真值时它们间的误差可忽略。
(√ )2.液位变化时，浮筒式液位计浮筒位置变化，因而可测出液位高低。
（X ）3.在相同条件下，椭圆形弹簧越扁平，则其管端位移越大，仪表也越灵敏。
(√)4.当用热电偶测温时，若连接导线使用补偿导线，就可不考冷端温度补偿。
（X ）5.检定仪表时得到某仪表的精度为1.1%，则仪表精度等级应定为1.0级。
（X ）6.采用全辐射法测温，测量值不需修正即得实际温度。
( X )7.角接取压和法兰取压只是取压方式不同，但标准孔板的本体结构是一样的。
自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习资料1基本知识引论1、测量范围、测量上、下限及量程测量范围：仪器按照规定的精度展开测量的被测变量的范围测量上限：测量范围的最小值测量下限：测量范围的最大值量程：量程=测量上限值-测量下限值1.2.3灵敏度：被测参数发生改变时，经过足够多时间仪表命令值达至稳定状态后，仪表输入变化量与引发此变化的输出变化量之比灵敏度?1.2.4误差绝对误差：??y?u?max绝对误差=示值－签订合同真值相对误差：?相对误差（%）=绝对误差/签订合同真值引用误差：?max提及误差（%）=绝对误差/量程最大引用误差：最小提及误差（%）=最小绝对误差/量程允许误差：最小提及误差≤容许误差1.2.5精确度仪表的精确度通常就是用容许的最小提及误差换成百分号后的数字去来衡量。
精确度分割为若干等级，缩写精度等级，精度等级的数字越大，精度越高1.2.8可靠度：衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度平均值无故障工作时间有效率度?平均值无故障工作时间?平均值故障复原时间课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起至什么促进作用，两者关系如何？检测单元顺利完成对各种参数过程的测量，并同时实现必要的数据处理；仪表单元则就是同时实现各种掌控促进作用的手段和条件，它将检测获得的数据展开运算处置，并通过适当的单元同时实现对被控变量的调节。
关系：二者紧密相关，相辅相成，是控制系统的重要基础1.2典型检测仪表控制系统的结构就是怎样的，各单元主要起至什么促进作用？被控――检测单元――变送单元――表明单元――操作方式人员对象――继续执行单元――调节单元―作用：被控对象：是控制系统的核心检测单元：就是控制系统同时实现掌控调节作用的及基础，它顺利完成对所有被控变量的轻易测量，也可实现某些参数的间接测量。
变送单元：顺利完成对被测变量信号的切换和传输，其切换结果须合乎国际标准的信号制式。
变小：将各种参数转变成适当的统一标准信号；送来：以供表明或之下一步调整掌控用。
⾃动检测技术及仪表试卷A标准答案%282005%29昆明理⼯⼤学试卷A院系：信⾃学院、⾃动化系专业：级：2005 学年学期考试科⽬：⾃动检测技术及仪表学⽣姓名：学号：⼀、填空题（20%；每题2分。
)1. 按误差数值表⽰的⽅法，误差可分为绝对误差、相对误差、引⽤误差。
2. 温标的三要素是指基准温度点、基准仪器、和插补公式。
3. 单管压⼒计与U形管压⼒计相⽐，其读数误差可减⼩⼀半，其原因是它只进⾏⼀次读数。
4. 当测量稳定压⼒时，最⾼压⼒不应超过量程上限的 3/4 ；当测量脉动压⼒时，最⾼压⼒不应超过量程上限的 2/3 ；当测量⾼压压⼒时，最⾼压⼒不应超过量程上限的 3/5 。
5. 静压式液位计是根据流体的静压平衡原理⼯作的，它可分为压⼒式和差压式两⼤类。
6. 热电偶产⽣热电势的充要条件是：两种不同的电极材料和、两接点温度不同。
7. 当充满管道的流体流经节流装置时，流束将在缩⼝处发⽣⾜部收缩，从⽽使流速增加，⽽静压⼒降低。
8. 绝对零度是—273.16 oC；⽔的三相点是 273.16 K或 0.01 oC；⽔的冰点是 273.15 K或 0 oC；⽔的沸点是 373.15 K或 100 oC。
9. 热导式⽓体分析仪测某⽓体浓度时，应满⾜的条件是：背景⽓体的导热系数要基本相同和待测⽓体的导热系数和背景⽓体的导热系数有较⼤的差别。
10. 热磁式氧分析器是利⽤氧⽓是⼀种强顺磁性⽓体，以及氧⽓的磁化率与温度平⽅成反⽐这⼀特性进⾏测量的。
⼆、判断题（(10%；每题1分；对的在括号内打，错的在括号内打╳。
)1. 测量值⼩数点后的位数愈多，测量愈精确。
(╳)2. 红外⽓体成分分析仪可测混合⽓体中任何组分的含量。
()3. 当被测压⼒⾼于⼤⽓压时，被测压⼒引⾄单管压⼒计的盅形容器中去。
(√)4. ⽤椭圆齿轮流量计测流量的过程中，同流体的流动形态即雷诺数有关。
( ╳ )5. ⽤电容式液位计测导电液的液位时，介电常数是不变的。
机电一体化技术（航空电气方向）专业《检测技术及仪表》形成性考核作业册姓名_________________学号_________________分校_ _ _ __信息技术与机电工程系2013年 9月《检测技术及仪表》形成性考试作业一成绩__________教师签名__________日期__________第1章绪论思考题与习题1-1.单项选择题1）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达100kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于 B 。
用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.7V，该误差属于 A 。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差1-2. 指出下列情况哪些属于随机误差，哪些属于系统误差，或两者皆有？1）电压表刻度不均匀；2）米尺因温度改变而伸缩；3）天平未调水平；4）游标卡尺零点不准；5）电子秤内部温度与环境不一致产生温漂；6）加热丝的电阻随温度变化对恒温器温度带来的误差；7）电压表视差；8）电桥检流计的零点漂移；9）欧姆表的接触电阻；10）电网电压的变化对恒温器加热功率带来的误差。
答：1、系统；2、系统；3、系统；4、系统；5、系统+随机；6、系统；7、随机；8、系统；9、系统+随机；10、随机。
1-3. 某压力表准确度为2.5级，量程为0～1.5MPa，求：1）可能出现的最大满度相对误差γm。
2）可能出现的最大绝对误差△m为多少千帕？3）测量结果显示为0.70MPa时，可能出现的最大示值相对误差γx。
答：1）可能出现的最大满度相对误差可以从准确度等级直接得到，即γm=±2.5%2）△m=γmAm=±2.5%×1.5Mpa=±0.0375Mpa=±37.5kPa3）γx=△m×100%/Ax=±0.0375×100%/0.70=±5.36%1-4. 现有准确度为0.5级的0～300℃的和准确度为1.0级的0～100℃的两个温度计，要测量80℃的温度，试问采用哪一个温度计好？答：经计算，用0.5级表以及1.0级表测量时，可能出现的最大示值相对误差分别为±1.88%和±1.25%。
《自动检测技术及仪表》课后作业第一章：绪论1. 实现自动化的目的和方法是什么？2. 自动化的主要内容有哪些？3. 自动化仪表的发展过程中，我国仪表经历了哪几个阶段？4. 自动检测技术的发展趋势是什么？5. 自动检测系统的基本构成是什么？各环节的作用是什么？第二章：检测仪表系统的构成原理1. 检测的基本方法有哪些？其特点是什么？如何确定检测方法。
2. 检测仪表系统的信号选择方法有哪能些？3. 提高仪表检测精度的方法.有哪能些？4. 简述变送器的基本构成及理想输入输出特性，写出其输入输出表达式。
5. 分别简述模拟式变送器、数字式变送器的构成原理，二者的输出信号有何不同？6. 何谓变送器的零点调整、量程调整和零点迁移？它们的作用各是什么？模拟变送器和数字变送器各是如何实现量程调整的。
第三章：测量误差及仪表的性能指标1.测量误差是如何分类的，产生测量误差的主要原因是什么。
2.掌握测量误差的目的是什么。
如何分析和处理测量误差。
3.仪表性能指标的定义；仪表三项性能指标的确定方法；4.附加题：①一台温度变送器当输入信号从100℃变到900℃时，输出信号由4mA上升至20mA，求此台仪表的灵敏度。
②测量80mA的电流信号，要求最大误差小于1.2mA，下列仪表选哪台合适？给出理由。
(a)、1.0级0~200mA ；(b)、1.0级0~100mA ；(c)、1.5级0~100mA。
第四章：过程参数检测技术1.检测过程参数的作用是什么？工业上常见的过程参数主要有哪些？2.过程参数的测量方法有哪些？如何考虑选用测量方法。
3.传感器、变送器的作用各是什么？二者之间有什么关系？4.构成检测系统的仪表在信号传递时，要考虑哪些问题，解决方案有哪些。
5.有一台DDZ-III型两线制差压变送器，已知其量程为20～100kPa，当输入信号为40kPa和70kPa时，变送器的输出信号分别是多少？6.自动检测系统的设计方法和原则。
7.自动化仪表的种类及作用是什么？信号制有哪些？8.常用的国际标准信号制是什么内容？HART通讯协议内容是什么？9.画系统流程图的目的是什么？流程图的表达方式有哪些？4-1温度测量及变送 P56-T3、4、5、6、7P161-T1、2、84-2压力测量及变送 P68-T2、8、10、11、124-3流量测量及变送 P98-T1、5、6、13、154-4物位测量及变送 P103-T3、5、6第五章：现代检测技术（从以下补充可选作业中选择做5题）P217-T3、5、7P233-T4、9、10P239-T1、3、4、5P248-T1、2P263-T1、2P272-T1、3、4、6----------本学期需要完成的作业共计50题。
东北农业大学网络教育学院检测技术专升本作业题作业题（一）1、什么是自动检测系统?请画出基本结构框图。
2、什么是电量传感器?什么是电参数传感器。
3、什么是等精度测量?4、什么是测量误差？5、什么时系统误差？什么是测量的准确度？6、什么是随机误差？什么是测量精度？7、么是测量的精确度？8、什么是静态误差，什么是动态误差？9、什么是电阻应变传感器，它分为几类？10、．差动自感传感器有何特点？11、．请说出测量的随机误差有那些统计特点？作业题（二）1、热电偶属于什么类型的传感器，它的基本测温原理是什么？2、试述如何应用导线补偿法测量热电偶的回路电势？其理论依据是什么？3、磁电式传感器的工作原理是什么？请画出其测量加速度的原理图，并说明测量的理论依据。
4、什么是压电效应，影响极化电荷的因素有那些？5、举例说明压电传感的应用实例，并画图说明其工作原理，6、．什么是霍尔效应？霍尔元件的电磁特性是怎样的？7、请说出可以测量位移的传感器有哪些？并说出它们的个自特点，作业题（三）1．下图是压缩式压电加速度传感器的结构图,测量时通过机座底部的螺孔将传感器与试件刚性的固定在一起,试说明其工作原理.2．设计一个能反应差动电容器可动电极位移方向的测量电路，并说明其工作原理。
3．请设计一个通过改变介电常数的液位计结构示意图,并说明其测量液位的工作原理(要求在数学上加以证明).4. 什么是光电效应,请说出光电传感器有那些基本特性.作业题（四）1．电偶的测温原理是什么？人们用mV表接入热电偶回路测量回路电动势，怎样才能保证mV表的串入不影响回路电动势，其原理是什么？2．请说出磁电传感器的工作原理，磁电传感器可以进行那些测量（说出4种）？下图为一磁电式转速传感器，其中定子和转子都是由铁磁材料构成的，请说出测量轴转速的工作原理。
3. 设计一个能反应差动传感器中间衔铁位移方向的检测电路，并说明工作原理。
作业题（五）1．请画出应用电阻应变片粘贴在柱形弹性元件上构成的测量拉力的传感器示意图，并说明各电阻应变片的作用及画出测量电路，输出电压表达式。
分章节知识点C11．开闭环仪表各有何优缺点？P6-72．检测系统的静/动态特性有哪些？P7-103．一阶系统的计算；4．仪表的误差与等级方面的计算。
C21．检测技术的一般原理P29-302．检测仪表的组成与各部分的作用 P2图1。
1或P97图3。
13．检测仪表的设计方法按结构形式来分主要有四类，即简单直接式变换、差动式变换、参比式变换和平衡（反馈）式变换 P100-108C3对位移、力与压力、振动、转速、温度、物位、流量、成分等常用工程量作测试，按提出的测试要求，设计测试方案，选传感器，分析方法，测试步骤，预期结果。
参习题C4 虚拟仪器的特点。
一简答题1．测量压力的仪表，按其转换原理的不同，可分为几类，各是什么？答：测量压力的仪表，按其转换原理的不同，可分为四大类，分别为：1）液柱式压力计；2）弹簧式压力计；3）电器式压力计；4）活塞式压力计。
2．测量的基本方程式是什么？它说明了什么？答：3．测量物位仪表按其工作原理主要有哪些类型？答：1）直读式物位仪表；2）差压式物位仪表；3）浮子式物位仪表；4）电磁式物位仪表；5）和辐射式物位仪表；6）声波式物位仪表；7）光学式物位仪表。
4．什么是温度？温度能够直接测量吗？答：温度是表征物体冷热程度。
温度不能直接测量，只能供助于冷热不同物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同变化的特性来加以间接测量。
5．什么是压力式温度计，它是根据什么原理工作的？答：应用压力随温度的变化来测量的仪表叫压力式温度计。
它是根据在密闭系统中的液体。
气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理制作的，并用压力表来测量这种变化，从而测得温度。
6．差压变送器的检测元件为什么要做成膜盒结构，用单膜片行不行？答：因为膜盒组件在使用的差压范围内，具有很好的灵敏度和线性，而当差压超过使用范围时，即单向过载时，膜盒不但不坏，而且也极少有影响；由于膜盒内充有硅油，它除了传递压力之外，还有限尼作用，所以仪表输出平稳；由以上可知单膜片不能耐单向过载，尽管它加工方便，灵敏度高，不宜使用。
关于计算的部分复习题1、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精度等级为级，量程为0～25Mpa 的标准来检验一台精度等级为级，量程为0～的压力表为什么答：选用标准压力表来校准工业压力表时，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准表的精度等级，至少要高一个等级。
题中的标准表精度等级为级，量程为0～25Mpa ，则该标准表可能产生的最大绝对误差为Δmax1=(25-0)×%=(Mpa)被校准表的精度等级为等级，量程为0～，其可能产生的最大绝对误差为 Δmax2=×%=(Mpa)显然，Δmax1＞Δmax2,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。
2、有一块压力表，其正向可测到，负向可测到。
现只校验正向部分，其最大误差发生在处，即上行和下行时，标准压力表的指示值分别为和。
问该压力表是否符合准确度等级为级的要求答：该压力表的量程为 （）=（MPa ） 测量误差为Δ上=（MPa ），Δ下=（MPa ） 压力表的基本误差为，满刻度相对误差为%5.1%714.0%1007.0005.0max 〈=⨯=δ3、有一吊车的拉力传感器如右图所示。
其中电阻应变片R 1、R 2、R 3、R 4贴在等截面轴上。
已知R 1、R 2、R 3、 R 4的标称阻值均为120Ω，桥路电压为2V ，重物质量为m ， 其引起R 1、R 2变化增量为Ω。
（1）画出应变片组成的电桥电路。
（2）计算测得的输出电压和电桥输出灵敏度。
（3）说明R 3、R 4起到的作用。
答：（1）应变片组成如右图所示的半桥电路。
V V R R E R R R R R R R R R E U o 01.01202.1222)()()(223341111=ΩΩ⨯=∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆++-+∆+∆+=（2）12/==∆=ER R U K o U（3）R 3、R 4可以进行温度补偿。
《检测技术与仪表》期终复习题一、选择题1.以下几种传感器中，属于自发电型传感器的是 ( C )A、电容式B、电阻式C、热电偶式D、电感式2.能完成接受和实现信号转换的装置称（ A ）。
A、传感器B、记录仪器C、实验装置D、数据处理装置3.电阻应变片的灵敏度为（ B ）。
A、应变片电阻丝的电阻变化率与被测试件的应变值之比B、应变片电阻丝的电阻变化率与应变值之比C、应变片输出电压与应变之比D、应变片输出电压与输入电压之比4.在比例积分控制系统中，积分作用可消除余差，若积分时间越长，则 ( A )A、余差越大B、余差越小C、不能确定5.热电阻测量转换电路采用三线制是为了 ( B )A、提高测量灵敏度B、减小引线电阻的影响C、减小非线性误差D、减小电磁兼容性6.压电式传感器特别适合测量（ B ）。
A、静态量B、动态量C、两者均可7.下列检测液位的仪表中，不受被测液位密度影响的是： ( B )A、浮力式液位计B、差压式液位计C、电容式液位计D、超声波液位计8.某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、10g巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对买巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因数是（ B ）A、绝对误差B、示值相对误差C、满度相对误差D、精度等级9.补偿导线的正确敷设，应从热电偶起敷到（ A ）为止。
A、与冷端温度补偿装置同温的地方B、仪表盘端子板C、就地接线盒10.在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（ D ）传感器来检测。
A、应变片B、热敏电阻C、气敏电阻D、湿敏电阻11.用差压测量容器液位时，液位高度取决于： ( B )A、容器上下两点的压力差和容器横截面B、压力差、介质密度和取压点位置C、压力差、容器横截面和介质密度12.当石英晶体受压时，电荷产生在（ C ）A、与光轴垂直的z面上B、与机械轴垂直的y面上C、与电轴垂直的x面上D、所有的面（x、y、z）上13.同超声波测物位，声波在传播过程中衰减程度与（ C ）有关A、声频高低无关B、只与传播距离C、声频高低、传播距离及介质中的粉尘的多少14.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（ D ）的靠近程度。
一、填空题（20%；每题2分。
）1. 仪表的检定方法可归纳成： 示值比较法 和 标准物质法 两种。
2. 温标是一个量度温度的 标尺 ；它规定了温度读数的 起点（零点） 和 测温基本单位 。
3. 压力检测主要方法有： 液柱式压力检测 、 弹性式压力检测 、 负荷式压力检测 、 电气式压力检测 。
4. 当测量稳定压力时，最高压力不应超过量程上限的 3/4 ；当测量脉动压力时，最高压力不应超过量程上限的 2/3 ；当测量高压压力时，最高压力不应超过量程上限的 3/5 ；为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于量程的 1/3 。
5. 电气式压力检测是利用敏感元件将被测压力转换成 各种电量 工作的，其传感器有： 应变式传感器 、 压电式传感器 、 压磁式传感器 、 电容式传感器 。
6. 在热电偶测温回路中，只要保证连接导线、仪表等接入时两端温度相同，则不影响回路热电势。
这是根据 中间导体 定律得出的结论。
7. 节流装置（孔板）取压方式有： 角接取压法 、 法兰取压法 、 径距取压法 、理论取压法 、 管接取压法 五种。
8.用压力表测液位时，仪表安装高度应与 液位零位 的高度相同，否则，应对 高度差 进行校正。
9. 湿度表示法有： 绝对湿度 、 相对湿度 、 露点温度 。
介质 磁化率 大于零的物质称为 顺磁性 物质，反之小于零的物质称为 逆磁性 物质。
二、判断题（10%；每题1分；对的在括号内打，错的在括号内打╳。
）1. 真值是某变量本身所具有的真实值；约定真值是一接近真值的值，用约定真值代替真值时它们间的误差可忽略。
(√ )2. 液位变化时，浮筒式液位计浮筒位置变化，因而可测出液位高低。
（X ）3. 在相同条件下，椭圆形弹簧越扁平，则其管端位移越大，仪表也越灵敏。
(√ )4.当用热电偶测温时，若连接导线使用补偿导线，就可不考冷端温度补偿。
（ X ）5.检定仪表时得到某仪表的精度为1.1%，则仪表精度等级应定为1.0级。
1.按仪表工业规定，仪表的精确度可划分为若干等级，精度数字越小，其精度越高。
2.传感器通常由敏感元件和转换元件组成。
3.仪表的精度不仅与绝对误差有关，还与仪表的测量范围有关。
4. 金属电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器。
5.半导体应变片原理是半导体材料的电阻率随作用应力而变化的现象称为半导体材料的压阻效应。
6. 电感式传感器 分为自感式和互感式两种传感器，互感式传感器又分为差动变压器和电涡流式传感器。
7. 采用差动变间隙式结构的电感传感器是为了改善传感器的灵敏度和线性度。
8.平板电容传感器电容量dSC ε=，柱形电容器电容量dD LC ln2πε=。
9.压电晶体压电效应的产生是由于晶格结构在机械力的作用下发生变形所引起的。
10.主要的压电晶体有两种：石英和水溶性压电晶体。
11.磁电式传感器基于电磁感应原理。
12.半导体热敏电阻分为：正温度系数PTC 、负温度系数NTC 、临界温度系数CTR 三种。
临界温度系数的热敏电阻通常用于开关元件。
13.负温度系数热敏电阻的电阻-温度特性是：14.热敏电阻的伏安特性是：在稳态下，通过热敏电阻的电流I 与其两端之间的电压U 的关系，称为热敏电阻的伏-安特性。
15. 热电偶测量温度的原理是基于热电效应 。
16.热电阻测量线路采用直流电桥线路，主要考虑其引线电阻和接触电阻影响，常采用三线接法和四线接法（一般为实验室用）。
17. 热电偶连接补偿导线时，一定要注意在一定的温度范围内，补偿导线与配对的热电偶具有相同或相近的热电特性。
18.光电转速计主要有反射式和直射式两种基本类型。
19.光纤传感器一般由光源、敏感元件、光纤、光敏元件（光电接收）和信号处理系统组成。
20.光纤传感器按工作原理分为功能型光纤传感器和传光型光纤传感器。
21.莫尔条纹：光栅常数相同的两块光栅相互叠合在一起时，若两光栅刻线之间保持很小的夹角，由于遮光效应，在近于垂直栅线方向出现若干明暗相间的条纹，即莫尔条纹。
22.角数字编码器又称码盘，它是测量轴角位置和位移的方法之一，它具有很高的精确度、分辨率和可靠性。
23. 角数字编码器（码盘）分为增量式编码器和绝对式编码器两种。
24.循环码编码的特点是相邻两码之间只有一位变化。
25.热导式气体传感器的原理是根据不同种类、不同浓度的气体，其热导率不同，在同样的加热条件下，其温度也不同，进而气敏检测元件的电阻也不同来检测某气体浓度的。
二1.有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为级、级和级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过％，选那台仪表合理解：级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4％；级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误差为％；级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相对误差为％。
因此，应该选用级的测温仪器。
2.热电阻测量时采用何种测量电路为什么要采用这种测量电路说明这种电路的工作原理。
答：通常采用电桥电路作为测量电路。
为了克服环境温度的影响常采用下图所示的三导线四分之一电桥电路。
由于采用这种电路，热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中，如果ttR R 21=，则由于环境温度变化引起的引线电阻值变化造成的误差被相互抵消。
3什么是金属导体的热电效应试说明热电偶的测温原理。
答：热电效应就是两种不同的导体或半导体A 和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。
热电偶测温就是利用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表，就能测量温度。
4.简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。
答：一是匀质导体定律：如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何，热电动势为零。
根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同，也可以检查热电极材料的均匀性。
二是中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变。
它使我们可以方便地在回路中直接接入各种类型的显示仪表或调节器，也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。
三是标准电极定律：如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就已知。
只要测得各种金属与纯铂组成的热电偶的热电动势，则各种金属之间相互组合而成的热电偶的热电动势可直接计算出来。
四是中间温度定律：热电偶在两接点温度t 、t 0时的热电动势等于该热电偶在接点温度为t 、t n 和t n 、t 0时的相应热电动势的代数和。
中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据。
5．试述热电偶冷端温度补偿的几种主要方法和补偿原理。
答：热电偶冷端温度补偿的方法主要有：一是冷端恒温法。
这种方法将热电偶的冷端放在恒温场合，有0℃恒温器和其他恒温器两种；二是补偿导线法。
将热电偶的冷端延伸到温度恒定的场所(如仪表室)，其实质是相当于将热电极延长。
根据中间温度定律，只要热电偶和补偿导线的二个接点温度一致，是不会影响热电动势输出的；三是计算修正法。
修正公式为：)t ,(t E )t (t,E )t (t,E 01AB 1AB 0AB +=；四是电桥补偿法。
利用不平衡电桥产生的电动势补偿热电偶因冷端波动引起的热电动势的变化，工作原理如下图所示。
t图中，e 为热电偶产生的热电动势，U 为回路的输出电压。
回路中串接了一个补偿电桥。
R 1~R 5及R CM 均为桥臂电阻。
R CM 是用漆包铜丝绕制成的，它和热电偶的冷端感受同一温度。
R 1~R 5均用锰铜丝绕成，阻值稳定。
在桥路设计时，使R 1=R 2，并且R 1、R 2的阻值要比桥路中其他电阻大得多。
这样，即使电桥中其他电阻的阻值发生变化，左右两桥臂中的电流却差不多保持不变，从而认为其具有恒流特性。
线路设计使得I 1=I 2=I/2=。
回路输出电压U 为热电偶的热电动势e 、桥臂电阻R CM 的压降U RCM 及另一桥臂电阻R 5的压降U R5三者的代数和：R5RCM U -U e U +=当热电偶的热端温度一定，冷端温度升高时，热电动势将会减小。
与此同时，铜电阻R CM 的阻值将增大，从而使U RCM 增大，由此达到了补偿的目的。
自动补偿的条件应为t R I e CM 1∆=∆α6．用镍铬-镍硅(K)热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为，求被测点的温度。
解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出E(40，0)=，计算出30.826mV 1.638)mV (29.188E(t,0)=+=再通过分度表查出其对应的实际温度为9.740129.29275.3310029.129)-(30.826700t =-⨯+=℃7．已知铂铑10-铂(S)热电偶的冷端温度t 0＝25℃，现测得热电动势E(t ，t 0)＝，求热端温度是多少度 解：由铂铑10-铂热电偶分度表查出E(25，0)=，根据式计算出11.873mV 0.161)mV (11.712E(t,0)=+=再通过分度表查出其对应的实际温度为8.1216851.11159.1310011.851)-(11.8731200t =-⨯+=℃8．已知镍铬-镍硅(K)热电偶的热端温度t ＝800℃，冷端温度t 0＝25℃，求E(t ，to)是多少毫伏 解：由镍铬-镍硅热电偶分度表可查得E(800，0)=，E(25，0)= mV ，故可得E(800，5)=现用一支镍铬-康铜(E)热电偶测温。
其冷端温度为30℃，动圈显示仪表(机械零位在0℃)指示值为400℃，则认为热端实际温度为430℃，对不对为什么正确值是多少 解：不对，因为仪表的机械零位在0℃，正确值为400℃。
10．如图所示之测温回路，热电偶的分度号为K ，毫伏表的示值应为多少度 答：毫伏表的示值应为(t 1-t 2-60)℃。
11．用镍铬-镍硅(K)热电偶测量某炉温的测量系统如图所示，已知：冷端温度固定在0℃，t 0＝30℃，仪表指示温度为210℃，后来发现由于工作上的疏忽把补偿导线B A ''和，相互接错了，问：炉温的实际温度t 为多少度 解：实际温度应为270℃，因为接反后不但没有补偿到，还抵消了30℃，故应该加上60℃。
2图1 图212..热电偶测温为什么要进行冷端补偿？热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0C 时分度的，在实际应 用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以冷端温度不可能保持在0C 不变，也不可能固定在某个温度不变，而热电势既决定于热端温度， 也决定于冷端温度，所以如果冷端温度自由变化，必然会引起测量误差，为了消除这种误差，必然进行冷端补偿。
13.电磁流量计的测量原理电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理制成的一种流量计，当被测导电液体流过管道时，切割磁力线，于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势，其值和被测流体的流速成比例。
因此测量感应电势就可以测出被测导电液体的流量。
14.什么是两线制？是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线，这两根导线既是电源线，又是信号线。
15.什么叫绝对压力、大气压力、表压及真空度它们的相互关系是怎样的？绝对压力是指被测介质作用在容器p 单位面积上的全部压力；地面空气柱所产生的平均压力为大气压力；绝对压力与大气压力之差称为表压力；如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压力表所测得的压力为负压，其值称为真空度。
16.怎样操作仪表三阀组？打开的顺序为：打开正压阀、关闭平衡阀、打开负压阀。
停运的顺序为：关闭负压阀、打开平衡阀、关闭正压阀。
17.标准节流装置有几种，各是什么？ 有三种，分别是孔板、喷嘴、文丘利管。
18.用差压法测量有压容器如何测量（用图表示）？ 19.用差压法测量敞口容器如何测量（用图表示）20.工业温度测量仪表的基本误差是2%,仪表的测量范围是1500—25000C ，求仪表示值为20000C 时对应的实际温度可能是多少？ X=202000－20=1980C型差压变送器测量范围0--2500Pa ，求输出电流为12mA 时压差为多少？△P=p×2500=1250Pa22.某仪表的测量范围为—200--600。
C，仪表的精度为级，在600。
C该仪表指示为604，问该仪表是否超差？（600—（—200））×=4。
C该仪表不超差。
23..某测量仪表的测量范围是+200~+500。
C,精度等级为为，求当其示值为200。
C和500。
C时,被测点的真实温度（真值）大约为多少？△max=±%（500-200）=±15示值为200。
