过程参数检测与变换试题及参考答案

《检测与转换技术》试卷一、单项选择题（每题3分，共30分）1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差A 测量人员的粗心大意B 检测装置的指示刻度不准C 许多因素微小变化的总和D 传感器的不稳定2、2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是A 大小与所取单位有关B 量纲与被测量有关C 不能反映误差的大小和方向D 能反映测量工作的精细程度3、3、某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是A 1KgB 10％CD 10Kg4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器A 金属材料内部缺陷的检测B金属工件表面光洁度的测定C 金属材料厚度测量D 金属材料内部杂质的检测5、下列温度传感器中，测量温度范围较大的是A 热电偶B 铜热电阻C 半导体热敏电阻D 铂热电阻6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的A 变面积式电容传感器B变极距式电容传感器C 变介质式电容传感器D螺管式自感传感器7.下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量A 用热电偶测量温度B 用温度计测量温度C 用铜热电阻测量温度D 用铂热电阻测量温度8、用下哪一种检测方法的灵敏度高A 采用差动电桥B 采用电流源供电C 采用有源电路D 采用双差电桥9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差A 代替方法B 交换方法C 采用温度补偿方法D 采用频率电压转换电路10、影响检测系统稳定性的因素有A 使用寿命B 标定测值的变化C 反应时间D 分辨率二、创新思考问题（每题10分，共20分）1. 设计一种肺活量测量装置，并简述原理。

（试考虑2种以上的传感器）2. 检测液位一般可以采用哪几种方法（试考虑2种以上方法）三、某全对称电桥接有阻值为100Ω、灵敏度为2的电阻应变片，若电桥工作电压为6伏，应变片承受2000×10－6的微应变力，试求：（15分）1、单臂电桥的开路输出电压U0的大小2、单臂电桥的非线性误差δf的大小3、要进一步减小非线性误差，应采取什么措施四、对容器中一溶液的浓度共测量15次，结果为：，，，，，，，，，，，，，，%试判断并剔除异常值。

过程参数检测与转换练习题一、填空1.根据误差本身的性质，可将误差分为_____________________________、________________________、________________________三类。

2.贝塞尔公式是________________________________________。

3.精度为0.5级仪表的最大引用误差不得超过__________。

4. 1 kgf/cm2 = _________________bar。

5.ITS - 90 国际温标的热力学温度 T90 与国际实用摄氏温度的 t90的关系是___________________。

6.热电偶利用热电效应实现温度测量，热电偶的输出热电势是由_________电势和__________电势两部分组成的。

7.应用浮力原理测量物位的方法有_________________、________________两种。

8.应用吹气法测量液位，如图1所示，当 P1 压力变化不大，P2与 P1的关系满足_ _时就可以达到反吹风系统气源流量恒定的要求，从而保证测量精度。

9.差压式流量计由、、三部分组成。

10.DDZ-III型力平衡式差压变送器有三种方法实现量程调整，分别是、和调磁分路螺钉。

11. 为了改善DDZ-III型热电偶温度变送器的非线性特性，其量程单元的反馈电路采用了______________电路。

12. 用孔板测流量时，孔板两端的差压与管道中的流量是____________关系。

13. 对某一参数进行测量时，一般将3 σ（σ为均方根误差）取为极限误差，它的置信概率为________________。

14. 一般情况下，半导体热敏电阻有_____________特性。

15. 为了补偿环境温度变化对测量精度的影响，用热电偶测量温度时需对冷端进行____________。

16.热电偶补偿导线有________________和_______________两种。

------单选使用最小二乘法时,偏差的平方和最小意味着拟合直线与整个实验数据（）收藏A.偏离度大B.偏离度最小C.不相关D.以上3个都不对回答错误!正确答案： B相敏检波的特点是( )收藏A.能够知道被测信号的幅值和极性B.不知道被测信号的幅值,能够知道被测信号的极性C.能够知道被测信号的幅值,不知道被测信号的极性D.以上都不正确回答错误!正确答案： A单边谱的幅值谱图高度为双边谱的（）倍。

收藏A.1倍B.3倍C.2倍D.4倍回答错误!正确答案： C时域信号的时移,则其频谱变化为（）。

收藏A.压缩B.扩展C.不变D.相移回答错误!正确答案： D一选频装置,其幅频特性在f1~f2区间急剧衰减（f2>f1）,在0～f1和f2～∞之间近于平直,这是（）滤波器收藏A.带通B.带阻C.高通D.低通回答错误!正确答案： B周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的（）倍。

收藏A.奇数B.偶数C.复数D.整数回答错误!正确答案： D在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是( )传感器。

收藏A.电阻式B.电涡流式C.电容式D.压电式回答错误!正确答案： B差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的( )倍。

收藏A.3B.2C.1D.2.5回答错误!正确答案： B变极距面积型电容传感器的输出与输入,成( )关系。

收藏A.反比B.平方C.非线性D.线性回答错误!正确答案： D各态历经随机过程必须是（）。

收藏A.连续的B.平稳随机过程C.非周期的D.周期的回答错误!正确答案： B下列对负载效应的表达错误的是（）收藏A.测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数B.测量环节作为被测量环节的负载,接到测试系统时,连接点的状态将发生改变C.负载效应指,测量环节与被测量环节相连时对测量结果的影响D.测量环节作为被测量环节的负载,整个测试系统传输特性将发生变化回答错误!正确答案： A压电传感器采用并联接法时,两晶片负极集中在( )上收藏A.上极板B.下极板C.中间极板D.侧极板回答错误!正确答案： C一阶测试系统、二阶测试系统的瞬态响应之间最重要的差别是（）收藏A.以上说法均不正确B.在欠阻尼状态下,一阶系统具有衰减正弦震荡,而二阶系统不存在C.在欠阻尼状态下,二阶系统具有衰减正弦震荡,而一阶系统不存在D.在阻尼状态下,二阶系统具有衰减正弦震荡,而一阶系统不存在回答错误!正确答案： C从时域上看,系统的输出是输入与该系统（）响应的卷积。

变形测量考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个选项不是变形测量的常用方法？A. 水准测量B. 全站仪测量C. GPS测量D. 温度测量答案：D2. 变形测量中，下列哪个因素不是影响测量精度的主要因素？A. 测量仪器的精度B. 测量人员的技术水平C. 测量环境的温度D. 测量人员的性别答案：D3. 在进行变形测量时，以下哪个步骤是不必要的？A. 建立基准点B. 定期进行测量C. 测量结果的分析D. 测量人员的休息答案：D4. 变形测量中，以下哪个设备不适用于位移监测？A. 位移传感器B. 应变计C. 倾斜仪D. 温度计答案：D5. 变形测量数据的分析中，以下哪个软件不是用于数据处理的？A. ExcelB. MATLABC. AutoCADD. Photoshop答案：D6. 变形测量中，以下哪个因素不会影响测量结果的稳定性？A. 测量设备的稳定性B. 测量环境的稳定性C. 测量人员的稳定性D. 测量时间的长短答案：D7. 在变形测量中，以下哪个参数不是位移监测的常用参数？A. 水平位移B. 垂直位移C. 温度变化D. 湿度变化答案：D8. 变形测量中，以下哪个设备不适用于监测建筑物的倾斜？A. 倾斜仪B. 位移传感器C. 应变计D. 全站仪答案：C9. 变形测量中，以下哪个因素不是影响测量结果准确性的因素？A. 测量设备的校准B. 测量环境的干扰C. 测量人员的主观判断D. 测量时间的选择答案：D10. 在变形测量中，以下哪个步骤不是数据处理的步骤？A. 数据的采集B. 数据的整理C. 数据的分析D. 数据的存储答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 变形测量中，以下哪些因素会影响测量结果的准确性？（）A. 测量仪器的精度B. 测量人员的技术水平C. 测量环境的温度D. 测量时间的选择答案：ABC2. 变形测量中，以下哪些设备适用于位移监测？（）A. 位移传感器B. 应变计C. 倾斜仪D. 全站仪答案：ABCD3. 在变形测量中，以下哪些步骤是数据处理的步骤？（）A. 数据的采集B. 数据的整理C. 数据的分析D. 数据的存储答案：ABC4. 变形测量中，以下哪些参数是位移监测的常用参数？（）A. 水平位移B. 垂直位移C. 温度变化D. 湿度变化答案：ABC5. 变形测量中，以下哪些因素会影响测量结果的稳定性？（）A. 测量设备的稳定性B. 测量环境的稳定性C. 测量人员的稳定性D. 测量时间的长短答案：ABC三、判断题（每题2分，共20分）1. 变形测量中，测量人员的性别会影响测量结果的准确性。

《⾃动化仪表与过程控制》练习题及参考答案1、过程控制系统⼀般由控制器、执⾏器、被控过程和测量变送等环节组成。

2、仪表的精度等级⼜称准确度级，通常⽤引⽤误差作为判断仪表精度等级的尺度。

3、过程控制系统动态质量指标主要有衰减⽐n 、超调量σ和过渡过程时间t s ；静态质量指标有稳态误差 e ss 。

4、真值是指被测变量本⾝所具有的真实值，在计算误差时，⼀般⽤约定真值或相对真值来代替。

5、根据使⽤的能源不同，调节阀可分为⽓动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三⼤类。

6、过程数学模型的求取⽅法⼀般有机理建模、试验建模和混合建模。

7、积分作⽤的优点是可消除稳态误差( 余差)，但引⼊积分作⽤会使系统稳定性下降。

单闭环⽐值控制、双闭环⽐值控制和8、在⼯业⽣产中常见的⽐值控制系统可分为变⽐值控制三种。

9、Smith 预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进⾏补偿。

10、随着控制通道的增益K0 的增加，控制作⽤增强，克服⼲扰的能⼒最⼤，系统的余差减⼩，最⼤偏差减⼩。

11、从理论上讲，⼲扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。

12、建⽴过程对象模型的⽅法有机理建模和系统辨识与参数估计。

13、控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。

14、控制阀的选择包括结构材质的选择、⼝径的选择、流量特性的选择和正反作⽤的选择。

15、防积分饱和的措施有对控制器的输出限幅、限制控制器积分部分的输出和积分切除法。

16、如果对象扰动通道增益K f 增加，扰动作⽤增强，系统的余差增⼤，最⼤偏差增⼤。

17、在离⼼泵的控制⽅案中，机械效率最差的是通过旁路控制。

⼆、名词解释题答：衰减⽐n定义为：n B1 B2衰减⽐是衡量系统过渡过程稳定性的⼀个动态指标。

为保证系统⾜够的稳定程度，⼀般取衰减⽐为4:1～10:1。

2、⾃衡过程答：当扰动发⽣后，⽆须外加任何控制作⽤，过程能够⾃发地趋于新的平衡状态的性质称为⾃衡性。

检测与转换技术复习题及答案检测与转换技术复习题及答案检测与转换技术复习题传感器习题集及答案第01 章检测与传感器基础习题：1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。

1.3 简述传感器主要发展趋势。

1.4 传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？1.5 传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度?为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。

1.6 传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？﹙可略﹚1.7 有一温度传感器，微分方程为30dy/dt? 3y? 0.15x，其中y 为输出电压（mV) , x 为输入温度（℃）。

试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。

﹙可略﹚ L 表征了什么含义？为什么答案：1.1 答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。

我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的`器件和装置。

从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。

我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够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和装置”。

定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。

按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。

1.2 答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。

传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。

互换性与测量技术基础复习题及答案互换性与测量技术基础复习题及答案⼀、填空1、允许零件⼏何参数的变动量称为（公差）2、按互换的程度不同，零部件的互换性可分为（完全）互换和（不完全）互换。

3、配合的选⽤⽅法有（计算法）（实验法）（类⽐法）.4、公差类型有（尺⼨（⾓度））公差，（形状）公差，（位置）公差和（表⾯粗糙度）。

5、向⼼滚动轴承（除圆锥滚⼦轴承）共分为：（B）（C）（D）(E)(Ｇ)五等级，其中（Ｂ）级最⾼，（Ｇ）级最低。

6、配合是指（基本尺⼨）相同的，相互结合的孔和轴的公差带的关系。

7、光滑极限量规简称为（量规），它是检验（孔、轴零件）的没有（刻度）的专⽤检验⼯具。

8、根据配合的性质不同，配合分为（间隙）配合，（过盈）配合，（过渡）配合。

9、⽤量规检验⼯件尺⼨时，如果（通）规能通过，（⽌）规不能通过，则该⼯件尺⼨合格。

10、按照构造上的特征，通⽤计量器具可分为（游标量具），（微动螺旋副量具），（机械量具），（光学量具），（⽓动量具），（电动量仪。

）11、形状公差包括（直线度），（平⾯度），（圆度），（圆柱度），（线轮廓度），（⾯轮廓度）。

12、国际单位制中长度的基本单位为（⽶）13、位置公差包括（平⾏度），（垂直度），（倾斜度），（同轴度），（对称度），（位置度），（圆跳动），（全跳动）。

14、在实际测量中，常⽤（相对）真值代替被测量的真值，例如，⽤量块检定千分尺，对千分尺的⽰值来说，量块的尺⼨就可视为（相对）真值。

15、螺纹按其⽤途不同，可分为（紧固）螺纹，（传动）螺纹和（密封）螺纹。

16、表⾯粗糙度Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｙ三个⾼度参数中，（Ｒａ）是主要参数17、表⾯粗糙度的评定参数有（轮廓算术平均偏差Ra），（微观不平度⼗点⾼度Rz）(轮廓最⼤⾼度Ry),（轮廓微观不平度的平均距离Sw）,(轮廓的单峰平均间距S)，（⽀撑长度率Tp）18、当通⽤量仪直接测量⾓度⼯件时，如果⾓度精度要求不⾼时，常⽤（万能量⾓器）测量；否则，⽤光学⾓分度头或（测⾓仪）测量。

过程自动化测验一一、填空题1、自动控制系统的单项控制指标有___ __ ___、___ __ ___、_____ ___、___ __ ___和____ ____。

2.描述对象特性的参数有______ __、____ ____和____C、恒面积变压降D、电磁感应3、节流式流量测量中常用标准节流装置有。

A、文丘里管；B、转子；C、靶；D、喷嘴；E、椭圆齿轮；F、孔板；G、腰轮。

4、在图示的a ，b 两个液体贮罐中，a 罐的截面积大于b 罐的截面积，两罐流入和流出侧的阀门、管道尺寸及配管完全相同，两罐设置如图所示的液位控制系统，那么，控制通道的时间常数T o 为 ，放大系数K o 为 。

A 、a 罐大于b 罐；B 、a 罐小于b 罐；C 、两罐相等。

三、问答题1、什么是控制通道和扰动通道？2. 自动控制系统由哪些环节组成？各有什么作用？3．为什么说，放大系数K 是过程的静态特性参数，时间常数T 和滞后τ是过程的动态特性参数？4. 在工程应用中，利用热电偶和热电阻测温必须注意哪些问题？ 四、计算题1、如图所示，用一台单法兰差压变送器测量某容器的液位，其最高液位和最低液位到仪表的距离分别h 2＝4m 和h 1＝1m ，若被测介质的密度为ρ＝980 kg/m 3。

求：（1）变送器的量程为多少? （2）变送器是否需要迁移?迁移量为多少?LTLCq iq iLTLCq oo (a)(b)2、DDZ—Ш型温度变送器测温范围为800—1200℃.当变送器输出电流为16mADC时,对应的被测温度是多少?3、为了测定某物料干燥筒的过程特性，在t时刻突然将加热蒸汽量突然从25m3／h增加到28m3／h，物料出口温度记录仪得到的响应曲线如图所示。

已知温度测量仪表的测量范围为0～200℃，流量测量仪表的测量范围为0～40m3／h。

试写出物料干燥筒该通道的微分方程式。

4.如果有一台压力表，其测量范围为0~10MPa，经校验得出下列数据：被校表读数/MPa 0 2 4 6 8 10标准表正行程读数/MPa 0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 标准被校表反行程读数/MPa0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01(2)问该压力表是否符合1. 0级精度？5.图a为流量控制系统，主要克服阀前压力P1波动来稳定流量Q1 。

1. 系统误差、随机误差和粗大误差的特点及处理方法？答：1）特点：系统误差：由特定原因引起、具有一定因果关系并按确定规律产生，系统误差具有再现性，偏差性。

我们一般分析的测量误差谈的就是系统误差。

随机误差：因许多不确定性因素而随机发生，随机误差具有偶然性和无规律性，要消除随机误差只能考虑用统计的方法，要消除随机误差一般需要借助软件的方法，一般不在我们硬件电路考虑的范围之内。

粗大误差：检测系统各组成环节发生异常和故障等引起，也称为异常误差，容易被混为系统误差和偶然误差。

粗大误差发生的原因主要是干扰形成的，比如在AD 端口上有数字信号耦合的干扰脉冲，这种就是典型的粗大误差，粗大误差需要软件去滤除。

2）处理方法：系统误差：测量前尽量消除系统误差的原因，测量过程中采取必要的技术措施，数据处理时采取修正的方法。

随机误差：采取算术平均值的方法。

粗大误差：采取剔除不用的方法。

1.接触式测温和非接触式测温各有何特点？常用的测温方法有哪些？答：1）特点接触式测温：感温元件直接与被测对象相接触，两者进行充分的热交换，最后达到热平衡，此时感温元件的温度与被测对象的温度必然相等，温度计的示值就是被测对象的温度。

非接触式：感温元件不与被测对象直接接触，而是通过接收被测物体的热辐射能实现热交换，据此测出被测对象的温度。

2）测温方法接触式测温：膨胀式、热阻式、热电式非接触式测温：亮度法、全辐射法、比色法、多色法1.传感器的静态特性性能指标及其各自的意义是什么?答：1）线性度：指传感器的输出与输入之间的数量关系的线性程度。

2）灵敏度：是输出量增量与引起输出量增量的相应输入量增量之比。

3）迟滞：在输入量由小到大及输入量由大到小变化期间，其输入-输出特性曲线不重合的现象，反映了传感器机械部分不可避免的缺陷。

4）重复性：指传感器在输入量按同一方向作全程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。

5）分辨力：用来表示传感器或仪表装置能够检测被测量最小变化量的能力。