《自动检测技术》习题集及部分参考答案传感器和测量的基本知识.docx
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1、自动检测技术习题集及局部参考答案复习思考题第一章 传感器和测量的根本学问1-1 测量的根本概念1. 测量的定义及其内容是什么?2. 直接测量和间接测量的定义是什么?3. 直接测量的方法有几种方法?它们各自的定义是什么?4. 仪表精度有几个指标?它们各自的定义是什么?学习指导p15. 仪表区分力的定义是什么?作业题1. 测量是借助和 ,通过 和 ,取得被测对象的某个量的大小或符号;或者取得 与 之间的关系。专用技术;设备;试验;计算;一个变量;另一变量2. 测量是将被测量与通过专用的技术和设备进展 。获得被测量比照 。表示测量结果时,必需注明 。同性质的标准量;比较;标准量倍数;标准量 x0的单
2、位3. 直接测量是从事先上读出被测量的大小。间接测量是利用与之间的函数关系,先测出,再通过相应的函数关系,被测量的数值。分度好的表盘;被测量;某种中间量;中间量;计算出4直接测量方法中,又分,和。零位法;偏差法;微差法5 零位法是指与在比较仪器中进展,让仪器指零机构,从而确定被测量等于。该方法精度。被测量;标准量;比较; 到达平衡指零;标准量;较高6. 偏差法是指测量仪表用相对于,直接指出被测量的大小。该法测量精度一般不高。指针、表盘上刻度线位移7. 微差法是和的组合。先将被测量与一个进展,缺乏局部再用测出。零位法;偏差法;标准量;比较;偏差法8. 测量仪表指示值程度的量称为周密度。测量仪表指
3、示值有规律地程度的量称为准确度。不全都;偏离真值9. 测量仪表的准确度简称,是和的总和,以测量误差的来表示。精度;周密度;准确度;相对值10. 显示仪表能够监测到被测量的力量称区分力。最小变化复习思考题1-2 传感器的一般特性1. 试述传感器的定义及其在检测中的位置。2. 传感器静态特性和动态特性的定义是什么?3. 传感器静态特性的技术指标及其各自的定义是什么?作业题1. 传感器是与被测对象接触的环节,它将被测量转换成与的的机构。它是检测和掌握中最关键的局部。最初;被测量有确定对应关系;电量2. 通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。静态特性;动态特性3. 传感器静态特性的主要技术指标包
4、括、和。线性度;灵敏度;迟滞;重复性4. 传感器测量动态信号时,其输出反映被测量的和被测量变化的力量称动态特性。大小;波形5. 传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的与输出。最大偏差;满度值之比6. 传感器灵敏度是指稳态标准条件下,与之比。线性传感器的灵敏度是个。输出变化量;输入变化量;常数7. 传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量削减行程期间,曲线。输入-输出;不重合程度8. 传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向增大或减小做全程内连续所得输出-输入特性曲线。重复测量;不全都程度9. 传感器变换的被测量的数值处在状态时,传感器的的关系称传感器的静态特性。稳定;输入
5、-输出复习思考题1-3传感器中的弹性敏感元件1. 传感器由那两个局部组成?各自的定义是什么?2. 机械弹性元件的输入和输出各是什么?3. 弹性元件的弹性特性用什么表示?各自的定义是什么?4. 弹性元件形式上分那两类?作业题1. 传感器一般由 元件和 元件两局部组成。敏感;传感2. 传感器中的敏感元件是指 被测量,并输出与被测量的元件。直接感受;成确定关系的其它量3. 传感器中传感元件是指感受由 输出的、与被测量成确定关系的,然后输出 的元件。敏感元件;另一种非电量;电量4. 传感器的机械弹性敏感元件中,它们输入的是 、 、 和 等各种非电量, 它们的输出是弹性元件本身的 ,如 、 和 。F力;
6、P压力;M力矩; T温度;变形;应变;位移;转角5. 传感器中弹性元件的弹性特性是指作用在弹性元件上的 与相应 之间的关系, 通常用 或 表示。力;变形;刚度;灵敏度6. 传感器中弹性元件的灵敏度是指在,弹性元件产生的 。灵敏度大的弹性元件,说明该元件 。单位力作用下;变形;软,变形大7. 传感器中的弹性元件,形式上分为变换 的弹性元件和变换 的弹性元件。力;压力其次章 电阻式传感器及应用2-1 热电阻复习思考题1. 什么叫热电阻效应?试述金属热电阻效应的特点和形成的缘由。p222. 阐述热电阻式传感器的概念、功能及分类。学习指导 p33. 制造电阻体的材料应具备哪些特点?常用热电阻材料有哪几
7、种?学习指导p34. WZP 和 WZC 各表示什么含义?它们的标准分度表的温度适用范围与百度电阻比各为多少?此表如何使用?学习指导p35. 用热电阻传感器进展测温时,常常承受哪种测量线路?热电阻与测量线路有几种连接方式 ?通常承受哪种连接方式?为什么?6. 概述热电阻式流量计的工作原理。作业题1. 物质的随变化而变化的物理现象,称为热电阻效应。依据这一效应制成的传感器叫传感器,简称。电阻率;温度;热电阻;热电阻2. 热电阻按其电阻 -温度特性的不同可分为:电阻温度系数为的热电阻,一般称;电阻温度系数为的热电阻,一般称。正;金属;热电阻; 负;半导体;热敏电阻3. 工业中大量使用的电阻体材料为
8、 、 和 三种,对它们的共同要求是电阻温度系数 且 、电阻率 、化学及物理性能 和工艺性 。铂;铜;镍;大;稳定;大;稳定;好4工业和计量部门常用热电阻为和。(铂热电阻;铜热电阻)5在 IPS-68 中,规定在到温度范围内,以铂热电阻作为传递从K 到K 温度范围内国际有用温标。-259.34;630.74;标准仪器;13.81;903.89R1006铂的纯度越高,越大。其纯度通常用W100=R表示,W1000越大,纯度 。工业热电阻要求 W100=,标准热电阻要求 W100 。电阻率,百度电阻比;越大;越高;1.3871.390;1.3925 7 我国定型生产的铂热电阻的符号为 , 其标准分度
9、表规定的使用温度范围为,百度电阻比 W100=。WZP;-200650 和-200850;1.35800.0108目前我国生产两种初始电阻值分别为R0=欧姆与R0=欧姆的铂热电阻,它们对应的分度号分别为与。10.00;100.00;P 9填写铂热、铜热电阻比较表、Pt10t100铂热电阻铜热电阻电 阻 温 度 电阻率电 阻 温 度 高温下的物价格常 用测 温特性系 数 a理化学性能范围10我国定型生产的铜热电阻的符号为,并标准分度表规定的使用温度范围从到,百度电阻比W100=。WZC;-50150;1.4280.0211目前我国生产两种初始电阻值分别为R0=欧姆与R0=欧姆的铜热电阻,它们u1
10、00u50对应的分度号分别为 与 。100.00;50.00;C ;C 12. 利用热电阻测温的优点是 、 、和 。 而它的主要缺点是 、。精度高;适于测低温;远距离多点集中测量;自动检测;构造简单;体积较大;测温点的温度较困难13. 用热电阻测温时,常常使用 为测量电路。热电阻与测量电路的接线方法有、和 。 前两种接法用于 测量中,后种接法用于 和 。直流电桥;二线制;三线制;四线制;工业;标准;试验室14. 热电阻流量计是依据物理学中的现象制成的,用它可以测量介质的或。介质内热传导;平均流速;流量2-2 电位器复习思考题1. 试述电位器的根本概念、组成局部、主要作用和优缺点。学习指导 p4
11、2. 电位器的空载和有载特性的含义是什么?电位器的非线性误差与哪些参量有关?为什么?学习指导p4作业题1. 电位器是一种将转换为或的机电转换元件,它由和两个根本局部组成。机械位移;电阻;电压;电阻元件;电刷2. 电位器既可以作用,又可以作用,它不仅广泛地用于和的测量技术中,而且在的应用也格外广泛。变阻器;分压器;电量;非电量;电子工程中3. 电位器负载运行时的特性叫。电位器的负载越大,其输出电压相对负载误差。负载特性;越低;越大4. 电位器按 的不同,可分为线性和非线性电位器两类,后者又称为 电位器。常用的非线性电位器有 和。工作特性、函数、变骨架、变节距两种形式2-3 电阻应变片复习思考题1
12、. 说明电阻应变片的组成、规格及分类。学习指导 p52. 什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片工作原理学习指导p53. 电阻丝的应变灵敏系数K0 与应变片的灵敏系数K 有何异同?学习指导p64. 什么叫横向效应?应变片敏感栅的构造型式与横向效应有和关系?学习指导p65. 试述应变片温度误差的概念、缘由和补偿方法。学习指导 p66. 为什么应变式传该器大多承受沟通不平衡电桥为测量电路?该电桥为什么又都承受半桥和 全桥两种方式?学习指导p67. 承受平膜式弹性元件的应变式压力传该器,测量电路为全桥时,试问:应变片应粘贴在平膜片的何处?应变片应如何连成桥路?学习指导p2-244. 拟在等截
13、面的悬臂梁上粘贴四个完全一样的电阻应变片组成差动全桥电路。试问,1四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上?2画出相应的电桥电路图。12345. 图 2-29 为始终流应变电桥。注:把图画上图中 E=4V,R =R =R =R =120,试求:10(1) R1 为金属应变片,其余为外接电阻。当R1 的增量为R =1.2时,电桥输出电压 U 及非线性误差各为多少?(2) R1、R2 都是应变片,且批号一样,感受应变的极性和大小都一样,其余为外接电阻,问能否进展应变测量?(3) 题2中,假设 R2 与 R1 感受应变的极性和大小相反,且|R1|=|R2|=1.2,问输出电压 U 及非线性失真各为多少?0(4
14、) 由题13能得出什么结论与推论?作业题1. 电阻应变片有、和等局部组成。其中是应变片的核心局部。敏感栅;基片;掩盖层;引线;敏感栅2. 电阻应变片的主要技术数据有、和。阻值;灵敏度;线栅尺寸3. 按材料不同,电阻应变片可分为和半导体应变片两大类。前者的敏感栅有、和三种类型。敏感栅;金属;丝式;箔式;薄膜式4. 应变片丝式敏感栅的材料是。为确保应变片的性能,对此类材料的主要要求是:应变灵敏系数,且为;电阻率;电阻温度系数。金属电阻丝;K 大;0常数;大;小5. 当前,制作丝式敏感栅最抱负的材料是,它的主要优点是:; 和。康铜;K 大且恒定;大;小;工艺性好06. 由于而引起导电材料变化的现象,
15、叫应变效应。金属电阻应变片的应变效应受和两项变化的影响,而半导体应变片的应变效应则主要受变化的影dr响。变形;电阻;1+2; rdll; P lE 7. 应变片的恒小于其敏感栅材料的的现象,称为应变片的横向效应。承受、的型应变片,能减小横向效应的影响。另外,为使横向效应的影响减至无视不计的程度,可以承受应变片或应变片。灵敏系数 K;灵敏系数 K0;大基长;窄敏感栅;U;短接线;箔式8. 应变片的几何尺寸有敏感栅的和,以及应变片的和。基长;宽度;基底基长;基底宽度9. 应变片的初始电阻值 R0 有、和等类型,其中最常用的是。60;120;200;350;600;1000;12010. 由于测量现
16、场环境温度的转变,而引起应变片电阻的附加相对变化量,称为 ,因此而给测量带来的附加误差 ,称为应变片的 ,又叫应变片的 。产生上述现象的缘由是由于阻丝的存在和试件与电阻丝材料的不同。温度误差;温度误差;热输出;电阻温度系数;线膨胀系数11. 电阻应变片的温度补偿方法通常有和两大类。线路补偿法;应变片自补偿法12. 应变片线路补偿法最常用的是 补偿法,它是将 应变片和 应变片接到电桥的 桥臂,利用它们对电桥输出电压这一原理,而引起温度补偿作用。电桥;工作;补偿;相邻;不受温度影响13. 通常承受 或作为电阻应变片桥路。该电路不仅没有, 而且也比单臂应变电桥时高,同时还能起 作用。差动半桥;差动全
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