檢測技術(shù)習(xí)題教學(xué)相關(guān)

1、一、填充題1. 由于被測對象復(fù)雜多樣，因此檢測方法和檢測技術(shù)也不盡相同，基本檢測系統(tǒng)由 、 和 組成。 （傳感器、信號調(diào)理器、輸出環(huán)節(jié)）2. 根據(jù)測量條件，檢測方法有 和 兩種。 （等精度測量法、非等精度測量法）3. 按測量手段分類，檢測方法有 、 和 三種。 （直接測量、間接測量、組合測量）4. 按誤差與被測量的關(guān)系分類，測量誤差可分為 和 兩種。 （定值誤差、累積誤差）5. 按誤差的表示方法分類，測量誤差有 、 和 三種。 （絕對誤差、相對誤差、容許誤差）6. 絕對誤差是指 與 之差。 （示值、被測量真值）7. 傳感器由 、 和 組成。 （敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路） 8. 衡量傳感

2、器靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有 、 、重復(fù)性、靈敏性等。 （線性度、遲滯）9. 測量電橋能把反映被測信號變化的電阻、電容、電感等電抗參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成 或 的變化，從而便于信號的放大和處理。 （電壓、電流）10.由r1、r2、r3、r4四個電阻構(gòu)成的直流電橋，其中r1和r4對臂，r2和r3對臂。當(dāng)電橋平衡時，其平衡的條件為 。 （r1r4=r2r3） 11.要使直流電橋平衡，必須使電橋相對橋臂電阻值的 相等。 （乘積）12.采用熱電阻作為測量溫度的元件是將 的測量轉(zhuǎn)換為 的測量。 （溫度、電阻） 13.熱電偶的熱電動勢是由 電動勢和 電動勢兩部分組成。 （接觸、溫差）14.測量流量的計量器具稱為流量

3、計，通常由 和 組成。 （一次裝置、二次儀表） 15.檢測壓力的方法主要有 、 和 三種。 （液柱法、彈性法、位移法） 16.彈性壓力傳感器是利用彈性壓力敏感器檢測 的變化，利用測量電路將 的變化轉(zhuǎn)換為 變化的傳感器。 （壓力、壓力、電量） 17.電感式傳感器是利用被測量的變化引起線圈 或 系數(shù)的變化，從而使線圈電感改變這一物理現(xiàn)象來實現(xiàn)測量的。 （自感、互感） 18.目前，工程實踐中使用最廣泛的應(yīng)變電阻片有兩類： 和 。 （電阻絲應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片）19.用相鄰雙臂橋檢測的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小，兩個橋臂應(yīng)當(dāng)分別用應(yīng)變量變化 的工作應(yīng)變片。 （相反） 20.根據(jù)位移傳感

4、器的轉(zhuǎn)換結(jié)果，可分為兩類：一類是將位移量轉(zhuǎn)換為 ，如自感式位移傳感器；另一類是將位移量轉(zhuǎn)換為 ，如光柵式位移傳感器。（模擬量、數(shù)字量）21.電感式位移計的測量電路是將電感量的變化轉(zhuǎn)換成 或 的變化。 （電壓、電流） 22.差動變壓器傳感器是把被測位移量轉(zhuǎn)換為傳感器線圈的 變化量進行位移檢測的。 （互感系數(shù)） 二、選擇題：1. 某臺測溫儀器，其標(biāo)尺范圍為00c 4000c，若其絕對誤差的最大值為50c，則其精度等級為 。 （b） a. 1.0級 b. 1.5級 c. 2.5級2. 某臺測溫儀器，其標(biāo)尺范圍為00c 2000c，若其絕對誤差的最大值為50c，則其精度等級為 。 （c） a. 1.0

5、級 b. 1.5級 c. 2.5級3. 是測試系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)，將被測系統(tǒng)或過程中需要觀測的信號轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號。 （a） a. 敏感元件 b. 轉(zhuǎn)換元件 c. 轉(zhuǎn)換電路4. 傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的 。 （c） a. 線性度越好 b. 重復(fù)性越好 c. 分辨率越高5. 有三臺測溫儀器，量程均為00c 8000c，精度等級分別為2.5級、2.0級和1.5級，現(xiàn)要測量5000c的溫度，要求相對誤差不超過2.5%，應(yīng)該選用 測溫儀器。 （a） a. 1.5級 b. 2.0級 c. 2.5級 （2.5級時最大絕對誤差值為200c，測量5000c時的相對誤差為4%；2.0級

6、時最大絕對誤差值為160c，測量5000c時的相對誤差為3.2%；1.5級時最大絕對誤差值為120c，測量5000c時的相對誤差為2.4%）6. 通常用熱電阻測量 。 （c） a. 電阻 b. 壓力 c. 溫度7. 熱電阻測量時通常電橋電路作為測量電路。為了克服環(huán)境溫度的影響常采用 測量電路。 （b） a. 二線式 b. 三線式 c. 四線式8. 熱點偶可以測量 。 （c） a. 壓力 b. 電壓 c. 溫度9. 差壓法測量流量的傳感器是通過測量流體在管道內(nèi)流動而產(chǎn)生的差壓來測得流體的流量，其中 可用于測量高黏度的液體。 （b） a. 節(jié)流式流量傳感器 b. 靶式流量傳感器 c. 轉(zhuǎn)子流量傳感

7、器10.電容傳感器有變極距型、變面積型和變介電常數(shù)型三種基本類型，其中 的輸入被測量與輸出被測量之間的關(guān)系是非線性的。 （a） a. 變極距型 b. 變面積型 c. 變介電常數(shù)型11.在平行極板電容傳感器的輸入被測量與輸出電容值之間的關(guān)系中， 呈線性關(guān)系。 a. 變極距型 b. 變面積型 c. 變介電常數(shù)型 （b）12.差動電容傳感器采用脈沖調(diào)制電路作為測量電路時，當(dāng)r1=r2時，則其輸出電壓u0正比于 。 （b） a. c1c2 b.（c1c2）/( c1+ c2) c.（c1+ c2）/( c1c2)13.應(yīng)變片式壓力傳感器是將應(yīng)變電阻片粘貼在測量壓力的 表面上。 （b） a. 質(zhì)量塊 b

8、. 彈性元件 c. 導(dǎo)體14.電阻應(yīng)變片的初始電阻數(shù)值有多種，其中用的最多的是 。 （a） a. 120 b. 200 c. 30015.用于位移測量的傳感器很多，因測量范圍不同，所用的傳感器也不同。其中常用于測量大位移的傳感器有 。 （a） a. 感應(yīng)同步器 b. 應(yīng)變電阻式 c. 霍爾式16. 用于位移測量的傳感器很多，因測量范圍不同，所用的傳感器也不同。其中常用于測量大位移的傳感器有 。 （a） a. 計量光柵 b. 電感式 c. 電容式三、計算與分析題：1. 用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量爐溫時，已知冷端溫度t0=400，由電子電位差計測得熱電勢e(t,t0)=9.188mv，由鎳鉻-鎳硅熱電

9、偶k的分度表可查得e(t0,0)=1.638mv，試求e(t,0)是多少？解：e(t,0)= e(t,t0) + e(t0,0)= 29.188 + 1.638=30.826mv 2. 已知鎳鉻-鎳硅熱電偶熱端溫度t=8000c，冷端溫度t0=250，由鎳鉻-鎳硅熱電偶k的分度表可查得e(t,0)=33.275mv，e(t0,0)=1.024mv，試求e(t,t0) 是多少？解：e(t,t0)= e(t,0)e(t0,0)= 33.2751.024=32.251 mv 3. 一個1.5級電壓表，量程為0 300v，當(dāng)測量值分別為u1=300v，u2=200v，u3=100v時，試求測量值的最大

10、絕對誤差和示值相對誤差。解：測量值的最大絕對誤差：u1=u2=u3=±1.5%×300v=±4.5v示值相對誤差： 1=（u1/ u1）×100%=±（4.5v/300v×100%）=±1.5% 2=（u2/ u2）×100%=±2.25% 3=（u3/ u3）×100%=±4.5% 4. 一個1.0級電流表，量程為0 100ma，當(dāng)測量值分別為i1=100 ma，i2=80 ma，i3=20 ma時，試求測量值的最大絕對誤差和示值相對誤差。解：測量值的最大絕對誤差：i1=i2=i3=

11、±1.0%×100v=±1.0ma 示值相對誤差： 1=（i1/ i1）×100%=±（1.0ma/100v×100%）=±1.0% 2=（i2/ i2）×100%=±（1.0ma/80v×100%）=±1.25% 3=（u3/ u3）×100%=±（1.0ma/20v×100%）=±5.0%5. 如圖所示為變極距型平板電容傳感器的一種測量電路，其中cx為傳感器電容，c0為固定電容。假設(shè)運放增益a=，輸入阻抗z=，試推導(dǎo)輸出電壓u0與極板間距d的

12、關(guān)系，并分析其工作特點。(圖用書上p193圖8-2)解：u0= -u c0d/s其工作特點是：這種電路能克服變極距型電容傳感器特性的非線性關(guān)系，而使輸出信號能與輸入機械位移呈線性關(guān)系。但是由于集成運放的指標(biāo)不可能達到理想指標(biāo)，所以仍有一定的非線性誤差。6. 如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，其中r為固定電阻，r+ r和rr是電阻應(yīng)變片，工作時一個受拉，另一個受壓，r=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時，橋路失去平衡，這時就用橋路輸出電壓u表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：u=（e/2）(r/r)。 (圖用書上p40圖2-12c)四、簡答題：1. 簡述熱電偶的工

13、作原理。 答：由a、b兩種不同導(dǎo)體材料兩端相互緊密地連接在一起，形成一個閉合回路，這樣構(gòu)成一個熱點電偶。當(dāng)兩結(jié)點溫度不等時回路中就會產(chǎn)生電勢，從而形成電流這就是熱電偶的工作原理?？偟臒犭妱萦山佑|電勢和溫差電勢組成，熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是：（1）熱電偶必須采用兩種不同的材料作為熱電極；（2）熱電偶的熱端和冷端兩個結(jié)點必須具有不同的溫度。2. 熱電偶與顯示儀表連接時，為什么要采用補償導(dǎo)線？使用補償導(dǎo)線的原則是什么？答：當(dāng)被測點與基準(zhǔn)結(jié)點之間距離相當(dāng)長時，要用高價熱電偶，但接線非常難，電阻顯著增加。因此，熱電偶端子到基準(zhǔn)結(jié)點間可用其他廉價熱電偶代替，這時就要用導(dǎo)線連接，稱為補償導(dǎo)線。使用補償導(dǎo)線的

14、原則是：（1）熱電偶的長度由補償結(jié)點的溫度決定，熱電偶長度與補償導(dǎo)線長度要最佳配合；（2）熱電偶與計量儀器之間增加一個溫度結(jié)點，誤差要盡可能地小。為此，結(jié)點要緊靠，做到不產(chǎn)生溫差。3. 什么是霍爾效應(yīng)？ 答：在金屬或半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流，并在薄片的垂直方向上施加磁場，則在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。由此而產(chǎn)生的電動勢稱為霍爾電勢。4. 簡述應(yīng)變片壓力傳感器測量電路的補償措施。答：在測量用的應(yīng)變片相鄰橋臂上接一個完全相同的應(yīng)變片，稱之為補償片，并把它們放在相同的溫度場內(nèi)，當(dāng)溫度變化使測量片電阻變化時，補償片電阻也會發(fā)生同樣變化，用補償片溫度效應(yīng)來抵消測量片溫度效應(yīng)，輸出信號也就不受溫度影響。這就是應(yīng)變片壓力傳感器測量電路的補償措施。5. 為什么要對應(yīng)變片式電阻傳感器進行溫度補償？溫度誤差補償?shù)姆椒ㄊ鞘裁矗?答：用電阻應(yīng)變片進行溫度測量時，要求被測量只隨應(yīng)變而變，而不