測試技術課后答案

1、作業(yè)一1、 欲使測量結果具有普遍科學意義的條件是什么？答：用來做比較的標準必須是精確已知的，得到公認的；進行比較的測量系統(tǒng)必須是工作穩(wěn)定的，經得起檢驗的。2、 非電量電測法的基本思想是什么？答：基本思想：首先要將輸入物理量轉換為電量，然后再進行必要的調節(jié)、轉換、運算，最后以適當的形式輸出。3、 什么是國際單位制？其基本量及其單位是什么？答：國際單位制是國際計量會議為了統(tǒng)一各國的計量單位而建立的統(tǒng)一國際單位制，簡稱SI，SI制由SI單位和SI單位的倍數單位組成。基本量為長度、質量、時間、電流強度、熱力學溫度、發(fā)光強度，其單位分別為米、千克、秒、安培、開爾文、坎德拉、摩爾。4、 一般測量系統(tǒng)的組成

2、分幾個環(huán)節(jié)？分別說明其作用？答：一般測量系統(tǒng)的組成分為傳感器、信號調理和測量電路、指示儀器、記錄儀器、數據處理儀器及打印機等外部設備。傳感器是整個測試系統(tǒng)實現測試與自動控制的首要關鍵環(huán)節(jié)，作用是將被測非電量轉換成便于放大、記錄的電量；中間變換（信號調理）與測量電路依測量任務的不同而有很大的伸縮性，在簡單的測量中可完全省略，將傳感器的輸出直接進行顯示或記錄；信號的轉換（放大、濾波、調制和解調）；顯示和記錄儀器的作用是將中間變換與測量電路出來的電壓或電流信號不失真地顯示和記錄出來；數據處理儀器、打印機、繪圖儀是上述測試系統(tǒng)的延伸部分，它們能對測試系統(tǒng)輸出的信號作進一步處理，以便使所需的信號更為明確

3、。5、 舉例說明直接測量和間接測量的主要區(qū)別是什么？答：無需經過函數關系的計算，直接通過測量儀器得到被測量值的測量為直接測量，可分為直接比較和間接比較兩種。直接將被測量和標準量進行比較的測量方法稱為直接比較；利用儀器儀表把原始形態(tài)的待測物理量的變化變換成與之保持已知函數關系的另一種物理量的變化，并以人的感官所能接收的形式，在測量系統(tǒng)的輸出端顯示出來，彈簧測力。間接測量是在直接測量的基礎上，根據已知的函數關系，計算出所要測量的物理量的大小。利用位移傳感器測速度。6、 確定性信號與非確定性信號分析法有何不同？答：確定性信號是指可用確定的數學關系式來描述的信號，給定一個時間值就能得到一個確定的函數值

4、。非確定性信號具有隨機特性，每次觀測的結果都不相同，無法用精確的數學關系式或圖表來描述，更不能準確預測未來結果，而只能用概率統(tǒng)計的方法來描述它的規(guī)律。7、 什么是信號的有效帶寬？分析信號的有效帶寬有何意義？答：通常把信號值得重視的諧波的頻率范圍稱為信號的頻帶寬度或信號的有效帶寬。意義：在選擇測量儀器時，測量儀器的工作頻率范圍必須大于被測信號的寬度，否則將會引起信號失真，造成較大的測量誤差，因此設計或選用測試儀器時需要了解被測信號的頻帶寬度。8、 周期信號的頻譜有哪幾個特點？答：凡是周期信號可分解成直流分量和簡諧分量。1、 離散型：周期信號的頻譜是離散譜，每一條譜線表示一個正弦分量；2、 諧波性

5、：周期信號的頻率是由基頻的整數倍組成的。3、 收斂性：滿足狄利克雷條件的周期信號，其諧波幅值總的趨勢是隨諧波頻率的增大而減小。9、 簡述時限信號與周期信號在頻譜分析方法及頻譜結構上的差異？答：時限信號的頻譜是連續(xù)譜；周期信號的頻譜是離散譜；時限信號用能量譜表示；周期信號用功率譜表示；時限信號幅值譜縱坐標表示幅值譜密度；周期信號幅值譜縱坐標表示諧波分量的幅值；時限信號采用傅里葉積分分析；周期信號采用傅里葉級數分析；10、試畫出f3cost5sint的頻譜圖(幅度譜和相位譜)答：4-3.測試系統(tǒng)實現不失真測量的條件是什么？答：不失真條件：系統(tǒng)的頻率響應H(j)應滿足H(j )Y(j )X(j )A

6、oe即：A()4=常數，()0所以要使測量系統(tǒng)實現不失真，它的幅頻特性應是常數，相頻特性應是線性關系。4-4.何為動態(tài)誤差？為了減少動態(tài)誤差，在一、二階測量系統(tǒng)中可采取哪些相應的措施?答：控制系統(tǒng)在任意的輸入信號作用下達到穩(wěn)態(tài)時的控制誤差。減少動態(tài)誤差：一階系統(tǒng)時間常數越小越好，二階系統(tǒng)一般n選擇盡可能的大，在之間。4-6.已知某二階系統(tǒng)傳感器的自振頻率f0 20kHz,阻尼比二,若要求該系統(tǒng)的輸出幅值誤差小于3%試確定該傳感器的工作頻率范圍。答：Q 1 A( ) 3%0.97 A( ) 1.03(1)Q A()(2)結合（1）和（2）式可得：00.17或1.391.41（舍去）WnWnWf-

7、又Q,f020kHzWnf0得0f3.4kHz4-7 .某測量系統(tǒng)的頻率響應曲線H （j ）!，若輸入周期信號1 0.05 jx(t)2cos10t0.8cos(100t30),試求其響應y(t)。答：幅頻特性A（)110.052相頻特性（）arctan0.05由響應的疊加性和頻率不變性可得：下面有誤A（100）的值2A(10)1.79,0.8A(10)0.157(10)26.6,(100)30108.7f0 1000Hz ,阻尼比y(t)1.79cos(10t26.6)0.157cos(100t108.7)4-9.某力傳感器為一典型的二階系統(tǒng)，已知該傳感器的自振頻率0.7。試問：用它測量頻率

8、為600Hz的正弦交變力時，其輸出與輸入幅值比A()和相位差()各為多少?wWn4-13 .判斷題。，、W-()arctan%52.71Wn4-11.某壓力傳感器的標定數據如題4-11表所列。分別求以端點連線、端點平移線、最小二乘直線作為參考工作直線的線性度、遲滯誤差及重復性。壓力/MPa系統(tǒng)輸出/mV第一輪第二輪第三輪正行程反行程正行程反行程正行程反行程0-2.74-2.72-2.71-2.68-2.68-2.670.020.560.660.610.680.640.690.043.954.053.994.094.024.110.067.397.497.427.527.457.520.0810

9、.8810.9410.9210.8810.9410.990.1014.4214.4214.4714.4714.4614.46答：由上表可得:(1)端點連線:壓力/MPa00.020.040.060.080.10正方程平均-2.710.603.997.4210.9114.45反方程平均-2.690.684.087.5110.9414.45總平均-2.700.644.047.4710.9314.45兩端點(0,-2.70),(0.10,14,45)兩點成線得直線：y=+。Yfs=。0.1217.150.0917.150.055100%100%100%0.7%。0.52%。0.32% 。(2)端點平

10、移線：令y=+b。理想b+b+b+b+b+bLb+b+b+b+b+b通過上面線性關系可求得b=y=YFs。0.0617.150.0917.150.05517.15100% 0.35%100% 0.52%100% 0.32%(3)最小二乘直線通過最小二乘法可求直線為y=理想LYfs=。007100%0.41%17.15h0.52%H0.32%4-12.一測試裝置的幅頻特性如題4-12圖所示，相頻特性為：125.5rad/s時相移75度；150.6rad/s時相移180度。若用該裝置測量下面兩復雜周期信號：(1) x1tAsin125.5tA2sin150.6t(2) X2tA3sin626tsi

11、n700t試問，該裝置對x1t和x2t能否實現不失真測量？為什么？答：(1)125.5rad/s219當125.5rad/s時，幅頻A()=常數125.5rad/s,()75,150.6rad/s,()180()與不成線性關系所以該裝置對Xit幅值不失真，但是相位失真，不能實現不失真測量條件。同理對信號x2t也不能實現(1)頻率不變性原理是指任何測試裝置的輸出信號的頻率總等于輸入信號的頻率。(錯)條件需穩(wěn)定(2)連續(xù)模擬信號的頻譜具有諧波性、離散性、收斂性特點。(錯)要為周期信號(3)系統(tǒng)的傳遞函數H(s)=Y(s)/X(s),式中Y(s)、X(s)分別為響應與激勵的拉氏變換，表明H(s)將隨

12、X(s)的減少而增大。(錯)H(s)是固有特性5-2根據你的理解請給智能傳感器下一個確切的定義。答：智能傳感器是基于現場總線數字化、標準化、智能化，帶有總線接口，能自行管理自己，在將檢測到的信號進行處理后，能以數字量形式通過現場總線與上位機進行信息傳遞。具備學習、推理、感知、通信以及管理功能的新型傳感器。5-3掛接在GBIB接口總線上的器件按它們的作用不同可分為講者、聽者和控者三類，分別解釋何為講者器件、聽者器件和控者器件，在該控制總線上三者之間的關系有何規(guī)定。答：控者器件：指定誰是講者，誰是聽者的器件講者器件：指發(fā)送數據到其它器件的器件聽者器件：指導接收講者發(fā)送的數據的器件規(guī)定：控者由系統(tǒng)定

13、義，只有一個，講者一次只能有一個器件被尋址為講者，而聽者有多個，一臺用作控者的PC可以同時扮演上述三種角色。5-4簡答下列有關IEEE488接口的基本特性問題：(1)IEEE488接口采用何種信息傳遞方式？答：IEEE488使每個控制器與被控儀器裝置之間通過總線以并行方式進行通信聯(lián)系。(2)接口邏輯電平是怎樣規(guī)定的？答：接口邏輯采用負邏輯(標準的TTL電平)，任一根線上都可以以零邏輯代表“真”條件。DAE低電平時，表示接收器可以從總線上接收數據NRFM高電平時，表示所有的接收器都準備好接收數據NDA低電平時，表示數據尚未接收完IFC為有效低電平，表示整個總線停止工作ATN“1”表示數據總線上傳

14、送的是地址或命令，“0”表示傳送的是數接據(3) 8根數據總線在使用中有幾種工作模式？答：前七位構成ASCII碼，最后一位作其它作用，如奇偶檢驗，有兩種工作模式，傳送數據和命令作息5-7.什么是虛擬儀器？虛擬儀器有何特點？答：虛擬儀器是指有虛擬儀器面板的個人計算機，它由通用計算機、模塊化功能硬件和控制專用軟件組成?！疤摂M”是指一：面板是虛擬的，二：由軟件編程實現虛擬測量功能。特點：功能由用戶自己定義，面向應用的系統(tǒng)結構，展開全漢化圖形界面，數據可編輯存儲，打印，軟件是關鍵，價格低廉，技術更新快，基于軟件體系的結構，大大地節(jié)省了開發(fā)維護費用。6-5.什么是等精度測量？什么是不等精度測量？答：等精

15、度測量是指在測量條件不變的情況下，對某一被測幾何量進行的多次測量。相反，在測量過程中全部或部分因素和條件發(fā)生改變稱為不等精度測量。6-6.對某量進行7次測量，測得值為：，求其測量結果。答：xXi802.44s(Xi)、66Xii 12X 0.043s(X)等0.02根據A類不確定度,所以測量結果為6-7.欲測量某一回路中一標稱為10(11%)電阻器的功率損耗巳可采用兩種方法進行，一是只測電阻器兩端的電壓V,然后用公式PV2/R計算電阻器上的功率損耗。二是分別測量電阻器兩端的電壓V和流過電阻器的電流I,由公式P=VI計算電阻器上的功率損設V和I的測量結果為 V=100(1 1%) V,I=10

16、(1 1%)L(p)L(p)答：(1)耗。估算這兩種方案的電功率測量誤差,A。22.4 W(2)PP VI ,- VI,RL(p)22P2P2L2(V)L2(R)VR22L(p) 1011000.01 14.1 W6-8.圓柱體的直徑及高的相對標準偏差均為%求其體積的相對標準差為?答：V d2h4d、h不相關：Uc(V)22U (d)22U (h)Uc(V)2一 一， 22 dh (0.5% d)一 2(0.5%h)3Uc(V) 2.795 10d2h相對標準差:Uc(V)2.795 101.1%4d2h136-11.已知yXigX22gx32、Xi、X2、X3的相對不確定度分別如下ucrel

17、12.0%,V18；ucrel21.5%,V26；ucrei31.0%,V310,X1、X2、X3互不相關。試計算y的擴展不確定度（0.99)。32己：urel(y)i1Pucreli2%211.5%2221%g0.992urel(y)2.61%ucrel(y)urel(y)W先%2gX32g2.61%13u3ucrel(y)X1gX22gx32g7.83%4VefNPUl(X)418.13Vi6-13 .用題6-13圖（a）、（b）所示兩種測量電路測電阻Rx,若電壓表的內阻為R/,電流表的內阻為Ra,求測量值受電表影響產生的絕對和相對誤差，并討論所得結果。RU答：（a）中Rx分得的電流Ix為

18、一一I , RX 一所以RXRV RxIRxoRVRVRxo絕對誤差：Rx Rx Rx相對誤差：ra -Rx 100%Rxx0Rx2xRVRx。Rx/ x0RvRxqRxn x0RX0RvRx0100%U ,得 RxR»Ra上Rx（b）中Rx分得的電壓Ux為一x-U,RxRaR0絕對誤差：RxRxRx0Raykxb,yR,xt20,k%,bR20y26.26_lxy(xx)(yiy)47.75i1相對誤差：lk-xy0.109lxxbykx24.290.1093R2024.29-4.4910324.29討論：用(a)測得的結果偏小，(b)測得的結果偏大，且ra隨RXo增大而增大，rb

19、隨Rx增大而減小，大電阻選(a),小電阻選(b),這時相對誤差較小由此得出的電路電流I應為多少?0 53答：電流 I 053 0.53mA1U212 2I U,Uc2(I) (-)2u2(V)(RR誤差有多大？在什么情況下可使電流誤差最小?6-14.已知某電路電阻R(10.001)，用電壓表測得R上電壓為u(0.530.01)mV,U)2u2(R)(0.01)2(0.53)2(0.001)21.0028104R'Uc(I)0.01mA所以I(0.530.01)mA6-16.已知某儀器的標準誤差為m。(1)若用該儀器對某一軸徑測量一次，得到的測量值為，試寫出測量結果(k=2)(2)若重復

20、測量10次，測量值如題6-16表所示。試寫出測量結果(k=2)答：(1)x=()mm110(2) xxi26.2025_110-2單次測量標準差S(xi).xix0.00022mm9i1S(x)S(x)107 10 5故測量結果為(26.20257105)mm6-21 .已知銅導線電阻隨溫度變化規(guī)律為:R R。1 (t 20),為確定電阻溫度系數實測6組數據如表所列，請由此用擬合辦法找出和R20值。(X x)(yi i 1y) 47.75lxylxx0.109, bkx 24.29所以 R20 24.290.10934.49 1024.29答：令ykxb,yR,xt20,kR20,bR20則X

21、17.5,y26.26,，一、2lxx(xix)437.5,lxyi16-24.簡述A類不確定度與B類不確定度在評定方法上的主要區(qū)別。答：A類不確定度對被測量x是在重復性或復現性條件下進行n次獨立重復觀測得到的。B類不確定度的估計值不是由重復觀測得到的。6-25.已知函數z=x+y,y=3x,被測量x的標準不確定度為x，求y2答:f23x0x由于x和y是呈線性關系所以7-3.信號濾波的作用是什么？濾波器的主要功能和作用有哪些？答：(1)信號濾波作用：用來從輸入信號中過濾出有用信號濾除無用信號和噪聲信號(2)濾波器：用來消除干擾噪聲，將輸入或輸出經過過濾而得到純凈的直流電。對特定頻率的頻點或該頻

22、點以外的頻率進行有效濾除。7-7.求調幅波f(t)A(1cos2ft)sin2f0t的幅值頻譜。心1.答：sin2fztj1(ffz)(ffz)1cos2f0t2(ff0)(ff0)F(f)Aj(ffz)(ffz)j(ff0fz)(ff°fz)(ff°fz)(ff°fz)24AF(f)-j2(ffz)2(ffz)(ff0fz)(ff0fz)(ff0fz)(ff0fz)48-4.舉例說明用應變片進行測量時為什么要溫度補償？常采用的溫度補償方法有哪幾種？答：溫度變化所引起的應變片的電阻變化與試件應變所造成的電阻變化幾乎有相同的數量級，不采用溫度補償測量精度無法保證。例

23、如采用敏感柵材料測梁受力情況，不采用溫度補償的話會帶來測量誤差，常用的補償法有橋路補償法和應變片自補償法。8-7.應變效應和壓阻效應二者有何不同？電阻絲應變片與半導體應變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何優(yōu)缺點？半導體受答：(1)金屬絲的電阻隨它所受的機械變形的大小而發(fā)生相應的變化叫應變效應；力作用時，由于載流遷移率變化使電阻發(fā)生變化稱為壓阻效應(2)前者基于應變效應，后者基于壓阻效應(3)電阻應變片溫度穩(wěn)定性好，線性度高，應變范圍廣，粘貼方便但靈敏度不高，橫向效應，機械滯后大，半導體應變片，尺寸，橫向效應，機械滯后都很小，靈敏系數大，輸出也大，但穩(wěn)定性差，測較大應變非線性嚴重。8-10.用圖表示

24、由等強度梁來做一荷重(測力)傳感器,以四片應變片 R1=R2=R3=R作變換元件組成全橋形式，其供橋電壓為6V,問：(1)其應變片如何粘貼組成全橋比較合理？畫出應變片布置圖及橋路及橋路連接圖。(2)求其電壓輸出值(K1=K2=K3=K4=R4 (R3)R2 (R1)U scRRUsrk xU sr12 x8-11 . R1、R2是性能完全相同的兩個應變片，R為式布片，試問：R1、R2同阻值的無感電阻，若按題圖方(1)(2)(3)測拉力但不受彎矩影響應如何構成測量橋路?欲測其彎矩而不受拉力的影響，應如何連橋?上述兩種連橋方式中，是否有溫度補償作用?(1 )R1與R2相對，若拉伸則RRiR ,R2

25、R2Uscscsr 。(2) R與R2相鄰，測彎矩時RR1R, R2R2R ,此時U scsr。答：(3) R為同阻值無感電阻，沒有溫度補償作用。8-12 .兩金屬片R和R阻值均為120,靈敏系數K=2,兩應變片一個受拉、另一個受壓,u 6V。求:應變均為800106。兩者接入差動直流電橋，電源電壓R(1) R和R(2)電橋輸出電壓u0。R31答：(1)kg1.610,R1.92101RQ(2) u0u4.8103V2R8-15.有一電阻值R120，靈敏度系數k2.0,其電阻溫度系數2.0106/C,線膨脹系數112106/C的電阻應變片貼于線膨脹系數為214.2106/C的工件上，若工件在外

26、力作用下產生應變量為200106，試問：(1)當溫度改變4C時，如果未采取溫度補償措施，電阻變化量為多少?(2)由于溫度影響會產生多大的相對誤差？答：(1)R%tR0k(21)t=1202.010641202.0(14.212)1064=3.07210t5t(21)t1.28105k誤差6.4%總8-16.一個量程為10kN的應變力傳感器，其彈性元件為薄壁圓筒，外徑20mm內徑16mm在其表面貼8片應變片，4片沿周向貼，應變片的電阻值均為120，靈敏度系數為2,泊松比為，材料彈性模量E2.11011Pa,畫出此傳感器的應變片貼片位置及全橋電路。當此傳感器在軸向受力時，要求：(1)計算傳感器在滿

27、量程時各應變片電阻變化量；(2)當供橋電壓為12V時，計算傳感器的輸出電壓。8.42 10 4, R R 0.101 R則 0滿量程時f10 kN答：(1)設周向貼的應變片應變?yōu)椋S向為F_22?。―d）42.5310 4k' Usc 44 Usr k Usr(148-17 .有一電橋，已知工作臂應變片阻值為1202)1.31 10 2V,靈敏度k 2.0 ,其余橋臂阻值也為120,供橋電壓為3V,當應變片的應變?yōu)?0 10和1000 10時，分別求出單臂和雙臂電路的輸出電壓，并比較兩種情況下的靈敏度。答：應變?yōu)?0 10 6 時單臂Usc4kUsr10 101.510雙臂UscUsr

28、2 101010 5應變?yōu)?010 6時單臂UscUsr1000101.5103雙臂Usc2kUsr1-2 1000 10 210 3應變?yōu)?0106的應變片所求得的輸出電壓靈敏度更高，且雙臂比單臂的靈敏度高8-20.題圖為一直流應變電橋。圖中Usr4V,R1=R2=R3=R4=20，試求:(1) R1為金屬應變片，其余為外接電阻。當R1的增量為R11.2時，求電橋輸出電壓Usc。(2) R1、R2都是應變片，且批號相同，感受應變的極性和大小都相同，其余為外接電阻,求電橋輸出電壓Usc。(3)題(2)中，如果R2與R1感受應變的極性相反，且R1R21.2,求電橋輸出電壓Usc。答：(1)電橋單

29、臂工作時一1R一11.2UscUsr40.014R4120(2)雙臂工作，R1產生正R變化，R2也產生反R變化所以電橋無輸出，Usc=0V(3)雙臂工作,R1產生正 R變化，R2也產生負 R變化Uscsc評Usr1 122 1204 0.029-2.畫出壓電元件的兩種等效路。答：略9-3.電荷放大器要解決的核心問題是什么？試推導其輸出關系。答：核心問題：將高內阻的電荷源轉換為低內阻的電壓源，而且輸出電壓下比于輸入電荷UokQCa Cc Ci (1 k)Cf當(1k)Cf?CaCcCi時U09-4.何謂電壓靈敏度和電荷靈敏度？兩者間有什么關系?答：電壓靈敏度Ku是單位機械量作用在傳感器上產生的電

30、壓大小電荷靈敏度Kq是單位機械量作用在傳感器上產生的電荷大小兩者關系:KuKqC9-5.簡述壓電式加速度傳感器的工作原理。答：測量時，將傳感器基座與度件剛性固定在一起。當傳感器受振動時，由于彈簧的剛度相當大，而質量塊的質量相對較小，可以認為質量塊的慣性很小。因此質量塊感受與傳感器基座相同的振動，并受到與加速度方向相反的慣性力的作用。這樣，質量塊就有一正比于加速度的交變力作用在壓電片上。由于壓電片具有壓電效應，因此在它的兩個表面上就產生交變電荷（電壓），當振動頻率遠低于傳感器的固有頻率時，傳感器的輸出電荷（電壓）與作用力成正比，即與試件的加速度成正比。9-8.壓電式傳感器的上限頻率和下限頻率各取

31、決于什么因素？答：上限頻率：傳感器的機械特性下限頻率：測量電路的時間常數9-9.分析壓電式加速度傳感器的頻率響應特性。若測量電路C1000pF,R500M傳感器固有頻率f030kHz，相對阻尼比系數0.5,求幅值誤差在2%以內的使用頻率范圍。答：壓電式加速度傳感器屬于二階系統(tǒng)，其頻率響應特性與二階系統(tǒng)類似1602f0188.5kHz,-5.3110611i2%«（2）2得：180.96kHz192.1kHz（舍去）07.54kHz即0f1.2kHz11-1.下面三種說法哪種正確：熱電偶的電動勢大小。1取決于熱端溫度；取決于熱端和冷端溫度；。取決于熱端和冷端溫度之差。為什么？答：正確，

32、因為熱電偶總的電動勢的大小為即為兩個接點分熱電動勢之差。它僅與熱電偶的電極材料和兩接點溫度有關。熱電偶的材料固定，所以取決于熱端和冷端溫度之差。11-2熱電偶的電動勢大小和熱電極的長短、粗細有關嗎？若熱電偶接有負載后，負載上得到的電壓和熱電極長短、粗細有關嗎？答：勢電偶的電動勢大小只與冷熱兩端的溫度和材料有關，而與電偶的分布形狀等任何因素都無關，負載上得到的電壓也是一樣與電極長短、精細無關。11-3熱電偶的冷端延長導線的作用是什么？使用冷端延長線(即補償導線)應滿足什么樣的條件和注意什么問題？答：作用是使冷端遠離工作端，并連同測量儀表一起放置到恒溫或溫度波動很小的地方，并替代中間部分最重的金屬

33、材料。使用的延長線在一定的范內具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能，只有冷端溫度恒定或配用儀表本身具有冷端溫度自動補償裝置時，用補償導線才有意義。11-5試比較熱電阻、熱敏電阻及熱電偶三種測溫傳感器的特點及對測量電路的要求。答：熱電阻：銅電阻線性很好，但測量范圍不寬，鉑電阻線性稍差，但其物理化學性能穩(wěn)定，復測性好，測量精度好，范圍寬。要求：測量電阻變化一般以熱電阻作電橋的一臂通過電橋將測量電阻的變化轉變?yōu)闇y量電壓變化，由動圈式儀表直接測量或經放大器輸出。熱敏電阻：有較大的電阻溫度系數，靈敏度高，體積小，熱慣性小，響應速度快，時間常量小，遠距離測量時導線電阻影響不考慮，具有較好穩(wěn)定性但阻值分散性大

34、，復測性差非線性大，老化快。要求：用于測量儀器，自動控制，自動檢測，采用電橋法。熱電偶：結構簡單，使用方便精度高，熱電偶慣性小，且測局部溫度和便于遠距離傳送與檢測。要求：使冷端遠離工作點，采用價格低廉的導線來代替部分熱電偶導線，冷端溫度為0度為標準，不為0時需對儀表指示值加以修正，采用補償電橋法補償冷端電勢變化值。11-6用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量爐t，室溫為20C時，從毫伏表讀出的熱電動勢為，問加熱爐的溫度t是多少？答：E(20,0)=E(t,0)=+=所以t=720C11-7試證明在熱電偶中接入第三種材料，只要接入的材料兩端的溫度相同，對熱電動勢沒有影響這一結論。答：熱電勢EABC(T,T0)

35、eAB(T)eBC(T0)eCA(T0)回路中各接點溫度都為T0eAB(T0)eBC(T0)eCA(T0)0eBC(T0)eCA(T0)eAB(T0)所以只要接入的第三種材料兩端的溫度相同，對熱電動勢沒有影響11-9參考電極定律有何實際意義？已知在某特定條件下，材料A與鉑電阻配對的熱電勢為，材料B與鉗配對的熱電勢必為，求出在此條件下，材料A與材料B配對后的熱電勢。答：意義，只要知道兩種導體分別與參考電極組成熱電偶的電動勢，不可以依據參考電極定律計算出這兩種導體組成熱電偶時的熱電動勢，從而簡化了熱電偶的選配工作。eAB(T,T0)eAC(T,T0)eBC(T,T0)13.9678.3455.62

36、2mV13-3.簡述應筒式測壓傳感器是如何進行溫度補償的。應變筒式測壓傳感器與應變管式測壓傳感器的主要區(qū)別是什么？答：筒式應變測壓傳感器利用在工作應變片上加上補償應變片，其位置不受力的作用，組成測量電路時把工作應變片與補償片組成臨臂。主要區(qū)別：筒式測壓傳感器把傳感器放在測量位置的測量孔中，壓力傳動到應變筒的內壁，使應變筒外壁膨脹，發(fā)生彈性變形。在應變筒外壁的中部沿圓周方向貼有一片或兩片應變片，以感受應變筒受壓力作用時所產生的應變，是利用彈性元件的應力應變特性的壓力測量系統(tǒng)。而應變管式測壓傳感器則是使壓力P作用在活塞的一端，活塞把壓力轉化為集中力F作用在在應變管上，使應變管產生軸和，軸向壓縮彈性變形。屬于利用彈性敏感元件的壓力集中力特性的壓力系統(tǒng)。13-7.用框圖說明常用應變片及壓電式壓力測量系統(tǒng)的組成，并說明各功能單元的作用。