電氣測試技術(shù)林德杰課后答案

1、1-1 答：應(yīng)具有變換、選擇、比較和選擇4種功能。1-2 答：精密度表示指示值的分散程度，用表示。越小，精密度越高；反之，越大，精密度越低。準(zhǔn)確度是指儀表指示值偏離真值得程度，用表示。越小，準(zhǔn)確度越高；反之，越大，準(zhǔn)確度越低。精確度是精密度和準(zhǔn)確度的綜合反映，用表示。再簡單場合，精密度、準(zhǔn)確度和精確度三者的關(guān)系可表示為：=+。1-5 答：零位測量是一種用被測量與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的測量方法。其中典型的零位測量是用電位差及測量電源電動勢。其簡化電路如右下圖所示。圖中，E為工作電源，EN為標(biāo)準(zhǔn)電源，RN為標(biāo)準(zhǔn)電阻，Ex為被測電源。測量時(shí)，先將S置于N位置，調(diào)節(jié)RP1，使電流計(jì)P讀書為零，則。然后將S置

2、于x位置，調(diào)節(jié)RP2，使電流計(jì)P讀書為零，則。由于兩次測量均使電流計(jì)P讀書為零，因此有零位測量有以下特點(diǎn)：1) 被測電源電動勢用標(biāo)準(zhǔn)量元件來表示，若采用高精度的標(biāo)準(zhǔn)元件，可有效提高測量精度。2) 讀數(shù)時(shí)，流經(jīng)EN、Ex的電流等于零，不會因?yàn)閮x表的輸入電阻不高而引起誤差。3) 只適用于測量緩慢變化的信號。因?yàn)樵跍y量過程中要進(jìn)行平衡操作。1-6答：將被測量x與已知的標(biāo)準(zhǔn)量N進(jìn)行比較，獲得微差x，然后用高靈敏度的直讀史儀表測量x，從而求得被測量x=x+N稱為微差式測量。由于xN，xx,故測量微差x的精度可能不高，但被測量x的測量精度仍然很高。題2-2 解：(1) A77.8802.2（mA） cA2

3、.2（mA） (2)故可定為s2.5級。題2-3解：采用式(2-9)計(jì)算。（1）用表測量時(shí)，最大示值相對誤差為： （2）用表測量時(shí)，最大示值相對誤差為： 前者的示值相對誤差大于后者，故應(yīng)選擇后者。題2-4解：五位數(shù)字電壓表2個(gè)字相當(dāng)于0.0002V。題2-5解：已知，s=0.1級,根據(jù)式（2-34）即 可選擇，s=2.5級電壓表。題2-6解：（1）（2）求剩余誤差，則求，說明計(jì)算是正確的。（3）求標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值，根據(jù)貝塞爾公式 （4）求系統(tǒng)不確定度，P=99%，n12，查表2-3，及3.17， ，故無壞值。（5）判斷是否含有變值系差 馬列科夫判據(jù) ，故數(shù)據(jù)中無線性系差。 阿卑-赫梅特判據(jù) 即 可

4、以認(rèn)為無周期性系差。（6）求算術(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)差 （7）P99，n12 ，則 （8）寫出表達(dá)式 f501.070.38 HZ 故0.07是不可靠數(shù)字，可寫成f5010.38 HZ題2-7解：依題意，該表的基本誤差為題2-8解：上式取對數(shù)得：然后微分得：由于為系統(tǒng)不確定度，從最大誤差出發(fā)得題2-9解：伏安法測得的電阻為：由圖2-14可見，電流檔內(nèi)阻壓降為兩端的實(shí)際電壓為因此的實(shí)際值為： 測量誤差為該方法由于電流檔的內(nèi)阻壓降大(電流檔內(nèi)阻大)，誤差比較大。為了減小誤差，應(yīng)將電壓表由B接至C點(diǎn)。題2-10解：依圖2-10用伏安法測得的電阻為已知萬用表的靈敏度，則其內(nèi)阻為 由于/即 測量誤差為 由于較大，

5、所用電壓檔內(nèi)阻有限，引起誤差較大。為了減小誤差，應(yīng)將電壓表由C點(diǎn)改接至B點(diǎn)。題2-11解：（1）串聯(lián)總電阻 根據(jù)式（2-48）可得串聯(lián)電阻相對誤差為 （2）兩電阻并聯(lián)總電阻 根據(jù)式（2-50）得（3）若兩電阻的誤差，得 串聯(lián)總電阻為R=10.2K 并聯(lián)總電阻R=1/2×5.1=2.55K題2-12解：參考P38例2-21題2-13解：依題意為冪函數(shù)，則根據(jù)式（2-45）得題2-14解：該電子儀表說明書指出了六項(xiàng)誤差，分別為：基本誤差溫度附加誤差電壓附加誤差頻率附加誤差濕度附加誤差換集成塊附加誤差由于誤差項(xiàng)較多，用方和根合成法比較合理，總的誤差為： 題2-15解：選擇s=1.5故選50

6、V，s=1.5電壓表。第四章4.1解：（1）圖4-205a為自動平衡位移測量儀表。 設(shè)左邊電位器傳感器的輸出電壓為，則 設(shè)右邊電位器傳感器的輸出為，則 設(shè)放大器的輸入為。當(dāng)放大器放大倍數(shù)足夠高時(shí)，則 即 位移x與偏置電壓和輸入電壓之比的開平方成正比。（2）圖b可見，為兩個(gè)電壓和經(jīng)和分壓后相加，即（3）圖c中， ，則 （4）圖d中，上的壓降為（，忽略分母中的） ，輸出與之比成正比。題4-2解：電位器的電阻變化量為圖4-2a因此可得右圖4-2a，由此圖求開路電壓為根據(jù)戴維南定理求右圖4-2a，電源短路內(nèi)阻圖4-2b因此可將電路等效為右圖4-2b，則由此可求得為題4-3解：根據(jù)式（4-43）可計(jì)算所

7、受應(yīng)變。（微應(yīng)變） （微應(yīng)變） 題 4-4解：（1）根據(jù)式（4-55）可得簡單自感傳感器三次方非線性誤差為：（2）根據(jù)式（4-63）可得差動自感傳感器三次方非線性誤差為： 題 4-6解：（1）波紋管將被測壓力轉(zhuǎn)換成力，使杠桿繞支點(diǎn)作順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，銜鐵靠近電感L，經(jīng)放大器轉(zhuǎn)成電壓V，再經(jīng)轉(zhuǎn)換成輸出電流。另一方面經(jīng)和轉(zhuǎn)換成反饋力作用于杠桿，使杠桿繞支點(diǎn)作逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)。當(dāng)作用力矩與反饋力矩相等時(shí)，系統(tǒng)處于動態(tài)平衡狀態(tài)。輸出電流穩(wěn)定于某一數(shù)值。與成比例。 （2）根據(jù)上述工作原理可畫框圖如下： （3）由上圖可見，該系統(tǒng)是平衡變換型結(jié)構(gòu)?？傻幂斎肱c輸出關(guān)系為：當(dāng)時(shí)，忽略上式分母中的1，則（4）已知總誤

8、差，按系統(tǒng)誤差相同原則分配，則題 4-7解：簡單變氣隙式電容傳感器三次方非線性誤差為 差動變氣隙式電容傳感器三次方非線性誤差為題 4-8解：由于這里所知道的和均為相對介電常數(shù)，所以必須考慮真空介電常數(shù)。 根據(jù)式（4-85）可得： 即液位在原來高度基礎(chǔ)上變化±4.178（m）題 4-9解：依題意 h0，E=0。此時(shí)橋路平衡USC0，則電橋平衡條件為：當(dāng)液位為h時(shí)，。此時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角且E2有增量E。即由圖可見，減速器進(jìn)動指針偏轉(zhuǎn)的同時(shí)，也帶動電位器動觸點(diǎn)位移，改變E，使電橋重新平衡，因此E與角成正比。即 則題 4-10解：依題意熱電偶測溫電路見右圖。此圖配錯熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的型號。若不配錯，

9、S熱電偶修正到0的熱電偶可查分度表求得： (1000,0)=9.556 mV(1000,40)= (1000,0)- (40,0)=9.556-0.235=9.321 mV 查K熱電偶分度表得(40,0)=1.61 mV 由上圖可求得電路電勢為題 4-11解：熱電偶補(bǔ)償電橋在20時(shí)平衡，即其產(chǎn)生的補(bǔ)償電勢為零。補(bǔ)償電橋的靈敏度與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕嫉撵`敏度相同。依題意，若不配錯補(bǔ)償電橋型號，得(700,40)=(700,20)(40,20) =(700, 0)-(20,0)+(40,0)-(20,0)查E熱電偶分度表得：(700,40)=57.74-1.31+2.66-1.31=57.78 mV由于

10、配錯補(bǔ)償橋路型號，則引起的測量誤差為題 4-12解：30時(shí)引線電阻/30 =2.8210時(shí)電橋平衡，U0=0，則R3臂的電阻 RP=54查分度表，400時(shí)=114.72環(huán)境為30，t=400，接成三線制橋路輸出電壓Uo為環(huán)境為30，t=400，接成兩線橋路輸出電壓為為接成二線制引起的誤差為題 4-14解：根據(jù)式（4-125）傳感器的靈敏度為：已知導(dǎo)線=25pF/m，則2m電纜的分布電容為 則可求得靈敏度為設(shè)傳感器的輸入信號為x，依題意 用2m電纜時(shí)的顯示值為 則引起的測量誤差為題 4-15解：已知，儀表常數(shù)K=10 m3Hz/h，f0=3.5MHz，C=1500m/s。 管道截面積S為：S=。 則 °因此，最后設(shè)計(jì)參數(shù)為：D=10cm，L=20cm，N1=508，N2=536，°題 4-16解：已知：P=00.5MPa，靈敏度=2kHz/MPa，膜片面積S=10cm2 膜片受力變化量根據(jù)式（4-142）得： 取弦長L一般在12m