傳感器課后題答案茄子無敵加強版

第一章緒論

1.何為準確度、精密度、精確度？并闡述其與系統(tǒng)誤差和隨機誤差的關系。測量的準確度

是指測量數(shù)據(jù)的平均值偏離真實值的程度，它是系統(tǒng)誤差的反映。測量的

準確度高，說明測量的平均值與真實值偏離較小。但由于偶然誤差情況不確定，即數(shù)據(jù)不一

定都集中于真實值附近，可能是分散的。故測量準確度高不一定測量精密度高。

測量的精密度是指在進行某一量的測量時，各次測量的數(shù)據(jù)大小彼此接近的程度，它是

偶然誤差的反映。測量精密度高，說明各測量數(shù)據(jù)比較接近和集中。但由于系統(tǒng)誤差情況不

確定，故測量精密度高不一定測量準確度就高。

測量的精確度是指測量數(shù)據(jù)集中于真實值附近的程度。測量的精確度高，說明測量的平

均值接近真實值，且各次測量數(shù)據(jù)又比較集中，即測量的系統(tǒng)誤差和偶然誤差都比較小，測

量得既準確又精密。因此，測量的精確度才是對測理結果的綜合評價。5.測量某電路電流

共5次,測得數(shù)據(jù)（單位為mA）為168.41,168.54,168.59,168.40,

168.50o試求算術平均值及其標準差、或然誤差和平均誤差。

7.什么是傳感器的靜態(tài)特性？它有哪些性能指標？如何用公式表征這些性能指標？傳感

器的靜態(tài)特性是它在穩(wěn)態(tài)信號作用下的輸入-輸出關系。靜態(tài)特性所描述的傳感器

的輸入、輸出關系式中不含有時間變量。

傳感器的靜態(tài)特性的性能指標主要有：

d

①線性度：非線性誤差九=叱*100%

②靈敏度：*4

YFS4

AD

③遲滯：九=號」、100%④重復性：/R_q,?100%

YFSYFS

⑤漂移：傳感器在輸入量不變的情況下，輸出量隨時間變化的現(xiàn)象。

8.什么是傳感器的動態(tài)特性？其分析方法有哪幾種？

傳感器的動態(tài)特性是指傳感器的輸出對隨時間變化的輸入量的響應特性,反映輸出值真

實再現(xiàn)變化量的輸入量的能力?？梢詮臅r域和頻域兩個方面，采用瞬

態(tài)響應法和頻率響應法分析。

13.什么叫傳感器的標定？為什么要標定？傳感器的標定是通過試驗建立傳感器輸入量與

輸出量之間的關系。同時，確定出不同使

用條件下的誤差關系。靜態(tài)標定：目的是確定傳感器的靜態(tài)特性指標，如線性度、靈敏度、

滯后和重復性等。動態(tài)標定：目的是確定傳感器的動態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應、時間

常數(shù)、固有頻率和阻

尼比等。

14.何謂傳感器的靜態(tài)標定和動態(tài)標定？試述傳感淵的靜態(tài)標定過程。對傳感器進行靜態(tài)

特性標定，首先要創(chuàng)造一個靜態(tài)標準條件，其次要選擇與被標定傳感

器的精度要求相適應的一定精度等級的標準設備，最后才能對傳感器進行靜態(tài)特性標定。

標定步驟如下：

(1)將傳感器全量程(測量范圍)分成若干等間距點；

(2)根據(jù)傳感器量程分點情況，由小到大一點一點地輸入標準量值，并記錄與各輸入值

相對應的輸出值；

(3)將輸入值由大到小一點一點減小，同時記錄與各輸入值相對應的輸出值；

(4)按(2)(3)所述過程，對傳感器進行正、反行程往復循環(huán)多次測試，將得到的輸

出-輸入測試數(shù)據(jù)用表格列出或做出曲線；

(5)對測試數(shù)據(jù)進行必要的處理，根據(jù)處理結果就可以確定傳感器的線性度、靈敏度、

遲滯和重復性等靜態(tài)特性指標。

對傳感器進行動態(tài)標定，需要對它輸入一標準激勵信號。為了便于比較和評價常常采用

階躍變化和正弦變化的輸入信號，即以一個已知的階躍信號激勵傳感器，使傳感器按自身的

固有頻率振動，并記錄下運動狀態(tài)，從而確定其動態(tài)參量；或者以一個振幅和頻率均為已知、

可調的正弦信號激勵傳感器，根據(jù)記錄的運動狀態(tài)，確定傳感器的動態(tài)特性。

第二章電阻式傳感器原理與應用

2.金屬電阻應變片與半導體應變片的工作原理有何區(qū)別？各有何優(yōu)缺點？金屬電子應變片

是利用金屬合金體形變導致電阻變化的原理制成的形變傳感器，半導

體應變片是利用半導體結構形變導致載流子密度變化制成的形變傳感器。電阻應變片的優(yōu)

點是性能穩(wěn)定、精度較高。但是，它的缺點是應變靈敏系數(shù)較小，檢出

比較困難。半導體應變片的優(yōu)點是靈敏度高，比金屬電阻應變片約高50倍，輸出值電平高,

但是，它的穩(wěn)定差，受溫度影響大。

5.試述應變片溫度誤差的概念產(chǎn)生原因和補償辦法。由于測量現(xiàn)場環(huán)境溫度偏離應變片標

定溫度而給測量帶來的附加誤差，稱為應變片溫度

誤差。

產(chǎn)生應變片溫度誤差的主要原因有：⑴由于電阻絲溫度系數(shù)的存在，當溫度改變時，應

變片的標稱電阻值發(fā)生變化。⑵當試件與與電阻絲材料的線膨脹系數(shù)不同時，由于溫度的變

化而引起的附加變形，使應變片產(chǎn)生附加電阻。

電阻應變片的溫度補償方法有線路補償法和應變片自補償法兩大類。電橋補償法是最常

用且效果較好的線路補償法，應變片自補償法是采用溫度自補償應變片或雙金屬線柵應變片

來代替一般應變片，使之兼顧溫度補償作用。6.直流電橋？若按橋臂工作方式不同，可分

為哪幾種？各自的輸出電壓如何計算？

直流電橋：電橋電路的工作電源E為直流電源，則該電橋稱為直流電橋。

分類及輸出電壓：

①單臂電橋：Uo=^②半橋差動：Uo=半③全橋差動：U產(chǎn)U*普

7.擬在等截面的懸臂梁上粘貼四個完全相同的電阻應變片組成差動全橋電路。試問：

(1)四個應變片應怎么粘貼在懸臂梁上？

(2)畫出相應的電橋電路圖。

①如題圖(a)所示等截面懸梁臂，在外力尸作用下，懸梁臂產(chǎn)生變形，梁的上表面

受到拉應變，而梁的下表面受壓應變。當選用四個完全相同的電阻應變片組成差動全橋電路，

則應變片如題圖(b)所示粘貼。

②電阻應變片所構成的差動全橋電路接線如圖(c)所示，與、/?4所受應變方向相

同，R?、/?3、所受應變方向相同，但與⑥、&所受應變方向相反。

A

A心

(a)等截面懸臂梁(b)應變片粘貼方式(c)測量電路

第三章變電抗式傳感器原理與應用I.自感式傳感器測量電路的主要任務是什么？變壓器式

電橋和帶相敏檢波的交流電橋，哪個能更好的完成這個任務？為什么？

主要任務是把被測量變化轉換成自感L的變化，通過測量電路轉換成電壓或電流輸出。

帶相敏檢波的交流電橋能跟好的完成，因為它容易做到輸出平衡，便于阻抗匹配。

3.請比較自感式傳感器和差動變壓器式傳感器的異同相同點：工作原理都是建立在電磁

感應的基礎上，都可以分為變氣隙式、變面積式和螺

旋式等。

不同點：結構上，自感式傳感器是將被測量的變化轉化為電感線圈的電感值變化。差動

變壓器式電感式傳感器是把被測量的變化轉換為傳感器互感的變化，傳感器本身是互感系數(shù)

可變的變壓器。

4.何謂零點殘余電壓？說明該電壓產(chǎn)生的原因及消除方法。零點殘余電壓：當差動電壓器

處于中心位置時，理想條件下，輸出電壓為0,實際上，當使用電橋電路時，在零點總有

一個最小的輸出電壓。一般把這個最小的輸出電壓稱為零點殘余壓。

產(chǎn)生原因：

1.由于兩個二次測量線圈的等效參數(shù)不對稱，時期輸出地基波感應電動勢的幅值和相位不

同，調整磁芯位置時，也不能打到幅值和相位同時相同。

2.由于鐵芯的B-H特性非線性，產(chǎn)生高次諧波不同，不能互相抵消。

消除方法：

1.在設計工藝上，力求做到磁路對稱、線路對稱。

2.采用拆圈的試驗方法減小零點殘余電壓。

3.在電路上進行補償。線路補償主要有：加串聯(lián)電阻，加并聯(lián)電容，加反饋電阻或反饋電容。

5.如何改善單極式變極距電容傳感器的非線性？單極式變極距電容傳感器的靈敏度和非線

性對極板初始間隙的要求是相反的，要改善

其非線性，要求應增大初始間隙，但這樣會造成靈敏度的下降，因此通常采用差動結構來

改善非線性。

9.電渦流傳感器有何特點？特點：渦流式傳感器測量范圍大，靈敏度高，結構簡單，抗干

擾能力強以及可以非接觸

測量等特點。

第四章光電式傳感器原理與應用L光電傳感器的特點是什么？采用光

電傳感器可能測量的物理量有哪些？

光電傳感器就是以光電器件為檢測元件的傳感器?電絕緣抗電線位移，線速度，角位移，

角速度。

5.什么叫CCD勢阱？論述CCD的電荷轉移過程。

當MOS電容器柵壓大于開啟電壓Uth時，由于表面勢升高，如果周圍存在電子，并

迅速的聚集到電極下的半導體表面處，由于電子在那里的勢能較低，所以可以形象的說，半

導體表面形成了對于電子的勢阱，即CCD勢阱。

CCD的電荷轉移過程：為了實現(xiàn)信號電荷轉移，首先必須使MOS電容陣列的排列足

夠緊密，以致相鄰MOS電容的勢阱相互溝通，即相互耦合。其次根據(jù)加在MOS電容上

的電壓越高，產(chǎn)生的勢阱越深的原理，通過控制相鄰MOS電容柵極電壓的高低調節(jié)勢阱的

深淺，使信號電荷由勢阱淺處流向勢阱深處，還必須指出的是，在CCD中電荷的轉移必須

按照確定的方向。

8.光纖傳感器分為幾大類？試舉例說明。根據(jù)光纖在傳感器中的作用分類：功能型（全光

纖型）光纖傳感器、非公能型（或稱傳

光型）光纖傳感器、拾光型光纖傳感器根據(jù)光受被測對象的調制形式分類：相位調制光纖

傳感器、強度調制光纖傳感器、偏振

調制光纖傳感器、頻率調制光纖傳感器10.光柵傳感器的基本原理是什

么？莫爾條紋是如何形成的？有何特點？

基本原理：莫爾條紋原理形成：把光柵常數(shù)相等的主光柵和指示光柵相對疊合在一起

（片間留有很小的間隙），

并使兩者柵線之間保持很小的夾角9,于是在近于垂直柵線的方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋,

兩光柵的柵線彼此重合，光線從縫隙中通過，形成亮帶;1兩光柵的柵線彼此錯開，形成暗帶。

特點：

1.起放大作用：雖然光柵常數(shù)W很小，但只要調整夾角0即可得到很大的莫爾條紋

寬度BH,,起到了放大的作用。這樣，就把一個微小移動量的測量轉變成一個較大移動量

的測量，既方便又提高了測量精度。

2.莫爾條紋的移動與柵距成比例：莫爾條紋的光強度變化近似正弦變化，因此便于將

電信號做進一步細分，即采用“倍頻技術”。將計數(shù)單位變成比一個周期W更小的單位，例

如變成w/10記一個數(shù)，這樣可以提高測量精度或可以采用較粗的光柵。

3.起平均誤差作用：光電元件接收的并不只是固定一點的條紋，而是在一定長度范圍

內(nèi)所有刻線產(chǎn)生的條紋。這樣，對于光柵刻線的誤差起到平均作用，也就是說，刻線的局部

誤差和周期誤差對于測量精度沒有直接的影響，因此，就有可能得到比光柵本身的刻線精度

高的測量精度。

第五章電動勢傳感器原理與應用L試述磁電式傳

感器的基本結構及其簡單工作原理。

磁電式傳感器由兩部分組成，一部分是磁路系統(tǒng)，由它產(chǎn)生恒定直流磁場，為減少傳

感器的體積，一般采用永久磁鐵；另一部分是線圈，有它運動切割磁力線產(chǎn)生感應電動勢。

另外，還有一些外殼、支撐、阻尼器、接線裝置。磁電式傳感器以電磁感應原理為基礎。根

d(b

據(jù)法拉第電磁感應定律￡=—k—,如果線圈是N匝，磁場強度為B,每匝線圈平均長度la.

dt

線圈相對磁場運動的速度為V=dx/dt,則整個線圈產(chǎn)生的電動勢為

E=-N"=-NBla^=-NBlaV,可以用來來直接測量速度，如果在傳感器的信號調節(jié)電路上加

dtdt

一個積分電路或微分電路，就可以用來測量位移或加速度。

3.試述霍爾效應的定義及霍爾傳感器的工作原理。

半導體薄片至于磁場中，當他的電流方向與磁場方向不一致時，半導體薄片上平行與電

流和磁場方向的兩個面之間產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應。

工作原理：在垂直與外磁場B的方向上放置半導體薄片，當半導體薄片流有電流I時，

在半導體薄片前、后兩個端面之間產(chǎn)生霍爾電勢UH,霍爾電動勢的大小和激勵電流I和磁

場的磁感應強度成正比，與半導體薄片厚度d成反比級UHURHERH為霍爾常數(shù)。

d

7.說明單晶體和多晶體壓電效應原理，比較石英晶體和壓電陶瓷各自的特點。

(1)石英晶體是天然的六角形晶體，在直角坐標系中，x軸平行于它的棱線，稱為電軸，

通常把沿電軸方向的作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應稱為縱向壓電效應；y軸垂直于它的棱面，

稱為機械軸，把沿機械軸方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應稱為橫向壓電效應；z軸表示

其縱軸，稱為光軸，在光軸方向時，不產(chǎn)生壓電效應。

壓電陶瓷是人工制造的多晶體，在極化處理以前，各晶粒的電疇按任意方向排列，當陶

瓷施加外電場時，電疇由自發(fā)極化方向轉到與外加電場方向一致，此時，壓電陶瓷具有一定

極化強度，這種極化強度稱為剩余極化強度。由于束縛電荷的作用，在陶瓷片的電極表面上

很快就吸附了一層來自外界的自由電荷，正負電荷距離大小因壓力變化而變化，這種由機械

能轉變成電能的現(xiàn)象就是壓電陶瓷的正壓電效應，放電電荷的多少與外力的大小成比例關

系，Q=d33F

（2）石英晶體作為常用的壓電傳感器具有轉換效率和裝換精度高，線性范圍寬，重復性

好，固有頻率高，動態(tài)特性好，工作溫度高達550℃（壓電系數(shù)不隨溫度變化而改變），工

作濕度高達100%等優(yōu)點，它的穩(wěn)定性是其它壓電材料無法比擬的。

剛剛極化后的壓電陶瓷的特性是不穩(wěn)定的，經(jīng)過兩三個月以后，壓電系數(shù)才近似保持

為一定常數(shù)，經(jīng)過兩年以后，壓電常數(shù)又會下降，所以做成的壓電傳感器要經(jīng)常校準，另外，

壓電陶瓷也存在逆壓電效應。

9.簡述壓電式傳感器的特點及其應用。壓電式傳感器具有體積小，重量輕，結構簡單，工

作可靠，動態(tài)特性好，靜態(tài)特性差的

特點，該傳感器多用于加速度和動態(tài)力或壓力的測量。

第六章溫度檢測

1.90國際溫標（ITS-90）的主要內(nèi)容是什么？

（1）溫度單位

熱力學溫度是基本物理量，符號為T,單位為開爾文（K）,K的定義為水的三相點溫度

的1/273.16.用與冰點273.15K的差值表示的熱力學溫度稱為攝氏溫度，符號為t,單位為

攝氏度（℃）,即t=T-273.15,并有1℃=1K。溫差可用開爾文（K）,也可用攝氏度（℃）表

示，即△丁二^，這里講的攝氏度（℃）與古典經(jīng)驗溫標的攝氏度（°C）是完全不同的，這

里的攝氏度（℃）是由國際溫標重新定義的，是以熱力學溫標為基礎的。

90國際溫標定義國際開爾文溫度T90和國際溫度t90,其間關系如同T和t一樣，即

t90=T90-273.15,們的單位與熱力學溫度T和攝氏溫度t的單位一致。

（2）定義固定溫度點

90國際溫標的定義固定溫度點是利用一系列純物質各相間可復現(xiàn)的平衡狀態(tài)或蒸汽

壓所建立起來的特征溫度點。這些特征溫度點的溫度指定值是由國際上公認的最佳測量手段

測定的。

（3）復現(xiàn)固定溫度點的方法

90國際溫標把溫度分為4個溫區(qū)，各個溫區(qū)的范圍、使用的標準測溫儀器分別為:

?0.65?5.0K間為3He或4He蒸汽壓溫度計；

?3.0?24.5561K間為3He或4He定容氣體溫度計;

?13.8033K?961.780C間為伯電阻溫度計；

?961.780C以上為光學或光電高溫計。在使用中，一般在水的冰點以上的

溫度使用攝氏度單位(℃),在冰點以下的溫度使用

熱力學溫度單位(K)。4.什么是電阻溫度計的三

線制連接？有何優(yōu)點？

如圖所示，G為檢流計，R1,R2,R3為固定電阻，Ra為零位調節(jié)電阻，熱電阻R,通過

電阻為rl,r2,r3的三根導線與電橋連接，rl和r2分別接在相鄰的兩橋臂內(nèi)，當溫度變化

時，只要他們的長度和電阻溫度系數(shù)相等，它們的電阻變化就不會影響電橋的狀態(tài)。電橋在

零位調整時，使用R3=R?+R,O-R,o為熱電阻在參考溫度時的電阻值。優(yōu)點，能夠有效的

消除由于連接導線電阻隨環(huán)境溫度變化而造成的測量誤差。

5.簡述熱電偶的工作原理。熱電偶傳感器是一種將溫度變化轉換為電勢變化的傳感器，它

由兩種不同的金屬A和

B構成一個閉合回路，當兩個接觸端溫度不同，即T>T0時，回路中會產(chǎn)生熱電勢EAB(T,

To),其中，T稱為熱端，To稱為冷端，A和B稱為熱電極。熱電勢的大小由兩種材料的接

觸電勢和單一材料的溫差電勢所決定。7.簡述熱電偶冷端補償?shù)谋匾?，常用冷端補償

有幾種方法？并說明補償原理。

由熱電偶的測溫公式可知，熱電偶的熱電勢大小不僅與熱端溫度有關，而且也與冷端溫

度有關。只有當冷端溫度恒定時，才能通過測量熱電勢的大小得到熱端的溫度。當熱電偶冷

端處在溫度波動較大的地方時，必須首先使用補償導線將冷端延長到一個溫度穩(wěn)定的地方,

再考慮將冷端處理為0℃,這就是熱電偶的冷端處理和補償。

補償導線法：補償導線在100℃(或200℃)以下的溫度范圍內(nèi)，具有與熱電偶相同的

熱電特性，用它連接熱電偶可起到延長熱電偶冷端的作用。

熱電偶冷端溫度恒溫法：在一個保溫瓶里放冰水混合物，1個標準大氣壓(101.325KPa)

的冰和純水的平衡溫度為0℃。在密封的蓋子上插上若干支試管，試管的直徑應盡量小，并

有足夠的插入深度。試管底部有少量高度相同的水銀或變壓器油，若放水銀則可把補償導線

與銅導線直接插入試管中的水銀里，形成導電通路。不過在水銀面上應加少量蒸鐳水并用石

蠟封結，以防止水銀蒸發(fā)和溢出。

計算修正法：在實際應用中，熱電偶的參比端往往不是0℃,而是環(huán)境溫度T1,這時

測量出的回路熱電勢要小。因此，必須加上環(huán)境溫度T1與冰點To之間溫差所產(chǎn)生的熱電勢

后才能符合熱電偶分度表的要求。根據(jù)連接導體和中間溫度則有：E=(T,0)=E(T,T,)+E(T,,

0)?可用室溫計測出環(huán)境溫度T-從分度表查出E(T-0)的值，然后加上熱電偶回路熱電

勢E(T,T1),得到E=(T,0)的值，反查分度表即可得到準確的被測溫度T值。冷端補

償電橋法：利用直流不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來補償熱電偶冷端溫度變化而引起的

熱電勢的變化值。

9.在一測溫系統(tǒng)中，用鉗銬一一鋁熱電偶測溫，當冷端溫度為t0時39,衽熱端溫度t

時測的熱電勢E=(t,30℃)=6.63mV,求被測對象的真實溫度。解：查表可得：E=(30,

0)=0.173mV,E(t,30℃)=6.63mV,

所以E(T,0)=6.63+0.173=0.803mV

反查柏錯一一伯分度表可得，t=121℃

10.有哪些非接觸式測溫方法？請簡述其工作原理

(1)光學高溫計：它是目前工業(yè)中應用較廣的一種非接觸式測溫儀表。精密光學高溫計

用于科學實驗中的精密測試；標準光學高溫計用于量值的傳遞。光學高溫計可用來測量800

(到3200℃的高溫。由于用肉眼進行色度比較，所以測量誤差與人的經(jīng)驗有關。光學高溫

計測量的溫度稱為亮度溫度(TL),被測對象為非黑體時，要通過修正才能得到非黑體的真

是溫度。

(2)光電高溫計：光學高溫計是由人工操作來完成亮度平衡工作的，其測量結果帶有操

作者的主觀誤差。它不能進行連續(xù)測量和記錄，當被測溫度低于800℃時，光學高溫計對亮

度無法進行平衡。它采用新型的光電器件自動進行平衡，達到連續(xù)測量的目的。

(3)輻射溫度計?：它是根據(jù)全輻射強度定理(斯忒藩-波爾茲曼定律)，即物體的總輻射

強度與物體的四次方成正比的關系來測量的。它由輻射感溫器和顯示儀表兩部分組成，可用

于400℃到2000℃的高溫。輻射高溫計測量的溫度稱為輻射溫度TE,被測對象為非黑體時,

要通過修正才能得到非黑體的真實溫度。

（4）比色溫度計：比色溫度計是通過測量熱輻射體在兩個或兩個以上波長的光譜輻射亮

度之比來測量溫度的。其特點是準確度高，響應快，可觀察小目標（最小可到2mm）。用比

色溫度計測得的溫度稱為比色溫度Ts，它與物體的真實溫度T很接近，一般可以不進行校

正。

第七章流量檢測

1.簡述流量的定義、瞬時流量和累計流量的概念、體積流量和質量流量的單位。流量：是

指單位時間內(nèi)流過管道某截面流體的體積或質量.前者為體積流量，后者為質

量流量。

瞬時流量：簡稱為流量。累計流量：在一段時間內(nèi)流過的流量量就是流體總量，

即瞬時流量對時間的累積。體積流量--qv,單位：m3/s。質量流量--qm,單位：

kg/So

3.差壓式流量計由哪幾部分組成？簡述每部分的功能差壓式流量計由節(jié)流裝置、

引壓導管和差壓變送器組成。節(jié)流裝置：安裝于管道中產(chǎn)生差壓，節(jié)流件

前后的差壓與流量成開方關系。引壓導管：將節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的差壓傳

送給差壓變送器。差壓變送器：將節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的差壓轉換為標準電

線號（4—20mA）?

5.試推導差壓式流量計的流量方程，并說明各項參數(shù)的物理意義。設被測流體為不可壓縮

的理想流體（液體），根據(jù)伯努利方程，對截面I—I、II-H處

沿管中心的流體有以下能量關系：

'2'222

2+吼=2+紅PX=P2=Pp[+0^=P+_

Pi2A22"2

式中，p”、vl——截面I—I處的壓力和速度；p，2、vl——截面II—II處的壓力和速

度。

根據(jù)流體的連續(xù)性方程得：A,V,=A2V2V|=—v,

A-

代入式第三式得[,2一

對于截面積n—n代入質量流量方程得功“=理2女=4；到先?

上式反映質量流量和孔板前后壓差之間關系的理論方程式。A2代表流束最小收縮截

面，用孔板的開孔截面A0代替。

對上式用一個無量綱數(shù)c修正，c稱為流出系數(shù)。

…。黑部呂3%

上式為針對不可壓縮的理想流體而得出的流量公式。對于可壓縮流體（如各種氣體、蒸

汽）流過節(jié)流裝置時，壓力發(fā)生改變必然引起密度的改變，因此對于可壓縮流體上式應引入

氣體可膨脹系數(shù)，則式變?yōu)椋?/p>

1I---------112Ap

五彳c.歷屆q、=

C流出系數(shù)￡可膨脹性系數(shù)Ao節(jié)流件開孔截面積（m的平方）

P=—節(jié)流件直徑比D管道直徑（mm）d節(jié)流件開孔直徑（mm）

D

外被測流體在I—I處的密度（千克每立方米）AP節(jié)流裝置輸出的差壓（Pa）

6.電磁流量計由哪幾部分組成？簡述每部分的功能。（電磁流量計=流量傳感器+轉換器）

流量傳感器

①外殼（鐵磁材料制成）功能：保護激磁線圈，隔離外磁場的干擾。

②磁路系統(tǒng)功能：產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場，直流磁場可用永久磁鐵來實現(xiàn)，結構簡

單，工業(yè)現(xiàn)場電磁流量計，一般都采用交變磁場，

③測量管流過被測流體，兩端設有法蘭，用做連接管道。測量導管采用不導磁、低導電

率、低導熱率并據(jù)有一定機械強度的材料制成，一般可選用不銹鋼、玻璃鋼、鋁及其它高強

度的材料。

④襯里功能：增加測量導管的耐磨性與腐蝕性，防止感應電勢被金屬測量導管壁短路。

⑤電極正確引出感應電勢信號。

轉換器功能：放大感應電勢、抑制主要的干擾信號。采用了交變磁場克服了極化現(xiàn)象，

但增加了電磁正交干擾信號，正交干擾信號的相位和被測感應電勢相差90度。9.渦街流

量計由哪幾部分組成?簡述每部分的功能。（PPT復制）

渦街流量計=傳感器+轉換器

傳感器（1）旋渦發(fā)生體（阻流體）、（2）檢測元件、（3）儀表表體；

轉換器（1）前置放大器、（2）濾波整形電路、（3）D/A轉換電路、（4）輸出接口電路、端

子、支架和防護罩。

12.質量流量計有哪幾種類型？簡述科里奧利質量流量計的工作原理。質量流量計可分為

兩類：一類是直接式，即直接輸出質量流量；另一類為間接式或推導

式，如應用超聲流量計和密度計組合，對它們的輸出再進行乘法運算以得出質量流量?？?/p>

里奧利流量計是一種直接精密地測量流體質量流量的新穎儀表，以結構主體采用兩根

并排的U形管，讓兩根管的回彎部分相向微微振動起來，則兩側的直管會跟著振動，即它

們會同時靠攏或同時張開，即兩根管的振動是同步的，對稱的。科里奧利質量流量計是利用

流體在直線運動的同時處于一旋轉系中，產(chǎn)生與質量流量成正比的科里奧利原理而制成的一

種直接式質量流量儀表。

第八章成分檢測

1.簡述成分分析儀器的基本組成。包括取樣裝置，預處理系統(tǒng)，分離系統(tǒng)，檢測系

統(tǒng)，信號處理系統(tǒng)，顯示環(huán)節(jié)等。

2.熱導池的