自動檢測課后答案

檢測及儀表在控制系統(tǒng)中起什么作用，兩者關(guān)系如何？檢測單元完成對各種參數(shù)過程的測量，并實現(xiàn)必要的數(shù)據(jù)處理；儀表單元則是實現(xiàn)各種控制作用的手段和條件，它將檢測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運算處理，并通過相應(yīng)的單元實現(xiàn)對被控變量的調(diào)節(jié)。關(guān)系：二者緊密相關(guān)，相輔相成，是控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)典型檢測儀表控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是怎樣的，各單元主要起什么作用？被控——檢測單元——變送單元——顯示單元——操作人員對象——執(zhí)行單元——調(diào)節(jié)單元—作用：被控對象：是控制系統(tǒng)的核心檢測單元：是控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)作用的及基礎(chǔ)，它完成對所有被控變量的直接測量，也可實現(xiàn)某些參數(shù)的間接測量。變送單元：完成對被測變量信號的轉(zhuǎn)換和傳輸，其轉(zhuǎn)換結(jié)果須符合國際標(biāo)準(zhǔn)的信號制式。變：將各種參數(shù)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號；送：以供顯示或下一步調(diào)整控制用。顯示單元：將控制過程中的參數(shù)變化被控對象的過渡過程顯示和記錄下來，供操作人員及時了解控制系統(tǒng)的變化情況。分為模擬式，數(shù)字式，圖形式。調(diào)節(jié)單元：將來自變送器的測量信號與給定信號相比較，并對由此產(chǎn)生的偏差進(jìn)行比例積分微分處理后，輸出調(diào)節(jié)信號控制執(zhí)行器的動作，以實現(xiàn)對不同被測或被控參數(shù)的自動調(diào)節(jié)。執(zhí)行單元：是控制系統(tǒng)實施控制策略的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它負(fù)責(zé)將調(diào)節(jié)器的控制輸出信號按執(zhí)行結(jié)構(gòu)的需要產(chǎn)生相應(yīng)的信號，以驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)被控變量的調(diào)節(jié)作用。1.4什么是儀表的測量范圍，上下限和量程？彼此有什么關(guān)系？測量范圍：是該儀表按規(guī)定的精度進(jìn)行測量的被測變量的范圍。上下限：測量范圍的最小值和最大值。量程：用來表示儀表測量范圍的大小。關(guān)系：量程=測量上限值-測量下限值1.6什么是儀表的靈敏度和分辨率？兩者存在什么關(guān)系？靈敏度是儀表對被測參數(shù)變化的靈敏程度。分辨率是儀表輸出能響應(yīng)和分辨的最小輸入量，又稱儀表靈敏限。關(guān)系：分辨率是靈敏度的一種反應(yīng)，一般說儀器的靈敏度高，則分辨率同樣也高。三、測量誤差的性質(zhì)與分類母按滾差的產(chǎn)生原因（即特性規(guī)律）不同?分為匕

☆系統(tǒng)溟差 ☆隨機(jī)謀差 ☆粗大謀差A(yù)按誤差的表走方法分為=⑴絕對沃差⑵相對溟差（別引用誤差⑴絕對泯差⑵相對誤差實際相對誤養(yǎng)示值相對誤養(yǎng)滿度相對謀差（引用謀差〉?按誤差的來源分為⑴方法謀差⑵裝置誤差⑶環(huán)境誤差⑷人員謀差即：⑴原理誤差⑵裝置誤差⑶環(huán)境誤差⑷使用謀差

三.測量誤差的性質(zhì)與分類3按誤差的產(chǎn)生原因（即特性規(guī)律）不同?分為’☆系統(tǒng)誤差☆???誤差☆粗大誤差★系統(tǒng)誤差在相同條件下多次測量同一量值時，誤差的絕對值和符號保持不變.或測量條件改變時按一定規(guī)律變化的誤差。★隨機(jī)誤差（偶然誤差）在相同條件下多次測量同一量值時，誤差的絕對值和符號均以不可預(yù)定的方式變化的誤差?！锎执笳`差（疏失誤差、差錯或粗差）在測量條件一定的情況下，測量值明顯偏離實際值所形成的誤差。三、測量誤差的性質(zhì)與分類三、測量誤差的性質(zhì)與分類④當(dāng)測量次數(shù)足夠多時.隨機(jī)誤差算術(shù)平均値越于0誤差概牢誤差④當(dāng)測量次數(shù)足夠多時.隨機(jī)誤差算術(shù)平均値越于0誤差概牢誤差對稱性單峰性有界性抵償亙亙：裝置誤差.環(huán)境誤差、便用誤差牡理：統(tǒng)計分析、計算處理T減小三］測量漢差的性廣與分類⑵系統(tǒng)誤差隹甌匚有規(guī)律.可再現(xiàn).可以碩測：原理誤差、芳法誤差l環(huán)境誤差、使用誤差蘭空二理論分析、實驗驗證—修正⑶粗大誤差&?：偶然出I?.誤差很大，異常數(shù)據(jù)，與有用數(shù)揺混在一起裝置誤差、使用誤差些異：判斷匚剔除熱電偶的測溫原理和熱電偶測溫的基本條件是什么？答：原理：基于熱點效應(yīng)即將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體練成閉合回路、當(dāng)兩個接點處的溫度不同時、回路中將產(chǎn)生熱電勢?；緱l件：兩種不同的導(dǎo)體材料構(gòu)成回路、兩端接點處的溫度不同。4.3用分度號為S的熱電偶測溫，其參比端溫度為20度，測得熱電勢E(t,20)=11.30mv,試求被測溫度to答：因為E(t,20)=E(t,0)+E(0,20)所以E(t,0)=E(t,20)-E(0,20)=E(t,20)+E(20,0)因為E(t,20)=11.30mVE(20,0)=0.113mV所以E(t,0)=11.413mV即t=115°C4.4用分度號為K的熱電偶測溫，一直其參比端溫度為25度，熱端溫度為750度，其產(chǎn)生的熱電勢是多少？答：據(jù)題意所知所求電勢E(750,25)=E(750,0)-E(25，0)查K型熱電偶分度表得E(25，0)=1.0002mvE(750,0)=31.1082mv所以，E(750,25)=31.1082-1.0002=30.1080mv4.5在用熱電偶測溫時為什么要保持參比端溫度恒定？一般都采用哪些方法？答：若參比端溫度不能恒定則會給測量帶來誤差方法：1.補償導(dǎo)線法：延長型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕枷嗤?；補償型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕疾煌粎⒈葴囟葴y量計算方法；參比溫度恒溫法；補償電橋法4.7以電橋法測定熱電阻的電阻值時，為什么常采用三線制接線方法？答：二線制：傳感器電阻變化值與連接導(dǎo)線電阻值共同構(gòu)成傳感器的輸出值，由于導(dǎo)線電阻帶來的附加誤差使實際測量值偏高，用于測量精度要求不高的場合，并且導(dǎo)線的長度不宜過長。而采用三線制會大大減小引線電阻帶來的附加誤差，提高精度。4.10輻射測溫儀表的基本組成是什么？答：光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件、轉(zhuǎn)換電路和信號處理等部分組成。3彈性式壓力計的測量原理是什么？常用的彈性原理有哪些？答：利用彈性元件的彈性變形特性進(jìn)行測量；膜片、膜盒、波紋管、彈簧管(1)測壓原理：利用彈性元件的形變與壓力之間存在著確定的關(guān)系而測量壓力，即在進(jìn)行測量時，管內(nèi)引入被測壓力，在壓力作用下，彈管使自己內(nèi)部體積向增大方向形變固使彎曲的管子力趨伸直，結(jié)果使彈簧管自由端產(chǎn)生一定大小的位移,這個位移大小與壓力有關(guān)。(2)彈性元件類型：彈性膜片：這是一種外緣固定的圓形片狀彈性元件。膜片的彈性特征一般由中心位移與壓力的關(guān)系表示。波紋管：其由整片材料加工而成,是一種壁面具有多個同心環(huán)狀波紋，一端封閉的薄閉圓管。彈簧管：是一根完成圓弧狀的具有不等軸截面的金屬管。5-5答：相同點：都是壓力引起電阻阻值變化；不同點：應(yīng)變式為金屬絲，壓阻式為半導(dǎo)體。5-6答：將彈性元件的位移轉(zhuǎn)換為電容量的變化。以測壓膜片作為電容器的可動極板。5-7答：振頻式壓原理：利用感壓元件本身的諧振頻率與壓力的關(guān)系，通過測量頻率信號的變化來檢測壓力。優(yōu)點：體積小、輸出頻率信號，重復(fù)性好、耐振、精確度高、適用于氣體測量。壓電式原理：利用壓電材料的壓電效應(yīng)將被測壓力轉(zhuǎn)換為電信號優(yōu)點：體積小、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、頻率響應(yīng)高、不需外加電源缺點：輸出阻抗高，需要特殊信號傳輸導(dǎo)線、溫度效應(yīng)較大、是動態(tài)壓力檢測中常用的傳感器，不適用測量緩慢變化的壓力和靜態(tài)壓力。5-8答：1、取壓點位置和取壓口形式2、引壓管路的敷設(shè)3、測壓表儀表的安裝12答：由題意可知，測量范圍為0.5-1.4Mpa相對誤差為5%根據(jù)測量范圍可得，量程應(yīng)選0-2.5Mpa相對誤差為5%假設(shè)示值為100誤差為5最大引用誤差=（5/2.5）%=2%所以精度為2，參照題中給出的精度，選精度為2.5級。3簡述幾種差壓流量計的工作原理。答：節(jié)流式流量計：節(jié)流式流量計測量原理是以能量守恒定律和流動連續(xù)性定律為基礎(chǔ)。均速管流量計：是基于動壓管測速原理發(fā)展而成的一種流量計，流體流經(jīng)均速管產(chǎn)生差壓信號，此差壓信號于流體流量有確定的關(guān)系，經(jīng)過差壓計可測出流體流量。彎管流量計：當(dāng)流體通過管道彎頭時，受到角加速度的作用而產(chǎn)生的離心力會在彎頭的外半徑側(cè)于內(nèi)半徑側(cè)之間形成差壓，此差壓的平方根于流體流量成正比。6-4節(jié)流式流量計的流量系數(shù)與哪些因素有關(guān)？答：流量系數(shù)與節(jié)流件形式、直徑比、取壓方式、流動雷諾數(shù)及管道粗糙度有關(guān)6-7僅考慮壓力、溫度偏離設(shè)計條件時的修正公式:P1、p表壓對換為絕壓（取大氣壓100kPa）分別是100.4kPa、100.8kPa,攝氏溫度t1、t轉(zhuǎn)換為293.15K、303.15K（V實際/V設(shè)計）2=P1*T1/T*p代入數(shù)值可得：（V實際/3800）2=100.4*293.15/100.8*303.15=0.963V實際=3800*根號（0.963）=3727.8m3/h6-10、說明電磁流量計的工作原理，這類流量計在使用中有何要求。答：1）電磁流量計是基于電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)電流體在磁場中垂直于磁力線方向流過，在流通管道兩側(cè)的電極上將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與流體速度有關(guān)，通過測量次電動勢可以求得流體流量。2）電磁流量計對直管段要求不高，直管段長度為5D-10D；安裝地點應(yīng)盡量避免劇烈振動和交直流強(qiáng)磁場。在垂直安裝時，流體要自下而上流過儀表；水平安裝時，兩個電極要在同一平面上。電磁流量計適用于導(dǎo)電性介質(zhì)的流量測量。6-12、說明超聲流量計的工作原理，超聲流量計的靈敏度與哪些因素有關(guān)？答：1）超聲流量計是利用超聲波在流中的傳播特性實現(xiàn)流量測量。超聲波在流體中傳播，將受到流體流速的影響，檢測接收的超聲波信號可以測知流速，從而求得流體流量。3利用差壓變送器測量液位時，為什么要進(jìn)行零點遷移？如何實現(xiàn)遷移？（1）進(jìn)行零點遷移的原因：由于測壓儀表的安裝位置一般不能和被測容器的最低液位處在同一高度上，因此，在測量液位是，儀表的量程范圍內(nèi)會有一個不變的附加值。（2）如何實現(xiàn)：對感壓原件預(yù)加一個作用力，將儀表的零點遷移到與液位零點相重合，即實現(xiàn)零點遷移。8.4力檢測（重要指數(shù)：兩顆半星）本章主要檢測方法：金屬應(yīng)變元件，半導(dǎo)體應(yīng)變元件，壓電效應(yīng)，壓敏導(dǎo)電橡膠（1，2相對較重要。）力檢測主要原理基礎(chǔ)：彈性元件受力作用時將發(fā)生彈性形變，彈性體變形導(dǎo)致電阻值變化，電阻通電轉(zhuǎn)化為電壓，測電壓即可求得對應(yīng)力的大小。金屬應(yīng)變元件原理：在拉伸力的作用下，金屬絲被拉長，因此截面積縮小，導(dǎo)致電阻率變化。注：給金屬絲通電流，測電壓即可測得電阻，對應(yīng)即可知道應(yīng)力。半導(dǎo)體應(yīng)變元件原理：元件受力形變，應(yīng)變對元件電阻率大幅度變化，從而導(dǎo)致電阻的改變，將元件通電流，測元件兩段電壓，通過電壓的改變即可推斷力的大小。優(yōu)點：反應(yīng)靈敏，體積小，廣泛用在壓力傳感上。缺點：溫度依賴性大，需要電路補償，價格高。壓敏導(dǎo)電橡膠原理：元件受力變形電阻變化，通電，測電壓，即反推得到力的大小。9-1、在線成分分析系統(tǒng)為什么要有采樣和試樣預(yù)處理裝置？答：采樣和試樣預(yù)處理裝置可以保證在成分分析系統(tǒng)良好的環(huán)境適應(yīng)性和高的可靠性，以使分析儀表的視值能代表被監(jiān)測的部分。采樣裝置的作用是從生產(chǎn)設(shè)備中自動、快速的提取待分析樣品；預(yù)處理裝置可采用多種方式對采集的樣品進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，為分析儀器提供符合技術(shù)要求的試樣。9．儀表系統(tǒng)的時域模型、頻域模型、離散模型之間存在什么關(guān)系？彼此間如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換？1） 時域是指信號的幅度隨時間變化的曲線，，橫軸是時間，縱軸是信號的幅度，一般的正弦波比如f（t）=sinwt就是時域曲線。2） 頻域曲線是指信號的幅度與頻率的關(guān)系，函數(shù)比較復(fù)雜，可能是不連續(xù)的。這兩個時間用高等數(shù)學(xué)中的傅立葉變換進(jìn)行轉(zhuǎn)化,也就是時域波形函數(shù)進(jìn)行傅立葉變換后就成了該信號的頻域函數(shù)。這東西很難用坐標(biāo)表示，因為之間的關(guān)系不是簡單的線性函數(shù)關(guān)系。比如時域中的簡單正弦波形，在頻域中就是一根垂直于x軸的線（y軸上有幅度，非無限）而已，但如果波形變了，比如方波，那頻域上就一是一組復(fù)雜的滾降波形了。離散模型可以看做是對連續(xù)的時域或頻域模型進(jìn)行力三處理所得。關(guān)系：（時域模型拉氏變換——頻域模型）進(jìn)行離散處理——離散模型1帝用變焰器樣用哪些棊本工作煤理？①力莊評ffi原理;借助矢量機(jī)緘復(fù)秋fH烷成帥+uoWuf的平舫影心在于如何將各棉號轉(zhuǎn)膩物力範(fàn)并測出迖到平術(shù)時所產(chǎn)生的微恤稅以備魏器撕放趙后處理②橋式電甌琨利用橋式電晞性將變迭器調(diào)鞍節(jié)劑反慣聃有機(jī)齡即可應(yīng)?、鄄顒臃绞皆?采用某些斛解理刪如卩互雅進(jìn)砌鋼,nm非刪躺了糊旎的便曲而畫動方式可以能便艙撚性化 J3常用在顯示儀表中的工作原理有哪些？電位差計式自動平衡原理：利用電動勢平衡的原理實現(xiàn)顯示和記錄功能。適合對直流電壓或直流電流轉(zhuǎn)換成電壓進(jìn)行自動測量的處理。電橋式自動平衡原理:常用于敏感電阻做傳感器對被測參數(shù)的測量，將這些敏感電阻引入電橋，作為一個或多個電橋橋臂的組成部分，即可利用電橋平衡的原理實現(xiàn)對被測參數(shù)的測量、顯示和記錄。差動變壓器式自動平衡原理：主要與差動變壓器式測量機(jī)構(gòu)配套使用。14-1.氣動執(zhí)行器、液動、電動在特性上有什么區(qū)別？P197答：氣動是以壓縮空氣為動力能源的一種自動執(zhí)行器、它接受調(diào)節(jié)器的輸出控制信號直接調(diào)節(jié)被控介質(zhì)的流量、實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。價格便宜、維護(hù)方便防火防爆；電動是以電動機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作的、將電流信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)軸角位移或直線位移、去控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)、信號傳輸速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、推力小等缺點、大大