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检测与自动化仪表试题答案
检测与自动化仪表试题答案
第一章 绪论
1．典型检测仪表控制系统：——通常泛指石油、化工、热工行业生产过程的工业四大参数：温度、压力、流量、物位的控制系统（TC、PC、FC、LC）。
2．无特殊条件要求，常规工业检测仪表控制系统的结构图基本相同，而与具体选用的仪表无关！
3．常规工业检测仪表控制系统的基本构成包括被控对象、检测敏感元件-变送器、显示仪表、调节器、给定器和执行器等。
4．误差公理：“一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有的科学实验过程中”；采用何种仪表测得的值都有误差
5．绝对误差=示值-“真值”；绝对误差必须有±号、数值、单位（量纲）！ 6．实际相对误差：?A(%)??A0?100%；标称相对误差：?x(%)??x?100%。
7．引用误差又称作满度相对误差：?FS(%)??SFS?100%；最大引用误差——最大满度相对误
差：?FSmax(%)??|?max|SFS?100%
8．仪表的精度（等级）一般以a表示，是最大引用误差去掉±号和（%）号后的数字，而且必须取相应的标准系列值；校验仪表时取偏大值，选择仪表时取偏小值；不同仪表的精度等级的系列标准值是不同的！
9．已知控制流程图
绘制控制系统结构图
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10．典型检测仪表控制系统结构图如下，简单说明各个环节的名称和功能。
被控对象：
检测单元——“一次仪表”：
变送单元：非电量→电量；电量→“统一信号” 显示、记录单元——“二次仪表” 调节、控制单元——“三次仪表”
执行单元 ★安全栅 ※
11．用测量范围为-50～15OkPa 的压力传感器测量 14OkPa 压力时 , 传感器测得值为142kPa, 求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。
解：
绝对误差：??142?140??2kPa实际相对误差：??A???A0?x?100%??2140?100%??1。4286%标称相对误差：引用误差：x?100%??2142?100%?1。4085%
?m??SFS?100%??100%??10?（?50）?212．某测温仪表的测量范围为-100～70O℃，校验该仪表时测得全量程内最大绝对误差为+5℃，试确定该仪表的等级精度。
解：
该仪表的最大引用误差：?5700?100?100%??0。625%??maxSFS?npm??100%?
仪表的精度等级：去掉这台仪表的精度等级为“?”号、“%”号，取标准系列值：1.0级宿迁学院——自动化——HGGOU——2011-4-16 - 2 -
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13．某测压仪表的测量范围为0～8MPa，根据工艺要求，测量示值的误差不允许超过±0。05MPa，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足工艺要求。
★解：
?npm???maxSFS?100%??0.058?100%?0.625%
应选择0。5级的仪表14．某测压仪表的测量范围为0～10MPa，精度等级为1。0级。试问：该仪表允许的最大绝对误差?m是多少？若用标准压力计校验该压力表，在校验点为5MPa时，标准压力计的读数为5.08MPa，试问该被校验仪表在这一点是否符合1.0级精度？为甚麽？
解： ?m?a?SFS100?1?10100?0.1MPa
被校验仪表在校验点为5MPa时的引用误差：
?np??SFS?100%?5?5.0810?100%??0.8%
被校验仪表在校验点为5MPa时的绝对误差：
??x?A0?5?5.08??0.08
15.每个用于测量的仪表都用测量范围，它是该仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。测量范围的最小值和最大值分别为测量的下限值和上限值，简称仪表的下限和上限。
16.仪表的量程可以用来表示测量范围的大小，是其测量上限值和下限值的代数差。
17.灵敏度是仪表对被测参数变化感知的灵敏程度，常以在被测参数变化时，经过足够时间待仪表指示值达到稳定后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比；例如：S?18.仪表的分辨率：它是仪表输出能够响应和分辨的最小输入量。
第二章 误差及测量不确定度
1．系统误差：在一定的测量条件下，测量值中含有的固定不变的、或按一定规律变化的误差 2．随机误差：在同一测量条件下对同一被测量进行多次重复、等精度测量所产生的误差，它们的绝对值和符号以不可预定方式变化的误差；随机误差就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；
3．等精度测量的随机误差：就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；根据统计学原理，◆随机误差的统计规律：——“四特性”
有界性： 单峰性： 对称性：
n?Y?U。
抵偿性： limn???xi?1i?
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4．置信区间：定义为随机变量的取值范围，通常用正态分布的标准误差?的倍数表示，即?Z?，其中Z为置信系数。
5．置信概率：随机变量在置信区间?Z?内取值的概率。
6．置信水平：表示随机变量在置信区间?Z?以外取值的概率。
7．不等精度测量的加权及其误差：使用不同的方法对同一个未知量进行m组等精度测量，得到m组等精度测量数据；各组测量结果及误差不能同等对待：——可靠程度不一样；用“权”或“权重”区分各组测量结果的可靠性和可信赖程度，以符号“p”表示。
8．粗大误差的检验与剔除：前提是设置一定的置信概率，查看可疑值是否在置信区间内； 简单检验法：先将可疑值除外，计算算术平均值X、算术平均误差??vi/n，计算可疑值的残余误差v，如果可疑值v?4?，则这个可疑值应剔除
格罗布斯检验方法（格罗布斯准则）：
Xvi2计算：vi???v2in?1Pa和测量次数n，查找格罗布斯系数G
根据所要求的置信概率vx?G?的测量可疑值应剔除3?准则：vi?3?
肖维勒准则：vi?ZC?,ZC?3；ZC为肖维勒系数，查表 9．求测量误差的绝对值在或然误差?的3.5倍以内的概率。 解：
P{??3.5?}?P{??3.5?0.6745?}?P{Z?2.36}?0.97855?0.6(0.98360?0.97855)?0.98158
10．求测量误差的绝对值在或然误差?的2.5倍以内的概率。 解：
P{??2.5?}?P{??2.5?0.6745?}?P{Z?1.68625}?0.89040?0.8625(0.91087?0.89040)?0.89040?0.00040?0.89080
11．求测量误差的绝对值在或然误差?的2.9倍以内的概率。
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