自动检测技术 - 马西秦 - 第三版 - 习题答案(DOC) 联系客服

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思考题与习题解 马西秦

第一章、思考题与习题

1、检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。

答:1、检测系统由:传感器、测量电路、显示记录装置三部分组成。

2、传感器部分的作用:是把被测量变换成另一种与之有确定的对

应关系,并且便于测量 的量的装置。

测量电路部分的作用:是将传感器的输出信号转换成易于测量

的电压或电流信号。

显示记录装置部分的作用:是使人们了解检测数值的大小或变

化的过程。

2、非电量的电测法有哪些优点? 答:P3

3、测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法?如何进行?

答:1)、采用微差式测量 ;

2)、微差式测量是综合零位式测量和偏差式测量的优点而提出的

一种测量方法。

基本思路是:将被测量x的大部分作用先与已知标准量N的作用相抵

消,剩余部分即两者差值

Δ=x-N。这个差值 再用偏差法测量。

微差式测量中:总是设法使差值Δ很小,因此可选用高灵敏度的偏差式仪表测量之。即使差值的测量精度不高,但最终结果仍可达到较高的精度。

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例如:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,输出电压U。

可表示为U0=U+ ΔU,

其中ΔU是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一

小量。如果采用偏差法测

量,仪表必须有较大量程以满足U。的要求,因此对ΔU这个小量造成

的U0的变化就很难测准。

当然,可以改用零位式测量,但最好的方法是采用如图1-3所示的微差

式测量。 微差式测量:

⑴、微差式测量电路图中;

①、使用了高灵敏度电压表:毫伏表和电位差计; ②、Rr和E分别表示稳压电源的内阻和电动势; ③、RL表示稳压电源的负载;

④、E1、R1和Rw表示电位差计的参数。 ⑵、微差式测量过程

①、在测量前调整R1,使电位差计工作电流I1为标准值。 ②、然后使稳压电压负载电阻RL为额定值,调整RP的活动触点,

使毫伏表指示为零,这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。

③、正式测量开始后,只需增加或减小负载电阻RL的值,负载变动

所引起的稳压电压输出电压U0的微小波动值ΔU即可由毫伏表指示出来。

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根据Uo=U+ΔU,稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。

⑶、微差式测量法的优点:是反应速度快,测量精度高,特别适合

于在线控制参数的测量。

RmRrERLE1RPR1RwI1mv 图1-3微差式测量

4、某线性位移测量仪,当被测位移由4.5mm变到5.0mm时,位移测量

仪的输出电压由3.5V减至 2.5V,求该仪器的灵敏度。 解:s= Δy/Δx=(2.5-3.5)V/(5.0-4.5)mm=-2V/mm 5、某测温系统由以下四个环节组成,各自的灵敏度如下:

铂电阻温度传感器: 0.35Ω/℃ 电桥: 放大器: 笔式记录仪:

O.OlV/Ω 100(放大倍数)

O.lcm/V

求: (1)测温系统的总灵敏度;

(2)记录仪笔尖位移4cm时,所对应的温度变化值。

解:(1)、 s1=0.35Ω/℃ s2= O.OlV/Ω s3=100 s4= O.lcm/V

s=s1s2s3s4=0.35Ω/℃× O.OlV/Ω×100× O.lcm/V

=0.035cm/℃

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(2)、Δt=x×s=4cm/0.035cm/℃=114.28℃

6、有三台测温仪表,量程均为0~600℃,精度等级分别为2.5级、2.0

级和1.5级,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过2.5%,选哪台仪表合理?

解:2.5级测温仪表:2.5=(δm/L)100%=(δm/600)100%;δm=15℃ r=δm/500=(15/500)100%=3%

2.0级测温仪表:2.0=(δm/L)100%=(δm/600)100%;δm=12℃

r=δm/500=(12/500)100%=2.4%

1.5级测温仪表:1.5=(δm/L)100%=(δm/600)100%;δm=9℃

r=δm/500=(9/500)100%=1.8%

选2.0级测温仪表合理

7、什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么?它们各

反映何种误差?

答:1)、在相同的条件下,多次重复测量同一量时,误差的大小和符

号保持不变,或按照一定的 规律变化,这种误差称为系统误差。

在相同条件下,多次测量同一量时,其误差的大小和符号以不可预见的方式变化,这种误差称为随机误差。

2)、正确度:系统误差的大小表明测量结果的正确度。正确度说明

测量结果相对真值有一恒定误差,或者存在着按确定规律变化的误差。系统误差愈小,则测量结果的正确度愈高。

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