自动检测试卷二及答案

自动检测试卷二及答案

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一、单项选择题(请在每小题的4个备选答案中，选出一个最佳答案，共17小题；每小题2分，共34分) 1、用万用表交流电压档（频率上限仅为5kHz）测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于（ B ）。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V ，该误差属于（ D ）。 A.动态误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.系统误差 2、重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化实验，其目的是为了（ A ） A.提高可靠性 B.提高精度 C.加速其衰老 D.测试其各项性能指标 3、 电子秤中所使用的应变片应选择（ A ）应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择（ D ）；一次性、几百个应力试验测点应选择（ C ）应变片。 A.金属箔式 B.电阻应变仪 C. 金属丝式 D.固态压阻式传感器 4、希望远距离传送信号，应选用具有 （A）输出的标准便送器。 A.420mA B. 010mA C. 02V D. 15V 5、电感探头的外壳用（ D）制作比较合适。 A.玻璃 B.黄铜 C.不锈钢 D. 塑料 6、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（A） A.电容是变量，电感保持不变； B.电容和电感均保持不变； C.电容保持不变，电感是变量； D. 电容和电感均为变量 7、将超声波转换为电信号是利用压电材料的 （A）；蜂鸣器中发出“嘀……嘀……” 声的压电片发声原理是利用材料的（ B）。 A.压电效应 B.逆压电效应 C.应变效应 D. 电涡流效应

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8、TiO2 气敏电阻可测量（ B）的浓度。

A.N2 B. 锅炉烟道中剩余的氧气 C. CO2 D.气体打火机车间的有害气体

。 9、在A型探伤中，F波幅度较高，与T波的距离较接近，说明（ D） A、缺陷横截面积较大，且接近探测表面； B、缺陷横截面积较大，且接近底面； C、缺陷横截面积较小，但较接近探测表面； D、缺陷横截面积较小，且接近底面 10、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入（ B）可以测得最大的电容量。 A．干的纸 B. 湿的纸 C. 塑料薄膜 D. 玻璃薄片 11、热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是（ D ） A．补偿热电偶冷端热电势的损失； B. 起冷端温度补偿的作用； C. 提高灵敏度； D. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 12、欲精密测量光的照度，光电池应配接（D）

A、电压放大器 B、A/D转换器 C、电荷放大器 D、I/U转换器

，可减小测量误差；而在 13、在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用（ A ） 车间，用带微机的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采用（ C ）较为妥当。 A.冰浴法 ； B.仪表机械零点调整法； C.计算修正法； D. 冷端补偿器法 二、填空题（本题18空 ,每空1分,共18分 ）

1、若在热电偶回路中插入中间导体，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶回路的总

电势无影响。这就是中间导体定律。

2、在传感器的静态特性指标中，线性度 又称非线性误差， 是指传感器实际特性曲线与

拟合直线之间的最大偏差与传感器量程范围内的输出之百分比。

3、自动检测系统目前多采用电测量法，其原理框图如下，其中，方框1 为 传感器 ，2

为 信号处理电路 。

图1 自动检测系统原理框图

4、下图为光敏三极管集电极输出电路。当无光照时，该光敏三极管处于 截止 状态，

；当有强光照时，该光敏三极管处于 饱和 状态， IC为 0 ，U0为0（或低电平）

南京工程学院评分标准及参考答案 共9页 第 3 页 。 IC为(VCC?0.3V)/RL，U0为VCC-Uces（或高电平）

图2 光敏三极管射极输出电路

5、下图为振动式粘度计的原理示意图。导磁磁的悬臂梁6与铁心3组成激振器。压电片

4粘贴于悬臂梁上，振动板7固定在悬臂梁的下端，并插入到被测粘度的粘性液体中。请

分析该粘度计的工作原理，并填空。 1- 交流励磁电源 2-励磁线圈

3-电磁铁心 4-压电片 5-质量块 6-悬梁臂

7-振动板 8-粘性液体 9-容器

图3 振动式粘度计原理示意图

1）当励磁线圈接到10Hz左右的交流激励源ui上，电磁铁心产生交变 磁场 ，并对 悬臂

梁 产生交变的吸力。由于它的上端被固定，所以它将带动振动板7在 粘性液体 里来回

振动。

2）液体的粘性越小，对振动板的阻力就越 小 ，振动板的振幅就越 大 ，所以它的加速

度a=X.?2sin?t就越 大 。因此质量块5对压电片4所施加的惯性力F=ma就越 大，mm

压电片的输出电荷两Q或电压u就越 大 ，压电片的输出反映了液体的粘度。 o

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三、简答题(本题2小题,共10分)

1、利用A型探伤仪测量某一根钢制?0.5m、长度数米的轴的长度，从显示器中测得B波

与T波的时间差为t?1.5ms，问轴的长度为多少。（已知纵波在钢板中的声速?

c?5.9?103m/s） （5分）

（a） 超声波的反射 (b) 无缺陷时超声波显示波形

图4 纵波探伤 解：假定轴的长度为?，则

-33?=1/2?ct?0.5?1.5?10?5.9?10?4.425（m) （5分） ?

O30C ，用高精度毫伏表测得这2、用镍铬-镍硅(K) 热电偶测温度，已知冷端温度 为t0

O（查表镍铬-镍硅热电偶K 时的热电势为EAB(t,30C)=38.505mV，则被测点温度为多少。

OOOO分度表，得到，E(30C,0C)=1.203mVE(960C,0C)=39.708(mV) (5分) ABAB

解 ： EAB(t,0OC)=EAB(t,30OC)+EAB(30OC,0OC)=38.505+1.203=39.708(mV) （3分） 反查K分度表，求得温度t=960OC。 （2分） 四、计算题(本题2小题,共14分 ) 03 1、在下图的超声波流量测量中，流体密度?=0.9t/m，管道直径D?1m，?=45，测得?f?10Hz，

求：1）管道横截面积A；2）流体速度v； 3）体积流量q； 4）质量流量q；5）1小时的累积质mv

量流量q（6分） 总

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图5 频率差法测流量原理图

解：

1）A=1???D2?1?3.14?12?0.785m2 （1分） 44

sin2?v （1分） 2）因为，?f?A ?f?A10?0.785v???7.85m/s （1分） 所以 900sin2?sin

3）q?v.A?7.85?0.785?6.16(m/s) （1分） v

4）q??v.A?0.9?7.85?0.785?5.54(t/s) （1分） m

5） q?qt?5.54?3600=19944(t) （1分） m总

o 2、有一温度计，它的测温范围为0250C,精度为0.5 级，试求：

1）该表可能出现的最大绝对误差。

2）当示值分别为50oC、100oC时的示值相对误差。（8分）

解： 1）可能出现的最大满度相对误差可以从精度等级直接得到，即

rm?0.5% （1分）

令?m表示该表可能出现的最大绝对误差，则

?m?rm?Am?0.5%?250?1.25?C （3分）

oo2）令、分别为示值分别为、100C时的示值相对误差，则 50Crrx2x1

南京工程学院评分标准及参考答案 共9页 第 6 页 ??m?1.25r??100%??100%??2.5% （2分） x1 Ax150 ??m?1.25r??100%??100%??1.25% （2分） x2 Ax2100

五、问答题（本题2小题,共24分 )

1、下图a，b分别为直线式电位器传感器的结构图和测量转换电路，查该直线式电位器

传感器的产品说明书如下：（1）寿命：107次以上；（2）温度系数：小于100ppm/OC; （3）

线性：优于0.1%; (4)使用温度范围： -50+125OC；（5）最大端电压：36 V；（6）最大

行程：600mm; （7）额定电阻：12k?。根据以上指标，计算有关数据，并回答问题： 1）当施加在该直线式电位器传感器A、B两端的电压为最大电压式，电位器的功耗为多 少毫瓦？ 2）当施加在该直线式电位器传感器A、B两端的电压为25V、行程x从0增大到600mm

时，UO的变化范围为多少？

3）写出C端的输出电压UO与滑动臂的行程x、激励源电压Ui之间的关系式。

4）当行程等于200mm时，列式计算Rx、UO各为多少？ （10分） 图6 （a）直线式电位器结构 （b）直线式电位器传感器的测量转换电路

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解： Ui236?36==0.108(W)=108(mW) （2分） 1）P=3R12?10

2）U的变化范围为025V （2分） O

3）由于该直线式电位器传感器的线性度很好，因此有UO=Ui x600

x 即：UO=Ui （2分） 600

4）当x=200mm时， R?200?12=4(k?) （2分） X600

x200 UO=Ui?36??12(V) （2分） 600600

2、有一台两线制压力变送器，量程范围为02Mpa，对应的输出电流为420mA。求：

。 1）压力p 与输出电流I的关系表达式（输入/输出方程） 2）当p 为 0Mpa、2Mpa和1Mpa时变送器的输出电流。 3）如果希望在信号传输终端将电流信号转换成210V电压，求负载电阻R的阻值。 L

4）如果测得变送器的输出电流为16mA，求此时的压力p。 。（14分） 5）请将下图中的各元器件及仪表正确地连接起来（电源电压为24V）

图7 ：二线制仪表的连接

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解： 根据题意，可以认为输出电流I与压力之间存在线性关系，即有以下方程： I=a0?a1p

1）当p=0Mpa时，I=4mA,代入上式可得：a0?4mA; (1分) 当p=2Mpa时，I=20mA,代入上式可得：a1?8mA/Mpa; (1分)

因此，I=4?8p，压力p 的单位为Mpa，电流单位为mA； (1分)

2）根据I=4?8p， 当p 为 0Mpa，代入I=4?8p，可得电流为4mA; (1分) 当p 为 2Mpa，代入I=4?8p，可得电流为20 mA; (1分)

当p 为 1Mpa，代入I=4?8p，可得电流为12mA; (1分)

3）R?UO?10V?500(?) LI20mA

UO2VR???500(?) （2分） 或者L

I4mA

4）根据I=4?8p，

当I 为 16mA时，代入上式，可得压力p为1.5Mpa; （2分）

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5）各元器件及仪表连接如下所示。 （4分）

图 8：二线制仪表的正确连接结果

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