检测技术与仪表实验总结

检测技术与仪表

——简答题

1、测量一定存在误差，这种说法说法是否正确？为什么？ 答：由于测量仪器的精度有限，测量环境的影响以及测量方法科学合理性、人员等方面的原因，测量一定存在误差。 2、说明一个理想的传感器应具备哪些性质？

答：单值性：阻值随温度变化成单值关系，最好是线性关系；

复现性：在不同的测量条件下测量值应在一定的准确度

内一致；

选择性：阻值只对温度变化敏感，否则将产生误差； 超然性：对温度场的干扰尽可能小； 灵敏性：相对温度系数要大；

稳定性：在规定的工作条件下保持其恒定的计量性能； 经济型：价格可能被介绍。

3、仪表的防爆和防护是否相同？为什么？

答：不相同。仪表的防爆是易燃易爆环境下对电动仪表使

用提出的要求；而防护是指仪表能否在制定的环境下正常运行。

4、什么是仪表的上限、下限和量程？

答：测量范围的最高值称为仪表的上限，测量范围的最低

值称为仪表的下限；测量上限与测量下限代数差的模称为量程。

5、仪表的三大组成部分指的是什么？各部分有什么作用？ 答：传感器：与被测量直接联系，感受被测量的变化，并

发出一个

实验五电容式传感器的位移实验

一、 实验目的：

了解电容式传感器结构及其特点。

二、基本原理：

1、原理简述：电容传感器是以各种类型的电容器为传感元件，将被测物理量转换成电容量的变化来实现测量的。电容传感器的输出是电容的变化量。利用电容C＝εA／d关系式通过相应的结构和测量电路可以选择ε、A、d中三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测干燥度（ε变）、测位移（d变）和测液位（A变）等多种电容传感器。电容传感器极板形状分成平板、圆板形和圆柱(圆筒)形，虽还有球面形和锯齿形等其它的形状，但一般很少用。本实验采用的传感器为圆筒式变面积差动结构的电容式位移传感器，差动式一般优于单组(单边)式的传感器。它灵敏度高、线性范围宽、稳定性高。如图7—1所示：它是有二个圆筒和一个圆柱组成的。设圆筒的半径为R；圆柱的半径为r；圆柱的长为x，则电容量为C=ε2πｘ／ln(R／r)。图中C1、C2是差动连接，当图中的圆柱产生?X位移时，电容量的变化量为?C =C1－C2=ε2π2?X／ln(R／r)，式中ε2π、ln(R／r)为常数，说明?C与?X位移成正比，配上配套测量电路就能测量位移。

图5—1 实验电容传感器结构

电容式位移传感器实验

昆明理工大学 课程设计

摘要

压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传感器。所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变（包括弯曲和伸缩形变）时，由于内部产生极化现象，会在其表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后它又会恢复到不带电的状态，物体产生的电荷与外力成正比，电荷的极性随外力方向改变而变化，这种现象称为压电效应。压电材料 它可分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料。压电式传感器中用得最多的是属于压电多晶的各类压电陶瓷和压电单晶中的石英晶体。其他压电单晶还有适用于高温辐射环境的铌酸锂以及钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋等。压电传感器广泛应用在科学研究、教学试验上。压电式传感器大致可以分为4种，即:压电式测力传感器，压电式压力传感器，压电式加速度传感器及高分子材料压力传感器。

关键词：压电效应；工作原理；组成结构；测量原理图；特性及参数选择；应用；发展趋势

1

昆明理工大学 课程设计

目录

引言..............................................................................................................

绪论

1． 化工生产中的主要测量参数：温度、物位、压力、流量、物性和物质成分

2． 测量的含义：用实验的方法确定一个参数的量值（数值和单位） 实质：通过实验，将

被测量和标准进行比较，确定被测对象的大小和单位

3． 化工测量仪表主要由三部分组成：检测环节、传送放大环节、信号处理显示环节 4． 测量方法：直接测量（最基本）、间接测量、组合测量 5． 最大引用误差?允许误差

6． 测量范围：测量仪表的误差处在规定极限内的一组被测点。

量程：测量范围的上限值和下限值的代数差 例：测量范围400—1000℃，则量程为600℃

7． 仪表的精度：用引用误差或相对误差的形式给出，由仪表的基本误差所决定

8． 仪表的灵敏度过高，仪表的精度要下降。仪表标尺上的分格值不能小于仪表允许误差的

绝对值

9． 分辨力：最小刻度值的一半 10． 误差的分类：

系统误差：由测量系统本身的问题所引起；在一定条件下，误差是固定的或者按一定规律变化；可通过实验对比法和残差校验法在有限程度内补偿

随机误差：由于复杂的客观事物内部中尚未认识而无法控制的因素造成；大小和方向没有规律，总体符合正态分布；可增加测量次数取平均值

粗大误差：由于测量方法不当或操

<检测技术及仪表>题库

一、填空与选择

1、差压式流量计，流量Q与 成正比，转子流量计，流量Q与 成正比。

2、转子流量计在出厂时必须用介质标定，测量液体用 标定，测量气体用 标定。

3、铂铑一铂材料所组成的热电偶，其分度号为 ；镍铬一镍硅材料组成的热电偶，其分度号为 。

4、铂电阻温度计，其分度号为Pt100，是指在温度为 时，其电阻值为 。 5、差压式液位计因安装位置及介质情况不同，在液位H=0时会出现差压△P 、△P 和△P 三种情况，我们分别称差压式液位计 、 、 。

6、电子自动电位差计的工作原理是采用 工作的，是根据已知 来读取 。

7、动圈显示仪表与温度传感器配接使用时应相互 ，XCZ-101型是与 配接

使用，XCZ-102型是与 配接使用。

8、 差压式流量计是一种 截面、

自动化系测控实验室

实验项目指导（任务）书

刘彦臣 关硕 赵君

二00三年8月

前 言

测控实验室是具有三十多年历史的专业实验室，多年来，一直承担着跨学科、跨专业的多项实验教学和科研任务，是自动化专业、热能动力专业学生接受实践教学环节的重要基地，是他们成长的摇篮。为了更好的适应教学改革和发展的需要，解放学生的思维理念，改变传统的定时、定点、定步骤、定方法的实验模式，给学生充分的自主性，使学生能更好的理解和掌握所学的知识，提高学生的实际动手能力，克服教学与实际脱节，学生能动性和创造性得不到充分发挥的矛盾，我们通过对原有设备和实验教学体系的合理调整，采用模块式、目标化的开放式管理方法，让学生以一种全新的方式设计和完成实验，给学生以更大的自主空间，使得他们始终了解学科前沿动态，毕业后能更轻松的面对市场。

改革旧有的实验教学模式和管理方法，是当前实验教学改革的重要环节。新的实验模式我们将给学生提供更加广阔的时间和空间，使学生的能动性和创造性得到充分的发挥。应该是内容上“点、线、面”相结合，方法上以教师提出问题、实验室提供条件、学生独立设计、联合验收实验结果的思路，以课堂提出问题、课下分析问题、实验解决问题的方法，为学生提供一个独立分析问题和解决

第１章 绪论

1.1.1传感器的基本概念 一、 传感器的定义

国家标准定义――“能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转

换成可用信号输出的器件或装置。”（当今电信号最易于处理和便于传输）

通常定义――“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”

或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。

二、 敏感器的定义――把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置

１、当X?Z即被测非电量X正是传感器所能接受和转换的非电量(即可

用非电量)Z时，可直接用传感器将被测非电量X转换成电量Y。 ２、当X?Z即被测非电量X不是传感器所能接受和转换的非电量(即

可用非电

量)Z时，就需要在传感器前面增加一个敏感器，把被测非电量X

转换为该传

感器能够接受和转换的非电量(即可用非电量)Z。

1.2.2传感器的分类和命名法 一、 传感器的类型

二、传感器的分类方法：按照被测的非电量分类，

按照输出量的性质

1.3 检测仪表与系统概述

1.2.

1检测仪表与系统的基本组成

传感器:把被测的非电量变换成电量

测量电路:把传感器的输出电量变成电压或电流信号 显示装置:显示测量结果。模拟显示

数字显示 图像显示

1.3.2常规检测仪表与系统的基本类型

二、普通

第１章 绪论

1.1.1传感器的基本概念 一、 传感器的定义

国家标准定义――“能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转

换成可用信号输出的器件或装置。”（当今电信号最易于处理和便于传输）

通常定义――“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”

或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。

二、 敏感器的定义――把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置

１、当X?Z即被测非电量X正是传感器所能接受和转换的非电量(即可

用非电量)Z时，可直接用传感器将被测非电量X转换成电量Y。 ２、当X?Z即被测非电量X不是传感器所能接受和转换的非电量(即

可用非电

量)Z时，就需要在传感器前面增加一个敏感器，把被测非电量X

转换为该传

感器能够接受和转换的非电量(即可用非电量)Z。

1.2.2传感器的分类和命名法 一、 传感器的类型

二、传感器的分类方法：按照被测的非电量分类，

按照输出量的性质

1.3 检测仪表与系统概述

1.2.

1检测仪表与系统的基本组成

传感器:把被测的非电量变换成电量

测量电路:把传感器的输出电量变成电压或电流信号 显示装置:显示测量结果。模拟显示

数字显示 图像显示

1.3.2常规检测仪表与系统的基本类型

二、普通

检测技术及仪表课件

检测技术及仪表 (自动化专业)梁 伟

检测技术及仪表课件

成绩评定---请牢记！ 平时成绩10分；每旷课1次或者不交 每旷课1作业1次扣1 作业1次扣1分！

实验成绩20分； 期末考试70分。闭卷考试！ 课程性质：专业基础课(必修) 学时：36+10

检测技术及仪表课件

课程教学处理： 一、以教材为主线 没有永远不变的工程技术，永远在提高、发展才是真 理；书本一般都是有一些落后的；最新的工程知识和技术在 工厂。 二、辅助较新内容，来自应用和网络。 三、欢迎课堂交流 1、老师绝不可能永远是对的； 2、交流才能互相提高。 四、关于相互尊重 1、师道尊严是应该也必须要有的； 2、对学生的尊重也是必须有的； 3、遵守游戏规则----考试约定、课堂纪律、作业。

检测技术及仪表课件

课程的教学目的和任务检测技术是信息技术的核心之一，仪表则是自动化控制系 统的重要组成部分。本课程以过程检测与控制为对象，从信息 的获取(传感器)、信息的转换与处理(检测电路和变送器)、 信息的显示(显示仪表)、目标的控制(调节仪表),一直到 综合系统(DCS、FCS)这样一条教学链路，系统介绍了检测的 概念、误差理论、各类过程检测参数和传感器、电动单元组合 仪表

自动化系测控实验室

实验项目指导（任务）书

刘彦臣 关硕 赵君

二00三年8月

前 言

测控实验室是具有三十多年历史的专业实验室，多年来，一直承担着跨学科、跨专业的多项实验教学和科研任务，是自动化专业、热能动力专业学生接受实践教学环节的重要基地，是他们成长的摇篮。为了更好的适应教学改革和发展的需要，解放学生的思维理念，改变传统的定时、定点、定步骤、定方法的实验模式，给学生充分的自主性，使学生能更好的理解和掌握所学的知识，提高学生的实际动手能力，克服教学与实际脱节，学生能动性和创造性得不到充分发挥的矛盾，我们通过对原有设备和实验教学体系的合理调整，采用模块式、目标化的开放式管理方法，让学生以一种全新的方式设计和完成实验，给学生以更大的自主空间，使得他们始终了解学科前沿动态，毕业后能更轻松的面对市场。

改革旧有的实验教学模式和管理方法，是当前实验教学改革的重要环节。新的实验模式我们将给学生提供更加广阔的时间和空间，使学生的能动性和创造性得到充分的发挥。应该是内容上“点、线、面”相结合，方法上以教师提出问题、实验室提供条件、学生独立设计、联合验收实验结果的思路，以课堂提出问题、课下分析问题、实验解决问题的方法，为学生提供一个独立分析问题和解决