自动检测技术及仪表第三版课后答案

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。

1

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

1基本知识引论

课后习题

1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用，两者关系如何？

检测单元完成对各种参数过程的测量，并实现必要的数据处理；仪表单元则是实现各种控制作用的手段和条件，它将检测得到的数据进行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。

关系：二者紧密相关，相辅相成，是控制系统的重要基础

1.2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的，各单元主要起什么作用？

被控——检测单元——变送单元——显示单元——操作人员

对象——执行单元——调节单元— 作用：被控对象：是控制系统的核心

检测单元：是控制系统实现控制调节作用的及基础，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现某些参数的间接测量。

变送单元：完成对被测变量信号的转换和传输，其转换结果须符合国际标准的信号制式。变：将各种参数转变成相应的统一标准信号；送：以供显示或下一步调整控制用。

显示单元：将控制过程中的参数变化被控对象的过渡过程显示和记录下来，供操作人员及时了解控制系统的变化情况。分为模拟式，数字式，图形式。

调节单元：将来自变送器的测量信号与给定信号相比较，并对由此产生的偏差进行比例积分微分处理后，输出调节信号控制执行器的动作，以实现对不同被测或被控参数的自动调节。

执行单元

该答案为王行编写 具体问题请联系110

自动检测技术___马西秦主编_第三版_思考与

习题

思考题与习题解 马西芹

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。

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+

第二版检测技术的选择题（上）

2011年01月06日 星期四 14:57

第一部分 思考题与习题答案

1.单项选择题

1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为 C 级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买 B 级的压力表。

A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5

2）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是 B 。

A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级

3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。

A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍

4）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、1

《自动检测技术及应用》

安徽机电职业技术学院 － 学年第 学期

《自动检测技术及应用》期终考试试卷 三卷

班级 姓名 学号 教师

一、填空题（每空 1.5分，共49.5 分） 1、 表征系统误差的大小程度， 表征随机误差的大小程度，而精确度则指 和 的综合结果。

2、测量是将被测量与 通过专用的技术和设备进行 。获得被测量对比 。表示测量结果时，必须注明 。

3、电位器是一种将____________转换成与其成一定函数关系的____________或____________的机电传感元器件。

4、常用的热电阻有 和 两种。

5、自感式传感器常见的形式有____________、____________、____________和____________。其中____________电感传感器仅能工作在很小一段的区域，因而只能用于微小位移的测量；____________电感传感器理想状态下输入和输出呈线性关

第一章 1．单项选择题

2）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是________。

A．绝对误差 B．示值相对误差 C．引用误差 D．准确度等级 分析：在这三次交易过程中，绝对误差相同；主要区别是：示值相对误差的分母相差很大，所以示值相对误差也就有很大的不同。

3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的_________左右为宜。

A．3倍 B．10倍 C．1.5倍 D．0.75倍

分析：测量时，示值最好落在仪表满度值的2/3左右，这时的示值相对误差较小。

4）用万用表交流电压档（频率上限为5kHz）测量100kHz、10V左右的高频电压，发现示值不到2V，该误差属于________。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_________。

A．系统误差 B．粗大误差 C．随机误差 D．动态误差 分析：①用频率上限为5kHz的低频仪表测量1

第一章 检测技术的基本知识思考题答案

l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答：一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。

指示仪被测量传感器测量电路记录仪电源数据处理仪器 检测系统的组成框图

传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。

测量电路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。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。

显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。

2.传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义?

依次为主称（传感器） 被测量—转换原理—序号 主称——传感器，代号C；

被测量——用一个或两

第一章 检测技术的基本知识思考题答案

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：该仪器的灵敏度为

S?2.5?3.5??2mV/mm

5.0?4.5

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： 0.45Ω/℃ 电桥： 0.02V/Ω

放大器： 100(放大倍数) 笔式记录仪： 0.2cm/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）测温系统的总灵敏度为

S?0.45?0.02?100?0.2?0.18 cm/℃

（2）记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值为

t?4?22.22℃ 0.18

6.有三台测温仪表，量程均为0~800℃，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％，选那台仪表合理?

解：2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的

第三章 电感式传感器及其应用

1.试说明单线圈变隙式差动传感器的主要组成，工作原理和基本特性

单线圈型电感传感器的主要组成部分有线圈，铁芯和衔铁三部分，铁芯和衔铁由导磁材料制成，在铁芯和衔铁之间有气隙，单线圈电感传感器通过改变气隙厚度，铁芯和衔铁的相对覆盖面积等造成磁阻变化。其基本特性是结构简单，工作可靠，寿命长。

带有可移动衔铁铁芯的电感线圈，其电感量与衔铁和铁芯之间的间隙有关。间隙越小电感量越大，反之电感量越小。

如果两个独立的电感线圈A，B共用一个可移动的衔铁，衔铁靠近A线圈时远离B线圈，此时A电感量增大B电感量减少；衔铁靠近B线圈同时远离A线圈，此时B电感量增大A电感量减少。如果把被测位移的物体与衔铁相连接，就构成了变隙式差动电感位移传感器。 把A，B两个电感线圈作为交流电桥的两个臂，就可以把被测位移转换为电压信号输出。 (1)差动式比单线圈式的电感传感器的灵敏度提高一倍。（2)差动式的线性度明显地改善;(3)由外界的影响，差动式也基本上可以相互抵消，衔铁承受的电磁式也较小，从而可减小测量误差。

2.为什么螺线管式电感传感器比变隙式传感器由更大的测位移范围?

《自动检测与转换技术》第二版的单项选择题的参考答案 由seasonic和hwn_2008

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1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为__C__级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买__B__级的压力表。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5

2）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是__B__。

A.绝