第一章 检测技术的基础知识
(本文档适合 电气工程类 专业 同学朋友们,希望能帮到你们) 一、 填空题
1.检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。
2.一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。
3.传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成,其中敏感元件是必不可少的。
4.在选用仪表时,最好能使其工作在不小于满刻度值 2/3 的区域。
5.准确度表征系统误差的大小程度,精密度表征随机误差的大小程度,而精确度则指准确度和精密度的综合结果。
6.仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的,而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。
7、若已知某直流电压的大致范围,选择测量仪表时,应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。(因为U≥2/3Umax)
8、有一温度计,它的量程范围为0~200℃,精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为 1℃ ,当测量100℃ 时的示值相对误差为 1% 。
9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,它的作用是将 非电量转换成与之具有一定关系的 电量 。
10、传感器一般由 敏感元件 和 转换元件 两部分组成。
11、某位移传感器,当输入量变化5mm时,输出电压变化300mv,其灵敏度为 60 mv/mm 。 二、选择题
1.在一个完整的检测系统中,完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。 A.传感器 B. 测量电路 C. 输出单元 2.构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。
A.转换元件 B.敏感元件 C.转换电路 D.嵌入式微处理器
3.有四台量程均为0-600℃的测量仪表。今要测一约为500℃的温度,要求相对误差≤
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2.5%,选用精度为 D 的最为合理。
A.5.0级 B.2.5级 C.2.0级 D.1.5级
4.有四台量程不同,但精度等级均为1.0级的测温仪表。今欲测250℃的温度,选用量程为 C 的最为合理。
A.0~1000℃ B.300~500℃ C.0~300℃ D.0~500℃
5.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 6.在选购线性仪器时,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
7.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 D 。用该表主流电压档测量5号电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于 A 。
A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差
8.重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了 D 。
A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D.提高可靠性能
三、计算题
1.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,求: 1)该仪表可能出现的最大绝对误差。
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2)当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。
2.已知待测拉力约为70N左右。现有两只仪表,一只为0.5级,测量范围为0~500N;另一只为1.0级,测量范围为0~100N。问选用哪一只测力仪表较好?为什么?
第二章 电阻传感器
一、填空题
1.气泡式水平仪结构如下图所示,密封的玻璃内充入导电液体,中间保留一个小气泡。玻璃管两端各引出一根不锈电极。在玻璃管中间对称位置的下方引出一个不锈钢公共电极。试填空。 1)
当被测平面全完水平时,气泡应处于玻璃管的中间位置,左右两侧的不锈钢电极与公共电极之间的电阻R1、R2的阻值相同。如果希望此时电桥的输出电压U0=0,则R1、R2、R3、R4应满足R1 R3= R2 R4的条件。如果实际使用中,发现仍有微小的输出电压,则应调节RP1,使U0趋向于零。 2)
当被测平面向左倾斜(左低右高)时,气泡漂向右边,R1变小,R2变大,电
桥失去平衡,增大。 3)
Ui应采用交流电源(直流/交流),目的是防止产生极化电解。
2.下图是汽车进气管道中使用的热丝式气体流速(流量)仪的结构示意图。在通有干净且干燥气体、截面积为A的管道中部,安装有一根加热到200℃左右的细铂丝R1 ( Rt1 )。另一根相同长度的细铂丝(Rt2)安装在与管道相通、但不受气体流速影响
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的小室中,请分析填空。
1)当气体流速v=0时,Rt1的温度与Rt2的温度 相等 ,电桥处于 平衡 状态。当气体介质自身的温度发生波动时,Rt1与Rt2同时感受到此波动,电桥仍然处于 平衡 状态,所以设置Rt2是为了起到温度补偿的作用。
2)当气体介质流动时,将带走Rt1的热量,使Rt1的温度变 低 ,电桥 失去平衡 ,毫伏表的示值与气体流速的大小成一定的函数关系。图中的RP1 称为 调零 电位器,RP2称为 调满偏 电位器。
3)设管道的截面积A=0.01m2,气体流速v=2m/s,则通过该管道的气体的体积流量qV=Av=0.02 m3/s。
4)如果被测汽体含有水气,则测量得到的流量值将偏 大 (大/小),这是因为 水汽的传热系数大,带走的热量多;如果Rt1、Rt2改用铜丝,会产生 氧化 问题。 3.下图为自动吸排油烟机原理框图,请分析填空。
1)图中气敏电阻是 UL-281 类型,被测汽体浓度越高,其电阻值就越 小 。 2)气敏电阻必须使用加热电源的原因是 加速被测气体的化学吸附和电离的过程并烧去气敏电阻表面的污物,通常须将气敏电阻加热到 200~300 ℃左右。因此使用电池为电源、作长期监测仪表使用时,电池的消耗较 大 (大/小)。
3)当气温升高后,气敏电阻的灵敏度将 降低 (升高/降低)。所以必须设置温度补偿电
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