自动检测原理课后答案

仪表性能及测量误差分析
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?
典型检测仪表控制系统的结构由七部分组成:(图)
被控对象:是控制系统的核心粉碎机器人
检测单元:是控制系统实现控制调节作用的及基础铝空气电池
变送单元:完成对被测变量信号的转换和传输
显示单元:将检测单元测量获得的参数显示给操作人员
调节单元:完成调节控制规律运算,将结果输出作为控制信号
执行单元:是控制系统实施控制策略的执行机构
1.什么是检测装置的静态特性?其主要技术指标有哪些?
答 :静态特性是指检测系统在被测量处于稳定状态时,输出量与输入量之间的关系特性。  静态特性的主要技术指标有线性度、精度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性及可靠性等。
2.什么是检测装置的动态特性?其主要技术指标有哪些?
动态特性是指动态测量时,输出量与随时间变化的输入量之间的关系。动态特性的主要技术指标有动态误差、响应时间及频率特性等。
3.检测仪表的墓本性能 及各种性能指标
什么是仪表的量程、测量范围、重复性和再现性、准确度和精确度、灵敏度和灵敏限?
4、如何利用检定数据判断仪表的精度是否合格
根据误差出现的规律分:系统误差、随机误差和粗大误差;
根据误差产生的原因分:设备装置误差、方法误差、环境误差和人员误差;
根据误差产生的条件分:基本误差和附加误差
根据误差出现的时间性分:静态误差和动态误差
误差的表示方法:绝对误差、相对误差、引用误差
1-4什么是仪表的测量范围,上下限和量程?彼此有什 么关系?
测量范围:该仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。
上限:测量范围的最大值。
下限:测量范围的最小值。
量程:用来表示仪表测量范围的大小。
关系:量程=测量上限值-测量下限值
1-5如何实现零点的迁移和量程的迁移?
零点迁移:将线段迁移至零点,量程保持不变
量程迁移:零点不变,改变斜率(测量范围,量程均改变)
1-6什么是仪表的灵敏度和分辨率?两者存在什么关系?
灵敏度是仪表对被测参数变化的灵敏程度。
分辨率是仪表输出能响应和分辨的最小输入量,又称仪表灵敏限。
关系:分辨率是灵敏度的一种反应,一般说仪器的灵敏度高,则分辨率同样也高。
11测量不确定度和误差有何区别?
测量不确定度和误差都是评价测量结果质量高低的重要指标,都可以作为测量结果的精度评定参数,但它们又有明显的区别。其主要区别如下。
①误差是以真值和约定真值为中心,而测量不确定度是以被测量的估计值为中心,因此误差是一个理想的概念,一般不能准确知道,难以定量:而测量不确定度是反映人们对测量认识不足的程度,可以定量评定。
②在分类上,误差按自身特性和性质可分为随机误差、系统误差和粗大误差,但各类误差之间并不存在绝对界限,故在分类计算和判别时不易准确掌握:  测量不确定度不按性质分
类,而是按评定方法分类。分为A类评定和B类评定,可按情况加以选择使用。这就无需考虑其影响因素及来源。只考虑影响结果的评定方法,从而简化了分类,便于评定和计算。
温度检测
1三种温标(华氏温标tF,摄氏温标tc,国际实用温标)
1国际温标三部分组成(定义固定点,内插标准仪器,内插公式)
温标之间的关系tF=32 +9/5tc    卡尔文温度(绝对温度)=摄氏度+273.15
1温度检测方法有两大类:接触测温 和 非接触测温。
1外室1H热电偶测温的原理:
●为什么在热电偶回路中引入各种仪表或导线不影响热电势的产生?
由中间导体定则,只要中间导体两端的温度相同,对热电偶回路的总热电势没有影响
●为什么要冷端补偿,冷端补偿的方法及各自适用的场所
热电偶是冷端以0℃为标准进行测量的。然而,通常测量时仪表是处于室温之下的,但由于冷端不为0℃,造成了热电势差减小,使测量不准,出现误差。因此为减少误差做补偿。(冷端自动补偿法、补偿导线法、计算修正法,冷端恒温法、零点迁移法)升频
热电阻测温原理:
●常用的热电阻及分度号,热电阻检测中减少误差的方法●热敏电阻
辐射测温主要有三种基本方法:全辐射法、亮度法、 比法 。
4.2 热电偶的测温原理和热电偶测温的基本条件是什么?
答:原理:基于热点效应即将两种不同的导体或半导体 练成闭合回路、当两个接点处的温度不同时、 回路中将产生热电势。
基本条件:两种不同的导体材料构成回路、两端接点处的温度不同。
什么是辐射测温仪表的表观温度?有哪几种表观温度?
表观温度指在仪表工作波长范围内,温度为T的辐射体的辐射情况与温度为TL的绝对黑体的辐射情况相等,则TL就是该辐射体的表观温度。      与测温仪表相对应的表观温度有亮度温度、辐射温度和比温度。
什么是亮度温度、辐射温度、比温度?它们和物体实际温度的关系怎样?
亮度温度:物体在辐射波长为λ、温度为T时的亮度,和黑体在相同波长、温度为TL时的亮度相等时,称TL为该物体在波长λ时的亮度温度。亮度温度小于实际温度。  辐射温度:当被测物体的真实温度为T时,其全辐射能量E与黑体在温度为TP时的全辐射能量E0相等,称TP为被测物体的辐射温度。辐射温度TP小于实际温度T。  比温度:热辐射体与绝对黑体在两个波长的光谱辐射亮度比相等时,称黑体的温度TR为热辐射体的比温度。比温度和实际温度的关系不确定。
4.3用分度号为S的热电偶测温,其参比端温度为20度, 测得热电势E(t,20)=11.30m v,试求被测温度t。
答:因为 E(t,20)=E(t,0)+E(0,20)
所以 E(t,0)=E(t,20)-E(0,20)=E(t,20)+E(20,0)
因为 E(t,20)=11.30mV E(20,0)=0.113mV
所以 E(t,0)=11.413mV 即 t=1150℃
4.5 在用热电偶测温时为什么要保持参比端温度恒定?
一般都采用哪些方法? 答:若参比端温度不能恒定则会给测量带来误差
补偿导线法、参比温度测量计算方法,补偿电桥法,参比端恒温法
4.7 以电桥法测定热电阻的电阻值时,为什么常采用三线制接线方法?
答:二线制:传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,且导线的长度不宜过长。而采用三线制会大大减小引线电阻带来的附加误差,提高精度。
4.10辐射测温仪表的基本组成是什么?
答:光学系统、检测元件、转换电路和信号处理等部分组成。
4.11双模卡 辐射测温仪表的表观温度与实际温度有什么关系?
答:由表侧温度可以测得实际温度。辐射测温仪表的表观温度比实际温度低。(公式)
压力的检测
1压力单位(帕Pa)压力几种表示方法:大气压力、表压、负压(或真空度)、差压、绝压。被测介质作用在容器表面上的全部压力被称为绝对压力
1压力的测量方法:重力平衡法、弹性力平衡法、机械力平衡、物性测量测量法
压力检测仪表的类型:液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型
1活塞式压力计 :
适用于测量正压、负压和绝对压力,测压上限高,多用作校验仪表
2以下常用压力仪表的检测原理及结构:
弹簧管压力计(利用弹性元件受压形变原理),  应变式压力传感器(利用弹性敏感元件和应变计将被测压力转换为相应电阻值变化的压力传感器,按弹性敏感元件结构的不同,应变式压力传感器大致可分为应变管式、膜片式、应变梁式和组合式4种)、 压阻式压力传感器(利用单晶硅的压阻效应而构成),电容式压力传感器(利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出 特点是,输入能量低,高动态响应,自然效应小,环境适应性好)、 压电式压力传感器(是利用正压电效应制成的)
5-3 弹性式压力计的测量原理是什么?常用的弹性原 理有哪些?
答:利用弹性元件的弹性变形特性进行测量;膜片、 膜盒、波纹管、弹簧管 (1)测压原理:利用弹性元件的形变与压力之间存在 着确定的关系而测量压力,即在进行测量时,管内引入 被测压力,在压力作用下,弹管使自己内部体积向增大 方向形变固使弯曲的管子力趋伸直,结果使弹簧管自由 端产生一定大小的位移,这个位移大小与压力有关。
(2)弹性元件类型:弹性膜片:这是一种外缘固定的 圆形片状弹性元件。膜片的弹性特征一般由中心位移与 压力的关系表示。 波纹管:其由整片材料加工而成,是一种壁面具有多个 同心环状波纹,一端封闭的薄闭圆管。 弹簧管:是一根完成圆弧状的具有不等轴截面
的金属管。
3、什么是霍尔效应?霍尔电势与哪些因素有关?
答 片状半导体材料,垂直放置于磁感应强度为B的磁场中,当有电流通过时,在垂直于电流和磁场方向上将产生电势UH,这种现象叫霍尔效应。相应的电势就称为霍尔电势。霍尔电势与半导体材料中流过的电流、磁感应强度成正比,另外与材料和几何尺寸有关,厚度越小,灵敏度越高。
1影响液体压力机测量准确度的主要因素有:工作液密度受环境温度等的影响,安装的垂直度,读数误差,传压介质和重力加速度等
1弹性式平衡法:
弹簧管式压力计、波纹管差压计,可测压力、负压、绝对压力和压差
1弹性测压计信号的远传方式:电位器式、霍尔元件式
5-5 应变式压力传感器和压力传感器的转换原理有什么异同点?
答:相同点:都是压力引起电阻阻值变化;
不同点: 应变式为金属丝,压阻式为半导体。
5-6 简述电容式压力传感器的测压原理?
答:将弹性元件的位移转换为电容量的变化。以测压膜 片作为电容器的可动极板。
7-2 对于开口容器和密封压力容器用差压式液位计测量时有何不同?影响液位计测量精度的因素有哪些?
eva母答:对于开口容器,在容器底部或侧面液位零点 处引出压力信号,仪表指示的表压力即反映相应 的液位静压。对于密封压力容器,可用差压计测量液位。差压式的正压侧与容器底部相通,负压 侧连接容器上部的空间。可求液位高度。
因素:液位计本身的精度、以及液位的温度对其 密度的影响、物料本身性质如温度、粘度、液面 的稳定、料面是否规则。
7 利用差压变送器测量液位时,为什么要进行零点迁 移?如何实现迁移?
答:1、进行零点迁移的原因:由于测压仪表的安装位置一般不能和被测容器的最低液位处在同一高度上, 因此,在测量液位是,仪表的量程范围内会有一个不变 的附加值。

本文发布于:2024-09-22 21:21:34,感谢您对本站的认可!

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