检测技术及仪表作业

1、检测技术及仪表作业题作业题一1.什么是自动检测系统？请画出根本结构框图。自动检测系统是自动测量，自动计量、自动保护、自动诊断自动信号等诸多系统的总称。根本框图：敏感元件I电子电路II输出单元 4 暑 F_.2 什么是电量传感器？什么是电参数传感器。将非电量转变委电量信号如电压等的传感器为电量传感器。如热电耦、磁电传感器、光电传感器、压 电传感器等。将被测量转换为电参数的传感器为电参数传感器。如电阻、电容、电感传感器等。3 什么是等精度测量？在同一条件下进行的一系列测量称为等精度测量。4 什么是测量误差？用器具测量时，测量值与实际值之差为。5 什么时系统误差？什么是测量的准确度？按函数规律变化的

2、误差为。它有恒定系差和变值系差之分，系差越小，测量的准确度越高。6 什么是随机误差？什么是测量精度？由很多复杂因素的微小变化引起的偶然误差称为，随机误差越小，测量精度越高。7 么是测量的精确度？测量精确度是衡量测量过程中系统误差和随机误差大小的一个技术指标，当二者都很小时，那么称测量 精度高。&什么是静态误差，什么是动态误差？被测量随时间根本不变或变化缓慢的附加误差为静态误差，测量值随时间变化很快的过程中所产生的 附加误差为动态误差。9 什么是电阻应变传感器，它分为几类？将被测量的力压力、荷重，扭力通过它所产生的金属变形转换成电阻变化的敏感元件为、分为 电阻丝应变片和半导体应变片两种。10.差

3、动自感传感器有何特点？从理论上去除了起始时的零位输出；灵敏度提高线性度得到改善可以进行温度补偿，减弱或消除温度，电源及外界干扰引起得影响。11 请说出测量的随机误差有那些统计特点？1集中性：大量重复测量使所得的数值均集中分布在其平均值附近，离越近的值出现的时机越多,而离越远的值出现的时机越少，称为分布中心。Xi式中n为测量次数；x i为第i次测量值。2对称性：当n足够大时，符号相反，绝对值相等的误差出现的时机或称概率大致相等。3有限性：绝对值很大的误差出现的时机极少。4抵偿性：当n th时，随机误差的平均值的极限为零作业题二1.热电偶属于什么类型的传感器，它的根本测温原理是什么？属于电能量传感

4、器，它是基于热电效应进行测温度的热电效应是指两种不同的导体或半导体材料A,B连接成闭合回路。当两端的温度不同时，那么该回路就会产生热电动势 2试述如何应用导线补偿法测量热电偶的回路电势？其理论依据是什么？将热电偶的冷端用导线引出，接到测量仪表上，同时应保证两导线的材料相同，以热电偶的连接点的温度 相同，与仪表的连接点的温度相同，理论依据是热电偶的中间定律。3磁电式传感器的工作原理是什么？请画出其测量加速度的原理图，并说明测量的理论依据。测量加匡度电跻生感应电动成正比经微分化现象，同时后又重新恢复是发电机工作原理， 即绕组中磁通发生变化， 那么在绕组中产 势。测量电路如以下图， 测量依据是磁电传

5、感器输出与速度 后输出即为加速度4什么是压电效应，影响极化电荷的因素有那些？对某些介质，当沿着一定方向对它施加压力时， 内部产生极 在它的两个外表便产生符号相反的极化电荷， 当外加力去掉 到不带电的状态，这种现象称为压电效应。极化电荷与压电材料和力的大小及方向有关。5.举例说明压电传感的应用实例，并画图说明其工作原理，教材 p145, F516。F 156什么是霍尔效应？霍尔元件的电磁特性是怎样的？在金属或半导体薄片上，假设在他的两端通过控制电流I，并在薄片垂直方向上施以磁场B,那么在I和B的方向上将产生一个大小与控制电流和B成正比的电动势。这种现象称为霍尔效应。1. U-I特性：当磁场与环境

6、一定时，U-I曲线是线性的2. U-B曲线：当BW 2时，U-B曲线成线性。否那么为非线性。6请说出可以测量位移的传感器有哪些？并说出它们的个自特点， 电阻应变片磁电传感器压电传感器电感传感器电容传感器涡流传感器等，只要求说出三种就可以，作业三1 以下图是压缩式压电加速度传感器的结构图，测量时通过机座底部的螺孔将传感器与试件刚性的固定在一起,试说明其工作原理答：答：对某些介质，当沿着一定方向对它施加压力时， 内部产 生极化现象。同时在它的两个外表上，便产生符号相反的电荷。当外 力去掉后又重新恢复到不带电状态，这种现象称为压电效应。测量时通过基座底部的螺孔将传感器于预试件刚性地固定在一起，传感器

7、受与试件相同频率的振动。由于弹簧的刚度很大，因此质压轴式压坦和連度传搏器结构明其工作原理。2.设计一个能反响差动电容器可动电极位移方向的测量电路，并说答：答：如以下图10分当Q为高电位时,Ci 电，Uf上升，而C2因为Q为低电平，将经 放电，Ug下降，Uoab因Q是反相输入端 平，正向输入端为高电平， 而输出为高电平， 当Uf u i时，Ci翻转，有正脉冲输出，平，Q为高电平，Uf快速下降，Ug快速上U OAB 为低电平，U OAB = U，。经Ri充VD2快速为低电cmLril Z2,当U为上正下负时,U为下正上负时，R2上的压U1U2,Uo Ui U20,U0的极性为下正上负。直流电压表的

8、指示为负；当U0仍为下正上负，电压表仍反指，电压表降小于R1上的压降，压降的指示方向与图中的标定方向相反,的极性为上正下负。当衔铁下移时，Z1Z2,结果与上面相反，不再赘述。VDiVD,作业五i.请画出应用电阻应变片粘贴在柱形弹性元件上构成的测量拉力的传感器示意图，并说明各电阻应变片 的作用及画出测量电路，输出电压表达式。F AE,答：图中，Ri R3为工作应变片，R2 F4为温度补偿应变片，圆柱体为弹性元件应变值1/1输出电压为U0k1 U 2式中 F被测力，NE弹性模量,N/m22A柱形截面积，mK应变系数圏工12柱形弾性元件测力传恿胖1.画出用光电传感器检测模拟量的检测系统示意图，并说明适用的检测对象。答：1 直射式：被测物是