《传感器与检测技术项目教程》 思考题与练习题答案分析 梁森 模块1-10 认识传感器与检测技术- 数字式位置检测

《传感器与检测技术项目教程》

模块一认识传感器与检测技术

思考与练习题解题分析参考

（填空中的红色文字并不等于就是答案，

只是给出了怎样选择A、B、C、D中正确的一个答案的分析方法）

1-1单项选择题

1）在工程中，“换能器”、“检测器”、“探头”等名词均与—这些都是传感器的传

感头部___同义。

A.信号调理装置B.显示器C.执行机构D.传感器

2）某数字式压力表的量程为0~999.9Pa,当被测量小于一最后一位数字所代表的数值

以及单位—Pa时，仪表的输出不变。

A.9B,1.0C.0.9D.0.1

3）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行良、低温循环老化试验，其目的是为

了—尽快让有问题仪表暴露问题

A.提高准确度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提早发现故障,

提高可靠性

4）某传感器的故障率为5.8%/kh,当运行时间达到lOOOh时，发生故障的概率大致为

―“kh”是1000小时的意思—o

A.5.8%B.58%C.100%D.1（X）0%

5）电工实验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，属于一使用平衡式仪表时，要努力使

它的指针指到零点一测量，而用动圈式电压表测量电压，属于—使用偏位式仪表时，仪表

的指针从零位偏向到被测数值的位置—测量。

A.偏位式B.零位式C.微差式D.非接触式

6）在仪表的误差校验中，最常用到的真值是一大部分被测显是没有理论真值、约定真

值的，光是测量绝对真值是不够的，还要看测量的范围大不大

A.理论真值B.约定真值C.相对真值D.绝对真值

7）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

素是一巧克力的基数太小了，如果两斤差了一斤，换谁都心里不舒服，但是，200斤的大

米，差这么半斤就算了一。

A.绝对误差B.示值相对误差C.引用误差D.准确度等级

8）同类仪表的准确度等级数值越小，一准确度等级的数值小，满度相对误差就小，格

就很客观哈！―o

A.准确度就越高，价格就越贵B.准确度就越低，价格就越便宜C.准确度就

越高，价格就越便宜D.准确度就越低，价格就越高

9）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。这时应尽量使选购

的仪表量程为欲测量的―选购的仪表量程应略大于被测量一左右为宜。

A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75®

10）川万用表交流电压挡（频率上限为5kHz）测量100kHz、I0V左右的高频电压，发

现示值不到2V（跟不上高频电压的变化），该误差属于—“跟不上”的意思就是被测质的

变化太快了—.用该表的直流电压挡测量同一节5号干电池电压,发现每次示值均为L76V.

该误差属于—“每次示值均为L76V”是“误差固定不变”的意思—o

A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差

1-2分析、计算题

1.上网搜索、卜.我“衡器计量名词术语及定义”、“应变式称重传感器的设计与计算”、

“应变式称重传感器技术动向和发展趋势”、“数字式汽车衡的安装与调试方法”、“SCS

汽车衡”、“皮带秤”等资料，简述其主要内容。

2.观察家用电饭煲的结构，上网搜索有关资料，通出电饭煲测控系统的原理框图。

3.各举出两个日常生活中非电量电测的例子来说明：

1）静态测量；2）动态测量；3）直接测量；4）间接测量；5）接触式测量；6）非接触

式测量；7）在线测量；8）离线测量。

4.有一两线制压力传感器，测量范围为50〜300kPa,输出特性如图皿2所示，请用作

图法求取该压力传感器在输入为70kPa时的灵敏度Kio,并画出作图过程。

△/_输出电流的变化（也就是三角形的垂线边减去4mA）

7。F一"正的最大值-负的最大值（也就是三角形的底边）

5.有一温度表,测量范围为-50〜250℃,准确度等级为0.2级，求：

1）该温度表可能出现的最大绝对误差/m。

2）当示值分别为-5（）'C、10℃、200C时，可能产生的最大示值相对误差”0、“、

q

解I）4n=±—X（4nax-4nin）

2）r.50=-^xioo%,以此类推

-5UCv

6.欲测量240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,求：

1）允许的最大绝对误差不应超过多少伏？

2）若选用量程为50CV电乐表，其准确度应选模拟仪表中常用的哪一个等级？

解1）Jm=0.6%X240V.......

2）*=41Mm……，取的准确度级别（见表1-3）应略优于计数值

（数值越小，准确度越高）

7.某一仪表公司生产500V电压表，绝大部分产品的满度相对误差能够控制在

0.15%〜0.28%之间，由于产品的技术指标应优于产品说明书所规定准确度等级，请查表1-3,

确定出厂指标应定为哪一级？

解：查表1-3,确定出厂指标应劣于0.28%（数值大于0.28%）,

取查表1-3中的标准的等级。

8.指出下列情况哪些属于粗大误差？哪些属于系统误差？哪些属于随机误差？

1）看错电压表的量程倍数

看错电压表的量程倍数的误差是很大滴！

2）打雷时出现的输出电压跳变。

打雷时出现的输出电玉跳变引起的误差是很大滴！

3）天平未调水平：

天平未调水平时，每次的读数都是固定那么几个亳克。

4）游标卡尺零点不准。

游标卡尺零点不准时，每次的读数都是固定那么几个微米。

5）电子秤内部温度逐渐增大产生的输出温漂。

温漂的误差是按一定规律变化！

6）弹簧秤的弹簧逐渐失去弹性。

弹簧秤的弹簧逐渐失去弹性引起的误差是按一定规律变化！

7）电桥检流计的零点漂移。

电桥检流计的零点漂移引起的误差是按一定规律变化！

8）欧姆表表棒的接触电阻。

欧姆表表棒的接触电阻每次都不一样的！

9）电网电压的微小跳变给测温仪表带来的误差。

电网电压的微小跳变引起的误差每次都不一样的！

9.射击弹着点示意图如图1-22所示，请分别说明图a、b、c各包含什么误差。

图1・22射击弹着点示意图

解a——误差基本固定；b——误差忽大忽小；c——偶然出现的。

10.用核辐射式测厚仪对钢板的厚度进行6次等精度测量，所得数据如下表，请指出哪

几个数值明显为粗大误差？在剔除明显的粗大误差后，用式（1-9）所示的算术平均值公式

计算钢板的大致厚度d为多少亳米？

iJr/mm

18.00

28.03

37.98

46.99

59.03

67.99

解若快速、连续测得多个测量值后，首先剔除粗大误差。测量领域有很复杂的计算和剔除

粗大误差的方法。本高职模块不采用计算法，而是采用体操、跳水等比赛的裁判方法：去掉

若干个最高值，去掉若干个最低值，然后取平均，从而得到较为精确的测量结果。

解2=1之a=+…+〃=??+??+??+?

n4

10）气温升高时，若不进行温度补偿，荷重传感器内部的弹性元件的强度略微变弱，其

应变将略有一弹性元件就容易变长—，使得灵敏度变大，所以必须进行灵敏度的温度补

偿。

A.下降B.上升C.不变D.抖动

II）如果希望电子秤的桥式电路灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择__单

臂的灵敏度最低—测量转换电路。

A.单臂半桥B.双臂半桥C.四臂全桥D.单臂全桥

12）如果电子秤桥路在空秤时产生温漂，应该在一要使桥路电源电压随温度的上升而

略有下降一串联一个热敏电阻。

A.其中一个桥臂B.桥路的输出端C.放大器的输入端D.桥路电源

13）如果电子秤桥路在空秤时不平衡，应该在某一桥臂中串联一个—略微增加一点点

电阻使得桥路达到平衡

A.小阻值电阻B.大阻值电阻C.微小的电容D.微小的电感

14）将电子秤的四色接线从接线端子上拔出，测量网线式台式电子秤的红黑2根引线之

间的电阻为无穷大，可能的故障是—红黑两根是电源线测量四线式台式电子秤的绿白

2根引线之间的电阻为零，可能的故障是_绿白两根是信号的输出线一。

A.4个桥臂中的1个应变计短路B.4个桥臂中的1个应变计开路C.两根信

号输出线短路D.两根电源线开路

15）荷重传感器有多种型式。直接将应变计粘贴在测力钢板秤台上的型式是—多数测

力传感器是将应变计粘贴在荷重传感器的表面

A.实心简式B.桥式C.环式D.弯板式

16）案式电子秤的缩写是一请.上网查阅资料•，图2-7—,地上式数字显示汽车衡的缩

写是一请上网查阅资料_，皮带秤的缩写是—请上网查阅资料

A.ACSB.DCSC.SCSD.ICS

17）静态固定式汽车衡台面多采用—这里说的是“台面”，要求重车压上去后，稳定

性强的一。

A.箱式B.U型钢式C.工型钢式D.全混凝土式

18）汽车衡秤台两端的横向限位器是用于限制秤台的一一般是不限制左右方向的位置,

只是限制前后的位置，以及上下的位置—运动范围。

A.上下B.左右C.前后D.振动

19）汽车衡的接线盒中，有电位器的是一数字式是用按键来调试的

A.模拟式B.数字化式C.数字式D.模拟/数字混合式

20）常用的数字式汽车衡台的传感器与接线盒的通信方式是_232过时了

A.模拟式B.并行式C.RS232串行式D.RS485串行式

21）汽车衡中，信号在传输时抗干扰能力最强的是一“数字化”是过渡产品―。

A.模拟式B.数字化式C.数字式D.模拟/数字混合式

22）数字式汽车衡中，模拟信号在一过去的产品的A-D转换是将模拟信号传送到接线

盒里头再进行的—中进行A-D转换，再通过接线盒与显示器进行串行通信。

A.传感器壳体B.接线盒C.称重显示器D.计算机

23）常用的汽车衡的型式有多种，其中施工量最大的是浅基坑式”只要稍微向下

挖一点就够了

A.无基坑可移动式B.浅基坑式C.深基坑地中衡D.便携式

24）某一汽车衡的型号为SCS-90-C5,其规格是—请查图2-27—。

A.深基坑501,C级，9000分度数B.地上型90l,C级，5000分度数

C.浅基坑90t,S级，5（）00分度数D.便携式90t,C级，5000分度数

25）A级汽车衡的准确度等级—请查表2-7—C级。

A.优于B.劣于C.等于D.无法确定

26）汽车衡中的检定分度值用符号—请查商用电子秤的主要性能指标的“5”一表

A.dB.eC.fD.g

27）某一汽车衡，Max=100t,分度数n=5000,检定分度值e等于___请查表2-10以及

例2-6―。

A.20kgB.5000kgC.10kgD.Ikg

28）某一汽车衡，Max二603共安装6个传感器。在进行角差修正时，压角跌码的重量

为—请查图2-34的上面两行文字一。

A.10tB.12tC.60tD.12kg

29）汽车衡的静态最大载荷一请杳图2-28—动态最大载荷；静态最大载荷-B请查

图2-28―安全极限载荷。

A.大于B.小于C.等于D.无法确定

30）汽车衡的首次检定是一不能由自己进行—的.

A.强制性的，由质检部门进行B.用户进行C.买家进行D.都可以

31）汽车衡的一零点、l/6Max、l/2Max、2/3Max、及Max一个特殊标志点是必须进

行首次检定的。

A.3B.4C.5D.6

32）动态汽车衡检定时，必须先进行一动态较不容易通过—检定。

A.静态B.动态C.同时D.都可以

33）某30t汽车衡，发现每次大吨位汽车通过后，再测量小吨位的汽车，读数就偏小一

些。日积月累，读数误差越来越大，其原因可能是传感器一慢慢变化的

A.零点漂移B.蠕变C.温漂D.破裂

34）某数字式汽车衡.平时正常，有时在下雨天数据报错，其原因可能是一传感器是

密封的。

A.全密封型传感器损坏B.接线盒受潮C,过热D.断线

35）某汽车衡，汽车偏到秤台左边时，数据变小，其原因可能是一越高的传感器就越

吃力—传感器的安装高度偏低。

A.左边B.右边C.左、右两边D.无法判断

36）某汽车衡，重车通过时，数据明显偏小，其原因可能是—压不下去一。发现某汽

车衡的秤台前后方向不灵活，其原因可能是一“前后”不是纵向限位来限制的一。

A.纵向限位器断裂B.横向限位器断裂

C.纵向限位器太长D.横向限位器卡死

37）某汽车衡，重车下衡后，显示器能够复零，但轻车下衡后，显示器上有几千克的余

值，其原因可能是一秤台卡住后，当有重车重重压下去后，有可能将杂物挤开

A.纵向限位器断裂B.横向限位器断裂C.纵向限位器卡死D.秤台与斜

坡之间有杂物，从而卡死秤台

38）一台弯板式汽车衡，额定载荷的汽车慢速通过时显示正常。每当车速提高到10km/h

的时候，读数就偏小，可能的原因是一可以对不同车速进行取样，然后弄出•套数学模型

来修正读数一・

A.传感器损坏B.接线盒损坏C.电缆受潮D.数学模型不对

2-2分析、计算题

1.采用图2-13所示的等截面空心圆柱式荷重传感器称重，额定荷重

灵敏度K产2mV/V,桥路电压”i=10V,求：

1）在额定荷重时的输出电压U°m；

2）若在额定荷重时要得到5V的输出电压（去A/D转换器），放大器的放大倍数应为

多少倍？

3）若要分辨1/5000的电压变化，放大后的输出电压的漂移要小于多少亳伏？

4）当承载为20kgH寸，传感器的输出电压

5）测得桥路的输出电压为10mV,求被测荷重为多少吨？

解1）在额定荷重时的输出电压U°m=K「X5……

2）若在额定荷重时要得到5V的输出电压（去A/D转换器），放大器的放大倍数

《=最大输出电压+最大输入电压……

3）若要分辨1/5000的电压变化，放大后的输出电压的漂移要小于

最大输出电压+最大位数……

4）当承载为20kg时，传感器的输出电压Ugo;可根据式（2-7）计算。

5）测得桥路的输出电压为10mV,求被测荷重：可根据式（2-6）计算。

2.某一煤炭码头，每天出库300辆左右的重载汽车，最大毛重Gnax=50t,车长为14m,

要求整车称重，若要求分度数〃=5000,请选择汽车衡的型号，并计算引用误差。

□cs-gno-nn

I—分攻数X103

------准确度等级

-----------------垃人林崎（t>

_____________________________电因应变传感器

数字显示

__________________________________%器类别

2：地中的，5:地上所

图2-27汽车衡的型号规格表示方法

解1）汽车衡应大于车长3m为……米；2）两边应加……：3）由于载重物为化学品,

所以应该选用“……”汽车衡。

4）由于槽钢和工字钢式结构承重器不如……钢结构承重器的过载能力强，所以应选

用……（见图2-17）。

5）由于最大载重量Max=……t,所选择的标称值应大于1.5倍的称重值，因而最大载荷

为...to

6）选取分度数〃=5000的数字式地上衡的级别：……级。型号为……。

若分度数，『5000,若最大称量Max=75t,则检定分度值

e=/m=Max/5000=……。引用误差（满度相对误差）为

九1二今xl0°%=……%,即：百分之几？

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模块三温度检测

思考及练习题解题分析参考

（填空中的红色文字并不等于就是答案，

只是给出了怎样选择A、B、C、D中正确的一个答案的分析方法）

3-1单项选择题

1）工业中的温度测量，最常用的温标是一英国已经不用华氏温标了，即使在美国，也

慢慢在改用公制……

A.摄氏温标B.华氏温标C.热力学温标D.国家温标

2）正常人的体温为37℃,则此时的华氏温度与热力学温度约为一华氏温标建立的目

的就是让人的体温大约为IOO°F,人的日常生活接触到的温度大约是0~100°F—。

A.32T,100KB.99°F,236KC.99T,310KD.37下，3I0K

3）目前我国全面施行—68太老旧了—国际温标。

A.ISO-90B.ITS-68C.IPTS-90D.ITS-90

4）仓库中有一个热电阻，印刷的标记模糊。用万用表的欧姆档测量，阻值约为108Q,

此时的环境温度约为20℃,用手捏住一会儿，阻值有所增加。可以判断该热电阻的分度号

是估计0℃时的电阻是K）OQ_o

A.Cu50B.Pt25C.PtlOOD.Pt1000

5）欲测量细长管道深处的温度，应选择一细长且柔软的—热电阻。

A.普通型B.铠装型C.薄膜型D.半导体型

6）在三线制桥路中，流过粕热电阻的电流应小于—大于10mA会有很大的“自热”—,

以减小“自热”的影响。

A.0.1mAB.10mAC.100mAD.1000mA

7）负温度系数的温度传感器是_N是英语“负”的首字母―。

A.伯热电阻B.PTC热敏电阻C.NTC热敏电阻D.CTR

8）在图3-14中，热敏电阻测量转换电路的调试步骤是一先调零，后调满度一。

b）。

图3-14热敏电阻体温表原理

A.先调节RP”然后调节RPzB.同时调节RP］、RP2

C.先调节RP2,然后调节RPiD.都可以

9）在图3-14中，若发现亳伏表的满度值偏大，应将—使得RP?的阻值变大些一。

A.RP?往左调B.RP2往右调C.RPi往左调D.RPi往右调

10）图3-14中的凡（热敏电阻）应选择一指数型的有确定的“温度-阻值”关系一热

敏电阻；图3-17中的R,应选择_____温度升高到设定值时，阻值突变变大热敏电阻。

图3-17PTC热敏电阻用「电动机过载保护控制电路

A.指数型NTCB.突变型NTCC.突变型ETCD.指数型PTC

11）属于自发电型的温度传感器是—热电阻需要施加外界电流才能得到电压

A.伯热电阻B.热敏电阻C.热电偶D.温度IC

12）一热端和冷端的温度同时上升时，两端的热电动势同时增大，相互抵消—的数值

越大，热电偶的输出热电动势就越大。

A.热端直径B.热端和冷端的温度C.热端和冷端的温差D.热电极的电导

率

13）测量钢退火炉的温度，最好选择—查表3-4—热电偶；测量汽轮机高压蒸气（200C

左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选择一查表3-4—型热电偶为宜。

A.RB.BC.SD.KE.E

14）测量CPU散热片的温度应选用一薄、体积小、热容量小的—式的热电偶；测量

锅炉烟道中的烟气温度，应选用—用螺栓旋紧的—式的热电偶；测量100m深的岩石钻孔

中的温度，应选用—又细又长的一式的热电偶。

A.装配B.铠装C.薄膜D.热电堆

15）银格-银硅热电偶的分度号为一查表3-4_,伯错13-德热电偶的分度号是一查

表3-4_,钳链30-伯铭6热电偶的分度号是____查表3-4_o

A.RB.BC.SD.KE.E

16）在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最丰要的目的是—与泠端有关一。

A.补偿热电偶冷端热电动势的损失B.起冷端温度补偿作用C.将热电偶冷

端延长到远离高温区的地方D.提高灵敏度

17）在图3-29中，热电偶新的冷端在一与冷端有关

A.温度为/处B.温度为G处C.温度为力处D.亳伏表接线端子上

18）使用补偿导线时：若接线盒的温度比显示仪表的接线端的温度高（即/”>/o），用户

误将补偿导线的极性接反，显示仪表的数值将—发生抵消

A.变小B.变大C.不变D.等于零

19）与K型热电偶配套的补偿导线的正、负极的颜色是一查表3-5-o

A.红-绿B.红-蓝C.红-橙D.红-黑

20）在实验室中精密测量金属的熔点时，冷端温度补偿宜采用—可以有专人伺候的

以尽量减小测量误差；而在车间，用带微处理器的数字式测温仪表测量炉膛的温度时，应采

用—智能啦一较为妥当3

A.计算修正法B.仪表机械零点调整法C.冰浴法D.冷端补偿器法（电

桥补偿法）

21）为了使管道的气流充分与热电偶产生热交换，装配式热电偶的端部必须—图

3-31―。

A.不超过管道的中心线B.超过管道的中心线C.碰到管道壁D.在管道

壁的外面

22）—M是数字的意思，T是调节的意思一系列仪表是具有显示、调节、报警功能的

数字式指示/调节型仪表。

A.XCZB.XCTC.XMZD.XMT

23）智能温度变送器的输出信号多为—D.4〜20mA-。

A.0~50mVB.0〜IVC.0〜10mAD.4〜20mA

24）集成温度传感器的测温基础是—图3-36―随温度而线性变化的原理。

A.PN结的电压B.PN结电阻C.集电极与发射极之间的电阻D.集电极

电流

25）DS18B20是中行的_的集成温度传感器。

A.电流输出型B.电压输出型C.数字输出型D.电阻输出型

26）根据表3-8,木安型仪表的标志是__查表3-8o

A.dB.iC.eD.p

27）本安型仪表是依靠—不是依靠安全栅，本身就不会产生火花一来实现本质安全防

爆性能的。

A.表壳强度足够大B.通风C.充惰性气为D.电路本身

28）某仪表的防爆等级为“EXiaHBT4"，其中T4的含义是电气设备表面最高温度

为—查表3-8―。

A.85'CB.100CC.135#CD.200℃

29）配置安全栅的仪表的工作电压不应大于一电源电压太低不能工作，但太高会产生

电火花。

A.3VB.30VC.300VD.都可以

30）安装在危险区的“一次仪表”的电缆应i车接到安全栅一不会产牛电火花—的接线

端子上。

A.本安侧B.非本安侧C.二次侧D.三次侧

31）根据例3-2,本安仪表与安全栅之间的电缆最大长度由—断电时会产生较大的感

应电动势的—决定。

A.电缆的直流电阻B.电缆的分布电容C.电缆的分布电感D.电源的内

阻

32）隔离式安全栅多数使用―变压器的过时了一来实现隔离。

A.光电隔离电路B.电阻隔离电路C.电容隔离电路D.电感隔离电路

33）红外波段是处于_可见光是0.4~0.7一波长的电磁波。

A.小于0.4pmB.小于0.75pmC.0.75-1000pmD.大于1000pm

34）物体在温度低于500C时，主要的辐射是一人眼看不见的光—。

A.红外光B.可见光C.紫外光D.X光

35）热释电传感器主要是用于检测—人体发出的……—o

A.红外光B.可见光C.紫外光D.X光

3-2分析、计算题

1.上网搜索、下载“温度与水分计量名词术语与定义”、“1990年温标实施办法”、

“钳、铜热电阻检定规程”、“补偿导线”、“DS18B20”等行业标准和国家标准以及有关

温度传感器的专业知识，简述其主要内容。

2.PU00热电阻的阻值凡与温度，的关系在0〜100C范围内可用式吊加0（1+山）近似

表示，求：

1）查表3-2,写出钳金属的温度系数呢

2）计算当温度为50Z时的电阻值。

3）查附录A（工业热电阻分度表），50c时的电阻值为多少欧？

解1）查表3-2,a=.......

2）Rt1+«/）=.....

3）查附录D：Rt=……Q

3.图3-70是汽车进气管道中使用的热丝式气体流速（流量）检测装置的结构示意图。

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200C左右的细钳丝

凡。另一根相同长度的细柏丝（R2）安装在与管道相通、但不受气体流速影响的小室中，请

分析填空。

图3-70热丝式气体流速（流量）计的结构示意图

1一进气管2—粕丝3一支架

4一与管道相通的小室（连通管道未画出）后一与心相同的钳丝

1）Ri、&、心、凡组成电桥电路，R、以为的丝，心、以为固定电阻。设在200匕时，

Ri=&=20C,R3=R4=lkC,Ei=12V,则流过Ri的电流为一桥路电压除以Q+&-A,使2

处于微热状态。

2）当气体流速v=0时，幻的温度与&的温度—没有理由不同一，电桥处于一零……

一状态。当气体介质自身的温度发生波动时，K与&同时感受到此波动，电桥仍然处于一

不变的哈―状态，所以设置R2是为了起到温度补偿作用。

3）当气体介质流动时，将带走用的热量，使此的温度变—人在北风中吹•吹—，

电桥失去—还等零？__，亳伏表的示值与气体流速的大小成一定的函数关系。图中的RPi

称为使输出等于零的一电位器，RP2称为一在额定温度时，输出额定的电压一电位器。

欲使亳伏表的读数增大，应将RP?向一短路它一（左后）调。

4）设管道的截面积A=0.0lm2,气体流速y=2m/s,则通过该管道的气体的体积流量

q\^Av=___0.01nrx2m/s___ni3/So

5）如果被测气体含有水气，则测量得到的流量值将偏一热量流失得更多—（大/小），

这是因为水气比空气的_与电无关—（导电性/导热性）更大；如果R、R2改用铜丝，会

产生化学—看到表面变黑啦一等问题。

6）可以用—电阻与温度有确定关系的一（PTC热敏电阻/NTC热敏电阻心TR）来代

替图3-70中的柏丝，起到检测气流是否关闭的报警作用。

4.在炼钢厂中，按照YB163/T-2008《消耗型快速热电偶》行业标准，可以直接将廉

价热电极（易耗品，例如裸铭、银硅热偶丝，时间稍长即损坏）插入钢水中测量钢水温度，

如图371所示。试说明：

1）为什么不必将工作端焊在一起？如果被测物不是钢水，而是熔化的塑料行吗？为什

么？

2）根据图3-23,要满足哪些条件才不影响测量准确度？

3）采用图3・71所示的方法是利用了热电偶的什么定律？

图3-71用浸入式热电偶测量熔融金属温度示意图

I一钢水包2一钢熔融体3-热电极A、B4、7—补偿导线接线柱

5—补偿导线6—保护管8—亳伏表

解1）钢水是导电的，所以...

塑料的绝缘性较好，所以……

2）根据图3-23,要满足正负极的各个对称的“端”的温度两两相等的规则……

3）不是中间温度定律。

5.用馍倍-馍硅K型热电偶测量退火炉内部温度，已知冷端温度3为0℃,用高准确度

亳伏表测得这时的热电动势为29.129mV,求：被测点温度

解1）EABSOC）可以直接查表得：t=???℃<.

6.图3・72所示为银偌.锲硅热电偶测温电路，热电极A、B直接焊接在钢板上（V形焊

接），A，、B，为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1的温度h=40.0℃,冰水温度力=0.0℃，

接线盒2的温度，3=20.0℃。求：

1）当q=39.314mV时，计算被测点温度U

2）如果A'、B'换成铜导线，此时“是增大还是减小？为什么？

3）直接将热电极A、B的结点焊接在钢板上时，小与小哪一个略高一些？为什么？如

何减小这一误差？

解1）EAB（M）℃）可以直接查表得：片？？？℃

2）如果A'、B，换成铜导线，冷端不再是？？℃,而是？？℃,所以热端与冷端的

温差变？？，热电偶的输出总的热电动势也变？？。

3）直接将热电极A、B焊接在钢板上时，由于V形焊接时，热电极有？？？mm的高

度，导致八略？？？于投。这是因为乙处于钢板表面的？？？方，而小处于钢板的？？

面。由于空气散热等因数，导致V形焊接的结点温度比钢板的表面温度略有？？？。可以

采取覆盖保温层（例如？？？材料）等措施来减小这一误差。

还有一个方法是将两根热电极A、B分开约2mm的距离，采用“？？？焊”工艺，用

电容器放电产生的强大电？？？能量，直接将热电极A、B焊接在钢板的表面，就不再形成

V形焊接的结点，就能够比较真实地反映钢板表面的温度。

7.用一台“3%位”［俗称3位半）、准确度等级为0.5级（己包含最后一位数据跳动

引起的±1误差）的数字式电子温度计测量汽轮机低压蒸汽的温度，该“三位半”数字表的

量程Amin~4max为-50~199.9℃,数字“面板表”上显示如图3-73所示的数值，求：

1）分辨力/及分辨率。（提示：分辨力为该数字表最后一位所代表的数值）。

2）可能产生的最大引用误差（最大满度相对误差）落和最大绝对误差力m.

（提示：Zm=一一xlOO%）

3）图3-73所示被测温度的示值相对误差。

4）图3-73所示被测温度实际值可能的范围。（提示：实际值范围=示值人士4”）

'njij.ijI.

图3-73数字式电子温度计面板表示意图

解1）如果仪表的说明书没有特别说明，则数字仪表的最低位所代表的数值就可以视

为？？？力，所以/=??

分辨率为“该数字表最后一位所代表的数值除以量程”。所以有：

A??

分辨率=----------x10（）%=-------------------x???%=万分之多少？

y*？？？c_（_???）℃

2）可能产生的最大引用误差（最大满度相对误差）），m=0.5%。

最大绝对误差4产250X0.5%=1.25℃。

3）图3-73所示被测温度的示值相对误差等于“最大绝对误差除以示值”，所以有：

A99℃

=-BLX100%=-^-J——X1OO%=??%o

/ZxA999?℃

zTL••••

4）图3-73所示被测温度实际值可能的范围;？???℃±???℃=??~??℃o

《传感器与检测技术项目教程》

模块四压力检测

思考与练习题解题分析参考

（填空中的红色文字并不等于就是答案，

只是给出了怎样选择A、B、C、D中正确的一个答案的分析方法）

4-1单项选择题

1）我国规定压力的法定单位为一现在不用公斤了，水银以及水的压力测量都不方便

A.kgf/cm2B.mmHgC.baD.Pa

2）1千帕等于一查表4-1-o

A.1.019716X10-2工程大气压B9.87标准大气压C.100巴D.760mm

汞柱

3）若将表压传感器的取压口向大气敞开，读数等于一表压传感器的负取压II预先就向

大气敞开一。

A.0（绝对压力）B.0（表压）C.1个天气压D.-lOOkPa

4）若将真空表的取压口向大气敞开，读数等于一真空表的负取压口是向大气敞开的，

也可以理解成就是负的表压传感器

A.0（绝对压力）B.0（真空度）C.1人大气压D.-lOOkPa

5）如果将差压传感器的正、负取压口同时向大气敞开，则读数一没有压力差_。

A.等于一个大气压B.等于零C.等于-lOOkPaD.等于lOOkPa

6）用常规血压计测量人体血压，得到的数值是一电子血压计的负压取压口是向大气敞

开的，在测量血压时，正取压口是与那个打气的气囊相通的一•

A.绝对压力B.表压（Pa或mmHg）C.相对真空度D.大气压

7）若在纬度45°海平面，用真空表测得真空度等于零，则海拔越高，真空表读数的绝

对值就—海拔越高，真空表的内部膜盒鼓起来的程度就越厉害，真空表的指针逆时针旋转

得就越多；如果外界压力等于一个大气压，则膜盒被大气压压着，就处于额定位置，就人为

设定真空表的指针指在零位上；如果外界压力大于一个大气压，则膜盒被大气压压着，就更

加压扁，真空表的指针就指在零位的右侧

A.越小B.越大C.不变D.无法确定

8）用绝对压力传感器测量:某容器的压力，读数为90kPa,若当地大气压为lOOkPa,则

相对真空度为一真空表的设置，90kPa是从“真空”（OkPa）开始的。90kPa已经快要达到

当地大气压了，就基本不是真空了_，属于微负压。

A.lOkPaB.90kPaC.1lOkPaD.190kPa

9）压力-真空表—右上图这个压力-真空表的指针的零点在左边1/4左右的位置，可以

向左旋转（逆时针），也可以向右旋转（顺时针）—O

A.既可以测量正压，也可以测量负压B.只能测量正压C.只能测量负压

D.只能测量真空度

10）测量接近10Pa的绝对压力，选择—lOPa很小很小啦，是我们所处的大气压的万

分之一，机械式气压元件,例如膜盒等等都无法分辨lOPa还是lOOPa了,用“电流测量方

法”吧!—较为恰当。

A.弹簧管压力表B.水银柱压力表C.陶瓷压力表D.电离真空计

II）相同材料和厚度的等截面平膜片的压力灵敏度比膜盒—膜盒的灵敏度大约是相同

材料和厚度的等截面平膜片的2倍

A.高B.低C.一样D.高很多

12）弹簧管压力表中的弹簧管是弯成C形的空心管子。它的—如果两端都固定就不能

带动指针了__，其中一端密封，另一端接到被测压力回路，可以用于测量较大的压力。

A.两端固定B.一端固定、一端自由C.两端自由D.两端的状态可以自

由变换

13）在电接点压力表内部的触点分离和接通瞬间，会产生电火花或电弧，可能引爆现场

的可燃性气体，所以一会引燃可燃性气体

A.适用于隔爆场合B.适用于防爆场合C.不适用于防爆场合D.适用于

所有场合

14）3051电容式压力传感器的“3腔”中的不锈钢弹性平膜片位移通常不人于一人了

就非线性了，太小就没有信号了所以线性较好。

A.B.0.1mmC.1mmD.1Omni

15）电容式压力传感器中的限位波纹盘起—如果其中一侧的压力超过额定值2倍以上

时，膜片就靠到限位波纹盘身上去了，就不会再变形了—作用.

A.过压（气压）保护B.过流（电流）保护C.短路保护D.开路保护

16）采用差动式传感器可以一非线性抵消

A.提高灵敏度，增大线性误差B.降低灵敏度，增大线性误差C.提高灵敏

度，增大线性误差D.提高灵敏度，减小线性误差及温度影响

17）硅微电容压力传感器的核心是—主要就是那个薄片—o

A.硅弹簧管B.硅微加工感压膜片C.硅电子电路D.硅晶体管电路

18）硅微电容浮动膜盒压力传感器内部的保护膜片是—这个还是需要用金属的—制作

的。在单向过压3倍左右时，保护膜片产生位移，不使硅测量膜片损坏。

A.N型硅B.P型硅C.不锈钢D.聚四氟乙烯

19）电容传感器中的冰冲宽度调制电路缩写是一英语中，P是脉冲，W是宽度，M是

调制的首字母―。

A.MPWB.WPMC.PWMD.PMW

20）当管道中有突出的热电偶时，压力表的取压口应选择在热电偶—突出物会干扰流

场

A.之后B.之前C.同一截面位置D.都可以

21）当被测介质为液体时，取压口应开在管道的—上部有气体—：当被测介质为干净

气体时，取压口应开在一下部有液体当被测介质为蒸汽时，取压口最好开在—管道

中间位置没有液体、也没有气体

A.下部B.上部C.管道水平中心线D.都可以

22）当被测介质为液体时，导压管朝压力表方向—需要满管一倾斜；当被测介质为气

体时，导压管朝压力表方向—需要排除液体一倾斜。

A.向下B.向上C.向左D.向右

23）往复式空气压缩机的出口需要安装一台压力表，已知压缩机出口的平均压力是

IMPa,则应选择量程约为_2倍左右—的压力表较为合适。

A.0.75MPaB.IMPaC.1.5MPaD.2MPa

24）测量高压，例如20MPa时，则应选择满量程约为—5倍左右—的压力表较为合

适。

A.20MPaB.30MPaC.33.3MPaD.lOOMPa

25）某智能压力变送器的准确度为0.1%,量程为IMPa,最大量程比可达400,从而可

以—IMPa+400,但是性能变差了—o

A.用于测量0〜2.5kPa的压力测量，但准确度降低较多B.用于测量0〜2.5kPa的压

力测量，但准确度不变C.用于测量0〜2.5kPa的压力测量，但准确度提高D.不能

用于测量0~2.5kPa的压力测量

26）用活塞式压力计校验机械式压力表时，轻敲机械式压力表的表壳，可以减小一指

针有时会卡住，敲一敲就回过来了

A.温漂B.迟滞误差C.灵敏度D.线性误差

27）用活塞式压力计校验机械式压力表时，顺时针旋转加压手轮，使活塞逐渐上升，并

停在活塞柱上的标志线附近。稳定后，又顺时针旋转加压手轮9