20xx年電大傳感器與檢測技術期末考試試題與答案小抄參考-wenkub
2022-10-25 11:31:02 本頁面
【正文】 vvnxxn???? 0 5 7 8 2 ? (2)若置信概率取 ％ ，被測電阻的真值為： ?????? )( sR 極限值為： ?????? )( ?mR 。單峰性 絕對值小的隨機誤差比絕對值大的隨機誤差出專業(yè)好文檔 3 現(xiàn)的機會多，即前者比后者的概率密度大，在 δ=0 處隨機誤差概率密度有最大值。 ? 答：服從正態(tài)分布規(guī)律的隨機誤差的特性有： 對稱性 隨機誤差可正可負，但絕對值相等的正、負誤差出現(xiàn)的機會相等。因此，應該選用 級的測溫儀器。微差式測量法的優(yōu)點是反應速度快，測量精度高，特別適合于在線控制參數(shù)的測量。然后，使穩(wěn)壓電源負載電 阻 R1為額定值。此時輸出電壓認可表示為 U0，U0=U+△ U，其中 △ U 是負載電阻變化所引起的輸出電壓變化量，相對 U 來講為一小量。見附錄表 3； 序號 —— 用一個阿拉伯數(shù)字標記，廠家自定，用來表征產(chǎn)品設計特性、性能參數(shù)、產(chǎn)品系列等。根據(jù)需要測量電路還能進行阻抗匹配、微分、積分、線性化補償?shù)刃盘柼幚砉ぷ?。下圖給出了檢測系統(tǒng)的組成框圖。專業(yè)好文檔 1 第一章 傳感器基礎 ? 說明各部分的作用。 被測量傳感器測量電路電源指示儀記錄儀數(shù)據(jù)處理儀器 檢測系統(tǒng)的組成框圖 傳感器是把被測量轉換成電學量的裝置，顯然，傳感器是檢測系統(tǒng)與被測對象直接發(fā)生聯(lián)系的部件，是檢測系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)，檢測系統(tǒng)獲取信息的質量往往是由傳感器的性能 確定的，因為檢測系統(tǒng)的其它環(huán)節(jié)無法添加新的檢測信息并且不易消除傳感器所引入的誤差。 顯示記錄裝置是檢測人員和檢測系統(tǒng)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)，主要作用是使人們了解被測量的大小或變化的過程。若產(chǎn)品性能參數(shù)不變，僅在局部有改動或變動時，其序號可在原序號后面順序地加注大寫字母 A、 B、 C 等，（其中 I、 Q 不用） 。如果采用偏差法測量，儀表必須有較大量程以滿足 U0 的要求，因此對△ U，這個小量造成的 U0 的變化就很難測準。調整 RP 的活動觸點，使毫伏表指示為零，這相當于事先用零位式測量出額定輸出電壓 U。 專業(yè)好文檔 2 E E 1R 1RPRwR mR LR r 用微差式測量方法測量穩(wěn)壓電源輸出電壓隨負載的變化 ，當被測 位移由 變到 時，位移測量儀的輸出電壓由 減至 ，求該儀器的靈敏度。 ?正確度和精密度的含義是什么 ? 它們各反映何種誤差 ? 答： 系統(tǒng)誤差是指在相同的條件下，多次重復測量同一量時，誤差的大小和符號保持不變，或按照一定的規(guī)律變化的誤差。也就是說 f(δ) δ曲線對稱于縱軸。 10 次，得到的測量列如下： R1＝ R2＝ R3＝ R4＝ R5＝ R6＝ R7＝ R8＝ R9＝ R10＝ (1)求 10 次測量的算術平均值 R ，測量的標準誤差 σ 和算術平均值的標準誤差 s。 答： 如 圖所示，電橋各臂的電阻分別為 R R R R4。輸出電壓即為電橋輸出端的開路電壓，其表達式為 專業(yè)好文檔 4 URRRR RRRRU o ))((43214231 3?? ?? (1) 設電橋為單臂工作狀態(tài)，即 R1為應變片，其余橋臂均為固定電阻。還可以看出在橋臂電阻產(chǎn)生相同變化的情況下，等臂電橋以及輸出對稱電橋的輸出電壓要比電源對稱電橋的輸出電壓大，即它們的靈敏度要高。 ? 答：它們的區(qū)別主要是直流電橋用直流電源，只適用于直流元件，交流電橋用交流電源，適用于所有電路元件。由于采用這種電路，熱電阻的兩根引線的電阻值被分配在兩個相鄰的橋臂中，如果 tt RR 21 ? ，則由于環(huán)境溫度變化引起的引線電阻值變化造成的誤差被相互抵消。從上面的計算可知：單臂時靈敏度最低，雙臂時為其兩倍，全橋時最高，為單臂的四倍。兩只應變片分別粘貼于等強度梁同一截面的正反兩面。在工業(yè)應用中主要就是通過光的變化來各種電路的控制。 bdaxΔ x 直線位移型電容式傳感器 ?采取什么措施可改善其非線性特征 ? 答：下 圖為變間隙式電容傳感器的原理圖。同時還可以看出，要提高靈敏度，應減小起始間隙 d 過小時。 ，結構組成如圖所示。 C0=200pF，傳感器的起始電容量 Cx0=20pF,定動極板距離 d0=,運算放大器為理想放大器 (即 K→∞ ,Zi→∞ ),Rf極大 ,輸入電壓 u1=5sinωtV。 ？它的主要優(yōu)點是什么？ 答：電渦流式傳感器的靈敏度主要受 導體的電導率、磁導率、幾何形狀，線圈的幾何參數(shù)，激勵電流頻率以及線圈到被測導體間的距離等因素影響。當銜 鐵處于中間位置時， Z1=Z2=Z，電橋處于平衡狀態(tài)， C 點電位等于 D 點地位，電表指示為零。 如果輸入交流電壓為負半周， A 點電位為負， B 點電位為正， 二極管 V V3導通， V V4截止，則在 AFCB 支中中， C 點電位由于 Z2減少而比平衡時降低（平衡時，輸入電壓若為負半周，即 B 點電位為正， A 點電位為負， C 點相對于 B點為負電位， Z2減少時， C 點電位更負）；而在 AEDB 支路中， D點電位由于 Z1 的增加而比平衡時的電位增高，所以仍然是 D 點電位高于 C 點電位，電壓表正向偏轉。試寫出輸出電壓 u0與傳感器電感變化量 △ L間的關系。 第五章 熱電偶傳感器 1．什么是金屬導體的熱電效應 ?試說明熱電偶的測溫原理。 答：當 A 和 B 兩種不同材料的導體接觸時，由于兩者內(nèi)部單位體積的自由電子數(shù)目不同 (即電子密度不同 )，因此，電子在兩個方向上擴散的速率就不一樣。當擴散作用與阻礙擴散作用相等時，即自導體 A 擴散到導體 B 的自由電子數(shù)與在電場作用下自導體 B 到導體 A 的自由電子數(shù)相等時，便處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)。這樣，導體兩端便產(chǎn)生了一個由熱端指向冷端的靜電場 。 答：一是勻質導體定律：如果熱電偶回路中的兩個熱電極材料相同，無論兩接點的溫度如何，熱電動勢為零。 三是標準電極定律：如果兩種導體分別與第三種導體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢已知，則由這兩種導體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢也就已知。 4．試述熱電偶冷端溫度補償?shù)膸追N主要方法和補償原理。根據(jù)中間溫度定律，只要熱電偶和補償導線的二個接點溫度一致，是不會影響熱電動勢輸出的；三是計算修正法?；芈分写恿艘粋€補償電橋。在橋路設計時，使 R1=R2，并且 R R2的阻值要比橋路中其他電阻大得多。與此同時，銅電阻 RCM 的阻值將增大，從而使 URCM 增大，由此達到了補償?shù)哪康摹? 9．如圖 所示之測溫回路，熱電偶的分度號為 K，毫伏表的示值應為多少度 ? 答：毫伏表的示值應為 (t1t260)℃。 3．一壓電式傳感器的靈敏度 K1＝ 10pC／ MPa，連接靈敏度 K2=／ pC 的電荷放大器，所用的筆式記錄儀的靈敏度 K3=25mm／ V，當壓力變化Δ p=8MPa 時，記錄筆在記錄紙上的偏移為多少 ? 解：記錄筆在記錄紙上的偏移為 S=10 25 8=16/mm 4．某加速度計的校準振動臺，它能作 50Hz和 1g的振動，今有壓電式加速度計出廠時標出靈敏度 K＝ 100mV／ g，由于測試要求需加長導線，因此要重新標定加速度計靈敏度，假定所用的阻抗變換器放大倍數(shù)為 1，電壓放大器放大倍數(shù)為 100，標定時晶體管毫伏表上指示為 ，試畫出標定系統(tǒng)的框圖，并計算加速度計的電壓靈敏度。 它們的電路符號如下圖所示： 專業(yè)好文檔 13 光 敏 二 極 管 光 敏 三 極 管 光 電 池 3．對每種半導體光電元件，畫出一種測量電路。圖中 Ф 1是光源發(fā)出的光信號，Ф 2是光電器件接受的光信號，被測量可以是 x1 或者 x2，它們能夠分別造成光源本身或光學通路的變化，從而影響傳感器輸出的電信號 I。這種型式的光電傳感器可用于光電比色高溫計和照度計；二是恒定光源發(fā)射的光通量穿過被測物，其中一部分被吸收，剩余的部分投射到光電元件上，吸收量取決于被測物的某些參數(shù)。如圖 d 所示。 we need the c
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