检测仪器及仪表1-9答案..doc

作业1 1、典型检测仪表控制系统的结构是怎样的？绘出它的体统框图。各单元的作用分别是什么？ 被控（被测）对象是控制系统的核心，它可以是单输入单输出对象，也可以是多输入多输出。 检测单元是控制系统实现控制调节作用的基础，它完成对所有被测变量的直接或间接测量。 变送单元完成对被测变量信号的转换和传输。 调节单元完成调节控制规律的运算。 执行单元是实现控制的执行机构，接收控制信号驱动执行机构调节被控变量 显示单元是控制系统的附属单元。 2、如何才能实现仪表的零点迁移和量程迁移？ 通过调正仪表的调零机构来完成。 通过调正仪表的放大机构来调正特性曲线的斜率。 3、什么是仪表的灵敏度和分辨率？两者存在什么关系？ 灵敏度——在稳定状态下，仪表的输出增量对输入增量的比值。 仪表分辨率——又称仪表灵敏限、灵敏阈。它表示引起输出值变化的最小输入量变化值。 灵敏度高，则分辨率高。 4、仪表的精度是如何确定的？ 仪表的精确度：通常是允许的最大引用误差去掉百分号和±号后的数字来衡量的。不是实际测量中出现的。 精度等级：按仪表工业规定将精确度划分为若干个等级，称为精度等级。 5、自动化控制系统的四个阶段？ 常规仪表控制系统、直接数字控制系、分布式控制系、现场总线控制系统系统 作业2 2-1一个温度测量范围为-100~400℃，0.5级精度的温度计，其允许的绝对误差和基本误差各是多少？ 最大绝对误差=[400-(-100)]×0.5%=2.5℃ 基本误差：-0.5%~0.5% 2-2 间接检测量Z由彼此独立的、无相关的两个检测量X1、X2决定，Z=X1/X2。σ1、σ2、σz分别为XI、X2和Z的标准误差。 求用σ1/X1和σ2/X2来表示σz/Z的关系式。 ， ∴ 则 作业3 1.下列10个测量值中的粗大误差可疑值243是否应该剔除？如果要剔除，求剔除前后的平均值和标准偏差。 {160，171，243，192，153，186，163，189，195，178} ① ② ③④ 所以可疑值243应该剔除。 剔除前，， 剔除后，， 2.传感器的作用?对它的要求有哪些？ 完成信号的检测与转换 准确性、稳定性、灵敏性、经济性、耐腐蚀性、低能耗等。 3.按反应形式分类，传感器可分为哪几类？ 能动型和被动型 4.随机误差的统计性质 。 对称性、单峰性、抵偿性、有界性。 5.已知 ，求加权平均值和加权标准偏差。 取p1=36, p2=9, p3=4 作业4 1、简述双金属片式温度计的工作原理。为什么双金属片常做成螺旋管状？ 它的感温元件是用两片线膨胀系数不同的金属片叠焊在一起而成的。双金属受热后，由于两金属的膨胀长度不同而产生弯曲。温度越高产生的线膨胀长度差也就越大，因而引起的弯曲角度就越大。 增加双金属片的长度，提高灵敏度。 2、建立现代化温标所必须具备的三个条件。 固定温度点、测温仪器、温标方程（内插公式） 3、什么是经验温标？它的局限性和任意性指的是什么？ 由特定的测温质和测温量所确定的温标。 经验温标是借助于一些物质的物理量与温度的关系，用实验方法得到的经验公式来确定温度值的标尺，因此具有局限性和任意性。 局限性：当被测温度在冰点和沸点之外时，就无法进行标定了。 任意性：经验温标选择的测温质是水银，它的纯度不同，其膨胀性质也不同。 作业5 1、铂铑10-铂热电偶测量1100℃的炉温。热电偶工作的环境温度为44℃，所配用的仪表在环境为25℃的控制室里。若热电偶与仪表的连接分别用补偿导线和普通铜导线，两者所测结果各为多少？误差又各为多少？ 查S 型热电偶分度表知E(40,0)=0.235mV，E(50,0)=0.299mV， E(1100,0)=10.745mV 得E(44,0)=0.2606 mV E(20,0)=0.133mV，E(30,0)=0.173mV， 得E(25,0)=[ E(20,0)+ E(30,0)]/2=0.153mV （1）采用补偿导线连接时： E(1100,25)= E(1100,0)- E(25,0)=10.592mV 据此再查上述分度表知，对应的温度为t=1086.4℃。 测量误差：△t=1086.4-1100=-13.6℃。 （2）采用铜导线连接时： E(1100,44)= E(1100,0)- E(44,0)=10.4844mV 据此再查上述分度表知，对应的温度为t=1077.2℃。 测量误差：△t=1077.2-1100=-22.8℃。 作业6 1.热电偶的热电动势由哪两部分组成？在热电偶测量闭合回路中，起主导作用的是哪一部分？ 温差电动势和接触电动势。 起