自动检测技术马西秦第三版习题答案.doc

思考题与习题解 马西秦 第一章、思考题与习题 1、 检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。 答：1、检测系统由：传感器、测量电路、显示记录装置三部分组成。 2、传感器部分的作用：是把被测量变换成另一种与之有确定的对 应关系，并且便于测量 的量的装置。 测量电路部分的作用：是将传感器的输出信号转换成易于测量 的电压或电流信号。 显示记录装置部分的作用：是使人们了解检测数值的大小或变 化的过程。 2、 非电量的电测法有哪些优点？ 答：P3 3、 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方 法?如何进行? 答：1）、采用微差式测量； 2）、微差式测量是综合零位式测量和偏差式测量的优点而提出的 一种测量方法 基本思路是：将被测量x的大部分作用先与已知标准量N的作用相抵 消，剩余部分即两者差值 A=x-N。这个差值再用偏差法测量。 微差式测量中：总是设法使差值△很小，因此可选用高灵敏度的偏差 式仪表测量之。即使差值的测量精度不高，但最终结果仍可达到较高 的精度。 例如：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，输出电压U。 可表示为UO=U+ A U, 其中AU是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一 小量。如果采用偏差法测 量，仪表必须有较大量程以满足U。的要求，因此对A U这个小量造成 的U0的变化就很难测准。 当然，可以改用零位式测量，但最好的方法是采用如图1-3所示的微差 式测量。 微差式测量： 、微差式测量电路图中； 、使用了高灵敏度电压表：毫伏表和电位差计； 、Rr和E分别表示稳压电源的内阻和电动势； 、RL表示稳压电源的负载； 、El、R1和Rw表示电位差计的参数。 ⑵、微差式测量过程 、在测量前调整R1，使电位差计工作电流II为标准值。 、然后使稳压电压负载电阻RL为额定值，调整RP的活动触点， 使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电 压U。 、正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻RL的值，负载变动 所引起的稳压电压输出电压U0的微小波动值A U即可由毫伏表 指示出来。 根据Uo=U+AU,稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确 地测量出来。 ⑶、微差式测量法的优点：是反应速度快，测量精度高，特别适合 于在线控制参数的测量。 图H3微差式测量 4、 某线性位移测量仪，当被测位移由4. 5mm变到5. Omm时，位移测量 仪的输出电压由3. 5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。 解：s= A y/ A x= (2. 5-3. 5)V/ (5. 0-4. 5) mm=-2V/mm 5、 某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下： 铂电阻温度传感器：0. 35Q/°C 电桥： 0.01V/Q 放大器： 100(放大倍数) 笔式记录仪： 0. lcm/V 求：(1)测温系统的总灵敏度； 记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。 s4= 0. lcm/V解：(1)、sl=O. 35Q/°C s2= 0. 01V/Q s3=100 s4= 0. lcm/V s=sls2s3s4=0. 35Q/°CX 0. 01V/Q X100X 0. lcm/V =0. 035cm/°C (2)、△ t=xX s=4cm/0. 035cm/°C=114. 28°C 6、 有三台测温仪表，量程均为0?600°C，精度等级分别为2. 5级、2.0 级和1.5级，现要测量500°C的温度，要求相对误差不超过2. 5%，选 哪台仪表合理？ 解：2. 5级测温仪表:2. 5=( S m/L) 100%=(8 m/600) 100%； 8 m=15°C r=5 m/500= (15/500) 100%二3% 2. 0级测温仪表:2. 0=( S m/L) 100%=(8 m/600) 100%； 8 m=12°C r=6 m/500= (12/500) 100%=2. 4% 1. 5级测温仪表：1. 5=(6 m/L) 100%=(8 m/600) 100%； 8 m=9°C r=8 m/500= (9/500) 100%=l. 8% 选2. 0级测温仪表合理 7、 什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么？它们各 反映何种误差？ 答：1)、在相同的条件下，多次重复测量同一量时，误差的大小和符 号保持不变，或按照一定的规律变化，这种误差称为系统 误差。 在相同条件下，多次测量同一量时，其误差的大小和符号以不 可预见的方式变化，这种误差称为随机误差。 2)、正确度：系统误差的大小表明测量结果的正确度。正确度说明 测量结果相对真值有一恒定误差，或者存在着按确定 规律变化的误差。系统误差愈小，则测量结果的正确 度愈高。 精密度：随机误差的大小表明，测量结果重复一致的程度，即 测量结果的分