传感器与电子测量总复习(2015-12-29).ppt

(三)温度传感器 1、简述热电偶的中间导体定律，并说明它的实用价值。 答： 中间导体定律：若在热电偶回路中插入中间导体，无论插入导体的温度分布如何，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶回路的总电动势无影响。 中间导体定律的使用价值在于：利用热电偶实际测温时，可以将连接导线和显示仪表看成是中间导体，只要保证中间导体两端温度相同，则对热电偶的热电动势没有影响。 2013—2014(1) 2.简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。 答： (1)中间导体定律：若在热电偶回路中插入中间导体，无论插入导体的温度分布如何，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶回路的总电动势无影响 (2) 中间温度定律: 热电偶在结点温度为T、T0时的热电动势EAB(T，T0)等于该热电偶在(T，Tn)及(Tn，T0)时的热电动势EAB(T，Tn)与EAB(Tn，T0)之和。 (3) 参考电极定律(也称组成定律): 已知热电极A、B与参考电极C组成的热电偶在结点温度为(T，T0)时的热电动势分别为EAC (T，T0)与EBC (T，T0)，则相同温度下，由A、B两种热电极配对后的热电动势EAB(T，T0)可按下式计算： EAB (T，T0) = EAC (T，T0)－ EBC (T，T0) 中间温度定律的实用价值在于：当自由端温度不为0℃时，可利用该定律及分度表求得工作端温度T，另外热电偶中补偿导线的使用也依据了以上定律。 2014—2015(1) (四)超声波 1.超声波通过两种介质界面时，会发生什么现象？ 答： 在当超声波由一种介质入射到另一种介质时，由于在两种介绍中的传播速度不同，在异质界面上将会产生反射、折射和波型转换等现象。 2014—2015(1) 1、 (5分)某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃，S2=2.0V/mV、 S3=5.0mm/V，求系统的总的灵敏度。 答： 2013—2014(1) 四、综合计算 (一)传感器性能指标 2: 解： 某测量系统由温度传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、 S3=5.0mm/V，已知当前温度为 ，求记录仪指针的位移。 总灵敏度: (二)误差分析 解： 1.某温度计的量程范围为0~500℃，校验时该表的最大绝对误差为6℃，试确定该仪表的精度等级。 该温度计的最大满度误差介于1.0%与1.5%之间，因此该表的精度等级为1.5级 电工仪表的准确度等级S按最大满度误差分级， 划分为0.1、 0.2、 0.5、 1.0、 1.5、 2.5及5.0七级。 　 用电压表对某一电压测量10次， 设已消除系统误差及粗大误差， 测得数据及有关计算值如下表所示， 试给出最终测量结果表达式。 2： 解： 计算得到∑vi=0， 表示　　的计算正确。 因此该电压的最终测量结果为： 进一步计算得到 x=75.045±0.029 (V) 对某电压进行了16次等精密度测量， 测量数据xi中已计入修正值， 列于表中。 要求给出包括误差(即不确定度)在内的测量结果表达式。 3: 解： (1) 求出算术平均值 (2) 计算vi ， 并列于表中。 (3) 计算标准差(估计值)： (4) 按 判断有无 =1.3302， 查表中第5个数据 ,应将此对应 视为坏值加以剔除， 现剩下 15个数据。 (5) 重新计算剩余的15个数据的平均值： (6) 重新计算各残差 并列于表中。 (8) 按 再判断有无坏值， ， 各 均小于 ，则认为剩下15个数据不 再含有坏值。 (7) 重新计算标准差： (9) 计算算术平均值标准偏差(估计值)： 因此该电压的最终测量结果为： x=205.21±0.21 (V) (三)温度传感器 中间温度定律 1.用镍铬—镍硅热电偶测炉温，当冷端温度为30℃(且为恒定时)，测出热端温度为t时的热电动势为39.17 mV，求炉子的真实温度。 (已知分度表中，EAB (30℃，0℃)= 1.2mV； EAB (946℃，0℃) =40.37mV) 由电偶分度表可查出 解： 再通过分度表查出其对应的实际温度： 参考电极定律 1.(8分)当T为100℃，T0为0℃时，铬合金－铂热电偶的E(100℃，0℃)=+3.13mV，