检测与仪表复习题.docx
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检测与仪表复习题
检测与仪表复习题
检测与仪表复习题
一、填空
1.1根据误差的性质及其产生的原因,可分为(.系统)误差、(随机)误差和(过失)误差。
(系统)误差表征测量结果的准确度;(随机对)误差表征测量结果的精密度。
1.2在校验一块满刻度为Um=300V的电压表时,若测得它的最大绝对误差为⊿xm=6V,则其最大满刻度引用误差为(2%),该表的精度等级应定为(2.0)级。
1.3检测系统的静态特性指标有测量范围和量程,(灵敏度),分辨力和分辨率,(精度),(线性度),(迟滞),以及稳定度。
检测系统的动态特性通常用(阶数)响应和(正弦)响应来衡量。
1.4电位器式传感器可以把(直线)位移或(转角)位移转换成具有一定函数关系的输出电阻或输出电压。
1.5电容式传感器有变(极短)型、变(面积)型和变(介质)三种基本类型。
1.6常用的电感式传感器有自感式、(互感)式和(电涡流)式三种;自感式传感器又可分为变(气隙)型、变(面积)型和(螺线管)型三种。
1.7在压电材料的机械轴或电轴方向施加压力或拉力,而在垂直于电轴的表面上产生电荷的现象称为(正)压电效应;在压电材料的电轴方向施加电压,而机械轴方向产生机械变形的现象称为(逆)压电效应。
在压电材料X轴施加压力,而在垂直于X轴的平面上产生电荷的现象,称为(纵向)压电效应;在压电材料Y轴施加压力,而在垂直于X轴的平面上产生电荷的现象,称为(横向)压电效应;
1.8在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为(外)光电效应;在光线的作用下,使物体的电阻率发生变化,或产生光生伏特效应现象称为(内)光电效应。
光照射在半导体的PN结时,在PN结两端产生电动势的现象,称为(光生伏特)效应。
1.9衡量仪表精确度的指标有两个,一个是精密度,另一个是准确度。
(精密度)用于衡量仪表示值的分散程度;(准确度)用于衡量仪表示值偏离被测量实际值的程度;(精确度)是精密度和准确度的综合反映。
1.10根据误差的性质及其产生的原因,可分为(系统)误差、(随机)误差和(过失)误差。
(系统)误差表征测量结果的准确度;(随机)误差表征测量结果的精密度;含有(过失)误差的测量值称为坏值。
1.11在测量过程中,当输入量x不随时间变化时,输出量y与输入量x的函数关系,称为检测系统的( staticcharacteristic(静))态特性;反之,当输入量x随时间变化时,输出量y与输入量的函数关系,称为检测系统的(dynamiccharacteristic(动))态特性。
1.12阻抗型传感器有(电阻)式传感器、(电容)式传感器和(电感)式传感器三种类型。
1.13常用的金属热电阻有(铂)电阻,(铜)电阻和镍电阻。
1.14压电传感器是基于压电材料的压电效应工作的。
外力使压电材料变形而在其极化表面上产生电荷称为(正)压电效应;在压电材料极化表面上施加电场而使压电材料产生机械变形称为(逆向)压电效应。
在压电材料X轴施加压力,而在垂直于X轴的平面上产生电荷的现象,称为(纵向)压电效应;在压电材料Y轴施加压力,而在垂直于X轴的平面上产生电荷的现象,称为(横向)压电效应;
1.15压电传感器的前置放大器有电压放大器和电荷放大器之分。
(电压)放大器的输出电压与连接传感器的电缆长短有关;(电荷)放大器的输出电压与连接传感器的电缆长短无关。
1.16热电偶产生的热电动势包括两种不同导体的(接触)电动势和同一导体的(温差)电动势。
其中(接触)电动势在热电偶回路中起主要作用。
二、单项选择题
2.1(A)用于衡量仪表示值的分散程度。
A.精密度;B.准确度;C.精确度。
2.2(B)用于衡量仪表示值偏离被测量实际值的程度。
A.精密度;B.准确度;C.精确度。
2.3精度为2.0级的仪表比精度为1.0级的仪表的精度(B)。
A.高;B.低;C.高一级。
2.4在检测系统中,输出量的增量与输入量的增量之比称为(A)。
A.灵敏度;B.线性度;C.测量元件。
2.5在检测系统中,实测的输入输出特性曲线与选定拟合直线的不吻合程度,称为系统的(A)。
A.线性度;B.重复性;C.滞迟。
2.6检测系统在正、反向行程中,输入-输出曲线不重合程度,称为系统的(C)。
A.线性度;B.重复性;C.滞迟。
2.7能引起检测系统输出量发生变化的输入量的最小变化量,称为系统的(C)。
A.迟滞;B.通频带;C.分辨力。
2.8下列检测系统的特性指标中,(C)属于系统的动态特性指标。
A.迟滞;B.线性度;C.超调量。
2.9下列检测系统的特性指标中,(A)属于系统的静态特性指标。
A.迟滞;B.通频带;C.超调量。
2.10在变间隙型自感传感器中,当铁心与衔铁的间隙变小时,线圈的电感将(B)。
A.变小;B.变大;C.不变。
2.11电阻应变片必须与(A)配合,才能组成传感器。
A.弹性元件;B.刚性元件;C.光敏元件。
2.12为使压电式传感器的灵敏度不受电缆长短的影响,应选用(C)放大器。
A.电压;B.比例;C.电荷。
2.13差动变压器式电感传感器是把被测位移量转换成(B)的变化,从而获得相应的电压输出。
A.自感;B.互感;C.频率。
2.14差动式电感传感器和差动式电容传感器能(A)。
A.既提高灵敏度,又减小非线性;
B.减小非线性,但会降低灵敏度;
C.提高灵敏度,但会增大非线性。
2.15变频测量电路主要用于将(A)的变化转换成频率的变化。
A.电感或电容;B.电流;C.电压。
2.16测量1000°C以上的温度,宜采用(A)式传感器。
A.热电偶;B.热电阻;C.热敏电阻。
2.17根据外光电效应制造的光电元件有(C)。
A.光敏电阻;B.光敏二极管;C.光电管。
2.18下列传感器可实现非接触测量的是(B)传感器。
A.电位器式;B.霍尔式;C.压电式。
2.19国家标准规定,用()来定义和划分仪器仪表的精度等级。
A.绝对误差;B.相对误差;C.引用误差。
2.20能引起检测系统输出量发生变化的输入量的最小变化量,称为系统的(C)。
A.迟滞;B.通频带;C.分辨力。
2.21电阻应变片受到纵向压缩应变时,其阻值会(B)。
A.变小;B.变大;C.不变。
2.22电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为(C)输出。
A.电荷;B.电流;C.电压。
2.23带相敏整流的交流电桥可用于判断(A)的方向。
A.差动自感传感器衔铁移动;B.压电式传感器电荷;C.霍尔传感器磁场强度。
2.24差动脉冲调宽电路可用于将(B)的变化转换成脉冲宽度的变化。
A.热电阻传感器电阻;B.差动电感传感器电感;C.热电偶输出电压。
2.25差动变压器式传感器中线圈之间的互感M随(A)而变化。
A.衔铁位移的变化;B.一次电压的变化;C.二次电流的变化
2.26在变极距型电容传感器中,当电容两极板之间的极距变大时,传感器的电容将(B)。
A.变大;B.变小;C.不变。
2.27压电式传感器只能用于测量(B)物理量。
A.静态;B.动态;C.恒定。
2.28下列传感器中,(B)传感器必须采用接触式测量。
A.霍尔;B.压电式;C.光电式。
2.29下列传感器中,(C)传感器可实现非接触式测量。
A.电位器式;B.压电式;C.光电式。
2.31、在图2.1的桥式电路中,输出电压的表达式为U0=(A)。
A.
B.
C.
。
2.32.在图2.2的热电偶串联电路中,输出电压的表达式为U0=(C)。
A.
B.
C.
2.33.在图2.1的桥式电路中,输出电压的表达式为U0=(C)。
A.
B.
C.
2.34、在图2.1的热电偶串联电路中,输出电压UO=(A)。
A.
B.
C.
三、判断题(正确者在题末尾处的括号里打“√”,否则打“×”)
3.1检测系统的线性度属于系统的静态指标。
(√)
3.2检测系统的响应时间属于系统的动态指标。
(√)
3.3线绕电位器的分辨力比非线绕电位器的分辨力高。
(×)
3.4采用热电阻测温时,通过热电阻的电流越大,测量精度越高。
(×)
3.5通常,半导体热敏电阻比金属热电阻的灵敏度高。
(√)
3.6气敏电阻使用前必须加热,而湿敏电阻使用前无须加热。
(×)
3.7电阻应变片受到纵向拉伸应变时,应变片的阻值将增大。
(√)
3.8变极距型电容传感器的线性度比变面积型电容传感器好。
(×)
3.9带相敏整流的交流电桥可判别差动式电感传感器衔铁移动的方向。
(√)
3.10给压电元件施加电场使压电元件发生机械变形为正压电效应。
(×)
3.11石英晶体压电元件的压电常数比压电陶瓷的压电常数大。
(×)
3.12热电偶的热电势随热端和冷端的温差的增加而增大。
(√)
3.13热电偶分度表是反映冷端温度为零度时,热端温度与热电势对应关系的表格。
(√)
3.14霍尔传感器的霍尔电压与激励电流和磁感应强度成反比。
(×)
3.15霍尔电流传感器不仅可用于测量交流电流,而且可用于测量直流电流。
(√)
3.16压电元件在某一方向具有正压电效应,则在该方向必有逆压电效应(√)
3.17光电倍增管的灵敏度比光电管高。
(√)
3.18光敏电阻没有受光照射时的伏安特性与电阻的伏安特性类似。
(√)。
3.19使用光电二极管组成传感器时,光电二极管应加反向电压。
(√)
3.20光电池的开路电压与光线的强度呈线性关系。
(×)
3.21检测系统的迟滞属于检测系统的动态指标。
(×)
3.22检测系统的超调量属于检测系统的静态指标。
(×)
3.23电阻应变片受到纵向压缩应变时,应变片的阻值将增大。
(×)
3.24为了减小金属热电阻的自热误差,流过金属热电阻的工作电流不宜太大。
(√)。
3.25金属热电阻比半导体热敏电阻的灵敏度高。
(×)
3.26采用气敏电阻测量气体浓度时必须首先对气敏电阻加热。
(√)
3.27采用湿敏电阻测量环境湿度时不需要首先对湿敏电阻加热。
()
3.28变极距型电容式传感器的灵敏度随极距的不同而变化。
(√)
3.29变面积型自感式传感器的线性度比变气隙型自感传感器式好。
(√)
3.30压电传感器的前置放大器采用电压放大器时,输出电压不随连接电缆的电容的变化而变化。
()
3.31石英晶体压电元件的压电常数比压电陶瓷的压电常数小。
(×)
3.32热电偶测温传感器宜用来测量1000°C以上的高温。
(√)
3.33光敏电阻是根据外光电效应原理制成的。
(×)
3.34使用光电二极管组成传感器时,光电二极管应加正向电压。
(√)
3.35光电晶体管的灵敏度比光电二极管高。
(√)
3.36霍尔电流传感器可以实现非接触测量。
(√)
3.37霍尔电流传感器只能用于测量直流电流。
(×)
四、解析题
4.1变面积差动自感传感器的传感元件结构如图3.3(a)所示,测量电路采用图3.2(b)所示的交流电桥。
当衔铁在中间位置时,上、下铁芯与衔铁的覆盖面积均为S=2.0×10-4m2;当衔铁上移△x时,上面铁芯与衔铁的覆盖面积增加△S=0.20×10-4m2,下面铁芯与衔铁的覆盖面积减小△S=0.20×10-4m2。
1)求输出电压与△S的关系式;
2)求
V时,uo=?
图4.1
4.2某平面直线位移型差动电容器传感器如图4.2(a)所示。
已知极板宽b1=b2=b,极距d1=d2=d,初始位置时l1=l2=l=0.10m。
测量电路采用图4.2(b)所示的交流电桥,变压器二次电压
V。
1)求动极板左移△l时,输出电压uo与△l的关系式;
2)求动极板左移△l=0.010m时,输出电压uo的值。
图4.2
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