自动检测技术及应用答案Word格式文档下载.docx
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2.课后作业14页第6题第1问。
课本11页提到:
“将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率”
光盘中提到:
“仪表的最大显示值的倒数就是仪表的分辨率”
应该以哪个为准。
1、分辨力和分辨率的区别及应用场合
分辨力是指传感器能检出被测信号的最小变化量,是有量纲的数。
当被测量的变化小于分辨力时,传感器对输入量的变化无任何反应。
例如,用满量程为20kg的机械磅秤称葡萄。
指示值为1kg。
您再加一颗葡萄(假设每个10克),指针不会动。
加两颗,还没动静。
当您加第三颗时,指针动了。
那么,这台机械磅秤的分辨率为30g。
原因可能有:
指针的转轴生锈了等等哈。
那么这台磅秤的分辨率为30g/20kg=0.15%。
并不是很差的磅秤啦。
原因是,不应该用20kg的磅秤来称数量较小的物体。
那么,是不是该磅秤的绝对误差就是30g呢?
不是!
它的绝对误差一般地说,大于分辨力。
误差的来源还有刻度误差啦,读数误差啦,零点误差啦,多拉。
综合起来,就大了。
对数字仪表而言,如果没有其他附加说明,一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。
一般地说,分辨力的数值小于仪表的最大绝对误差。
例如,作业中的图1-9所示数字式温度计的分辨力为0.1℃,若该仪表的精度为1.0级,则最大绝对误差将达到±
2.0℃,比分辨力大得多。
但是若没有其它附加说明,有时也可以认为分辨力就等于它的最大绝对误差。
又如,电子市场可以买到十几元的数字式万用表。
那里头的电阻啦什么的元器件极差啦,误差有的达到10%。
这样的元件能做出什么好东西啦?
可能这台数字万用表是3,1/2的。
也就是说,分辨率高达1/2000=0.05%。
。
如果用于测量电压,所选择的量程为10V,那么,它的它的最后一位可以被认为就是分辨力,等于0.01V=10mV,似乎误差只有10mV,好厉害,好好啦。
但是我们学过检测技术的第一章后,就会明白,这种地摊货的绝对误差是很大嘀,准确度不会优于5%。
也就是说,当所选择的量程为10V时,绝对误差可能达到0.5V,是分辨力的20倍。
当该数字表的示值为5V,误差可能达到±
0.5V,也就是被测量的范围可能从4.5V~5.5V。
从以上分析你就可以知道,商家所说的这个0.05%是万万相信不得的。
2、课后作业14页第6题第1问中说:
“仪表的最大显示值的倒数就是仪表的分辨率”,这两种说法,计算结果是一样的。
但是,第一种说法比较不容易引起误会。
在第二种说法中,计算时要将小数点去掉。
例如上述3,1/2的数字电压表的满量程为19.99V时,分辨力是0.01V,对吧!
那么“将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率”,0.01V/19.99V×
100%≈0.05%。
“仪表的最大显示值的倒数就是仪表的分辨率”,最大显示值为19.99V。
它的倒数是1/1999也约等于0.05%。
意思一样的吧。
要注意去掉小数点才会一样。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1.指出下列情况哪些属于随机误差,哪些属于系统误差,或两者皆有?
1)电压表刻度不均匀。
系统误差,
2)米尺因温度改变而伸缩。
3)天平未调水平。
4)游标卡尺零点不准。
5)电子秤内部温度与环境不一致产生温漂。
随机误差,系统误差,两者皆有
6)加热丝的电阻随温度变化对恒温器温度带来的误差。
7)电压表视差。
8)电挢检流计的零点漂移。
系统误差
9)欧姆表的接触电阻。
10)电网电压的变化对恒温器加热功率带来的误差。
随机误差
2.某电阻的测量结果为:
R=(35.78±
0.O5)Ω,P=68%,k=2,下列各种解释中,哪3种是正确的?
1)被测电阻值是35.73Ω或35.83Ω。
错误
2)被测电阻值的真值在35.73Ω或35.83Ω之间。
3)被测电阻的真值包含在区间(35.73,35.83)Ω内的概率是0.68。
正确
4)用35.78Ω近似地表示被测电阻时,测量不确定度的绝对值小于0.05Ω的概率为0.68。
5)若对该电阻在同样测量条件下测100O次,大约有680次左右测量值在35.73~35.83Ω范围内。
7.有一台测量流量的仪表,测量范围为0~10m3/s,输入输出特性曲线如图1-10所示,请用作图法求该仪表在1m3/s和7m3/s时的灵敏度K1、K2,和该仪表的端基线性度。
jin122120@
答:
将输出的最高点和最低点连接起来,参考书中的例题,和公式,就可以求得端基线性度
问8.有一台测量压力的仪表,测量范围为0~10MPa,压力p与仪表输出电压之间的关系为
Uo=a0+a1p+a2p2
上式中的a0=1V,a1=0.6V/MPa,a2=-0.02V/MPa。
求:
1)该仪表的输出特性方程。
2)画出输出特性曲线(x轴、y轴均要标出单位)。
3)该仪表的灵敏度表达式。
4)用求导法计算p1=2MPa和p2=8MPa时的灵敏度K1、K2,K1≠K2说明什么?
5)画出灵敏度曲线图。
你先按照中学的二次方程的求解方法来解。
再有问题,才来信。
谢谢
问1.有一仪表测量范围为0~800摄氏度,重新校验后发现其最大绝对误差为6摄氏度,为这只仪表可定为几级?
我考虑的是选1级的,最大误差超过6了可能不满足要求选的是0.5级的
梁老师这样考虑对吗?
?
总是感觉好像有问题
2,某温度控制指标为180摄氏度,要求指示误差不超过2.5摄氏度,量程为200,应选用什么等级精度的仪表?
计算出满度相对误差为1.25%,选国家标准的时候1.5级指示误差超过2.5了所以选1级的?
请梁老师说明下这两个题目的不同谢谢
1最大误差超过(6÷
800)×
100%=0.75%,选的是1.0级
2计算出满度相对误差为1.25%,选国家标准的时候,1.25级达不到了所以选1.0级的的不同
1.我们使用的教材是<
自动检测与转换技术>
第三版,
普通中等职业教育电气规划类教材
机械工业出版社
下载的答案不全
2.请教个问题"
三位半"
数字显示的分辨力怎么判断?
最大显示1999,分辨力就是1
最大显示199.9,分辨力就是0.1
最大显示19.99,分辨力就是0.01
依次类推,是这样吗?
3.我认为:
这个教材的几个地方有点不严密!
(1)P11页,算一算:
最大绝对误差是7.5V,但是假设读数是230V时,绝对误差是10V,超过了7.5V,这是矛盾的.
(2)P20,第一章习题的3,4题,要计算示值相对误差,需要知道绝对误差和示值,在不知道真实值时是求不出绝对误差的,用最大绝对误差来代替绝对误差有失恰当.
4.为提高集成度,测量气体压力应选择_____
A.金属丝式B.金属箔式C.半导体式D.NTC型
求答案
谢谢!
1.下载的答案主要是选择题,其他涉及不多。
2."
数字显示的分辨力主要看最后一位的数值。
是这样的。
3.
(1)P11页,算一算:
最大绝对误差是7.5V,但是假设读数是230V时,为什么绝对误差是10V?
我没看明白,
(2)P20,第一章习题的3,4题,要计算示值相对误差,需要知道绝对误差和示值,在不知道真实值时是求不出绝对误差的,…………
这个问题,我觉得示值Ax=180.6度啊?
用最大绝对误差来代替绝对误差,是要保证在出厂说明书给出的指标下,
最坏的情况下,都不会超出这个数值。
4.为提高集成度,测量气体压力应选择_____C.半导体压阻式压力传感器。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
二、第二章的提问及回课程组答
有一额定荷重为20′103N的等截面空心圆柱式荷重传感器,其灵敏度KF为2mV/V,桥路电压Ui为12V,求:
1)在额定荷重时的输出电压Uom;
2)当承载为5′103N时的输出电压Uo为请选择ABCD;
A.8mVB.6mVC.12VD.2mV
书上的答案是:
B.6mV你们在线系统给我的答案是:
C.12V
Uom=2mV/V×
12V=24mV
2)当承载为5×
103N时的输出电压Uo为
24mV×
[(5×
103N)/(20×
103N)]=6mV
B.6mV可能我提供的在线系统给我的答案是:
C.12V明显是错误的。
我有空到后台看看,能否改过来,抱歉。
1)图中的气敏电阻是__煤气__类型,被测气体浓度越高,其电阻值就越__小__。
2)气敏电阻必须使用加热电源的原因是__加快化学反应速度__,通常须将气敏电阻加热到__200__℃左右。
因此使用电池为电源、作长期监测仪表使用时,电池的消耗较__大__(大/小)。
3)当气温升高后,气敏电阻的灵敏度将__加快化学反应速度__(升高/降低),所以必须设置温度补偿电路,使电路的输出不随气温变化而变化。
4)比较器的参考电压UR越小,检测装置的灵敏度就越__高__。
若希望灵敏度不要太高,可将RP往___右_(左/右)调节。
5)该自动吸排油烟机使用无触点的晶闸管而不用继电器来控制排气扇的原因是防止__火花___
6)由于即使在开启排气扇后气敏电阻的阻值也不能立即恢复正常,所以在声光报警电路中,还应串接一只控制开关,以消除__LED__(扬声器/LED)继续烦人的报警。
贴片试传感器的参数中如何使线胀系数,电阻温度系数,贴片试件的线胀系数相互抵消或减小
!
课程组答;
用2片或4片,组成半桥,或全桥。
或者另外用一片,贴在相同材料上,组成半桥但不参加受力,叫做补偿片。
6.气泡式水平仪结构如图2-32所示,密封的玻璃内充入导电液体,中间保留一个小气泡。
玻璃管两端各引出一根不锈钢电极。
在玻璃管中间对称位置的下方引出一个不锈钢公共电极。
请分析该水平仪的工作原理之后填空。
图2-32气泡式水平仪结构简图
1—被测平面2—导电水柱3—气泡4—密封玻璃管
5—不锈钢电极6—公共电极7—外壳
1)当被测平面完全水平时,气泡应处于玻璃管的___(不可能偏左或偏右)_____位置,左右两侧的不锈钢电极与公共电极之间的电阻R1、R2的阻值____(不可能不相等)_____。
如果希望此时电桥的输出电压Uo=0,则R1、R2、R3、R4应满足_____R1/R2/=R4/R3____的条件。
如果实际使用中,发现仍有微小的输出电压,则应调节__RP1__。
2)当被测平面向左倾斜(左低右高)时,气泡漂向____右___边,R1变__大___,R2变__相反____,电桥失去平衡,Uo增大。
3)Ui应采用___交流__电源(直流/交流)。
为什么?
.____会产生电解反应_____.
(请参阅湿敏电阻原理)。
02-10..图2-35为自动吸排油烟机电路原理框图,请分析填空
1.显像管消磁原理是什么样的?
2.热电阻三线制测量电路里有调零电位器和调满度电位器,具体应怎么调?
为什么此时电桥调零必须在零摄氏度?
加上调零电位器以后输出电压与电阻的变化量是怎样一个关系?
3.暖风机里用了PTC,当达到一定温度以后PTC阻值急剧上升电流下降怎么还能保持暖风温度恒定?
4.热敏电阻用于电动机热保护如何将其嵌入定子绕组?
与KA并联的二极管起什么作用?
如果断电以后产生的感应电压大于二极管导通电压不是短路了吗?
1显示器在连接电源开关后,其内部的消磁线圈就会开始工作,以消除周围磁场对显像管的影响,保证显示器不会因磁化导致影像及色彩失真。
开机的时候会听到“啪”的一声是由于消磁电流(比正常工作电流大得多)通过消磁线圈产生的声音。
消磁可以用PTC热敏电阻来控制,也可以用时间继电器来控制。
2在0度时调零。
在100度或其他设定的温度下,用毫伏表调满度。
这是以摄氏0度和100都为参考点的习惯做法。
您也可以在其他设定的温度下完成。
加上调零电位器以后输出电压与电阻的变化量有更大的非线性了。
但是,可以用单片机来纠正。
3这是一个负反馈的过程,而且是一阶函数。
不会产生过冲。
当达到一定温度以后PTC阻值急剧上升电流下降时,温度下降,电流就上去了。
温度也上去了,最终会达到一个温度平衡点。
4这是工艺问题。
多数情况下,用于别的场合。
起续流作用
感应电压被吸收后,就立即减小了。
二极管是反向接法,不会对电路产生短路作用。
1.在显像管的灯丝回路串一CTR,为什么需要减小上电时的电流冲击?
2.为什么电视机的显像管的消磁线圈串一只PTC?
请详细解释。
3.MQN是代表什么?
是那几个单词英文缩写吗?
梁森老师答:
1.显像管的灯丝在常温下的电阻值较小,只有额定值的1/3,通电的瞬间,将有较大的电流冲击,宜衰老。
在显像管的灯丝回路串一负温度系数的CTR。
当通电的瞬间,负温度系数的CTR的电阻较大,可以抑制电流的上升率。
2.电视机的显像管的消磁线圈一共就几圈。
当通电的瞬间,电流很大,产生较大的50Hz磁场,起到消磁作用。
这个线圈的耗电很大,只需在1s内起消磁作用。
然后就要慢慢减小电流,二不能立即切断电流,否则彩电的显像管就要被磁化和偏色。
电视机的显像管的消磁线圈串一只正温度系数的PTC。
当通电的瞬间,正温度系数的PTC的电阻很小,流过的电流就很大。
然后它就发热,电阻就上升,电流就很小了。
3.MQN是代表N型气敏电阻。
它是拼音的缩写。
是计划经济时候制定的国家标准。
你现在可以购买任何国家的不同型号的同类产品。
~~~~~
三、第三章的提问及课程组答
(1)P66关于图3—11,为什么需要低通滤波器,以及差动减法放大器的作用是什么?
(2)P82书上第一行末写着“由于激励源频率较高,所以圈数不必太多”这二者有什么关系?
(1)P66关于图3—11,因为希望输入到运放的信号是与位移成正比的直流电压,所以要将uab的脉动输出平滑为直流,所以需要低通滤波器。
差动减法放大器的作用是克服共模电压,只放大差模输入电压。
至于共模的概念,您要去看第十二章,抗干扰技术。
这是感抗的问题。
通常感抗决定负载电流。
在传感器中,负载电流通常设计为几个毫安。
XL=2πfL。
那么,f较大时,电感L就不必太大。
1.在电桥中加入调零电位器,增加了非线性,如果用单片机校正,需要怎么做,请举例
用逐点法测量出几个关键点的输入和输出数据,然后计算一次折线的方程,从而减小非线性误差。
2.一次仪表的输出信号可以使电压,也可以是电流,为什么电流信号不易受干扰,适宜远距离传输?
电流信号是恒流性质的,干扰的电压较难使恒流源的输出电流变大或变小。
远距离传输时,在二次仪表输入端的电流始终等于一次仪表输出端的电流。
如果使用电压输出,有可能产生压降,传输距离越远,得到的电压就越小。
3.两线制仪表的接线方法,在什么地方使用具体怎么用,请举例说明
现在基本上都使用.两线制仪表。
具体的接线方法见第三章。
4.在三线制的接近开关里,使用OC门起什么作用,OC门和三态门有什么区别?
在三线制的接近开关里,使用NPN型的OC门,可以得到低电平和高阻态。
低电平用于驱动负载,高阻态用于截止。
三态门有高电平、低电平和高阻态的三种状态,用于总线驱动。
凡是能输出高电平(比如5V)的芯片,不适合于驱动24V负载,而OC门的高阻态可以驱动3~36V的负载。
图3-26所示为电感式转速传感器和市售的磁电式(又称电磁感应式)转速传感器测量转速和转角的原理示意图。
1)请根据学过的电工知识,比较它们测量转速的工作原理有何本质区别,并分别写出图a和图b所举实例中转速n的计算公式。
图3-26所示的磁电式探头是否需要激励电源?
2)请上网查阅有关转速表的资料,写出磁电式转速计的指标参数。
图3-26两种测量转速的方法
a)电感式b)磁电式(电磁感应式)
1-被测旋转体(钢质齿轮)2-导磁铁心3-线圈4-永久磁铁5-汽车发动机曲轴转子
fi-激励源频率z-齿数T-传感器输出脉冲的周期
1)请根据学过的电工知识,a图是利用自感传感器的原理,转速n=60×
(f/60)r/min
b图是利用电磁感应的原理(课本中未讲)。
根据法拉第定律,当磁力线或磁感应强度突然增大,或突然减小时,线圈感应出正电压或负电压,产生尖脉冲。
转速n=60×
(f/4)r/min=25fr/min
03-04有一台两线制压力变送器,量程范围为0~1MPa,对应的输出电流为4~20mA。
求:
1)压力p与输出电流I的关系表达式(输入/输出方程)。
参考例题!
2)画出压力与输出电流间的输入/输出特性曲线。
按中学的一次方程作图。
3)当p为0MPa、1MPa和0.5MPa时变送器的输出电流。
4、20、12mA
4)如果希望在信号传输终端将电流信号转换为1~5V电压,求负载电阻RL的阻值。
5/20=250Ω
5)画出该两线制压力变送器的接线电路图(电源电压为24V)。
参考教材的图。
6)如果测得变送器的输出电流为5mA,求此时的压力p。
带入方程。
7)若测得变送器的输出电流为0mA,试说明可能是哪几个原因造成的。
①输出线路开路,②电源故障,③仪表损坏
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
1.试设计一个测量汽车转速的检测系统,要求完成以下内容:
1)选择合适的传感器,说明传感器的安装位置。
2)画出测量系统结构原理图,并说明各部分的作用。
在汽车的车轮的轴适当位置,找到一个突起的部件。
在该部件的近旁,安装一个“电感接近开关”,也就是电涡流接近开关。
每当凸轮从接近开关面前掠过时,接近开关就产生一个脉冲。
将脉冲的累加数目N乘以车轮的周长c,就是车轮锁行走的距离L。
如果车轮的轴上有z个的相同的突起,则还要除以z,才是正确的答案。
再将路程除以所经历的分钟数t,就是车速。
还要乘以60,除以1000,才是车速v(每小时的公里数),
即:
v=60(πD×
N)/(t×
1000)
第四章的提问及回课程组答
有关电涡流传感器的,课后第8题第3与5小题:
将电涡流接近开关安装在后轮的钢丝旁边。
每当有钢丝掠过电涡流接近开关时,输出一个脉冲。
公里数km=(脉冲数N/每圈钢丝数)×
后轮周长m/1000
车速v(km/h)=每秒的公里数km×
3600
电路就不画了,画一个方框图即可
有一台两线制压力变送器,量程范围为0~1MPa,对应的输出电流为4~20mA。
可参考给出的例题!
可按中学的一次方程作图。
5V/20mA=250Ω
可参考教材的图。
可代入方程,进行计算。
电焊条外面包有一层药皮。
在焊接时,药皮熔化,覆盖在高温熔融焊料上面,起隔绝空气、防止氧化作用。
如果药皮涂敷不均匀会影响焊接质量。
图4-21是检测药皮厚度均匀度的示意图。
请分析填空:
1)因为药皮是_不导电___(导电/不导电)材料,所以对电涡流探头不起作用。
2)药皮越薄,电涡流探头与金属焊条的间距就越_近___,焊条表面的电涡流就越__大_,电涡流探头线圈的等效电感量L就越_小__,调频式转换电路输出频率r就越_高__。
根据f的大小可以判断出药皮的厚度是否合格。
用一电涡流式测振仪测量某机器主轴的轴向窜动,已知传感器的灵敏度为25mV/m。
最大
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