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《传感器与检测技术项目教程》习题含答案(大

发布日期:2020-11-21 11:14

  《传感器与检测技术项目教程》 统一书号:ISBN 978-7-111-48817-0 课程配套网站:或 年 2 月第 1 版 模块一 认识传感器与检测技术 思考与练习题 解题分析参考 (填空中的红色文字并不等于就是答案, 只是给出了怎样选择 A、B、C、D 中正确的一个答案的分析方法) 1-1 单项选择题 1)在工程中,“换能器”、“检测器”、“探头”等名词均与___这些都是传感器的传感头部___同义。 A.信号调理装置 B.显示器 C.执行机构 D.传感器 2)某数字式压力表的量程为 0~999.9Pa,当被测量小于___最后一位数字所代表的数...

  《传感器与检测技术项目教程》 统一书号:ISBN 978-7-111-48817-0 课程配套网站:或 年 2 月第 1 版 模块一 认识传感器与检测技术 思考与练习题 解题分析参考 (填空中的红色文字并不等于就是答案, 只是给出了怎样选择 A、B、C、D 中正确的一个答案的分析方法) 1-1 单项选择题 1)在工程中,“换能器”、“检测器”、“探头”等名词均与___这些都是传感器的传感头部___同义。 A.信号调理装置 B.显示器 C.执行机构 D.传感器 2)某数字式压力表的量程为 0~999.9Pa,当被测量小于___最后一位数字所代表的数值以及单位___Pa 时,仪表的输出不变。 A.9 B.1.0 C.0.9 D.0.1 3)重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了___尽快让有问题仪表暴露问题___。 A.提高准确度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D.提早发现故障,提高可靠性 4)某传感器的故障率为 5.8%/kh,当运行时间达到 1000h 时,发生故障的概率大致为___“kh”是 1000 小时的意思___。 A.5.8% B.58% C.100% D.1000% 5)电工实验中,采用平衡电桥测量电阻的阻值,属于___使用平衡式仪表时,要努力使它的指针指到零点___测量,而用动圈式电压表测量电压,属于___使用偏位式仪表时,仪表的指针从零位偏向到被测数值的位置___测量。 A.偏位式 B.零位式 C.微差式 D.非接触式 6)在仪表的误差校验中,最常用到的真值是___大部分被测量是没有理论真值、约定真值的,光是测量绝对真值是不够的,还要看测量的范围大不大___。 A.理论真值 B.约定真值 C.相对线)某采购员分别在三家商店购买 100kg 大米、10kg 苹果、1kg 巧克力,发现均缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是___巧克力的基数太小了,如果两斤差了一斤,换谁都心里不舒服,但是,200 斤的大米,差这么半斤就算了___。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.引用误差 D.准确度等级 8)同类仪表的准确度等级数值越小,___准确度等级的数值小,满度相对误差就小,格就很客观哈!___。 A.准确度就越高,价格就越贵 B.准确度就越低,价格就越便宜 C.准确度就越高,价格就越便宜 D.准确度就越低,价格就越高 9)在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时应尽量使选购 的仪表量程为欲测量的___选购的仪表量程应略大于被测量___左右为宜。 A.3 倍 B.10 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 10)用万用表交流电压挡(频率上限为 5kHz)测量 100kHz、10V 左右的高频电压,发现示值不到 2V(跟不上高频电压的变化),该误差属于___“跟不上”的意思就是被测量的变化太快了___。用该表的直流电压挡测量同一节5号干电池电压,发现每次示值均为1.76V,该误差属于___“每次示值均为 1.76V”是“误差固定不变”的意思___。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 1-2 分析、计算题 1.上网搜索、下载“衡器计量名词术语及定义”、“应变式称重传感器的设计与计算”、“应变式称重传感器技术动向和发展趋势”、“数字式汽车衡的安装与调试方法”、“SCS汽车衡”、“皮带秤”等资料,简述其主要内容。 2.观察家用电饭煲的结构,上网搜索有关资料,画出电饭煲测控系统的原理框图。 3.各举出两个日常生活中非电量电测的例子来说明: 1)静态测量;2)动态测量;3)直接测量;4)间接测量;5)接触式测量;6)非接触式测量;7)在线)离线.有一压力传感器,测量范围为 50~300kPa,输出特性如图 1-12 所示,请用作图法求取该压力传感器在输入为 70kPa 时的灵敏度 K 70 ,并画出作图过程。 70= -IKp输出电流(也就是三角形的垂线边)正的最大值 负的最大值(也就是三角形的底边) 5.有一温度表,测量范围为-50~250℃,准确度等级为 0.2 级,求: 1)该温度表可能出现的最大绝对误差 m 。 2)当示值分别为-50℃、10℃、200℃时,可能产生的最大示值相对误差 - 50 、 10 、 200 。 解 1)m max min= ( - )100S A A × 2)m-50100%-50x= ×℃,以此类推 6.欲测量 240V 左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,求: 1)允许的最大绝对误差不应超过多少伏? 2)若选用量程为 500V 电压表,其准确度应选模拟仪表中常用的哪一个等级? 解 1) m =0.6%×240V 2) m = m /A m ,取的准确度级别(见表 1-3)应略优于计数值 (数值越小,准确度越高) 7.某一仪表公司生产 500V 电压表,绝大部分产品的满度相对误差能够控制在0.15%~0.28%之间,由于产品的技术指标应优于产品说明书所规定准确度等级,请查表 1-3,确定出厂指标应定为哪一级? 解:查表 1-3,确定出厂指标应劣于 0.28%(数值大于 0.28%), 取查表 1-3 中的标准的等级。 8.指出下列情况哪些属于粗大误差?哪些属于系统误差?哪些属于随机误差? 1)看错电压表的量程倍数 看错电压表的量程倍数的误差是很大滴! 2)打雷时出现的输出电压跳变。 打雷时出现的输出电压跳变引起的误差是很大滴! 3)天平未调水平; 天平未调水平时,每次的读数都是固定那么几个毫克。 4)游标卡尺零点不准。 游标卡尺零点不准时,每次的读数都是固定那么几个微米。 5)电子秤内部温度逐渐增大产生的输出温漂。 温漂的误差是按一定规律变化! 6)弹簧秤的弹簧逐渐失去弹性。 弹簧秤的弹簧逐渐失去弹性引起的误差是按一定规律变化! 7)电桥检流计的零点漂移。 电桥检流计的零点漂移引起的误差是按一定规律变化! 8)欧姆表表棒的接触电阻。 欧姆表表棒的接触电阻每次都不一样的! 9)电网电压的微小跳变给测温仪表带来的误差。 电网电压的微小跳变引起的误差每次都不一样的! 9.射击弹着点示意图如图 1-22 所示,请分别说明图 a、b、c 各包含什么误差。 图 1-22 射击弹着点示意图 解 a误差基本固定;b误差忽大忽小;c偶然出现的。 10.用核辐射式测厚仪对钢板的厚度进行 6 次等精度测量,所得数据如下表,请指出哪几个数值明显为粗大误差?在剔除明显的粗大误差后,用式(1-9)所示的算术平均值公式计算钢板的大致厚度 d 为多少毫米? i d i /mm 1 8.00 2 8.03 3 7.98 4 6.99 5 9.03 6 7.99 解 若快速、连续测得多个测量值后,首先剔除粗大误差。测量领域有很复杂的计算和剔除粗大误差的方法。本高职模块不采用计算法,而是采用体操、跳水等比赛的裁判方法:去掉若干个最高值,去掉若干个最低值,然后取平均,从而得到较为精确的测量结果 。 解 1 2 311 + + +=4nniid d d dd An n=+ + + += = ????????=??mm 《传感器与检测技术项目教程》 统一书号:ISBN 978-7-111-48817-0 课程配套网站:或 年 2 月第 1 版 (主编:梁森黄杭美、王明霄、王侃夫) 模块二 重量检测 思考与练习题 解题分析参考 (填空中的红色文字并不等于就是答案, 只是给出了怎样选择 A、B、C、D 中正确的一个答案的分析方法) 2-1 单项选择题 1)国际法制计量组织的名称是___请上网查阅___ A.OIML B.OML C.LOIM D.MOIL 2)我国《计量法》规定国家采用____我国已经与国际接轨了____。 A.米制 B.公制 C.英制 D.国际单位制 3)最近一次的国际计量大会仍然将 1 千克(kg)定义为___国际标准中,就这个“质量”还存在一个实物的原器,然后通过它可以推导出“力”、“压力”等其他物理量。其他如“长度”、“温度”等等的单位,都有客观的定义,这些客观的定义放宇宙哪个星球也不会变化哈_____。 A.若干个碳-12 原子的重量 B.铂铱合金构成的国际千克原器 IPK 的质量 C.1 克的 1 千倍 D.在 1N 的持续作用力下,以 1m/s 2 的加速度运动,那么该物体的质量是 1kg 4)质量的单位是____与“力”无关____;重力的单位是___牛____;重量的单位是___千克____。 A.N B.kN C.kg D.kgf 5)天平称量的对象是___将天平拿到西藏,称量结果也不会变化___;弹簧秤称量的对象是___将弹簧秤拿到西藏,弹簧的变形就会小一些,读数少一点___。 A.重量 B.质量 C.体积 D.压力 6)使用同样型号的精密天平,称量同样型号的砝码,在北京称量的示值与在上海称量的示值___天平是拿砝码与被称量的物体的质量来相比的___;使用同样型号的精密台式电子 秤,称量同样型号的砝码,在北京称量的示值比在上海的称量___越接近赤道,向心力(离心力)就越大,示值就偏小了___。 A.相同 B.大 C.小 D.时大时小 7)电子秤中所使用的应变计应选择___金属丝式容易脱胶,半导体式的温漂大___应变计。 A.金属丝式 B.金属箔式 C.半导体式 D.固态压阻式 8)应变计用胶水胶贴在弹性元件上时,在保证粘贴强度的条件下,希望胶的厚度尽量___胶层会产生蠕变___一些,才能防止蠕变误差。 A.薄 B.厚 C.宽 D.长 9)施加最大称量 Max 到电子秤的秤台上,静置 30min 后,最终读数与初次读数之差超过了允许误差,这种误差称为____就是慢慢地变化的意思____。 A.零点漂移 B.蠕变 C.迟滞 D.灵敏度漂移 10)气温升高时,若不进行温度补偿,荷重传感器内部的弹性元件的强度略微变弱,其应变将略有____弹性元件就容易变长____,使得灵敏度变大,所以必须进行灵敏度的温度补偿。 A.下降 B.上升 C.不变 D.抖动 11)如果希望电子秤的桥式电路灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能,应选择___单臂的灵敏度最低___测量转换电路。 A.单臂半桥 B.双臂半桥 C.四臂全桥 D.单臂全桥 12)如果电子秤桥路在空秤时产生温漂,应该在___要使桥路电源电压随温度的上升而略有下降___串联一个热敏电阻。 A.其中一个桥臂 B.桥路的输出端 C.放大器的输入端 D.桥路电源 13)如果电子秤桥路在空秤时不平衡,应该在某一桥臂中串联一个___略微增加一点点电阻使得桥路达到平衡___。 A.小阻值电阻 B.大阻值电阻 C.微小的电容 D.微小的电感 14)将电子秤的四色接线从接线端子上拔出,测量四线 根引线之间的电阻为无穷大,可能的故障是___红黑两根是电源线___;测量四线 根引线之间的电阻为零,可能的故障是___绿白两根是信号的输出线 个应变计开路 C.两根信号输出线短路 D.两根电源线)荷重传感器有多种型式。直接将应变计粘贴在测力钢板秤台上的型式是___多数测力传感器是将应变计粘贴在荷重传感器的表面___。 A.实心筒式 B.桥式 C.环式 D.弯板式 16)案式电子秤的缩写是___请上网查阅资料,图 2-7___,地上式数字显示汽车衡的缩写是___请上网查阅资料___,皮带秤的缩写是___请上网查阅资料___。 A.ACS B.DCS C.SCS D.ICS 17)静态固定式汽车衡台面多采用___这里说的是“台面”,要求重车压上去后,稳定性强的___。 A.箱式 B.U 型钢式 C.工型钢式 D.全混凝土式 18)汽车衡秤台两端的横向限位器是用于限制秤台的___一般是不限制左右方向的位置,只是限制前后的位置,以及上下的位置___运动范围。 A.上下 B.左右 C.前后 D.振动 19)汽车衡的接线盒中,有电位器的是___数字式是用按键来调试的___。 A.模拟式 B.数字化式 C.数字式 D.模拟/数字混合式 20)常用的数字式汽车衡台的传感器与接线 过时了___。 A.模拟式 B.并行式 C.RS232 串行式 D.RS485 串行式 21)汽车衡中,信号在传输时抗干扰能力最强的是___“数字化”是过渡产品___。 A.模拟式 B.数字化式 C.数字式 D.模拟/数字混合式 22)数字式汽车衡中,模拟信号在___过去的产品的 A-D 转换是将模拟信号传送到接线盒里头再进行的___中进行 A-D 转换,再通过接线盒与显示器进行串行通信。 A.传感器壳体 B.接线盒 C.称重显示器 D.计算机 23)常用的汽车衡的型式有多种,其中施工量最大的是___“浅基坑式”只要稍微向下挖一点就够了___。 A.无基坑可移动式 B.浅基坑式 C.深基坑地中衡 D.便携式 24)某一汽车衡的型号为 SCS-90-C5,其规格是___请查图 2-27___。 A.深基坑 50t,C 级,9 000 分度数 B.地上型 90t,C 级,5 000 分度数 C.浅基坑 90t,S 级,5 000 分度数 D.便携式 90t,C 级,5 000 分度数 25)A 级汽车衡的准确度等级___请查表 2-7___C 级。 A.优于 B.劣于 C.等于 D.无法确定 26)汽车衡中的检定分度值用符号____请查商用电子秤的主要性能指标的“5”____表示。 A.d B.e C.f D.g 27)某一汽车衡,Max=100t,分度数 n=5 000,检定分度值 e 等于___请查表 2-10 以及例 2-6___。 A.20kg B.5 000kg C.10kg D.1kg 28)某一汽车衡,Max=60t,共安装 6 个传感器。在进行角差修正时,压角砝码的重量为___请查图 2-34 的上面两行文字___。 A.10t B.12t C.60t D.12kg 29)汽车衡的静态最大载荷___请查图 2-28___动态最大载荷;静态最大载荷___B 请查图 2-28___安全极限载荷。 A.大于 B.小于 C.等于 D.无法确定 30)汽车衡的首次检定是___不能由自己进行___的。 A.强制性的,由质检部门进行 B.用户进行 C.买家进行 D.都可以 31)汽车衡的___零点、1/6Max、1/2Max、2/3Max、及 Max ___个特殊标志点是必须进行首次检定的。 A.3 B.4 C.5 D.6 32)动态汽车衡检定时,必须先进行___动态较不容易通过___检定。 A.静态 B.动态 C.同时 D.都可以 33)某 30t 汽车衡,发现每次大吨位汽车通过后,再测量小吨位的汽车,读数就偏小一些。日积月累,读数误差越来越大,其原因可能是传感器___慢慢变化的___。 A.零点漂移 B.蠕变 C.温漂 D.破裂 34)某数字式汽车衡,平时正常,有时在下雨天数据报错,其原因可能是___传感器是密封的___。 A.全密封型传感器损坏 B.接线盒受潮 C.过热 D.断线)某汽车衡,汽车偏到秤台左边时,数据变小,其原因可能是___越高的传感器就越吃力___传感器的安装高度偏低。 A.左边 B.右边 C.左、右两边 D.无法判断 36)某汽车衡,重车通过时,数据明显偏小,其原因可能是___压不下去 ___ 。发现某汽车衡的秤台前后方向不灵活,其原因可能是___ “前后”不是纵向限位来限制的___。 A.纵向限位器断裂 B.横向限位器断裂 C.纵向限位器太长 D.横向限位器卡死 37)某汽车衡,重车下衡后,显示器能够复零,但轻车下衡后,显示器上有几千克的余值,其原因可能是___秤台卡住后,当有重车重重压下去后,有可能将杂物挤开___。 A.纵向限位器断裂 B.横向限位器断裂 C.纵向限位器卡死 D.秤台与斜坡之间有杂物,从而卡死秤台 38)一台弯板式汽车衡,额定载荷的汽车慢速通过时显示正常。每当车速提高到 10km/h的时候,读数就偏小,可能的原因是____可以对不同车速进行取样,然后弄出一套数学模型来修正读数____。 A.传感器损坏 B.接线盒损坏 C.电缆受潮 D.数学模型不对 2-2 分析、计算题 1.采用图 2-13 所示的等截面空心圆柱式荷重传感器称重,额定荷重 G max =20 × 10 3 kg,灵敏度 K F =2mV/V,桥路电压 U i =10V,求: 1)在额定荷重时的输出电压 U om ; 2)若在额定荷重时要得到 5V 的输出电压(去 A/D 转换器),放大器的放大倍数应为多少倍? 3)若要分辨 1/5 000 的电压变化,放大后的输出电压的漂移要小于多少毫伏? 4)当承载为 20kg 时,传感器的输出电压 U o20 ; 5)测得桥路的输出电压为 10mV,求被测荷重为多少吨? 解 1)在额定荷重时的输出电压 U om =K F × U i 2)若在额定荷重时要得到 5V 的输出电压(去 A/D 转换器),放大器的放大倍数 K=最大输出电压÷最大输入电压 3)若要分辨 1/5 000 的电压变化,放大后的输出电压的漂移要小于 最大输出电压÷最大位数 4)当承载为 20kg 时,传感器的输出电压 U o20 ;可根据式(2-7)计算。 5)测得桥路的输出电压为 10mV,求被测荷重:可根据式(2-6)计算。 2.某一煤炭码头,每天出库 300 辆左右的重载汽车,最大毛重 G max =50t,车长为 14m,要求整车称重,若要求分度数 n=5 000,请选择汽车衡的型号,并计算引用误差。 图 2-27 汽车衡的型号规格表示方法 解 1)汽车衡应大于车长 3m 为米;2)两边应加;3)由于载重物为化学品,所以应该选用“”汽车衡。 4)由于槽钢和工字钢式结构承重器不如钢结构承重器的过载能力强,所以应选用(见图 2-17)。 5)由于最大载重量 Max=t,所选择的标称值应大于1.5倍的称重值,因而最大载荷为t。 6)选取分度数 n=5 000的数字式地上衡的级别:级。型号为。 若分度数 n=5 000,若最大称量 Max=75t,则检定分度值 e= m =Max/5000=。引用误差(满度相对误差)为 mmm100%A = × = %,即:百分之几? 《传感器与检测技术项目教程》 统一书号:ISBN 978-7-111-48817-0 课程配套网站:或 年 2 月第 1 版 (主编:梁森、黄杭美、王明霄、王侃夫) 模块三 温度检测 思考及练习题 解题分析参考 (填空中的红色文字并不等于就是答案, 只是给出了怎样选择 A、B、C、D 中正确的一个答案的分析方法) 3-1 单项选择题 1)工业中的温度测量,最常用的温标是___英国已经不用华氏温标了,即使在美国,也慢慢在改用公制___。 A.摄氏温标 B.华氏温标 C.热力学温标 D.国家温标 2)正常人的体温为 37 ℃ ,则此时的华氏温度与热力学温度约为___华氏温标建立的目的就是让人的体温大约为 100 ℉ ,人的日常生活接触到的温度大约是 0~100 ℉ ___。 A.32 ℉ ,100K B.99 ℉ ,236K C.99 ℉ ,310K D.37 ℉ ,310K 3)目前我国全面施行___68 太老旧了___国际温标。 A.ISO-90 B.ITS-68 C.IPTS-90 D.ITS-90 4)仓库中有一个热电阻,印刷的标记模糊。用万用表的欧姆档测量,阻值约为 108Ω,此时的环境温度约为 20℃,用手捏住一会儿,阻值有所增加。可以判断该热电阻的分度号是____估计 0℃时的电阻是 100Ω__。 A.Cu50 B.Pt25 C.Pt100 D.Pt1000 5)欲测量细长管道深处的温度,应选择___细长且柔软的___热电阻。 A.普通型 B.铠装型 C.薄膜型 D.半导体型 6)在三线制桥路中,流过铂热电阻的电流应小于___大于 10mA 会有很大的“自热”___,以减小“自热”的影响。 A.0.1mA B.10mA C.100mA D.1 000mA 7)负温度系数的温度传感器是___N 是英语“负”的首字母___。 A.铂热电阻 B.PTC 热敏电阻 C.NTC 热敏电阻 D.CTR 8)在图 3-14 中,热敏电阻测量转换电路的调试步骤是___先调零,后调满度___。 图 3-14 热敏电阻体温表原理 A.先调节 RP 1 ,然后调节 RP 2 B.同时调节 RP 1 、RP 2 C.先调节 RP 2 ,然后调节 RP 1 D.都可以 9)在图 3-14 中,若发现毫伏表的满度值偏大,应将___使得 RP 2 的阻值变大些___。 A.RP 2 往左调 B.RP 2 往右调 C.RP 1 往左调 D.RP 1 往右调 10)图 3-14 中的 R t (热敏电阻)应选择____指数型的有确定的“温度-阻值”关系__热敏电阻;图 3-17 中的 R t 应选择_____温度升高到设定值时,阻值突变变大_____热敏电阻。 图 3-17 PTC 热敏电阻用于电动机过载保护控制电路 A.指数型 NTC B.突变型 NTC C.突变型 PTC D.指数型 PTC 11)属于自发电型的温度传感器是____热电阻需要施加外界电流才能得到电压__。 A.铂热电阻 B.热敏电阻 C.热电偶 D.温度 IC 12)___热端和冷端的温度同时上升时,两端的热电动势同时增大,相互抵消__的数值越大,热电偶的输出热电动势就越大。 A.热端直径 B.热端和冷端的温度 C.热端和冷端的温差 D.热电极的电导率 13)测量钢退火炉的温度,最好选择___查表 3-4___热电偶;测量汽轮机高压蒸气(200 ℃左右)的温度,且希望灵敏度高一些,选择___查表 3-4___型热电偶为宜。 A.R B.B C.S D.K E.E 14)测量 CPU 散热片的温度应选用___薄、体积小、热容量小的___式的热电偶;测量锅炉烟道中的烟气温度,应选用___用螺栓旋紧的___式的热电偶;测量 100m 深的岩石钻孔中的温度,应选用___又细又长的___式的热电偶。 A.装配 B.铠装 C.薄膜 D.热电堆 15)镍铬-镍硅热电偶的分度号为___查表 3-4___,铂铑 13-铂热电偶的分度号是____查表 3-4__,铂铑 30-铂铑 6 热电偶的分度号是____查表 3-4__。 A.R B.B C.S D.K E.E 16)在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是___与冷端有关___。 A.补偿热电偶冷端热电动势的损失 B.起冷端温度补偿作用 C.将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D.提高灵敏度 17)在图 3-29 中,热电偶新的冷端在___与冷端有关___。 A.温度为 t 处 B.温度为 t n 处 C.温度为 t 0 处 D.毫伏表接线)使用补偿导线时,若接线盒的温度比显示仪表的接线端的温度高(即 t n t 0 ),用户误将补偿导线的极性接反,显示仪表的数值将___发生抵消___。 A.变小 B.变大 C.不变 D.等于零 19)与 K 型热电偶配套的补偿导线的正、负极的颜色是___查表 3-5___。 A.红-绿 B.红-蓝 C.红-橙 D.红-黑 20)在实验室中精密测量金属的熔点时,冷端温度补偿宜采用___可以有专人伺候的___,以尽量减小测量误差;而在车间,用带微处理器的数字式测温仪表测量炉膛的温度时,应采用____智能啦__较为妥当。 A.计算修正法 B.仪表机械零点调整法 C.冰浴法 D.冷端补偿器法(电桥补偿法) 21)为了使管道的气流充分与热电偶产生热交换,装配式热电偶的端部必须___图3-31___。 A.不超过管道的中心线 B.超过管道的中心线 C.碰到管道壁 D.在管道壁的外面 22)___M 是数字的意思,T 是调节的意思___系列仪表是具有显示、调节、报警功能的数字式指示/调节型仪表。 A.XCZ B.XCT C.XMZ D.XMT 23)智能温度变送器的输出信号多为___D.4~20mA ___。 A.0~50mV B.0~1V C.0~10mA D.4~20mA 24)集成温度传感器的测温基础是___图 3-36___随温度而线性变化的原理。 A.PN 结的电压 B.PN 结电阻 C.集电极与发射极之间的电阻 D.集电极电流 25)DS18B20 是____串行的__的集成温度传感器。 A.电流输出型 B.电压输出型 C.数字输出型 D.电阻输出型 26)根据表 3-8,本安型仪表的标志是___查表 3-8___。 A.d B.i C.e D.p 27)本安型仪表是依靠___不是依靠安全栅,本身就不会产生火花___来实现本质安全防爆性能的。 A.表壳强度足够大 B.通风 C.充惰性气体 D.电路本身 28)某仪表的防爆等级为“EX ia ⅡB T4”,其中 T4 的含义是电气设备表面最高温度为___查表 3-8___。 A.85℃ B.100℃ C.135℃ D.200℃ 29)配置安全栅的仪表的工作电压不应大于___电源电压太低不能工作,但太高会产生电火花___。 A.3V B.30V C.300V D.都可以 30)安装在危险区的“一次仪表”的电缆应连接到安全栅___不会产生电火花___的接线 端子上。 A.本安侧 B.非本安侧 C.二次侧 D.三次侧 31)根据例 3-2,本安仪表与安全栅之间的电缆最大长度由___断电时会产生较大的感应电动势的___决定。 A.电缆的直流电阻 B.电缆的分布电容 C.电缆的分布电感 D.电源的内阻 32)隔离式安全栅多数使用____变压器的过时了__来实现隔离。 A.光电隔离电路 B.电阻隔离电路 C.电容隔离电路 D.电感隔离电路 33)红外波段是处于___可见光是 0.4~0.7 ___波长的电磁波。 A.小于 0.4m B.小于 0.75m C.0.75~1 000m D.大于 1 000m 34)物体在温度低于 500 ℃ 时,主要的辐射是___人眼看不见的光___。 A.红外光 B.可见光 C.紫外光 D.X 光 35)热释电传感器主要是用于检测___人体发出的___。 A.红外光 B.可见光 C.紫外光 D.X 光 3-2 分析、计算题 1.上网搜索、下载“温度与水分计量名词术语与定义”、“1990 年温标实施办法”、“铂、铜热电阻检定规程”、“补偿导线”等行业标准和国家标准以及有关温度传感器的专业知识,简述其主要内容。 2.Pt100 热电阻的阻值 R t 与温度 t 的关系在 0~100 ℃ 范围内可用式 R t R 0 (1+t)近似表示,求: 1)查表 3-2,写出铂金属的温度系数 。 2)计算当温度为 50 ℃ 时的电阻值。 3)查附录 A(工业热电阻分度表),50 ℃ 时的电阻值为多少欧? 解 1)查表 3-2,= 2)R t R 0 (1+t)= 3)查附录 D:R t =Ω 3.图 3-70 是汽车进气管道中使用的热丝式气体流速(流量)检测装置的结构示意图。在通有干净且干燥气体、截面积为 A 的管道中部,安装有一根加热到 200 ℃ 左右的细铂丝R 1 。另一根相同长度的细铂丝(R 2 )安装在与管道相通、但不受气体流速影响的小室中,请分析填空。 图 3-70 热丝式气体流速(流量)计的结构示意图 1-进气管 2-铂丝 3-支架 4-与管道相通的小室(连通管道未画出) R 2 -与 R 1 相同的铂丝 1)R 1 、R 2 、R 3 、R 4 组成电桥电路,R 1 、R 2 为铂丝,R 3 、R 4 为固定电阻。设在 200 ℃ 时,R 1 =R 2 =20Ω,R 3 =R 4 =1kΩ,E i =12V,则流过 R 1 的电流为___桥路电压除以 R 1 +R 2 ___A,使 R 1处于微热状态。 2)当气体流速 v=0 时,R 1 的温度与 R 2 的温度___没有理由不同___,电桥处于___零___状态。当气体介质自身的温度发生波动时,R 1 与 R 2 同时感受到此波动,电桥仍然处于___不变的哈___状态,所以设置 R 2 是为了起到温度补偿作用。 3)当气体介质流动时,将带走 R 1 的热量,使 R 1 的温度变___人在北风中吹一吹___,电桥失去___还等零?___,毫伏表的示值与气体流速的大小成一定的函数关系。图中的 RP 1称为____使输出等于零的__电位器,RP 2 称为___在额定温度时,输出额定的电压___电位器。欲使毫伏表的读数增大,应将 RP 2 向___短路它___(左/右)调。 4)设管道的截面积 A=0.01m 2 ,气体流速 v=2m/s,则通过该管道的气体的体积流量q V =Av=___0.01m 2 ×2m/s___m 3 /s。 5)如果被测气体含有水气,则测量得到的流量值将偏___热量流失得更多___(大/小),这是因为水气比空气的___与电无关___(导电性/导热性)更大;如果 R 1 、R 2 改用铜丝,会产生化学___看到表面变黑啦___等问题。 6)可以用___电阻与温度有确定关系的___(PTC 热敏电阻/NTC 热敏电阻/CTR)来代替图 3-70 中的铂丝,起到检测气流是否关闭的报警作用。 4.在炼钢厂中,按照 YBl63/T2008《消耗型快速热电偶》行业标准,可以直接将廉价热电极(易耗品,例如镍铬、镍硅热偶丝,时间稍长即损坏)插入钢水中测量钢水温度,如图 3-71 所示。试说明: 1)为什么不必将工作端焊在一起?如果被测物不是钢水,而是熔化的塑料行吗?为什么? 2)根据图 3-23,要满足哪些条件才不影响测量准确度? 3)采用图 3-71 所示的方法是利用了热电偶的什么定律? 图 3-71 用浸入式热电偶测量熔融金属温度示意图 1-钢水包 2-钢熔融体 3-热电极 A、B 4、7-补偿导线-补偿导线)钢水是导电的,所以 塑料的绝缘性较好,所以 2)根据图 3-23,要满足正负极的各个对称的“端”的温度两两相等的规则 3)不是中间温度定律。 5.用镍铬-镍硅 K 型热电偶测量退火炉内部温度,已知冷端温度 t 0 为 0 ℃ ,用高准确度毫伏表测得这时的热电动势为 29.129mV,求:被测点温度 t。 解 1)E AB (t,0℃)可以直接查表得:t=???℃。 6.图 3-72 所示为镍铬-镍硅热电偶测温电路,热电极 A、B 直接焊接在钢板上(V 形焊接),A' '、B' '为补偿导线 ℃ ,冰水温度 t 2 =0.0 ℃ ,接线.314mV 时,计算被测点温度 t x 。 2)如果 A'、B'换成铜导线,此时 U x 是增大还是减小?为什么? 3)直接将热电极 A、B 的结点焊接在钢板上时,t x 与 t x '哪一个略高一些?为什么?如何减小这一误差? 图 3-72 采用补偿导线的镍铬-镍硅热电偶测温示意图 解 1)E AB (t,0℃)可以直接查表得:t=???℃ 2)如果 A'、B'换成铜导线,冷端不再是??℃,而是??℃,所以热端与冷端的温差变??,热电偶的输出总的热电动势也变??。 3)直接将热电极 A、B 焊接在钢板上时,由于 V 形焊接时,热电极有???mm 的高度,导致 t x 略???于 t x '。这是因为 t x 处于钢板表面的???方,而 t x '处于钢板的??面。由于空气散热等因数,导致 V 形焊接的结点温度比钢板的表面温度略有???。可以采取覆盖保温层(例如???材料)等措施来减小这一误差。 还有一个方法是将两根热电极 A、B 分开约 2mm 的距离,采用“???焊”工艺,用电容器放电产生的强大电???能量,直接将热电极 A、B 焊接在钢板的表面,就不再形成V 形焊接的结点,就能够比较真实地反映钢板表面的温度。 7.用一台“3位”(俗称 3 位半)、准确度等级为 0.5 级(已包含最后一位数据跳动引起的1 误差)的数字式电子温度计测量汽轮机低压蒸汽的温度,该“三位半”数字表的量程 A min ~A max 为-50~199.9℃,数字“面板表”上显示如图 3-73 所示的数值,求: 1)分辨力 及分辨率。(提示:分辨力为该数字表最后一位所代表的数值)。 2)可能产生的最大引用误差(最大满度相对误差) m 和最大绝对误差 m 。 (提示:mmmax min100%A A = ×) 3)图 3-73 所示被测温度的示值相对误差。 4)图 3-73 所示被测温度实际值可能的范围。(提示:实际值范围=示值 A m ) 图 3-73 数字式电子温度计面板表示意图 解 1)如果仪表的说明书没有特别说明,则数字仪表的最低位所代表的数值就可以视为???力,所以 =??℃。 分辨率为“该数字表最后一位所代表的数值除以量程”。所以有: 分辨率max min100%= %=( )A A= × ????????℃ ???℃万分之多少? 2)可能产生的最大引用误差(最大满度相对误差) m =0.5%。 最大绝对误差 m =250×0.5%=1.25℃。 3)图 3-73 所示被测温度的示值相对误差等于“最大绝对误差除以示值”,所以有: mxx100%= 100%=A = × ×??℃????℃??%。 4)图 3-73 所示被测温度实际值可能的范围=????℃???℃=??~??℃。 《传感器与检测技术项目教程》 统一书号:ISBN 978-7-111-48817-0 课程配套网站:或 年 2 月第 1 版 (主编:梁森、黄杭美、王明霄、王侃夫) 模块四 压力检测 思考与练习题 解题分析参考 (填空中的红色文字并不等于就是答案, 只是给出了怎样选择 A、B、C、D 中正确的一个答案的分析方法) 4-1 单项选择题 1)我国规定压力的法定单位为___现在不用公斤了,水银以及水的压力测量都不方便___。 A.kgf/cm 2 B.mmHg C.ba D.Pa 2)1 千帕等于___查表 4-1___。 A.1.019716×10 -2 工程大气压 B.9.87 标准大气压 C.100 巴 D.760mm汞柱 3)若将表压传感器的取压口向大气敞开,读数等于___表压传感器的负取压口预先就向大气敞开___。 A.0(绝对压力) B.0(表压) C.1 个大气压 D.-100kPa 4)若将真空表的取压口向大气敞开,读数等于___真空表的负取压口是向大气敞开的,也可以理解成就是负的表压传感器__。 A.0(绝对压力) B.0(线)如果将差压传感器的正、负取压口同时向大气敞开,则读数___没有压力差___。 A.等于一个大气压 B.等于零 C.等于-100kPa D.等于 100kPa 6)用常规血压计测量人体血压,得到的数值是___电子血压计的负压取压口是向大气敞开的,在测量血压时,正取压口是与那个打气的气囊相通的___。 A.绝对压力 B.表压(Pa 或 mmHg) C.相对线海平面,用真空表测得真空度等于零,则海拔越高,真空表读数的绝 对值就___海拔越高,真空表的内部膜盒鼓起来的程度就越厉害,真空表的指针逆时针旋转得就越多;如果外界压力等于一个大气压,则膜盒被大气压压着,就处于额定位置,就人为设定真空表的指针指在零位上;如果外界压力大于一个大气压,则膜盒被大气压压着,就更加压扁,真空表的指针就指在零位的右侧___。 A.越小 B.越大 C.不变 D.无法确定 8)用绝对压力传感器测量某容器的压力,读数为 90kPa,若当地大气压为 100kPa,则相对真空度为___线kPa 是从“线kPa 已经快要达到当地大气压了,就基本不是真空了___,属于微负压。 A.10kPa B.90kPa C.110kPa D.190kPa 9)压力-真空表___右上图这个压力-真空表的指针的零点在左边 1/4 左右的位置,可以向左旋转(逆时针),也可以向右旋转(顺时针)___。 A.既可以测量正压,也可以测量负压 B.只能测量正压 C.只能测量负压 D.只能测量线Pa 的绝对压力,选择___10Pa 很小很小啦,是我们所处的大气压的万分之一,机械式气压元件,例如膜盒等等都无法分辨 10Pa 还是 100Pa 了,用“电流测量方法”吧!___较为恰当。 A.弹簧管压力表 B.水银柱压力表 C.陶瓷压力表 D.电离线)相同材料和厚度的等截面平膜片的压力灵敏度比膜盒___膜盒的灵敏度大约是相同材料和厚度的等截面平膜片的 2 倍___。 A.高 B.低 C.一样 D.高很多 12)弹簧管压力表中的弹簧管是弯成 C 形的空心管子。它的___如果两端都固定就不能带动指针了___,其中一端密封,另一端接到被测压力回路,可以用于测量较大的压力。 A.两端固定 B.一端固定、一端自由 C.两端自由 D.两端的状态可以自由变换 13)在电接点压力表内部的触点分离和接通瞬间,会产生电火花或电弧,可能引爆现场的可燃性气体,所以___会引燃可燃性气体___。 A.适用于隔爆场合 B.适用于防爆场合 C.不适用于防爆场合 D.适用于所有场合 14)3051 电容式压力传感器的“ 腔”中的不锈钢弹性平膜片位移通常不大于___大了就非线性了,太小就没有信号了___,所以线)电容式压力传感器中的限位波纹盘起___如果其中一侧的压力超过额定值 2 倍以上时,膜片就靠到限位波纹盘身上去了,就不会再变形了___作用。 A.过压(气压)保护 B.过流(电流)保护 C.短路保护 D.开路保护 16)采用 差动式传感器可以___非线性抵消___。 A.提高灵敏度,增大线性误差 B.降低灵敏度,增大线性误差 C.提高灵敏度,增大线性误差 D.提高灵敏度,减小线)硅微电容压力传感器的核心是___主要就是那个薄片___。 A.硅弹簧管 B.硅微加工感压膜片 C.硅电子电路 D.硅晶体管电路 18)硅微电容浮动膜盒压力传感器内部的保护膜片是___这个还是需要用金属的___制作的。在单向过压 3 倍左右时,保护膜片产生位移,不使硅测量膜片损坏。 A.N 型硅 B.P 型硅 C.不锈钢 D.聚四氟乙烯 19)电容传感器中的脉冲宽度调制电路缩写是___英语中,P 是脉冲,W 是宽度,M 是调制的首字母___。 A.MPW B.WPM C.PWM D.PMW 20)当管道中有突出的热电偶时,压力表的取压口应选择在热电偶___突出物会干扰流场___。 A.之后 B.之前 C.同一截面位置 D.都可以 21)当被测介质为液体时,取压口应开在管道的___上部有气体___;当被测介质为干净气体时,取压口应开在___下部有液体___;当被测介质为蒸汽时,取压口最好开在___管道中间位置没有液体、也没有气体___。 A.下部 B.上部 C.管道水平中心线)当被测介质为液体时,导压管朝压力表方向___需要满管___倾斜;当被测介质为气体时,导压管朝压力表方向___需要排除液体___倾斜。 A.向下 B.向上 C.向左 D.向右 23)往复式空气压缩机的出口需要安装一台压力表,已知压缩机出口的平均压力是1MPa,则应选择量程约为___2 倍左右___的压力表较为合适。 A.0.75MPa B.1MPa C.1.5MPa D.2MPa 24)测量高压,例如 20MPa 时,则应选择满量程约为___5 倍左右___的压力表较为合适。 A.20MPa B.30MPa C.33.3MPa D.100MPa 25)某智能压力变送器的准确度为 0.1%,量程为 1MPa,最大量程比可达 400,从而可以___1MPa÷400,但是性能变差了___。 A.用于测量 0~2.5kPa 的压力测量,但准确度降低较多 B.用于测量 0~2.5kPa 的压力测量,但准确度不变 C.用于测量 0~2.5kPa 的压力测量,但准确度提高 D.不能用于测量 0~2.5kPa 的压力测量 26)用活塞式压力计校验机械式压力表时,轻敲机械式压力表的表壳,可以减小___指针有时会卡住,敲一敲就回过来了___。 A.温漂 B.迟滞误差 C.灵敏度 D.线)用活塞式压力计校验机械式压力表时,顺时针旋转加压手轮,使活塞逐渐上升,并停在活塞柱上的标志线附近。稳定后,又顺时针旋转加压手轮 90,则___只要油压与砝码产生的压力平衡,无论活塞处于哪个位置(允许的范围)内,液压不会变化___。 A.活塞柱上升,压力表读数基本不变 B.活塞柱下降,压力表读数变大 C.活塞柱位置不变,压力表读数也基本不变 D.活塞柱上升,压力表读数变小 28)采用标准表比较法校验一台 1.0 级压力表时,标准压力表的准确度为___要较大地优于 1.0 级___较为合适。 A.2.5 级 B.1.0 级 C.0.5 级 D.0.075 级 29)常用变送器的输出信号是___DDZ-Ⅲ型的标准,而且能够远距离传输的信号___。 A.0~50mV B.0~10V C.0~10mA D.4~20mA 30)常用变送器的输出信号是___最简单的___。 A.两线制 B.三线制 C.四线)标准电流式压力变送器在输出信号线短路时,___不会超过 20mA,恒流源啦!___危险。 A.产生大电流 B.产生高电压 C.产生大电流和高电压 D.不会产生 32)一次仪表通常被安装在___自行分析“一次”、“二次”的意思___。 A.现场 B.控制室 C.控制室的控制柜内 D.计算机柜内 33)若要测量电流输出型差压变送器的输出电流,可以将毫安表并联在___不影响输出电流的位置,且与输出电流要有关系的___。 A.直流电源两端 B.变送器两端 C.反极性保护二极管两端 D.交流电源两端 34)电流输出型差压变送器的内部集成电路总耗电量___不大于 4mA___。 A.>4.1mA B.<1mA C.等于 4mA D.<3.8mA 35)智能压力变送器内部的输入电路避雷电路可以采用___能够吸收过电压、过电流的___电路。 A.串联稳压管和压敏电阻 B.并联稳压管和压敏电阻 C.串联二极管 D.并联电容 36)发现压力变送器的输出信号跳动较大,但有规律,可能是___仪表坏了、接触不好等等都是没有规律的___。 A.仪表损坏 B.传输线接触不良 C.电源接触不良 D.压力波动 37)测量波动较大的压力时,最好将智能压力变送器的阻尼时间___请上网查阅什么是“阻尼”___。 A.调大一些 B.调小一些 C.调到零 D.调大、调小都一样 38)电流输出型压力变送器的反极性保护电路是在内部的电源输入端___电源接反了的话,串联的二极管就截止了___。 A.串联稳压管 B.并联稳压管 C.串联二极管 D.并联二极管 39)如果两线制压力变送器的输出电流为 2mA,则可判断___正常的两线制仪表的输出电流不可能小于 4mA___。 A.压力只有最小值的一半 B.电源电压只有额定值的一半 C.仪表损坏 D.传输线)如果测得两线制压力变送器的输出电流为 3.9mA,则可判断___略小于 4mA 一点点是有可能滴___。 A.压力略微小于量程的下限 B.传输线开路 C.仪表损坏 D.电源电压略微高于额定值 41)如果测得两线制压力变送器的输出电流为 20.1mA,则可判断___略大于 20mA 一点 点是有可能滴___。 A.压力略微超过量程的上限 B.压力等于额定值的上限 C.仪表损坏 D.电源电压略微低于额定值 42)某两线制电流输出型 表压变送器的量程为 0~1MPa,零点已校准,若将取压口向大气敞开,此时的输出电流大约为___ 表压变送器的负取压口是预先向大气敞开的___mA。 A.0 B.4 C.12 D.20 43)某两线制电流输出型差压变送器的量程为 0~20kPa,零点已校准,若将正、负取压口向大气敞开,此时的输出电流大约为___正、负取压口向大气敞开时,差压等于零;两线mA___mA。 A.0 B.4 C.12 D.20 44)某两线制电流输出型绝对压力变送器的量程为 0~100kPa,零点和量程均已校准,若将取压口向大气敞开,此时的输出电流大约为___量程为 0~100kPa,就相当于满度值是 1个大气压___mA。 A.0 B.4 C.20 D.100 45)某两线制电流输出型绝对压力变送器的量程为 0~200kPa,零点和量程均已校准,若将取压口向大气敞开,此时的输出电流大约为___一半___mA。 A.0 B.4 C.12 D.200 46)常用标准电流输出型压力变送器的取样电阻阻值为___5000/20___时,可以在取样电阻两端得到 1~5V 的取样电压。 A.100Ω B.250Ω C.1000Ω D.2.5kΩ 47)电流输出型压力变送器设置为 HART 通信方式时,二线制输出回路的负载电阻(取样电阻)下限为___例 4-7___,上限为 1000Ω。 A.25Ω B.100Ω C.250Ω D.500Ω 48)HART 协议采用 FSK 信号。在 4~20mA 模拟信号上叠加幅度为___图 4-24___的音频数字信号进行双向数字通信,FSK 信号本身的平均值为___不影响直流电流___。 A.0mA B.0.1mA C.0.5mA D.0.5mV 49)HART 协议采用基于 Bell202 标准的频移键控信号,1200Hz 表示“1”,___图 4-22___表示“0”。 A.0Hz B.120Hz C.2000Hz D.2200Hz 50)点对点 HART 技术是主/从协议,这意味着___有问有答___。 A.只有当 HART 主设备发出询问信号时,现场智能变送器才会发送应答信号 B.现场智能变送器(从机)可以随时向主机发送数据 C.主机和从机以规定的时间间隔通信 D.关闭电源后,才能通信 51)当 HART 设备与 DCS 点对点通信时,___需要一个专用的___。 A.需要一对一的双绞线连接 B.多台设备可以同时并联在一对双绞线上 C.一台设备需要多对双绞线 D.在一对电缆上可以传输多路 HART 设备信号 52)如果 DCS 需要与 HART 设备通信,___相同的厂家的配套硬件___。 A.可以将 HART 设备通过双绞线直接接到 DCS 的输入端子上 B.DCS 需要配接与智能变送器相同通信协议的数字检测卡 C.DCS 可以配接各个不同厂家的数字检测卡 D.是不允许的 53)当 HART 协议设置为多点通信(多点广播方式)、只输出数字信号时,每台智能变送器的输出电流约为___没有模拟信号了,但是工作点还是必须设置在模拟电流的最小值毫安上哈___。 A.0mA B.4mA C.4~20mA D.20mA 54)当 HART 协议设置为点对点主从应答方式时,允许___就一个人拿着___进行在线 台 HART 手持终端 B.2 台 HART 手持终端 C.3 台 HART 手持终端 D.多台 HART 手持终端 55)HART 手持终端不可以并联在___没有交流信号的两点上___的两个端子上。 A.HART 设备 B.取样电阻 C.负载电阻 D.电源 56)使用 HART 手持终端进行现场变送器的组态时,___没有电位器的___。 A.必须调节现场变送器的内部电位器 B.必须调节 HART 手持终端的内部电位器 C.同时调节现场变送器和 HART 手持终端的内部电位器 D.点击 HART 手持终端的键盘进行设定 57)使用 HART 手持终端进行现场变送器的组态前,必须___开机状态下,突然接触,会有断续的电源脉冲干扰___,然后将手持终端的两个夹头并联到有关节点,再开启 HART手持终端的电源,才能避免扰乱 HART 设备的程序。 A.关闭HART手持终端的电源 B.关闭HART变送器的电源 C.同时关闭HART手持终端和 HART 设备的电源 D.同时开启 HART 手持终端和 HART 设备的电源 58)HART 手持终端___很远都可以___进行组态。 ...

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