自动检测技术与仪表_复习题

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1、.关于计算的部分复习题1、用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为0.2级，量程为0～25Mpa的标准来检验一台精度等级为1.5级，量程为0～2.5Mpa的压力表？为什么？答：选用标准压力表来校准工业压力表时，首先两者的量程要相近，并且标准表的精度等级要高于被校准表的精度等级，至少要高一个等级。题中的标准表精度等级为0.2级，量程为0～25Mpa，则该标准表可能产生的最大绝对误差为Δmax1=(25-0)×0.2%=0.05(Mpa)被校准表的精度等级为1.5等级，量程为0～2.5Mpa，其可能产生的最大绝

2、对误差为Δmax2=(2.5-0)×1.2%=0.0375(Mpa)显然，Δmax1＞Δmax2,这种选择是错误的，因为虽然标准表精度等级较高，但是它的量程太大，故不符合选择的原则。2、有一块压力表，其正向可测到0.6MPa，负向可测到-0.1MPa。现只校验正向部分，其最大误差发生在0.3MPa处，即上行和下行时，标准压力表的指示值分别为0.305MPa和0.295MPa。问该压力表是否符合准确度等级为1.5级的要求？答：该压力表的量程为0.6-（-0.1）=0.7（MPa）测量误差为Δ上=0.305-0.3=0.005（MPa），Δ下=0.3-

3、0.295=0.005（MPa）压力表的基本误差为0.005MPa，满刻度相对误差为3、有一吊车的拉力传感器如右图所示。其中电阻应变片R1、R2、R3、R4贴在等截面轴上。已知R1、R2、R3、R4的标称阻值均为120Ω，桥路电压为2V，重物质量为m，其引起R1、R2变化增量为1.2Ω。（1）画出应变片组成的电桥电路。（2）计算测得的输出电压和电桥输出灵敏度。（3）说明R3、R4起到的作用。答：（1）应变片组成如右图所示的半桥电路。      ..（2）（3）R3、R4可以进行温度补偿。4、铜电阻的电阻值R与温度t之间的关系为，在不同温度下，测得铜

4、电阻的电阻值（如下表）。请用最小二乘法求0℃时的铜电阻的电阻值和铜电阻的电阻温度系数。20.030.040.050.076.58082.585解：误差方程令由最小二乘法：..5、右图为等强度量测力系统，R1为电阻应变片，应变片的灵敏度系数K=2.05，未产生应变时，R1=120Ω。当试件受力F时，应变片承受平均应变ε=800μm/m，求（1）应变片的电阻变化量ΔR1和电阻相对变化量ΔR1/R1；（2）将电阻应变片R1置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥的输出电压及电桥的非线性误差；（3）若要减小非线性误差，应采取何种措施？并分析其电桥输

5、出电压及非线性误差大小。解：（1）（2）（3）采用差动电桥：半桥差动：全桥差动：..6、在如图所示的等强度悬臂梁测力系统中，可能用到四个相同特性的电阻应变片为R1、R2、R3、R4，各应变片灵敏度系数K=2，初值为100Ω。当试件受力F时，若应变片要承受应变，则其平均应变为ε=1000μm/m。测量电路的电源电压为直流3V。（1）若只用一个电阻应变片构成单臂测量电桥，求电桥输出电压及电桥非线性误差。（2）若要求用两个电阻应变片测量，且既要保持与单臂测量电桥相同的电压灵敏度，又要实现温度补偿，请在图中标出两个应变片在悬臂梁上所贴的位置；绘出转换电桥，

6、标明这两个应变片在桥臂中的位置。F（3）要使测量电桥电压灵敏度提高为单臂工作时的4倍，请在图中标出各应变片在悬臂梁中所贴的位置；绘出转换电桥，标明各应变片在各桥臂中的位置；并给出此时电桥输出电压及电桥非线性误差的大小。解：（1）设用电阻应变片R1做测量电桥的测量臂，其它桥臂电阻初值为100Ω。设当R1有ΔR1的变化时，电桥输出电压为U01U01=非线性误差：（2）应该在悬臂梁的正（或反）面沿梁的轴向贴测量应变片R1，沿与梁的轴向垂直的方向贴温度补偿应变片R2，使得测量应变片和温度补偿应变片处于同一温度场中，如下图所示（3）要使电桥电压灵敏度为单臂工

7、作时的四倍，则应该在悬臂梁的正反面对应贴上四个相同的应变片，两个受拉应变，两个受压应变，形成全桥差动电桥，如下图此时，，..7、一台精度为0.5级、量程范围600～1200℃的温度传感器，它最大允许绝对误差是多少？检验时某点最大绝对误差是４℃，问此表是否合格？解：　根据精度定义表达式%，并由题意已知Ａ＝0.5％，ＹＦ．Ｓ＝（1200-600）℃，得最多允许误差△Ａ＝Ａ·ＹＦ．Ｓ＝0.5％×（1200-600）＝３℃此温度传感器最大允许误差位３℃。检验某点的最大绝对误差为４℃，大于３℃，故此传感器不合格。8、已知某传感器静态特性方程，试分别用切线法、

8、端基法及最小二乘法，在０＜Ｘ＜１范围内拟和刻度直线方程，并求出相应的线性度。解：（１）切线法：如图1-1所示，在Ｘ＝０处做