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答:

4.某被控对象用实验方法测取对象特性,现得到如图2-7所示的响应曲线,试从图中求出对象的放大系数K、时间常数T及纯滞后时间r

答:

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第三章

2.什么叫仪表的基本误差、测量误差和附加误差?有何区别?

答:仪表的基本误差是指在规定条件下仪表的误差。仪表在制造厂出厂前,都要在规定的条件下进行校验。规定条件一般包括环境温度、相对湿度、大气压力、电源电压、电源频率、安装方式等.仪表的基本误差是仪表本身所固有的,它与仪表的结构原理,元器件质量和装配工艺等因素有关,基本误差的大小常用仪表的精度等级来表示。

使用仪表测量参数时,侧量的结果不可能绝对准确。这不仅因为仪表本身有基本误差,而且还因为从开始测量到最后读数,要经过一系列的转换和传递过程,其中受到使用条件、安装条件、周围环境等一系列因索影响,也要产生一定的误差。所以在很多情况下,仪表的显示数值与标准值(真实值)之间存在着一个差值,这个差值称为测量误差。

通常情况下,仪表的侧量误差大于基本误差,因为测量过程还产生一些附加误差。

附加误差是仪表在非规定的参比工作条件下使用时另外产生的误差。如电源波动附加误差,温度附加误差等。

3、什么是仪表的反应时间?用什么方法表示?

答:当用仪表对被测量进行测量时,被测量突然变化以后,仪表指示值总要经过一段时间后才能准确地显示出来。反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快地反应出参数变化的品质指标。反应时间的长短,实际上反映了仪表动态特性的好坏。反应时间的表示方法有两种。

(1)当输入信号突然变化一个数值后,输出信号将由原始值逐渐变化到新稳态值。仪表的输出信号(即指示值)由开始变化到新稳态值的63.2%所用的时间,即为反应时间。

(2)用变化到新稳态值的95%所用的时间来表示反应时间。

11.简述压阻式压力传感器的工作原理及特点。

答:压阻式压力传感器是基于单晶硅的压阻效应而工作的。当压力变化时,单晶硅产生应变,使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化,再由桥式电路获得相应的电压输出信号。

它的特点是精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、尺寸小、重量轻、结构简单等。更可适应于恶劣的环境条件下工作,便于实现显示数字化。

20、试简述电磁流量计的工作原理及其特点。

答:电磁流量计是基于电磁感应定律工作的。它是将流体的流速转换为感应电势的大小来进行测量的。

电磁流量计的特点有;

(1)电磁流量计由于没有可动部件和插入管道的阻力件,没有使流体收缩和改变流体的流束,所以压力损失小,也很少堵塞.对测量导电性液体是较为适用的。另外.由于电磁流量计的衬里和电极是防腐的,所以也用来测量腐蚀性介质的流量。

(2)电磁流量计流速测量范围很宽((0. 5~10m/s),口径从lmm到2m以上,反应快、惰性小。可用于测量脉动流体、双相流体以及灰浆等含固体颗粒的液体流量。

25.什么是液位测量时的零点迁移问题?怎样进行迁移?其实质是什么?

答:在使用差压变送器测量液位时,一般压差

态??与液位高度H之间的关系为:△P=H?g.这就是一般的“无迁移”的情况。当H=0时,作用在正、负压室的压力是相等的。

实际应用中,有时为防止容器内液体和气体

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进入变送器而造成管线堵塞或腐蚀,并保持负压室的液柱高度恒定,在变送器正、负压室与取压点之间分别装有隔离罐,并充以隔离液。如图3-7所示。设被测介质密度为?1,隔离液密度为?2,此时正、负压室的压力分别为:

正、负压室间的压差为:

I0=20mA

可调节仪表上的迁移弹簧,以抵消固定压差

的作用,此为“零点迁移”方

法。这里迁移弹簧的作用,其实质就是改变测量范围的上、下限,相当于侧量范围的平移,它不改变量程的大小。

26.“正迁移”和“负迁移”有什么不同?如何判断?

答:正、负迁移的区别在于,负迁移时,当H=0时,固定压差迁移时,当H=0时,固定压差

正、负迁移的判断如下:当H=0时,若△p0,则为正迁移。

36、热电偶温度计为什么可以用来测量温度?它由哪几部分组成?各部分有何作用?

答:热电偶温度计是根据热电效应这一原理来测量温度的。

热电偶温度计由三部分组成:热电偶、测量仪表、连接热电偶和测量仪表的导线。

热电偶是系统中的测温元件,测量仪表3是用来检测热电偶产生的热电势信号的,可以采用动圈式仪表或电位差计,导线2用来连接热电偶与测量仪表。为了提高测量精度,一般都要采用补偿导线和考虑冷端温度补偿。

38.用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿?其冷端温度补偿的方法有哪几种?

答:采用补偿导线后,把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方,延伸到温度较低和比较

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稳定的操作室内,但冷端温度还不是0℃。而工业上常用的各种热电偶的温度一热电势关系曲线是在冷端温度保持为0℃的情况下得到的,与它配套使用的仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的,由于操作室的温度往往高于0℃,而且是不恒定的,这时,热电偶所产生的热电势必然偏小,且测量值也随冷端温度变化而变化,这样测量结果就会产生误差。因此,在应用热电偶测温时,又有将冷端温度保持为0℃,或者进行一定的修正才能得到准确的测量结果。这样做,就称为热电偶的冷端温度补偿。

冷端温度补偿的方法有以下几种:(1)冷端温度保持为0℃的方法;(2)冷端温度修正方法;(3)校正仪表零点法;(4)补偿电桥法;(5)补偿热电偶法.

37.常用的热电偶有哪儿种?所配用的补偿导线是什么?为什么要使用补偿导线?并说明使用补偿导线时要注意哪几点?

答:工业上常用的热电偶有如下几种: 铂铑30-铂铑6热电偶(也称双铂铑热电偶); 铂铑10-铂热电偶;镍铬一镍硅(镍铬-镍铝)热电偶;镍铬一康铜(镍铬一铜镍)热电偶。

在实践中,人们找到了适合与各种型号的热电偶配用的补偿导线。详

见下表; 由热电偶测温原理知道,只有当热电偶冷端温度保持不变时,热电势才是被测温度的单值函数。在实际应用中,由于热电偶的工作端与冷端离得很近,而且冷端又暴露在空间,易受到周围环境温度波动的影响,因而冷端温度难以保持恒定。当然也可以把热电偶做得很长,使冷端远离工作端,但是这样做会多消耗许多贵重金属材料口解决这一间题的方法是采用一种专用导线,将热电偶的冷端延伸出来,这种专用导线称为“补偿导线”。在使用热电偶补偿导线时,要注意型号相配,极性不能接错,热电偶与补偿导线连接端所处的温度不应超过100℃

39.试述热电偶温度计、热电阻温度计各包括哪些元件和仪表? 输入、输出信号各是什么? 答:热电偶温度计包括感温元件热电偶、补偿导线及铜线和测量仪表。

热电偶温度计是把温度的变化通过测温元件热电偶转化为热电势的变化来侧量温度的。所以,其输入信号是温度,输出信号是热电势。

热电阻温度计包括感温元件热电阻、连接导线和显示仪表。

热电阻温度计是把温度的变化通过测温元件热电阻转换为电阻值的变化来测量温度的。所以,其输入信号是温度,输出信号是电阻值。

1,什么叫绝对误差、相对误差和引用误差?

解:(1)绝对误差 对同一参数进行测量时,仪表指示值x与标准表的指示值之差称为绝对误差 ,即 ??x?x。

标准表的指示值 x。称作为标准值或真实值。

绝对误差的单位与指示值的单位相同,有正、负之分。符号为“+”时,表示指示值高 于标准值;符号为“一”时,表示指示值低于标准值.

(2)相对误差 绝对误差的大小并不能完全精确地判断测量的准确程度。原因是,同样的绝对误差,相对于很大的被测量来说是小的,甚至可以忽略不计,但相对较小的被测量来说,则是很大的,应引起足够多的重视,这样就引出了相对误差。说,仪表某点指示值的相对误 差?就是该点的绝对误差与该点的标准值之比的百分数,可表示为:

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