(完整版)自动检测技术第一章复习题(附答案)

第一章 检测技术的基础知识

一、填空题

1．传感器一般由 、 和 三部分组成。（敏感元件；转换元件；转换电路）

2．传感器中的敏感元件是指 被测量，并输出与被测量 的元 件。（直接感受；成确定关系的其它量）

3．传感器中转换元件是指感受由 输出的、与被测量成确定关系的 ，然后输出 的元件。（敏感元件；另一种非电量；电量） 4、直接测量方法中，又分 、 和 。（零位法法微差法）

5、零位法是指 与 在比较仪器中进行 零机构

测量已知标准量

比较

达到平衡/指零

已知标准量

较高）

，

比较

偏差法） ，让仪器指

，从而确定被测量等于 。该方法精度 。（被

，直接指出被测量的

偏差

6、偏差法是指测量仪表用 相对于

大小。该法测量精度一般不高。（指针、表盘上刻度线位移）不足部分再用 测出。（零位法9、测量仪表的精确度简称 的 来表示。

（精度

精密度

偏差法

已知标准量

7、微差法是 和 的组合。先将被测量与一个 进行

，是 和 的总和，以测量误差准确度

相对值）

（最小变化）

10、显示仪表能够监测到被测量 的能力称分辨力。性；动态特性）

2．通常用传感器的 和 来描述传感器输出-输入特性。（静态特3．传感器静态特性的主要技术指标包括 、 、 、 、 和 。（线性度；灵敏度；灵敏度阈；迟滞；重复性）

5．传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的 与输出 。（最大偏差；满度值之比）

6．传感器灵敏度是指稳态标准条件下， 与 之比。线性传感器的灵敏度是个 。（输出变化量；输入变化量；常数）

7．传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间， 曲线 。（输入-输出；不重合程度）

8．传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向（增大或减小）做全程内连续 所得输出-输入特性曲线 。（重复测量；不一致程度/重复程度）

9．传感器变换的被测量的数值处在 状态时，传感器的 的关系称传感器的静态特性。（稳定；输入-输出）

二、单项选择题

1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为 C 级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于 0.9%，应购买 B 级的压力表。 A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5

3）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。这时必须考虑到应 尽量使选购的仪表量程为欲测量的 C 左右为宜。 A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍

4）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于 D 。用该表直流电压档测量5号干电池电压， 发现每次示值均为1.8V，该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差

3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级， 试求：

1）该表可能出现的最大绝对误差为 A 。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃

2）当示值为20℃时的示值相对误差为 B ，100℃时的示值相对误差为 C 。 A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％ ?

4.欲测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%， 问：若选用 量程为250V电压表，其精度应选 B 级。 若选用量程为300V，其精度应 选 C 级，

若 选用量程为500V的电压表，其精度应选 C 级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 三、判断题

2. 系统误差是有规律性的，因此可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以消除。

3. 存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值误差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除，也不能修正，但是就误差的整体而言，多数都服从正态分布规律。

4. 对于数字仪表而言，指示数字的最后一位数字所代表的值就是它的分辨力。当被测量的变化小于分辨力时，仪表的最后一位数字保持不变。 6. 灵敏度是传感器在稳态下输入（出）增量与输出增量的比值 。X 四、计算题及简答题

2.某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。

3.某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：铂电阻温度传感器

0.45Ω/℃

电桥 0.02V/Ω 放大器 100(放大倍数) 笔式记录仪 0.2cm/V 求(1)测温系统的总灵敏度

所对应的温度变化值。

(2)记录仪笔尖位移4cm时

4.有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选那台仪表合理? 解

2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4%；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的相对误差为3.2%；1.5级时的最大绝对误差值为12℃，测量500℃时的相对误差为2.4%。因此，应该选用1.5级的测温仪器。

5.什么是系统误差和随机误差?准确度和精密度的含义是什么? 它们各反映何种误差?

答：系统误差是指在相同的条件下

多次重复测量同一量时

误差的大小和符号

多次

保持不变或按照一定的规律变化的误差。随机误差则是指在相同条件下测量结果与理论真值的一致程度

它反映了系统误差的大小

测量同一量时其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。正确度是指

精密度是指测量

结果的分散程度它反映了随机误差的大小。

6、某压力传感器的测量范围为0~10MPa，校验该传感器时得到的最大绝对误差为±0.08MPa，试确定该传感器的精度等级。 解该传感器的精度为级仪表的允许误差

所以

而该传感器的精度又超过了0.5

这只传感器的精度等级应定为1.0级。

仪表的精度等级值应选不小于由校

由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表根据仪表校验数据来确定仪表精度等级时验结果所计算的精度值

7. 某测温传感器的测量范围为0~1000℃，根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±7℃，试问应如何选择传感器的精度等级才能满足以上要求? 解：根据工艺要求大绝对误差为

传感器的精度应满足

其允许最仪表的精度

故应选择0.5级的精

此精度介于0.5级和1.0级之间

10℃

若选择精度等级为1.0级的传感器

这就超过了工艺要求的允许误差

度才能满足工艺要求。 根据工艺要求来选择仪表精度等级时等级值应不大于工艺要求所计算的精度值

1.1 什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？ 答

静态特性是指检测系统在被测量各值处于稳定状态时

输出量与输入量之

间的关系特性。 静态特性的主要技术指标有重复性、分辨力、稳定性、可靠性等。

1.2 什么是检测装置的动态特性？其主要技术指标有哪些？答动态特性是指动态测量时态特性的主要技术指标有

输出量与随时间变化的输入量之间的关系。 动

线性度、精度、灵敏度、迟滞、

动态误差、响应时间及频率特性等。

即

1.5 某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv，求其灵敏度？答灵敏度可采用输出信号与输入信号增量比表示

1.6 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0.2级，量程0~25MPa的标准表来检验一台1.5级,量程0~2.5MPa的压力表?为什么?解

首先两者的量程要相近

并且标

至少要高一个等级。 题中若标准表是

选择标准压力表来校准工业用压力表时

准表的精度等级要高于被校表精度等级

0.2级，量程0~25MPa，则该标准表可能产生的最大绝对误差为 被校表1.5等级，量程0~2.5MPa，其可能产生的最大绝对误差为 ，显然1max

>2max。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

, 试分别用端基法、最小二乘法，

程太大，故不符合选择的原则。 1.9 已知某测量系统静态特性方程为Y=ex在0

并求出相应线性度