2011-12检测与转换技术试卷(A)标准答案

2011-2012学年第一学期物理与电子工程学院

2009年级自动化专业《检测与转换技术》

期终考试试卷（A）标准答案及评分细则

一、填空题（每空1分，共10分）

1、敏感元件

2、粗大误差

3、光生伏特

4、温差

5、半桥双臂

6、均质导体

7、负

8、两接触点温度

9、光电变换器 

10、磁致伸缩

二、判断正误（每题1分，共10分）

11、√   12、√   13、√   14、√   15、√ 

16、√   17、╳   18、√   19、╳   20、╳

三、选择题（每小题2分，共计20分）

21、C    22、C    23、C    24、D    25、D

26、C    27、B    28、B    29、A    30、D

四、问答题（每小题5分，共计30分）

31、答：开环结构仪表没有反馈环节，每个环节的传递函数和干扰都与输出有关，只有每个环节的准确度高、抗干扰时，系统的测量准确度才高。      （2分）

闭环结构仪表存在反馈环节，只要精心制作反馈通道就可得到较高的准确度和灵敏度，且误差与检测元件的误差直接相关，无法通过构成闭环来减少。若设计不当，易产生输出的不稳定。                                  （3分）

32、答：稳定性分为时间稳定性和工作条件变化稳定性。表示时间和工作条件的变化对仪表输出的影响。                                        （2分）

可靠性用三个指标描述，即保险期、有效期和狭义可靠性，也可用可靠度、

故障率等指标定量描述。表示仪表正常工作无故障的程度。          （3分）

33、答：由于应变片电阻本身具有电阻温度系数且弹性元件与应变片两者的线膨胀系数不同，外界温度变化时引起应变片电阻值变化，从而产生测量误差，因此必须采取温度补偿措施。                                         （3分）

    应变片的测量电路常用应变电桥，采用一个应变片为温度补偿片，将其粘贴在一块与被测件材料相同但不受力的构件上，此构件与被测构件在同一温度场中，根据电桥平衡性质即可消除温度效应的影响。                   （2分）

34、答：电容式检测元件除了极板间的电容，极板还可能与周围物体间产生电容联系，即寄生电容。寄生电容使得仪器工作不稳定，影响测量精度，因此必须加以消除。                                                      （1分）

常用方法有：增加初始电容值，集成法，驱动电缆技术，整体屏蔽技术。

                                                      （每个一分）

35、答：某些电介质物体在沿一定方向受到压力或拉力作用而发生变形，并且在其表面上会产生电荷。                                           （2分）

若将外力去掉时，它们又重新回到不带电的状态，这种现象就称为压电效应。（3分）

36、答：（1）温度误差。常采用热磁分流器进行温度补偿。          （2分）

（2）永久磁铁不稳定误差。永磁材料充磁前退火，充磁后老化。 （1分）

（3）非线性误差。采用补偿线圈进行补偿。                   （2分）

五、应用题（共计20分）

37、解：准确度等级为2.5级，则其满刻度相对误差为2.5%。         （2分）

        0.05/1.6=0.03125=3.125%                                  （2分）

 ∵3.125%＞2.5%  ∴不合格                               （2分）

38、解：绝对误差 30.05-30=0.05（V）                             （2分）

        相对误差=0.05/30=0.167%                              （2分）

        引用误差=0.05/100=0.05%                              （2分）

39、解：初始电容

  （2分）

        间隙缩小后

        变化量为                            （2分）

变化量可产生电压变化为             （2分）

仪表变化格数（格）                          （2分）

六、原理分析题（共10分）

40、答：可利用光电传感器、霍尔传感器、电容式传感器等。

1）选用合适的传感器                                        （3分）

2）简述测量原理                                            （3分）

3）画出系统示意图（方框图）并简述之…                      （4分）

根据答题情况酌情给分。