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检测与自动化仪表试题答案

第九章 机械量检测

1.基于平行平面型电容式传感器基本公式:C??式、变面积式、变介质型三种。

2.以差动方式工作的微位移传感器,其前提是必须由两个完全对称且性能相同的敏感元件组成。当被测参数对象引起位移时,一个敏感元件的特性增加,另一个敏感元件的特性减小,且特性增加的量与减小的量相同、而方向相反。差动方式工作的传感器可以提供线性特性的输入输出关系,提高传感器的灵敏度。

3.电感式传感器种类很多,主要有自感式、互感式和电涡流式三种。自感式电感传感器又称作—变磁阻式传感器,差动变压器位移传感器是互感式位移传感器。

4.电阻应变片的粘贴方法:一般使用两组受拉伸力和压缩力电阻应变片,将其接入电桥的四个桥臂,以提高测量的灵密度和稳定性,以及适当的温度补偿。

5.电阻应变片的灵密度系数为2。1,电阻为120Ω,在发生应变为150×10-6时,求电阻的变化量。

解:

?R?R[K??ll]?120(2.1?150?10?6Sd,因此电容传感器的工作方式有:变极距)?0.0378Ω

6.莫尔条纹标尺:两块栅距相等的光栅叠合在一起,并使它们的刻线之间的夹角为? 时,这时光栅上就会出现若干条明暗相间的条纹,这就是莫尔条纹。动光栅移动一个栅距W时,莫尔条纹上下移动一个条纹间距BH。莫尔条纹间距BH与光栅的栅距W之间的关系为BH?1W?。? =1°时,

?=57,? =0.1°时,

1?=573,

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7.半导体材料的

?????1???1E?,式中?1为材料的纵向压阻系数,?为作用应力,E为半

导体材料的弹性模量。由此可知,应力值?正比于应变?,而试件应变?正比于电阻值的变化,所以应力?正比于电阻值的变化,这就是利用半导体应变片测量应变的基本原理。

第十章 仪表系统及其理论分析

1.将测量、显示、记录和调节(控制)组合在一起(同一个机壳内)的仪表,称为基地式仪表。 2.单元组合仪表:仪表以功能划分,形成相对独立的、能完成一定职能的标准单元,各单元之间以规定的标准、统一信号联系。根据实际工作的需要,选择相应的某些单元仪表,积木式地组合起来,构成各种复杂程度不同的自动化仪表控制系统。

3.DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表是以线性集成电路为主要元器件,各单元之间采用国际统一信号制的4~20mA直流电流进行远传,并保留了室内1~5V直流电压的联络信号,电源采用直流24V单电源供电。

4.DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表采用国际统一信号制的4~20mA直流电流进行远传,通过250Ω的电阻即可将4~20mA直流电流转换为1~5V的直流电压,以实现室内各单元之间的并联方式的信号传递。

5.DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表采用直流24V供电模式,使得单电源集中供电得以实现。同时,正因为仪采用直流24V低电压供电,并辅以安全栅等措施,才使DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表具备了“安全火花”防爆能力。

第十一章 变送单元

1.一台DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表的温度变送器,量程为400~600℃,当温度从500℃变化到550℃时,输出将如何变化?

解:

变化率:

K?20?4600?400?16200?0.08[mA/℃]

500℃时输出

I?K?(500?400)?4?0.08?100?4?12mA,

550℃时输出

I?K?(550?400)?4?0.08?150?4?16mA,

第十二章 显示单元

1.显示仪表主要工作在开环或闭环两种模式下。在传统的常规显示仪表中,前者以动圈式指示仪表为代表,后者主要应用于电子自动平衡显示仪表中。

2.我国统一设计的XW系列自动电子电位差计的测量桥路如下图所示。测量桥路由高稳定度、精密度的1V直流电源E供电;测量桥路的上支路电流为I1=4mA,测量桥路的上支路电流为I2=2mA。

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测量桥路中各个电阻的作用、功能:

Rcu或标注为R2,它是用铜丝绕制的,装在仪表的接线板上,以使其和热电偶处于同一温度;配

置得当,可以起到热电偶自由(冷)端温度自动补偿作用。Rcu在25℃时的电阻值:

热电偶 Rcu的阻值Ω 镍铬—镍硅 5.33 镍铬—考铜 8.92 铂铑30—铂 0.74 RP:滑线电阻,约为180Ω,两端设定不能工作的死区,占滑线电阻总长度的比值?=0.3~0.5, RB:工艺电阻,RP与RB并联后,应有:RP=RP//RB=90±0.1Ω

RM:量程调节电阻,它与RP=RP//RB再并联后为Rnp,最终决定了仪表的量程

Rnp:量程电阻

RG:仪表下限(起始)值电阻 R3:下支路电流限流电阻

R4:上支路电流限流电阻

3.XW系列自动电子电位差计的测量桥路如下图所示,其中测量桥路的计算公式

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量程?Enp:设定或根据工艺要求设计、查分度表 量程电阻Rnp:

?EnpI1(1?2?)Rnp?

量程调节电阻RM: RM?RP?RnpRP?Rnp

热电偶自由(冷)端温度自动补偿的热电势Et:

Et?EAB(0,25),查表或估算,注意:是负值

仪表下限(起始)值电阻RG:

RG?Et?I2RcU??I1?RnpI1

下支路电流限流电阻R3:

R3?EI2?Rcu

上支路电流限流电阻R4:

R4?EI1?RG?Rnp

4.图示为自动电子电位差计的测量桥路,R2为温度补偿电阻,在25℃时的电阻值为5Ω。假定

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