自动检测与转换技术 课后习题

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1、《自动检测与转换技术》部分课后作业辅导6/29/20211课后作业辅导课后作业辅导给出本教材各章部分习题的提示、难点解释以及与解题有关的实物照片、电路演示等。6/29/20212作业辅导说明为了使学生学完本书后能获得作为科研、工业领域第一线技术员或技术工人所必须掌握的传感器、现代检测系统等方面的基本原理和应用技术，本教材每章均附有启发性的思考题及应用型习题，供普通中等职业技术学校的机、电类专业学生巩固、复习和提高。本教材的作业着眼于工业、科研、生活中常用传感器的工作原理、测量转换电路及传感器的接线、选型、调试、传感器的综合应用等，解决实际问题的基本能力。为

2、了让读者更好地完成作业，我们编写了以下的作业辅导，希望能对读者有所帮助。6/29/20213第一章作业P14：6.用一台3位半（或称3½位）、精度为0.5级（已包含最后一位的+1误差）的数字式电子温度计，测量汽轮机高压蒸汽的温度，数字面板上显示出如图所示的数值。假设其最后一位即为分辨力，求该仪表的……6/29/20214解析：关于数字表显示位及位数的概念介绍数字多用表（DigitalMultimeter,简称DMM）的显示位数目前一般为3位~8½位（即8位半，以下同）。具体地说，有3位、3½位、32/3位、33/4位、4½位、43/4位、5½位、6½位、

3、7½位、8½位等。最近国外还推出83/4位、10½位等规格，使数字测量向更高精确度冲刺。数字表位数的提高涉及稳定性、抗干扰等诸多技术问题，A/D转换器只是其中的一个环节，能否真正达到额定的准确度，还必须掌握正确的使用方法。6/29/20215判定数字仪表位数的两条原则1.能显示0~9所有数字的“位”是“整位”；2.分数位的判定：在最大显示值中，以最高位所能显示的数值作为分子，用满量程的最高位作为分母。例如，当某一数字表最大显示值为±1999（不考虑小数点），满量程计数值为±2000时，则它共有3个整位。最高位只能显示1，满量程最高位为2，所以它是3½位表。

4、6/29/20216判定数字仪表位数（续）又如，一台数字表最大值为2999，满量程为3000，则它是32/3位表；右下图所示的温度数字表最大值为399，满量程为400，则它是23/4位表。6/29/20217判定数字仪表位数（续）再如，一台如右图的数字电压表，其最大显示值为399.9V，最高位只能显示0、1、2、3这四个数字（有时0不予显示），所以它是33/4位表。用普通的3½位DMM测量220V或380V工频电压时，量程必须选择700VAC档；相比之下，使用33/4位的DMM只需选择400VAC档，准确度优于700VAC档，既不欠量程也不超量程，分辨力也

5、提高了许多。6/29/20218判定数字仪表位数的练习请判断下图数字表的位数6/29/20219解析：分辨力分辨力是指仪器能检出和显示被测信号的最小变化量，是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。对数字仪表而言，如果没有其他附加说明，一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。一般地说，分辨力的数值小于仪表的最大绝对误差。例如，下图所示的数字式温度计分辨力为0.1℃，若该仪表的精度为1.0级，则最大绝对误差将达到±2.0℃，与分辨力相比差得多。在右图中，温度每变化0.1℃，数字表就能跳变1个字，这个温度的相对变化

6、基本上是可信的，但该数字表所显示的绝对数值是有较大误差的。6/29/202110解析：分辨率数字表的最大示值的倒数为数字表的分辨率。例如，3½位表的最大示值为1999，则分辨率为：1/1999≈1/2000=0.0005=0.05%即万分之五。请判断右图数字表的位数、分辨力及分辨率。仪表背面的接线端子6/29/202111判断数字表的位数、分辨力及分辨率（续）6/29/202112判断数字表的位数、分辨力及分辨率（续）6/29/202113解析：作图法求灵敏度的过程7.某自来水厂有一台测量流量的仪表，测量范围为0～10m3/s，输入输出特性曲线如下图所示，

7、请用作图法求该仪表在1m3/s和7m3/s时的灵敏度K1、K2，和该仪表的端基线性度。分别过1m3/s和7m3/s点作切线，得到以Δx和Δy为边的三角形，利用下式得到灵敏度K。17q/（m3/s）6/29/202114作图法求灵敏度的过程（续）xyx1ΔxΔy0切点传感器特性曲线xmax6/29/202115P14：8.下图是射击弹着点示意图，请你分别说出图a、b、c各是什么原因造成的，应如何克服？偏差特别大弹着点接近正态分布弹着点均偏向右上侧6/29/202116第二章作业荷重传感器计算P41：2.有一如图2-11所示的荷重传感器，当桥路电压Ｕi为12V

8、、额定荷重时的输出电压Uom为24mV时，求：……FR4R1R26