现代检测技术及仪表(孙传友_翁惠辉_著)_课后答案

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1、《现代检测技术及仪表》习题解答第1章１、为什么说仪器仪表是信息的源头技术。答：当今世界正在从工业化时代进入信息化时代。信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术则是关键和基础。仪器的功能在于用物理、化学或生物的方法，获取被检测对象运动或变化的信息。仪器是一种信息的工具，起着不可或缺的信息源的作用。仪器是信息时代的信息获取——处理——传输的链条中的源头技术。如果没有仪器，就不能获取生产、科学、环境、社会等领域中全方位的信息，进入信息时代将是不可能的。钱学森院士对新技术革命的论述中说：“新技术革命的关键技术是信息技术。”。现在提到信息技术通常想到的只是计

2、算机技术和通讯技术，而关键的基础性的测量技术却往往被人们忽视了。从上所述可以看出仪器技术是信息的源头技术。仪器工业是信息工业的重要组成部分。２、非电量电测法有哪些优越性。答：1）便于采用电子技术，用放大和衰减的办法灵活地改变测量仪器的灵敏度，从而大大扩展仪器的测量幅值范围(量程)。2）电子测量仪器具有极小的惯性，既能测量缓慢变化的量，也可测量快速变化的量，因此采用电测技术将具有很宽的测量频率范围(频带)。3）把非电量变成电信号后，便于远距离传送和控制，这样就可实现远距离的自动测量。4）把非电量转换为数字电信号，不仅能实现测量结果的数字显示，而且更重要的是能与计算机技术

3、相结合，便于用计算机对测量数据进行处理，实现测量的微机化和智能化。３、各类仪器仪表有哪些共性。答：从“硬件”方面来看，如果把常见的各类仪器仪表“化整为零”地解剖开来，我们会发现它们内部组成模块大多是相同的。从“软件”方面来看，如果把各个模块“化零为整”地组装起来，我们会发现它们的整机原理、总体设计思想、主要的软件算法也是大体相近的。这就是说，常见的各类仪器仪表尽管用途、名称型号、性能各不相同，但它们有很多的共性，而且共性和个性相比，共性是主要的，它们共同的理论基础和技术基础实质就是“检测技术”。常见的各类仪器仪表只不过是作为其“共同基础”的“检测技术”与各个具体应用领

4、域的“特殊要求”相结合的产物。４、什么叫传感器？什么叫敏感器？二者有何异同？答：国家标准《传感器通用术语》中，传感器定义为“能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置”。由于电信号是当今最易于处理和便于传输的“可用信号”，因此通常把传感器定义为：“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。当所要测量的非电量并不是我们所持有的传感器所能转换的那种非电量时，需要在传感器前面增加一个能把被测非电量转换为该传感器能够接受和转换的非电量(即可用非电量)的装置或器件，这种能把被测非电量转换为可用非电量的器件

5、或装置我们称之为敏感器。敏感器与传感器虽然都是对被测非电量进行转换，但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量，而不是象传感器那样把非电量转换成电量。５、常见的检测仪表有哪几种类型？画出其框图，简述其工作原理。答：常见的检测仪表有三种类型：普通模拟式检测仪表、普通数字式检测仪表、微机化检测系统。其框图及工作原理（略，见1.3.2节插图及相关说明）第2章１、某位移传感器，在输入位移量变化1mm时．输出电压变化有300mV，求其灵敏度。300mV答：灵敏度为S300mV/mm。1mm2、某检测系统由传感器放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度分别为S1＝0.2mV/C,S2=

6、2.0V/mV,S3＝50mm／V，求该系统的总灵敏度。30.210V2.0V50mm答：该系统的总灵敏度为SSSS20mm/C。1233C10VV3、某一阶检测系统，在t=0时，输出为0mV；在t时，输出为100mV；在t=5s时，输出为50mV，试求该检测系统的时间常数。5y(5)505答：据公式（２－２－２５）1e解此方程得7.21sy()100ln24、设一力传感器为二阶系统，其固有频率f0=1000Hz，阻尼比1/2，灵敏度为１。试问用它测量频率分别为600Hz和400Hz的正弦交变力时，其输出－输入的幅值比和相位差

7、各为多少？答：据题意知，K1，阻尼比1/2，代入公式（２－２－１８）得幅频特性为011K(f)，故测量频率为600Hz时幅值比为K(f)0.9444f60011f10000据公式（２－２－１９）得相位差为2(f)arctan5360010001000600同理可得测量频率为400Hz时幅值比和相位差分别为0.99和－33.7°5、某力传感器为二阶系统，其固有频率f0=10KHz，阻尼比0.6，如果要求其幅值误差小于１０％，问其可测频率范围为多大？答：据公式（２－２－４１）1(f)10