2010--核工程检测仪表复习题 1:概念题
绝对误差:绝对误差:△=x-L
△为绝对误差;x为测量值;L为真实值 相对误差:δ=△/L×%
仪表的基本误差:仪表在规定的标准条件下最大的引用误差
分辨率:表明仪表响应输入量微小变化的能力指标,即不能引起输出发生变化的输入量幅度与仪表量程范围之比的百分数
灵敏度:仪表在稳定状态下输出微小变化与输入微小变化之比
迟滞(变差):仪表正向特性与反向特性不一致的程度,以正、反向特性之差的最大值与仪表量程之比的百分数表示
线性度:表明仪表实际输出与输入的关系曲线与理想直线之间的关系 精度:仪表精密度与准确度之和,用相对误差来表示
霍尔效应:指把一半导体单晶薄片放在磁感应强度为B的磁场中,在它的两个端面上通以电流I,则在它的另两个端面上产生电势Uh,这种现象称为霍尔效应。
压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。
标准节流装置:把几种标准化了的节流件、规定了的取压方式和规定长度的前后直管段,总称为标准节流装置
2:测量系统的组成及各部分的功用?
测量系统由敏感部件、变换部件、传递部件、显示部件组成
敏感部件与被测对象直接发生接触,按照被测介质的能量,使其产生一个以某种方式与被测量有关的输出信号
变换部件:对敏感部件输出的信号在送往显示部件之前进行适当的变换 传递部件:传输信号的通道
显示部件:测量系统与观测者的界面,他将被测量的信号以某种形式显示给观测者的记录显示,甚至还有调节的功能。
3:测量方法根据研究的问题不同如何进行分类?各分类方法包括哪些测量方法?
测量方法可以按照如何取得测量结果、按照测量方式、按被测量在测量过程中的状态和按测量条件相同与否来分类。
按照如何取得测量结果可以分为:直接测量法、间接测量法、组合测量法。 按照测量方式可以分为:偏差式测量方法、零位式测量法、微差式测量法。 按被测量在测量过程中的状态分类可以分为:静态测量、动态测量。 按测量条件相同与否可以分为:等精度测量、不等精度测量。
4:什么是仪表的动态特性?什么是仪表的静态特性?什么是瞬态响应特性和频率响应特性,各有哪些特性指标?
仪表的静态特性:输出对不随时间变化的输入量的响应特性。 仪表的静态特性所对应的特性指标有:
精度:精度是仪表精密度与准确度之和,用引用误差来表示。 稳定性:稳定性是指仪表示值不随时间和使用条件变化的性能。
灵敏度:灵敏度是仪表在稳定状态下输出微小变化与输入微小变化之比(灵敏度过高会影响仪表的量程)。 变差:变差是指仪表正向特性与反向特性不一致的程度,以正、反向特性之差的最大者与仪表量程之比的百分数表示。
分辨率:分辨率是表明仪表响应输入量微小变化的能力指标,即不能引起输出发生变化的幅度与仪表量程范围之比的百分数。
复现性:复现性是指同一条件下对同一被测量多次重复测量其示值不一致的程度。
仪表的动态特性:输出对随时间变化的输入量的响应特性。 瞬态响应特性指标:
时间常数:一阶仪表时间常数越小,响应速度越快。 延时时间:仪表输出达到稳定值的50%所需的时间。 上升时间:仪表输出达到稳定值的90%所需的时间。 峰值时间:仪表输出超过稳定值达到最大值所需的时间。 最大超调量:仪表输出超过稳定值的最大值。
稳定时间:测量系统响应曲线达到并保持在其终值周围的某一允许误差范围之内时所需的时间。 频率响应特性指标:
a. 频带——仪表增益保持在一定值内的频率范围为仪表频带或通频带,对应有上、下截止频率。 b. 时间常数τ——用时间常数τ来表征一阶仪表的动态特性。 Τ越小,频带越宽。 c. 固有频率 ——二阶仪表的固有频率,表征了其动态特性。
d. 截止频率 ——测量系统幅值比下降到零频率幅值比时所对应的频率。
5:某测温仪表的准确度等级为1.0级,绝对误差为正负1?C,测量下限为负值(下限的绝对值为测量范围的10%),试确定该表的测量上限位、下限值及量程 解:根据精度的定义可得
1x?100%?1 x:仪表的量程
0?x?100c
由于下限的绝对值为测量范围的10% 所以下限值为-10c 上限值为90c
6:什么是温标?目前使用较多的温标有哪几种? 温标:用来衡量温度高低的标尺
常用的温标有:热力学温标、国际实用温标、摄氏温标、华氏温标 温标的三要素
(1)规定不同温度范围内的基准仪器
(2)选择一些纯物质的平衡态温度作为温标基准点
(3)建立内插公式可计算出任何两个相邻基准点间的温度值
7:什么是热电效应?产生热电效应的原因是什么?(热电偶的测温原理?)热电偶回路中的总热电势如何表示?
00热电效应:两种不同的导体或半导体材料A和B组成的闭合回路,如果A和B所组成回路的两个接合点处的温度T和T0不相同,则回路中就有电流产生,说明回路中有电动势存在,这种现象叫做热电效应。 热电偶回路产生热电势的必要条件是:热电偶由不同材料组成,连接点处温度不同 总热电势:EAB(T,T0)?f(T)?f(T0)
8:热电偶回路有哪些性质?(热电偶的三个基本定律及其应用)?
均质材料定律:由一种均质材料组成的闭合回路,不论沿材料长度方向各处温度如何分布,回路中均不产生热电势。反之,如果回路中有热电势存在则材料必为非均质的。
中间导体定律:在热电偶回路中投入第二种(或多种)均质材料,只要所接入的材料两端连接点温度相同、则所接入的第三种相料不影响原回路的热电势。
中间温度定律:两种不同材料A、B组成的热电偶回路,其接点温度分别为t和t0时的热电势势EAB(t,t0)等于热电偶在接点温度为(t,tn)和(tn,t0)时相应的热电势EAB(t,tn)和EAB(tn,t0)的代数和,其中tn为中间温度。
9:为什么要对热电偶的参比端温度进行处理?常用的处理方法有那几种?
由于冷端温度受周围环境温度的影响,难以自行保持为0℃ 或某一定值。因此,为减小测量误差,需对热电偶的冷端人为采取措施,使其温度恒定,或用其它方法进行校正和补偿。 常用的冷端温度补偿的方法有:冰浴法、理论修正法、冷端补偿器法、补偿导线法