檢測與信號處理技術(shù)考核題

1、1、 間接測量 :測量幾個被測量有關(guān)的物理量，通過函數(shù)關(guān)系式計算 出被測量的數(shù)值。2、 系統(tǒng)誤差:指誤差變化規(guī)律服從某一確定規(guī)律的誤差。3、 靈敏度 :遲滯特性表明儀表在正（輸入量增大）反（輸入量減?。?行程期間輸入輸出曲線不重合的程度。4、 遲滯 :遲滯特性表明儀表在正（輸入量增大）反（輸入量減?。?行程期間輸入輸出曲線不重合的程度。5、 絕對壓力 :指直接作用于容器或物體表面的壓力，即物體承受的實際壓力，其零點為絕對真空，符號為 pabs（abs 為下標(biāo)）。 二、簡答題:1、檢測與測量的區(qū)別解答：檢測主要包括檢驗和測量兩方面的含義。檢驗是分辨出被測參數(shù)量值所歸屬的某一范圍帶，以此來判別被測

2、參數(shù)是否合格或現(xiàn)象是否存在。測量是把被測未知量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進行比較，確 定被測量對標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)，并用數(shù)字表示這個倍數(shù)的過程。2、產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的常見原因有哪些 ?產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的常見原因有：儀器誤差、環(huán)境誤差（影響誤差）、 理論誤差與方法誤差和人員誤差。3、標(biāo)準(zhǔn)電極定律的實用價值是什么 ?如果兩種導(dǎo)體 a、b 分別與第三種導(dǎo)體 c 組成熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢已知，則由這兩個導(dǎo)體 a、b 組成熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢可由下式計 算：這里采用的電極稱為標(biāo)準(zhǔn)熱電極，在實際應(yīng)用中，一般標(biāo)準(zhǔn)熱電極材料為純鉑。這是因為鉑易得純態(tài)，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，熔點較高。由于采用了標(biāo)準(zhǔn)電極，大大方便了熱電偶的選配工作，只要知

3、道了一些材料與標(biāo)準(zhǔn)熱電極相配的熱電動勢，就可以用上述定律求出任 何兩種材料配成熱電偶的熱電動勢。1、 按公式求圓柱體體積 ,若已知 r 約為 4cm,h 約為 10cm, 要使體積 的相對誤差等于 2%,試問 r 和 h 的測量的誤差應(yīng)為多少 ?2、 用鎳鉻一鎳硅熱電偶測量爐溫 ,如果熱電偶在工作時的冷端溫度為 30 c,測得的熱電勢指示值為 33.6mv,求被測爐溫的實際值?四、查資料 ,簡述一種溫度測量應(yīng)用的例子。 (應(yīng)用背景 , 工作原理 , 參考文獻,字數(shù)在 1000 字以上)一、熱敏電阻在測控系統(tǒng)和電子設(shè)備中 ,常常需要用到各種溫度參數(shù)。測量溫度的方法很多 ,可以采用專用的測溫芯片或

4、者利用熱電偶和熱敏電阻實現(xiàn)。但是要實時測量設(shè)備的環(huán)境工作溫度 ,采用熱敏電阻具有簡單實用 , 最小限度的更改設(shè)備電路的優(yōu)勢。熱敏電阻的主要優(yōu)點是電阻溫度系數(shù)大 ,靈敏度高,響應(yīng)速度快 ,能進行精密溫度測量。 ntc 熱敏電阻是一種氧化物的燒結(jié)體 ,具有負溫度系數(shù) ,與金屬熱電阻相比 ,電阻溫度系數(shù)大 ,靈敏度約為金屬熱電阻的10 倍 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,電阻率小 ,適于動態(tài)測量。熱敏電阻與電阻串并聯(lián)組成的電路具有溫度靈敏度高、電路簡單、價格便宜等優(yōu)點 ,在測試 和自動控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。二、ntc 熱敏電阻的熱電溫度特性分析1、溫度特性方程熱敏電阻的溫度特性可用下面經(jīng)驗公式表示 :(1)其中,rt

5、溫度為 t 時的熱敏電阻阻值;r0溫度為常溫時的熱敏電阻阻值 ,一般常取 t0 為 20;b熱敏電阻材料常數(shù) ,b=1365ln由式 (1) 可以看出 ,阻值變化與溫度變化為指數(shù)關(guān)系 ,隨溫度升高 ,熱 敏電阻阻值迅速下降 ,靈敏度高是熱敏電阻測溫的主要優(yōu)點。2、熱電特性熱敏電阻在其自身溫度變化 1時,電阻值的相對變化量稱為熱敏電 阻的溫度系數(shù) ,其值為:(2)由式(2)可以看出 ,ntc 熱敏電阻的溫度系數(shù)是負值 ,且與溫度變化有關(guān)。溫度越低 ,溫度系數(shù)越大,靈敏度越高 ,所以 ntc 熱敏電阻常用于 低溫測量。三、熱敏電阻的測溫方法測量的基本原理是通過檢測熱敏電阻的電氣參數(shù)來間接測量溫度

6、,使用一個熱敏電阻 rt、一個分壓電阻 r0 和一個 a/d 來完成溫度檢測。熱敏電阻和分壓電阻形成分壓電路 ,熱敏電阻隨著溫度變化而變化 ,電壓也就隨著變化。所以只要得到電壓值 ,就可以得出熱敏電阻的阻值。由于要測量的是溫度而不是熱敏電阻的阻值 ,為此還需確定熱敏 電阻的阻值 rt 和需要檢測的溫度 t 之間的關(guān)系。由 rt 的兩個表達式相等可得:等式兩端分別取以 e 為底的對數(shù) ,整理可得溫度的計算公式為 :t=kln(r0*kc)*kln(t)但 ntc 熱敏電阻存在嚴重的熱電非線性 ,對它的非線性誤差進行補償或進行線性化處理是擴大其測量范圍和提高測量精度的首要問題。主要缺點是熱電特性非

7、線性現(xiàn)象嚴重 ,使用時必須進行線性補償 四、使用方式 :1 比較器比較法采用比較器比較法 ,但比較粗糙 ,適用于簡單控制。如果對溫度控制 要求比較簡單 ,可以做一個簡單的二值化電路 ,利用比較器來實現(xiàn)。當(dāng)電壓高于某一個閾值時 ,置成高電平 ;電壓低于某一個閾值時 ,置成低電平。可以完成簡單的溫度控制。但是對于不同的熱敏電阻需要采用不同 的閾值,要根據(jù)電阻的特性或者做試驗確定。2 模數(shù)轉(zhuǎn)換法采用數(shù)模轉(zhuǎn)換法 ,應(yīng)用查表法或公式計算 ,可獲得較精確的溫度數(shù)據(jù) ,當(dāng)需要較精確的溫度數(shù)據(jù)時 , 又有相應(yīng)的資源支持時 ,可采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器配合單片機來實現(xiàn)。應(yīng)用查表法或公式計算來得到溫度數(shù)據(jù)。為了得到高的測量

8、精度 ,計算熱電偶實際溫度測量值時要用其熱電動勢分度表數(shù)據(jù)進行插值計算。插值計算方法通常采用線性插值和樣 條插值。查表法是一種分段線性插值法 ,它是根據(jù)精度要求對反非線性曲線進行分段 ,分段越多 ,線性化精度越高 ,分段后用若干段折線逼近曲線 ,將折點坐標(biāo)值存入數(shù)據(jù)表中 , 測量時 , 首先要明確對應(yīng)輸入被測溫度t 的輸出量熱敏電阻阻值 r 是在哪一段,然后根據(jù)那一段直線的斜率進行線性插值 ,從而求出被測溫度。實際應(yīng)用當(dāng)中 ,具體分成幾段 ,可 根據(jù)精度要求和系統(tǒng)復(fù)雜程度綜合分析。3 模數(shù)轉(zhuǎn)換+計算機采用模數(shù)轉(zhuǎn)換 +計算機,可獲得精確的溫度數(shù)據(jù) ,如果需要更為精確的溫度數(shù)據(jù)時,可將 a/d 轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)直接輸入計算機來計算獲得溫度數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在計算機運算速度很快 ,溫度還原可以用軟件實現(xiàn)。由于 c語言相對于匯編語言的最大優(yōu)點就是數(shù)學(xué)計算程序簡單 ,并有豐富的 庫函數(shù)可以調(diào)用 ,所以用軟件實現(xiàn)是最理想的選擇。通過實驗得到在不同溫度下的熱敏電阻的阻值 ,作為分立點的坐標(biāo)值 ,在通過曲線修正方式得到修正公式的參數(shù)。按照上