自动检测技术及其应用第二版梁森课后标准答案

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1、4 4题：题：1 1、(240(2400.6%)/250=0.576%0.6%)/250=0.576%，下近，下近0.50.5级，应选择级，应选择0.50.5级。级。2 2、(240(2400.6%)/300=0.480%0.6%)/300=0.480%，下近，下近0.50.5级，应选择级，应选择0.20.2级；级；(240(2400.6%)/500=0.288%0.6%)/500=0.288%，下近，下近0.50.5级，应选择级，应选择0.20.2级。级。3 3题：题：1 1、2002000.5%=0.5%=11。2 2、1/201/20100%=100%=5%5%；1/1001/10010

2、0%=100%=1%1%。2 2题：题：(略略)一、选择题：一、选择题：1 1、B B，A 2A 2、B 3B 3、C 4C 4、B B，A 5A 5、D D第一章作业第一章作业6 6题：题：1 1、0.10.1；(0.1/199.9)(0.1/199.9)100%=0.05%100%=0.05%；2 2、199.9199.90.5%=1.00.5%=1.0；(1.0/199.9)(1.0/199.9)100%=0.5%100%=0.5%；3 3、180.6 180.6；4 4、(1.0/180.6)(1.0/180.6)100%=0.55%100%=0.55%；5 5、179.6179.61

3、81.6181.6。5 5题：题：1 1、0.50.5级，级，0 0500N500N量程相对误差：量程相对误差：(500(5000.5%)/70=3.57%0.5%)/70=3.57%1.0 1.0级，级，0 0100N100N量程相对误差：量程相对误差：(100(1001.0%)/70=1.43%1.0%)/70=1.43%选选1.01.0级，量程范围为级，量程范围为0 0-100N100N的较好。的较好。7 7题：题：1 1、2 2、(略略)3 3、4 4、K K1 1=0.6-0.04=0.6-0.042=0.522=0.52；K K2 2=0.6-0.04=0.6-0.048=0.28

4、8=0.28202.06.01xxyxxys04.06.08 8题：题：(略略)。1111题：题：参考例题参考例题1-41-4。9 9题：题：1 1、系统；、系统；2 2、系统；、系统；3 3、系统；、系统；4 4、系统；、系统；5 5、系统、系统+随机；随机；6 6、系统；、系统；7 7、随机；、随机；8 8、系统；、系统；9 9、系统、系统+随机；随机；1010、随机。、随机。1010题：题：1 1、系统误差；、系统误差；2 2、随机误差；、随机误差；3 3、粗大误差。、粗大误差。偏差特别大偏差特别大弹着点接近弹着点接近正态分布正态分布弹着点均偏弹着点均偏向右上侧向右上侧 10 10题：下

5、图是射击弹着点示意图，请你分别说出图题：下图是射击弹着点示意图，请你分别说出图a a、b b、c c各是什么原因造成的，应如何克服？各是什么原因造成的，应如何克服？关于数字表显示位及位数的概念介绍关于数字表显示位及位数的概念介绍 数字多用表（数字多用表（Digital Multimeter,Digital Multimeter,简称简称DMMDMM）的显）的显示位数目前一般为示位数目前一般为3 3位位88位（即位（即88位，以下同）。具位，以下同）。具体地说，有体地说，有3 3位、位、33位、位、3 32/32/3位、位、3 33/43/4位、位、44位、位、4 43/43/4位、位、55位、

6、位、66位、位、77位、位、88位等。最近国外还推出位等。最近国外还推出8 83/43/4位、位、1010位等规格，使数字测量向更高精确度冲刺。数字表位等规格，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，位数的提高涉及稳定性、抗干扰等诸多技术问题，A/DA/D转换器只是其中的一个环节，能否真正达到额定的精确转换器只是其中的一个环节，能否真正达到额定的精确度，还必须掌握正确的使用方法。度，还必须掌握正确的使用方法。判定数字仪表位数的两条原则判定数字仪表位数的两条原则 1 1、能显示、能显示0909所有数字的所有数字的“位位”是是“整位整位”；2 2、分数位的判定

7、：在最大显示值中，、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。满量程的最高位作为分母。例如例如:当某一数字表最大显示值为当某一数字表最大显示值为19991999（不考虑小数点），满量程计数（不考虑小数点），满量程计数值为值为20002000时，则它共有时，则它共有3 3个整位。最高个整位。最高位只能显示位只能显示1 1，满量程最高位为，满量程最高位为2 2，所以，所以它是它是33位表。位表。如，一台数字表最大值为如，一台数字表最大值为2999 2999，满量程为，满量程为30003000，则它是则它是3 32/32

8、/3位表；右下图所示的温度数字表最大值为位表；右下图所示的温度数字表最大值为399399，满量程为，满量程为400400，则它是，则它是2 23/43/4位表。位表。再如，一台如右图的数字电压表，再如，一台如右图的数字电压表，其最大显示值其最大显示值为为399.9V399.9V，最高位只能显示，最高位只能显示0 0、1 1、2 2、3 3这四个数字（有这四个数字（有时时0 0不予显示），所以它是不予显示），所以它是3 33/43/4位表。位表。用普通的用普通的33位位DMMDMM测量测量220V220V或或380V380V工频工频电压时，量程必须选择电压时，量程必须选择700V AC700V

9、AC档；相比之档；相比之下，使用下，使用3 33/43/4位的位的DMMDMM只需选择只需选择400V-AC400V-AC档，档，准确度优于准确度优于700V-AC700V-AC档，既不欠量程也不超档，既不欠量程也不超量程，分辨力也提高了许多。量程，分辨力也提高了许多。2 2题题:（讲解）。讲解）。一、选择题：一、选择题：1 1、B B、D D、A 2A 2、C 3C 3、A A、F 4F 4、A A、B B 5 5、A A、D 6D 6、B 7B 7、C 8C 8、D D第二章作业第二章作业5 5题：题：1 1、铂热电阻。、铂热电阻。2 2、-200-200960960 3 3、100100

10、。4 4、84.2784.27、115.40115.40。5 5、单臂电桥：单臂电桥：U UO O=0.1925V=0.1925V 分压电路：分压电路：U UO O=0.1787V=0.1787V 误差：误差：U UO O=0.0138V=0.0138V4 4题：题：1 1、查表知：、查表知：=0.00385=0.00385。2 2、R Rt t=100(1+0.00385=100(1+0.0038550)=119.2550)=119.25。3 3、查表知：、查表知：R Rt t(50)=119.40(50)=119.40。4 4、R=0.15 0.15；(0.15/119.40)(0.15/

11、119.40)100%=100%=0.126%0.126%。3 3题题:条件不足条件不足差动全桥？差动半桥？差动全桥？差动半桥？(讲解讲解)。)(4443322110RRRRRRRREU6 6题：题：1 1、中间位置、相等、中间位置、相等、或或 、R RP P；2 2、右边、变大、变小。、右边、变大、变小。3 3、交流电源、防止引起极化。、交流电源、防止引起极化。9题：题：1、相等、平衡、平衡、温度补偿。相等、平衡、平衡、温度补偿。2、变小、不平衡、调节零点、限幅、左边。变小、不平衡、调节零点、限幅、左边。3、0.02。4、偏小、偏小、气化带走热量、氧化、气化带走热量、氧化/腐蚀。腐蚀。5、P

12、TC热敏电阻。热敏电阻。6、（略）。、（略）。7题题:(课堂讲解课堂讲解)。4231RRRR3421RRRR8题：题：1、可知：可知：P=160mW；输出电压增加。；输出电压增加。2、024V 3、4、可知：可知：Rx=3000；U UO O=12V=12V。RUP2lxEUiOlxRx310101111题：题：1 1、还原型、越大；、还原型、越大；2 2、加速吸附、加速吸附/电离、电离、200-300200-300、大；、大；3 3、降低；、降低；4 4、升高、右边、升高、右边；5 5、污染、污染/腐蚀等；腐蚀等；6 6、扬声器。、扬声器。1010题：题：(略略)。1212题：题：1 1、B

13、=4000B=4000、T T0 0=25=25、R R0 0=1M=1M；T T1 1=-30=-30、T T2 2=100=100。代入上式可求：代入上式可求：R R-30-30=20.9M=20.9M R R100100=67.2K=67.2K)11(00TTBTeRR1313题：题：(略略)。1414题：题：(略略)。吊钩秤外形吊钩秤外形桥路的邻边电阻受力状态必须相反桥路的邻边电阻受力状态必须相反 2 2、有一测量吊车起吊物质量的拉力传感器（吊钩、有一测量吊车起吊物质量的拉力传感器（吊钩秤），秤），R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4贴在等截面轴上，组成全桥，桥贴在等

14、截面轴上，组成全桥，桥路电源为直流路电源为直流6V6V。请画出测量转换电路。请画出测量转换电路。FR1R2R3 3 3、有一额定荷重为、有一额定荷重为2020K KN N的等截面空心圆柱式荷重的等截面空心圆柱式荷重传感器，其灵敏度传感器，其灵敏度K KF F为为2mV/V2mV/V，桥路电压，桥路电压i i为为12V12V，求求荷重传感器演示荷重传感器演示气泡式水平仪的结构及外形气泡式水平仪的结构及外形气泡气泡气泡气泡 不锈钢电极之间应采用交流（例如不锈钢电极之间应采用交流（例如50Hz50Hz）供电。）供电。若使用直流，会使水分子电离，性能变坏。若使用直流，会使水分子电离，性能变坏。6 6、

15、密封的玻璃内充入导电液体，中间保留一个小、密封的玻璃内充入导电液体，中间保留一个小气泡。玻璃管两端各引出一根不锈钢电极。在玻璃管中气泡。玻璃管两端各引出一根不锈钢电极。在玻璃管中间对称位置的下方引出一个不锈钢公共电极。请间对称位置的下方引出一个不锈钢公共电极。请利用热丝测量气体流速（流量）利用热丝测量气体流速（流量）内置铂金热丝内置铂金热丝风风利用热丝测量气体流速（流量）利用热丝测量气体流速（流量）内置加热到上内置加热到上 百度的铂金丝百度的铂金丝 做试验时，可用拇指式小做试验时，可用拇指式小型灯泡中的钨丝代替铂金丝。型灯泡中的钨丝代替铂金丝。风风铂金丝接入惠斯登电桥铂金丝接入惠斯登电桥 11

16、 11、自动吸排油烟机、自动吸排油烟机 可燃性气敏传感器不间断地测量厨房中煤气或油烟可燃性气敏传感器不间断地测量厨房中煤气或油烟的浓度。输出电压与设定值比较，若超标，就令晶闸管的浓度。输出电压与设定值比较，若超标，就令晶闸管启动吸排油烟机。启动吸排油烟机。煤气或油烟被吸入煤气或油烟被吸入 图图2-352-35为自动吸排油烟机原理框图，请为自动吸排油烟机原理框图，请 13 13、酒后驾车测试仪、酒后驾车测试仪 酒后驾车易出事故，但判定驾驶员是否喝酒过量带酒后驾车易出事故，但判定驾驶员是否喝酒过量带有较大的主观因素。请你利用学过的知识，设计一台便有较大的主观因素。请你利用学过的知识，设计一台便携式

17、、交通警使用的酒后驾车测试仪携式、交通警使用的酒后驾车测试仪 酒后驾车测试仪的试制酒后驾车测试仪的试制 酒后驾车测试仪散件酒后驾车测试仪散件呼气管呼气管2 2题题:（课堂（课堂讲解）。讲解）。一、选择题：一、选择题：1 1、A A、C 2C 2、B 3B 3、B 4B 4、C 5C 5、D 6D 6、D D第三章作业第三章作业4 4题：题：1 1、2 2、(讲解讲解)。3 3、4mA4mA、20mA20mA、12mA12mA。4 4、250250。5 5、输出电压过高。、输出电压过高。6 6、(略略)。7 7、62.5KP62.5KP 8 8、电源坏了；变送器损坏；、电源坏了；变送器损坏；。9

18、 9、(略略)10 10、(见后）。见后）。3 3题题:1:1、U0=50mVU0=50mV图图(b)(b)可知可知=5mm=5mm；=5mm=5mm图图(a)(a)可知可知P=50KP50KP。2 2、由图可知，线性范围为、由图可知，线性范围为60KP60KPxy1645 5题：磁滞、右移、变小、变小；题：磁滞、右移、变小、变小；变大、变大、幅值、相反、左移、同相。变大、变大、幅值、相反、左移、同相。6 6题：题：1 1、都是利用、都是利用法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律实现转速测量；实现转速测量；a)a)利用的是自感电动势、利用的是自感电动势、b)b)利用的是感应电动势。利用的是感应电

19、动势。2 2、不需要激励电源，有永久磁铁提供磁路磁场。、不需要激励电源，有永久磁铁提供磁路磁场。3 3、(略）略）4 4、(略）略）7 7题：增大、向上、增大、减小、增大、减小、负值、变慢。题：增大、向上、增大、减小、增大、减小、负值、变慢。zfn608 8题题:（略（略）。）。9 9题题:（略（略）。）。4 4、元器件及仪表连线、元器件及仪表连线 有一台两线制压力变送器，量程范围为有一台两线制压力变送器，量程范围为0-1MPa0-1MPa，对应的输出电，对应的输出电流为流为4-20mA4-20mA。请将下图中的各元器件及仪表正确地连接起来。请将下图中的各元器件及仪表正确地连接起来。接地接地U

20、o向日葵生长量（高度）的测量仪器向日葵生长量（高度）的测量仪器 9 9、请构思一个测量向日葵生长量（高度）的测量仪器。画出、请构思一个测量向日葵生长量（高度）的测量仪器。画出向日葵、两只导向滑轮、细线及固定点、差动变压器、衔铁、测向日葵、两只导向滑轮、细线及固定点、差动变压器、衔铁、测量转换电路、指针式毫伏表等元器件，应使读者能看清它们之间量转换电路、指针式毫伏表等元器件，应使读者能看清它们之间的安装关系，并简要说明测试装置的工作原理的安装关系，并简要说明测试装置的工作原理 1 1、由于植物生长是缓慢的，因此采用能、由于植物生长是缓慢的，因此采用能测量微位移的差动变压器式位移测量微位移的差动变

21、压器式位移传感器传感器是较合适的。是较合适的。2 2、观察向日葵的生长姿态，再考虑质量块、观察向日葵的生长姿态，再考虑质量块(衔铁衔铁)、导向轮、细绳及与差、导向轮、细绳及与差动变压器的相对位置及传动过程是该装置的关键。动变压器的相对位置及传动过程是该装置的关键。3 3、由于向日葵的生长是、由于向日葵的生长是单方向单方向的，因此测量转换电路的信号输出可以采的，因此测量转换电路的信号输出可以采用直流电压表指示。用直流电压表指示。4 4、指针式毫伏表可将向日葵的生长量转换成指针的摆动幅度，仪表刻度、指针式毫伏表可将向日葵的生长量转换成指针的摆动幅度，仪表刻度可预先用卡尺标定。可预先用卡尺标定。5

22、5、若进一步深化研究本题，可考虑将差动变压器的输出经转换电路和接、若进一步深化研究本题，可考虑将差动变压器的输出经转换电路和接口电路输入到计算机处理系统。计算机定时采集向日葵生长量的信息，经运口电路输入到计算机处理系统。计算机定时采集向日葵生长量的信息，经运算，在屏幕上显示或打印向日葵的生长趋势的曲线，则该测量装置就更完善算，在屏幕上显示或打印向日葵的生长趋势的曲线，则该测量装置就更完善和先进了。有关计算机测控方面的知识请读者参阅有关资料。和先进了。有关计算机测控方面的知识请读者参阅有关资料。向日葵生长量（高度）的测量演示向日葵生长量（高度）的测量演示差动变压器差动变压器衔铁承受的重力衔铁承受

23、的重力第四章作业第四章作业一、选择题：一、选择题：1 1、D.A 2D.A 2、C 3C 3、B 4B 4、C.B 5C.B 5、D.A 6D.A 6、A 7A 7、B.CB.C2 2题：题：3 3题：题：1 1、不导电、不导电 2 2、距离小、电涡流大、等效电感小、输出频率大。、距离小、电涡流大、等效电感小、输出频率大。4 4题：题：1 1、1.6mm 1.6mm 2 2、T=20msT=20ms，f=50Hzf=50Hz 3 3、多次谐波的合成、多次谐波的合成 4 4、2.5mm2.5mm6 6题：题：1 1、10mm 210mm 2、5mm 5mm 3 3、T=6.25mST=6.25m

24、S；f=160Hz 4f=160Hz 4、x=5sin(wt)mmx=5sin(wt)mm3 3题：电焊条药皮测量题：电焊条药皮测量药皮药皮 圆弧形圆弧形电涡流探头电涡流探头压在压在电焊条电焊条的药皮表面，的药皮表面，药皮厚度不药皮厚度不够时，够时，电涡电涡流增大。流增大。4 4题：电涡流式测振探头题：电涡流式测振探头安装安装 距距离离l电电路路电电路路轴轴向窜动向窜动 为了得到较好为了得到较好的线性度与最大的的线性度与最大的测量范围，测振探测量范围，测振探头与被测金属的安头与被测金属的安装距离装距离l为线性范围为线性范围的的1/2。电涡流式探头电涡流式探头各种振动波形演示各种振动波形演示7

25、7题：防身器材题：防身器材 构思一个多功能警棍，希望能够实现：构思一个多功能警棍，希望能够实现：产生强产生强烈眩光；烈眩光；产生产生30kV30kV（3 3万伏）左右的高压；万伏）左右的高压；能在能在50mm50mm距离内探测出犯罪嫌疑人是否携带枪支或刀具。距离内探测出犯罪嫌疑人是否携带枪支或刀具。请画出该警棍的外形图请画出该警棍的外形图 各种防身器材各种防身器材电击高压发生器电击高压发生器8.8.汽车、自行车速度及里程的测量汽车、自行车速度及里程的测量 工业或汽车中经常需要测量运动部件的工业或汽车中经常需要测量运动部件的转速、直线速度及累计行程等参数。现以大转速、直线速度及累计行程等参数。现

26、以大家都较熟悉的自行车的车速及累计公里数测家都较熟悉的自行车的车速及累计公里数测量为例量为例 出租车计价器外形出租车计价器外形电动助动车仪表盘外形电动助动车仪表盘外形可参考汽车速度的测量原理可参考汽车速度的测量原理 与车轮联动与车轮联动自行车速度、里程测量仪表设计注意事项自行车速度、里程测量仪表设计注意事项 1.观察自行车的结构可知，车速及公里数与车轮的直径及观察自行车的结构可知，车速及公里数与车轮的直径及转速成正比，因此应将注意力集中到自行车的前、后轮上。设转速成正比，因此应将注意力集中到自行车的前、后轮上。设车轮的直径为车轮的直径为D（m），则周长），则周长l=D，车轮转动的圈数即为自，车

27、轮转动的圈数即为自行车行驶距离的基本参数。若转动圈数为行车行驶距离的基本参数。若转动圈数为N，则累计路程，则累计路程L=Nl=ND；若每分钟转动的圈数为；若每分钟转动的圈数为n（n=N/t，圈，圈/分钟）则车速分钟）则车速 v=60nl/1000(km/h)=0.06 n D(km/h)。2.车轮的钢丝辐条是等间隔排列的，应能给我们带来启示。车轮的钢丝辐条是等间隔排列的，应能给我们带来启示。设辐条数为设辐条数为p，每产生，每产生p个脉冲，就意味车轮转了一圈。对传感个脉冲，就意味车轮转了一圈。对传感器测得的辐条数脉冲进行计数，可得到累计数器测得的辐条数脉冲进行计数，可得到累计数Np，则车轮转过，

28、则车轮转过的圈数的圈数N=Np/p。我们也可以对气门芯从传感器面前掠过的次。我们也可以对气门芯从传感器面前掠过的次数进行计数，从而也可以得到里程，计算公式请自行推导。数进行计数，从而也可以得到里程，计算公式请自行推导。3.传感器可选用电涡流或干簧管、霍尔等传感器。在学习了传感器可选用电涡流或干簧管、霍尔等传感器。在学习了本书第四章、第八章、第十章和第十一章后，读者可以考虑多本书第四章、第八章、第十章和第十一章后，读者可以考虑多种设计思路。种设计思路。传感器在自行车测速及里程测量中的应用传感器在自行车测速及里程测量中的应用非接触传感器的安装位置非接触传感器的安装位置显示器的安装位置显示器的安装位置干簧管干簧管 磁铁磁铁N出去活动一下出去活动一下