热工测试技术试卷及答案（8）
1、在实验中有哪些测量方法?直接测量与间接测量有哪些不同之处? 2、仪表的性能指标有哪些?工业上常用仪表的精度等级有哪些?
3．已知铂铑10一铂热电偶测量端温度为1400℃，参比端温度为0℃，现用铜线接向仪表，若铜线与铂铑10电极相接处的温度为90℃，试求此时的测温误差(注：
E铂铑10?铜（100，0）??0.116mV)。
4．求图所示回路的热电势，并画出热电流方向。
5．试述霍尔传感器的原理和优缺点。
6．试述压力传感器和压力测量系统静态标定的目的，并画出采用测压天平的静态标定系
7．简述测速探针测量速度的原理。
8．试述转速传感器按原理分哪几种?它们是如何将转速转变为电信号的? 9．阐述数字式测速仪测速原理。
10．微机测控系统的输入接口和输出接口分别由哪些部分所组成?画出其系统方块图。
答案：
1在实验中有哪些测量方法?直接测量与间接测量有哪些不同之处?
答：试验中的测量方法按被测量是否随时间变化分为动态测量和静态测量；按测量原理分为偏差式测量和零位测量；按测量元件是否与被测介质接触分为接触式测量和非接触式测量；按测量系统是否向被测对象施加能量分为主动式测量和被动式测量；按测量结果的方式不同，可分为：直接测量和间接测量两种。直接测量可分为直读法和比较法两种，比较法包括零值法、差值法、代替法三种。 直接测量使用仪表直接测量出被测量的数值，无需经过函数关系再运算，其测量的优点是测量过程简单而迅速。间接测量对一个或几个与被测量有确切函数关系的物理量进行直接测量，然后利用函数关系求出被测量的值。其手续较多，花费时间也较多，一般用于直接测量很不方便误差较大或不能进行直接测量等情况下才采用。
2、仪表的性能指标有哪些?工业上常用仪表的精度等级有哪些?
答：仪表主要性能指标有：量程、精度、灵敏度、分辨率、稳定性、重复性、温度误差、零点温漂、动态误差与频响特性。 工业仪表精度等级有：0.5、1.0、1.5、2.5、4.0。
3．已知铂铑10一铂热电偶测量端温度为1400℃，参比端温度为0℃，现用铜线接向仪表，若铜线与铂铑10电极相接处的温度为90℃，试求此时的测温误差(注：
E铂铑10?铜（100，0）??0.116mV)。
解：E铂铑10?铂?1400,0??E铂铑10?铜?1400,90?＋E铂铑10－铜?90,0? 查分度表：E铂铑10?铂?1400,0??14.368mV 且E铂铑10?铜?100,0???0.116mV，
.mV 则E铂铑10?铜?90,0???0.116?90％＝－0104414.4724mV 所以，E铂铑10?铜?1400,90?＝此时测温误差为：
0.116?100％＝8.07％ 14.368
4． 求如图所示回路的热电势，并画出热电流方向。 解：分别将镍铬、镍硅、考铜表示为A、B、C 则，
EABC?600,10??EAB(600)?EB?600,10??EBC?10??EC?10,60??ECA(60)?EA(60,600)
5．试述霍尔传感器的原理和优缺点。
答：霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。霍尔传感器的工作原理正是利用了霍尔效应。
其优点是：不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感；具有较高的灵敏度，测量仪表简单，可配用通用的动圈仪表来指示结果，能远距离指示或记录。缺点是：受温度影响较大。
6．试述压力传感器和压力测量系统静态标定的目的，并画出采用测压天平的静态标定系。
答：用实验的方法确定静态特性的工作称为静态标定。静态标定通常采用比较法，目的是在恒定温度下，把相对测量仪表的响应和标准压力计或参考压力的绝对测量仪表的响应进行比较，从而确定测压系统或仪表的静态特性。
4
2 1 8 3 6 7 5 9 10 采用测压天平的静态压力标定系统
1－活塞 2－砝码 3－活塞缸 4－托盘 5－工作液体 6－压力表接头 7－油杯 8－压力表 9－加压泵 10－手轮
7．简述测速探针测量速度的原理。
答：测速探针是利用总压探针测出流体的总压，壁面开孔测出测流体的静压，然后通过连接到U形管上，得到流体的总压与静压之差，由伯努力方程，知道流体的总压与静压之差和流体密度，可直接计算出流体的速度。
8．试述转速传感器按原理分哪几种?它们是如何将转速转变为电信号的? 答：转速传感器按原理可分为光电式、磁电式、电容式、霍尔元件等几种。光电式传感器的工作原理是基于光电子元件的光电效应，通过安装在被测轴上的多孔圆盘来控制照于光电元件光通量的强弱，从而产生与被测轴转速成比例的电脉冲信号，经整形放大电路和数字式频率计即可显示出相应的转速值；磁电式传感器
是利用电磁感应原理，将输入的运动速度转换成感应电势输出；电容式利用充电放电回路产生与转速成正比的电流；霍尔元件是利用霍尔效应，是霍尔元件输出脉冲，单位时间输出的脉冲数便表示被测旋转体的转速。
9．阐述数字式测速仪测速原理。
答：数字式测速仪测速原理是：将转速测量转化为电脉冲信号的频率的测量。转速传感器送来的信号VA经过放大整形后为VE，然后送往主闸门准备进入计数器。由晶体振荡器产生的标准频率信号（1MHz）经过几个十进制、二进制分频后，产生标准时间为1s、10s等的信号VD。再将VD输入到门控双稳电路中去控制主闸门的开启和关闭。几进入VD “门控”，使“门控”的双稳触发器翻转，从而主闸门开启，允许电信号VE进入计数器，随即累计之，经过标准时间τ后，双温触发器再翻转回去，主闸门关闭，信号停止通过，此时计数器显示经过信号的数目。显示一定时间后，计数器及各电路恢复原始状态准备下次计数。
10．微机测控系统的输入接口和输出接口分别由哪些部分所组成?画出其系统方块图。
答：微机测控系统的输入接口主要由传感器、信号调理器、采样/保持器S/H、模/数转换器、输入I/O接口组成。输出接口主要由多路转换开关、数/模转换器、输出I/O接口、模拟记录仪、显示器或数字打印机、绘图仪
I/O CPU I/O A/D S/H I/O H 模拟量输入 D/A MUXH 模拟量输出 H
微机测控系统框图
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