自动检测技术马西秦第三版习题答案
思考题与习题解马西秦 第一章、思考题与习题
1、检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。
答：1、检测系统由：传感器、测量电路、显示记录装置三部分组成。
2、传感器部分的作用：是把被测量变换成另一种与之有确定的对 应关系，并且便于测量的量的装置。
测量电路部分的作用：是将传感器的输出信号转换成易于测量 的电压或电流信号。
显示记录装置部分的作用：是使人们了解检测数值的大小或变 化的过程。
2、非电量的电测法有哪些优点?答：P3
3、测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法?如何进行?
答：1）、采用微差式测量；
2）、微差式测量是综合零位式测量和偏差式测量的优点而提出的 一种测量方法。
基本思路是：将被测量x的大部分作用先与已知标准量N的作用相抵
消，剩余部分即两者差值
Δ=x-N。这个差值再用偏差法测量。
微差式测量中：总是设法使差值Δ很小，因此可选用高灵敏度的偏差式仪表测量之。即使差值的测量精度不高，但最终结果仍可达到较高的精度。
例如：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，输出电压U。
可表示为U0=U+ΔU，
其中ΔU是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一
小量。如果采用偏差法测
量，仪表必须有较大量程以满足U。的要求，因此对ΔU这个小量造成
的U0的变化就很难测准。
当然，可以改用零位式测量，但最好的方法是采用如图1-3所示的微差
式测量。微差式测量： ⑴、微差式测量电路图中；
①、使用了高灵敏度电压表：毫伏表和电位差计；②、Rr和E分别表示稳压电源的内阻和电动势；③、RL表示稳压电源的负载； ④、E1、R1和Rw表示电位差计的参数。⑵、微差式测量过程 ①、在测量前调整R1，使电位差计工作电流I1为标准值。②、然后使稳压电压负载电阻RL为额定值，调整RP的活动触点，
使毫伏表指示为零，这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。
③、正式测量开始后，只需增加或减小负载电阻RL的值，负载变动
所引起的稳压电压输出电压U0的微小波动值ΔU即可由毫伏表指示出来。
根据Uo=U+ΔU，稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。
⑶、微差式测量法的优点：是反应速度快，测量精度高，特别适合
于在线控制参数的测量。 图1-3微差式测量
4、某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量
仪的输出电压由3.5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。解：s=Δy/Δx=(2.5-3.5)V/(5.0-4.5)mm=-2V/mm5、某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下:
铂电阻温度传感器:0.35Ω/℃电桥:放大器:笔式记录仪: O.OlV/Ω100(放大倍数) O.lcm/V
求:(1)测温系统的总灵敏度;
(2)记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。
解：(1)、s1=0.35Ω/℃s2=O.OlV/Ωs3=100s4=O.lcm/V s=s1s2s3s4=0.35Ω/℃×O.OlV/Ω×100×O.lcm/V =0.035cm/℃
(2)、Δt=x×s=4cm/0.035cm/℃=114.28℃
6、有三台测温仪表，量程均为0～600℃，精度等级分别为2.5级、2.0
级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理?
解：2.5级测温仪表:2.5=(δm/L)100％=(δm/600)100％；δm=15℃r=δm/500=(15/500)100％=3％
2.0级测温仪表:2.0=(δm/L)100％=(δm/600)100％；δm=12℃ r=δm/500=(12/500)100％=2.4％
1.5级测温仪表:1.5=(δm/L)100％=(δm/600)100％；δm=9℃ r=δm/500=(9/500)100％=1.8％ 选2.0级测温仪表合理
7、什么是系统误差和随机误差?正确度和精密度的含义是什么?它们各
反映何种误差?
答：1）、在相同的条件下，多次重复测量同一量时，误差的大小和符
号保持不变，或按照一定的规律变化，这种误差称为系统误差。
在相同条件下，多次测量同一量时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化，这种误差称为随机误差。
2)、正确度：系统误差的大小表明测量结果的正确度。正确度说明
测量结果相对真值有一恒定误差，或者存在着按确定规律变化的误差。系统误差愈小，则测量结果的正确度愈高。
精密度：随机误差的大小表明，测量结果重复一致的程度，即 测量结果的分散性。通常，用精密度表示随机误差的大小。 随机误差大，测量结果分散，精密度低。测量结果的重复性好，精密度高。随机误差大。
精确度：是测量的正确度和精密度的综合反映。精确度高意味 着系统误差和随机误差都很小。精确度有时简称为精度。 8、服从正态分布规律的随机误差有哪些特性?
答：(1)、对称性：随机误差可正可负，但绝对值相等的正、负误差出
现的机会相等。也就是说f(δ)-δ曲线对称于纵轴。
(2)、有界性：在一定测量条件下，随机误差的绝对值不会超过一 定的范围，即绝对值很大的随机误差几乎不出现。(3)、抵偿性：在相同条件下，当测量次数n→∞时，全体随机误 差的代数和等于零，即lim∑δi=0
(4)、单峰性：绝对值小的随机误差比绝对值大的随机误差出现的
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