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1、检测与自动化仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 1 -检测与自动化仪表试题答案第一章 绪论1典型检测仪表控制系统：通常泛指石油、化工、热工行业生产过程的工业四大参数：温度、压力、流量、物位的控制系统（TC、PC、FC、LC） 。2无特殊条件要求，常规工业检测仪表控制系统的结构图基本相同，而与具体选用的仪表无关！3常规工业检测仪表控制系统的基本构成包括被控对象、检测敏感元件-变送器、显示仪表、调节器、给定器和执行器等。4误差公理：“一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有的科学实验过程中” ；采用何种仪表测得的值都有误差5绝对误差=示值-“真值” ；绝对误差必须有号、数
2、值、单位（量纲）！ 6实际相对误差： ；标称相对误差： 。%10()A %10()xx7引用误差又称作满度相对误差： ；最大引用误差最大满度相对误10()FSFS差： 10|(%)maxmaxFSFS8仪表的精度（等级）一般以 表示，是最大引用误差去掉 号和（%）号后的数字，而且必须取相应的标准系列值；校验仪表时取偏大值，选择仪表时取偏小值；不同仪表的精度等级的系列标准值是不同的！9已知控制流程图绘制控制系统结构图检测与自动化仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 2 -10典型检测仪表控制系统结构图如下，简单说明各个环节的名称和功能。被控对象：检测单元“一次仪表”：变送单
3、元：非电量电量；电量“统一信号”显示、记录单元“二次仪表”调节、控制单元“三次仪表”执行单元安全栅11用测量范围为-5015OkPa 的压力传感器测量 14OkPa 压力时 , 传感器测得值为 142kPa, 求该示值的绝对误差、实际相 对误 差、 标称相对误差和引用 误差。 解：检测与自动化仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 3 -%105102%4842610120142）（引 用 误 差 ： 。标 称 相 对 误 差 ： 。实 际 相 对 误 差 ：绝 对 误 差 ： FSmxAkPa12某测温仪表的测量范围为-10070O，校验该仪表时测得全量程内最大绝对误差为
4、+5，试确定该仪表的等级精度。解： 级这 台 仪 表 的 精 度 等 级 为 ”号 ， 取 标 准 系 列 值 ：号 、 “仪 表 的 精 度 等 级 ： 去 掉 。：该 仪 表 的 最 大 引 用 误 差 0.1%625075maxFSnp13某测压仪表的测量范围为 08MPa，根据工艺要求，测量示值的误差不允许超过0。05MPa，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足工艺要求。解： 级 的 仪 表。应 选 择 50625.185.1max FSnp14某测压仪表的测量范围为 010MPa，精度等级为 1。0 级。试问：该仪表允许的最大绝对误差 是多少？若用标准压力计校验该压力表，在校验点为
5、5MPa 时，标准压力计的读数为m5.08MPa，试问该被校验仪表在这一点是否符合 1.0 级精度？为甚麽？解：MPa1.010FSma被校验仪表在校验点为 5MPa 时的引用误差： %8.0108.5%FSnp被校验仪表在校验点为 5MPa 时的绝对误差：.0Ax15.每个用于测量的仪表都用测量范围，它是该仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。测量范围的最小值和最大值分别为测量的下限值和上限值，简称仪表的下限和上限。16.仪表的量程可以用来表示测量范围的大小，是其测量上限值和下限值的代数差。17.灵敏度是仪表对被测参数变化感知的灵敏程度，常以在被测参数变化时，经过足够时间待仪检测与自动化
6、仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 4 -表指示值达到稳定后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比；例如： 。UYS18.仪表的分辨率：它是仪表输出能够响应和分辨的最小输入量。第二章 误差及测量不确定度1系统误差：在一定的测量条件下，测量值中含有的固定不变的、或按一定规律变化的误差2随机误差：在同一测量条件下对同一被测量进行多次重复、等精度测量所产生的误差，它们的绝对值和符号以不可预定方式变化的误差；随机误差就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误差的总体服从统计规律；3等精度测量的随机误差：就某一单次测量而言是无规律的，但测量次数足够多时，随机误
7、差的总体服从统计规律；根据统计学原理，随机误差的统计规律：“四特性”有界性：单峰性：对称性：抵偿性： 0lim1nix4置信区间：定义为随机变量的取值范围，通常用正态分布的标准误差 的倍数表示，即，其中 Z 为置信系数。5置信概率：随机变量在置信区间 内取值的概率。Z6置信水平：表示随机变量在置信区间 以外取值的概率。7不等精度测量的加权及其误差：使用不同的方法对同一个未知量进行 m 组等精度测量，得到 m 组等精度测量数据；各组测量结果及误差不能同等对待：可靠程度不一样；用“权”或“权重”区分各组测量结果的可靠性和可信赖程度，以符号 “ ”表示。p8粗大误差的检验与剔除：前提是设置一定的置信
8、概率，查看可疑值是否在置信区间内；简单检验法：先将可疑值除外，计算算术平均值 、算术平均误差 ，计算可疑值的残Xnvi/余误差 ，则这个可疑值应剔除4vv， 如 果 可 疑 值格罗布斯检验方法（格罗布斯准则）： 的 测 量 可 疑 值 应 剔 除 ， 查 找 格 罗 布 斯 系 数和 测 量 次 数根 据 所 要 求 的 置 信 概 率计 算 ：Gv GnPnvXx aii122准则：33i肖维勒准则： 为肖维勒系数，查表CCi Zv；,检测与自动化仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 5 -9求测量误差的绝对值在或然误差 的 3.5 倍以内的概率。解： 9815.0)7
9、.98360.(975.0.24.3ZP10求测量误差的绝对值在或然误差 的 2.5 倍以内的概率。解： 890.4.089. )4.17(625.1.ZP11求测量误差的绝对值在或然误差 的 2.9 倍以内的概率。95.06.1752.ZP12. 求测量误差的绝对值在或然误差 的 3 倍以内的概率。解： 954.023.67ZP13.铜电阻值与温度的关系为 ,现在通过直接测量,已知 20时的电阻)20(120tRt值 、电阻温度系数 ，求铜电阻在 时的电阻%3.620R %1/4.t130值 及其标准误差。置信概率皆为 68.28%t解： 电阻值 24.6)203(10tRt 电阻值的标准误
10、差 各个直接测量量的偏导数检测与自动化仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 6 -024.06 .6)3(.)2( 04.1204.11220020 RtttRtt 各个直接测量量的标准误差 tR1/104.%)(83.2020 03. 1024.0618.422 220 00 tttRtR Rt ）（）（）（ 测量结果 %27.68atPR14有一组重复测量数据，用格罗布斯检验法剔除坏值。数据：160、171、243、192、153、186、163、189、195、178序号 测量值 ix残差 iv残差方 2iv残差 iv残差方 2iv1 160 -23 529 -16
11、.33 266.672 171 -12 144 -5.33 28.413 243 60 3600 - -4 192 9 81 15.67 245.445 153 -30 900 -23.23 544.296 186 3 9 9.67 93.517 163 -20 400 -13.33 177.698 189 6 36 12.67 160.539 195 12 144 18.67 348.5710 178 -5 25 1.67 2.79检测与自动化仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 7 -)(65.18.210.3.218/3010nniivnvx）（：、重新计算 24.
12、3)(1.905.8.13.76/9291nniivx）（：、 %73.928.15.609.PaxX15有一组重复测量数据，用格罗布斯检验法剔除坏值。测量序号测量值 ix残差 iv残差方 2i残差 iv残差方 2i1 3891 -0.71 -0.652 3927 -0.35 -0.293 3935 -0.27 -0.214 3939 -0.23 -0.175 3944 -0.18 -0.126 3944 -0.18 -0.127 3946 -0.16 -0.18 3948 -0.14 -0.089 3968 0.06 0.1210 3969 0.07 0.1311 3971 0.09 0.1
13、512 3976 0.14 0.2检测与自动化仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 8 -13 3978 0.16 0.2214 3994 0.32 0.3815 4012 0.50 0.5616 4056 0.94)(928.043.165.3.62.9/1616216nniivnvx）（：、重新计算 72.0)( 409.15.3.56.9/1525nniivx）（：、16对某温度进行 10 次等精度测量测量结果：=85.71, 85.63, 85.65, 85.71, 85.69, 85.69, 86.70, 85.68, 85.66, 85.68 ，求测量结果t测
14、量序号测量值 ix残差 iv残差方 2iv残差 iv残差方 2iv1 8571 003 000092 8563 -0。05 000253 8565 -0。03 000094 8571 003 000095 8569 001 000016 8569 001 000017 8570 002 000048 8568 0 000009 8566 -0。02 0000410 8568 0 00000解：检测与自动化仪表试题答案宿迁学院自动化HGGOU2011-4-16 - 9 -0568.)( 1.21.68.5/10210nniivnx）（：、 %73.9)03.68.5(1.1.PaxX17对某电压 12 等精度测量测量结果：测量序号测量值 mVxi残差 iv残差方 4210iv残差 iv残差方 4210iv1 2042 -0.019 3.61 0.011 1.212 2043 0.029 8.41 0.021 4.413 2040 -0.001 0.01 -0.009 0.814 2039 -0.011 1.21 -0.019 3.615 2041 0.009 0.81 0.001 0.016 2031 -0.091 82.81 - -7 2042 0.019 3.61 0.011 1.218 2039 -0.
