安全检测技术复习题及参考答案Word文件下载.docx
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，，和均质导体定律。
29.瓦斯检测的方法主要有两种，一是利用瓦斯气体的检测浓度；
二是利用瓦斯浓度和的关系检测浓度。
30.光电感烟火灾探测器分为式和式两类。
31.火灾自动报警系统由火灾探测器、火灾报警控制器、火灾报警装置、火灾报警联动控制装置等组成，其核心是由各种与构成的火灾信息探测系统。
32.静电产生的原因有和两个方面。
33.防爆仪表选型要根据仪表工作的和的性质来确定。
审核防爆仪表，关键是审核其爆炸等级和温度组别。
34.抑制干扰的方法主要是采取、和。
35.能用明确的或图表描述的信号称为确定性信号。
36.线性电位计其长度单位的电阻值是。
37.湿敏元件利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身发生变化的原理而制成。
38.相关分析是信号分析的重要组成部分，是信号波形之间或的一种测度。
39.传感器按输入量即被测对象分类，可分为传感器、传感器和传感器三大类。
40.从传感器的转换原理来说，通常分为和两大类。
41.压力式温度计是根据一定质量的液体、气体在其压力与温度呈确定关系的原理制成的。
42.热电偶的基本组成包括、、保护套管和接线盒等部分。
43.压力仪表按敏感元件和转换原理的特性不同可分压力计，压力计，压力计和压力仪表。
二、单项选择题：
1.在传感器及检测系统的静态特性指标中，表达其对通入量变化的反应能力的是[]
A.量程B.重复性C.灵敏度D.线性度
2.属于传感器静态特性指标的是[]
A.量程B.阻尼比C.临界频率D.固有频率
3.表述传感器在相同条件、长时间内，输入输出特性不发生变化之能力的评价参数是[]
A.工作寿命B.稳定性C.稳定时间D.温度漂移
4.周期信号的自相关函数必为[]
A.周期偶函数B.非周期偶函数C.周期奇函数D.非周期奇函数
5.压电式压力传感器不适于测量[]
A.爆炸力B.冲击力C.动态力D.静态力
6.随着温度的升高，热敏电阻的电阻率会[]
A.迅速增加B.迅速减小C.缓慢增加D.缓慢减小
7.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是[]
A.转速B.温度C.厚度D.加速度
8.按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量转换型的是[]
A.压电式传感器B.热电式传感器C.光电式传感器D.压阻式传感器
9.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的[]
A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高
10.金属导体的电阻随温度的升高而[]
A.变大B.变小C.不变D.无法确定
11.某有源电桥的输出电压
，则电桥的灵敏度为[]
A.1/4B.－1/4C.1/2D.－1/2
12.声功率级的定义为[]
A.B.
C.D.
13.在下述位移传感器中，既适宜于测量大的线位移，又适宜于测量大的角位移的是[]
A.电容式传感器B.电感式传感器C.光栅式传感器D.电阻应变式传感器
14.在压电式加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是[]
A.压电元件B.质量块C.弹性元件D.基体
15.在我国工程测试、试验装置所允许的测量误差为[]
A.±
0.1%B.±
0.01%C.±
0.001%D.±
1%
16.直流电桥的平衡条件是[]
A.
B.
C.
D.
17.通常在微机控制的检测系统中，完成多路切换的器件称为[]
A.采样保持器B.多路模拟开关C.集成运放D.滤波器
18.传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内且传感器的[]
A.工作量程愈大B.工作量程愈小C.精确度愈高D.精确度愈低
19.衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是[]
A.重复性B.稳定性C.线性度D.灵敏度
20.将毫伏表接人入热电偶回路中，只要保证两个结点温度一致，就能正确测出热电动势而不影响热电偶的输出，这一现象利用了热电偶的[]
A.中间温度定律B.参考电极定律C.中间导体定律D.中间介质定律
21.下列不属于压力计式液位计的是[]
A.压力计式液位计B.法兰式液位计
B.吹气式液位计D.差压式液位计
22.热敏电阻式湿敏元件能够直接检测[]
A.温度B.温度差C.绝对湿度D.相对湿度
23.下列温度传感器不属于非接触式温度传感器的是[]
A.亮度式温度传感器B.全辐射式温度传感器
C.P—N结温度传感器D.比色式温度传感器
24.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为何种物理量的输出[]
A.电阻B.电容C.电压D.电荷
25.某温度测量仪的输入—输出特性为线性，被测温度为20℃时，输出电压为10mV，被测温度为25℃时，输出电压为15mV，则该传感器的灵敏度为[]
A.5mv/℃B.10mv/℃C.2mv/℃D.1mv//℃
26.属于传感器动态特性指标的是[]
A.量程B.灵敏度C.阻尼比D.重复性
27.变极距型电容位移传感器只能用于测量[]
A.大位移B.小位移C.角位移D.液位
28.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是[]
A.霍尔式B.涡流式C.电感式D.电容式
29.属于传感器静态特性指标的是[]
A.幅频特性B.阻尼比C.相频特性D.灵敏度
30.系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为[]
A.回程误差B.绝对误差C.相对误差D.非线性误差
31.信号传输过程中，产生干扰的原因是[]
A.信号是缓变的B.信号是快变的C.干扰的耦合通道D.信号是交流的
三、名词解释：
1.分辨率
2.系统误差
3.逆向压电效
4.霍尔效应
5.有效度
6.随机误差
7.相对误差
8.传递函数
9.光谱特性
10.随机信号
11.压电效应
12.爆炸性粉尘
13.结构型传感器
14.物性型传感器
15.频率计权网络
16.节流差压法
17.卡门涡街法
18.摄氏温标
19.热电效应
20.火灾报警装置
四、综合题：
1.简述安全检测的目的。
2.一种测温电路的测温范围为0℃～200℃。
其电路图如图所示。
图中Rt=10（1+0.005t）kΩ为感温热电阻；
R0=10kΩ，工作电压E=10V，M、N两点的电位差为输出电压UMN。
写出UMN的数学表达式。
求0℃到100℃时测量电路的灵敏度。
3.简述玻璃液体温度、双金属温度、压力式温度计和热敏电阻温度的优缺点。
4.有一线性电位计如图所示，
，
求：
该电位计的电阻灵敏度
、电压灵敏度
；
=800mV时，被测位移
是多少?
5.阐述电阻式传感器的工作原理
6.有一温度传感器，理论满量程测量范围为（-30～120）℃，其实测的校准曲线与拟合直线的最大偏差为
℃，求：
该传感器的量程；
该传感器的线性度。
7.阐述电容传感器测量电路具有的特点。
8.某线性位移测量仪，测量范围为0～20mm。
当被测位移由5mm变到5.5mm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K；
当测量仪的输出电压为－7.5V时，被测位移是多少?
9.简述热电阻的工作原理以及选作感温电阻的材料的要求。
10.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：
0.45Ω/℃
电桥：
0.02V/Ω
放大器：
100（放大倍数）
笔式记录仪：
0.2Cm/V
测温系统的总灵敏度；
记录仪笔尖位移4Cm时，所对应的温度变化值。
11.简述传感检测系统的组成及各个环节的功能。
12.等精度测量某电阻10次，得到的测量列如下：
R1＝167.95ΩR2＝167.45ΩR3＝167.60ΩR4＝167.60ΩR5＝167.87ΩR6＝167.88Ω
R7＝168.00ΩR8＝167.850ΩR9＝167.82ΩR10＝167.61Ω
求10次测量的算术平均值
，测量的标准误差σ和算术平均值的标准误差s。
若置信概率取99.7％，写出被测电阻的真值和极限值。
参考答案
1.检验，测量2.信号
3.固有频率阻尼比时间常数4.有源型无源型
5.外光电效应6.接触电势
7.高压8.接触燃烧热传导半导体
9.显微镜法电集尘法滤纸取样法扫描显微镜检测法10.主动检测技术被动检测技术
11.放射源探测器放大电路显示电路12.内压异常强度降低
13.噪声声音全波形14.高低强弱
15.热检测法光电探测方法可燃气体探测法16.接地干线接地体
17.光生伏特效应18.黑体辐射
19.低压20.可燃性气体有毒气体氧气
21.越大22.离子光电红外光束
23.直线三角形24.传感器，信号调理器，输出环节
25.均值，绝对均值，平均功率26.温度，压力，位移
27.温标28.中间导体定律中间温度定律标准电极定律
29.光谱吸收折射率30.减光散射光
31.火灾探测器火灾报警控制器32.内因外因
33.环境危险气体34.单点接地屏蔽隔离滤波
35.数学解析关系式36.常数
37.电阻值38.相似性，关联性
39.物理量，化学量，生物量40.结构型，物性型
41.定容条件下函数42.热电极绝缘套管保护套管
43.液柱式负荷式弹性式电测式
1.C2.A3.B4.A5.D6.B7.B8.D9.D10.A11.D12.D13.C14.B15.D
16.C17.B18.A19.A20.C21.D22.C23.C24.C25.D26.C27.B28.B29.D30.A
31.C
1.分辨率指系统有效地辨别紧密相邻量值的能力，即检测系统在规定的测量范围内所能检测出被测输入量的最小变化量。
一般认为数字装置的分辨力就是最后位数的一个字，模拟装置的分辨力为指示标尺分度值的一半。
2.系统误差在相同条件下，多次重复测量同一被测参数时，误差的大小和符号保持不变或按某一确定的规律变化，这种测量误差被称为系统误差。
其中,误差值不变的称为定值系统误差，其他的系统误差称为变值系统误差。
3.逆向压电效是指当某晶体沿一定方向受到电场作用时，相应地在一定的晶轴方向将产生机械变形或机械应力，又称电致伸缩效应。
当外加电场撤去后，晶体内部的应力或变形也随之消失。
4.霍尔效应霍尔发现在通有电流的金属板上加一匀强磁场，当电流方向与磁场方向垂直时，在与电流和磁场都垂直的金属板的两表面间出现电势差，这个现象称为霍尔效应
5.有效度：
衡量检测系统可靠性的综合指标是有效度，对于排除故障，修复后又可投入正常工作的检测系统，其有效度定义为平均无故障时间与平均无故障时间、平均故障修复时间和的比值。
6.随机误差：
指在相同条件下多次重复测量同一被测参数时，测量误差的大小与符号均无规律变化，这类误差被称为随机误差。
随机误差服从大数统计规律。
7.相对误差：
测量值的绝对误差与被测参量真值的比值，称为检测系统测量值（示值）的相对误差δ，该值无量纲，常用百分数表示。
8.传递函数：
若检测系统的初始条件为零，则把检测系统输出（响应函数）y（t）的拉氏变换Y（s），与检测系统输入（激励函数）x（t）的拉氏变换X（s）之比，称为检测系统的传递函数G（s）。
9.光谱特性。
当光敏元件加一定电压时，如果照射在光敏元件上的是一单色光，且入射光功率不变，光电流随入射光波长变化而变化的关系，称为光谱特性。
10.随机信号。
在任一时刻的幅值和相位是不确定的，不可能用单个幅值或峰值来描述。
主要统计特性有：
均值、均方值、方差和标准差、概率密度函数、概率分布函数和自相关函数等。
11.压电效应：
某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复不带电状态，这种现象称为压电效应。
当作用力方向改变时，电荷极性也随着改变。
12.爆炸性粉尘：
对悬浮于空气中，在一定浓度和有引爆源条件下，本身能够发生爆炸或传播爆炸的可燃固体微粒称为爆炸性粉尘或可燃粉尘。
13.结构型传感器利用机械构件（如金属膜片等）在动力场或电磁场的作用下产生变形或位移，将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量，它是利用物理学运动定律或电磁定律实现转换的。
14.物性型传感器是利用材料的固态物理特性及其各种物理、化学效应（即物质定律，如虎克定律、欧姆定律等）实现非电量的转换。
它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件
15.频率计权网络：
从等响曲线出发，设计某种电气网络对不同频率的声音信号进行不同程度的衰减，使得仪器的读数能近似地表达人耳对声音的响应，这种网络称为频率计权网络。
16.节流差压法：
动压能和静压能在一定条件下可以互相转换，流速加快必然导致静压力降低，于是在节流件前后产生静压差，而静压差的大小和流过的流体流量有一定的函数关系，所以通过测量节流件前后的压差即可求得流量的方法。
17.卡门涡街法：
在被测流体的管道中插入一个断面为非流线型的柱状体，如三角柱体或圆柱体，称为旋涡发生体。
旋涡分离的频率与流速成正比，通过测量旋涡分离频率可测出流体的流速和瞬时流量。
18.摄氏温标。
摄氏温标是把在标准大气压下水的冰点定为零摄氏度，把水的沸点定为100摄氏度的一种温标。
在零摄氏度到100摄氏度之间进行100等分，每一等分为1摄氏度，单位符号为℃。
19.热电效应：
在两种不同的导体（或半导体）A和B组成的闭合回路中，如果它们两个结点的温度不同，则回路中产生一个电动势，通常我们称这种电动势为热电势，这种现象就是热电效应，
20.火灾报警装置。
在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。
1）能及时、正确地对设备的运行参数和运行状况做出全面检测，预防和消除事故隐患。
2）对设备的运行进行必要的指导，提高设备运行的安全性、可靠性和有效性，以期把运行设备发生事故的概率降低到最低水平，将事故造成的损失减低到最低程度。
3）通过对运行设备进行检测、隐患分析和性能评估等，为设备的结构修改、设计优化和安全运行提供数据和信息。
（1）写出UMN的数学表达式。
（2）求0℃到100℃时测量电路的灵敏度。
解：
=
当测量温度为0℃时，所对应的输出电压力
当测量温度为100℃时，所对应的输出电压力
0℃到100℃时灵敏度为：
（℃）
1）玻璃液体温度计具有结构简单、使用方便、测量准确、价格便宜等优点，但强度差、容易损坏，通常用于指示精度较高，现场没有震动的场合，还可作温度报警和位式控制。
2）双金属温度计具有体积小、使用方便、刻度清晰、机械强度高等优点，但测量误差较大，适用于指示清晰，有震动的场合，也可作报警和位式控制。
3）压力式温度计有充气式、充液体式和充蒸汽式三种。
可以实现温度指示、记录、调节、远传和报警，刻度清晰，但毛细管的机械强度较差，测量误差较大，一般用于就地集中测量或要求记录的场合。
4）热敏电阻温度计具有体积小、灵敏度高、惯性小、结实耐用等优点，但是热敏电阻的特性差异很大，可用于间断测量固体表面温度的场合。
（1）该电位计的电阻灵敏度
（2）
（1）
金属体都有一定的电阻，电阻值因金属的种类而异。
同样的材料，越细或越薄，则电阻值越大。
当加有外力时，金属若变细变长，则阻值增加；
若变粗变短，则阻值减小。
如果发生应变的物体上安装有（通常是粘贴）金属电阻，当物体伸缩时，金属体也按某一比例发生伸缩，因而电阻值产生相应的变化。
导体的三个参数（电阻率、长度和截面积）中的一个或数个发生变化，则电阻值随着变化，因此可利用此原理来构成传感器。
6.有一温度传感器，理论满量程测量范围为（-30～120）℃，其实测的校准曲线与拟合直线的最大偏差为
（1）该传感器的量程；
（2）该传感器的线性度。
（1）量程为：
Y=120－（-30）=150℃
（2）线性度
℃
1）不论是极距变化型或面积变化型，其输入与输出变化量都呈线性关系，而且脉冲宽度调制电路对传感元件的线性要求不高；
2）不需要解调电路，只要经过低通滤波器就可以得到直流输出；
3）调宽脉冲频率的变化对输出无影响；
4）由于采用直流稳压电源供电，不存在对其波形及频率的要求。
（1）该仪器的灵敏度K；
（2）当测量仪的输出电压为－7.5V时，被测位移是多少?
（线性测量仪，K的值相同）
工作原理。
大多数金属导体的电阻具有随温度变化的特性，其特性方程如下：
Rt=R0［1+ａ（t-t0）］，对于绝大多数金属导体，ａ并不是一个常数，而是有关温度的函数，但在一定的温度范围内，可近似地看成一个常数。
不同的金属导体，ａ保持常数所对应的温度范围也不同。
一般选作感温电阻的材料必须满足如下要求：
①电阻温度系数ａ要高，这样在同样条件下可加快热响应速度,提高灵敏度。
通常纯金属的温度系数比合金大,一般均采用纯金属材料；
②在测温范围内,化学、物理性能稳定,以保证热电阻的测温准确性；
③具有良好的输出特性,即在测温范围内电阻与温度之间必须有线性或接近线性的关系；
④具有比较高的电阻率,以减小热电阻的体积和重量；
⑤具有良好的可加工性,且价格便宜。
比较适合的材料有铂、铜、铁和镍等。
它们的阻值随温度的升高而增大,具有正温度系数。
铂电阻温度传感器：
电桥：
放大器：
笔式记录仪：
（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。
（1）测温系统的总灵敏度为
Cm/℃
（2）记录仪笔尖位移4Cm时，所对应的温度变化值为
一个完整的传感检测系统通常由传感器、中间转换电路、微机接口电路、分析处理及控制显示电路等部分组成，分别完成信息的获取、转换、传输、分析处理、显示记录等功能。
R7＝168.00ΩR8＝167.850ΩR9＝167.82ΩR10＝167.61Ω
（1）求10次测量的算术平均值
（2）若置信概率取99.7％，写出被测电阻的真值和极限值。
（2）若置信概率取99.7％，被测电阻的真值为：
极限值为：
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