測試技術模擬題含答案

12溫度的測量11-1單選題1、 若采用相同材料構成熱電偶的兩個電極，那么，當兩個接點溫度不同時，熱電偶的兩個接點之間，( )。僅接觸電勢為零；(B)總的熱電勢為零；(C)僅單一導體的溫差電勢為零；(D)有電勢輸出2、 已知在某特定條件下材料A與鉑電阻配對的熱電勢為13mV,材料B與鉑配對的熱電勢為8mV，在此條件下材料A與材料B配對后的熱電勢為( )mV。(A)5；(B)8；(C)13；(D)213、 用一熱電偶測量爐溫時，當冷端溫度TO=30°C時，實測電勢為9.38mV，在熱電偶分度表中對應E(T，T0)的T=985C，T0=30C。由T0=30C查分度表得E(30C，0)=0.17mV，則實際的爐溫T為( )。熱電偶分度表中9.55mV對應的E(T，0)的T值；熱電偶分度表中9.21mV對應的E(T，0)的T值；1015C；(D)955C4用竦銘-竦硅熱電偶測量爐溫時，冷端溫度為T0=30C，測得熱電勢E(T,T0)=39.2mV。由熱電偶分度表，E(30,0)=1.2mV。這時比較準確的爐溫是熱電偶分度表中與( )對應的溫度值。(A)40.4mV(B)38.0mV(C)39.2mV(D)1.2mV5對一個測量爐溫的熱電偶，需要使用補償導線。在以下說明中，不正確的是()。補償導線把熱電偶的冷端引至0C或溫度恒定的場所補償導線連接在熱電偶的冷端和顯示儀表的中間在一定的溫度范圍內，補償導線與熱電偶具有相同的熱電性能在一定的溫度范圍內，補償導線與熱電偶具有相反的熱電性能11-2填空題1、 根據(jù)測溫傳感器的使用方式，測溫方法大體分為( )式和( )式兩種。2、溫標是溫度的數(shù)值表示方法，是用來衡定物體溫度的尺度。常用的有()溫標、( )溫標和( )溫標，它們的單位分別是(C、°F、K)3、 鉑熱電阻的電阻比是水()時的電阻值與0C時的電阻值之比，它的

值越高，表示鉑絲的(12-3值越高，表示鉑絲的(12-3簡答題)越高。1、 溫標及其傳遞的主要內容是什么？通常用純物質的三相點、沸點、凝固點和超導轉變點等作為溫度計量的固定點，并賦予固定點一個確定的溫度。選定一種測溫物質制成測溫儀器，即溫度計，作為時現(xiàn)溫標的儀器。用固定點的溫度確定任意點溫度的數(shù)學關系式，即內插公式。2、 接觸法測溫和非接觸法測溫各有什么特點？接觸式測溫是使被測物體與溫度計的感溫元件直接接觸，使其溫度相同，便可以得到被測物體的溫度。接觸式測溫時，由于溫度計的感溫元件與被測物體相接觸，吸收被測物體的熱量，往往容易使被測物體的熱平衡受到破壞。所以，對感溫元件的結構要求苛刻，這是接觸法測溫的缺點，因此不適于小物體的溫度測量。非接觸式測溫是溫度計的感溫元件不直接與被測物體相接觸，而是利用物體的熱輻射原理或電磁原理得到被測物體的溫度。非接觸法測溫時，溫度計的感溫元件與被測物體有一定的距離，是靠接收被測物體的輻射能實現(xiàn)測溫，所以不會破壞被測物體的熱平衡狀態(tài)，具有較好的動態(tài)響應。但非接觸測量的精度較低。3、 簡述熱電偶測溫的原理。由兩種不同的導體兩端相互緊密地接在一起，組成一個閉合回路，當兩接點的溫度不等(T>T0)時，回路中就會產生電勢，稱為溫差電效應，即熱電效應。工作端或熱端溫度T，測量時，將其置于被測的溫度場中。自由端或冷端T0在測量時，其溫度應保持恒定。這種由兩種不同導體組合并將溫度轉換成熱電勢的傳感器叫做熱電偶。熱電偶產生的熱電勢Eab(T，TP是由兩種導體的接觸電勢Eab和單一導體的溫差電勢ea和烏所形成。4、 熱電偶測溫的充要條件？只有當熱電偶的兩個電極材料不同，且兩個接點的溫度也不同時，才會產生電勢，熱電偶才能進行溫度測量。當熱電偶的兩個不同的電極材料確定后，熱電勢便與兩個接點溫度T、T0有關。即回路的熱電勢是兩個接點的溫度函數(shù)之差。5、 即使溫度敏感元件的精度很高，在氣體溫度測量中也會產生較大，試說明產生誤差的原因。因存在誤差：表面溫度傳導誤差：溫度敏感元件將會向周圍空氣傳熱，此時敏感元件就相當于散熱片的作用。熱傳導過程對熱電偶測溫點就產生了一個明顯的溫度誤差；輻射誤差：熱量通過對流傳輸?shù)絺鞲衅?，同時，傳感器的熱量會輻射到管道壁；分離誤差：由于粘滯效應，置于氣流中的敏感元件表面的流體速度會降低到0。這樣會使接點的溫度升高，以至高于流動的流體的靜態(tài)溫度。6、 為什么熱電偶要進行冷端的溫度補償？冷端補償方法有哪些？根據(jù)熱電偶的測溫原理，只有當熱電偶的參考端的溫度保持不變時，熱電動勢才是被測溫度的單值函數(shù)。我們經(jīng)常使用的分度表及顯示儀表，都是以熱電偶參考端為0°C為先決條件的。但在實際使用中，因熱電偶長度受到一定限制，參考端溫度直接受到被測介質與環(huán)境溫度的影響，不僅難于保持0°C，而且往往是波動的，無法進行參考端溫度修正。因此，要把變化很大的參考端溫度恒定下來，通常采用補償導線法和參考端溫度恒定法。7、 熱電偶溫度計與應變片的工作原理有什么差異？熱電偶溫度計基于熱電效應，物性型，能量轉換型；應變片基于應變效應，結構性，能量控制型。8、 測量溫度的金屬熱電阻應具有什么特性？有哪些常用的材料？電阻溫度系數(shù)的值要大。溫度系數(shù)越大，靈敏度越高。純金屬的溫度系數(shù)比合金要高。一般使用純金屬；其材料的物理、化學性能應穩(wěn)定；電阻溫度系數(shù)要保持常數(shù)；具有較高的電阻率，可以減少熱電阻體積和熱慣性；材料容易提純，確保較好的復制性能。滿足以上要求的材料有鉑、銅、鐵和竦，鉑和銅應用較廣。9、 金屬熱電阻溫度計和半導體熱敏電阻各有什么特點？金屬電阻溫度計有正溫度系數(shù)，線性好，穩(wěn)定性好，可測1000-1200oCR=R（1+以.t+以t2+以t3）半導體熱敏電阻有負溫度系數(shù)。靈敏度高，熱敏電阻與溫度之間近似指數(shù)關系。12.4應用題1、 標準（參考）電極定律有何實際意義？已知在某特定條件下材料A與鉑電阻配對的熱電勢為13.967mV,材料B與鉑配對的熱電勢為8.345mV,求出在此條件下材料A與材料B配對后的熱電勢。解：如果已知熱電偶的兩個電極A、B分別與另一電極C組成的熱電偶的熱電勢為Eac（T，T0）和Ebc（T，T0），則在相同接點溫度（T，T0）下，由A、B電極組成的熱電偶的熱電勢Eab（T，TP為Eab（T，T0）=Eac（T，To）-Ebc（T，T0）這一規(guī)律稱為標準電極定律，電極C稱為標準電極。在工程測量中，由于純鉑絲的物理化學性能穩(wěn)定，熔點較高，易提鈍，所以目前常將純鉑絲作為標準電極。標準電極定律使得熱電偶電極的選配提供了方便。材料A與材料B配對后的熱電勢：Eab=Eac-Ebc=13.967-8.345=5.622mV2、 熱敏電阻的電阻值RQ與被測量溫度9K之間的關系為R0=0.0585exp（匕。）用這個熱敏電阻和三個電阻組成電橋，如圖12.1所示。要求該電路的測量范圍為0?50°C，相應的輸出電壓為0?5V，并且輸出與輸入之間的關系盡可能地近似于線性。擬設計一個輸出端對稱電橋，試確定三個電阻的阻值和電源電壓u0。圖12.1解：為了輸出與輸入之間的關系盡可能地近似于線性，令量程的端點和中點保持線性。熱敏電阻在這三點的電阻分別為：

3260 OR0=0.0585exp( )=8979O3260 OR=0.0585exp( )=3297O25 25+273R=0.0585exp( —)=1414O50 50+273熱敏電阻在25°C和50°C的電阻變化量分別為R25=R25—R0=3297—8979=-5682OR=R—R=1414—8979=—7565O電橋的輸出電壓50 50 0R]R3-R2R4 -△R2R斗BD0(R+R)(R+R) 0(R+R)(R+R)令電橋輸出端對稱，即R]=R4,R3=R0，輸出電壓可寫成：3 4u=u——^BD0(R+R)(R+R)分別代入25C和50C時的熱敏電阻和1輸出2電壓值；有：二2.55682二2.51 u(R1+3297)(8979+RQ0解方程組，得:7565R解方程組，得:7565R1 u(R1+1414)(8979+RQ0=5R1=2337Ou0=12V于是，三個電阻分別為R1=R4=2337O,R3=8979O,電源電壓為12V。3、一個鉑熱電阻應用于0?200C的范圍，其電阻值RtQ與溫度lC之間的關系為RT=R0(1+At+Bt2)。已知該熱電阻的電阻比W(100)=1.3910，R0=100Q。在t=200C測得R200=177.03Q。試確定系數(shù)A，B的值，當t=100C時的線性誤差。解：當t=100C，R100=W(100)R0=1.39X100=139.1Q把已知數(shù)據(jù)代入電阻與溫度的關系式，有139.10=100(1+100A+1002B)177.03=100(1+200A+2002B)解方程組，得A=3.97X10-3C-1B=-5.85X10-7C-2100+177.032100+177.032=138.515r'=R^R^100 2這時，線性誤差為y=R100R200—R100=139，10—y=R100R200—R177.03—10004、圖12.2所示為三線熱電阻電橋電路，其中Rt為一個鉑熱電阻；Rl1，RL2

和RL3分別為導線電阻。在0°C時狀態(tài)。已知電阻R1=R3=R4=100Q；忽略導線的電阻；熱電阻的電阻為100Q,并且電橋處于平衡

電源電壓u0=6熱電阻的電阻為100Q,并且電橋處于平衡

電源電壓u0=6V,輸出電壓uBD=-1V。如果圖12.2對應代入數(shù)值解得:對應代入數(shù)值解得:解：(1)電橋的輸出電壓的公式為R]R3-RtR4BD (R1+Rt