过程控制系统试题库 Microsoft Word 文档(4)

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满度相对误差 +0。6% -0。4% +0。6% +1。2% -1。0% ⑴最大绝对误差：+6℃

⑵仪表的精度：1。5级

⑶经过一段时间使用后重新校验，仪表的最大绝对误差为±8℃，最大满度相对误差：+1。6%，仪表已经超过1。5级，不符合原来的精度等级。

8．（厉：习题3-1）一台压力表量程为0~25MPa，校验数据

被校验表读数/MPa 标准表读数/MPa 正行程 反行程 0 0 0．05 5 4．98 5．01 10 9．90 9．99 15 14．95 15．01 20 19．85 20．00 25 24．95 25．02 求：⑴最大误差；⑵变差；⑶该表是否符合0。5级精度。

解：

被校验表读数/MPa 标准表读数/MPa 正行程 反行程 绝对误差 正行程 反行程 变差 0 0 0．05 0 0 0 5 4．98 5．01 +0．02 -0．01 0.03 1．2% －0．2% ＋0．2% 10 9．90 9．99 +0．10 +0．01 0.09 0．36% －0．4% ＋0．3% 15 14．95 15．01 +0．05 -0．01 0.06 0．24% －0．6% ＋0．6% 20 19．85 20．00 +0．15 0．00 0.15 0．6% －0．3% ＋0．3% 25 24．95 25．02 +0．05 -0．02 0.07 0．28% －0．1% ＋0．1% 满度相对误差 正行程 反行程 0 0 ⑴最大误差：0。15MPa

⑵变差：0。15MPa 、

?FSm??max0.15?100%??100%?0.6%；

SFS25⑶该表的变差为0．6,不符合0。5级精度？

※仪表允许变差的数值应等于或小于仪表的精度！

9．（厉：习题3-2）某温度控制系统，控制温度为800℃，要求绝对误差不超过±7℃，现选择一台测量范围为0~1200℃、精度等级为1。0级的仪表，问：是否合适？如果不合适，应如何选择？

解：

测量范围为0~1200℃、精度等级为1。0级的仪表，其最大误差：

?max?a?SFS1?1200??12℃，12℃大于7℃，不合适

100100应选择测量范围为0~1200℃、精度等级为0。5级的仪表

?max?

a?SFS0.5?1200??6℃，6℃小于7℃，合适

1001002．2 温度检测及仪表

宿迁学院 机电系 自动化学科 - 11 - 68

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2．2-0．温度是表征物体冷热程度的物理量。是工业生产中最普遍而重要的操作参数。

2．2-1．温度检测方法与仪表概述

2．2-2．热电偶

1．热电偶是以热电效应为原理的测温元件，能将温度信号转换成电势信号（mV） 。

特点：结构简单、测温准确可靠、信号便于远传。一般用于测量500～1600℃之间的温度。

2．将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，若两个连接点温度不同，回路中会产生电势。此电势称为热电势。

3．热电偶回路总电势由接触电势和温差电势叠加而成，称热电势。由于温差电势很小，热电势基本由接触电势构成。

4．热电偶的基本定律

均质导体定律：热电偶必须由两种不同材料的均质导体或半导体组成。但其几何形状——截面和长度等不限。

中间导体定律：在热电偶回路中接入另一种中间导体后，只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路的热电势没有影响。

中间温度定律：一支热电偶在两接点温度为t 、t0 时的热电势，等于两支同温度特性热电偶在接点温度为t 、ta和ta、t0时的热电势之代数和。即

E AB ( t ，to ) = E AB( t , 0 ) － E AB( to , 0 )

据此，只要给出冷端为0℃时的热电势关系EAB( t ,0 ) ，便可求出冷端任意温度时的热电势

5．热电偶冷端温度补偿：热电偶的热电势大小不仅与热端温度有关，还与冷端温度有关。所以使用时，需保持热电偶冷端温度恒定。但实际使用的热电偶的冷端和热端离得很近，使用时冷端温度较高且变化

较大。为此应将热电偶冷端延至温度稳定处。

为了节约，工业上选用在低温区与所用热电偶的热电特性相近的廉价金属，作为热偶丝在低温区的替代品来延长热电偶，称为补偿导线。

6．热电偶冷端温度的处理：查表法（计算法）、仪表零点调整法、冰浴法、补偿电桥法、半导体PN結补偿法。

7．标准热电偶：热电势与温度的关系、允许误差、型号（分度号）按国际标准（IEC)统一规定。

8．热电偶的冷端温度校正：1）查表法、2)电桥补偿法、????

2．2-3．热电阻

1．对于500℃以下的中、低温，热电偶输出的热电势很小，容易受到干扰而测不准。一般使用热电阻温度计来进行中低温度的测量。

2．金属热电阻测温精度高。大多数金属电阻阻值随温度升高而增大。具有正温度系数。

3．铂材料容易提纯，其化学、物理性能稳定；测温复现性好、精度高。被国际电工委员会规定为-259~+630 ℃间的基准器，但线性度稍差，常用于-200~+600 ℃温度测量。

4．铂电阻的电阻温度关系：

Rt?R0[1?At?Bt2?C(100?t)t3] (-200~0℃)

Rt?R0[1?At?Bt2] ( 0~850℃)

铂电阻有两种分度号：Pt10 , Pt100

5．铜电阻价格便宜，线性度好，但温度稍高易氧化，常用于-50~+100 ℃温度测量。铜电阻有两种分度号：Cu50 ，Cu100 。电阻温度关系：

Rt?R0[1???t] (-50~150℃)

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6．热电阻的三线制接法：电阻测温信号通过电桥转换成电压时，热电阻的接线如用两线接法，接线电阻随温度变化会给电桥输出带来较大误差，必须用三线接法。

2．2-4．集成温度传感器：

1．集成温度传感器将温敏晶体管和外围电路集成在一个芯片上构成，相当于一个测温器件。特点：体积小、反应快、线性较好、价格便宜，测温范围为-50~150℃。

2．集成温度传感器按输出量形式不同，可分为电压型、电流型和数字型三类。

2．2-5．温度显示与记录方法与仪表

1．动圈式指示仪表：可直接与热电偶、热电阻配套显示温度，是最简单的模拟指示仪表。

2．数字式指示仪表

3．自动记录仪表

4．数字式指示记录仪表

2．2-6．温度变送器

1．检测信号要进入控制系统，必须传递符合控制系统的信号标准。变送器的任务就是将不标准的检测信号，如热电偶、热电阻的输出信号转换成标准信号输出。

2．现代电控系统：模拟控制系统的信号标准是：Ⅱ 型：0~10mA、0～10V；III型：4～20mA、1～5V。数字控制系统的信号标准有：FF协议、 HART协议等。

补充习题、例题、典型题

1．（王2-7）用分度号K的热电偶测量某设备的温度，测得热电动势为20.3mV，热电偶冷端温度为30℃，求设备的温度！如果改用分度号为S的热电偶测量该设备的温度，在相同的条件下，测得热电动势为？

解：

查表计算

分度号为K的热电偶：——

EAB(t,30)?20.3EAB(30,0)?1.203EAB(t,0)?EAB(t,30)?EAB(30,0)?21.503 t?520?21.503?21.493?10?520.2321.919?21.493改用分度号为S的热电偶测量该设备的温度

EAB(520,0)?4.432EAB(30,0)?0.173mV

EAB(520,30)?4.2592．（厉-例？）用分度号K的热电偶测量某设备的温度，在没有采用冷端补偿措施的情况下，显示仪表的指示值为500℃，而这时冷端温度为60℃。此时实际温度为多少？如果热端温度保持不变，设法使冷端

温度保持为20℃，此时 …… 此处隐藏：1702字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……