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温度传感器-测量技术基础-09

温度传感器-测量技术基础-09
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智能仪器设计温度传感器的完整设计

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目录 1系统方案...................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 测温模块的论证与选择................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 电源电路切换模块的论证与选择................................................. 错误!未定义书签。 1.3 控制系统的论证与选择................................................................. 错误!未定义书签。 1.4 显示模块的论证与选择................................................................. 错误!未定义书签。 1.5键盘模块.......................................................................................... 错误!未定义书签。2系统理论分析与计算.................................................................................. 错误!未定义书签。3电路与程序设计.......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1电路的设计...................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.1系统总体框图...................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.2 电源转换电路子系统的设计............................................. 错误!未定义书签。 3.1.3 STC89C52单片机子系统的设计........................................ 错误!未定义书签。 3.1.4电源的设计.......................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.5温度采集电路子系统电路的设计...................................... 错误!未定义书签。 3.1.6键盘模块.............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2程序的设计...................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.1程序功能描述...................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.2程序流程图.......................................................................... 错误!未定义书签。4测试方案与测试结果.................................................................................. 错误!未定义书签。 4.1测试方案.......................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 测试条件与仪器............................................................................. 错误!未定义书签。 4.3 测试结果及结论............................................................................. 错误!未定义书签。

《传感器与检测技术》习题答案

第1章传感器与检测技术基础思考题答案 l.检测系统由哪几部分组成?说明各部分的作用。 答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。 检测系统的组成框图 传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。 测量电路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.通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作. 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2。传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义? 依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号 主称——传感器,代号C; 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2; 转换原理—-用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3; 序号-—用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。 例:应变式位移传感器: C WY-YB—20;光纤压力传感器:C Y—GQ—2. 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:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量.此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U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U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准.测量原理如下图所示: 图中使用了高灵敏度电压表-—毫伏表和电位差计,R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势,凡表示稳压电源的负载,E1、R1和R w表示电位差计的参数.在测量前调整R1使电位

《测试技术基础》期末试题及答案--

第一章 信号及其描述 (一)填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。这些物理量就 是 信号 ,其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述,以 时间 为独立变量;而信号的频域描述,以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点:离散的 ,谐波型 , 收敛性 。 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和 准周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值x μ、均方值2x ψ,方差2 x σ;。 6、 对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是 偶 对称,虚频谱(相频谱)总是 奇 对称。 (二)判断对错题(用√或×表示) 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。( v ) 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。( v ) 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。( x ) 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。( x ) 5、 随机信号的频域描述为功率谱。( v ) (三)简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ,均方值2 x ψ,和概率密度函数p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数?? ?≥<=T t T t t t x ||0 ||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 (一)填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+= ωωj j H ,输入信号2 sin )(t t x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω 1/2 ,幅值=y √2/2 ,相位=φ -45 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 2 2 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。123 3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 傅里叶级数展开式 、 和 傅里叶变换 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时,该系统能实现 延时 测试。此时,系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 6、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 (二)选择题 1、 4 不属于测试系统的静特性。 (1)灵敏度 (2)线性度 (3)回程误差 (4)阻尼系数 2、 从时域上看,系统的输出是输入与该系统 3 响应的卷积。 (1)正弦 (2)阶跃 (3)脉冲 (4)斜坡 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ,则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为 2 。 (1))()(21ωωQ Q (2))()(21ωωQ Q + (3)) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +(4))()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中,超调量 4 。 (1)存在,但<5% (2)存在,但<1 (3)在时间常数很小时存在 (4)不存在 5、 忽略质量的单自由度振动系统是 2 系统。 (1)零阶 (2)一阶 (3)二阶 (4)高阶

电子测量技术基础知识点

第1章 电子测量的基本概念 测量环境是指测量过程中人员、对象和仪器系统所处空间的一切物理和化学条件的总和。 电子测量的特点: ①测量频率范围宽 ②测量量程广 ⑧测量准确度高低相差悬殊 ①测量速度快 ⑤可实现遥测 ⑥易于实现测量智能化和自动化 ⑦测量结果影响因素众多,误差分析困难 测量仪器的主要性能指标: ①精度;②稳定性;③输入阻抗;④灵敏度;⑤线性度;⑥动态特性。 精度: 精密度(精密度高意味着随机误差小,测量结果的重复性好) 正确度(正确度高则说明系统误差小) 准确度(准确度高,说明精密度和正确度都高) 第2章 测量误差和测量结果处理 修正值C = - 绝对误差Δx 示值相对误差(标称相对误差) % 100?= x x x ?γ 满度相对误差 % %100S x x m m m =??=γ 分贝误差

) )(1lg(20dB x dB γγ+= 当n 足够大时,残差得代数和等于零。 实验偏差与标准偏差: n n x n i i /111 2 σσυσ=-=∑= 极限误差 σ 3=? 常用函数的合成误差 和函数: ???? ??+++±=2 212 12 11x x y x x x x x x γγγ 差函数 ???? ??-+-±=2 212 12 11x x y x x x x x x γγγ 积商函数 () 21x x y γγγ+±= 数据修约规则: (1)小于5舍去——末位不变。 (2)大于5进1——在末位增1。 (3)等于5时,取偶数——当末位是偶数,末位不变;末位是奇数,在末位增1(将末位凑为

偶数) 第3章信号发生器 振荡器是信号发生器的核心。 通常用频率特性、输出特性和调制特性(俗称三大指标)来评价正弦信号发生器的性能。 合成信号发生器 相干式(直接合成):频率切换迅速且相位噪声很低 锁相式(间接合成):频率切换时间相对较长但易于集成化 和点频法相比,扫频法具有以下优点: 1.可实现网络的频率特性的自动或半自动测量 2.扫频信号的频率是连续变化的,不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题 3.扫频测量法是在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性,而后者更符合被测电路的应用实际 第4章电子示波器 示波器的核心部件是示波管,由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成 电子示波器结构框图:

PT100温度传感器测量电路

PT100温度传感器测量电路 温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围。 整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分。 前置放大部分原理图如下: 工作原理: 传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式. 按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:

单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为10.466 。 关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。实际上,500 个字的理想值是无法靠电路本身自然得到的,自然得到的数字仅仅为 450 个字,因此,公式中的500℃ 在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。其实,计算的方法有多种,关键是要按照传感器的mV/℃ 为依据而不是以被测温度值为依据,我们看看加上非线性校正系数:10.47*1.1117=11.639499 ,这样,热心朋友的计算结果就吻合了。 运算放大器分为两级,后级固定放大 5 倍(原理图中 12K/3K+1=5),前级放大为:10.465922/5=2.0931844 倍,为了防止调整时的元器件及其他偏差,使用了一只精密微调电位器对放大倍数进行细调,可以保证比较准确地调整到所需要的放大倍数(原理图中 10K/(8K2+Rw)+1)。

基于51单片机的温度警报器的设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书

目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计...................................................15 4.1 流程图........................................................15 4.2 温度报警器程序.................................................16 4.3 总电路图..................................................... 19 5总结 (20)

摘要 随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展,要求温度测量的范围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]: (1)模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

《测试技术基础》期末试题及答案--

第一章信号及其描述 (一) 填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。这些物理量就 是 _______________ ,其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述,以 时间 为独立变量;而信号的频域描述,以 频率 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三 _____________ ,谐波型,收敛性二 4、 非周期信号包括 瞬态非周期 信号和准周期信号。 (二) 判断对错题(用"或x 表示) 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。 (v ) 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。 (v ) 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。 (x ) 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。 (x ) 5、 随机信号的频域描述为功率谱。 (v ) (三)简答和计算题 1、 求正弦信号 x(t) x o sin t 的绝对均值口 |x 和均方根值X rms 。 2、 求正弦信号 x(t) 2 x °sin( t )的均值 x ,均方值 x ,和概率密度函数3、 求指数函数 x(t) at Ae (a 0,t 0)的频谱。 cos 0t |t| T 4、 求被截断的余弦函数 x(t) 的傅立叶变换。 |t| T at 5、 求指数衰减振荡信号 x(t) e sin o t(a 0,t 0)的频谱。 第二章测试装置的基本特性 (一) 填空题 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 _________________________ 和 __________________________ 。 4、当测试系统的输出y(t)与输入x(t)之间的关系为y(t) A °x(t t 。)时,该系统能实现 此时,系统的频率特性为 H(j ) ______________ 。 5、 传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的 被测量 越小。 6、 一个理想的测试装置,其输入和输出之间应该具有 线性 关系为最佳。 (二) 选择题 1、 4 不属于测试系统的静特性。 (1) 灵敏度 (2)线性度 (3)回程误差 (4)阻尼系数 2、 从时域上看,系统的输出是输入与该系统 3响应的卷积。 (1)正弦 (2)阶跃 (3)脉冲 (4)斜坡 3、 两环节的相频特性各为 Q,)和Q 2(),则两环节串联组成的测试系统,其相频特性为 ________________ 2 Q 1( )Q 2() (1) Q 1( )Q 2( ) (2) Q 1( ) Q 2( ) (3) 1 2 (4) Q 1( ) Q 2() Q 1( ) Q 2() 4、 一阶系统的阶跃响应中,超调量 (1)存在,但<5% (3)在时间常数很小时存在 5、描述随机信号的时域特征参数有 均值x 、均方值 方差 6、对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是 偶 对称,虚频谱(相频谱)总是 奇 对称。 1、某一阶系统的频率响应函数为 H(j ) 1/2 ____ ,幅值 y V 2/2 试求传递函数分别为 41 1.4 1 t ,输入信号x(t) sin ,则输出信号 2j 1 2 ,相位 -45 。 2 的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 y(t)的频率为 123 n S 延时 _______ 测试。 4 _____ 。 2)存在,但<1 (4)不存在

测试技术基础知识

第1章测试的基础知识 1.1 知识要点 1.1.1测试的基本概念 1.什么是测量、计量、试验和测试? 测量是指以确定被测对象值为目的的全部操作;计量是指实现单位统一和量值准确可靠的测量;试验是对被研究对象或系统进行实验性研究的过程,通常是将被研究对象或系统置于某种特定的或人为构建的环境条件下,通过实验数据来探讨被研究对象性能的过程;测试是人们认识客观事物的方法,是具有试验性质的测量,是测量和试验的综合,是依靠一定的科学技术手段定量地获取某种研究对象原始信息的过程。 2.什么是信息和信号? 对于信息,一般可理解为消息、情报或知识,从物理学观点出发来考虑,信息不是物质,也不具备能量,但它却是物质所固有的,是其客观存在或运动状态的特征。因此,可以理解为:信息是事物运动的状态和方式。把传输信息的载体称为信号,信息蕴涵于信号之中,信号是物理性的,含有特定的信息,易于被测得或感知,易于被传输,是物质,具有能量。人类获取信息需要借助信号的传播,信号的变化则反映了所携带信息的变化。 3.测试工作的任务是什么? 测试工作就是信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。测试工作的基本任务是通过测试手段,对研究对象中有关信息量作出比较客观、准确的描述,使人们对其有一个恰当的全面的认识,并能达到进一步改造和控制研究对象的目的,进一步提高认识自然改造自然的能力。测试工作中的一项艰巨任务是要从复杂的信号中提取有用的信号或从含有干扰的信号中提取有用的信息。 4.测试有什么作用? 人类从事的社会生产、经济交往和科学研究活动总是与测试技术息息相关。首先,测试是人类认识客观世界的手段之一,是科学研究的基本方法。科学的基本目的在于客观地描述自然界,科学定律是定量的定律,科学探索离不开测试技术,用定量关系和数学语言来表达科学规律和理论也需要测试技术,验证科学理论和规律的正确性同样需要测试技术。事实上,科学技术领域内,许多新的科学发现与技术发明往往是以测试技术的发展为基础的,可以认为,测试技术能达到的水平,在很大程度上决定了科学技术发展水平。 同时,测试也是工程技术领域中的一项重要技术。工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验等都离不开测试技术。在自动化生产过程中常常需要用多种测试手段来获取多种信息,来监督生产过程和机器的工作状态并达到优化控制的目的。 在广泛应用的自动控制中,测试装置已成为控制系统的重要组成部分。在各种现代装备系统的设计制造与运行工作中,测试工作内容已嵌入系统的各部分,并占据关键地位。

基于单片机的智能温度传感器的毕业设计

基于单片机的智能温度传感器的毕业设计 1.1设计目的 我国是一个农业大国,粮食是一个国家生存的根本,为了防备战争、灾害及各种突发事件的发生,粮食的安全储藏具有重要的意义。目前,我国各地区的各种大型粮库都还存在着程度不同的粮食储存变质问题,而影响粮食储藏的主要参数又是温度。根据国家粮食保护法规定,必须定期抽样检查粮库各点的粮食温度,以便及时采取相应的措施,防止粮食的变质。过去粮食温度的检测是靠人工手测进行,不但测试速度慢、测试精度低,而且人员劳动强度非常大。随着计算机和信息技术的发展,计算机测量系统越来越多的场合得到了广泛应用。传统的人工查看粮温的方法,已逐步被电子检温设备所取代,小的储粮设备一般采用小型测温仪检测粮温,大中型储粮设备已逐步配备微机测温系统。前一种方式多数采用由拨动手动开关逐点查看粮温的方法,有些也采用自动巡检方式并配备小型打印机记录粮温数据。后一种方式则可在微机机房监测粮温情况,并能利用微机对粮温数据进行分析对比。保证粮库中储藏粮食的安全,一个十分重要的条件就是要求粮食储藏温度保持在18℃~20℃之间。对于出现不正常升温或降温,要求能够迅速的测量并且报警使工作人员可以马上采取措施降温或升温。本设计采用的DS18B20是美国DALLAS公司生产的智能温度传感器。可以通过程序设定9~12位的分辨率,测量温度围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃围精度为士0.5℃,DS18B20支持“一线总线”接口,用一根线对信号进行双向传输,具有接口简单容易

扩展等优点,适用于单主机、多从机构成的系统。DS18B20测量的现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,提高了系统的抗干扰性,适合各种恶劣环境的现场温度测量。DS18B20支持3V~ 5.5V的电压围。分辨率、报警温度可设定存储在DS18B20的E2PROM中,掉电后依然保存。 1.2 设计容 (1)一线总线制单片机中的应用。 (2)点阵式液晶显示器的使用。 (3)高级语言对单片机编程技术。 1.3 设计要求 (1)检测8个温度点数。 (2)精度要求正负0.5摄氏度 (3)体积在200*100毫米。 (4)数据传输约一公里左右。 (5)采用LCD显示。 1.4 关于一线总线DS18B20的简介 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比,他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms完成9位和12位的数字量,并且从DS18B20读出的

自动检测技术题库

第一章检测技术的基础知识 一、填空题 1.检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。 2.一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。 3.传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成,其中敏感元件是必不可少的。 4.在选用仪表时,最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。 5.准确度表征系统误差的大小程度,精密度表征随机误差的大小程度,而精确度则指准确度和精密度的综合结果。6.仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的,而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。 7、若已知某直流电压的大致范围,选择测量仪表时,应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。(因为U≥2/3Umax) 二、选择题 1.在一个完整的检测系统中,完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。 A.传感器 B. 测量电路 C. 输出单元 2.构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。 A.转换元件B.敏感元件C.转换电路D.嵌入式微处理器 3.有四台量程均为0-600℃的测量仪表。今要测一约为500℃的温度,要求相对误差≤2.5%,选用精度为 D 的最为合理。 A.5.0级B.2.5级C.2.0级D.1.5级 4.有四台量程不同,但精度等级均为1.0级的测温仪表。今欲测250℃的温度,选用量程为 C 的最为合理。A.0~1000℃B.300~500℃C.0~300℃D.0~500℃ 5.某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克 力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是B。 A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级 6.在选购线性仪器时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为 欲测量的C左右为宜。 A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍 7.用万用表交流电压档(频率上限为5kHz)测量100kHz、10V左右的高频电压,发现示值不到2V,该误差属 于 B 。用该表主流电压档测量5号电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于 A 。 A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差 8.重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了D。 A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性能 9.电工实验中,采用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于 B 测量,而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于C 测量。 A.偏位式B.零位式C.微差式 三、计算题 1.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,求: 1)该仪表可能出现的最大绝对误差。 2)当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。 2.已知待测拉力约为70N左右。现有两只仪表,一只为0.5级,测量范围为0~500N;另一只为1.0级,测量范围 为0~100N。问选用哪一只测力仪表较好?为什么? 3.有一台测量压力的仪表,测量范围为(0~10)Mpa,压力与仪表输出电压之间的关系为U0=a0+a1p+a2p2,式中a0=1V, a1=0.6V/ Mpa,a2=-0.02V/Mpa2 求: 1)该仪表的输出特性方程; 2)该仪表的灵敏度表达式;

测试技术基础试题及答案1

北京工业大学2007—2008学年第二学期 测量技术基础试卷(开卷) 班级学号姓名成绩 一、填空题(25分,每空1分) 1.时间常数τ是一阶传感器动态特性参数,时间常数τ越小,响应越快,响应曲线越接近于输入阶跃曲线。 2.满足测试装置不失真测试的频域条件是幅频特性为一常数和相频特性与频率成线性关系。3.电荷放大器常用做压电传感器的后续放大电路,该放大器的输出电压与传感器产生的电荷量成正比,与电缆引线所形成的分布电容无关。 4.信号当时间尺度在压缩时,则其频带变宽其幅值变小。 5.当测量较小应变值时,应选用电阻应变效应工作的应变片,而测量大应变值时,应选用压阻效应工作的应变片,后者应变片阻值的相对变化主要由材料电阻率的相对变化来决定。6.电感式和电容式传感器常采用差动方式,不仅可提高灵敏度,且能改善或消除非线性。7.电涡流传感器是利用金属材料的电涡流效应工作,可分为低频透射式和高频反射式两种,其中前者常用于材料厚度的测量。

8.在调制解调技术中,将控制高频振荡的低频信号称为 调制波 ,载送低频信号的高频振荡信号称为 载波 ,将经过调制过程所得的高频振荡波称为 已调制波 。 9.已知()t t x ωsin 12=,()t δ为单位脉冲函数,则积分()?∞ +∞-?? ? ?? -?dt t t x ωδ2π= 12 。 10.已知霍尔式转速传感器的测速齿轮的齿数为20,若测得感应电动势的频率为300Hz ,则被测轴的转速为 900r/min 。 11. RC 低通滤波器中的RC值越大,则其上限截止频率越 小 。 12. 频率混叠是由于 采样频率过低 引起的,泄漏则是由于 信号截断 所引起的。 二、选择题(15分,每题1.5分) 1.离散、周期的时域信号频谱的特点是( C )的。 A 非周期、离散? B 非周期、连续 C 、周期、离散 D 周期、连续 2.按传感器能量源分类,以下传感器不属于能量控制型的是( C )。 A 电阻传感器? B 电感传感器 C 光电传感器 D 电容传感器 3.变磁通感应式传感器在测量轴的转速时,其齿盘应采用( B )材料制成。 A 金属 B 导磁 C 塑料 D 导电 4.测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为( D )。 A 精度 B 灵敏度 C 精密度 D 分辨力 5.数字信号的特征是( B )。 A 时间上离散,幅值上连续 B 时间、幅值上都离散 C 时间上连续,幅值上量化 ? D 时间、幅值上都连续

工程测量基础知识

第一节工程测量基础概念及工程测量的重要性 在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术,称为“工程测量”。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术。 按工程建设的进行程序,工程测量可分为规划设计阶段的测量,施工兴建阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的测量。 规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。取得地形资料的方法是,在所建立的控制测量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。 施工兴建阶段的测量的主要任务是,按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程,作为施工与安装的依据。一般也要求先建立施工控制网,然后根据工程的要求进行各种测量工作。 竣工后的营运管理阶段的测量,包括竣工测量以及为监视工程安全状况的变形观测与维修养护等测量工作。 按工程测量所服务的工程种类,也可分为建筑工程测量、线路测量、桥梁与隧道测量、矿山测量、城市测量和水利工程测量等。此外,还将用于大型设备的高精度定位和变形观测称为高精度工程测量;将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量。 工程测量是直接为工程建设服务的,它的服务和应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。 无论是工程进程各阶段的测量工作,还是不同工程的测量工作,都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段,并对测量成果进行处理和分析,也就是说,测量数据处理也是工程测量的重要内容。 在当代国民经济建设中,测量技术的应用十分广泛。在很多工程建设中,从规划、勘测、设计、施工及管理和运营阶段等的决策和实施都需要有力的测绘技术保障。在研究地球自然和人文现象,解决人口、资源、环境和灾害等社会可持续发展中的重大问题以及国民经济和国防建设的重大抉择同样需要测绘技术提供技术支撑和数据保障。 第二节常用仪器及其操作方法 1.水准仪及其操作 常用的水准仪为DS3型微倾式水准仪(见图1)。水准仪可以提供一条水平视线,通过观测水准尺读

51单片机温度传感器课程设计.

基于单片机的温度传感器课程设计报告 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中温度传感器就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。 本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,该设计控制器使用单片机STC89S52,测温传感器使用DS18B20,用LCD实现温度显示,能准确达到以上要求。 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度传感器。 关键词:单片机,数字控制,温度传感器 1. 温度传感器设计内容 1.1传感器三个发展阶段 一是模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,且外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。 二是模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序,这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别。 三是智能温度传感器。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器

毕业设计-基于PT100热电阻温度传感器和AT89C51单片机的温度检测系统设计

摘要 本课题本系统采用PT100热电阻温度传感器和单片机组成可靠性高、功耗低的温度检测系统。以AT89C51单片机系统为核心,对单点的温度进行实时检测。采用模拟温度传感器PT100对温度进行检测;采用串型模数转换器ADC0809进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号与AT89C51单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。本设计包括温度传感器、A/D转换模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。 关键词:单片机,PT100热电阻,ADC0809,温度检测

The design of Single Chip Microcomputer Temperature Detection System Based on the Resistive Thermal Detector of PT100 Abstract This article AT89C51 monolithic integrated circuit which produces by ATMEL Corporation is the core, can inspect a single point of the temperature in real time. The adoption of the serial A/D for temperature signals into voltage signal mediation AT89C51 Single-Ship Compute interfaces with the eighth LED digital display of real-time temperature. The design includes four parts of the temperature sensor and the A / D converter module and the data transmission modules and the temperature display module. Each part functions and the process was described in the Paper in detail. Key words:Single-Ship Computer; Resistive Thermal Detector of PT100; ADC0809; Measure-temperature

智能温度测量仪课程设计

智能温度测量仪课程设计

Pt100温度传感器 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中,相比运用多的是接触式传感器,非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用,目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器,其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器,将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类,前者简称热电阻,后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等,它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等,常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器,如DALLAS公司DS18B20,MAXIM公司的MAX6576、MAX6577,ADI公司的AD7416等,这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单,如DS18B20该温度传感器为单总线技术,MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出,一个为周期输出,其本质均为数字输出,而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线,这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便,但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄,一般只有-55~+125℃,而且温度的测量精度都不高,好的才±0.5℃,一般有±2℃左右,因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器,它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等,各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。 非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低,这种测温方法可避免与高温被测体接触,测温不破坏温度场,测温范围宽,精度高,反应速度快,既可测近距离小目标的温度,又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵,二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题,而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。 本设计的要求是采用“PT100”热电阻,测温范围是-200~+600℃,精度0.5%,具体的型号选为WZP型铂电阻。 AT89C51单片机

测试技术基础试题及答案2

北京工业大学2009—2010学年第二学期 测试技术基础试卷(闭卷) 班级 学号 姓名 成绩 题目 分数 一 二 三 四 合计 一、填空题(30分,每空1.5分) 1. 作为传感器的核心部件,直接感受被测物理量并对其进行转换的元件称为 敏感元件 。 2. 在τ为 0 情况下,自相关函数值达到最大值。 3. 已知某周期信号的周期为0.2s ,则该信号的3次谐波分量的频率为 15 Hz 。 4. 周期信号的频谱具有 离散 性, 谐波 性和衰减性。 5. 若采样频率过低,不满足采样定理,则被采样信号的频谱会产生 频混 现象。 6. 在外力作用下,金属应变式传感器主要产生几何尺寸变化,而压阻式传感器主要是 电阻率 发生变化,两者都引起 电阻值 发生变化。 7. 衡量传感器在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致 程度的指标为 重复性 。 8. 电感式和电容式传感器常采用 差动 结构来提高其灵敏度,改善 非线性误差 。 9. 描述一阶系统动态特性的参数是 时间常数 ,其值越 小 ,则该系统频带越宽,响 应越快。 10. 当压电式传感器使用 电荷 放大器,输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响。 11. 抗混滤波器是一种 低通 滤波器 ,其上限截止频率c f 与采样频率s f 之间的关系应满足

关系式 错误!未找到引用源。 。 12. 某信号的自相关函数为τωτ0cos 100)(=x R ,则该信号的均值为 0 ,均方根值为 10 。 13. 若窗函数)(t w 的频谱为)2(sinc )(T T W ωω=,则时延窗函数)(0t t w -的频谱为 错误!未找 到引用源。。对比可以发现,时延窗函数的 幅值谱 与原窗函数的对应量相同。 二、选择题(20分,每题1分) 1. 描述传感器静态特性的指标有 D 。 A 幅频特性 B 稳定时间 C 动态范围 D 线性度 2. 下列统计参数中,用以描述随机信号波动范围的参数为 B 。 A 均值 B 方差 C 均方值 D 概率密度函数 3.信号的时域描述与频域描述通过 C 来建立关联。 A 拉氏变换 B 卷积 C 傅立叶变换 D 相乘 4.理想滤波器在通带内的幅频特性为 A 。 A 常数 B 零 C 零或常数 D 无法确定 5. 如果隔振台对低频激励起不了明显的隔振作用,但对高频激励却有很好的隔振作用,那么,隔振台属于 B 。 A 高通滤波器 B 低通滤波器 C 带通滤波器 D 带阻滤波器 6.测试装置能检测输入信号的最小变化能力,称为 D 。 A 量程 B 灵敏度 C 精确度 D 分辨力 7.已知变磁通式转速传感器的测速齿轮的齿数为30,若测得感应电动势的频率为300Hz , 则被测轴的转速为 D 。 A 300转/分 B 480转/分 C 900转/分 D 600转/分 8.滤波器的-3dB 截止频率指信号幅值衰减为输入幅值 C 对应的频率。 A 2 B 1 C 2/2 D 1/2 9.对连续信号进行采样时,若信号的记录时间不变,采样频率越高,则 C 。 A 泄漏误差越大 B 频率混叠越严重 C 采样点数越多 D 频域分辨率越低

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