第13章（检测技术综合应用）在线练习 1·单项选择题 1)图13-9所示的结构方式属于：而图13-10所示的结构方式属于：一个现代化电 厂的检测、控制系统应该采用。 A,个人仪器B,智能仪器C.自动检测系统 2)在计算机的检测系统中，对多个传感器送来的信号分时、快速轮流读取采样方式称 为。 A.抽样检测B,快速检测C·数字滤波D.巡回检测 3)CMOS模拟开关的缺点是。 A·速度慢B,耗电大C,集成度低D,易击穿 4)欲测量动态应力，应选用A/D转换器。 A·逐位比较型B·双积分型C·串行 5)某带计算机的检测系统对32路模拟信号进行巡回检测，共需根地址选通线。 A.32B.3C.8D.5 2.干簧管还可用于位置检测，如图所示。当干簧管与永久磁铁靠得较近（例如3m左 右)时，干簧管中的两根簧片被磁化，镀金触点处的极性恰好相反，异性相吸而接通，KA得 电。 当软铁片向下运动，到达干簧管与永久磁铁之间时，KA失电。请说明： 1)KA失电的原因。 2)如将该装置用于电梯平层（开门时电梯厢地板与楼面齐平），请画出软铁与电梯厢 的安装关系。 3)为了使电梯能平稳地平层（无突然刹车感），需要多少对干簧管与永久磁铁？各对 分别起何作用？ ·了电梯平层外，请举两个例子说明干簧管还能在哪些场合起位置检测作用。 ·将干簧管用于民用窗户的防盗报警，从耗电角度看，还能照抄该图吗？为什么？ 从省电角度出发，请改变图中的软铁片位置，画出民用窗户防盗报警装置的示意图
第 13 章(检测技术综合应用)在线练习 1 ．单项选择题 1 ）图 13-9 所示的结构方式属于；而图 13-10 所示的结构方式属于；一个现代化电 厂的检测、控制系统应该采用。 A ．个人仪器 B ．智能仪器 C ．自动检测系统 2 ）在计算机的检测系统中，对多个传感器送来的信号分时、快速轮流读取采样方式称 为。 A ．抽样检测 B ．快速检测 C ．数字滤波 D. 巡回检测 3 ） CMOS 模拟开关的缺点是。 A ．速度慢 B ．耗电大 C ．集成度低 D ．易击穿 4 ）欲测量动态应力，应选用 _A/D 转换器。 A ．逐位比较型 B ．双积分型 C ．串行 5 ）某带计算机的检测系统对 32 路模拟信号进行巡回检测，共需根地址选通线。 A ． 32 B ． 3 C ． 8 D. 5 2 . 干簧管还可用于位置检测，如图 所示。当干簧管与永久磁铁靠得较近（例如 3mm 左 右）时，干簧管中的两根簧片被磁化，镀金触点处的极性恰好相反，异性相吸而接通， KA 得 电。 当软铁片向下运动，到达干簧管与永久磁铁之间时， KA 失电。请说明： 1 ） KA 失电的原因。 2 ）如将该装置用于电梯平层（开门时电梯厢地板与楼面齐平），请画出软铁与电梯厢 的安装关系。 3 ）为了使电梯能平稳地平层（无突然刹车感），需要多少对干簧管与永久磁铁？各对 分别起何作用？ • 了电梯平层外，请举两个例子说明干簧管还能在哪些场合起位置检测作用。 • 将干簧管用于民用窗户的防盗报警，从耗电角度看，还能照抄该图 吗？为什么？ 从省电角度出发，请改变图 中的 软铁片位置 ，画出民用窗户防盗报警装置的示意图
KA VD A N 24V 图干簧管用于电梯平层示意图 1一干簧管玻壳2一簧片（两只）3一镀金触点 4一安装在轿厢外壁的软铁片5一永久磁铁 3.请参考图13-28，回答以下问题： 1)总结现代汽车中，大约共有多少个传感器？可分成多少种类型？ 2）请观察各种类型的汽车，例如小轿车、大客车、大卡车、工程车甚至拖拉机之后， 你觉得除了本书介绍的传感器之外，还可以在这些车辆的哪些部位、安装哪些传感器，从而 可以进一步提高车辆的舒适性和诸如效率、环保、安全性能等？ 3)除了汽车之外，飞机、火车等交通工具中都安装有众多各种类型的传感器。请你举 例谈谈传感器可靠性和寿命在这些综合应用系统中的重要性。 5.请观察空调的运行过程，谈谈你对“模糊空调”的初步想法。必须包含哪些传感器 才能实现这个构思？
图 干簧管用于电梯平层示意图 1 —干簧管玻壳 2 —簧片（两只） 3 —镀金触点 4 —安装在轿厢外壁的软铁片 5 —永久磁铁 3. 请参考图 13-28 ，回答以下问题： 1) 总结现代汽车中，大约共有多少个传感器 ? 可分成多少种类型？ 2) 请观察各种类型的汽车，例如小轿车、大客车、大卡车、工程车甚至拖拉机之后， 你觉得除了本书介绍的传感器之外，还可以在这些车辆的哪些部位、安装哪些传感器，从而 可以进一步提高车辆的舒适性和诸如效率、环保、安全性能等？ 3) 除了汽车之外，飞机、火车等交通工具中都安装有众多各种类型的传感器。请你举 例谈谈传感器可靠性和寿命在这些综合应用系统中的重要性。 5. 请观察空调的运行过程，谈谈你对“模糊空调”的初步想法。必须包含哪些传感器 才能实现这个构思？
6.有一驾驶员希望实现以下设想：下雨时，能自动开启汽车挡风玻璃下方的雨刷。雨 越大，雨刷来回摆得越快。请谈谈你的构思，并画出你的方案。 7,请按以下要求构思一个宾馆智能保安系统，系统包括： 1)客房火灾报警系统（火焰、温度、烟雾监测等），并说明如何防止误报警。 2)宾馆大堂玻璃门来客自动开门、关门以及防夹系统。 3)财务室防盗系统。 请写出总体构思，画图说明以上三个子系统与计算机之间的联系。 8.用带计算机的压力表对储气罐中的气体压力（有少许波动和电磁干扰）进行15次 快速、等精度的采样测量，得到如下15个测量值（单位为MPa): 1.02,1.08,1.15,1.51,1.21,1.17,1.09,1.01,0.97,0.89,0.58,0.85,0.93, 1.10,1.02,求： ·该系列测量值有何规律？请画出统计直方图（可参考图1-1）。 ·请按简易数字滤波技术求出储气罐中的气体压力的最可信值p。 9.图14-44a为四方回转刀架车削零件时的示意图，图14-44b为刀架选刀控制示 意图。电动机通过传动机构带动刀台转动，磁铁固定在刀台上，随刀台一起转动，开关 SQ1、SQ2、SQ3、SQ4固定在定轴上，SQ1、SQ2、SQ3、SQ4的位置即为换刀 位置。问： 1)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4是什么哪一章介绍过的接近开关？ 2)如果刀台到指定刀位处不能停下来，可从哪些方面来判定故障？请举例说明
6. 有一驾驶员希望实现以下设想：下雨时，能自动开启汽车挡风玻璃下方的雨刷。雨 越大，雨刷来回摆得越快。请谈谈你的构思，并画出你的方案。 7 ．请按以下要求构思一个宾馆智能保安系统，系统包括： 1 ）客房火灾报警系统（火焰、温度、烟雾监测等），并说明如何防止误报警。 2 ）宾馆大堂玻璃门来客自动开门、关门以及防夹系统。 3 ）财务室防盗系统。 请写出总体构思，画图说明以上三个子系统与计算机之间的联系。 8. 用带计算机的压力表对储气罐中的气体压力（有少许波动和电磁干扰）进行 15 次 快速、等精度的采样测量，得到如下 15 个测量值（单位为 MPa ）： 1.02, 1.08, 1.15, 1.51, 1.21, 1.17, 1.09, 1.01, 0.97, 0.89, 0.58, 0.85, 0.93, 1.10, 1.02 ，求： • 该系列测量值有何规律？请画出统计直方图（可参考图 1-1 ）。 • 请按 简易数字滤波技术求出 储气罐中的气体压力的最可信值 p 。 9. 图 14 -44 a 为四方回转刀架车削零件时的示意图，图 14-44 b 为刀架选刀控制示 意图。电动机通过传动机构带动刀台转动， 磁铁 固定在刀台上，随刀台一起转动，开关 SQ1 、 SQ2 、 SQ3 、 SQ4 固定在定轴上， SQ1 、 SQ2 、 SQ3 、 SQ4 的位置即为换刀 位置。问： 1 ） SQ1 、 SQ2 、 SQ3 、 SQ4 是什么哪一章介绍过的接近开关？ 2 ）如果刀台到指定刀位处不能停下来，可从哪些方面来判定故障？请举例说明
A(热型定后) 5刀台的 T1较方向 2 1603 ☒○安☒ 3.2. T: T 【物 DC2V电源 b) 2州 ouT 3狗 GND T:刀位1(Q1)T2:刀位2(902) Ty:刀位3(Q3)T:月位4(Q4) 图b四方刀架 a)四方刀架切削零件示意图b)刀位开关配置 1-罩壳2-刀台3-刀架座4-刀架电机5-零件6-拖板 10.有一台吸尘机器人，在沿地面行走的同时进行吸尘，如图所示。当感知墙壁或障 碍物时能自动避让或绕开：当判断蓄电量快用完时，自动返回充电座进行充电
图 b 四方刀架 a ）四方刀架切削零件示意图 b ）刀位开关配置 1- 罩壳 2- 刀台 3- 刀架座 4- 刀架电机 5- 零件 6- 拖板 10. 有一台吸尘机器人，在沿地面行走的同时进行吸尘，如图 所示。当感知墙壁或障 碍物时能自动避让或绕开；当判断蓄电量快用完时，自动返回充电座进行充电
图洗尘机器人 ·充电座2-吸尘器3-障碍物 从该吸尘机器人所用传感器的角度分析： 1)自动避让或绕开，采用的传感器是哪种类型的？ 2)设充电座所处位置为地面平面坐标系的原点，吸尘机器人能从任意位置正确返回至 充电座，请设想该机器人会采用什么样的检测技术？（提示：请拆一个电脑用滚球光电鼠标， 观察内部结构，想一想光标在电脑屏幕上的定位是怎样实现的) 11.风靡一时的“机器狗”实际上是一台玩具机器人。当你喊它名字的时候，它会发出 叫声：当你对它击掌时，它会向你跑来：当你抚摸它的头时，它会翘起尾巴；当你在它的前 面一定距离放一个球时，它会走过去并抱住球…。 1)要实现上述这些功能，要用到哪些传感器？这些传感器分别安置在机器狗的什么部 位？ 2)在机器狗上还可以开发哪些娱乐功能？相应的传感器是怎样的？ 12.下面一段文字是有关“排爆机器人”的描述： “…可以用轮子在平整的道路上以较高的速度行驶，其可伸缩手臂的活动半径为 4m,最大仰角87。，肘能弯曲90。，腕部活动范围160。，手爪可旋转360。， 手爪抓握力可达54kg:另外，手臂上装有一支半自动猎枪，可与激光指示器配合使用，能 在45m远处发射，使弹丸命中直径为2.5cm的目标
图 洗尘机器人 • 充电座 2- 吸尘器 3- 障碍物 从该吸尘机器人所用传感器的角度分析： 1 ）自动避让或绕开，采用的传感器是哪种类型的？ 2 ）设充电座所处位置为地面平面坐标系的原点，吸尘机器人能从任意位置正确返回至 充电座，请设想该机器人会采用什么样的检测技术？（提示：请拆一个电脑用滚球光电鼠标， 观察内部结构，想一想光标在电脑屏幕上的定位是怎样实现的） 11. 风靡一时的“机器狗”实际上是一台玩具机器人。当你喊它名字的时候，它会发出 叫声；当你对它击掌时，它会向你跑来；当你抚摸它的头时，它会翘起尾巴；当你在它的前 面一定距离放一个球时，它会走过去并抱住球……。 1 ）要实现上述这些功能，要用到哪些传感器？这些传感器分别安置在机器狗的什么部 位？ 2 ）在机器狗上还可以开发哪些娱乐功能？相应的传感器是怎样的？ 12. 下面一段文字是有关“排爆机器人”的描述： “……可以用轮子在平整的道路上以较高的速度行驶，其可伸缩手臂的活动半径为 4m ，最大仰角 87 ° ，肘能弯曲 90 ° ，腕部活动范围 160 ° ，手爪可旋转 360 ° ， 手爪抓握力可达 54kg ；另外，手臂上装有一支半自动猎枪，可与激光指示器配合使用，能 在 45m 远处发射，使弹丸命中直径为 2.5cm 的目标
根据上述描述，请完成： 1)按照以上论述，画出该排爆机器人的结构示意图（主要表现出各关节的活动状态和 范围)。 2)机器人的臂、肘、腕及手爪的角度由什么样的传感器测量出来？ 3)手爪抓握物体时要考虑哪些问题？通过这些传感器能获得哪些信息？ 4)激光指示器在该机器人上起什么作用？它利用了什么样的测量原理？ 13.参考第七章第三节的有关内容，说明图7-11中的超声波保护装置应用了超声波的 什么原理？参考第十章第七节的有关内容和图13-43，说明电梯门入口安全保护装置还可以 采用什么类型的传感器？是如何安装的？ 14.请根据学过的知识，画出智能小区的原理框图。 15.请根据学过的知识，参考附录A的有关内容，用笔画出连接线，将左边的传感器 与右边的具体应用连接起来（多项选择）。 传感器名 应用连线 应用场合与领域 称 金属热电 -50150℃测温 阻 热敏电阻 -200960℃测温 热电偶 -2001800℃测温 PN结测温 直线和角位移测量 集成电路 热成像 质量测量 电位器 力、应力、应变测量 应变片 压力测量 1mm以下、分辨力达到5μm 自感、互感 的位移测量 电涡流 可燃性气体测量 10mm以下、分辨力达到0.5 气敏电阻 μm的位移测量 电容 无损探伤
根据上述描述，请完成： 1 ）按照以上论述，画出该排爆机器人的结构示意图（主要表现出各关节的活动状态和 范围）。 2 ）机器人的臂、肘、腕及手爪的角度由什么样的传感器测量出来？ 3 ）手爪抓握物体时要考虑哪些问题？通过这些传感器能获得哪些信息？ 4 ）激光指示器在该机器人上起什么作用？它利用了什么样的测量原理？ 13. 参考第七章第三节的有关内容，说明图 7-11 中的超声波保护装置应用了超声波的 什么原理？参考第十章第七节的有关内容和图 13-43，说明电梯门入口安全保护装置还可以 采用什么类型的传感器？是如何安装的？ 14. 请根据学过的知识，画出智能小区的原理框图。 15. 请根据学过的知识，参考附录 A 的有关内容，用笔画出连接线，将左边的传感器 与右边的具体应用连接起来（多项选择）。 传感器名 称 应用连线 应用场合与领域 金属热电 阻 -50~150℃测温 热敏电阻 -200~960℃测温 热电偶 -200~1800℃测温 P N 结测温 集成电路 直线和角位移测量 热成像 质量测量 电位器 力、应力、应变测量 应变片 压力测量 自感、互感 1mm 以下、分辨力达到 5μm 的位移测量 电涡流 可燃性气体测量 气敏电阻 10mm 以下、分辨力达到 0.5 μm 的位移测量 电容 无损探伤
压电 动态力测量 光敏三极 图像识别 管 光导纤维 湿度测量 热成像 振动测量 CCD 液位测量 霍尔 磁场方向测量 磁阻 转速测量 磁致伸缩 磁感应强度测量 超声波 角位移 角编码器 物位测量 光栅 水的透明度测量 1m以下、分辨力达到5μm 磁橱 的位移 30m以下分辨力达到0.5μm 容栅 的位移测量
压电 动态力测量 光敏三极 管 图像识别 光导纤维 湿度测量 热成像 振动测量 CCD 液位测量 霍尔 磁场方向测量 磁阻 转速测量 磁致伸缩 磁感应强度测量 超声波 角位移 角编码器 物位测量 光栅 水的透明度测量 磁栅 1m 以下、分辨力达到 5μm 的位移 容栅 30m以下分辨力达到0.5μm 的位移测量 .