1、第一章 檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識（本文檔適合 電氣工程類 專業(yè) 同學(xué)朋友們，希望能幫到你們）一、 填空題1檢測技術(shù)是一門以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。2一個完整的檢測系統(tǒng)或檢測裝置通常由傳感器、測量電路和輸出單元及顯示裝置等部分組成。3傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成，其中敏感元件是必不可少的。4在選用儀表時，最好能使其工作在不小于滿刻度值 2/3 的區(qū)域。5準(zhǔn)確度表征系統(tǒng)誤差的大小程度，精密度表征隨機(jī)誤差的大小程度，而精確度則指準(zhǔn)確度和精密度的綜合結(jié)果。6儀表準(zhǔn)確度等級是由系統(tǒng)誤差中的基本誤差決定的，而精密度是由隨機(jī)誤差

2、和系統(tǒng)誤差中的附加誤差決定的。7、若已知某直流電壓的大致范圍，選擇測量儀表時，應(yīng)盡可能選用那些其量程大于被測電壓而又小于被測電壓1.5倍的電壓表。（因為U2/3Umax） 8、有一溫度計，它的量程范圍為0200，精度等級為0.5級。該表可能出現(xiàn)的最大誤差為 1 ，當(dāng)測量100 時的示值相對誤差為 1% 。 9、傳感器是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)，它的作用是將 非電量轉(zhuǎn)換成與之具有一定關(guān)系的 電量 。10、傳感器一般由 敏感元件和轉(zhuǎn)換元件兩部分組成。11、某位移傳感器，當(dāng)輸入量變化5mm時，輸出電壓變化300mv，其靈敏度為 60 mv/mm 。二、選擇題1在一個完整的檢測系統(tǒng)中，完成信息

3、采集和信息轉(zhuǎn)換主要依靠 A 。A傳感器 B. 測量電路 C. 輸出單元2構(gòu)成一個傳感受器必不可少的部分是 B 。A轉(zhuǎn)換元件 B敏感元件 C轉(zhuǎn)換電路 D嵌入式微處理器3有四臺量程均為0-600的測量儀表。今要測一約為500的溫度，要求相對誤差2.5%，選用精度為 D 的最為合理。A5.0級 B2.5級 C2.0級 D1.5級4有四臺量程不同，但精度等級均為1.0級的測溫儀表。今欲測250的溫度，選用量程為 C 的最為合理。A01000 B300500 C0300 D05005某采購員分別在三家商店購買100kg大米、10kg蘋果、1kg巧克力，發(fā)現(xiàn)缺少約0.5kg，但該采購員對賣巧克力的商店意見

4、最大，在這個例子中，產(chǎn)生此心理作用的主要因素是 。A絕對誤差 B示值相對誤差 C滿度相對誤差 D精度等級6在選購線性儀器時，必須在同一系列的儀表中選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭＿@時必須考慮到應(yīng)盡量使選購的儀表量程為欲測量的 左右為宜。A3倍 B10倍 C1.5倍 D0.75倍7用萬用表交流電壓檔（頻率上限為5kHz）測量100kHz、10V左右的高頻電壓，發(fā)現(xiàn)示值不到2V，該誤差屬于 D 。用該表主流電壓檔測量5號電池電壓，發(fā)現(xiàn)每次示值均為1.8V,該誤差屬于 A 。A系統(tǒng)誤差 B粗大誤差 C隨機(jī)誤差 D動態(tài)誤差8重要場合使用的元器件或儀表，購入后需進(jìn)行高、低溫循環(huán)老化試驗，其目的是為了 。A提高精度 B加

5、速其衰老 C測試其各項性能指標(biāo) D提高可靠性能三、計算題1有一溫度計，它的測量范圍為0200，精度為0.5級，求： 1）該儀表可能出現(xiàn)的最大絕對誤差。 2）當(dāng)示值分別為20、100時的示值相對誤差。2已知待測拉力約為70N左右?，F(xiàn)有兩只儀表，一只為0.5級,測量范圍為0500N；另一只為1.0級，測量范圍為0100N。問選用哪一只測力儀表較好？為什么？第二章 電阻傳感器一、填空題1氣泡式水平儀結(jié)構(gòu)如下圖所示，密封的玻璃內(nèi)充入導(dǎo)電液體，中間保留一個小氣泡。玻璃管兩端各引出一根不銹電極。在玻璃管中間對稱位置的下方引出一個不銹鋼公共電極。試填空。1） 當(dāng)被測平面全完水平時，氣泡應(yīng)處于玻璃管的中間位置

6、，左右兩側(cè)的不銹鋼電極與公共電極之間的電阻R1、R2的阻值相同。如果希望此時電橋的輸出電壓U0=0，則R1、R2、R3、R4應(yīng)滿足R1 R3= R2 R4的條件。如果實際使用中，發(fā)現(xiàn)仍有微小的輸出電壓，則應(yīng)調(diào)節(jié)RP1，使U0趨向于零。2） 當(dāng)被測平面向左傾斜（左低右高）時，氣泡漂向右邊，R1變小，R2變大，電橋失去平衡，增大。3） Ui應(yīng)采用交流電源（直流/交流），目的是防止產(chǎn)生極化電解。2下圖是汽車進(jìn)氣管道中使用的熱絲式氣體流速（流量）儀的結(jié)構(gòu)示意圖。在通有干凈且干燥氣體、截面積為A的管道中部，安裝有一根加熱到200左右的細(xì)鉑絲R1 ( Rt1 )。另一根相同長度的細(xì)鉑絲（Rt2）安裝在與管

7、道相通、但不受氣體流速影響的小室中，請分析填空。1)當(dāng)氣體流速v0時，Rt1的溫度與Rt2的溫度 相等 ，電橋處于 平衡 狀態(tài)。當(dāng)氣體介質(zhì)自身的溫度發(fā)生波動時，Rt1與Rt2同時感受到此波動，電橋仍然處于 平衡 狀態(tài)，所以設(shè)置Rt2是為了起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩?)當(dāng)氣體介質(zhì)流動時，將帶走Rt1的熱量，使Rt1的溫度變 低 ，電橋 失去平衡 ，毫伏表的示值與氣體流速的大小成一定的函數(shù)關(guān)系。圖中的RP1 稱為 調(diào)零 電位器，RP2稱為 調(diào)滿偏 電位器。3)設(shè)管道的截面積A=0.01m2,氣體流速v=2m/s，則通過該管道的氣體的體積流量qV=Av=0.02 m3/s。4)如果被測汽體含有水氣，則測量

8、得到的流量值將偏 大 （大/?。?，這是因為 水汽的傳熱系數(shù)大，帶走的熱量多；如果Rt1、Rt2改用銅絲，會產(chǎn)生 氧化 問題。3下圖為自動吸排油煙機(jī)原理框圖，請分析填空。1)圖中氣敏電阻是 UL-281 類型，被測汽體濃度越高，其電阻值就越 小 。2)氣敏電阻必須使用加熱電源的原因是 加速被測氣體的化學(xué)吸附和電離的過程并燒去氣敏電阻表面的污物，通常須將氣敏電阻加熱到 200300 左右。因此使用電池為電源、作長期監(jiān)測儀表使用時，電池的消耗較 大 (大/小)。3)當(dāng)氣溫升高后，氣敏電阻的靈敏度將 降低 (升高/降低)。所以必須設(shè)置溫度補(bǔ)償電路，使電路的輸出不隨氣溫的變化而變化。4)比較器的參考電壓

9、UR越小，檢測裝置的靈敏度就越 高 。若希望靈敏度不要太高，可將RP往 右 （左/右）調(diào)節(jié)。5)該自動吸排油煙機(jī)使用無觸點的晶閘管而不用繼電器來控制排氣扇的原因是防止 電弧 。6）由于即使在開啟排氣扇后器敏電阻的阻值也不能立即恢復(fù)正常，所以在聲光報警電路，還應(yīng)串接一只控制開關(guān)，以消除喇叭（喇叭/LED）繼續(xù)煩人的報警。4熱敏電阻按其溫度系數(shù)可分為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）和正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）兩大類。5對于電阻應(yīng)變片，最好和最常用的溫度補(bǔ)償方法是電橋補(bǔ)償法，其中尤其以雙臂工作（或稱半橋差動）電橋補(bǔ)償法最常見。6電阻應(yīng)變片式壓力傳感器通常用測量電橋作為轉(zhuǎn)換電路。7最常見的電阻應(yīng)變片的基

10、準(zhǔn)電阻值為120。8金屬熱電阻主要包括鉑、銅和鎳電阻等。半導(dǎo)體熱敏電阻主要包括PTC、 NTC 二種類型。9、利用熱敏電阻對電動機(jī)實施過熱保護(hù)，應(yīng)選擇 突變 型熱敏電阻。10、熱電阻主要是利用電阻隨溫度升高而 增大 這一特性來測量溫度的。11、金屬電阻的 應(yīng)變效應(yīng) 是金屬電阻應(yīng)變片工作的物理基礎(chǔ)。12、應(yīng)變式傳感器在外力作用下主要是 電阻率 發(fā)生變化，壓阻式傳感器在外力作用下主要是 壓阻系數(shù) 發(fā)生變化，兩者都引起 電阻值 發(fā)生變化。13、 對于電阻應(yīng)變片，最常見的溫度補(bǔ)償方法是雙臂半橋和全橋 補(bǔ)償法。14、常用的電阻應(yīng)變片分為兩大類： 金屬應(yīng)變片 和 半導(dǎo)體應(yīng)變片 。15、半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用半

11、導(dǎo)體材料 壓阻效應(yīng) 制成的一種純電阻性元件。二、選擇題1制作應(yīng)變片的敏感柵的材料中，用的最多的金屬材料是（c）.銅.鉑.康銅.鎳鉻合金2熱電阻測量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了 D 。A提高測量靈敏度 B減小非線性誤差 C提高電磁兼容性 D減小引線電阻的影響3電子秤中所使用的應(yīng)變片應(yīng)選擇 B 應(yīng)變片；為提高集成度，測量氣體壓力應(yīng)選擇 D 。A金屬絲式 B金屬箔式 C電阻應(yīng)變儀 D固態(tài)壓阻式傳感器4應(yīng)變測量中，希望靈敏度高、線性好、有溫度自補(bǔ)償功能，應(yīng)選擇 C 測量轉(zhuǎn)換電路。A單臂半橋 B雙臂半橋 C四臂全橋5在使用測謊儀時，被測試人由于說謊、緊張而手心出汗，可用 D 傳感器來檢測。 A應(yīng)變片 B熱敏

12、電阻 C氣敏電阻 D濕敏電阻6MQN氣敏電阻可測量 C 的TiO2氣敏電阻可測量 D 的濃度。A CO2 BN2 C氣體打火機(jī)車間的有害氣體 D鍋爐煙道中剩余的氧氣7、通常用應(yīng)變式傳感器測量（ ） A.溫度 B.速度 C.加速度 D.壓力8、氣敏傳感器構(gòu)成的換氣扇自動控制電路。換氣扇通電采用SCR器件進(jìn)行控制。這是為了 B :A、使系統(tǒng)響應(yīng)快 ；B、避免產(chǎn)生電火花 ，提高安全性 ；C、降低成本 ；D、便于電路設(shè)計。9、氣敏元件開機(jī)通電時的電阻很小，經(jīng)過一定時間后，才能恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)；另一方面也需要加熱器工作，以便燒掉油霧、塵埃。因此，氣敏檢測裝置需開機(jī)預(yù)熱 C 后，才可投入使用。A、幾小時；B

13、、幾天；C、幾分鐘；D、幾秒鐘三、計算題1. 有一金屬熱電阻，分度號為Pt100,與三固定電阻R2=R3=R4=100組成平衡電橋，Ui=5V，求（1）該電阻的材料；（2）0的電阻值；（3）計算t=40時電橋的開路輸出電壓Uo.(由分度表可知，40時Pt100的阻值為119.54)2、采用阻值為120、靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片和阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負(fù)載電阻無窮大。當(dāng)應(yīng)變片上的應(yīng)變分別為1和1000時，試求單臂工作電橋、雙臂工作電橋以及全橋工作時的輸出電壓，并比較三種情況下的靈敏度。3、電阻應(yīng)變片阻值為，靈敏系數(shù)K2，沿縱向粘貼于直徑為0.05m的圓

14、形鋼柱表面，鋼材的，。求鋼柱受10t拉力作用時，應(yīng)變片的相對變化量。又若應(yīng)變片沿鋼柱圓周方向粘貼、受同樣拉力作用時，應(yīng)變片電阻的相對變化量為多少？四、分析題1、下圖所示功率晶體管保護(hù)電路中，Rt使用的是PTC元件，試述其工作原理。1、工作原理：GTR為被保護(hù)的功率晶體管，RL為負(fù)載電阻，Rt為PTC元件，該元件隨著溫度升高電阻阻值增大。當(dāng)GTR功率晶體管正常工作時，Rt阻值適當(dāng)，給晶體管提供一定工作電流。當(dāng)GTR功率晶體管隨著功率增大而溫度升高或出現(xiàn)負(fù)載短路而使GTR功率晶體管電流過載溫度迅速上升時，Rt阻值增大，Rt與RC組成的分壓電路使RC分壓減小。當(dāng)溫度上升過高其RC分壓不足以使GTR導(dǎo)

15、通時，GTR關(guān)閉，保護(hù)了功率晶體管。 第三章 電感傳感器一、 填空題1、電感式傳感器是利用被測量的變化引起線圈 自感系數(shù) 或 互感系數(shù) 的變化，從而導(dǎo)致線圈 電感量 改變這一物理現(xiàn)象來實現(xiàn)測量的。2、自感式傳感器主要有 變面積式 、 變隙式 和 螺線管式 三種類型。3差動變壓器能將被測位移轉(zhuǎn)換成傳感器線圈的互感變化量，其次級為差動結(jié)構(gòu)。4下圖是差動變壓器式振動幅度測試試傳感器示意圖。請分析其測量振幅的原理，并填空。當(dāng)振動體因振動而向左位移時，由于銜鐵慣性較大，所以留在原來的位置，基本不動，所以相對于差動變壓器線圈而言，相當(dāng)于向右移動。N1與N21之間互感量M1減小，所以變小。而N1與N22之間

16、的互感量M2增大，所以變大。，其絕對值與振動的幅值（幅值x/速度v/加速度）成正比，而相位與Ui同相（同相/反相）。反之，當(dāng)振動體向右位移時，銜鐵向左位移，與反相。5生產(chǎn)布料的車間用下圖來檢測和控制布料卷取過程中的松緊程度。請分析填空。當(dāng)卷取輥轉(zhuǎn)動太快時，布料的張力將增大（增大/減?。?。導(dǎo)致張力輥向上（上/下）位移。使差動變壓器的銜鐵不再處于中間位置。N21與N1之間的互感量M1增加（增加/減?。?，N22與N1的互感量M2減小。因此增大（增大/減?。?，減小，經(jīng)差動檢波之后的U0為負(fù)（負(fù)/正）值，去控制伺服電動機(jī)，使它的轉(zhuǎn)速變慢（快/慢），從而使張力恒定。二、選擇題1希望線性范圍為1，應(yīng)選擇線圈

17、骨架長度為 B 左右的螺線管式自感傳感器或差動變壓器。 A2 B20 C400 D12自感傳感器或差動變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了情況C 。 A加長線圈的長度從而增加線性范圍 B將輸出的交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號 C使檢波后的直流電壓能反映檢波前交流信號的相位和幅度3. 用差動變壓器測量較大的線位移時，若只要求測量位移的大小而不必辨明方向，最簡單的信號處理方法是用 作為測量電路，若既要求測知位移大小，又要辨明方向，則一般采用 。（C）A整流電路 整流電路 B高頻載波調(diào)制電路 差動整流電路; C整流電路 相敏檢波電路 D相敏檢波電路 整流電路4、在工廠生產(chǎn)過程中，遠(yuǎn)距離傳送信號，現(xiàn)在通常

18、選用具有 D 輸出的標(biāo)準(zhǔn)變送器。 A、 02V、 B、15V 、C、010mA 、 D、420mA 。5、單線圈管式電感傳感器廣泛用于測量 C ：A、大量程角位移；B、小量程角位移；C、大量程直線位移；D、小量程直線位移。6、螺線管式差動變壓器傳感器的兩個匝數(shù)相等的二次繞組，工作時是 B ：A、同名端并聯(lián)；B、同名端接在一起反向串聯(lián)；C、異名端并聯(lián)；D、異名端接在一起串聯(lián)。三、綜合題有一臺兩線制壓力變送器，量程范圍為01MPa，對應(yīng)的輸出電流為420mA。求：1）壓力p與輸出電流I的關(guān)系表達(dá)式。2）畫出壓力與輸出電流間的輸入/輸出特性曲線。第四章 電渦流式傳感器 第五章 電容式傳感器第六章壓電

19、式傳感器一、 填空題1電容式傳感器分為變極距型、變面積型和變介電常數(shù)型三種。2、電容式傳感器采用 電容 作為傳感元件，將不同的 被測量 變化轉(zhuǎn)換為 電容量 的變化。3變間隙型電容傳感器一般用來測量微小的線位移（0.01um至終點幾u(yù)m）；變面積型電容傳感器一般用于測量較大的線移位或角位移；變介電常數(shù)型電容傳感器一般用于測量固體或液體的物位以及各種介質(zhì)濕度、密度的測定。4為提高電容傳感器的靈敏度，減小測量誤差，其橋式測量電路一般采用差動接法。5電容式物位計利用被測物與空氣介電常數(shù)的不同進(jìn)行物位檢測的，它能夠把物位的變化轉(zhuǎn)換成 電容量 的變化。6、壓電式傳感器利用 壓電 效應(yīng)工作，常用的前置放大器

20、有電壓放大器和 電荷放大器 。7若石英晶體片受X軸向壓力時電荷的上表面為正，下表面為負(fù)，則當(dāng)其受Y軸向拉力時的電荷為上正下負(fù)。8壓電式傳感器最主要用途是用來測量機(jī)械振動和加速度9絕對壓力以真空為參考點，而表壓（或相對壓力）以環(huán)境大氣壓為參考點。10常用壓電材料分壓電晶體和壓電陶瓷、高分子壓電材料三大類，其中應(yīng)用最普遍的是壓電陶瓷。11壓電式壓力傳感器的轉(zhuǎn)換電路中都有前置放大器，其作用是信號放大和阻抗變換。12電渦流測厚儀是基于 電渦流 效應(yīng)制成的。13高頻反射式渦流傳感器的測量范圍為平面線圈外徑的1/31/5。14低頻電渦流傳感器的測試頻率一般選1kHz。15、用石英晶體制作的壓電式傳感器，晶

21、面上產(chǎn)生的 電荷 與作用在晶面上的壓強(qiáng)成正比。二、選擇題1在兩片間隙為1的兩塊平等極板的間隙中插入 C ，可測得最大的電容量。 A塑料薄膜 B干的紙 C濕的紙 D玻璃薄片2已知石英晶體壓電元件當(dāng)受到X軸向壓力時，表面電荷極性為 C ；則當(dāng)其受到Y(jié)軸向壓力時表面電荷極性為 A 。 A上“-”下“+” B上下均為“+” C上“+”下“-” D上下均為“-”3動態(tài)力傳感器中，兩片壓電片多采用 B 接法，可增大輸出電荷量；在電子打火機(jī)和煤氣灶點火裝置中，多片壓電片采用 A 接法，可使輸出電壓達(dá)到上萬伏，從而產(chǎn)生電火花。 A串聯(lián) B并聯(lián) C既串聯(lián)又并聯(lián)4電子卡尺的分辨率可達(dá)0.01，行程可達(dá)200，它的

22、內(nèi)部所采用的電容傳感器型式是 B 。 A變極距式 B變面積式 C變介電常數(shù)式5在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測量轉(zhuǎn)換電路，則電路中 B 。 A電容和電感均為變量 B電容是變量，電感保持不變 C電容保持常數(shù)，電感為變量 D電容和電感均保持不變6自來水公司到用戶家中抄自來水表數(shù)據(jù)，得到的是 B 。 A瞬時流量，單位為t/h B累積流量，單位為t或m3B 瞬時流量，單位為kg/s D累積流量，單位為kg7將超聲波（機(jī)械振動波）轉(zhuǎn)換成電信號是利用壓電材料的 C ；蜂鳴器中發(fā)出“嘀嘀”聲的壓電片發(fā)聲原理是利用壓電材料的 D 。A壓變效應(yīng) B電渦流效應(yīng) C壓電效應(yīng) D逆壓電效應(yīng)8當(dāng)石英晶體受壓時，電荷產(chǎn)生在

23、 B 。A與光軸垂直的z面上 B電軸垂直的x面上C與機(jī)械軸垂直的y面上 D所有的面（x、y、z）上9在實驗室作檢驗標(biāo)準(zhǔn)用的壓電儀表應(yīng)采用 D 壓電材料；能制成薄臘，粘帖在一個微小探頭上、用于測量人的脈搏的壓電材料應(yīng)采用 C ；用在壓電材料壓電加速度傳感器中測量振動的壓電材料應(yīng)采用 B 。APTC BPZT CPVDF DSiO210電渦流的特點可描述為 A 。A高頻趨膚、中頻滯留、低頻透射 B高頻滯留、中頻趨膚、低頻透射 C高頻趨膚、中頻透射、低頻滯留 D高頻透射、中頻滯留、低頻趨膚11欲測量鍍層厚度，電渦流線圈的激勵源頻率約為 D 。而用于測量小位移的螺線管式自感傳感器以及差動變壓器線圈的激

24、勵源頻率通常約為 B 。 A50100Hz B110kHz C1050kHz D100kHz2MHz12電渦流接近開關(guān)可以利用電渦流原理檢測出 C 的靠進(jìn)程度。A人體 B液體 C黑色金屬零件 D塑料零件13電渦流探頭的外殼用 B 制作較為恰當(dāng)。A不銹鋼 B塑料 C黃銅 D玻璃14欲探測埋藏在地下的金銀財寶，應(yīng)選擇直徑為 D 左右的電渦流探頭。欲測量油管表面和細(xì)小裂紋，應(yīng)選擇直徑為 B 左右的探頭。A0.1mm B5mm C50mm D500mm15電渦流探頭的激勵頻率從100kHz提高到900kHz時，電渦流的滲透深度將 D 。 A增加1倍 B增加2倍 C減少到原來的1/2 D減少到原來的1/

25、316、在電容傳感器中，如果應(yīng)用調(diào)頻法測量轉(zhuǎn)換電路，則電路中 B 。A、電容和電感均為變量； B、電容是變量，電感保持不變；C、電感為變量，電容保持不變； D、電容和電感均保持不變。17在以下幾種傳感器當(dāng)中 C 屬于自發(fā)電型傳感器。A、電容式 B、電阻式 C、壓電式 D、電感式18、測量粗纖維紙漿的流量應(yīng)選用（B）流量計。A 容積式腰輪 B 電磁式 C 速度式葉輪 D 振動式旋渦19、 電磁流量計是利用（C）原理制成的流量測量儀表。A 振蕩 B 振幅 C 電磁感應(yīng) D 卡門渦街三、計算題：1、壓電示加速度傳感器的電荷靈敏度是kg=12Pc/m反饋電容Cf=1200PF，若被測加速度為a=450

26、m/s2時，求電荷放大器的輸出電壓。2、某電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器用于測量一個轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)軸所帶的圓盤上沿圓周方向均布18個小槽，電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器與18個小槽對應(yīng)，如果電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器的輸出為uout=Um cos(2900t+/5)時，求該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速是每分鐘多少轉(zhuǎn)？3、已知石英晶體加速度計靈敏度為5pC/g，電荷放大器靈敏度為50mV/pC，被測構(gòu)件達(dá)到最大振動加速度時輸出電壓幅值位2V，求該構(gòu)件的最大振動加速度。第七章 超聲波傳感器 第八章 霍爾傳感器一、填空題1f 20 kHz的聲波稱為超聲波。2超聲波檢測是利用不同介質(zhì)的不同聲學(xué)特性對超聲波傳播的影響來探查物體和進(jìn)行測量的技術(shù)。3超聲波

27、的波形種類包括縱波、橫波和表面波三種。4超聲波的傳播速度取決于介質(zhì)的彈性常數(shù)、密度和它所處的狀態(tài)。5對霍爾式傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，最好的方法是采用恒流源供電。6、霍爾元件采用恒流源激勵是為了 減少溫漂 。7、霍爾電勢UH正比于控制電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度B。在實際應(yīng)用中，總是希望獲得較大得霍爾電勢。增加控制電流雖然能提高霍爾電勢輸出，但控制電流大，元件的功耗大 ，從而導(dǎo)致元件的 溫漂增大 ，甚至可能燒毀元件。8、 霍爾傳感器是利用半導(dǎo)體材料的 霍爾 效應(yīng)進(jìn)行測量的一種傳感器。9、 常見的霍爾傳感器分霍爾開關(guān)集成傳感器和霍爾線性集成傳感器兩種。二、選擇題1 B 超聲波能在固體、液體和氣體中傳播。 A電磁波

28、 B縱 C橫 D表面2根據(jù)介質(zhì)對超聲波的吸收特性，同一頻率的超聲波在 D 中傳播的距離最短。A水 B鋼鐵 C混凝土建筑物 D空氣3可聽聲波的頻率范圍一般為 C 。A20Hz200Hz B20Hz50Hz C20Hz20kHz D20Hz500Hz 4超聲波頻率越高， A 。 A波長越短，指向角越小，方向性越好 B波長越長，指向角越大，方向性越好 C波長越短，指向角越大，方向性越好 D波長越短，指向角越小，方向性越差5超聲波在有機(jī)玻璃中的聲速比在水中的聲速 A ，比在鋼中的聲速 B 。 A大 B小 C相等6超聲波從從有機(jī)玻璃垂直射到鋼板中時， A 。 A反射聲壓pr略小于入射聲壓pi，而透射聲壓

29、pd大于入射聲壓pi B反射聲壓pr略小于入射聲壓pi，而透射聲壓pd比入射聲壓pi小得多 C反射聲壓pr大于入射聲壓pi，而透射聲壓pd比入射聲壓pi小得多 D透射能量大于入射能量7以下四種傳感器中，屬于四端元件的是 C 。 A應(yīng)變片 B壓電晶片 C霍爾元件 D熱敏電阻8公式EH = KHIBcos中的角是指 C 。A磁力線與霍爾薄片平面之間的夾角B磁力線與霍爾元件內(nèi)部電流方向的夾角C磁力線與霍爾薄片的垂線之間的夾角9磁場垂直于霍爾薄片，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，但磁場方向與原磁場強(qiáng)度相反（180）時，霍爾電動勢 A ，因此霍爾元件可用于測量交變磁場。A絕對值相同，符號相反 B絕對值相同，符號相同C絕

30、對值相反，符號相同 D絕對值相反，符號相反10霍爾元件采用恒流源激勵是為了 D 。A提高靈敏度 B減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 C減小不等位電勢 D減小溫度誤差11減小霍爾元件的輸出不等電位電動勢的辦法時 C 。 A減小激勵電流 B減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 C使用電橋調(diào)零電位器12、將超聲波（機(jī)械振動波）轉(zhuǎn)換成電信號是利用壓電材料的 C 。A、應(yīng)變效應(yīng) B、電渦流效應(yīng) C、壓電效應(yīng) D、逆壓電效應(yīng)13、在測量中，一般線性霍爾 IC 的磁感應(yīng)強(qiáng)度不宜超過 B 為宜。 A、0T 、 B、 + 0.10T、 C、 + 0.15T 、 D、 + 100Gs14下圖是霍而電流傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，請分析填空。1）夾持在鐵心中的導(dǎo)

31、線電流越大，根據(jù)右手定律，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B就越 強(qiáng) ，霍爾元件產(chǎn)生的霍爾電動勢就越 大 。因此該霍爾式電流傳感器的輸出電壓與被測導(dǎo)線中的電流成正比。2）由于被測導(dǎo)線與鐵心、鐵心與霍爾元件之間是絕緣的，所以霍爾式電流傳感器不但能傳輸電流信號，而且還能起到 隔離 作用，使后續(xù)電路不受強(qiáng)電的影響，例如擊穿、麻電等。1） 如果被測電流小于30A，該電流產(chǎn)生的磁場可能太小，可采取 將被測導(dǎo)線纏繞幾圈進(jìn)行測量的措施，使穿過霍爾元件的磁場成倍地增加，以增加霍爾元件的輸出電壓。三、計算題有一個霍爾元件，其靈敏度KH 是1.2mV/mAkGs,將它置于一個梯度為5kGs/mm的磁場中，額定控制電流I是20mA

32、，如果霍爾元件在平衡點附近作0.1mm的擺動，則輸出電壓范圍是多少？第九章 熱電偶傳感器一、選擇題1允許直接將mV表接入熱電偶測溫回路主要是依據(jù)（B）定律。A均質(zhì)導(dǎo)體 B中間導(dǎo)體 C中間溫度 D標(biāo)準(zhǔn)電極2用熱電勢修正法（計算法之一）進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償?shù)睦碚撘罁?jù)是（C）定律。 A均質(zhì)導(dǎo)體 B中間導(dǎo)體 C中間溫度 D標(biāo)準(zhǔn)電極3熱電偶冷端溫度補(bǔ)償中的熱電勢修正法依據(jù)（C）定律。A均質(zhì)導(dǎo)體 B中間導(dǎo)體 C中間溫度 D標(biāo)準(zhǔn)電極4工業(yè)生產(chǎn)中最常用的熱電偶分度號為（D）。AS BB CE DK5正常人的體溫為37，則此時的華氏溫度和熱力學(xué)溫度分別約為 C 。A32F，100K B99F，236K C99F,3

33、10K D37F,310K6 C 的數(shù)值越大，熱電偶的輸出熱電動勢就越大。 A熱端直徑 B熱端和冷端的溫度 C熱端和冷端的溫差 D熱電極的電導(dǎo)率7測量鋼水的溫度，最好選擇 B 熱電偶；測量鋼退火爐的溫度，最好選擇 D 熱電偶；測量汽輪機(jī)高壓蒸汽（200左右）的溫度，且希望靈敏度高一些，應(yīng)選擇 E 熱電偶。AR BB CS DK EE8測量CPU散熱片的溫度應(yīng)選用 C 型的熱電偶；測量鍋爐煙道中的煙氣溫度，應(yīng)選用 A 型的熱電偶；測量100m深的巖石鉆孔中的溫度，應(yīng)選用 B 型的熱電偶。A普通 B鎧裝 C薄膜 D熱電堆9鎳鉻鎳硅熱電偶的分度號為 D ，鉑銠13鉑熱電偶的分度號是 A ，鉑銠30鉑

34、銠6熱電偶的分度號是 B 。AR BB CS DK EE 10在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要目的是 c 。A補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢的損失 B起冷端溫度補(bǔ)償作用C將熱電偶冷端延長到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方 D提高靈敏度 11適項選擇、連接：1）按測溫范圍及主要用途。 分度號為S的熱電偶 01300，精密熱電偶 分度號為K的熱電偶 01200，工業(yè)上最常用的熱電偶NTC 100300AD590 55155 鉑熱電阻 標(biāo)準(zhǔn)熱電阻 2）按測溫范圍或應(yīng)用場合?？鞠錅y溫（600，有水份，中性） 鎳鉻考銅熱電偶（微型）（EA2） 01300精密熱電偶 鉑銠鉑熱電偶（S） 電冰箱冷藏室溫度 AD590 電冰

35、箱冷藏室溫控開關(guān) AD22105或雙金屬片溫度計電動機(jī)外殼溫度 NTC GTR元件過熱保護(hù)溫控開關(guān) PTC12.平行焊熱電偶測金屬壁溫的理論依據(jù)是( D ) A.中間溫度定律 B.均質(zhì)導(dǎo)體定律 C.連接導(dǎo)體定律 D.中間導(dǎo)體定律13.下列標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶靈敏度最高的是( A ) A.鎳鉻銅鎳熱電偶 B.鉑銠10鉑熱電偶 C.銅銅鎳熱電偶 D.鐵銅鎳熱電偶14、中間導(dǎo)體定律：在熱電偶中接入第三種導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體的兩接點溫度相同，則熱電偶的 總電動勢不變 。15、已知某銅熱電阻在0時的阻值為50，則其分度號是 CU50 ，對于鎳鉻-鎳硅熱電偶其正極是 鎳鉻 。16、對應(yīng)于攝氏溫度25的熱力學(xué)溫度（

36、即絕對溫度）為 298.15 K。17、熱電偶中熱電勢的主體是 接觸 電勢。18、AD590的電路圖形符號是 ，電流靈敏度是 1 A/。19、熱電偶的熱電勢大小與 結(jié)點溫度 和 材料 有關(guān)，為了保證輸出熱電勢是被測溫度的單值函數(shù)，必須保持冷端溫度 恒定 。20、在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要的目的是 遠(yuǎn)離高溫區(qū) 。21、熱電勢由兩部分組成，一部分是兩種導(dǎo)體的 接觸電勢 ，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電勢。二、計算題1用鎳鉻-鎳硅（分度號為K）熱電偶測量溫度，已知冷端溫度為40，用高精度毫伏表測得這時的熱電動勢為29.188mV，求被測點溫度。解：從分度號為K的熱電偶分度表查得，E（40

37、，0）=1.611mV，而題中已知E（T，40）=29.188mV， 根據(jù)中間溫度定律，得： ET=E（T，0）=E（T，40）+E（40，0）=29.188+1.611mV=30.799mV 從分度表查得：T740。2下圖所示測溫回路，熱電偶分度號為K，表計的示值應(yīng)為多少度？題4附圖解： 已知ET1=E （T1，0）E （T0，0），ET2=E （T2，0）E （T 0，0）。整個回路中：E=ET1ET2=E（T 1，0）E（T 0，0） E（T 2，0） E（T 0，0）= E（T 1，0） E（T 2，0） 查表得：E（T 1，0）= E400=16.40mV， E（T 2，0）=E30

38、0=12.21mV所以E=16.40-12.21=4.19mV從而查知T =102。3、如下圖所示鎳鉻-鎳硅熱電偶，A、B為補(bǔ)償導(dǎo)線，Cu為銅導(dǎo)線，已知接線盒1的溫度t1=40.0，冰水溫度t2=0.0，接線盒2的溫度t3=20.0。1）當(dāng)U3=39.310mV時，計算被測點溫度t。采用補(bǔ)償導(dǎo)線的鎳鉻鎳硅熱電偶測溫示意圖2）如果A、B換成銅導(dǎo)線，此時U3=37.699mV，再求t.三、判斷題1日常氣象用溫標(biāo)為熱力學(xué)溫標(biāo)。（）2熱力學(xué)溫標(biāo)就是國際溫標(biāo)。（）3金屬熱電阻的電阻絲采用雙繞法的目的是消除其電感效應(yīng)。（）4銅熱電阻可用作標(biāo)準(zhǔn)熱電阻。（）5銅熱電阻測溫上限可達(dá)1000。（）6金屬熱電阻測溫

39、是一般用電橋作為測量電路，并有三線制和四線制兩種接法。（）7 可用同一種均質(zhì)導(dǎo)體作為熱電偶的兩個熱電極。（）8若熱電偶兩接點溫度相等，則回路總熱電勢必為零。（）9工業(yè)上使用最廣泛的熱電偶是型熱電偶。（）10不同型號、不同材質(zhì)的熱電偶可以選用相同型號的補(bǔ)償導(dǎo)線。（）11可以利用不平衡電橋所產(chǎn)生的電動勢補(bǔ)償因冷端溫度變化引起的熱電勢變化值。（）12熱電偶分度表中的熱電勢值，都是在冷端溫度為25時給出的。（）13補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶兩接點處溫度必須相同。（）14石英晶體的固有振蕩頻率隨溫度而變化，并且二者間存在良好的線性關(guān)系，其線性度可以做到比鉑熱電阻高10倍。（）15 膜熱電阻是基于純金屬材料電阻率隨

40、溫度升高而增加的原理制成的新型熱敏元件。 （）16 所有電阻應(yīng)變片都是利用與材料應(yīng)變有關(guān)的泊松系數(shù)來作壓力電阻轉(zhuǎn)換的。（）17 壓電式傳感器具有良好的高頻響應(yīng)性能。（）18 壓電式傳感器既可用于動態(tài)測量也可用于靜態(tài)測量。（）19 電荷放大器靈敏度與電纜長度無關(guān)，而電壓放大器靈敏度與電纜長度有關(guān)。（）20 變極距型電容傳感器通常用于測量很大的線位移。（）21 變極距型電容傳感器靈敏，且輸出是本質(zhì)線性的，因而測量范圍大。 （）22 霍爾元件靈敏度越大越好。 （）23 若霍爾元件的磁場和電流同時改變方向，霍爾電勢的極性將保持不變。 （）24 與簡單式（只有一對極板）的變極距型電容傳感器相比，差動式結(jié)

41、構(gòu)的靈敏度提高一倍，而線性誤差大為減少。（）25 凡是能夠測量壓力或壓差的儀表，只要量程合適，皆可測量液位。（）26 電容式物位計核心部分一般是變極距型電容傳感器。 （）27 電容式物位計僅限于測量液體的液位。 （ ）28 測量固體粉粒的堆積高度可選用電容式物位計。 （）29 超聲波頻率越低，衰減就越快。（）30 超聲波傳感器中，無論是發(fā)射換能器還是接收換能器都是利用壓電效應(yīng)工作的。（）31 最常用的超聲波傳感器探頭是壓電式換能器。（）32 聲源尺寸越小，其擴(kuò)散角也越小。（）33 直探頭可以發(fā)射和接受縱波。（）34 測量絕緣體的厚度可以使用電渦流式測厚儀。（）35 高頻渦流具有趨膚效應(yīng)。 （）

42、36 高頻反射式渦流傳感器的線圈裝置僅僅是“實際傳感器的一半”，而另一半是被測體。（）37 在電渦流式傳感器的設(shè)計和使用中不必考慮被測物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。（）38 變間隙式自感位移計的靈敏度是常數(shù)。（）39 差動變壓器一次側(cè)勵磁電源的頻率最高可在達(dá)0.1MHz。（）40 線圈骨架長度為75mm的差動變壓器，當(dāng)可動鐵芯的正向行程達(dá)15mm時仍能保證測量結(jié)果準(zhǔn)確無誤。（）第十章 光電傳感器 第十一章數(shù)字傳感器一、填空題1、 位移量可分為 角位移 和 線位移 兩種。相應(yīng)地，速度亦可分為角速度和線速度。2、光柵傳感器的光柵包括_主_光柵和指示光柵，當(dāng)兩光柵相對平移為一個柵距時，莫爾條紋將垂直位移一個莫爾條

43、紋節(jié)距。3、光柵按其原理和用途不同，可分為 物理光柵 和 計量 光柵。4、計量光柵中 長 用于測量長度， 圓 用于測量角度。5、光柵傳感器是由 光源 、 光柵副 和 光敏元件 所組成的。6、在光柵傳感器中，采用電子細(xì)分技術(shù)的目的是： 提高測量精度 7、4位二進(jìn)制碼0101所對應(yīng)的循環(huán)碼是_0111_。8、直射式光電式轉(zhuǎn)速計通過調(diào)制盤可將被測轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)換成 光通量的變化，再通過_光電_元件將光通量的變化轉(zhuǎn)換成電量的變化，從而測知轉(zhuǎn)速。9、光電管、光敏電阻和光電池分別是依據(jù)_外_光電效應(yīng)、_內(nèi)_光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)制成的。10、光敏電阻的亮電阻和暗電阻相差懸殊，同一光敏電阻元件的暗電阻通常是亮

44、電阻的102_107倍。11、在光線作用下能 電子逸出表面 的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)，基于外光電效應(yīng)的光電元件有 光電管 、光電倍增管等。12、光敏晶閘管的特點：工作電壓很高，有的可達(dá)數(shù)百伏， 光電流 比光敏三極管大得多，因此輸出功率很大。13、磁柵位移傳感器的磁頭采用具有可飽和磁路段的靜態(tài)磁頭 ，起磁路開關(guān)的作用。14、人體溫度（3637）發(fā)出的紅外線波長為 9 m 10 m。二、判斷題1、 光柵是一種光電式檢測裝置，它利用光學(xué)原理將機(jī)械位移變換成光學(xué)信息，并應(yīng)用光電效應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。（）2、 光柵測量中，標(biāo)尺光柵（即主光柵）與指示光柵應(yīng)配套使用，它們的線紋密度必須相同。（）3、 選用光

45、柵尺時，其測量長度要略低于工作臺最大行程。（）4、 光柵的線紋相交在一個微小的夾角，由于檔光效應(yīng)或光的衍射，在與光柵線紋大致平行的方向上產(chǎn)生明暗相間的條紋，這就是“莫爾條紋”。（）5、 利用莫爾條紋，光柵能把其柵距變換成放大了若干倍的莫爾條紋節(jié)距。（）6、 莫爾條紋的移動與兩光柵尺的相對移動有一定的對應(yīng)關(guān)系，當(dāng)兩光柵尺每相對移動一個柵距時，莫爾條紋便相應(yīng)地移動一個莫爾條紋節(jié)距。（）7、 由于莫爾條紋由許多條線紋共同干涉形成的，所以它對光柵的柵距誤差有平均作用，因而可以削除個別光柵柵距不均勻?qū)y量所造成的影響。（）8、 光電池是類似于普通干電池的恒壓源。（）9、 光敏電阻的亮電阻通常不超過1k，

46、而暗電阻總在M歐級以上。（）10、 二進(jìn)制碼和循環(huán)碼都是有權(quán)碼。（）11、 直射型光電轉(zhuǎn)速計的調(diào)制盤上孔數(shù)越多，測速精度就越高，可測轉(zhuǎn)速量程下限就越小。（）12、 循環(huán)碼的特點是任何兩個相鄰碼值只有一位不同。（）13、 循環(huán)碼盤比之二進(jìn)制碼盤，其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在可以消除非單值性測量誤差。（）三、選擇題1、 在數(shù)控機(jī)床的位置數(shù)字顯示裝置中，應(yīng)用最普遍的是（A）。A 感應(yīng)同步器數(shù)顯 B 磁柵數(shù)顯 C 光柵數(shù)顯 D 光電碼盤數(shù)顯 2、 使用光柵時，考慮到（C），最好將尺體安裝在機(jī)床的運(yùn)動部件上，而讀數(shù)頭則安裝在機(jī)床的固定部件上。A 讀數(shù)精度 B 安裝方便 C 使用壽命 D 熱脹冷縮 3、 交流測速發(fā)

47、電機(jī)輸出電壓的頻率與其轉(zhuǎn)速（B）。A 成正比 B 無關(guān) C 成反比 D 成正指數(shù)關(guān)系4、 光柵相鄰兩線紋之間的距離稱為（A）A 柵距W B 柵線密度K C 光柵分辯率5、 已知光柵的柵線密度為100條/mm，若主光柵與指示光柵的相對傾角=0.1，則莫爾條紋的節(jié)距BH為 （A）。A 5.73mm B 0.1mm C 10mm D 0.01mm6、 光電轉(zhuǎn)速計屬于（A）式轉(zhuǎn)速計。A 計數(shù) B 模擬 C 同步 D 偏差7、 下列電路圖形符號中（B）表示光敏三極管。8、一個直線光柵，每毫米刻度線為50線，采用四細(xì)分技術(shù)，則該光柵的分辨力為： A A、5m； B、50m； C、4m D、20m。9、在光

48、柵傳感器中，采用電子細(xì)分技術(shù)的目的是： B A、提高測量靈敏度、B、提高測量精度、C、提高測量速度、D、提高測量可靠性。10、測得某檢測儀表的輸入信號中，有用信號為 20 mV ，干擾電壓亦為 20mV ，則此時的信噪比為 C 。 A 、 20dB ； B 、 1dB ；C 、 0 dB ； D、 40dB 。11、調(diào)頻（ FM ）收音機(jī)未收到電臺時，喇叭發(fā)出煩人的“流水”噪聲，這是 B 造成的。 A. 附近存在電磁場干擾 B 固有噪聲干擾 C. 機(jī)械振動干擾 D 空氣中的水蒸氣流動干擾 12、CCD 數(shù)碼相機(jī)的像素越高，則 A 。A 、分辨率就越高存儲器空間就越大；B、 分辨率就越低存儲器空

49、間就越大；C、 分辨率就越低存儲器空間就越大； D、 分辨率就越高 存儲器空間就越小。 13、光導(dǎo)纖維是利用光的 D 原理來遠(yuǎn)距離傳輸信號的。 A、光的偏振 ；B、 光的干涉 ；C、 光的散射； D、 光的全反射。 14、溫度上升，光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管的暗電流 A 。 A 、上升 ；B 、下降； C 、不變 。15、在光線作用下，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加的現(xiàn)象屬于 B ：A、外光電效應(yīng)；B、內(nèi)光電效應(yīng)；C、光電發(fā)射；D、光導(dǎo)效應(yīng)。16、光敏電阻又稱光導(dǎo)管，是一種均質(zhì)半導(dǎo)體光電元件。它具有靈敏度高、光譜響應(yīng)范圍寬、體積小、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高、耐沖擊、耐振動、抗過載能力強(qiáng)和壽命長等特點。光敏電阻的工作原理是基于 C 。A外光電效應(yīng)；B、光生伏特效應(yīng)；C、內(nèi)光電效應(yīng)；D、壓電效應(yīng)。17、光電管和光電倍增管的特性主要取決于 A ：A、陰極材料；B、陽極材料；C、純金屬陰極材料；D、玻璃殼材料18、發(fā)現(xiàn)某檢測儀表機(jī)箱有麻電感，必須采取 B 措施。A、 裝接地保護(hù)環(huán)；B、將機(jī)箱接大地；C、抗電磁措施。19、光柵中采用 sin 和 cos 兩套光電元件是為了 B 。 A、提高信號幅度； B、辯向 ；C、抗干擾 ；D、作三角函數(shù)運(yùn)算。20、欲測量 -20+80 左右的溫度，并輸出數(shù)字信號，應(yīng)選用 A 。 A 、集成溫度傳感器； B.、熱電偶； C、 熱敏電阻 。D.鉑熱電