自动检测与转换技术(期末复习题).doc

此文档收集于网络，如有侵权，请 联系网站删除第一章 检测技术的基础知识1、 一般测量方法有哪几种分类方法？按测量手段分类、按测量方式分类2、 相对误差分为哪几种具体误差表示？实际相对误差、示指相对误差、引用相对误差3、 什么是仪表的基本误差？它与仪表的精度等级有何关系？最大引用误差又称为满度（引用）相对误差，是仪表的基本误差形式，故也常称之为仪表的基本误差。基本误差去掉（%）后的数值定义为仪表的精度等级。4、 按误差表现的规律把测量误差划分哪几种误差？系统误差、随机误差、粗大误差、缓变误差5、 简述正态分布的随机误差具有的4个特征。对称性、单峰性、有界性、抵偿性6、 什么是传感器？简述传感器的组成？传感器就是能够感觉外界信息，并能够按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。7、 什么是传感器的静态特性？简述传感器的静态特性的主要指标。传感器的静态特性是指传感器输入信号处于稳定状态时，其输出与输入之间呈现的关系。表示为： 主要指标有：精确度、稳定性、灵敏度、线性度、迟滞和可靠性8、 现有一只量程为0 600，准确度为1.5级的温度传感器，用来测量锅炉的蒸汽温度。若要求测量误差不超过5，试问：此传感器能否满足要求？如不能满足，应选用多少等级的？9、 某量程为400V、1.5级的电压表，当测量值分别为300V、200V、100V时，求测量值得最大绝对误差和示指相对误差。10、 欲测量220V电压，要求测量示值相对误差不大于5%，若选用量程为250V的电压表其准确度等级应该选多少？第二章 电阻式传感器1、 简述常用的几种弹性敏感元件名称。弹性圆柱、悬臂梁、薄壁圆筒、弹簧管、膜片、波纹管2、 简述丝式应变片的组成和常用规格。敏感栅、基底和盖片、黏结剂、引线。规格120兆欧3、 什么是金属的电阻应变效应？什么是圧阻效应？电阻应变效应：金属丝的电阻随着它所受的机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生相应变化。半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象称为圧阻效应。第三章 变磁阻式传感器1、 简述变磁阻式传感器的分类。自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器2、 什么是涡流效应？涡流传感器分哪几类？电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量？金属导体被置于变化着的磁场中，或在磁场中运动，导体内就会产生感应电流，该感应电流被称为电涡流或涡流，这种现象被称为涡流效应。可以分为高频反射式电涡流传感器、低频投射式电涡流传感器（如位移、振动、厚度、转速、应力、硬度等）3、 对于电涡流传感器的测量线圈，当有金属导体靠近时，其电感如何变化？金属导体靠的越近，电感变小4、 用差动变压器进行位移测量时采用哪种电路形式可以直接由输出电压区别位移的大小和方向？差动整流电路5、 变气隙式自传感器，当衔铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量如何变化？变面积式自传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁芯上的线圈电感量如何变化？变大；变大第四章 电容式传感器1、 简述电容式传感器的分类。电容式传感器能够测量哪些物理参量？改变极板面积的变面积式、改变极板距离的变间隙式、改变介电常数的变介电常数式可用于测量压力、位移、振动、液位2、 熟知电容式位移传感器、压力传感器原理。电容式：采用了差动式结构，当测量杆随被测位移运动而带动活动电极位移时，导致活动电极与两个固定电极间的覆盖面积发生变化，其电容量也相应产生变化。压力：把绝缘的玻璃或陶瓷材料内侧磨成球面，在球面上镀上金属镀层做两个固定的电极板。在两个电极板中间焊接一金属膜片，作为可动电极板，用于感受外界的压力。在动极板和定级板之间填充硅油。无压力时，膜片位于电极中间，上下两电路相同。加入压力时，在被测压力的作用下，膜片弯下低压的一边，从而使一个电容量增加，另一个电容量减少，电容量变化的大小反映了压力变化的大小。3、 已知变面积型电容式传感器的两极板间距离为d=10mm;=50F/m；两极板几何尺寸一样为30mm*20mm*5mm（长*宽*厚）；在外力作用下动极板在原位置向外移动10mm（宽不变）；试求C=？。4、 已知电容传感器的初始间隙d0=2.0mm，在被测量的作用下间隙减少了600m，此时电容量为150pF，则电容初始值为多少？第五章 热电偶传感器1、 什么是热电效应？热电偶产生的热电势由那几部分组成？将两种不同成分的导体组成一个闭合回路，当闭合回路的两个接点分别置于不同温度场中时，回路中将产生一个电动势。该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关，这种现象被称为“热电效应”。热电偶产生的热电势由两部分组成：两种导体的接触电动势、单一导体的温差电动势。2、 分度号Cu100含义是什么？铜在0时其电阻值为100。3、 简述热电偶的基本定律。均质导体定律、中间导体定律、标准电极定律、中间温度定律4、 热电偶补偿导线的工作温度范围是？01505、 简述半导体热敏电阻分类。负温度系数热敏电阻（NTC）、正温度系数热敏电阻（PTC）6、 热电阻测温时，热电阻与电桥的连接方式有哪几种？特点是什么？三线制：在测量过程中，当环境温度发生变化时，导线电阻发生变化。四线制：可调整电桥的平衡，触点的接触电阻的变化与指示电表串联，接在电桥的对角线内，故其不稳定因素也不会影响电桥的平衡。7、 已知镍铬镍硅（K）热电偶的热端温度t=900，冷端温度为t0=37，求（t,t0）是多少mv?第六章 光电式传感器1、 什么是光电效应？根据光电效应现象的不同，可将光电效应分为哪几类？各有什么典型光电器件？光电器件的理论基础是光电效应。外光电效应光电管、光电倍增管 内光电效应光敏电阻 半导体光生伏特效应光电池、光敏晶体2、 简述光敏电阻、光敏二极管光敏三极管的检测方法？光敏：将万用表置于R1k挡，把光敏电阻放在距离25W白炽灯50m远处，可测得光敏电阻的亮阻；再在完全黑暗的条件下直接测量其暗阻值。如果亮电阻值为几千到几十千欧姆，暗阻值为几兆到几十兆欧姆，则说明光敏电阻质量良好。二极管：用欧姆表检测时，先让光照射在光敏二极管管芯上，测出其正向电阻，其阻值与光照强度有关，光照越强，正向阻值越小；然后用一块遮光黑布挡住照射在光敏二极管上的光线，测量其阻值，这时正向电阻应立即变得很大。有光照和无光照下所测得的两个正向电阻值相差越大越好。三极管：用一块黑布遮住照射在光敏三极管的光，选用万用表的Rk挡，测量其两引脚引线间的正、反向电阻，若均为无限大时则为光敏三极管；拿走黑布，则万用表指针向右偏转到1530k处，偏转角越大，说明其灵敏度越高。3、 熟知光电耦合器、光电开关和光电断续器的原理。第七章 1、什么是霍尔效应，霍尔效应电动势与哪些参数有关？ 霍尔效应：是指置于磁场中的导体或半导体中通入电流时，若电流与磁场垂直，则在与磁场和电流都垂直的方向上出现一个电势差。 霍尔电势与H、I、B有关（霍尔元件乘积灵敏度、霍尔元件电流、磁场感应强度）2、霍尔传感器的典型应用有哪些？说出2种 霍尔转速表、霍尔式功率计第八章1、什么是压电效应？什么是居里点？ 晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比，这张现象称为压电效应。 当温度达到573时，石英晶体则完全丧失了压电性质，这是它的居里点。2、简述压电式煤气灶电子点火装置的原理。 当使用者将开关往下压时，打开气阀，再旋转开关，使弹簧往左压，这时弹簧有一个很大的力，撞击压电晶体，使压电晶体产生电荷，电荷经高压线引至燃烧盘从而产生高压放电，产生电火花，导致燃烧盘的煤气点火燃烧。3、压电相应的典型材料？说出2种。石英晶体、压电陶瓷第十章1、什么是流量 指单位时间内流过管道横截面的流体的数量2、熟知椭圆齿轮流量传感器的测量原理。 传感器的活动壁是一对互相啮合的椭圆齿轮，它们在被测流体压差的推动下产生旋转运动。当流体从入口侧流过时，入口压力大于出口侧压力，齿轮在流体的进出口差压作用下，顺时针旋转并把其与外壳之间的初月形空腔内的介质排至出口，同时带动另一个齿轮做逆时针旋转；这样，两个齿轮交替或同时受差压作用并保持不断地旋转，被测介质以初月形空腔为单位一次又一次地经过椭圆齿轮被排至出口，齿轮每转动一周，排除4个初月形空腔体积的流量。3、熟知差压式流量传感器的测量原理。 当连续流动的流体遇到安装在管道中的节流装置时，由于流体流通面积突然缩小而形成流束收缩，导致流体速度加快；在挤过节流孔后，流速又由于流通面积变大和流束扩大而降低。由能量守恒定律可知，动压能和静压能在一定条件下可以互相转换，流速加快必然导致静压力降低，于是在节流前后产生静压差，此即节流现象。静压差的大小与流过的流