南工程检测答案

1、注：填空答案是学生做的。加粗答案是不确定的，问号是没有答案的。是不需要做的！其他也可能有错，敢于怀疑！填空1. 最大引用2. 0.025cm/ 403. 传感器在规定测量范围内所能检测出被测输入量的最小变化值4. 0.65. 系统误差 随机误差 粗大误差6. 输出 输入 常量7. -101V -50.5%8. 随机 高9. 拟合直线10. 最大偏差值 之比11. 灵敏度12. 真值 低13. 输入-输出 不重合程度14. 重复测量15. 常量或变化极缓 输入-输出16. 静态特性 动态特性17. 敏感元件 转换电路18. 敏感元件 某一物理量 电信号19. 应变20. 应变 电阻的变化21.

2、应变效应22. 压力 加速度 23. 敏感栅 基片 覆盖层 引线 敏感栅 24. 应变片 导体 康铜 镍镉合金 贵金属25. 温度误差 温度误差 热输出 电阻温度系数26. 线路补偿法 应变片自补偿法27. 桥路 工作 温度补偿 相邻 没有影响 13、差动半桥 差动全桥 非线性误差 电桥灵敏度 温度补偿28. 力 压力 加速度29. 电容量 变面积30. 非电量 电容量 变介电常数31. 零点残余电压32. 差动 零点残余33. 电磁感应 电感 互感 自感式 互感式34. 测量范围 灵敏度 线性度 差动式 螺管式35. 交流 变压器 相敏整流 变压器36. 交流 直流电压表 交流电压表 极性

3、位移方向 带相敏整流37. 小 较复杂 螺线管38. 线圈组合 活动衔铁 导磁外壳 39. 位移量 电感 压力 加速度 流量40. 传感器 被测体 磁场耦合程度41. 变面积式 变极距式 变介电常数式 较大线位移 微笑位移 液位42. 越高 越大 不能同时实现 初始间隙d0值不能过大 d值变化不能过大 微小位移43. 增大 减小 较大44. 0 45. 铂46. 电阻值47. 电阻值 铂 100 热电偶传感器48. 两电极材料不同 两节点温度不同49. 热 热敏50. 温度误差51. 温度升高 增加 温度升高 减小52. 突变 临界系数53. 温度漂移 线性 温度 半导体温度54. 55. 三

4、线接法 二线 三线 四线 ? ? 56. 电阻率发生变化 光电动势 内光电效应57. 电导率增加58. 无光照全暗 光照 亮电阻59. 光通量 光电流 非线性60. 光谱 不同61. 光强度变化频率62. 光生伏特效应 光能 电能63. P型杂质 大面积 光照射PN结区 阻挡层 漂移 电动势64. 范围 线性 非线性 短路电流 光电流 光电压 温度65. 变气隙 螺管66. 67. 高频反射式电涡流传感器 低频透射式电涡流传感器68. 顺电压 逆电压69. 石英晶体 压电 逆压电70. 高分子压电71. 石英晶体 水溶性压电晶体 高 微弱72. 电荷源 电容 高输入阻抗 低输出阻抗73. 或两

5、片以上 负极 正电极 电荷量 正负极 单个压电片上电荷量 单个压电片输出电容 增加一倍74. 光电器件的积分与其入射辐射通量75. 半导体的光电 暗电流76. 反向77. 光生伏特效应 光电池和光敏二极管、三极管78. 开关量79. 线性型 开关型80. 横向电动势 霍尔81. 霍尔 电流 磁场 载流导体 电流 磁场 电动势 载流子 洛伦磁力 横向漂移82. 激励电流 控制 霍尔83. 载流子密度 密度大于半导体 厚度 薄片84. 0 磁场 所产生的电势 不对称 85. 86. 0.2 1087. 隔离放大器88. 位数（ 位数越大 分辨率越高 ）89. 差动式90. 360/（2的五次方）9

6、1. 压电效应92. 相同 没有影响93. 1094. 控温报警95. 变压器隔离 电磁隔离96. 热能97. 变压器隔离98. 绝对式 增量式 绝对式编码器99. B=W/100. B=W/101. 运动对称性 位移放大作用 误差平均效应102. 光耦 继电器103. 4-20mA直流电流104. 隔离放大器 (PGA)程控增益放大器判断1. F2. 3. T4. F5. F6. T7. T8. T9. T10. F11. T12. 选择题 略部分综合题8、（和题库数值不同）图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350，求： R1为应变片，其余为外接电阻，R1增量为R1=

7、3.5时输出U0=?。 R1、R2是应变片，感受应变极性和大小都相同，其余为外接电阻，电压输出U0=?。 R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。 R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?。6、 解：13、如图是利用分段电容传感器测量液位的原理示意图。玻璃连通器 3 的外圆壁上等间隔地套着 n 个不锈钢圆环 , 显示器采用 101 线 LED 光柱（第一线常亮，作为电源指示）。 光柱显示编码式液位计原理示意图 1储液罐 2 液面 3 玻璃连通器 4钢质直角接头 5不锈钢圆环 6 101 段 LED 光柱 1 ）该方法采用了电容传感器中变极距、变面积、变介电常数三

8、种原理中的哪一种？ 并说明此电容传感器的构成。2 ）被测液体应该是导电液体还是绝缘体？ 3 ）分别写出该液位计的分辨率（ % ）及分辨力（几分之一米 ）的计算公式，并说明如何提高此类液位计的分辨率。 4 ）设当液体上升到第个 n 不锈钢圆环的高度时 ,101 线 LED 光柱全亮（第一线常亮是电源指示，故101 线 LED 光柱全亮时即有效的100线全亮）。若 n =32 ，则当液体上升到第八个不锈钢圆环的高度时，共有多少线 LED 亮？答：（1）变面积型,电容传感器的构成是不锈钢环是外电极,液体为内电极,玻璃管为介质. （2）导电液体（3）分辨力8/n （m），分辨率分辨力/满量程1/n，提

9、高分辨率可增大n值，即增加不锈钢圆环的个数。（4）当液体上升到n个不锈钢圆环的高度时，101线LED光柱全亮。即上升到n时，亮了100线LED，（有一线是电源指示，常亮），故当上升到第8个不锈钢圆环的高度时且n=32时，应该有32/100=8/x,x=25,再加上常亮的一线，共亮26线LED光柱。18、以下为用于某金属零件厂流水线上的涡流传感器计件工作示意图（其中右图为涡流传感器输出的U/t图），请依次分析：（1）高频反射式涡流传感器的工作原理；（2）计件原理。答： （1）高频反射式涡流传感器工作原理传感器中通以高频激励电流，产生的高频磁场作用于被测金属材料的表面，在金属表面将形成涡电流；与此

10、同时，该涡流又产生交变磁场反作用于线圈，引起线圈自感或阻抗的变化，其变化与距离、金属的电阻率、磁导率和激励频率有关，即Z=f(,)或L=f(,)。若只改变其中某一个参数或多个参数而保持其他参数不变，则可将参数的变化转换为线圈自感或阻抗的变化，通过测量电路转换为电压输出。 （2）以上装置，当金属零件对准传感器时，距离、金属电阻率和磁导率参数突变，此时测量电路输出电压幅值发生突变，为脉冲型，脉冲个数即为总零件数。19、（1）画出霍尔传感器基本测量电路，给出霍尔传感器输入输出关系式。 （2）分析钳型电流表工作原理。答：(1) Hall传感器输入输出关系式 UH=KHIBcosq Hall传感器基本测

11、量电路如下图：（画出一个即可）(2)、输出霍尔电动势UH=KHIBcosq ，保持电流或磁场任一物理量不变，则霍尔电动势为另一物理量的单值函数。如图所示电流表，工作时必须在霍尔元件中通以恒定的工作电流IC，而被测电流流经导线将产生环形磁场，通过冷轧硅钢片圆环施加在霍尔元件上，输出霍尔电动势的大小体现（可测得）磁场大小，而该磁场大小与被测导线电流之间又有直接物理关系（安培环路定理），由此可测得导线电流大小。20、 1）画出Hall传感器基本测量电路，给出Hall传感器输入输出关系式。 2）下图中Hall元件起什么作用？已知开关型Hall元件导通时输出低电平，截止时输出高电平，试从图中定、转子位置

12、开始，分析该无刷直流电动机运行原理。答：(1)、见上19题中（1） (2)、题目图中Hall元件起的作用是作为位置传感器以实现电子换向。 该无刷直流电动机工作原理：当Hall元件H2面向转子N极方向，H2输出低电平，此时功率晶体管VT2导通，励磁绕组W2通过电流IW2，使定子绕组W2下极性呈S极，转子顺时针旋转。转自H3处时，H2截止，输出高电平，从而W2断电，而H3输出低电平，W3通电，转子再次顺时针旋转，接着如此循环，电机不停转动。 21、以任意一种传感器为例，说明差动测量的优点。（答案不唯一） 答：差动传感器的三个优点：灵敏度提高一倍，非线性误差降低一级，补偿温度误差。22、常用的传感器

13、如下所示： 电阻应变片 磁敏电阻 霍尔元件 气敏传感器 湿敏传感器 光电耦合器 压电传感器 电容传感器 热敏电阻 CCD电荷耦合器 压阻式传感器 光纤传感器 磁电传感器 光电二极管 差动变压器 热释电器件 磁敏晶体管 电涡流传感器 光电池 超声波传感器 热电偶 红外传感器 色敏传感器 请认真分析回答下列问题： 1）、选出至少3种可以进行位移测量的传感器？ 2）、选出至少3种可以完成温度测量的传感器？ 3）、选出至少2种可以进行振动（或加速度）测量的传感器？ 答：1）可以进行位移测量的传感器有霍尔元件、差动变压器、电阻传感器；2）可以完成温度测量的有热电偶、热敏电阻；热释电；3）进行振动（或加速

14、度）测量的传感器磁电传感器、压电传感器；24、现采用镍铬镍硅热电偶测量炉温，已知热端温度t800，冷端温度tn50 ；为了进行炉温的调节及显示，须将热电偶产生的热电动势信号送至仪表室，而仪表室环境温度恒为t020 。试问：分别（1）若热电偶与仪表之间用补偿导线连接，（2）热电偶与仪表之间直接用铜导线连接，输入仪表的热电动势依次为多少？是基于热电偶的哪个定律来完成的计算？（由分度表已知：E(800,0)=33.277mV，E(50,0)=2.022mV，E(20,0)=0.798mV） 解：（1）补偿导线时：是基于中间温度定律， E（800，20）33.277 - 0.798 32.479mv

15、（2）铜导线时：是基于中间导体定律， E（800，50）33.277- 2.02231.255mv25、现采用镍铬镍硅热电偶分度表，表中自由端温度t00，试问：（1） 根据分度表，可计算出E镍铬镍硅(105,62)为多少mV ？（2） 如果在测温现场需要对（1）中情况利用补偿导线实现冷端补偿，将补偿导线引入到0的恒温环境中，但工人粗心将两根补偿导线掉换错接，则引入的误差为多少mV ？答：（1）根据中间温度定律 E镍铬镍硅(105,62)E镍铬镍硅(105,0)E镍铬镍硅(62,0)4.312.51=1.80 mV （2）两根补偿导线掉换错接，引入的误差为E镍铬镍硅(105,62)E镍铬镍硅(6

16、2,0)E镍铬镍硅(105,62)E镍铬镍硅(62,0)2 E镍铬镍硅(62,0)2×2.515.02 mV27、（数据和题库不一样）在精车床上使用刻线3600条/周的圆光栅作长度检测时，测量电路采用四倍频细分，其线位移检测分辨力为2.5m，问该车床丝杠的螺距为多少？ 解：机床丝杠旋转一周，圆光栅也旋转一周，水平位移为一个螺距。测量电路采用四倍频细分，即分辨力提高了4倍，又已知装置检测分辨力为2.5m，故在未细分前一个莫尔条纹间距所对应的螺母水平位移应为 2.5m×410m 又由于圆光栅旋转一周，水平位移为一个螺距，而莫尔条纹间距与圆光栅栅距之间严格的一一对应关系，因此螺距

17、应为 3600×10m =36mm28、莫尔条纹是怎样产生的？它具有哪些特性？简述光栅传感器测位移的原理。答：（1）把光栅常数相等的主光栅和指示光栅刻线面相对叠合在一起，中间留有很小的间隙，并使两者栅线之间保持很小夹角，在近似于垂直方向出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。 （2）莫尔条纹具有如下重要特性：平均效应、放大作用、对应关系。 （3）若将两块光栅(主光栅、指示光栅)叠合在一起，并且使它们的刻线之间成一个很小的角度，由于遮光效应，两块光栅的刻线相交处形成亮带，而在一块光栅的刻线与另一块光栅的缝隙相交处形成暗带，在与光栅刻线垂直的方向，将出现明暗相间的条纹，这些条纹就称为莫尔条纹。

18、当指示光栅沿着主光栅刻线的垂直方向移动时，莫尔条纹将会沿着这两个光栅刻线夹角的平分线的平行方向移动，光栅每移动一个W，莫尔条纹也移动一个间距B。越小，B越大，当小于1°以后，可使B>>W，即莫尔现象具有使栅距放大的作用。因此，读出莫尔条纹的数目比读光栅刻线的数目要方便得多。通过光栅栅距的位移和莫尔条纹位移的对应关系，就可以容易地测量莫尔条纹移动数，获取小于光栅栅距的微小位移量。29、图为光栅传感器辨向的工作原理和逻辑电路。在相隔BH/4间距的位置上，放置两个光电元件1和2，（4是莫尔亮条纹，3为中间的暗条纹。）得到两个相位差/2的电信号u1和u2（图中波形是消除直流分量后的交流分量），经过整形后得两个方波信号u1和u2。 试述光栅辨向原理。 答：从图中波形的对应关系可看出，当光栅沿A方向移动时，u1经微 分电路后产生的脉冲, 正好发生在u2的“1”电平时，从而经Y1输出一个计数脉冲；（2分）而u1经反相并微分后产生的脉冲，则与u2的“0”电平相遇，与门Y2被阻塞，无脉冲输出。在光栅沿/A方向移动时，u1的微分脉冲发生在u2为“0”电平时，与门Y1无脉冲输出；而u1的反相微分脉冲则发生在u2 的“1”电平时， 与门Y2输出一个计数脉冲, 则说明u2的电平状态