电气测试技术试题.docx

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电气测试技术试题

电气测试技术

[填空题]

1传感器的定义是什么？

参考答案：

传感器是一种以一定的精确度把被测量转化为与之有确定对应关系的，便于应用的另一种量的测量装置。

[填空题]

2测量方式有哪些类型？

参考答案：

电气测量方法按测量过程分：

直接测量，间接测量、组合测量。

按测量方式分：

偏差式测量法、零位式测量法、微差式测量法。

按被测量的性质分：

时域测量、频域测量、数据域测量。

[填空题]

3什么是电阻应变片的横向效应？

参考答案：

将直的电阻丝绕成栅状以后，即使在长度相同，应变状态也相同的条件下，由于栅状电阻丝的横向绕制部分感受被测点的横向应变，因此电阻丝总的电阻变化将会受到横向变形的影响，这种现象称为应变片的横向效应。

[填空题]

4应变式扭矩传感器具有以下优点。

参考答案：

1、精度高，线性度好，灵敏度高；

2、滞后和蠕变现象较小，抗疲劳特性和寿命长；

3、容易与二次仪表匹配配接；

4、结构简单，体积小巧，应用灵活；

5、工作稳定可靠，维护保养方便。

[填空题]

5应变式扭矩传感器具有以下优点。

参考答案：

1、精度高，线性度好，灵敏度高；

2、滞后和蠕变现象较小，抗疲劳特性和寿命长；

3、容易与二次仪表匹配配接；

4、结构简单，体积小巧，应用灵活；

5、工作稳定可靠，维护保养方便。

[填空题]

6应变片的特性。

参考答案：

1、灵敏系数，

2、横向效应，

3、机械滞后、零漂与蠕变，

4、温度效应，

5、应变极限与疲劳寿命，

6、绝缘电阻与最大工作电流，

7、动态响应特性。

[填空题]

7为什么用直流电位差计直接测量电压可以达到较高的测量准确度？

参考答案：

电位差计是一个电阻分压装置，可用来产生准确、已知、又有一定调节范围的电压，用它与被测电压比较，可以得到被测电压值，使得被测电压的测量值仅取决于电阻和标准电动势，因而可以达到较高的测量准确度。

[填空题]

8通用示波器主要由哪几部分构成？

参考答案：

显示电路、垂直（Y轴）放大电路、水平（X轴）放大电路、扫描与同步电路、电源供给电路。

作用：

示波管的作用是：

将电信号转换成光信号，显示被测信号的波形。

幅度校正器的作用是：

用于校正Y通道灵敏度。

扫描时间校正器的作用是：

用于校正x轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。

[填空题]

9扫描方式有几种？

在每种扫描方式中，各自如何获得完整稳定的显示波形？

参考答案：

有两种扫描方式连续扫描和触发扫描。

通常用被测信号的前沿使触发电路产生触发脉冲，用触发脉冲去启动扫描电路，再用延迟线的作用就将被测信号延迟至扫描电压产生后再送入垂直偏转板上，这样就可以保证在屏幕上显示完整的被测信号波形。

[填空题]

10简述取样示波器和数字示波器各自的特点？

参考答案：

取样示波器属于实时测量方法，受示波管Y轴放大宽带、时基扫描速度的限制，上限工作频率只能做到1500MHZ.取样门过载能力差，关键器件不过关。

数字示波器功能多，精度高、带宽广等优点可存储信号。

便于观察

[填空题]

11常用过程控制系统可分为哪几类？

参考答案：

过程控制系统主要分为三类：

反馈控制系统：

反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。

它是最常用、最基本的过程控制系统。

前馈控制系统：

前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。

由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。

由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。

前馈－反馈控制系统：

前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。

[填空题]

12说明磁电感式传感器的工作原理？

参考答案：

磁电式传感器是利用电磁感应原理，将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。

它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械能转换成易于测量的电信号，是一种有源传感器。

[填空题]

13什么是霍尔效应？

参考答案：

当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应，该电势差称为霍尔电势差（霍尔电压）。

[填空题]

14光电传感器的特点？

参考答案：

可实现非接触测量，对被测物体限制少，响应时间短，分辨率高，可实现颜色判别，便于调整。

[填空题]

15试述光电管的简单结构及其光谱特性、伏安特性、光电特性、暗电流的特点。

参考答案：

光电管由一个光电阴极和一个阳极封装在玻璃壳内组成。

阴极用化学成分较复杂的阴极涂料制成，其结构基本有半圆筒形金属片和光电阴极材料覆盖在玻璃壳内壁上两种。

光谱特性：

光电管对入射光的光谱具有选择性。

检测不同颜色的光需要选用光电阴极材料不同的光电管，以便使用光谱特性曲线中灵敏度较高的区段。

伏安特性：

随着阳极电压的增加，光电流也增加。

当阳极电压达到某个数值后，光电流不再增加，进入饱和状态。

随着光通量的增加，饱和阳极电压和饱和阳极电流也增加。

它们的大小还与光电管结构及入射光光谱有关。

光电特性：

光电管上阳极电压足够大，使其工作在饱和电流条件下，正常情况下其光电特性是条直线。

暗电流：

暗电流随着光电管上阳极电压的升高而增加。

[填空题]

16试述应变片温度误差的概念，产生原因和补偿办法。

参考答案：

由于测量现场环境温度偏离应变片标定温度而给测量带来的附加误差，称为应变片温度误差。

产生应变片温度误差的主要原因有：

⑴由于电阻丝温度系数的存在，当温度改变时，应变片的标称电阻值发生变化。

⑵当试件与与电阻丝材料的线膨胀系数不同时，由于温度的变化而引起的附加变形，使应变片产生附加电阻。

电阻应变片的温度补偿方法有线路补偿法和应变片自补偿法两大类。

电桥补偿法是最常用且效果较好的线路补偿法，应变片自补偿法是采用温度自补偿应变片或双金属线栅应变片来代替一般应变片，使之兼顾温度补偿作用。

[填空题]

17简述振弦式扭矩传感器的基本工作原理。

参考答案：

振弦式传感器是把机械位移转为弦振动频率变化的一种传感器。

振弦式传感器的基本原理是一根拉紧的金属丝（称振弦）置在磁场中，振弦的一端固定在文承上，另一端与传感器的可动部件相连，振弦由可动部件拉紧，其张力由待测参数决定。

[填空题]

18什么是霍尔效应？

参考答案：

当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应，该电势差称为霍尔电势差（霍尔电压）。

[填空题]

19怎样用直流数字电压表测量电流和电阻？

参考答案：

用一个标准电阻串到电路里，测标准电阻电压就可知道电路电流。

用一个标准内阻的恒压源接到被测电阻上，测被测电阻的电压就可算出电阻阻值。

[填空题]

20反馈控制系统

参考答案：

反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。

它是最常用、最基本的过程控制系统。

[填空题]

21前馈－反馈控制系统

参考答案：

前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。

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[填空题]

22什么是正作用调节器和反作用调节器？

如何实现调节器的正反作用？

参考答案：

输入增加时，调节器输出也随之增加称为正作用调节器；输入增加时，调节器输出减小称为反作用调节器。

在调节器输入级的输入端设有一个双向开关S7，通过切换改变输入信号的极性来实现调节器的正反作用。

[填空题]

23金属应变片与半导体应变片的工作原理有何区别，各有何优点。

参考答案：

电阻应变式测力传感器是将力作用在弹性元件上，弹性元件在力作用下产生应变，利用贴在弹性元件上的应变片将应变转换成电阻的变化。

半导体应变片的工作原理是基于压阻效应。

半导体应变片横向效应小，其横向灵敏度几乎为零；机械滞后小，可制作成小型和超小型片子，这对测量局部应变很有作用。

半导体应变片的缺点是应变灵敏系数的离散性大，机械强度低，非线性误差大温度系数大。

[填空题]

24简述磁电相位差式扭矩传感器的基本工作原理。

参考答案：

磁电相位差式扭矩传感器是依据扭力轴在受扭后产生的扭转角大小来测量外加转矩的。

将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上，并组成应变桥，若向应变桥提供工作电源即可测试该弹性轴受扭的电信号。

[填空题]

25简述振弦式扭矩传感器的基本工作原理。

参考答案：

振弦式传感器是把机械位移转为弦振动频率变化的一种传感器。

振弦式传感器的基本原理是一根拉紧的金属丝（称振弦）置在磁场中，振弦的一端固定在文承上，另一端与传感器的可动部件相连，振弦由可动部件拉紧，其张力由待测参数决定。

[填空题]

26什么是霍尔效应？

参考答案：

当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应，该电势差称为霍尔电势差（霍尔电压）。

[填空题]

27调节器的P、PI、PD、PID控制规律各有什么特点？

它们各用于什么场合？

参考答案：

比例控制规律

适用于控制通道滞后较小，时间常数不太大，扰动幅度较小，负荷变化不大，控制质量要求不高，允许有余差的场合。

如贮罐液位、塔釜液位的控制和不太重要的蒸汽压力的控制等。

比例积分控制规律

引入积分作用能消除余差。

适用于控制通道滞后小，负荷变化不太大，工艺上不允许有余差的场合，如流量或压力的控制。

比例微分控制规律

引入了微分，会有超前控制作用，能使系统的稳定性增加，最大偏差和余差减小，加快了控制过程，改善了控制质量。

适用于过程容量滞后较大的场合。

对于滞后很小和扰动作用频繁的系统，应尽可能避免使用微分作用。

比例积分微分控制规律

可以使系统获得较高的控制质量，它适用于容量滞后大、负荷变化大、控制质量要求较高的场合，如反应器、聚合釜的温度控制。

[填空题]

28在串级控制系统的设计中，副回路设计和副参数的选择应考虑哪几个原则？

参考答案：

副回路设计是选择一个合适的副变量，从而组成一个以副变量为被控变量的副回路。

副回路设计应遵循的一些原则：

（1）副参数选择应该时间常数小，时延小、控制通道短的参数作为副回路的控制参数。

当对象具有较大的纯时延时，应使所设计的副回路尽量少包括最好不包括纯时延。

（2）使系统中的主要干扰包含在副环内。

在可能的情况下，使副环内包含更多一些干扰。

当对象具有非线性环节时，在设计时将副环内包含更多一些干扰。

（3）副回路应考虑到对象时间常数的匹配：

T01/T02＝3～10，以防止“共振”发生。

（4）副回路设计应该考虑生产工艺的合理性。

（5）副回路设计应考虑经济原则。

[填空题]

29什么是压电效应？

为什么压电式传感器不能测量静态物理量，而通常都用来测量动态物理量？

参考答案：

当沿一定方向对某些材料（如石英晶体）施加外力使之变形时，在一定表面上产生电荷，当外力消失后，电荷随之消失，这一现象称为压电效应。

压电传感器测量静态物理量时，经过时间t后压电元件表面的电荷或电压将会下降至零，如果被测量是交变物理量，电荷才能不断得到补充，并给测量电路一定的电流。

故压电传感器只能作动态测量。

[填空题]

30精密度、准确度、和精确度的定义及三者的相互关系如何？

参考答案：

精密度表示仪表指示值的分散程度。

准确度是指仪表的指示值（简称示值）偏离被测量真正值的程度。

精确度是精密度和准确度的综合反映。

在最简单的测量场合可以取两者的代数和。

[填空题]

31正确度

参考答案：

表征系统误差的大小程度。

[填空题]

32精密度

参考答案：

表征即随机误差的大小程度。

[填空题]

33准确度

参考答案：

表示测量中系统误差和随机误差两者的综合影响或综合结果。

[填空题]

34测量误差类型有哪些？

各误差的含义是什么？

参考答案：

①系统误差：

在同种条件下多次测量同一量时，误差绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，误差按某一规律变化。

系统误差的特点是其确定性。

产生原因：

测量仪器、测量方法、环境因素。

②随机误差：

随机误差是指在同一量的多次测量过程中，其大小与符号以不可预知方式变化的测量误差的分量。

随机误差的特征是随机性。

产生原因：

实验条件和环境因素无规则的起伏变化，引起测量值围绕真值发生涨落的变化。

③疏忽误差（人为因素）：

由测量人员的粗心疏忽所造成的误差，它严重歪曲测量结果。

产生原因：

错误读数、记录错误等。

[填空题]

35请将模拟指示仪表按不同方式进行分类。

参考答案：

模拟指示仪表按读数装置的结构方式不同，可以分为指针式、光指示式、振簧式、数字转盘式（如电能表）等；按工作原理分类，可以分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系、振簧系等；按被测对象分类，可分为交直流电压表、电流表、功率表、电能表、频率表、相位表等；按外壳防护性能分类，可分为普通、防尘、防溅、防水、水密、气密、隔爆等；按使用方式分类，可分为固定安装式、可携式等；按准确度等级分类，可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级。

[填空题]

36示波器的作用是什么？

参考答案：

示波器的作用是可以直观而形象地观察被测信号的变化全貌，也可以通过它显示波形，测量电压、电流、进行频率和相位的比较以及描绘特性曲线。

[填空题]

37试比较模拟指示仪表和数字仪表的优缺点。

参考答案：

数字仪表的优点是可以实现自动选择量程、自动存储测量结果、自动进行数据处理及自动补偿等多种功能，而且在测量速度和精度方面可以超过模拟指示仪表，但它缺乏模拟指示仪表那种良好的直观性，所以观察者与仪表稍有距离就可能看不清所显示的数字值。

而模拟指示仪表只要能看到指针，就能大体判断出被测量的数值，而且能从指针摆动，观察被测量的变化趋势。

所以工程上用的最多的还是指针式仪表。

近期出现一种数字与指针相结合的多重指示方式，这种仪表采用液晶条图作为模拟指示，又有数字显示，属于模拟数字两用型仪表。

[填空题]

38电子电压表的主要特点有哪些？

它与传统的机械式电工仪表的区别？

参考答案：

电子电压表的主要特点是在测量电路中增设电子电路。

传统的机械式电工仪表存在频率范围过窄、量程范围不足和输入阻抗太小的问题，而且仪表刻度都不是线性的容易造成读数误差。

电子电压表利用某些电子电路，可以很好地解决以上这些问题，使得电子电压表能具备宽频带、高灵敏度和高输入阻抗的特性，仪表刻度还可以实现线性，提高仪表的准确度，简化生产工艺。

[填空题]

39什么是测试？

与计量有何区别？

参考答案：

测试是具有试验性质的测量。

测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。

测试工作的目的就是获取研究对象中有用的信息，而信息蕴涵于信号之中。

因此，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。

计量是实现测量单位统一和量值准确传递。

[填空题]

40何谓测量误差？

通常测量误差是如何分类表示的？

参考答案：

测量结果与被测量真值之差称为测量误差。

常用的测量误差表示方法为绝对误差和相对误差两种。

根据测量误差所产生的原因不同，将测量误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。

[填空题]

41传感器的定义是什么？

参考答案：

传感器是一种以一定的精确度把被测量转化为与之有确定对应关系的，便于应用的另一种量的测量装置。

[填空题]

42什么是传感器的静特性？

主要技术指标有哪些？

参考答案：

传感器的静特性是指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时输出与输入关系，即当出入量是常量或变化极慢时，输出与输入关系。

衡量传感器静特性的主要技术指标有线性度、测量范围和量程、重复性、迟滞灵敏度、精度、分辨率、稳定性和漂移等。

[填空题]

43精密度的定义是什么？

参考答案：

精密度是指传感器输出值的分散性，即对某一稳定的被测量，由同一测量者，用同一传感器，在相当短的时间内，连续重复测量多次，其测量结果的分散程度。

[填空题]

44简述电阻应变式传感器的工作原理。

参考答案：

电阻应变式传感器由弹性敏感元件和电阻应变片组成。

当弹性敏感元件受到被测量作用时，将产生位移、应力和应变，则粘贴在弹性敏感元件上的电阻应变片将应变转换成电阻的变化。

这样，通过测量电阻应变片的电阻值变化，从而确定被测量的大小。

[填空题]

45金属导体应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？

参考答案：

对于金属应变片，电阻值的变化是主要由机械变形而产生的电阻应变效应，电阻率几乎不变化；而对半导体应变片，电阻值的变化主要是由电阻材料受到载荷作用产生应力时电阻率发生变化引起的。

[填空题]

46什么是电阻应变片的横向效应？

参考答案：

将直的电阻丝绕成栅状以后，即使在长度相同，应变状态也相同的条件下，由于栅状电阻丝的横向绕制部分感受被测点的横向应变，因此电阻丝总的电阻变化将会受到横向变形的影响，这种现象称为应变片的横向效应。

[填空题]

47什么是电阻应变片的横向效应？

参考答案：

将直的电阻丝绕成栅状以后，即使在长度相同，应变状态也相同的条件下，由于栅状电阻丝的横向绕制部分感受被测点的横向应变，因此电阻丝总的电阻变化将会受到横向变形的影响，这种现象称为应变片的横向效应。

[填空题]

48测量方式有哪些类型？

参考答案：

直接测量—能够用测量仪器仪表直接测量得测量结果的测量方式。

间接测量—若被测量X与几个物理量之间存在某种函数关系，则可以先通过直接测量得到这几个物理量的值，再由函数关系计算出被测量X的值。

组合测量—当有多个被测量，且他们与几个可直接或间接测量的物理量之间满足某种函数关系时，可通过联立求解函数关系式获得被测量数值。

[填空题]

49示波器的类型有哪些？

参考答案：

1）模拟示波器，包括：

通用示波器，取样示波器，多束示波器，特殊示波器。

2）数字示波器，包括：

实时显示数字读出示波器，数字储存器示波器，实时显示与存储示波器，逻辑分析仪。

[填空题]

50万用表的转换开关的用途？

参考答案：

转换开关是一种旋转式切换装置，通过转换开关，使表头与不同的测量电路接通，从而达到改变测量对象和量限的目的。

[填空题]

51测量方式有哪些类型？

参考答案：

①从如何得到最终结果的角度来分类：

直接测量：

指仪表读出值就是被测的电磁量，例如用电流表测量电流，用电压表测电压。

间接测量：

指要利用某种中间量与被测量之间的函数关系，先测出中间量，再算出被测量。

例如用伏安法测电阻。

组合测量：

指被测量与中间量的函数式中还有其他未知数，须通过改变测量条件，得出不同条件下的关系方程组，然后解联立方程组求出被测量的数值。

②从如何获取测量值的手段来分：

直读测量法：

利用仪表直接读取测量数据。

比较测量法：

将被测量与度量器放在比较仪器上进行比较，从而求得被测量的数值。

[填空题]

52精确度

参考答案：

表征系统误差的大小程度。

[填空题]

53精密度

参考答案：

表征即随机误差的大小程度。

[填空题]

54电气测量的过程有哪3个阶段？

参考答案：

准备阶段，测量阶段，数据处理阶段。

[填空题]

55简述互感器的工作原理？

参考答案：

1.感器的工作原理相当于2次侧短路的变压器，用来变流，在二次侧接入电流表测量电流（可以串联多个电流表）。

2.互感器的工作原理相当于2次侧开路的变压器，用来变压，在二次侧接入电压表测量电压（可以并联多个电压表）。

[填空题]

56传感器的定义是什么？

参考答案：

传感器是一种以一定的精确度把被测量转化为与之有确定对应关系的，便于应用的另一种量的测量装置。

[填空题]

57压电式加速度传感器横向灵敏度产生的原因有哪些？

参考答案：

1.晶片切割或极化方向有偏差。

2.传感器底座上下两端面互不平行。

3.底座平面与主轴方向互不垂直。

4.质量块或压紧螺母加工精度不够。

5.传感器装配质量不好等。

[填空题]

58氢冷同步发电机结构的主要特点是什么？

参考答案：

它的结构特点是由供氢，密封氢和防止氢气爆炸等因素决定的。

它有一套充氢及置换冷却介质用的管路系统，还有一套监视、测量、调节装置和较复杂的密封油系统。

[填空题]

59什么是传感器的静特性？

主要技术指标有哪些？

参考答案：

传感器的静特性是指传感器在输入量的各个值处于稳定状态时输出与输入关系，即当出入量是常量或变化极慢时，输出与输入关系。

衡量传感器静特性的主要技术指标有线性度、测量范围和量程、重复性、迟滞灵敏度、精度、分辨率、稳定性和漂移等。

[填空题]

60精密度的定义是什么？

参考答案：

精密度是指传感器输出值的分散性，即对某一稳定的被测量，由同一测量者，用同一传感器，在相当短的时间内，连续重复测量多次，其测量结果的分散程度。