自动检测技术.docx

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自动检测技术

自动检测技术

1，填空

1，传感器由：

敏感元件，转换原件，测量电路，三大部分组成。

2，有一温度计，它的量程范围为0~200℃，精度等级为0.5级。

该表可能出现的最大绝对误差为：

±1，当测量100℃时的示值相对误差为：

1%。

3，传感器工作原理可以分为：

电阻式，电感式，电容式。

4，误差按出现的规律分：

系统误差，随机误差，粗大误差。

5，测量系统的静态特性指标主要有：

精度，稳定性，线性度等。

6，测量方法按测量手段分为：

直接测量，间接测量，联立测量。

7，测量方法按测量方式分为：

偏差测量，零位测量，微差测量。

8，热电式传感器的类型分为：

热电敏式，电敏式和电偶式。

9，热电效应是在两种不同的导体（或半导体）A和B组成的闭合回路中，如果它们两个接点的：

温度不同，则回路中产生一个：

电动势。

10，热电偶产生的电动势有：

接触电式，和温差电式两部分组成。

11，电动势的大小除了与材料本身的性质有关以外，还决定于结点处的温差，这种现象称为：

热电效应。

12，温度越高，接触电动势：

越大；两种导体电子密度的比值越大，接触电动势：

越大。

13，在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电动势称为：

温差电式。

14，热电偶必须采用：

两种不同材料作为电极。

15，热电偶的冷端补偿方法有：

补偿导线法，计算法，补偿电桥法，冰浴法。

16，物质的电阻率随温度变化而变化的现象称为：

热电阻效应。

17，热电阻内部引线方式有：

二线制，三线制，和四线制三种。

18，热敏电阻是用：

半导体制成的热敏器件。

19，随着温度的升高，半导体中参加导体的载流子数目就会增多，故半导体导电率就：

增大，它的电阻率也就：

减小了。

20，电容式传感器是将被测量的变化转换成：

电容量的一种传感器。

21，电容式传感器的三种类型为：

变极距型，变面积型，变介电常数。

22，为了提高变极距型（变间距型）电容传感器的灵敏度和改善其非线性，一般采用：

差动结构。

23，改变极板覆盖面积的电容式传感器,常用的有成：

矩形线位移型和成：

扇形角位移型两种。

24，变面积型和变介电常数型电容传感器的输出特性是：

线性。

25，电容式传感器常用的转换电路是：

调频电路，运放放大电路。

26，运算放大电路的最大特点是：

输入阻抗及放大倍数足够大。

27，电容式传感器的主要缺点是：

寄生电容大，变极距非线性。

28，应变式传感器在外力作用下主要是：

结构尺寸发生变化，压阻式传感器在外力作用下主要是：

电阻率发生变化两者都引起：

电阻发生变化。

29，常用的电阻应变片有两种：

金属，半导体。

30，金属电阻应变片有：

丝式，箔式。

31，金属电阻应变片的核心部分是：

敏感栅。

32，机械滞后是在贴有应变片的试件进行：

加载和卸载时，其ΔR/R-e特性曲线不重合。

33，零漂是在恒定温度下，粘贴在试件的应变计，在：

空载的条件下，电阻随时间变化的特性。

34，电阻应变片的温度补偿方法通常有：

自补偿，桥路补偿。

35，直流电桥的平衡条件是：

R1R3=R2R4。

36，直流电桥的三种工作方式为：

单臂，半臂，全桥。

37，霍尔传感器是基于：

霍尔效应的一种传感器。

38，霍尔传感器由：

霍尔元件，磁系统和测量电路组成。

39，霍尔传感器是一个：

四端元件。

40，不等为电阻是：

控制电流为额定值B=0时输出的电动势。

41，电感式传感器的种类分为：

自感式，互感式，电涡流式。

42，自感式传感器由：

铁芯，衔铁和线圈三部分组成。

43，自感式传感器的工作原理是当衔铁移动时，气隙发生改变，引起磁路中：

磁阻变化，从而导致：

电感系数变化。

44，自感式传感器可分为：

变隙式，变面积式，螺线管式。

45，为了减小非线性误差，实际测量中广泛采用：

差动变隙式电感传感器。

46，变压器式交流电桥由于输入是交流电压，输出指示无法判断位移方向，必须配合：

相敏检波电路来解决。

47，谐振式测量电路分为：

调幅和调频。

48，零点残余电压是：

衔铁处于中间平衡位置时的零点电压。

49，电涡流式传感器是根据：

电涡流效应制成的传感器。

50，涡流式传感器的工作原理是将被测量转换成：

阻抗的变化。

51，增量式编码器的输出形式：

脉冲。

52，绝对编码器消除非常值误差采用：

四位格。

53，光栅的组成是由：

标示光栅和指示光栅。

54，莫尔条纹具有：

放大作用。

55，光栅在四分之一栅距出安装两套sin原件是为了：

变向。

56，光栅细分技术的目的：

提高分辨率。

57，基于外光电效应的器件：

光电管和光电倍增管。

58，光敏电阻的暗电阻：

很大，暗电流：

很小。

59，光电流指：

光电流与暗电流之差。

60，光敏电阻不宜作测量元件，一般作为：

光电开关。

61，直接输出电压的光电元件：

光电池。

62，光电池的光谱特性指：

不同波长的光灵敏度是不同的。

63，光电池的光照特性指：

不同光照下光电效应是不同的。

64，光电池作测量元件时，一般作为：

电流源不宜作：

电压源。

65，光纤的传输条件：

纤芯的折射率大于包层的折射率。

66，光纤的传输原理：

全反射原理。

67，光电耦合器封装的内部结构：

发光元器件和受光元器件。

2，判断

1，传感器是一种测量器件或装置，它将被测量按一定规律转换成可用输出，一般系统有输入和输出，所以均看作传感器。

（x）

2，无论合种传感器，只要提高灵敏度，必然会增加非线性误差。

（x）

3，迟滞特性表明传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输出和和输入特性曲线不重合的程度。

（√）

4，传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的灵敏度越高（x）

5，引用误差属于相对误差（√）

6，绝对误差是示值与被测量真值之间的差值（√）

7，系统误差是可以避免的（×）

8，热电偶的工作机理是导体的热点效应，而热电势的产生必须具备两个条件，即两种导体的材质不同且两个节点的温度不同。

（√）

9，热敏电阻灵敏度高的原因就是它的温度系数远大于金属热电阻的温度系数。

（√）

10，只有当热电偶两端温度不同，热电偶的两种导体材料不同时才能有热电势产生。

（√）

11，热电偶的补偿导线都是通用的。

（×）

12，在热电偶回路中，接入第三种导体，不会影响热电偶输出的热电动势。

（√）

13，Shi通常用热电阻测量电阻值。

（√）

14，寄生电容影响大是电容式传感器的主要特点之一。

（×）

15，电容式传感器本身就是一个可变电容器。

（√）

16，为了变极距电容式传感器提高灵敏度和改善非线性，一般采用差动结构。

（√）

17，变极距型电容式传感器只有在Δd/d0较大时，才有近似的线性关系。

（√）

18，电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除变面积外都是线性的。

（x）

19，变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间初始距离之间是成反比例关系的。

（x）

20，在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中的电感和电容都发生变化。

（√）

21，电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器。

（x）

22，变面积的电容式传感器，常用的有线位移型和角位移型两种。

（√）

23，用电容式传感器测量固体或液体物位时，应选用变介电常数电容式传感器。

（√）

24，霍尔传感器是一种电感式传感器。

（x）

25，压电传感器本身的内阻抗很高，而输出能量较小，因此它的测量电路通常需要接入一个低（高）输入阻抗前置放大器。

（x）

26，原始的压电陶瓷呈电性，具有压电性质。

（√）

27，影响半导体材料应变灵敏度系数k,的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。

（x）

28，影响压阻系数的因素有：

扩散电阻的尺寸，结构，杂质的浓度和温度。

（x）

29，电阻应变片的工作原理是基于应变效应。

（√）

30，敏感栅是金属电阻应变片的核心部分。

（√）

31，零漂是在恒定温度下，粘贴在试件上的应变计，在承受载荷的条件下，电阻随时间变化的特性。

（√）

32，机械滞后是贴有应变片的试件进行加载和卸载时，其ΔR/R-e特性曲线不重合。

（x）

33，电桥平衡条件是其相对两臂电阻的比值应相等，或相邻两臂电阻的乘积应相等。

（√）

34，电桥的差动工作方法具有补偿作用。

（x）

35，电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为电阻的输出。

（√）

36，制作应变片敏感栅的材料中，用的最多的金属材料是铂。

（x）

37，产生应变片温度误差的主要原因是试件与电阻丝的线膨胀系数相同。

（√）

38，金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化，这种现象称机械效应。

（x）

39，变隙式电感式传感器适用于测量位移变化较大的场合。

（x）

40，差动变压器的输出是交流电压，若采用交流电压表测量，既能反映衔铁位移的大小，又能反映移动的方向。

（x）

41，变间隙式电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度相矛盾。

（x）

42，为了减小非线性误差，实际测量中广泛采用差动变隙式电感传感器。

（√）

43，零点残余电压是当差动自感传感器的衔铁处于中间位置时所输出的电压。

（√）

44，霍尔式传感器是一种电感式传感器。

（x）

45，变隙式自感传感器，当衔铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量增加。

（√）

46，变压器式传感器很像变压器的工作原理，称为变压器式传感器，多采用差动结构。

（√）

47，电涡流式传感器利用涡流效应将被测量的变化变换成线圈的涡流变化。

（x）

48，为了辨别差动变压器传感器的移动方向常采用相敏检波电路。

（√）

49，电涡流式传感器的检测物体不一定是金属。

（x）

50，螺管型电感传感器采用差动结构也不能完全消除非线性误差。

（√）

3，选择题

1，传感器的主要功能是（B）

A.传递信息B.感受被测量C.分析处理信号D.执行要求的操作

2，属于传感器动态特性指标的是（C）

A.量程B.灵敏度C.阻尼比D.重复性

3，传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（D）

A.线性度越好B.迟滞性越小C.重复性越好D.分辨力越高

4，衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次测量所得结果之间的不一致程度的指标。

（A）

A,重复性B,稳定性C,线性度D,灵敏度

5，传感器的静态特性指标之一有（B）

A,幅频特性B,线性度C,相频特性D,稳定时间

6，有一温度计，它的测量范围为0~200℃，精度为0.5级，试求：

该表可能最大绝对误差为（A）

A,1℃B,0.5℃C,10℃D,200℃

7，有一温度计，它的测量范围为0~200℃精度为0.5级，试求：

当示值为20℃时的示值相对相对误差为（B）

A,1℃B,5％C,1％D,10％

8，下列那种误差是能避免的（C）

A,系统误差B,随机误差C，粗大误差D,相对误差

9，通过对热电偶理论的学习，我们可以得出以下几点结论，其中真确的是（AB）

A,若热电偶两极材料相同，则无论两接点的温度如何，总热电势为0

B,即使热电偶两接点温度相同，不同的A,B材料，会使回路中的总电势为0

C，热电偶产生的热电动势不仅与材料和接点温度有关，还与热电极的尺寸和材料有关

D，在热电偶电路中接入第三种导体，即使该导体连端的温度相等，热电偶产生的总热电动势都会有所变化

10，通常用热电阻测量（C）

A,电阻B,扭矩C,温度D,压力

11.在热电偶测温电路中，接入第三种导体，若其两端的温度不同，则对回路的总电动势（A）影响。

A.没有B.有C.不知道有没有

12.常见的热电阻是由（B）种导体组成的。

A.一种B.二种C.三种

13.简用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制解法的目的时。

（B）

A.接线方便B.减小引线电阻变化产生的测量误差

C.减小桥路中其他电阻对热电阻的影响D.减小桥路中电源对热电阻的影响

14.利用热电偶测温的条件。

（C）

A.分别保持热电偶两端温度恒定B.保持热电偶两端温差恒定

B.保持热电偶冷端温度恒定D.保持热电偶热端温度恒定

15.工程（工业）中，热电偶冷端处理方法有（D）

A.冰浴法B.温度修正法C.0℃恒温法D.冷端延长法

16.（D）的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。

A.热端直径B.热电极的导电率C.热端和冷端的温度D.热端和冷端的温差

17.热电阻测量转换电路采用三线制就是为了（B）

A.提高测量灵敏度B.减小引线电阻的影响C.减小非线性误差D.提高电磁兼容性

18.在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是（C）

A.补偿热电偶冷端热电势的损失

B.起冷端温度补偿作用

C.将热电偶冷端延长到远离高温区的地方

D.提高灵敏度

19.热电偶可以测量（C）

A.压力B.电压C.温度D.热电势

20.目前我国使用的铂热电阻的测量范围是。

（D）

A.-200℃~850℃B.-50℃~850℃C.-200℃~150℃D.-200℃~650℃

21.在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用（C）

A.计算修正法B.仪表机械零点调整法C.冰浴法

22.影响金属导电材料应变灵敏度系数k，的主要因素是（B）

A.导电材料电阻率的变化；B.导电材料几何尺寸的变化；

B.导电材料物理性质的变化；D.导电材料化学性质的变化；

23.电阻应变片的线路温度补偿方法有（A）

A.差动电桥补偿法；B.补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法；

B.补偿线圈补偿法；D.恒流源温度补偿电路法；

24.要是直流电桥输出电压为零的条件是（B）

A.R1R3>R2R4;B.R1R3=R2R4;C.R1R3=R2R4;

25.利用相邻双臂桥检测的应变片式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（C）

A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片；

B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联；

C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片；

D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片；

26.电桥测量电路的作用是把传感器的参数转化为何种物理量的输出。

（C）

A.电阻；B.电容；C.电压；D.电荷；

27.若单臂电桥的灵敏度为14，在相同情况下，双臂电桥的灵敏度为（C）

A.14；B.12;C.28;D.4;

28.单晶半导体材料在某一轴受到作用力后，电阻率就要发生变化，这种现象称为（B）

A.应变效应；B.压阻效应；C.热电效应；D.霍尔效应；

29.电阻式传感器是将被测量的变化转换成（D）变化的传感器。

A.电子；B.电压；C.电感；D.电阻；

30.应变片的主要参数有（A）

A.初始电阻值；B.额定电压；C.额定功率；D.几何尺寸；

31.电阻应变片的初始电阻数值有多种，其中用最多的是（B）

A.60Ω；B.120Ω；C.200Ω；D.350Ω；

32.制作应变片敏感栅的材料中，用最多的金属材料是（B）

A.铜；B.铂；C.康铜；D.镍铬合金；

33.通常用应变式传感器测量（D）

A.温度；B.速度；C.加速度；D.压力；

34.当变隙式电容传感器两极板的初始距离d增加时，将引起传感器的（D）

A.灵敏度增加；B.灵敏度不变；C.非线性误差增加；D.非线性误差减小；

35.用电容式传感器测量固体或液体物位时，应选用（B）

A.变间隙式；B.变面积式；C.变介电常数式；D.空气介质变间隙式；

36.变间隙式电容传感器的非线性误差与极板间的初始距离d之间是（B）

A.正比关系；B.反比关系；C.无关系；

37.用电容式传感器测量位移时，应选用（B）

A.变间隙式；B.变面积式；C.变介电常数式；

38.电容式传感器通常用来测量（D）

A.交流电流；B.电场强度；C.重量；D.位移；

39.电容式传感器还可以测量（A）

A.压力；B.速度；C.电场强度；D.交流电压；

40.电容式传感器是将被测量的变化转换成（A）变化一种传感器

A.电容量；B.电感量；C.介电常数；D.距离；

41.在电容式传感器中，若采用调频法测量转化电路，则电路中（B）

A.电容传感器均为变量；B.电容量，电感保持不变；

C.电容保持常数，带你敢为变量；D.电容和电感均保持不变；

42.电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（B）外是线性的

A.变面积型；B.变极距型；C.变介电常数型；

43.霍尔元件采用恒流源激励是为了（B）

A.提高灵敏度；B.克服温漂；C.减小不等位电势

44.在进行不等位电势补偿时，可以（B）

A.采用电位器进行调解；B.采用电桥平衡电路；

B.采用可变电势进行补偿；D.在霍尔元件产生时将不等位电势调整到零；

45.制造霍尔元件用半导体材料，其原因是（D）

A.半导体材料的霍尔常数比金属大B.半导体中电子的迁移率比空穴高

C.半导体材料的电子迁移率比较大D.N型半导体材料比较适宜制造灵敏度较高的霍尔元件

46.属于四端元件的是（C）

A.应变片B.压电晶片C.霍尔元件D.热敏电阻

47.某自感式传感器线圈匝数为N，磁路的磁阻为Rm，其自感为（B）

A.N/Rm;B.N²/Rm;C.Rm/N;D.N²/R²m

48.涡流式压力传感器利用涡流式效应应将压力的变化变换成线圈的（D）

A.电阻变化；B.电容变化；C.涡流变化；D.阻抗变化；

49.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（C）的靠近程度

A.人体；B.水；C.黑色金属零件；D.塑料零件；

50.电涡流式传感器激磁线圈的电源是（C）

A.直流；B.工频交流；C.高频交流；D.低频交流；

51.差动变压器传感器的配用测量电路主要有（AB）

A.差动相敏检波电路；B.差动整流电路；C.直流电桥；D.差动电桥；

52.下列那些不是电感式传感器的是（D）

A.变磁阻式自感传感器；B.电涡流式传感器；

C.变压器式互感传感器；D.霍尔式传感器；

53.下列传感器不能做差动结构的是（D）

A.电阻应变式；B.自感式；C.电容式；D.电涡流式；

54.变气隙式自感传感器，当衔铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（A）

A.怎加；B.减小C.不变

55.差动变压器属于（D）

A.物性式传感器；B.结构式传感器；C.电阻式传感器；D.电感式传感器；

56.螺线管式差动变压器传感器的两个匝数相等的二次绕组，工作时是（D）

A.同名端并联；B.同名端接在一起串联；

B.异名端并联；D.异名端接在一起串联；

4.简答题；

1.简述自感式传感器的工作原理？

解：

当铁芯的气隙较大时，磁路的磁阻Rm也比较大，而线圈的电感量L和感抗XL较小，所以电流I较大；当铁芯闭合时，磁阻变小，电感量变大，电流变小。

2.应变式（效应）的工作原理定义？

解：

应变片是基于应变效应工作的一种压力敏感元件，当应变片受到外力作用产生形变时，应变片的电阻值将会发生相应的变化。

3.压电效应及压电材料？

解：

压电效应：

（1）顺压电效应：

机械能转化为电能；

（2）逆压电效应:

电能转化为机械能；

压电材料：

石英体、压电陶瓷、压电半导体、新型材料。

4.霍尔传感器的工作原理？

霍尔效应？

解：

霍尔传感器是基于霍尔效应原理，将被测量转换成电动势输出的一种传感器。

霍尔效应：

金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I流过薄片时，在垂直与电流和磁场的方向上将产生电动势。

5.传感器的定义组成？

每个组成的作用？

解：

传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。

敏感元件：

是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。

转换元件：

是将敏感元件输出的物理量转换成适于传输或测量的电信号的元件。

测量电路：

是将转换元件输出的电信号进行进一步的转换和处理。

6.压力温度计的工作原理？

解：

在密闭容器中液体或气体受热后压力的升高来反映被测温度的。

7.热电偶效应？

解：

在两种导体或半导体组成的闭合回路中，如果两个接点的温度不同，则回路中产生一个电动势。

8.热带偶基本定律？

解：

均质导体定律、中间导体定律、标准电极定律、中间温度定律、

9.热电偶冷端补偿的原因和方法？

解：

如果热电偶冷端无法保持0℃就无法得到测量端的准确温度，从而产生误差。

补偿方法：

补偿导线法、冰浴法、计算法、补偿电桥法、软件处理法。

10.莫尔条纹的定义？

指示光栅和标尺光栅以微小的夹角重合在一起在光源的照射下只是光栅移动时形成一系列明暗相间的条纹。

11.什么是光电效应？

解：

内光电效应、外光电效应。

内光电效应：

被光激发所产生的载流子、自由电子或空穴仍在物质内部运动，是物质导电率发生变化或产生光生伏特的现象。

外光电效应：

倍光激发产生的电子逸出物质表面，形成真空的电子现象。