自动检测复习题

一、填空题：
01、一般传感器由敏感元件、转换元件、信号调理转换电路等部分组成，其作用
是信息的收集、信息数据的转换和控制信息的采集。

02、常用的标准节流装置有标准文丘里管、标准孔板、标准喷嘴。

03、测量中按误差的性质和产生原因分为系统误差、随机误差、粗大误差。

04、在压电式加速度测量电路中，设计前置放大器一般有电压放大器、电荷放大
器，两种形式，其作用一是把传感器的高输出阻抗变换为低输出阻抗、二是放大传感器输出的微弱信号。

05、温度的变化会引起应变片电阻的变化，从而影响测量精度。

为了消除这种误
差，可利用温度自补偿法、桥路补偿法等方法进行补偿。

06、差动变压器的输出交流信号，为了达到消除零点残余电压及辯别方向的目的，
差动变压器经常采用差动整流电路和相敏检波电路两种测量电路。

07、红外传感器是根据（红外辐射热效应）和（光电效应）制成的，一般由光
学系统和检测元件、转换电路等组成的。

08、频率大于20KHZ的声波即超声波，它具有聚束、能量大、透射、反射、折射
等特性，按振动辐射大小不同可分功率超声和电动超声，其探伤主要是利用穿透法和反射法来实现的。

09、热电偶的热电势由接触电势和温度电势两部分组成。

10、流量的测量原理可分为两大类，即压差式和（电磁式）方式。

压差流量计就
是利用流体（压力）和（节流）装置，使流体在流动过程中产生局部的静压差，然后利用（压差大小）和（流体流速大小）的关系，通过压差传感器间接地测量出流体的流量。

11、传感器的静态输入—输出特性有线性度、灵敏度、迟滞、重度性。

分辨力和
磁滞
12、热敏电阻按其性能可分为负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻、临界
负温度系数热敏电阻三类。

13、直流电桥平衡的条件是R1R2=R3R4，增大电桥灵敏度其桥臂极性布置应满足
按相邻电阻的比值相等或相对两壁电阻乘积相等的要求。

14、常用的电容式传感器类型可分为变极距型、变面积型、变介质型。

15、现有一个四位二进制码0111，将其转换为对应的循环码是：（0100）。

{二进
制算法0111+0011=0100------原码+右移码=无进位的循环码}
二、解答题：
1、简述压阻效应？
答：指当半导体受到应力作用时，由于载流子迁移率的变化，使其电阻率发生变化的现象，为压阻效应。

2、选用热电偶配套使用的补偿导线应注意哪些方面的问题？
答：1.各种补偿导线只能与相应型号的热电偶配用，即是说各种热电偶和所配套使用的补偿导线在规定温度（如0～100℃）范围内必须一致。

2.补偿导线在与热电偶仪表连接时，正负极不能接错，且两对连接点要
分别处于相同的温度。

3.补偿导线和热电偶连接点温度不得超过规定使用的温度范围。

4.要根据所配仪表的不同要求来选用补偿导线的经径，例如与动圈式仪
表连接的补偿导线可选用线径较粗的，使其阻值小些这样才不会影响
仪表的外接电阻值。

要求补偿导线和所配热电偶具有相同的热电特性，两个连接点温度必须
相等。

正负极性不能接反
3、简述霍尔效应及其霍尔元件的不等位电势产生的原因？
答：当在长方形半导体片的长度方向通以直流电流I时，若再其厚度方向寻在一磁场B，那么改半导体片的宽度方向就会产生电位差Eh，这种现象
叫霍尔效应。

原因：1霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上。

2半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不均匀。

3激励电极接触不良造成
激励电路不均匀分布等。

4、简述电感式测微仪电路的基本原理？
答：变气隙式：由线圈、铁心、衔铁等组成，在铁心和衔铁之间有气隙，传感器的运动部分与衔铁相连，当衔铁随被测量变化而上下移动时，其与铁心间的气隙发生变化，磁路磁阻随之变化，从而引起线圈电感量的变化，然后通过测量电路转换成与位移成比例的电量，实现了非电量到电量的转换。

5、简述压电效应？
答：指某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，为压电效
应。

压电效应分为正压电效应和逆压电效应。

6、消除热电偶冷端温度的影响有那些常用方法？
答：1、冷端0度恒温法
2、补偿导线法
3、补偿电桥法
4、冷端温度修正法
7、简述光电效应？及内外光电效应？
答：指一束光线照射到物质上时，物质的电子吸收了光子的能量而发生了相应的电效应现象，为光电效应。

内光电效应：在光线照射下，使物体的电阻率发生改变的现象，如光敏
电阻等。

外光电效应：在光线照射下，使电子从物体表面溢出的现象，如光电管、光电倍增管等。

光生伏特效应：在光线照射下，使物体产生一定方向的电动势的现象，
如光敏二极管，光敏三极管，光电池。

8、在下图等截面悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路。

请在悬臂梁上对应的应变电阻处标上R1～R4，并组成差动全桥电桥电路，在下图电桥电路上标上R1～R4，注明极性（受力情况）。

左图从上到下从左到右为R1,R2 R3，R4
右图为R2，R1 R4，R3
9、简述电涡流效应？
答：置于变化磁场中的块状金属导体或在磁，场中作切割磁力线的块状金属导体，则在此块状金属导体内将会产生旋涡状的感应电流的现象，为电
涡流效应。

10、简述热电偶中间材料定理？-
答：在热电偶测温回路中，Tc为热电极上某一点的温度，热电偶AB在接点温度为T、To时的热电势eAB(T,To)等于热电偶AB在接点温度为T、Tc和Tc、To时的热电势 eAB(T,Tc)和eAB(Tc,To)的代数和。

即eAB(T,To)= eAB(T,Tc)+ eAB(Tc,To).
11、莫尔条纹是怎样产生的，它具有哪些特性？
答：指示光栅和珠光栅叠合在一起，并使得两者沿刻线方向成一很小的角度θ。

由于遮光效应，在光栅上显出明暗相间的条纹，两块光栅的刻线相交处形成亮带；一块光栅的刻线与另一块的缝隙相交处形成暗带。

特点：1、起放大作用
2、莫尔条纹的纹距移动与光栅的栅距移动成正比
3、起均化误差的作用
12、简述智能传感器的主要形式和结构？
答：按结构分为模块式智能传感器、混合式智能传感器和集成式智能传感器。

13、简述电阻应变计温度误差的产生原因及补偿办法？
答：原因：1、电阻的热效应，即敏感栅金属丝电阻自身随温度产生的变化。

2、试件与应变丝的材料膨胀系数不一致，使应变丝产生附加变
形，从而造成电阻变化。

方法：1、自补偿法
2、桥路补偿法
三、计算题：
1、当一个热电阻温度计所处的温度为20℃时，电阻值为100Ω。

当温度为25℃时，它的电阻值为101.5Ω。

假设温度与电阻之间的变换为线性关系，试计算当温度分别处在-100℃和150℃时的电阻值是多少？设Y=kx+b
2、当光纤的纤芯的折射率n1=1.80，包层的折射率n2=1.20，如光纤的外部介质（大气）的折射率n1=1.00，求如射光能在光纤内产生全内反射时，入射光的最大入射角度θC的值（即光纤的数值孔径NA）。

sin@=n2/n1,NA=sin@*no
3 用测量范围为—50~150KkP a的压力传感器测量140kP a时，传感器测的市值为+142kP a，求该示值的绝对误差、相对误差和引用误差。

△= |X-Xo | δ=△/Xo*% γ=△/A*%
4、已知待测电压约为80V左右。

现有两只电压表，一只为0.5级，测量范围为0~300V，另一只为1.0级，测量范围为0~100V。

问选用哪一只电压表测量较好，为什么？γ1= 0.5%*300/80 γ2=1.0%*100/80 γ1>γ 2 所以
1.0级的要好
5、变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，传感器的起始电容量C10=20pF，定动几班距离d0=1.5mm，Co=10pF，运算放大器为理想放大器，Rf 极大，输入电压ui=5 sinωtV.求当电容传感器动极板上输入—位移量△x=0.15mm 使d0减小时，电路输出电压u0为多少？
△c/c0=△d/d0 △c=1 Cx=CO+△ c Cx=11pF U0=-ui*(Co/Cx) u0=-ui(10/11)=(50/11)* sinωt
四、应用题：
1、在炼钢厂中,有时直接将廉价的热电极(易耗品，如K型：镍络、镍硅热电极，时间捎长即熔化）的两极插入钢水中测量钢水温度，如下图所示：
试说明：
1）为什么不必要将热电极的测量端焊在一起？应用了热电偶什么定理？
2）要满足哪些条件才不影响测量的精度？采用上述方法是利用了热电偶的什么定律？
3）如果被测物不是钢水，而是熔化的塑料行吗？为什么？试说明原因。

1.主要运应了热电偶热效应原理，因为钢水能导电，又温度相同，把它看作第三导体接入
2.热电势变化大，热电势与温度程线性关系，物理化学性能稳定，运用了中间导体定律
3.。