检测技术作业
北邮过程控制与检测技术阶段作业
阶段作业（一）一、单项选择题（共20道小题，共100.0分）1. 前馈控制系统是（）。
A. 闭环控制系统B. 开环控制系统C. 反馈控制系统D. 以上都不是2. 反馈控制系统是根据系统被控变量与给定值的偏差进行工作的，最后达到消除和减少偏差的目的，（）是控制的依据。
A. 被控变量值B. 偏差值C. 干扰值D. 时间3. 过程控制系统包括（）。
A. 反馈控制系统B. 前馈控制系统C. 前馈―反馈控制系统D. 以上全包括4. 过程控制系统有（）特点。
A. 被控过程的多样化B. 系统由过程检测控制仪表组成C. 被控方案十分丰富D. 以上全包括5. 过程控制系统是指自动控制系统的被控量是（）、液位、成分、黏度、湿度以及pH值等这样一些过程变量的控制系统。
A. 温度B. 压力C. 流量D. 以上全包括6. 过程控制是指在生产过程中，运用合适的控制策略，采用（）来代替操作人员的部分或全部直接劳动，使生产过程在不同程度上自动进行，所以过程控制又被称为生产过程自动化。
A. 自动化仪表及系统B. 数字电路C. 模拟电路D. 工艺变量7. 自动检测是指在生产过程中，利用各种检测仪表(也叫测量仪表)对生产过程的各种（）自动、连续地进行测量和显示，以提供操作者观察或直接自动地进行监督和控制生产。
A. 控制仪表B. 数字电路C. 模拟电路D. 工艺变量8. 热电阻温度计是利用导体或半导体的电容值随温度变化的性质来测量温度的。
（）A. 正确B. 错误9. 实际应用中，热电偶冷端所处环境温度总有波动，从而使测量得不到正确结果，必须采取补偿措施。
（）A. 正确B. 错误10. 电磁流量计是基于（）来测量流量的仪表，它能测量具有一定电导率的液体的体积流量。
A. 热电效应B. 电压C. 电磁感应原理D. 电流11. 热电偶温度计利用不同导体或半导体的（）来测温的。
A. 热电效应B. 电磁场C. 密度D. 电流12. 变送器在控制系统中起着至关重要的作用，它将工艺变量，如温度、压力、流量、液位、成份等，和电、气信号，如电流、电压、频率、气压信号等转换成（）标准信号。
试验、检验作业安全技术操作规程
试验、检验作业安全技术操作规程1. 引言试验、检验作业是工程领域中必不可少的一项工作，其涉及到对设备、材料、产品等进行验证和检测。
为了确保试验、检验作业的安全进行，本文档详细描述了试验、检验作业的安全技术操作规程。
2. 适用范围本操作规程适用于所有从事试验、检验作业的工作人员，包括试验操作人员、检验员等。
3. 术语定义•试验：对设备、材料或产品进行验证的过程。
•检验：对产品、材料或设备进行检测、鉴定的过程。
•试验操作人员：负责试验过程的实施和监督的人员。
•检验员：负责检验项目的执行和结果判定的人员。
4. 前期准备4.1 设备检查在进行试验、检验作业之前，必须对所使用的设备进行全面检查。
确认设备的功能正常，且各部件完好，并定期对设备进行维护保养。
4.2 安全设施检查确保试验、检验现场的安全设施完好，如紧急停止开关、防护设备等，并进行必要的维护和修复。
4.3 工作区域清理清理试验、检验工作区域，确保没有杂物、障碍物等会影响到作业的物品。
5. 个人防护措施5.1 服装要求试验、检验作业的工作人员应穿着符合安全要求的工作服，并佩戴劳保用品，如安全帽、耳塞、安全鞋等。
5.2 防护用品根据具体作业内容，确定所需的防护用品，并严格遵守使用规范，如护目镜、手套、呼吸器等。
5.3 健康状况作业人员应具备健康的身体状况，并定期接受职业健康检查。
如发现不适宜从事试验、检验作业的情况，应立即停止作业，并及时向上级报告。
6. 作业流程6.1 试验操作规程制定详细的试验操作规程，并明确每一步骤的具体要求和操作方法。
试验操作人员必须严格按照规程进行作业，不得随意更改或省略操作步骤。
同时，试验操作人员应熟悉试验设备的使用方法，确保设备的正确操作。
6.2 检验执行流程根据检验项目的要求，制定相应的检验执行流程。
检验员必须按照流程要求进行作业，保证检验结果的准确性。
6.3 作业记录试验操作人员和检验员应按要求完成作业记录，包括试验、检验的时间、地点、人员、设备、材料等信息。
231504 北交《检测技术》在线作业一 15秋答案
北交《检测技术》在线作业一一、多选题（共10 道试题，共40 分。
）1. 通常用应变式传感器测量()。
. 温度. 速度. 加速度. 压力正确答案：2. 一个高阶系统的传感器总可以看成是由若干个()组合而成的。
. 零阶系统. 一阶系统. 低阶系统. 二阶系统正确答案：3. 光电式传感器的可应用于()的检测。
. 零件线度. 表面粗糙度. 速度. 加速度正确答案：4. 霍尔式传感器可用来测量()。
. 电流. 磁场. 位移. 压力正确答案：5. 测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、()等。
. 分辨力. 稳定性. 温度稳定性. 各种抗干扰稳定性正确答案：6. 下面的哪些传感器属于内光电传感器()。
. 光电管. 光电池. 光敏电阻. 光电二/三极管正确答案：7. 温度传感器从使用上分大致可以分为()。
. 接触型. 非接触型. 数字式. 模拟式正确答案：8. 集成温度传感器优点是()。
. 结构简单. 线性关系. 精度高. 使用方便正确答案：9. 压电谐振式传感器有()。
. 光敏感型. 应变敏感型. 热敏感型. 声敏感型正确答案：10. 光纤按传播模式分类可以分为()。
. 普通光纤. 单模光纤. 多模光纤. 渐变折射率光纤正确答案：北交《检测技术》在线作业一二、单选题（共10 道试题，共30 分。
）1. 仪表的精度等级是用仪表的()来表示的。
. 相对误差. 绝对误差. 引用误差正确答案：2. 半导体应变片的工作原理是基于()。
. 压阻效应. 热电效应. 压电效应. 压磁效应正确答案：3. 应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的之间的()电阻值。
. 覆盖片与被测试件. 引线与被测试件. 基片与被测试件. 敏感栅与被测试件正确答案：4. 汽车衡所用的测力弹性敏感元件是()。
. 悬臂梁. 弹簧管. 实心轴. 圆环正确答案：5. 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()。
. 补偿热电偶冷端热电势的损失. 起冷端温度补偿作用. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方. 提高灵敏度正确答案：6. 在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中()。
北交《检测技术》在线作业一-000140E5FAE
北交《检测技术》在线作业一-0001
霍尔式传感器可用来测量()。
A:电流
B:磁场
C:位移
D:压力
答案：A,B,C,D
光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为()。
A:外光电效应
B:内光电效应
C:热释电效应
D:光释电效应
答案：A,B,C
热电偶所产生的热电势是由()组成。
A:两种导体的接触电势
B:单一导体的温差电势
C:导体两端的电压
答案：A,B,C
下列哪项是金属式应变计的主要缺点()。
A:非线性明显
B:输出信号微弱
C:抗干扰能力差
D:响应时间慢
答案：A,B,C
压电谐振式传感器有 ()种。
A:应变敏感型
B:热敏感型
C:声敏感型
D:质量敏感型
答案：A,B,C,D
压电谐振式传感器有()。
A:光敏感型
B:应变敏感型
C:热敏感型
D:声敏感型
答案：B,C,D
半导体应变计应用较普遍的有()等。
A:体型
B:薄膜型
C:扩散型
D:外延型
答案：A,B,C,D
光电式传感器的可应用于()的检测。
A:零件线度
B:表面粗糙度
C:速度
D:加速度。
安全检测技术第二章作业(杨波 采一20117007)
安全检测技术第2章作业1.什么是测量误差？测量误差的来源有哪些？测量误差可以分为哪几类？解：测量误差是指测量值和真值（被测对象某个参数的真实量值）之间存在着一定的差值；测量误差来源：1.仪器误差；2理论误差与方法误差；3环境误差；4.人员误差。
测量误差分类：1.按误差出现的规律分类：①系统误差；②随机误差；③粗大误差。
2.按误差来源分类：①仪器误差；②理论误差与方法误差；③环境误差；④.人员误差。
3.按被测量随时间变化的速度分类：①静态误差；②动态误差。
4.按使用条件分类：①基本误差；②附加误差。
5.按误差与被测量的关系分类：①定值误差；②累计误差。
2.什么是系统误差？什么是随机误差？常用的消除系统误差的方法有哪些？解：系统误差指在相同条件下，多次测量同一被测物体时，误差的大小和符号保持不变或按某一确定的规律变化。
随机误差指在相同条件下，多次测量同一被测物体时，误差的大小和符号均无规律变化，也称其为偶然误差。
常用的消除系统误差的方法：①引入修正值法；②零位式测量法；③对照法;④交叉读数法；⑤半周期法。
3.测量数据处理常用的方法有哪些？解：①表格法；②图示法；③经验公式法。
4.用一只标准压力表测定甲.乙两只压力表时，读的标准表的压力值为100KPa,甲.乙两只压力表的读数分别为101.0K Pa和99.5K Pa，求它们的绝对误差和修正值？解：对于甲压力表：1099.51000.5x x x KPa∆=-=-=-对于乙压力表：20101.0100 1.0x x x KPa ∆=-=-=则此仪表的修正值为120.5 1.00.2522x xx KPa ∆+∆-+∆===5.若被测介质的实际温度为200C。
，测量仪表的示值为198C。
若测量温度表量程范围为0600C。
，试求该测量仪白哦的引用误差。
解：根据引用误差100%xLγ∆=⨯=198200100% 3.33%600-⨯=其中x∆为测量值的绝对误差L为仪器表的满量程6.仪器表的灵敏度就是仪表的灵敏限，这种说法对吗？解：不一样，前者指指示器相对于被测变化量的变化的位移率，后者指仪器表在刻度最小处引起输入变化的变量最小值。
检测技术练习题
检测技术练习题近年来，随着科技的不断发展和进步，各行业对于检测技术的需求也越来越高。
检测技术的准确性和可靠性对于质量控制、产品安全以及环境保护都至关重要。
为了提高员工的检测技术水平和能力，许多企业都会进行检测技术练习题的培训和考核。
本文将介绍一些检测技术练习题的内容和要点。
一、样品准备和标识在进行任何形式的检测之前，正确的样品准备和标识是至关重要的。
样品准备应该包括样品的收集、保存和处理等环节。
样品的标识要求应该包括样品的名称、采集日期、采集地点、样品编号等信息，以确保样品的可追溯性和准确性。
二、仪器操作在进行检测之前，了解和掌握相关的仪器操作是必不可少的。
对于不同的检测项目，可能会涉及到不同的仪器和设备，因此需要具备熟练的操作技能。
在操作仪器时，应遵循正确的安全操作规程，确保自身和他人的安全。
三、质量控制在进行检测时，质量控制是确保结果可靠性和准确性的重要环节。
合理的质量控制方案可以有效地管理实验误差，并纠正实验中的偏差。
质量控制应包括标准品的使用、质控样品的运用以及实验室内部评估等措施，以确保检测结果的可靠性。
四、数据分析和解读在完成检测后，需要对所获得的数据进行分析和解读。
数据分析要求对于常见的数据处理方法和统计学原理有一定的了解。
解读结果时，需要将所得的数据与相关的标准或参考值进行比较，并给出相应的结论和建议。
五、标准和法规在进行检测时，需要了解相关的标准和法规。
这些标准和法规对于实验室的日常运行和检测结果的判定起到了重要的指导作用。
掌握和熟悉这些标准和法规，有助于提高检测的准确性和可靠性。
六、持续学习和提升检测技术是一个不断发展和创新的领域，持续学习和提升是保持竞争力的关键。
通过参加培训课程、阅读相关文献和参与行业交流活动，可以不断学习新的技术和方法，提高自身的专业水平。
综上所述，检测技术练习题对于企业和员工提高检测技术水平和能力至关重要。
通过正确的样品准备和标识、熟练的仪器操作、合理的质量控制、准确的数据分析和解读、了解相关的标准和法规以及持续学习和提升，可以提高检测的准确性和可靠性，确保产品质量和环境安全。
检测技术作业答案
第二章测试系统2-2 解释下列概念：频率特性、频响函数和工作频带解：频率特性是指测试系统反映出来的输出与输入幅值之比和两者之间相位差是输入频率的函数的特性。
频响函数是指系统稳态输出量的付立叶变换与输入量的付立叶变换之比。
（参见教材P11页）或者频响函数是指当测试系统的输入为正弦信号时，将该信号的输出与输入之比。
工作频带是指测试装置的适用频率范围，在该频率范围内，仪器装置的测试结果均能保证达到其它相关的性能指标。
（或P25工作频率范围）2-4 某动压力测量时，所采用的压电式压力传感器的灵敏度为90.0nC/MPa，将它与增益为0.005V/nC的电荷放大器相连，然后将其输出送入到一台笔式记录仪，记录仪的灵敏度为20mm/V，试计算系统的总灵敏度。
又当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？解：系统总灵敏度为：90.0×0.005×20=9mm/MPa当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量为：3.5×9=31.5mm2-5 用某一阶装置测量频率为100Hz 的正弦信号，要求幅值误差限制在5%以内，问其时间常数应取多少？如果用具有该时间常数的同一装置测量频率为50Hz 的正弦信号，试问此时的幅值误差和相角差分别为多少？解：（1）根据一阶系统的幅频特性可知：%51)(111)(A 2≤-+=-τωω，即%5)(1112≤+-τω将Hz f ππω0022==代入上式，可解得：41023.5-⨯≤τ （2）用该装置测量频率为50Hz 的正弦信号时：013.01)(111)(A 2=-+=-τωω，故幅值差为1.3%相角差： 3.9)arctan()(-=-=τωωφ2-6 设用一个时间常数为1s .0=τ的一阶装置测量输入为t t t x 40sin 2.04sin )(+=的信号，试求其输出)(t y 的表达式。
设静态灵敏度K=1。
解：根据一阶系统的幅频特性2)(1K )(A τωω+=、相频特性)arctan()(τωωφ-=以及静态灵敏度K=1， 将数据代入，可得：)96.7540sin(048.0)8.214sin(93.0)4arctan 40sin(1712.0)4.0arctan 4sin(16.11)( -+-=-⋅+-=t t t t t y2-8 两环节的传递函数分别为)55.3/(1.5+s 和)4.1/(412n n 22n ωωω++s s ，试求串联后所组成装置的灵敏度。
光电检测技术作业答案
光电检测技术作业2光电导灵敏度=0.5 X10-6 S / ，暗电1. 设某只光敏电阻的最大功耗为30，=0 。
试求当光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。
导 g2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的光敏电阻用作光电传感器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K，继电器的吸合电流为 2，电阻R 1K。
求为使继电器吸合所需要的照度。
要使继电器在 3 时吸合，问应如何调整电阻器R？3.在如图所示的电路中，已知820， 3.3k4V ，光敏电阻为，当光照度为40 时输出电压为6V，80 时为9V。
设该光敏电阻在30~100 之间的值不变。
试求：（1）输出电压为8V 时的照度。
（2）若增加到6k，输出电压仍然为8V，求此时的照度。
（3）若光敏面上的照度为70，求 3.3k与6k时输出的电压。
（4）求该电路在输出电压为 8V 时的电压灵敏度。
4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些？为什么结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于107 ？5 为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大？硅光电池的最大开路电压为多少？为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下的开路电压？6 硅光电池的内阻与哪些因素有关？在什么条件下硅光电池的输出功率最大？答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。
（2）显然，存在着最佳负载电阻，在最佳负载电阻情况下负载可以获得最大的输出功率7 光生伏特器件有几种偏置电路？各有什么特点？8. 选择最适当的答案填入括号中（只有一个答案正确）（1）用光电法测量某高速转轴（15000r / ）的转速时，最好选用（D）为光电接收器件。
A B 光敏电阻 C 242 硅光电池 D 3 型光电三极管（2）若要检测脉宽为107 s 的光脉冲，应选用（A）为光电变换器件。
A 型光电二极管B 3 型光电三极管硅光电池C 结型光电二极管D211（3）硅光电池在（D）偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
《传感器与检测技术》作业及答案
《传感器与检测技术》作业及答案第一次作业1、使用一只0.2级、量程为10V的电压表，测得某一电压为5.0V,试求此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值。
2、现对一个量程为100mV，表盘为100等分刻度的毫伏表进行校准，测得数据如下。
仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV修正值/mV试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该毫伏表的精度等级。
3.已知对某电压的测量值U~N（50V,0.04V）,若要求置信概率达到50%，求相应的置信区间。
4、甲、乙二人分别用不同的方法，对同一电感进行多次测量，结果如下（假设均无粗大误差和系统误差）：甲 1.28 1.31 1.27 1.26 1.19 1.25乙 1.29 1.23 1.22 1.24 1.25 1.20写出测量结果表达式，评价哪个人的测量精密度高。
第一次作业答案1、使用一只0.2级、量程为10V的电压表，测得某一电压为5.0V,试求此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值。
答案：2、现对一个量程为100mV，表盘为100等分刻度的毫伏表进行校准，测得数据如下。
仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV修正值/mV试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该毫伏表的精度等级。
解:仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV 0 0.1 -0.2 -0.4 0.2 -0.2 -0.4 -0.3 0 0.3 0 修正值/mV 0 -0.1 0.2 0.4 -0.2 0.2 0.4 0.3 0 -0.3 03.已知对某电压的测量值U～N（50V,0.04V2）,若要求置信概率达到50%，求相应的置信区间。
检测技术与故障诊断第3次作业
28.
DS18B20是比较常用的温度传感器。1) DS18B20选择12位输出时，简述输出代码格式和分辨率(5分)2）在12位模式下，写出07D0H和FE6FH对应的二进制和十进制数，并给出温度测量值解析过程(5分)
Ui=5V时，Io=20mA，有：R4*(Ub+5)/1000000=0.02 =>R4*（Ub+5）=20000
带入Ui=0的结果=>400/5=3200Ω=3.2kΩ
=>Ub=4000/3200=1.25V
因此Ub=1.25V，R4=3.2kΩ
27.在计算机高级语言编程应用中，对串口通常通过字符串进行配置，试解释配置字符串"9600，n，8,1"的含义，并计算此设置情况下一秒钟最大数据发送量为多少个字节？
解答参考：
5. DK-1型电空制动机的工作方式不包括( )。
(A)自动制动
(B)紧急制动
(C)空气位制动
(D)单独制动
正确答案：B
解答参考：
6. DK-1型电空制动机故障树的顶事件不包括( )。
(A)控制电路故障
(B)阀类部件故障
(C)管路连接故障
(D)气源故障
正确答案：D
解答参考：
7. DK-1型电空制动机故障树中，属于底事件的是( )。
参考答案：检测系统(仪表)不可能绝对精确，测量原理的局限、测量方法的不尽完善、环境因素和外界干扰的存在以及测量过程可能会影响被测对象的原有状态等，也使得测量结果不能准确地反映被测量的真值而存在一定的偏差，这个偏差就是测量误差。
检测技术作业气密性检测技术ppt课件
预计在不远的将来即可应用于生产实际。随着计算机、电子、传感技术的飞
速发展，泄漏检测技术的发展将迎来新的发展契机。未来的气密性检测技术
将向高精度、高效率、智能化的方向进一步发展。
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现代气密性检测设备的广泛应用也将为保证产品质量、保 障生产安全、提高企业经济效益发挥越来越重要的作用。为了 提高泄漏检测效率，国内外一些研究机构分别提出了一些理论 和方法，如快速充气法、温度补偿方法、加装填充物减少被测 工件内容积等方法。这些检测效率改进措施在实际应用中得到 了验证和发展。随着计算机、电子、传感技术的飞速发展，泄 漏检测技术的发展将迎来新的发展契机。未来的气密性检测技 术将向高精度、高效率、智能化的方向进一步发展。
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近年来，国内一些科研机构和厂家也对气密性检测仪进行了 开发研制，其中，北京理工大学检测技术与自动化装置研究所与 北京拓奇星自动化有限公司合作开发了 ALT系列气密性检测仪产 品(图2)，包括直压保压式，直压收集式和差压并联比较式、正 负压一体式、流量式等各种型式，泄漏流量检测精度高达 ±0.1ml/min，差压检测精度高达±0.1Pa(检测精度和测试条件 有关)。高精度，高效率，低成本是该系列产品的最大竞争优势， 此外仪器界面友好，操作简单，而且还配备各种通讯接口，具有 强大的扩展功能。广泛应用于各种阀、泵、汽车零部件、管路、 发动机、消声器等的气密性检测。
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目录：
1..概述—气密性检测技术 2.气密性检测技术 2.1 常用气密性检测技术 2.2气密性检测技术国内外现状 2.3气密性检测效率改善方法 3.检测技术概述及总结
1.概述—气密性检测技术
气体泄漏的检测包括有毒气体的泄漏检 测、可燃气体的泄漏检测以及气密性检测。
检测技术作业——气密性检测技术
近年来，国内一些科研机构和厂家也对气密性检测仪进行了开发 研制，其中，北京理工大学检测技术与自动化装置研究所与北京 拓奇星自动化有限公司合作开发了 ALT系列气密性检测仪产品 (图2)，包括直压保压式，直压收集式和差压并联比较式、正负 压一体式、流量式等各种型式，泄漏流量检测精度高达 ±0.1ml/min，差压检测精度高达±0.1Pa(检测精度和测试条 件有关)。高精度，高效率，低成本是该系列产品的最大竞争优势， 此外仪器界面友好，操作简单，而且还配备各种通讯接口，具有 强大的扩展功能。广泛应用于各种阀、泵、汽车零部件、管路、 发动机、消声器等的气密性检测。
判定了真空系统漏气后，就可以着手寻找漏孔所在的位置，以及 漏孔的大小。 返回目录
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漏孔大小的概念
漏孔的大小不是几何尺寸，真空系统中存在的漏孔通常 很小，形状也很复杂，很难用漏孔的几何尺寸来表达。 漏孔的本质就是漏气。 漏孔的大小：通常我们用漏气率来表达。如几个漏孔大 小截面可以不同，但只要漏率（漏气速率）相等，就认 为是完全相同的。
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检测技术概述及总结
• 学科概况 本学科是隶属于控制学科与工程学科下的 一个二级学科。 检测技术与自动化装置是将自动化 、电子、计算机、控制工程、信息处理、机械等多种学科 、多种技术融合为一体并综合运用的符合技术，广泛应用 于交通、电力、冶金、化工、建材等各领域自动化装备及 生产自动化过程。检测技术与自动化装置的研究与应用， 不仅具有重要的理论意义，符合当前及今后相当长时期内 我国科技发展的战略，而且紧密结合国民经济的实际情况 ，对促进企业技术进步、传统工业技术改造和铁路技术装 备的现代化有着重要的意义。 本学科研究以自动化 、电子、计算机、控制工程、信息处理为研究对象，以现 代控制理论、传感技术与应用、计算机控制等为技术基础
光电检测技术作业答案
光电检测技术作业 21.设某只CdS 光敏电阻的最大功耗为30mW 光电导灵敏度Sg = 0.5 X10 -6 S / lx ，暗电导g o =0。
试求当CdS 光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限 照度。
解：由式(M) J=US 尸得最大照度 E 二(將)'二=22500 lx最小照度E 二丄J 二卩=150 lxUS US v2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的 CdS 光敏电阻用作光电传 感 器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K ，继电器的吸合电流为 2mA ，电阻R 1K 。
求为使继电器吸合所需要的照度。
要使继电器在 3lx时吸合，问应如何调整电阻器 R ？W ：在照明控制电路中，入射辐射很强r=0•気 光敏电阴分压^220-0.002* (1+5)* 1000=208 ¥由 I t _US E r 得，E == 369.8 lxJ 罗 us s 在光滋民右3K 时，人射藏射■■逼弱，r=l,由U=220—0.002* <5+R) *1000,推出 S.E,故立电氏值调剰820 Q匸3. 在如图所示的电路中，已知R b 820 , R e 3.3 k ,U w4V ,光敏电阻为R p ,当光照度为40lx时输出电压为6V, 80lx时为9V。
设该光敏电阻在30~100lx 之间的值不变。
试求：（1）输出电压为8V时的照度。
（2）若R e增加到6k ，输出电压仍然为8V，求此时的照度。
（3）若光敏面上的照度为7 0lx，求R e 3.3 k 与R e 6k 时输出的电压。
（4）求该电路在输出电压为8V 时的电压灵敏度。
答：根据图示为恒流偏曽电路，流过稳压管的电流1广丛詳9.8mA 满足稳压管的工作条件 R 卜 82()(1)当 U W = 4V 时，I c = U- " Ubc= 4\° 7 = 1mAc R, IJ - u 由R 广 __得输出电压为6伏时电阻R,=6KV\,输出堪压为9伏时电阻 W 故“器誥％输出电压为8V 时，光敏电阻的阻值为R r =-^ 解得E-601x (2)与(1)类似.得到E=341x ( -个E 对应•个R)(3)当 R 严3.3KS 时，I e =lmA ?r=l, R P =6KV 解得 R p =3.4KV\U o = U bs ・ I.R 厂8.6V;当 R. =6KV 时,I t =O.55inA, U o =U bb ・ I.Rp=10. 13V⑷电路的电压灵敏度-詈耗讪(5)3.3*10'曲代"就4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些？为什么 PN 结型硅光电 二极管的最高工作频率小于等于10 7 Hz ？辭响光生伏特器件频率响应的主耍因求有三点：（1）直俠结区内产空的扯生毀漩了渡越结区的时问心，即漂移时问|<2）在門鉛区外产生的光生载流子护散到PN 结区内所需的时间4.即不散时间：（3）由PN^itl 容、曾芯电齟％及负载电班阳构成的RC 延迟时间和—对于門站型硅北応二极管，此生較流了的扩歆吋间鼻足嚴制莊光电二极曽颇率响应的主耍因武.由于光生報诜子的計散运功很慢，用此扩敢时问q 很长，釣为100ns.则加址薛_L 作魏率 土上丄 £ io'Hzfp .5为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大？硅光电池的最大开路电压为多少？为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下 的开路电压？答，答：当光加强度増人到某个特定值时.硅光电池的结产生的光生载流f 数达到了最大位，即出现饱和，再増大光照强度，其开路电斥不再萌之増大.硅光电池的开路电压表达式为^ = — 祠）▼将r,=-^d-严2“代入世科 于输出电压/ =I L R L =["-匚（严即包含了扩散电流切B 和暗电流S 的影响.使即硅光电池的有载输出电压总小于开路电用❻06硅光电池的内阻与哪些因素有关？在什么条件下硅光电池的输出功 率最大？答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。
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检测技术练习
《电阻式传感器》
1、金属电阻应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？各有何优缺点？应如何针对具体情况选用？
金属电阻应变片是基于金属的电阻应变效应原理。
半导体应变片是基于压阻效应。
压阻式的优点：1. 灵敏度高 2. 机械滞后小，横向效应小，精度高，体积小、重量轻、动态频响高，易于集成缺点：温度稳定性差，灵敏度分散度大，较大的应力作用下非线性误差大，机械强度低。
电阻应变式传感器特点：
1精度高，测量范围广；
2使用寿命长，性能稳定可靠；
3结构简单，体积小，重量轻；
4频率响应较好，既可用于静态测量又可用于动态测量；
5价格低廉，品种多样，便于选择和大量使用。
2、金属电阻应变片的灵敏度系数与金属丝的灵敏度系数有何不同？为什么？
应变片的灵敏系数是指应变片的单位应变所引起的应变片电阻相对变化。
当金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将相应地发生变化，这种现象称为金属导体的电阻-应变效应。
金属导体的电阻-应变效应用灵敏系数K描述
电阻丝的灵敏度系数是指直的电阻丝的单位应变所引起的电阻相对变化。
由于横向效应，应变片的灵敏系数恒小于同一材料金属丝的灵敏度系数
3、电阻应变片产生温度误差的原因有哪些？怎样消除误差？
答：温度误差产生的原因：一是由电阻丝温度系数引起的，二是由电阻丝与被测件材料的膨胀系数的不同引起的。
消除误差：为了消除误差常采用的方法有两种：1、应变片的温度自动补偿2、电路补偿法。
4、图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，求：
① R1为应变片，其余为外接电阻，R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?
② R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻，电压输出U0=?
③ R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?
④ R1、R2、R3、R4都是应变片，对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?
解：
1
()()()
0-3350 3.53503503504350 3.53503503501225 =4492450
=9.910U V
+-⨯=⨯+++⨯⨯
2 ()()()
0350 3.5350350+3.53504350 3.5 3.5+350350350 =0
U +-⨯=⨯+++（）
3
()()()
0350 3.5350350 3.53504350 3.5 3.5+3503503502450 =4490000
=0.02U V
+--⨯=⨯+-+⨯（）
4
U0=0v
《电感式传感器》
一、选择与填空题
1.电涡流传感器是利用 A 材料的电涡流效应工作的。
A.金属导体
B.半导体
C.非金属材料
2.高频反射式涡流传感器是基于 A 和 D 效应来实现信号的感受和变换的。
A.涡电流
B.纵向
C.横向
D.集肤
3.差动变压器式传感器工作时，如果铁芯做一定频率的往复运动，其输出电压是 正弦 波。
4.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈__互感量_系数的变化，两个次级线圈要求同名端串接。
二、简答
1. 调制与解调的目的是什么？
答：目的是为了解决微弱缓变信号的放大以及传输问题。
2. 为什么交流电桥输出的调幅波不能简单地用二极管检波来解调，而必须用相敏检波器来解调?
因为交流电桥输出的信号不仅有幅值的要求而且还有相位的要求。
相敏检波器具有同时恢复被测信号的幅值和相位，因此得到广泛应用，尤其是对具有极性和方向性的被测量。
3. 涡流的形成范围和渗透深度与哪些因素有关?
答：电涡流在径向有一定的形成范围，它随着激励线圈的外半径大小而改变，并且与激励线圈外半径有固定的比例关系，激励线圈的外半径决定后，电涡流的径向形成范围就决定了。
在等于激励线圈的外半径处，电涡流的密度最大，而在等于激励线圈的外半径的1.8倍处，电涡流的密度就衰减到最大值的5%。
电涡流的渗透深度与传感器线圈的励磁电流频率有关。