检测与转换技术(复习题)汇编
检测和转换技术试题,习题集与答案解析
《检测与转换技术》试卷一、单项选择题（每题3分，共30分）1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差A 测量人员的粗心大意B 检测装置的指示刻度不准C 许多因素微小变化的总和D 传感器的不稳定2、2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是A 大小与所取单位有关B 量纲与被测量有关C 不能反映误差的大小和方向D 能反映测量工作的精细程度3、3、某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是A 1KgB 10％CD 10Kg4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器A 金属材料内部缺陷的检测B金属工件表面光洁度的测定C 金属材料厚度测量D 金属材料内部杂质的检测5、下列温度传感器中，测量温度范围较大的是A 热电偶B 铜热电阻C 半导体热敏电阻D 铂热电阻6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的A 变面积式电容传感器B变极距式电容传感器C 变介质式电容传感器D螺管式自感传感器7.下列温度测量中哪一种热惯性小，适合温度的快速测量A 用热电偶测量温度B 用温度计测量温度C 用铜热电阻测量温度D 用铂热电阻测量温度8、用下哪一种检测方法的灵敏度高A 采用差动电桥B 采用电流源供电C 采用有源电路D 采用双差电桥9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差A 代替方法B 交换方法C 采用温度补偿方法D 采用频率电压转换电路10、影响检测系统稳定性的因素有A 使用寿命B 标定测值的变化C 反应时间D 分辨率二、创新思考问题（每题10分，共20分）1. 设计一种肺活量测量装置，并简述原理。
（试考虑2种以上的传感器）2. 检测液位一般可以采用哪几种方法（试考虑2种以上方法）三、某全对称电桥接有阻值为100Ω、灵敏度为2的电阻应变片，若电桥工作电压为6伏，应变片承受2000×10－6的微应变力，试求：（15分）1、单臂电桥的开路输出电压U0的大小2、单臂电桥的非线性误差δf的大小3、要进一步减小非线性误差，应采取什么措施四、对容器中一溶液的浓度共测量15次，结果为：，，，，，，，，，，，，，，%试判断并剔除异常值。
检测与转换技术复习题
检测与转换技术复习题1 ⼀台精度等级为0.5级、量程为600-1200oC的温度传感器，求1）最⼤绝对误差；2）检测时某点最⼤绝对误差时4oC，问此仪表是否合格？我国⼯业仪表等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上.仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级。
仪表精度=（绝对误差的最⼤值/仪表量程）*100% 。
以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。
2、欲测240V左右的电压，要求测量值的相对误差的绝对值不⼤于0.6%。
问：选⽤量程为250V电压表，其精度应选择哪⼀级？若选⽤量程为500V电压表，其精度应选择哪⼀级？3、已知待测⼒为70N，现有两只测⼒表，⼀只测量范围0~500N，精度为0.5级。
另⼀只测量范围为0~100N，精度为1级。
问选那⼀只测量仪表好，为什么？根据计算选⽤精度为1级测量量程为0-100N的测⼒表相对误差⼩。
所以选⽤这个测量表。
4 检验⼀台量程为0-250mmH2O的差压变送器，当差压由0上升⾄100mmH2O时，差压变送器读数为98mmH2O；当差压由250mmH2O下降⾄100mmH2O时，差压变送器读数为103mmH2O，问此仪表在该点的迟滞（变差）是多少？解：该仪表的迟滞＝（103-98）/(250-0) =2%5某玻璃⽔银温度计微分⽅程式为式中：Q0为⽔银柱⾼度(m);Q i为被测温度（oC）。
试确定该温度计的时间常数和静态灵敏度系数。
解：由⽅程式知道该温度计为⼀阶传感器。
1)时间常数τ＝a1/a0=4/2=2s2)静态灵敏度系数k=b0/a0=2x10-3/2=10-3 m/℃6已知某⼀阶传感器的传递函数Τ=0.001s,求该传感器输⼊信号⼯作频率范围。
解：⼀阶传感器的频率传递函数：幅频特性由⼀阶响应曲线如图可知，当A(ω)>0.707时输出信号失真较⼩，测量结果较精确。
因此取该范围为⼯作段。
《检测与转换技术》复习思考题
复习思考题一、填空题1、按能量角度分析，典型的传感器构成方法有三种，即、以及，前两者属于能量，后者是能量。
2、将温度转换为电势大小的热电式传感器是传感器，而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是（金属材料）或（半导体材料）。
3、电感式传感器也称为传感器，它是利用原理将被测物理量转换成线圈和的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化，从而实现非电量到电量的转换。
4、容栅传感器实际上是多个式型电容传感器的并联，它具有效应，测量精度很高。
5、热电偶传感器的工作基础是，其产生的热电势包括电势和电势两部分。
热电偶的定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；定律为制定分度表奠定了理论基础；根据定律，可允许采用任意的焊接方式来焊接热电偶。
6、用于制作压电传感器的常用压电材料是和。
7、基于外光电效应的器件有和；基于内光电效应的器件有、、和等。
二、选择题:1. 被测信号x(t)的最高频率为fm时，采样频率fc至少为_______,才能恢复原始波形，否则，会引起信号失真。
A 0.5fmB fmC 2fm2. 某传感器的精度为2%FS，满量程输出为100mV，可能最大的误差为______Mv。
A 2 mVB 1 mVC 4 mVD 6 mV3. 传感器在正、反行程中输入输出曲线不重合称为________。
A 非线性误差B 迟滞C 重复性4. 一弹性式压力传感器在加压过程和减压过程中，输入值相同，但传感器的输出却不一致，这种现象称为__________。
A 弹性元件的非线性B 弹性后效C 弹性滞后D 弹性元件的不稳定5. 传感器的输出分辨率________输入分辨率。
A 大于B 等于C 小于D 不相关6. 传感器能检测到的最小输入增量为___________。
A 零点残余B 迟滞C 误差D 分辨力7. 金属应变片利用了金属材料的__________。
A 电阻应变效应B 压阻效应C 压电效应8. 半导体应变片利用了金属材料的__________。
检测与转换技术复习资料
大学本科检测与转换技术复习题一、填空题1、传感器是指那些被测对象的某一确定信息具有________________ -功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的________________ 的元器件或装置。
2、一般说来传感器应由______________ 、______________ 和其他辅助部件组成。
3、为了减小电阻式传感器半导体应变片的桥式测量电路的非线性误差，可以通过、_________________________ 、 __________________三种方法来改进。
4、根据被测参数的变化量，可以把电容式传感器分为 _________________________型电容传感器, _________________ 型电容传感器和_____________________型传感器。
5、电感式传感器能够把被测量（如位移、压力、流量等）转换成线圈的或_________________ 的变化，再由测量电路转化成电流或电压变化而实现非电量到电量的转换。
6、热电式传感器是一种将_____________________ 变化转换成_________________________ 变化的装置。
7、光敏电阻在未受到光照射时的阻值称为 _______________ ，此时流过的电流称为______________ 。
在受到光照射时的阻值称为____________________ ，此时流过的电流称为____________________ 。
8、霍尔传感器在实际应用中，由于半导体的固有特性和制造工艺的缺陷，造成测量中会引起__________________________ 误差和_______________ 误差，需要对其进行补偿。
9、差动式电容传感器的非线性误差比单一电容传感器的线性误差大大的，当陪与适当电路，其输出特性在正负33%范围内，偏离直线的误差不超过。
10、一般说来传感器应由_______________ 、__________________ 和其他辅助部件组成。
14电技检测与转换复习题
第二章 传感器基本特性
1、什么是传感器的标定？
答：传感器的标定是通过实验建立传感器 输入量与输出量间的关系，并确定出不同 使用条件下的误差关系或测量精度。
2、传感器的校准是什么？
答：传感器的校准是指对使用或储存一段 时间后的传感器性能进行再次测试和校正， 校准的方法和要求与标定相同。
答：利用压电材料的逆压电效应
3、压电效应主要用于什么参数的测试？
答：压电效应主要用于与力相关的动态参 数测试，如动态力、机械冲击、振动等， 它可以把加速度、压力、位移、温度等许 多非电量转换为电量。
4、压电元件并联、串联接法在测量上有何 特点？
答：压电元件并联接法类似两个电容的并 联。所以，外力作用下正负电极上的电荷 量增加了1倍。
6、多模光纤的特点是怎样的？ 答：传输模式不只一种
7、绝对式光电编码器当码道n=8时，其最 小能分辨的角度是多少？
答：α=360°/256
为多少？
答：α=360°/8
9、有一只2048p/r增量式角编码器，光敏元 件在20秒内连续输出了102400个脉冲。则该 编码器转轴的转速为多少？
人武14电技复习
自动检测与转换技术
一、单项选择题：（15*2=30分） 二、填空题（ 10*2=20分） 三、名词解释（4*3=12分） 四、简答题：（3*5=15分） 五、计算分析题：（2*5=10分） 六、综合应用分析题（1*6+1*7=13分）
第一章 概述 1、什么是传感器？ 答：传感器：能感受规定的被测量并按照一定
第3章 电阻式传感器 1、应变片采用半桥差动和全桥差动电路各
自动检测与转换技术(期末复习题)
精心整理第一章检测技术的基础知识1、一般测量方法有哪几种分类方法？按测量手段分类、按测量方式分类2、相对误差分为哪几种具体误差表示？3、4、5、6、传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。
7、什么是传感器的静态特性？简述传感器的静态特性的主要指标。
传感器的静态特性是指传感器输入信号处于稳定状态时，其输出与输入之间呈现的关系。
表示为：主要指标有：精确度、稳定性、灵敏度、线性度、迟滞和可靠性8、现有一只量程为0 ～600℃，准确度为1.5级的温度传感器，用来测量锅炉的蒸汽温度。
若要求测量误差不超过5℃，试问：此传感器能否满足要求？如不能满足，应选用多少等级的？9、某量程为400V、1.5级的电压表，当测量值分别为300V、200V、100V时，求测量值得最大绝对误差和示指相对误差。
10、250V1、2、3、1、自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器2、什么是涡流效应？涡流传感器分哪几类？电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量？金属导体被置于变化着的磁场中，或在磁场中运动，导体内就会产生感应电流，该感应电流被称为电涡流或涡流，这种现象被称为涡流效应。
可以分为高频反射式电涡流传感器、低频投射式电涡流传感器（如位移、振动、厚度、转速、应力、硬度等）3、对于电涡流传感器的测量线圈，当有金属导体靠近时，其电感如何变化？金属导体靠的越近，电感变小4、用差动变压器进行位移测量时采用哪种电路形式可以直接由输出电压区别位5、1、2、导致活动电极与两个固定电极间的覆盖面积发生变化，其电容量也相应产生变化。
压力：把绝缘的玻璃或陶瓷材料内侧磨成球面，在球面上镀上金属镀层做两个固定的电极板。
在两个电极板中间焊接一金属膜片，作为可动电极板，用于感受外界的压力。
在动极板和定级板之间填充硅油。
无压力时，膜片位于电极中间，上下两电路相同。
加入压力时，在被测压力的作用下，膜片弯下低压的一边，从而使一个电容量增加，另一个电容量减少，电容量变化的大小反映了压力变化的大小。
检测与转换技术-期末复习资料
简答题：1、开环结构仪表和闭环结构仪表各有什么优缺点？2、仪表的可靠性和稳定性有什么异同点？3、简述应变片温度误差的原因和补偿方法。
4、电阻传感器使用桥路补偿温度误差，问采用补偿片的电桥与采用差分技术的半桥有何异同？5、简述电容式检测元件如何消除寄生电容的影响。
6、问影响电容传感器特性稳定的原因主要有什么？解决办法是？7、简述压电效应原理。
8、简述压电式传感器分别与电压放大器和电荷放大器相连时各自的特点。
9、简述磁电式检测元件的误差及补偿方法。
10、叙述热电偶中间导体定律，简述此定律在实际应用中的作用。
11、在热电偶冷端温度补偿中，试述机械调零法的工作原理。
12、画出直流电桥和电感交流电桥原理图，并分别写出电桥平衡条件。
13、什么叫电涡流效应？14、简答霍尔效应原理。
15、对霍尔电压进行温度补偿的方法有哪些？16、自感式传感器的工作原理及类型。
17、为什么电感式传感器一般采用差分式？18、比较热电阻和热敏电阻的异同点。
19、光敏电阻的测光原理计算题：1、应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径为D＝10cm，材料弹性模量E ＝2.05×1011 N/m2 ,用它称50t重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏系数K＝2，R＝120Ω，问电阻变化多少？2、用万用表测两电压，测U1=1010V的电压，测量结果为1000V；测测U1=9.5V 的电压，测量结果为10V。
请问两次测量，哪次测量的绝对误差大？哪次测量的准确度高？3、已知霍尔元件与磁感应强度为B＝0.4T的磁场有一夹角θ＝30，当控制电流I ＝10mA时输出电压Uo＝20.3mV，当I＝20mA时Uo＝20.7mV，求零位误差∆U H 及灵敏度K H。
4、石英晶体d11=2.3pC/N，石英晶片的宽度是长度L的0.5倍，是厚度h的2倍，（1）当沿电轴方向施加F=3MN的压力时，求电量q X；（2）当沿机械轴施加同样的压力时，求电量q Y；（35、有一热电阻温度计，温度T1为20 O C时，电阻R1为100Ω；温度为T2＝25O C 时，电阻R2为101.5Ω。
检测与转换技术复习题及答案
检测与转换技术复习题及答案检测与转换技术复习题及答案检测与转换技术复习题传感器习题集及答案第01 章检测与传感器基础习题：1.1 什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
1.3 简述传感器主要发展趋势。
1.4 传感器的静态特性是什么？由哪些性能指标描述？它们一般可用哪些公式表示？1.5 传感器的线性度是如何确定的？确定拟合直线有哪些方法？传感器的线性度?为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。
1.6 传感器动态特性的主要技术指标有哪些？它们的意义是什么？﹙可略﹚1.7 有一温度传感器，微分方程为30dy/dt? 3y? 0.15x，其中y 为输出电压（mV) , x 为输入温度（℃）。
试求该传感器的时间常数和静态灵敏度。
﹙可略﹚ L 表征了什么含义？为什么答案：1.1 答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的`器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2 答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。
检测与转换技术复习题及答案
单项选择题>1、以下哪种测量仪器的分辨率是和灵敏度有关的？（）A .数字天平； B.数字式电流表； C.指针式电流表； D.数字式电压表。
）4、以下什么传感器适合精度高、可靠性好的温度测量?（）A.热敏电阻；B.铜热电阻；C.铂热电阻；D.热电偶。
5、对于下面哪种传感器我们在应用时要考虑其不等位电势的补偿?（）789、测量不能直接接触的高温物体温度，可采用( )温度传感器。
A.热电偶；B.亮度式；C.半导体三极管；D.半导体二极管。
10、下列哪种热敏电阻适合做温度升高电阻值降低的温度补偿元件（）？A. NTC型热敏电阻；B.PTC型热敏电阻；C. CTR型热敏电阻。
11、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。
A.电阻；B.电容；C.电压；D.电荷。
12、雷电对测控系统造成的噪声干扰按其产生的原因来分属于？（）A.浪涌噪声；B.高频振荡噪声；C.放电噪声。
A.微波；B.电涡流；C.热电式；D.红外。
17、下面哪种电路主要是为了抑制干扰？( )A. A/D转换器；B. D/A转换器；C.变压器耦合；D.调制电路。
18、由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级，必须采用( )的前置放大器。
A.信噪比高；B.信噪比低；C.稳定性低；D.灵敏度很小。
19、以下不是系统误差产生的主要原因的是?（）A.仪器不良；B.测量人员操作不当；C.测量原理方法不当；D.测试环境的变化。
20、对数据采集装置的采样速度起最主要作用的是？( )。
24、某温度仪的相对误差是1%，测量800℃炉温时，绝对误差是A. 0.08℃；B. 8％；C. 0.8℃；D. 8℃。
25、下列传感器的应用中哪个不适合低频透射式涡流传感器？A.金属工件表面光洁度的测定；B.金属材料内部缺陷的检测；C.金属材料厚度测量；D.金属材料内部杂质的检测。
26、下列温度传感器中，灵敏度最高的是：A.铂热电阻；B.铜热电阻；C.半导体热敏电阻；D.热电偶。
检测与转换技术习题集及答案
检测与转换技术习题第1章绪论、检测与转换技术的理论基础一、单项选择题1．一块量程为800℃，2.5级测温仪表，现要测量500℃的温度,其相对误差为【 B 】A．20℃B．4％C．1.6％D．3.2％2．某温度仪的相对误差是1%，测量800℃炉温时，绝对误差是【 D 】A．0.08℃B．8％C．0.8℃D．8℃3．漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随（）变化【 D 】A．温度B．电压C．电流D．时间4．下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是【 D 】 A．大小与所取单位有关B．量纲与被测量有关C．不能反映误差的大小和方向D．能反映测量工作的精细程度5．下面哪一种情况可能会产生随机误差【 D 】A．测量人员的粗心大意B．检测装置的指示刻度不准C．许多因素的微小变化之和D．传感器的不稳定6．某量程为1000Kg的秤，相对误差是1%，则测量10Kg重物的绝对误差是【 C 】A 1KgB 10％C 0.1KgD 10Kg7. 属于传感器动态特性指标的是【 D 】A．重复性B．线性度C．灵敏度D．固有频率8. 下列技术指标中，描述传感器静态特性的是【 C 】A．阶跃特性 B. 频率特性C. 线性度D. 时间常数9．精确度是反映检测系统误差和( )误差的综合评定指标。
【 D 】 A．静态B．动态C．附加D．随机10. 在选择压力表量程时，必须考虑到留有充分的余量。
一般在被测压力较稳定的情况下，最大压力值不应超过压力仪表满量程的【 C 】A ．1/3B ．2/3C ．3/4D ．满量程11．下面不是系统误差产生的主要原因的是 【 B 】 A ．检测装置指示刻度不准 B ．测量人员粗心大意 C ．测量原理方法不当 D ．测试环境的变化 二、多项选择题1．下列哪几项属于随机误差的特性 【ABCE 】A ．有界性B ．单峰性C ．对称性D ．替代性E ．抵偿性 三、填空题 1．运算⨯-∆=δminmax max L y y L 100%是计算传感器 线性度 的公式。
检测与转换复习题
检测与转换复习题⼀、判断对错：1. 对缓慢变化的对象进⾏测量属于静态测量。
（√）2.利⽤红外线辐射测量变压器的表⾯温度属于⾮接触测量。
( √)3. 兆欧表主要⽤于测量⼩电阻。
( × )4. ⽤电压表前接电路测出的电阻, 其误差必为正值。
( √ )5. ⽤伏安法测量电机绕组的直流电阻⾮常⽅便。
( × )6. 电⼯指⽰仪表准确度的数字越⼩,表⽰仪表的准确度越低。
（×）7.⽤电桥测量电阻的⽅法准确度⽐较⾼。
（√）8．测量1Ω以下的⼩电阻宜采⽤直流双臂电桥。
（√）9．直流双臂电桥可以较好地消除接触电阻和接地电阻的影响。
（√）10．仪表的准确度越⾼,测量结果也⼀定越准确。
（×）11．⽐较测量法的优点是⽅法简便,读数迅速。
（×）12．兆欧表的测量与直流发电机的电压⽆关。
（×）13. 测量误差分为基本误差和附加误差。
（√）14. 兆欧表中采⽤的是⼿摇直流发电机。
（√）15．造成系统误差的原因主要是操作者粗⼼⼤意。
（×）16．电动系仪表由于有固定线圈和可动线圈，因此能够测量测量电功率等与两个电量有关的量。
( √) 17．电动系仪表和电磁系仪表⼀样，即可测直流，⼜可测交流。
( √) 18．电动系测量机构不但能组成电流表，⽽且能组成功率表、相位表等多种仪表。
(√) 19．铁磁电动系测量机构的特点之⼀是准确度较⾼。
(√) 20．铁磁电动系测量机构由于采⽤了铁磁材料做铁⼼，故具有转动⼒矩⼤的优点。
( ×)21．电动系功率表的电流线圈导线粗、匝数多，使⽤时与负载并联。
( ×) 22．电动系功率表的标度尺刻度是均匀的。
( ×) 23．磁电系仪表的准确度⾼, 灵敏度低。
( ×) 24．要使电流表量程扩⼤n倍, 所并联的分流电阻应为测量机构内阻的(n-1)(×) 25．功率表指针的偏转⽅向与两个线圈中的电流⽅向有关。
2010年检测与转换技术复习(整理版).
“检测与转换技术”复习2010—2011(1学期绪论1.现代信息技术的三大支柱是指哪些技术?(1信息采集技术(感测技术(2信息传输技术(通信技术(3信息处理技术(计算机技术2. 传感器的定义:将非电量转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置。
3.物理型传感器分为哪两种?(1物性型传感器(如热敏电阻、光敏电阻利用其转换元件物理特性变化实现信号转换(2结构型传感器(如变极距型电容传感器第三章阻抗(电阻、电容、电感的测量4. 恒压源供电直流不平衡电桥的分类、特点及输出电压计算方法?5.交流不平衡电桥的特点、分类和计算?第四章阻抗型传感器6. 什么是应变电阻效应?导体或半导体材料在受到外界力作用时,产生机械变形,机械变形导致其阻值变化的现象。
7.电阻式应变传感器的原理它是基于应变电阻效应的电阻式传感器。
由金属或半导体制成的应变-电阻转换元件称为电阻应变片,简称应变片,它是电阻应变式传感器中的传感元件。
应变式传感器的组成有两种,一种是直接将应变片粘贴在被测量的受力构件上,使应变片随受力构件一起变形;另一种是将应变片粘贴到弹性敏感元件上,由弹性敏感元件将被测物理量转换为应变,再由应变片将应变转换为电阻变化。
这两种情况都须将应变片接入测量电路,以便将应变片的电阻变化转换为电压或电流信号。
8.电阻应变片传感器常采用什么转换电路?惠斯顿电桥,也叫应变电桥9.压阻式传感器的原理和特点压阻式传感器利用压阻效应,即半导体材料当受到应力作用时,其电阻率会发生变化。
特点是灵敏度非常高,分辨力高,频率响应高,可测低频加速度与直线加速度,但温度误差较大。
10.金属热电阻传感器的原理,铂电阻的特点原理:利用电阻率随温度变化的特性制成的传感器,电阻率要大,电阻温度系数尽可能大且稳定铂电阻的特点是物理化学性能极为稳定,并且有良好的工艺性,易于提纯,但电阻温度系数较小。
(工业测温11.热敏电阻有哪几种类型?他们的特点和用途(1负温度系数热敏电阻(NTC;(2临界温度系数热敏电阻(CTC;(3正温度系数热敏电阻(PTC;PTC和CTC在一定温度范围内,阻值随温度而剧烈变化,可用作开关元件NTC 电阻温度系数大,灵敏度高,约为热电阻的10倍,结构简单,体积小,可以测量点温度,电阻率高,热惯性小,适宜动态测量。
自动检与转换技术复习题
第一章 检测技术的基本概念1.测量是借助专门的技术和仪表设备,采用一定的方法取得某一客观事物定量数据资料的过程。
2.绝对误差：被测量值Ax 与真值A 0之间总是存在着一个差值，这种差值称为绝对误差，用Δ表示： Δ=Ax －Ａ03.引用误差γm准确度等级我国的工业模拟仪表有下列常用的7种等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。
例 某压力表准确度为2.5级,量程为0～1.5MPa ，求:1）可能出现的最大满度相对误差γm 。
2）可能出现的最大绝对误差Δm 为多少千帕？3）测量结果显示为0.70MPa 时，可能出现的最大示值相对误差γx 。
解: 1）可能出现的最大满度相对误差可以从准确度等级直接得到，即γm ＝2.5%。
2）Δm ＝γm A m ＝2.5％⨯1.5MPa ＝0.0375MPa ＝37.5kPa3测量误差的分类1.粗大误差：超出在规定条件下预计的误差，或明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫过失误差、疏忽误差或粗差。
粗大误差主要是由于测量人员的粗心大意及电子测量仪器受到突然而强大的干扰所引起的。
2.系统误差：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。
凡误差的数值固定或按一定规律变化者，多属于系统误差。
系统误差是有规律性的,因此可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算修正,也可以重新调整测量仪表的有关部件予以消除3.随机误差：测量结果与在重复条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差称为随机误差。
（增加测量次数）4.动态误差 ：当被测量随时间迅速变化时，系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合，这种误差称为动态误差。
传感器的组成：敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。
测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。
传感器基本特性1.灵敏度：指传感器在稳态下输出变化值与输入变化值之比，用K 来表示：对线性传感器而言，灵敏度为一常数；对非线性传感器而言，灵敏度随输入量的变化而变化。
检测与转换技术考试题
检测与转换技术考试题1. 概述检测与转换技术是一种广泛应用于各个领域的技术，通过对输入信号的检测和转换，将信号转化为人们可以理解和处理的形式。
本文将从不同角度考察相关知识，并提供与之相关的考试题目。
请考生认真阅读并准备答题。
2. 选择题1) 下列哪项不属于检测与转换技术的主要应用领域：a) 无线通信b) 物联网c) 医学诊断d) 机械制造2) 以下哪个设备不属于常见的检测与转换技术设备：a) 传感器b) 执行器c) 放大器d) 激光器3) 以下哪种信号不是通过检测与转换技术进行处理的：a) 模拟信号b) 数字信号c) 脉冲信号d) 平面信号3. 填空题1) 检测与转换技术主要包括信号的_________和_________两个过程。
2) 传感器通过将待测量信号转化为_________形式，实现信号的检测与采集。
3) _________是将检测与转换技术应用于物理量、化学量等领域中的一种实例。
4) 数字信号是一种_________信号，采用了离散的数值表示。
5) _________是检测与转换技术中用于将信号转化为其他形式的关键设备之一。
4. 简答题1) 请简述检测与转换技术在无线通信领域的应用，并举例说明。
2) 传感器是检测与转换技术的核心设备，请简要介绍传感器的工作原理。
3) 数字信号相比模拟信号具有哪些优点？请至少列举三个。
4) 请简要解释执行器在检测与转换技术中的作用，并提供一个实际应用案例。
5. 论述题1) 请阐述检测与转换技术的未来发展趋势，并对其应用前景进行展望。
自动检测与转换技术题库(含答案)
第一章检测技术的基础知识（本文档适合电气工程类专业同学朋友们，希望能帮到你们）一、填空题1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。
2．一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。
3．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，其中敏感元件是必不可少的。
4．在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。
5．准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。
6．仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。
7、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。
（因为U≥2/3Umax）8、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误差为 1℃，当测量100℃时的示值相对误差为 1% 。
9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将 非电量转换成与之具有一定关系的电量。
10、传感器一般由 敏感元件 和 转换元件 两部分组成。
11、某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mv，其灵敏度为60 mv/mm 。
二、选择题1．在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。
A．传感器 B. 测量电路 C. 输出单元2．构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。
A．转换元件B．敏感元件C．转换电路D．嵌入式微处理器3．有四台量程均为0-600℃的测量仪表。
今要测一约为500℃的温度，要求相对误差≤2.5%，选用精度为 D 的最为合理。
A．5.0级B．2.5级C．2.0级D．1.5级4．有四台量程不同，但精度等级均为1.0级的测温仪表。
今欲测250℃的温度，选用量程为 C 的最为合理。
检测与转换技术复习
对于变面积型的，其自感与磁导材料截面积呈线性关系，但灵 敏度较低。
如图，列举了可变磁阻式传感器的四个典型结构
为了减小非线性误差，通常做成差动式，且接成电桥形式 如图所示
1 2 o，L10 L20 Lo
L L2 L1 0
L L2 L1
当 2 0 时（上移）
1 o
变气隙厚度式（输出特性）
设初始电感
Lo
o S 2 2 o
1、当衔铁下移： 0
L
L1
L
L0
20s 2( 0
)
20s 2 0
20s ( 2 0
1)
2 0 2 0 2
L0
0
电感相对变化L1 Lo
o
o
1
1
o
当 1时，展开成级数形式： o
电容传感器的测量电路
一、差动电桥电路
当x 0时，d1 d2 do，C1 C2 C0 当x 0时，d1 d0 x' d2 d0 x'
•
Uo
x2
•
U
x1
•
(U )
x1 x2 x1 x2
1 1
x2
x1
•
U
C2
C1
•
U
x1 x2
11
C1 C2
(代入x 1 )
jC
•
U o
C1
第三章、电容式传感器
一、工作原理
CS
d
r0 S
d
S 测线位移、角位移（正比）
测线浓度、液位（正比）
d 测微量位移（反比）
若按容抗来分析：X C
1
j C
d
jr0 S
（d X C 正比）
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《检测与转换技术》复习思考题 一、误差理论：1、 仪表精度的指标有哪些？检测装置的精度包括精密度、准确度和精确度三个内容。
1．精密度在相同条件下，对同一个量进行重复测量时，这些测量值之间的相互接近程度即分散程度，它反映了随机误差的大小。
2．准确度它表承测量仪器指示值对真值的偏离程度，它反映了系统误差的大小。
3．精确度它是精密度和准确度的综合反映，它反映了系统综合误差的大小，并且常用测量误差的相对值表示。
2、 什么叫随机误差，它与哪个精度指标有关？随机误差的概率分布是什么分布？这种分布具有什么特性？随机误差:在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和符号均按不可确定方式变化，没有确定的变化规律，但随即误差在多次测量的总体上符合统计规律，因此可以通过统计学的方法来研究这些误差并估计其影响。
随机误差与精密度有关。
随机误差在实践中最常见的误差分布是正态分布。
正态分布随机误差有如下性质：11） 对称性：正负误差出现的机会相同 22） 单峰性：误差为0出现机会最多33） 有界性：随机误差绝对值不会超过一定限度44） 抵偿性：相同条件下，测量次数n →∞，正负误差出现的机会相同，误差代数和为03、 测量过程的要素有哪些？测量过程有三要素 1、测量单位 2、测量方法 3、测量仪器4、 简述传感器的静态特性性能指标及其各自的意义？静态指标：被测量稳定，变化缓慢（灵敏度，线性度，重复性） 灵敏度：是指传感器在稳态下输出变化与输入变化之比，用K 表示。
即K=dy/dx ≈Δy/Δx 式中 x —输入量 y —输出量。
线性度：又称非线性误差，是指传感器实际特性曲线与拟合曲线（有时也称理论直线）之间的最大偏差与传感器满量程范围内的输出之百分比，它可用下式表示，且多取其正直 γL =ΔLmax /(y max -y min ) ×100% 式中ΔLmax —最大非线性误差 y max -y min —输出范围 重复性：概率正态分布 （以下是课本的，以上面课件的三个为重） 分辨率：是指传感器能检出被测信号的最小变化量，是具有量纲的数。
迟滞误差：又称为回差或变差，是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度。
可用下式表示： γH =ΔHmax /(y max -y min ) ×100% 式中ΔHmax —最大迟滞偏差 y max -y min —输出范围1)-(1 0lim 2 1 =+++∞→n nn δδδ稳定性：包含稳定度和环境影响量两个方面。
电磁兼容性：是指电子设备在规定的电磁干扰环境中能按照原设计要求而正常工作的能力，而且也不向处于同一环境中的其他设备释放超过允许范围的电磁干扰。
可靠性：是反映传感器和检测系统在规定的条件下，在规定的时间内是否耐用的一种综合性的质量指标。
5测量序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11测量数据31.08 31.13 30.98 30.07 30.93 30.68 30.62 30.93 31.00 31.10 31.11（见书本例题1—3）P15二、电阻传感器：1、什么叫应变电阻效应？什么叫热电阻效应？当电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值也相应发生变化，这一物理现象就是应变电阻效应。
几乎所有物质的电阻率都随其本身温度的变化而变化，这种现象称为热电阻效应。
2、电阻丝式应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别？灵敏系数有何不同？电阻丝式应变片的工作原理是应变电阻效应，而半导体应变片的工作原理是压阻效应。
（对半导体来说：当某一轴向施加一定应力，电阻率发生变化称为压阻效应，不同类半导体，不同加力方向，压阻效应不一样。
）电阻丝式应变片的灵敏度低，而半导体应变片的灵敏度高。
3、为什么在动态电阻应变仪上除了设有电阻平衡旋钮外，还设有电容平衡旋钮？答：动态电阻应变仪采用高频交流电给电桥供电，电桥工作在交流状态，电桥的平衡条件为Z1Z3=Z2Z4或|Z1||Z3|=|Z2||Z4|，j1j3=j2j4 由于导线分布、各种寄生电容、电感等的存在，光有电阻平衡是不能实现阻抗模和阻抗角同时达到平衡，只有使用电阻、电容两套平衡装置反复调节才能实现电桥阻抗模和阻抗角同时达到平衡。
4、试绘出热电阻传感器的三线制测量线路图，并简要说明各元件的作用。
R2、R3、R4为猛铜精密电阻，它们的电阻温度系数十分小，因此可以认为是固定电阻。
Rt为热电阻，被安装在测温点上。
由于元件的误差等原因，电桥仍存在微小的不平衡，因此必须在电桥中加入Rw调零电位器。
5、1、以阻值R=120Ω、灵敏度K=2的电阻丝应变片与限值为120Ω的固定电阻组成电桥．拱桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电侨的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。
注：在应变测量中常用微应变με表示，它是无量纲的量。
对比单臂电桥和双臂电桥的计算结果可知，双臂电桥的灵敏度是单臂电桥的两倍。
2、在材料为钢的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方向各粘贴一片电阻 120 Ω的金属阻应变片，如图所示，把这两片应变片接入差动电桥，已知钢的泊松比μ=0.285，应变片的灵敏系数k0=2，电桥电源电压3V当试件受轴向拉伸时，测得应变片若R1的电阻变化值ΔR1＝0．48 Ω，试求电桥的输出电压。
61011-⨯=με三、电容传感器：1、在电容传感器中加入云母片是起什么作用？增大灵敏度和提高耐压2、电容传感器的特点和关键问题是什么？电容传感器的优缺点：优点：1、需要的动作能量低2、可获得较大的相对变化量3、能在恶劣的环境条件下工作4、本身发热影响小5、动态响应快缺点：1、输出特性为非线性2、泄漏电容影响较大影响电容传感器应用的关键问题在于：如何消减泄漏电容给测量带来的影响。
传感器的电容量及其变化量一般是小于泄漏电容量，泄漏电容是由支持构件及连接电缆所引起的。
这些泄漏电容不仅降低了转换效率，还将引起误差。
将处理信号的电子线路安装在非常靠近极板的地方可削弱泄漏电容的影响。
2、简述下图所示电路工作原理，分别绘出当C1=C2及C1<C2时，UA、UB、U F和U G波形图。
差动脉冲调宽电路四、电感传感器1、气隙式自感传感器的灵敏度与哪些因素有关？采取哪些措施可以提高其灵敏度？答：灵敏度Kδ=-（L0/δ）Kδ与变量δ有关，所以Kδ不为常数。
δ越小，灵敏度越高。
采用变气隙型差动式自感传感器，其灵敏度Kδ=-（2L0/δ）提高了一倍。
2、何谓零点残余电压？说明该电压的产生原因及消除方法。
答：由于次级反向串联，因此铁心位于中央时，输出应为0，但实际上输出电压并不为0，而是零点残余电压。
原因：1、两次级线圈不对称2、铁磁材料磁饱和（引起输出电压有高次谐波）3、励磁电压波形中含高次谐波措施：1、提高对称性2、相敏整流电路3、采用补偿电路（图）3、简要说明自感传感器带相敏整流的交流电桥电路的工作原理？(上图为带相敏整流的交流电桥电路原理图)3、涡流传感器主要分为哪几类？答：按照电涡流在导体内的贯穿情况，涡流传感器可分为高频反射式和低频透射式五、温度传感器1、、何谓热电效应？回路中热电势恒等于零的充分必要条件有哪些？热电效应所产生的热电势由哪几类电势构成？其大小和极性与什么有关？答：（一）不同性质的两导体A,B组成如图所示闭合回路，两结点分别处于不同温度，回路中会产生热电势，这种现象称作热电效应。
两导体的组合称为热电偶。
（二）回路中热电势恒等于零的充分必要条件有:1)热电偶两电极材料相同2)热电偶两结点温度相同（三）热电偶产生的热电势由两种电势组成：温差电势、接触电势（四）温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势，此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关。
温差越大则产生的温差电势就越大。
导体冷热两端温度对换，则所产生温差电势的极性相反。
接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势大小和极性与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。
2、热电偶为何要进行冷端温度补偿？补偿方法有哪几种？答：由于工业上使用的热电偶其冷端温度通常并不是0℃，因此测量得到的热电势如不经过修正就输出显示，则会带来测量误差。
测量得到的热电势必须通过修正，即冷端温度补偿，才能使被测温度与热电势的关系符合分度表中热电偶静态特性关系，以使被测温度能真实的反映到仪表上来。
补偿方法：（一）、补偿导线（冷端延长线）（二）、冷端温度校正法（计算修正法）（三）、冰浴法将冷端置于0℃的冰水中（四）、热电偶补偿法加装补偿热电偶，补偿热电偶材料可以与测量热电偶相同，也可以是补偿导线。
（五）、仪表机械零点调整法一般仪表在未工作时指针指在零位（机械零点）（六）、补偿电桥法利用不平衡电桥产生的电动势来补偿因冷端温度变化而引起的热电动势变化。
3、用镍铬-镍硅热电偶测量炉温，而冷端温度为65℃，若此时其仪表示值为600℃，则实际温度为665℃，对不对？为什么？答：正确。
K型热电偶，在0~1000℃范围内，校正系数K≈1，由近似计算校正公式可算得实际温度为665℃注意：若是S型热电偶，在800~1300℃范围内，其校正系数K=0.55六、磁电传感器1、磁电传感器分为哪几类，如果不外加电路，它们主要是测量速度量的传感器，如果想利用磁电传感器来测量位移和加速度可外加什么电路？磁电传感器按结构不同分为动圈式与磁阻式速度量经积分之后得到位移量，速度量经微分之后得到加速度量，所以实际测量中也用来测位移和加速度。
S=1，积分，测位移S=2，比例，测速度S=3，微分，测加速度2、 说明课本139页的两种传感器是哪一类磁电传感器，并简述它们的工作原理(139页是压电传感器，不知道老师用哪本书的- -) 以下是课件的两个图，也就这两种。
磁电式速度传感器工作原理图1—动圈式图1工作原理:在永久磁铁产生的恒定磁场内，放置一个可动线圈，当线圈在磁场中作直线运动或旋转运动时，所产生的感应电动势e 为 ： 这类传感器的基本形式是速度传感器，能直接测量线速度或角速度 。
sin NBl e v θ=-e kNBS ω=-图2—磁阻式图2工作原理:测量齿轮由导磁材料制成，安装在被测旋转体上，随之一起转动，每转过一个齿，传感器磁路磁阻变化一次，线圈产生的感应电动势的变化频率(r/s)等于测量齿轮上齿轮的齿数N 和转速的n(r/min)乘积。
七、光电传感器 1、 什么叫光电效应，分为几类？光敏电阻利用的是哪一类光电效应？答：当采用光照射某一物体时，该物体就受到一连串能量为hf 的光子所轰击，其内部电子获得能量并释放出来的现象，便称为光电效应。
分为：1、外光电效应 在光照作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。