《检测技术》习题及答案
检测技术第10章练习答案
第十章光电传感器思考题与习题答案1.单项选择题1)晒太阳取暖利用了____C____;人造卫星的光电池板利用了____A____;植物的生长利用了____B____。
A.光电效应B.光化学效应C.光热效应D.感光效应2)蓝光的波长比红光____B____,相同光子数目的蓝光能量比红光____C____。
A.长B.短C.大D.小3)光敏二极管属于____B____,光电池属于____C____。
A.外光电效应B.内光电效应C.光生伏特效应D.光热效应4)光敏二极管在测光电路中应处于____B____偏置状态,而光电池通常处于____C____偏置状态。
A.正向B.反向C.零5)光纤通讯中,与出射光纤耦合的光电元件应选用____C____。
A.光敏电阻B.PIN光敏二极管C.APD光敏二极管D.光敏三极管6)温度上升,光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流____A____。
A.增加B.减小C.不变7)普通型硅光电池的峰值波长为____C____,落在____E____区域。
A.0.8m B.8mm C.0.8μmD.0.8nmD.可见光E.近红外光F.紫外光G.远红外光8)欲精密测量光的照度,光电池应配接____D____。
A.电压放大器B.A/D转换器C.电荷放大器D.I/U转换器9)欲利用光电池为手机充电,需将数片光电池____B____起来,以提高输出电压,再将几组光电池____A____起来,以提高输出电流。
A.并联B.串联 C.短路 D.开路10)欲利用光电池在灯光(约200lx)下驱动液晶计算器(1.5V)工作,设每片光电池的有载输出电压约为0.4V,则必须将___C___片光电池串联起来才能正常工作。
A.2片 B.3片 C.4片 D.20片11)光导纤维是利用光的____D____原理来远距离传输信号的。
A.光的偏振 B.光的干涉 C.光的散射 D.光的全反射12)光纤通信应采用____D____作为光纤的光源;光纤水位计可以采用____B____作为光纤的光源较为经济。
《检测技术》期末复习题及答案
检测技术—复习1、石英晶体为例简述压电效应产生的原理答:石英晶体在沿一定的方向受到外力的作用变形时,由于内部电极化现象同时在两个表面上产生符号相反的电荷,当外力去掉后,恢复到不带电的状态;而当作用力方向改变时,电荷的极性随着改变。
晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
这种现象称为正压电效应。
反之,如对石英晶体施加一定变电场,晶体本身将产生机械变形,外电场撤离,变形也随之消失,称为逆压电效应。
石英晶体整个晶体是中性的,受外力作用而变形时,没有体积变形压电效应,但它具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
2、如图所示变压器式传感器差分整流电路全波电压输出原理图,试分析其工作原理。
答:假设某瞬间载波为正半周,此时差动变压器两次级线圈的相位关系为a 正b 负、c 正d 负,则由上线圈供电的电流路径为a →1→2→9→11→4→3→b ,电容C 1两端的电压为U 24。
同理,电容C 2两端的电压为U 68。
差动变压器的输出电压为上述两电压的代数和。
即U 2= U 24-U 68同理,当某瞬间为负半周时,即两次级线圈的相位关系为a 负b 正、c 负d 正,按上述类似的分析,可得差动变压器输出电压U 2的表达式仍为上式。
当衔铁在零位时,因为U 24=U 68,所以U 2=0;当衔铁在零位以上时,因为U 24> U 68,有U 2>0; 当衔铁在零位以下时,因为U 24< U 68,有U 2<0;3、证明①(线性)电位器式传感器由于测量电路中负载电阻R L 带来的负载误差%%=100111100U U U 0L 0L ⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯-=r)-mr(1δ,假设max x R R r =;L max R R m =。
4、试证明热电偶的中间导体定律答:要证明本定律,只要证明E ABC (T,T 0)=E AB (T,T 0); 式一 所以有:回路总电势为E ABC (T,T 0)=f AB (T)+f BC (T 0)+f CA (T 0) 式二 当T=T 0,总电势为零,故有E ABC (T,T 0)=f AB (T 0)+f AB (T 0)+f CA (T 0) 即f BC (T 0)+f CA (T 0)=- f AB (T ,T 0) 式三式三代入式二得E ABC (T,T 0)=f AB (T)- f AB (T 0)= E AB (T,T 0); 所以式一得证,5、由热电偶工作原理可知,热电偶输出热电势和工作端与冷端的温差有关,在实际的测量过程中,要对热电偶冷端温度进行处理,经常使用能自动补偿冷端温度波动的补偿电桥,如图所示,试分析此电路的工作原理答:补偿电桥法是一种利用电桥输出电压抵消热电偶冷端温度变化的温度补偿方法,图中补偿电桥与热电偶冷端处在相同的温度环境下,其中1R 、2R 、3R 用电阻温度系数极小的锰铜丝绕制,且阻值相等,即321R R R ==;tR 用铜导线绕制,作补偿电阻(2分)。
检测技术复习题及答案_陈平
模拟试卷一: 一、名词解释:1、引用误差2、动态误差3、精确度4、分辨率5、迟滞 二、简答题:1、误差按其出现规律可分为几种,它们与准确度和精密度有什么关系?2、原来测量水的差压式流量计、现在用来测量相同测量范围的油的流量,读数是否正确?为什么?3、应该怎样远距离传输模拟电压信号而又不损失精度? 三、计算题:1、按公式2V r h π=求圆柱体体积,若已知r 约为2cm ,h 约为20 cm ,要使体积的相对误差等于1%,试问r 和h 的测量误差应为多少?2、对某量进行10次测量,测得数据为14.7,15.0,15.2,14.8,15.5,14.6,14.9,14.8,15.1,15.0,试判断该测量列中是否存在系统误差。
3、用镍铬一镍硅热电偶测量炉温,如果热电偶在工作时的冷端温度为30ºC ,测得的热电势指示值为33.34mV ,求被测炉温的实际值?模拟试卷一答案: 一、名词解释:1、引用误差:绝对误差与测量仪表的量程之比,用百分数表示2、动态误差:在被测量随时间变化很快的过程中测量所产生的附加误差。
3、精确度:它是准确度与精密度两者的总和,即测量仪表给出接近于被测量真值的能力,准确度高和精密度高是精确度高的必要条件。
4、分辨率:仪表能够检测到被测量最小变化的本领。
一般模拟式仪表的分辨率规定为最小刻度分格值的一半;数字式仪表的分辨率为最后一位的一个字。
5、迟滞:迟滞特性表明仪表在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间输入——输出曲线不重合的程度。
二、简答题1、误差按其出现规律可分为几种,它们与准确度和精密度有什么关系? 答:误差按出现规律可分为三种,即系统误差、随机误差和粗大误差。
(1)系统误差是指误差变化规律服从某一确定规律的误差。
系统误差反映测量结果的准确度。
系统误差越大,准确度越低,系统误差越小,准确度越高,(2)随机误差是指服从大数统计规律的误差。
随机误差表现了测量结果的分散性,通常用精密度表征随机误差的大小。
上海交通大学《检测技术》习题集
《检测技术》习题集第二章 测试系统2-1 对于二阶装置,为何要取阻尼比7060..-=ξ?2-2 解释下列概念:频率特性、频响函数和工作频带。
2-3 一个优良的测量装置或系统,当测取一个理想的三角波时,也只能作到工程意义上的不失真测量,为什么?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Mpa 0nc 90/.,将它与增益为)/(.nC 005V 0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V 20mm /,试计算系统的总灵敏度。
又当压力变化5MPa 3.时,记录笔在记录纸上的偏移量多少?2-5 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?2-6 设用一个时间常数为1s 0.=τ的一阶装置测量输入为2sin40t 0sin4t t x .)(+=的信号,试求其输出)(t y 的表达式。
设静态灵敏度1K =。
2-7 某1s 0.=τ的一阶装置,当允许幅值误差在%10以内时,试确定输入信号的频率范围。
2-8 两环节的传递函数分别为)./(.55s 351+和)./(2n n 22n s 41s 41ωωω++,试求串联后所组成装置的灵敏度。
(提示:先将传递函数化成标准形式。
)2-9 设一力传感器为二阶分系统。
已知其固有频率为800Hz ,阻尼比为140.=ξ,当测频率为400Hz 变化的力参量时,其振幅比)(ωA 和相位差)(ωφ各为多少?若使该装置的阻尼比70.=ξ,则)(ωA 和)(ωφ又为多少?2-10 对某二阶装置输入一单位阶跃信号后,测得其响应中数值为1.5的第一个超调量峰值。
同时测得其振荡周期为28s 6.。
若该装置的静态灵敏度3K =,试求该装置的动态特性参数及其频率响应函数。
第三章 信号及其描述3-1 试分析图3-17中各种信号属于哪类信号?3-2 将图3-18所示的周期信号展开成三角形式和指数形式的傅里叶级数。
检测技术试题及答案
检测技术试题及答案一、选择题1.以下哪项不是检测技术的主要分类?A. 分子生物学技术B. 电子技术C. 光学技术D. 化学分析技术答案:B2.以下哪项是检测技术的基础设备?A. PCR仪B. 手持式光谱仪C. 气相色谱仪D. 全自动分析仪答案:A3.免疫层析法是一种常用的检测技术,用于检测下列哪种物质?A. 蛋白质B. DNAC. RNAD. 糖类答案:A4.下列哪个选项中的仪器可用于精确测量溶液的浓度?A. PH计B. 紫外分光光度计C. 核磁共振仪D. 气相色谱仪答案:B5.生物传感技术是一种将生物学和检测技术相结合的方法,用于检测下列哪种物质?A. 蛋白质B. DNAC. 药物D. 病原体答案:C二、填空题1. PCR全称为________。
答案:聚合酶链反应2. 质谱仪是一种常用的_____________分析仪器。
答案:质谱3. 气相色谱法是利用样品在流动相和固定相的作用下,在______________上分离和检测样品成分的一种方法。
答案:色谱柱4. 核磁共振波谱技术可以用于分析和测定物质的_____________。
答案:结构5. 酶联免疫吸附试验(ELISA)是一种常用的免疫层析技术,可用于检测_____________。
答案:抗体三、简答题1. 请简要描述PCR的原理和应用领域。
答:PCR是一种通过不断复制DNA段的技术。
其原理是通过加热使DNA双链解链,然后引入引物(寡聚核苷酸链),再通过DNA聚合酶酶作用,使DNA段复制多次,最终得到大量指定DNA段。
PCR 广泛应用于基因测序、遗传病检测、法医学等领域。
2. 请简要介绍质谱仪的工作原理及其在化学分析中的应用。
答:质谱仪通过将样品中的分子化合物离子化,然后分离、加速和检测这些离子,最终得到离子的质量和相对丰度信息。
质谱仪在化学分析中广泛应用于物质的结构鉴定、定量分析、生物体内代谢产物的分析等方面。
3. 请简要说明生物传感技术的原理及其在临床诊断中的应用。
检测技术第8章部分练习答案
第八章霍尔传感器思考题与习题答案1.单项选择题1)属于四端元件的___C___。
A. 应变片B. 压电晶片C. 霍尔元件D. 热敏电阻2)公式E H=K H IB cosθ中的角θ是指___C___。
A. 磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角B. 磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角C. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角3) 磁场垂直于霍尔薄片,磁感应强度为B,但磁场方向与图9-1相反(θ=180 )时,霍尔电势___A___,因此霍尔元件可用于测量交变磁场。
A. 绝对值相同,符号相反B. 绝对值相同,符号相同C. 绝对值相反,符号相同D. 绝对值相反,符号相反4)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5)减小霍尔元件的输出不等位电势的办法是___C___。
A. 减小激励电流B. 减小磁感应强度C. 使用电桥型式的调零电位器6)多将开关型霍尔IC制作成具有史密特特性是为了___C*___,其回差(迟滞)越大,它的___C*___能力就越强。
(注:* 表示填写的内容相同)A .增加灵敏度 B. 减小温漂 C. 抗机械振动干扰7)OC门的基极输入为低电平、其集电极不接上拉电阻时,集电极的输出为___C___。
A. 高电平B. 低电平C. 高阻态D.对地饱和导通8)为保证测量精度,图9-3中的线性霍尔IC的磁感应强度不宜超过___B___为宜。
A. 0TB. +0.10TC. +0.15TD. +100Gs9)欲将运放输出的双端输出信号(对地存在较高的共模电压)变成单端输出信号,应选用___C___运放电路。
A. 反相加法B. 同相C. 减法差动D. 积分2.请在分析第八章的图以后,说出在这几个霍尔传感器的应用实例中,哪几个只能采用线性霍尔集成电路,哪几个可以用开关型霍尔集成电路?答:______。
3.在下图中,当UGN3020感受的磁感应强度从零增大到多少特斯拉时输出翻转?此时第3脚为何电平?回差为多少特斯拉?相当于多少高斯(Gs)?答:___D,70___Gs。
检测技术试题库及参考答案
检测技术试题参考答案一、填空题1、传感器是能够感受规定的被测量并按一定规律转换成的器件或装置。
2、传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的关系。
3、某一线性位移传感器,量程为0~100 cm,对应输出电压为0~300mV,最大输出偏差为3mV,则传感器的灵敏度为,非线性误差为。
4、应变式传感器是利用金属的,将测量物体变形转换为电阻变化,通过测量电路(电桥)转换为输出电压的传感器。
5、电感式传感器按转换原理分为和自感两种。
6、电容式传感器分为变极距型、和三种。
7、霍尔传感器的零位误差主要由电动势和寄生直流电动势引起的。
8、热电偶的热电势由和组成。
9、激光器具有、和亮度高的优点。
10、CCD图像传感器的作用是将转换为。
其中MOS单元负责电荷的存储,MOS单元电荷在三相脉冲的作用下实现电荷的,通过输出装置实现电荷的。
11、光在光纤中无损耗传输是利用光在光纤中的原理实现的。
12、传感器一般由、、三部分组成。
13、可以把压电元件等效为一个和一个电容器14、电感式传感器按结构分为、和螺管式。
15、感应同步传感器是利用两个平面形绕组的互感随不同而变化的原理组成的可用来测量直线和或的位移。
16、电容传感器将被测非电量的变化转换为变化的传感器。
17、对于负特性湿敏半导体陶瓷,它的电阻率随湿度的增加而。
18、横向效应使电阻丝应变片的灵敏系数19、热电偶工作原理是基于效应,其热电势包括电势和电势。
20、光在光纤中无损耗传输是利用光在光纤中的原理实现的。
光纤的数值孔径越大,表明光纤的集光本领越。
21、射线式传感器主要由和探测器组成,常用的探测器有、闪烁计数器和盖革计数管。
22、传感器的静态特性主要包括、、重复性、稳定性和静态误差。
23、传感器是一种以一定精确度把被测量转换成有确定关系、便于应用的某种物理量才测量装置。
一般由、和转换电路组成。
24、半导体应变片工作原理是基于效应,它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数______。
检测技术复习题
第一章检测技术的基本概念思考题与习题答案1.单项选择题1)某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%,该压力表的准确度等级应定为____C____级,另一家仪器厂需要购买压力表,希望压力表的满度相对误差小于0.9%,应购买____B____级的压力表。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.52)某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现均缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是____B____。
A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.准确度等级3)在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的____C____左右为宜。
A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍4)用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压,发现示值还不到2V,该误差属于____D____。
用该表直流电压档测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于____A____。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5)重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了____D____。
A.提高准确度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性3.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,准确度为0.5级,试求:1)该表可能出现的最大绝对误差为____A____。
A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 200℃2)当示值为20℃时的示值相对误差为____B____,100℃时的示值相对误差为____C____。
A. 1℃B. 5%C. 1%D. 10%4.欲测240V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,问:若选用量程为250V电压表,其准确度应选B级。
检测技术的选择题答案
第一部分思考题与习题答案1.单项选择题1)某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%,该压力表的精度等级应定为C级,另一家仪器厂需要购买压力表,希望压力表的满度相对误差小于0.9%,应购买B级的压力表。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.52)某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现均缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是B。
A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级3)在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的C左右为宜。
A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍4)用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压,发现示值还不到2V,该误差属于D。
用该表直流电压档测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于A。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5)重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了D。
A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1)静态测量;2)动态测量;3)直接测量;4)间接测量;5)接触式测量;6)非接触式测量;7)在线测量;8)离线测量。
3.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,试求:1)该表可能出现的最大绝对误差为A。
A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 200℃2)当示值为20℃时的示值相对误差为B,100℃时的示值相对误差为C。
A. 1℃B. 5%C. 1%D. 10%4.欲测240V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,问:若选用量程为250V电压表,其精度应选B级。
若选用量程为300V,其精度应选C级,若选用量程为500V的电压表,其精度应选C级。
检测技术第6章部分练习答案
.精品 第六章 压电传感器 思考题与习题 答案1.单项选择题1)将超声波(机械振动波)转换成电信号是利用压电材料的___C ___;蜂鸣器中发出“嘀……嘀……”声的压电片发声原理是利用压电材料的___D ___。
A. 应变效应B. 电涡流效应C.压电效应D. 逆压电效应2)在实验室作检验标准用的压电仪表应采用___D ___压电材料;能制成薄膜,粘贴在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用___C ___;用在压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用__B____。
A. PTCB. PZT C .PVDF D. SiO 23)使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量___C ___。
A. 人的体重B. 车刀的压紧力C. 车刀在切削时感受到的切削力的变化量D. 自来水管中的水的压力4)动态力传感器中,两片压电片多采用___B ___接法,可增大输出电荷量;在电子打火机和煤气灶点火装置中,多片压电片采用___A ___接法,可使输出电压达上万伏,从而产生电火花。
A. 串联B.并联C. 既串联又并联5)测量人的脉搏应采用灵敏度K 约为___A ___的PVDF 压电传感器;在家用电器(已包装)做跌落试验,以检查是否符合国标准时,应采用灵敏度K 为___B ___的压电传感器。
A. 10V/gB. 100mV/gC. 0.001mV/g6)PZT 是利用____B ____的原理工作的,它是用____H ____材料制作的;上网查阅GMM ,是利用___A ____的原理工作的,它是用____E ____材料制作的。
A.超磁致伸缩效应B.压电效应C. 逆压电效应D.热敏效应E.稀土铁磁合金F. 含镍铁磁合金G. 高分子H. 压电陶瓷2.用压电式加速度计及电荷放大器测量振动加速度,若传感器的灵敏度为70pC/g (g 为重力加速度),电荷放大器灵敏度为10mV/pC ,试确定输入3g (平均值)加速度时,电荷放大器的输出电压o U (平均值,不考虑正负号)为____B ____mV 。
检测技术第11章部分练习答案
第十一章数字式位置传感器思考题与习题答案1.单项选择题1)数字式位置传感器不能用于____C____的测量。
A. 机床刀具的位移B.机械手的旋转角度C.人体步行速度D.机床的位置控制2)不能直接用于直线位移测量的传感器是_____C____。
A.长光栅B.长磁栅C.角编码器3)绝对式位置传感器输出的信号是_____D___,增量式位置传感器输出的信号是_____C___。
A.电流信号B.电压信号C.脉冲信号D.二进制格雷码4)有一只10码道绝对式角编码器,其分辨率为____B______,能分辨的最小角位移为_____E___。
A.1/10 B.1/210C.1/102D.3.6 °E.0.35°F.0.01°5)有一只1024p/r增量式角编码器,在零位脉冲之后,光敏元件连续输出10241个脉冲。
则该编码器的转轴从零位开始转过了____C____。
A.10241圈B.1/10241圈C.10又1/1024圈D.11圈6)有一只2048p/r增量式角编码器,光敏元件在30秒内连续输出了204800个脉冲。
则该编码器转轴的转速为____D____。
A.204800r/min B.60⨯204800 r/min C.(100/30)r/min D.200r/min7)某直线光栅每毫米刻线数为50线,采用四细分技术,则该光栅的分辨力为_____A____。
A.5μm B.50μm C.4μm D.20μm8)能将直线位移转变成角位移的机械装置是___B____。
A.丝杠-螺母B.齿轮-齿条C.蜗轮-蜗杆9)光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了___B___。
A.提高信号幅度B.辩向C.抗干扰D.作三角函数运算10)光栅传感器利用莫尔条纹来达到____C____。
A.提高光栅的分辨力B.辩向的目的C.使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化D.细分的目的11)当主光栅与指示光栅的夹角为θ(rad)、主光栅与指示光栅相对移动一个栅距时,莫尔条纹移动____A____。
(完整版)检测技术课后部分习题答案
《检测技术》部分习题答案第2章2-1 二阶系统的频率特性受阻尼比ξ的影响较大。
分析表明,ξ越小,系统对输入扰动容易发生超调和振荡,对使用不利。
在ξ=0.6-0.7时,系统在宽广的频率范围内由于幅频特性和相频特性而引起的失真小,系统可以获得较为合适的综合特性。
比如二阶系统在单位阶跃激励下时,如果阻尼比ξ选择在0.6-0.7范围内,则最大超调量不超过10%,且当误差允许在(5-2)%时趋于“稳态”的调整时间也最短。
2-2 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相位差是输入频率的函数的这样一个特性。
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定义为频响函数。
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针。
2-3 不失真测试要求测试系统的输出波形和输入波形精确相一致,只是幅值相对增大和时间相对延迟。
而实际的测试系统很难做到无限频带上完全符合不失真测试的条件,即使测取一个理想的三角波,在某一频段范围内,也难以完全理想地实现不失真测试。
三角波呈周期性变化,其测试装置的非线性度必然引起波形的畸变,导致输出失真。
由此只能努力使波形失真限制在一个允许的误差范围内,即做到工程意义上的不失真测量。
2-4 系统的总灵敏度为:90×0.005×20=9mm/Mpa 偏移量为:9×3.5=31.5mm2-5 由 ,得用该装置测量频率为50Hz 的正弦信号时, ,即幅值误差为1.3%相角差为:2-6()[]()()t10t 1000/t 2e 39.0t 40cos 05.0t 40sin 01.0t 4cos 34.0t 4sin 86.0e 39.096.75t 40sin 048.080.21t 4sin 93.0sin et sin )(1A )t (y ---+-+-=+-+-=-++=ϕϕωωττk ()()()()ωτϕωϕωωωωarctan a e t sin a 1)t (y s a s 1s Y 22at 2222-=++++=++=-注:设输入t Asin )t (x ω=2-7 由得输入信号的频率范围是:2-8 环节一的灵敏度为: 1.5/5=0.3 环节二的灵敏度为: 41故串联后的灵敏度为:0.3×41=12.32-9 由测量频率为400Hz 变化的力参量时 : 若装置的阻尼比为0.7,则:2-10第5章5-1 单侧厚度测量利用X射线在被测物体表面反射的强度与被测件的材料有关,且随被测件厚度的增大而增大的原理。
《检测技术》综合练习题及答案
《检测技术》综合练习题及答案检测检测技术技术技术综合题必看⼀判断题1. 真值是指⼀定的时间及空间条某物理体现的真数值真值是客观在的⽽是可以测的错2. 涡流传感器⼀般采⽤⾼频透射式或频射式两种⽅式⾏测错3. 能够测移和速度的检测原理都可⽤于速度和振动的测对4. 红外图传感器通常由红外敏感元和电⼦扫电路成对5. ⿊体是指对辐射到它⾯的辐射能全部吸收的物体对6. 幅射式液计由辐射源接收器和测仪表成对7. 在线作⽤物体的导电性能发⽣化引起电阻率或电导改的现象内电效应对8. 测温法液计要由温度传感器信号处理电路和液显⽰电路构成对9. 纤的⼼是由射率较⼤的纤芯和射率较⼩的包层构成的层同⼼圆柱结构对10. 节流式流计由节流装置引压管路阀和差压计成对11. 际测中精密度⾼准确度⼀定⾼因仪表本⾝可以在较⼤的系统误差之如果准确度⾼精密度⼀定⾼对12. 传感器性敏感元的固有频率越⾼则传感器的灵敏度越线性度越差错13.精确度是映测仪表优良程度的综合指标错14.选⽤仪表时⼀般使最好能⼯作在⼩于满刻度值1/3的域错15.在相同条多次重复测同⼀被测参时测误差的⼤⼩符号均⽆规律化类误差系统误差错16.传感器的传感元通常情况直接感被测对17.应⽚的基长越长则应⽚的动态特性越好错18. 磁阻式电感传感器属于互感型的电感传感器错19.压电式传感器有体⼩结构简单等优点适合于频率较的被测的测甚是静态的测错20.作温度补偿的应⽚应和⼯作应⽚作相邻桥臂分别贴在被测试相同的置于同⼀温度场的材料对选择题⼆单项单项选择题1.⾮接触式温度传感器测温度的⽅法是 DA 热辐射B热传导 C 电效应D热辐射和电检测2.涡流式传感器可测 CA 移B厚度C温度D 振动3.最常⽤的测⾓移的电容是 AA 板型B圆筒型C 介质D 长容栅4.电感式传感器改善性能考虑的因素是 DA 损耗题B温度误差C 点剩余电压D 线性度5.磁栅式移传感器可以⽤于测 DA 线移B⾓移C速度D 噪声6. D ⾓速度传感器是利⽤压电晶体的压电效应⼯作A 转⼦陀螺式B压电陀螺式C激陀螺式D 纤陀螺式7. 列哪种⾮接触式温度传感器适⽤于距离能直接接触的⾼温物体AA. 全辐射温度传感器B. 亮度式温度传感器C. 热电偶式温度传感器D. ⽐⾊温度传感器8.差动压器式移传感器中线圈之间的互感M BA 始终保持 B随被测移的化⽽化C 随被测移的化⽽化D 随线圈电流的化⽽化9.莫尔条纹栅传感器的输出是( A )A.数脉式B.调幅式C.调频式D. 弦波10.全辐射温度传感器测得的温度总是 C 物体的真温度A. ⾼于B. 等于C. 于D. 确定11.属于传感器的静态特性指标的是 DA 固有频率B临界频率C 阻尼⽐D 灵敏度12.属于传感器的动态特性指标的是 BA 程B固有频率C 稳定性D 线性度13.半导体电阻率随应所引起的化半导体的 DA 电效应B 阻碍效应C 随机效应D压阻效应14.传感器的成部分中直接感到被测物理的是 BA 转换元 B敏感元 C转换电路D 放⼤元15.电感式传感器改善性能考虑的因素是 DA 损耗题B温度误差C 点剩余电压D 线性度16.在常⽤测振传感器中适合于测振动移的传感器是 AA 电感式传感器B压电式传感器C磁电式传感器D电动式传感器17. 列关于传感器灵敏度的说法错误的是 CA 灵敏度越⾼越好B 灵敏度越⾼传感器所能感知的化越⼩C 灵敏度越⾼测⽆的外界噪声越易混⼊D 对被测物理化的18.压⼒传感器包括 BA 应式B激式C压电式D 电式19. 列是电感式传感器的是 DA 磁阻式⾃感传感器B 电涡流式传感器C 压器式互感传感器D 霍尔式传感器属于磁电式20.以关于热电阻热敏电阻的说话错误的是 DA热电阻⼀般采⽤纯⾦属材料⽽热敏电阻采⽤半导体材料B热敏电阻的温度电阻系数⼀般是线性的⽽热敏电阻的温度电阻系数⼀般是⾮线性的C热电阻的结构简单体⼩因可以测点温⽽在测温范围内热电阻的电阻温度系数相对较稳定D⼀般说来热电阻的温度系数⽐热敏电阻的温度系数⼤填空1 检测技术有时测试技术它包测和验两个内容测就是把被测对象中的某种信息检测出来并以度验就是通过门的装置把被测系统所在的某种信息激发出来并以测2 1960 红⽯激器的世开创了激技术的河3 和物质的相互作⽤有种同的基本过程⾃发辐射激吸收激辐射4 产⽣激的必要条是粒⼦的转分布5 激有⾼⽅向性⾼亮度⾼单⾊性和⾼相性的特点6 据激器的⼯作物质可以把激器分以类固体激器⽓体激器半导体激器液体激器化学激器等要求少写出四种以7 半导体的能带分导带禁带带8 当源和接收器之间在相对运动时发射波和接收波之间会产⽣频率偏移⼤⼩源和接收器之间相对速度有关种现象就是学多普勒效应9 PSD的英⽂全 Position Sensitive Detector 中⽂全置敏感探测器是⼀种有特殊结构的⼤敏⾯的电⼆极管⼜ P-N结电传感器10 据纤能传输的模式数⽬可将分单模纤和多模纤模式是指传输线横截⾯和纵截⾯的电磁场结构图形即电磁波的分布情况11 据纤纤芯向射率分布同纤可分阶跃射率纤和渐射率纤12 数值孔是表⽰纤集能⼒⼤⼩的⼀个参数定了源纤之间的耦合效率13 据纤的传感原理纤传感器分能型和⾮能型两类14 在流体中放置⼀个有对形状的⾮流线体时在某些条在⾮流线体的游两侧就会交替出现漩涡两侧漩涡的旋转⽅向相并轮流从⾮流线体分离出来在游侧形成所谓涡街15 纤微弯传感器分亮场微弯传感器和暗场微弯传感器16 利⽤法拉第旋效应由电流所形成的磁场会引起纤中线偏振的偏转检测偏转⾓的⼤⼩可以得到相应的电流数值17 ⼀般⼈⽿能到的声⾳的频率范围在20Hz~20kHz 之间超声波检测中常⽤的⼯作频率在0.25~20MHz范围内18 超声波的类型要有纵波横波表⾯波板波棒波等要求少写出四种以19 在超声检测中超声波换能器最常⽤的是压电换能器和磁伸缩换能器20 常⽤的超声探伤⽅法有透射法射法对于连续波有共振法等最⼴泛使⽤的是脉射法21 超声波测液中声速校⽅法要有校校声速法和固定标记校声速法两种22 微波有⾮⾦属⾮电⾮接触⾮破坏的四⾮特点23 红外测温要有亮度测温全辐射测温⽐⾊测温种⽅法24 红外⽆损检测的特点要有⾮接触安全快速分辨率⾼操作简单25 α粒⼦本质是氦原⼦β粒⼦本质是电⼦ X射线和γ射线本质是电磁波四简答题1 简述微波测湿的原理答⽔分⼦是极性分⼦在外电场作⽤将产⽣的向极化同时将产⽣移极化极化的结果是将外电场的能转换成⽔分⼦的势能⼀势能意味着将从外电场获得的能储起来可以⽤复介电常数的部表⽰由于分⼦运动有惰性转向极化运动相对于外电场的化有⼀时间的滞后种滞后即前⾯所说的弛豫弛豫的宏观效果是使⽔分⼦产⽣损耗⼀损耗可⽤夏介电常数的虑部表⽰由于⽔分于是极性很的偶极⼦在外电场作⽤⽔的极化程度⼤于他物质在微波频段向波长对应⽔的介电常数同⽔的介电常数⽐他电介质的介电常数要⼤得多因通过测⽔物质在微波场中的介电常数便能间接测得该物质中⽔的多少由于⽔的吸收损耗较他电介质⼤所以当微波率通过物料时衰的⼤⼩将要于物料中⽔分的多少就是衰法微波测湿的原理2 简述红外⽓体分析的原理答据红外理论许多化合物分⼦在红外波段都有⼀定的吸收带吸收带的弱及所在的波长范围由分⼦本⾝的结构定有当物质分⼦本⾝固有的特定的振动和转动频率红外谱中某⼀波段的频率相双时分⼦才能吸收⼀波段的红外辐射能将吸收到的红外辐射能转分⼦振动动能和转动动能伎分⼦从较的能级跃迁到较⾼的能级际⼀种化合物的分⼦并是对红外谱内所有波长的辐射或任意⼀种波长的辐射都有吸收能⼒⽽是有选择性地吸收某⼀个或某⼀特定波段内的辐射个所谓的波段就是分⼦的特征吸收带⽓体分⼦的特征吸收带要分布在l双25 波长范围内的红外特征吸收带对某⼀种分⼦是确定的标准的如同物质指纹通过对特征吸收带及吸收谱的分析可以鉴定识别分⼦的类型是红外诺分析的基本依据据述原理制成的红外谱分析仪器红外分度计是对混合物⾏定性分析鉴定中有哪⼀种物质分的理想仪器⽽可以⾏定分析确定各种分在混合物中的分在⼯业学⽅⾯有时需要测定混合⽓体中某种已知成分的分例如电⼒⼯业中了提⾼锅炉的燃烧效率常常需要测定烟⽓中co c02或ob的作控制燃烧过程的⼀个重要依据在种情况需选择真代表混合⽓体中测分的⼀个持征吸收带测个吸收带所在的⼀个窄波段的红外辐射的吸收情况就可以得到测分的3 简述激多普勒测速原理答利⽤激多普勒效应测流体速度的基本原理可以简述如当激照射到跟随流体⼀起运动的微粒时激被运动着的微粒所散射和⼊射的频率相⽐较散射的频率⼜⽐于流体速度的频率偏移测个频率偏移就可以测得流体速度4 简述纤传感器的特点答要有以个⽅⾯1 电绝缘性好2 电磁扰能⼒3 防爆性能好耐腐蚀4 ⾼灵敏度5 体⼩重轻5 简述逆压电效应答逆压电效应将有逆压电效应的介质置于电场内由于电场作⽤介质内部负电荷中⼼发⽣置化种置化在宏观表现产⽣了形形电场度成⽐如电场向则形相⼀现象逆压电效应 6 热电偶测温系统包括哪些成部分?简述热电偶测温原理答热电偶测温系统包括热电偶显⽰仪表和导线部分如图所⽰热电偶温度计利⽤同导体或半导体的热电效应来测温的两种同的导体材料或半导体 A B 成的合回路相接触时在电⼦的迁移达到衡时在接触的两端形成电势热电偶回路的热电势热电极材料及测端和冷端的温度有关记作EAB( t ,t0)EAB(t t0)= EAB (t) EAB (t0)若冷端温度t 两种热电极材料⼀定时 EAB (t0)=C C 常数则EAB(t t0)= EAB (t) C=f(t)即要成热电偶的材料和参⽐端的温度⼀定热电偶产⽣的热电势仅热电偶测端的温度有关⽽热电偶的长短和直⽆关所以要测出热电势的⼤⼩就能得出被测介质的温度就是热电偶温度计的测原理题计算题五计算1234六论述题请列举出少于5种教材未涉及到的现代检测技术并简述⽤途答本题要考察学⽣对现代检测技术的最新展的了解情况可以是课时补充的材料中的检测技术可以是通过他途了解到的检测技术的最新展以列出部分参考答案1 ⽣物传感器电⼦⿐等可⽤于⽓味的检测和分析2 磁共振技术学诊断3 速度传感器电梯的控制4 达检测技术飞⾏器的检测5 微粒检测技术空⽓质检测等。
检测技术第3章部分练习答案
第三章电感传感器思考题与习题答案1. 单项选择题1)欲测量极微小的位移,应选择___A____自感传感器。
希望线性好、灵敏度也高、量程为1mm左右、分辨力为1μm左右,应选择___C___自感传感器为宜。
A. 变隙式B. 变面积式C. 螺线管式2)希望线性范围为±1mm,线性范围是线圈骨架长度的十分之一,应选择线圈骨架长度为___B___左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。
A. 2mmB. 20mmC. 800mmD. 1mm3)螺线管式自感传感器采用差动结构是为了____B___。
A. 加长螺线管线圈的长度从而增加线性范围B. 提高灵敏度,减小温漂C. 降低成本D. 增加线圈对衔铁的吸引力4)自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了____C___。
A. 提高灵敏度B. 将输出的交流信号转换成直流信号C. 使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度5)某车间用轴向式电感测微器来测量直径范围为Φ10mm±1mm轴的直径误差,应选择线性范围为___B___的电感传感器为宜(当轴的直径为Φ10mm±0.0mm时,预先调整电感测微器的安装高度,使衔铁正好处于测微器的中间位置)。
A. 10mmB. 3mmC. 1mmD. 12mm6)希望远距离传送信号,应选用具有____D___输出的标准变送器。
A. 0~2VB.1~5VC.0~10mAD.4~20mA3. 差动变压器式压力传感器见下图a,其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系下图b所示。
求:1)当输出电压为50mV时,膜盒的位移是__E___ mm,压力p是__F___kPa。
2)在图a、b上分别标出线性区,综合判断整个压力传感器的压力测量范围是___C___(线性误差小于2.5%,从特性曲线上感觉不出)。
G.-5A. 0~50B.-60~+60C.-55~+55D.-70~+70E.5F.50差动变压器式压力变送器特性曲线4.有一台两线制压力变送器,量程范围为0~1MPa,对应的输出电流为4~20mA。
《检测技术》期末考试复习题及参考答案
检测技术复习题(课程代码392220)一、单项选择题1.按误差出现的规律分,下列误差不属于系统误差的是()A电子电路的噪声干扰产生的误差;B仪表本身材料,零件工艺上的缺陷;C测量者不良读数习惯引起的误差;D测试工作中使用仪表的方法不正确;2.下列传感器可以测量温度的是()A 应变片B AD590C 氯化锂D CCD传感器3. 下列传感器不可以测量振动的是()A 应变片 B电容传感器C SHT11D 压电传感器4.下列测量最准确的是()A 65.98±0.02mmB 0.488±0.004mmC 0.0098±0.0012mmD 1.98±0.04mm5.下列哪些指标不属于传感器的静态指标()A 精度 B灵敏度C阻尼比 D 线性度6.莫尔条纹的移动对被测位移量所起的作用是()A 调制B 放大C 细分D 降噪7.电涡流式传感器利用涡流效应将检测量的变化转换成线圈的()A 电阻变化B 电容变化C 涡流变化D 电感变化8.变压器隔离电路中赖以传递信号的途径是()A.光电耦合B.磁通耦合C.漏电耦合D.电容耦合9.光照射在某些半导体材料表面上时,半导体材料中有些电子和空穴可以从原来不导电的束缚状态变为能导电的自由状态,使半导体的导电率增加,这种现象叫()A 内光电效应B 外光电现象C 热电效应D 光生伏特效应10.下列不具有压电特性的材料是()A 石英B 钛酸钡C PVC薄膜D 霍尔片11.一般意义上的传感器包含了敏感元件和()两个组成部分。
A放大电路 B 数据采集电路C 转换电路D滤波电路12.DS18B20默认的温度分辨率是()A 0.5℃B 0.25℃C 0.125℃D 0.0625℃13.两片压电元件串联与单片相比,下列说法正确的是()A串联时输出电压不变,电荷量与单片时相同;B串联时输出电压增加一倍,电荷量与单片时相同;C 串联时电荷量时增加一倍,电容量不变;D串联时电荷量增加一倍,电容量为单片的一半;14.下列哪些指标不属于传感器的静态指标()A 精度 B灵敏度C频率响应 D 线性度15.热电阻的引线电阻对测量结果有较大影响,采用()引线方式测量精度最高。
《检测技术》习题及答案
检测技术第一章1.为什么测量结果都带有误差?研究测量误差有和意义?答:①一切测量都具有误差,误差自始至终存在于所有科学实验的过程中。
任何测量结果与被测物理量的真值之间都存在误差。
②任何一个描述和表征测量结果的数据,若不知其可信程度,则该数据是无价值和无意义的。
通过研究误差的来源,性质,和传递规律,掌握如何消除减小固定和估计误差对测量结果的影响买得到可靠的真实反映事物本质的结果,这就是误差理论研究的目的。
2.简述直接测量法,间接测量法,组合测量法的区别。
答:①直接测量:按预先已标定的测量仪器对某一未知量进行测量,测量结果可以直接从实验数据获得的方法称为直接测量。
②间接测量:通过与被测量有确切函数关系的量(一个或几个)的直接测量结果,运用函数解析式,函数曲线或表格求出该被测量值的方法,称为间接测量。
③联立测量又称组合测量。
在测量中使各个未知量以不同的组合形式出现(或改变测量条件来获得不同的组合),根据直接测量和间接测量所得到的数据,经过联立方程而求解出未知量的数值,此方法称为联立测量。
3.能够区分系统误差,随即误差,粗大误差。
(能够区分)答:①系统误差是指在一定条件下,其数值遵循某一确切函数规律的误差。
②随机误差:在极力消除或改正一切明显的系统误差的因素之后,相同条件下多次重复测量同一物理量时,测量结果仍出现一些时大时小,杂乱变化的误差,这种随机性的无规律变化归因于随机误差。
③粗大误差:是指明显与事实不符,无规律的误差。
6.已知某仪表的最大读数误差为5℃,其测量范围为0~1000℃,试问该仪表的精确度等级是多少?解:△X=5,Xm=1000 r=△X ÷Xm =5÷1000×100%=0.5% 仪表精度等级为0.5级8.某设备的温度在500℃左右,现有两支温度计,一支测量范围为0~600℃,精度为2.5级,另一支为0~1200℃,精度为1.5级,问,选用哪一支温度计比较合适?为什么?解:△X1=±600×2.5%=±15℃△X2=±1200×1.5%=±18℃X1=±15÷500×100%=±3% X2=±18÷50×100%=±3.6% 选第一支。
2020年智慧树知道网课《检测技术》课后章节测试满分答案
第一章测试1【多选题】(20分)相对误差的几种表现形式()A.引用相对误差B.实际相对误差C.示值相对误差D.开真值相对误差2【多选题】(20分)传感器的组成包括一下哪些部分()A.转换元件B.转换电路C.敏感元件D.被测量3【多选题】(20分)系统误差的常用判断方法()A.残差观察B.理论计算C.残差校验D.实验对比4【多选题】(20分)传感器的静态性能指标()A.灵敏度B.温度漂移C.线性度D.重复性5【多选题】(20分)传感器频率响应指标有()A.截止频率B.固有频率C.通频带D.时间常数第二章测试1【单选题】(20分)按照输出信号的性质分类,应变式位移传感器是一种()A.计数型B.开关型C.代码型D.模拟型2【单选题】(20分)描述金属电阻应变片工作原理的是()A.dR/R=dL/L-dS/SB.dR/R=dL/LC.dR/R=Kε3【单选题】(20分)在电子秤中常使用()式力传感器。
A.电阻应变B.自感C.光纤4【单选题】(20分)直流电桥平衡时,电桥相对两臂电阻值的乘积()。
A.不等B.相等C.为零5【单选题】(20分)利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小()A.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片B.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联第三章测试1【单选题】(20分)单线圈螺线管式自感传感器广泛用于测量()A.小量程角位移B.小量程直线位移C.大量程角位移D.大量程直线位移2【单选题】(20分)利用差动变压器式位移传感器进行测量时,为了辨别输入位移的方向,测量电路中必须有()A.滤波环节B.整流环节C.放大环节D.相敏检波环节3【单选题】(20分)下列传感器不适合于静态位移测量的是()A.压阻式位移传感器B.压电式位移传感器C.涡流式位移传感器D.电感式位移传感器4【单选题】(20分)变隙式差动变压器零点残余电压产生的主要原因是()A.两次级线圈的电气参数和几何尺寸不对称B.活动衔铁的初始位置不合适C.磁性材料饱和5【单选题】(20分)用电容式传感器测量液位时,应该选用()A.变隙式B.变介电常数C.变面积第四章测试1【单选题】(20分)光电管和光电倍增管是利用()制成的光电器件。
检测技术试题库及参考答案
检测技术试题参考答案一、填空题1、传感器是能够感受规定的被测量并按一定规律转换成的器件或装置。
2、传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的关系。
3、某一线性位移传感器,量程为0~100 cm,对应输出电压为0~300mV,最大输出偏差为3mV,则传感器的灵敏度为,非线性误差为。
4、应变式传感器是利用金属的,将测量物体变形转换为电阻变化,通过测量电路(电桥)转换为输出电压的传感器。
5、电感式传感器按转换原理分为和自感两种。
6、电容式传感器分为变极距型、和三种。
7、霍尔传感器的零位误差主要由电动势和寄生直流电动势引起的。
8、热电偶的热电势由和组成。
9、激光器具有、和亮度高的优点。
10、CCD图像传感器的作用是将转换为。
其中MOS单元负责电荷的存储,MOS单元电荷在三相脉冲的作用下实现电荷的,通过输出装置实现电荷的。
11、光在光纤中无损耗传输是利用光在光纤中的原理实现的。
12、传感器一般由、、三部分组成。
13、可以把压电元件等效为一个和一个电容器14、电感式传感器按结构分为、和螺管式。
15、感应同步传感器是利用两个平面形绕组的互感随不同而变化的原理组成的可用来测量直线和或的位移。
16、电容传感器将被测非电量的变化转换为变化的传感器。
17、对于负特性湿敏半导体陶瓷,它的电阻率随湿度的增加而。
18、横向效应使电阻丝应变片的灵敏系数19、热电偶工作原理是基于效应,其热电势包括电势和电势。
20、光在光纤中无损耗传输是利用光在光纤中的原理实现的。
光纤的数值孔径越大,表明光纤的集光本领越。
21、射线式传感器主要由和探测器组成,常用的探测器有、闪烁计数器和盖革计数管。
22、传感器的静态特性主要包括、、重复性、稳定性和静态误差。
23、传感器是一种以一定精确度把被测量转换成有确定关系、便于应用的某种物理量才测量装置。
一般由、和转换电路组成。
24、半导体应变片工作原理是基于效应,它的灵敏系数比金属应变片的灵敏系数______。
检测技术课后题答案
1 为什么说仪器仪表是信息的源头技术。
答:当今世界正在从工业化时代进入信息化时代。
信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。
测量技术是关键和基础。
仪器的功能在于用物理、化学或生物的方法,获取被检测对象运动或变化的信息。
仪器是一种信息的工具,起着不可或缺的信息源的作用,是信息时代的信息获取-处理-传输的链条中的源头技术。
如果没有仪器,就不能获取生产、科学、环境、社会等领域中全方位的信息,进入信息时代将是不可能的。
从上所述可以看出仪器技术是信息的源头技术,仪器工业是信息工业的重要组成部分。
2 非电量电测法有哪些优越性。
答1便于采用电子技术,用放大和衰减的办法灵活地改变测量仪器的灵敏度,大大扩展仪器的测量幅值范围 2)电子测量仪器具有极小的惯性,既能测量缓慢变化的量,也可测量快速变化的量,因此采用电测技术将具有很宽的测量频率范围3)把非电量变成电信号后,便于远距离传送和控制,可实现远距离的自动测量4)把非电量转换为数字电信号,不仅能实现测量结果的数字显示,而且更重要的是能与计算机技术相结合,便于用计算机对测量数据进行处理,实现测量的微机化和智能3 各类仪器仪表有哪些共性。
答:从“硬件”方面来看,把常见的各类仪器仪表“化整为零”地解剖开来,它们内部组成模块大多是相同的。
从“软件”方面来看,把各个模块“化零为整”地组装起来,它们的整机原理、总体设计思想、主要的软件算法也是大体相近的。
即常见的各类仪器仪表尽管用途、名称型号、性能各不相同,但它们有很多的共性,而且共性和个性相比,共性是主要的,它们共同的理论基础和技术基础实质就是“检测技术”。
常见的各类仪器仪表只不过是作为其“共同基础”的“检测技术”与各个具体应用领域的“特殊要求”相结合的产物。
4 什么叫传感器?什么叫敏感器?二者有何异同?传感器定义为能把非电量转换成电量的器件或装置。
能把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置我们称之为敏感器。
异同:敏感器与传感器虽然都是对被测非电量进行转换,但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量,而不是象传感器那样把非电量转换成电量。
检测技术习题及答案
第一章习题答案1.什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用?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对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。
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物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。
2.传感器技术的发展动向表现在哪几个方面?解:(1)开发新的敏感、传感材料:在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变,从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后,寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。
(2)开发研制新型传感器及组成新型测试系统①MEMS技术要求研制微型传感器。
如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。
②研制仿生传感器③研制海洋探测用传感器④研制成分分析用传感器⑤研制微弱信号检测传感器(3)研究新一代的智能化传感器及测试系统:如电子血压计,智能水、电、煤气、热量表。
它们的特点是传感器与微型计算机有机结合,构成智能传感器。
系统功能最大程度地用软件实现。
(4)传感器发展集成化:固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展,为传感器集成化开辟了广阔的前景。
(5)多功能与多参数传感器的研究:如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。
3.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择?解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。
衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。
1)传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度;2)传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值;3)传感器的迟滞是指传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象;4)传感器的重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。
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答:电涡流传感器结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量范围大,抗干扰能力强,特别是由于其非接触测量式的特点,在工业生产和科学技术的各个领域中得到了广泛的应用。
11.什么事霍尔效应?霍尔电势与哪些参数有关?
答:①将导体或半导体置于磁场中并通入电流,若电流方向与磁场方向正交,则在与磁场和电流两者都垂直的方向上会出现一个电势差,这种现象称为霍尔效应。②与霍尔灵敏度系数、控制电流和磁感应强度有关。
检测技术
第一章
1.为什么测量结果都带有误差?研究测量误差有和意义?
答:①一切测量都具有误差,误差自始至终存在于所有科学实验的过程中。任何测量结果与被测物理量的真值之间都存在误差。②任何一个描述和表征测量结果的数据,若不知其可信程度,则该数据是无价值和无意义的。通过研究误差的来源,性质,和传递规律,掌握如何消除减小固定和估计误差对测量结果的影响买得到可靠的真实反映事物本质的结果,这就是误差理论研究的目的。
1.5%=±9℃ X1=±15÷500×100%=±3% X2=±12÷500×100%=±2.4% X3=±9÷500×100%=±1.8% 可供选择为第二台和第三台,因第二台经济合理,所以选择第二台,即等级精度为2.0的
第二章
1.何谓传感器?它由哪几部分组成?
答:①传感器是一种能把特定的被测非电量信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。②它一般由敏感元件、转换原件和变换电路三部分组成。
3.什么事传感器的动态特性?
答:传感器的动态特性是指对于随时间变化的输入量的响应特性,在研究动态特性时通常根据“标准”输入信号来考虑传感器的响应特性。
第三章
1.经验温标主要有哪些?它们是如何定义的?
答:①华氏温标、摄氏温标②华氏温标:以水银为测温介质,制成玻璃水银温度计,选取氯化铵和冰水的混合物为温度计的零度,人体的温度为温度计的100度,根据温度计的体膨胀距离分成100份,每一份为1华氏度,记作1 °F。摄氏温度:在标准大气压下,把水的冰点定为0度,水的沸点定为100度,根据水的这两个固定温度点作100等分,每一份称为1摄氏度,记作1℃
2.简述直接测量法,间接测量法,组合测量法的区别。
答:①直接测量:按预先已标定的测量仪器对某一未知量进行测量,测量结果可以直接从实验数据获得的方法称为直接测量。
②间接测量:通过与被测量有确切函数关系的量(一个或几个)的直接测量结果,运用函数解析式,函数曲线或表格求出该被测量值的方法,称为间接测量。 ③联立测量 又称组合测量。在测量中使各个未知量以不同的组合形式出现(或改变测量条件来获得不同的组合),根据直接测量和间接测量所得到的数据,经过联立方程而求解出未知量的数值,此方法称为联立测量。
2.温度测量的方法有哪两类?各基于什么原理?
答:①温度传感器按基本测量方法可分为接触式和非接触式两大类。②接触式是温度测量的基本形式,即传感器直接置于与物体相同的热平衡状态中进行温度测量。非接触方式是通过检测物体辐射热来测量物体的温度。
3.简述热电阻的测量原理。
答:导体的电阻值随温度的变化而变化,通过其阻值的测量可以推算出被测物体的温度。
3.运用应变片进行测量为什么要进行温度补偿?常采用的温度补偿方法有哪几种?
答:①应变片的阻值受温度影响很大,如果不排除这种影响,势必给测量带来很大误差,这种由于环境温度变化而引起的误差,称为应变片的温度误差。又称热输出。②常采用温度自补偿法和桥路补偿法来消除热输出对测量应变的干扰。
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4.什么事电容式传感器?可分为哪几类?
答:①电容式传感器是将被测非电量转换成电容量变化的一种传感器。②可分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。
第五章
1.什么事瞬时流量和累积?瞬时流量的表示方法有哪些?
答:①瞬时流量是指单位时间内通过管道横截面的流体的数量。累积流量是指一段时间内的总流量。②瞬时流量可以用体积流量、质量流量和重量流量三种方法来表示。而前两种方法最为常用。
③粗大误差:是指明显与事实不符,无规律的误差。
6.已知某仪表的最大读数误差为5℃,其测量范围为0~1000℃,试问该仪表的精确度等级是多少?
解:△X=5,Xm=1000 r=△X ÷Xm =5÷1000×100%=0.5% 仪表精度等级为0.5级
8.某设备的温度在500℃左右,现有两支温度计,一支测量范围为0~600℃,精度为2.5级,另一支为0~1200℃,精度为1.5级,问,选用哪一支温度计比较合适?为什么?
2.简述涡轮流量计测量原理。
答:流量与涡轮的转动角度成正比。
第六章
1.常用的液位检测方法有哪些?
答:压力法测液位、浮力法测液位和电磁法测液位。
第七章
1.电涡流式传感器工作原理。可分为哪几类?
答:①电涡流式传感器是基于涡流效应原理进行工作的。②可分为高频反射式和低频透射式两种类型。
5.涡流式传感器有何特点?
2.什么是传感器的静态特征?它有哪些性能指标?如何用公式表征这些性能指标?
输出/答:①传感器的静态特性是反映被测非电量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。②衡量传感器静态特性的主要指标是:线性度、迟滞、重复性和敏感度。③线性度公式:eL=±△Lmax/yFs×100% 迟滞公式:eH=(△Hmax/ yFs)×100% 重复性公式:eR=±【(2~3)σmax/ yFs】×100% 灵敏度公式:k=△y/△x
3.能够区分系统误差,随即误差,粗大误差。(能够区分)
答:①系统误差是指在一定条件下,其数值遵循某一确切函数规律的误差。 ②随机误差:在极力消除或改正一切明显的系统误差的因素之后,相同条件下多次重复测量同一物理量时,测量结果仍出现一些时大时小,杂乱变化的误差,这种随机性的无规律变化归因于随机误差。
4.热电动势是由哪几种电动势所合成?
答:由两种金属的接触电动势(或称为珀尔帖电动势)和单一金属的温差电动势(或称为汤姆逊电动势)所合成的。
5.热电偶基准结点补偿方法有哪几种?
答:①冷端恒温法②基准结点的温度校正法③冷端温度自动补偿法
8.将一灵敏度为0.08mv/℃的热电偶与电压表相连接,电压表接线端是50℃,若电位计读数是60mv,热电偶的热端温度是多少?
解:E(T,T。)=E(T)-E(T。) T。=50℃ k=△y/△x=0.08mv/℃
60= E(T)-50×0.08 E(T)=64mv T=64/0.08=800℃
第四章
1.何谓电阻的金属应变效应?金属丝的应变灵敏系数的物理意义是什么?
答:①金属材料的电阻相对变化与其线应变成正比,称为金属材料的应变电阻效应。②由Km=(1+2μ)+C(1-2μ)可知,对于金属材料Km,前半部分是受力后金属丝几何尺寸改变所引起的,,后半部分则是电阻率变化所引起的。金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。
解:△X1=±600×2.5%=±15℃ △X2=±1200×1.5%=±18℃ X1=±15÷500×100%=±3% X2=±18÷50×100%=±3.6% 选第一支。相对误差小
9.有三台测温仪表,量程均为0~600℃,精度等级分别为2.5、2.0和1.5级,现要测量500℃的温度,要求相对误差不超过2.5%,选哪一台仪器合理? 解:△X1=±600×2.5%=±15℃ △X2=±600×2.0%=±12℃ △X3=±600×