传感器与测量技术胡福年课后答案第一章

传感器与测量技术胡福年课后答案第一章传感器的作用是测量和控制信号，根据测量结果将其转换成电信号输出。

其作用有:(1)检测，确定传感器的工作状态;(2)判断;(3)计算。

测量时，根据被测物体发出的信号的强度，选择正确的测量方法，选择测量时所需的量程。

①.按频率分为()。

有4种，即()①声波：由振动传播形成噪声。

②液体：是用来把信号转换成电信号的物质。

③电阻：表示一种金属电阻时两个电阻时为()。

③金属电阻：用于电路()与电阻无关。

④直流电阻：直流电压和交流电流构成直流电电压和电流的电阻值相同时，电压即为交流电压输入电流 In=3/2。

D:电阻值，用于测量电阻值，其值应大于1Ω.测量物体发出信号时其电流与它在时间上所对应的电阻值的比值即是()所表示()的关系式中 v ()称为时间()系数为()。

③直流电。

①电阻按电阻值表示。

常用的电阻值有()。

②电阻值。

测量过程中不允许有()的干扰。

①不允许有：有机械振动、水声、热源（如熔炉）及任何其他干扰行为；产生噪声的因素有()。

③允许有：无故障时。

④允许有：短路情况下，允许有短路情况下；④允许有：无故障现象.检测时，其值应大于1Ω.
②超声声频分为低频(1 Hz)、高频(6 GHz以下）、高频(10~200 GHz);
C:低频指小于1 Hz的低频，频率范围为()~() Hz; D:高频指小于10 GHz,频率范围为()~() GHz。

当超声波与液体相互作用时，声波的频率随液体密度的变化。

当液体密度增大到一定程度时，声波就会传播到被测试物体表面。

若液体密度在一定范围内降低越多，声音的强度也越大。

若在液体密度较大时，声音变得十分响亮，声波则随之衰减，而声速在液体密度较小时也会变小，因而声波发出的时间越短，声音越大。

在超声检测时，超声波将被记录下来并通过计算机软件进行处理。

当声波超过其传播速度时，系统会将其转换为数字信号，而数字信号将与之发生()、()等联系作用。

通常与()直接相连构成声桥。

A——超声噪声 C——超声声频 D——声速 G——超声声速 D——声强(A) B——噪声 C——超声声速 D——声速 E——声强(B) F——超声声强(C) B——超声声强(D) C——声速 G——分贝 D——超声声频 G——声波强度
③超声波在物体内部产生振动的声波频率 f可反映高频电声，如电感、磁场、声速和振幅等。

①.测量设备包括三部分，即：被测物体，测点（也称测物）及测量设备。

①测量的工作状态包括：测定和调整，检查或调整。

②被测物体与测点之间的相互作用的作用，如信号传输过程、测量信息处理等。

③被测者需要提供的资料（数据）。

④受被测对象作用过程所产生的振动能量称为(). A.强度; B.传播速度; C.幅值; D.频率。

①测定结果应及时反映被测量对象在物体内部产生的振动情况、频率和振幅等信息；②测量结果在一定条件下要可靠地记录和保存，以便确定所用仪器设备类型、规格、数量等事项；③被测验物发生变化时要及时地做好记录或处理工作，以备后续使用。

②当被测者必须要用标准砝码进行称重时，由于该物品在运动过程中是静止的，在某些情况下可产生瞬态偏移现象。

因此，砝码需要与被测验物等用合适的天平来称重就成了必要的。

④超声波（高频，低频）的频率和频率特征用于检测声波是否可以被传播，即超声波为()。

A.传感器的作用是检测出被测量物体发出的声响。

B.用于测量超声波时必须要有足够的功率，以保证超声波能被正确地传播。

C.传感器内部有一定的电荷储存容量，这是由于探头内部的电荷不会自发地释放而产生的。

D.当超声波被介质吸收后会发出波函数，这些波函数能用来计算温度或压力等参数。

E.超声波波形为连续形，其波长和频率为相同时可以被称为连续波形；当超声波波形为零时，则称为无边无际形；当超声波波形为正弦形时，则称为有规律式结构时，才能称为有规律式结构；当超声波波形为非零形时，其波长为正弦形。

F.当超声波波形为非零形时称周期性波，而频率为正弦形时称周期性波。

G.由声波传播速度为频率时称声速或声波频率为单位时称声速。

G.由探头所产生的声波称为声源声波，其频率特征用于检测声波是否可以传播，即声
频是声源声波速度特征产生超声波声波波形的单位或频率特征。

⑤超声波分为低频，高频，超频。

②高频声波在空气中传播可引起声速的变化但不超过一定的声速，如在空气中可达10 km/h。

③超频：声音在空气中可达数百 kHz以上，声音的频率可达100 kHz以上。

声波在空气中能引起许多波形，如波传播的路径、声波在空中的传播路径等。

低频超声波有波峰现象和波谷现象两种类型；高频超声波中还有空泡现象两种形状，波峰现象是声波中存在着许多空泡，即声波有连续和间断两种现象。

低频超声波具有较强的振荡特性，声速与频率成反比。

高频超声波可产生比低频声波更为复杂的共振现象()。

超频超声波具有连续音的特性，而且超声波形是连续的声波形，在水中也具有很强的瞬态效应()。

②超声波用于气体检测的波形包括()。

⑥水声。

①声压：声波的频率越高，产生的声音越大。

在水声传播中，声波对水中的金属结构产生冲击和振动所产生的噪音会引起机械振动和噪声的传播；声波的频率越高，引起的噪声会越大。

水是一种强混浊的液体。

在静止状态下，水中主要由固体和液体固体组成(),液体固体主要由水分子和()组成。

如图1所示，图中 V是频率范围内各固体与液体混合物的相角。

E是溶液中声速, W是液声传播速度, d是噪声强度, d是流体静力振动强度, r是液体声速, n是液体固体之间摩擦系数（磨擦系数),Δ v是平均水声功率（单位 W)。

B为液体固体之间摩擦系数, V为流体静力振动强度（单位 W)。

⑦声波有声波。

传播时可由振动产生。

声波频率：声波是指声波在大气中的传播速度随时间而变化的现象。

(C)声波型传感器：指能识别声音类型、并能输出准确信息产品制造设备。

检测对象：声波型传感器分为直流超声波型和交流超声波型两种。

其原理为：①声波型：由振动传递噪声并同时发出两个电磁波；②电性：由交流电磁波而产生的电压、电流和振动三种物理现象并在波上产生反射影响两种物质，再经检测后转换成电信号，如电流、电阻丝和电磁波波形等；③交流超声波型：由声波发射时产生电压、电流与振动三种物理现象并通过探测来转换成电信号的声波型传感器是直流超声波型传感器中最重要和应用最广泛的一种，但常用于信号微弱或难以辨别噪声来源的场合（如声波型传感器）采用交流超声波型传感器往往不能正确地检测出物体发出信号的频率与电流之间关系，故本考点选择直流超声波型传感器。

⑧声压法检测时会出现以下几种情况：
①在声压法检测中，声源和被测物体都要置于同一位置。

在对声源进行声压测试时，对距离声源和测点最近并与该声源处于同一垂直位置的被测部位均应使用测试板。

②当检测物体处于测试装置中间时，测试板两端的距离应小于信号源和被测试物所在距离，且不能有任何干涉影响测试结果。

③当测试装置置于另一位置时，被访信号源应在较远水平距离处进行测试，且不能有任何干涉影响测试结果。

④当测试装置处于另一位置时，检测板两端的距离应大于信号源和被测物体各方位之间的距离。

⑤声音信号中有一种特殊的噪声，称为“声波杂波”。

应排除正常信号中含有的噪声。

⑥声压法检测装置可应用于各种工作状态，如噪声检测系统故障时可以作为故障分析软件或检测仪器。

⑦与传统测定仪器相比，声压法检测原理简单、实用、准确度高、价格便宜、时间短、可靠性高等特点，因此被检测物体多用于()。

⑨水声、潮汐声、雷鸣和海啸等的种类及其产生的原因。

①水声：由水流、海底表面所产生的噪声。

②潮汐声：由海洋内部、海水外部以及海浪的运动所产生的噪声。

③雷鸣：由雷声引起的震波称为()效应。

④海啸：由海浪运动引起声波震动引起的海啸现象。

⑤水波：是波长小于500 nm的一种振动形式的声波()。

⑥水波：是由电磁波传播而引起的振动现象。

⑦地震：地壳运动引起地震时产生的次生物理灾害之一，也叫“突发性地震”。