检测技术题库-问答题-答案

检测技术题库-问答题-答案
检测技术题库-问答题-答案

三、 问答题答案(每题25分)

1. 请根据应变片的工作原理推导出金属应变片灵敏度的计算公式:K 0=1+2μ。 答题要点:⑴导体的电阻S

l R ρ=;⑵当电阻丝受到拉伸或压缩时,其几何尺寸和电阻值同时发生变化,电阻的相对变化ρ

ρd S dS l dl R dR +-=;⑶电阻丝rdr dS π2=,则r dr S dS 2=,若电阻丝的纵向应变为l dl =ε,横向应变为r

dr =1ε,当电阻丝沿轴向伸长,沿径向同时缩小时,有关系μεε-=1;⑷ρρ

d 是电阻丝的电阻率相对变化,与电阻丝轴向

正应力σ有关,επσπρρ

E d L L ==;⑸代入,可得επεμE R

dR L ++=)21(;⑹对于金属应变片第二项可忽略,则灵敏度K 0=

με21/+=R

dR 。 2. 为什么膜片式应变压力传感器的箔式组合应变片要做成如

图1的形式?

答题要点:箔式组合应变片做成如图1的形式,使位于膜

片中心的两个电阻R 1、R 3感受正的切向应变ετ,则按圆周方向

排列的丝栅被拉伸而电阻增大;而位于膜片边缘的两个电阻R 2

和R 4感受负的径向应变εr ,则按径向排列的丝栅被压缩而电阻减

小。利用直流电桥的和差特性,把这四个电阻组成全桥可得到最

大的测量灵敏度,并具有温度自补偿作用。

3. 根据电阻应变片的工作原理可得出公式επεμE R

R L ++=)21(d ,请解释公式中各符号的物理意义,并写出金属电阻应变片和半导体电阻应变片的灵敏度表达式。 答题要点:⑴电阻的相对变化R

dR ;⑵电阻丝的泊桑系数μ;⑶电阻丝的纵向应变ε;⑷电阻丝材料的压阻系数L π;⑸电阻丝材料的弹性模量E ;⑹金属电阻应变片的灵敏度表达式K 0=1+2μ;⑺半导体电阻应变片的灵敏度表达式K 0=L πE 。

4. 有一测量吊车起重量的传感器(如图2),应如何把R 1、R 2、R 3、R 4组成桥路(填入b 图),使吊起重物m 时桥路的输出最大,并写出输出的电压表达式。

1

答题要点:⑴R 1、R 2、R 3、R 4组成桥路如图,将使吊

起重物m 时桥路的输出最大;⑵输出的电压

)(4

1432100εεεε--+=K U U i ;⑶∵4321,εεεε==;⑷∴最终电压表达式)(4

1432100εεεε-+-=K U U S

5. 根据铁磁材料的压磁效应,并参照图3,解释压磁式

压力传感器的工作原理(可以画图辅助说明)。

答题要点:⑴压磁元件上冲有四个对称的孔,孔1,2间绕有激磁绕组(初级绕组) ω1,2,孔3,4间绕有测量绕组(次级绕组)ω3,4 ,相互成正交;⑵不受外力时,当激磁绕组ω1,2通过一定的交变电流,A 、B 、C 、D 四部分的磁导率相同,磁力线呈轴对称分布,合成磁场强度H 平行于测量绕组ω3,4的平面,故不会产生感应电势;⑶在压力F 作用下,A 、B 区将受很大的应力σ,而C 、D 区基本上处于自由状态,A 、B 区磁导率产下降,磁阻增大,而C 、D 区的μ基本不变,这样铁芯中的磁导率不再均匀,激磁线圈ω1,2产生的磁力线重新分布,合成磁场强度H 不再与测量绕组ω3,4平面平行,部分磁力线与ω3,4相交链而产生感应电势e ;⑷F 值愈大,交链的磁通愈多,e 值也愈大,就可以表示被测力F 的大小。

6. 举例说明霍尔元件在检测技术中的应用,并简述其工作原理。

答题要点:⑴霍尔开关式转速传感器,把几个永磁体作为信号源固定在回转器立轴六方套外径上,保证它与立轴同步回转却不参加上、下移动,而在回转器外壳上安装探头,探头内封有霍尔开关。⑵立轴回转时,每当信号源接近一次探头中的霍尔开关,就有一个电脉冲输出,检测两次脉冲之间的时间t (秒),即为立轴的每1/N 转的时间。⑶则立轴转速min)/(60r Nt n =

,式中:N ——永磁体信号源的个数。

7. 电涡流传感器能否测量大位移量?为什么?

答题要点:⑴电涡流在金属导体的径向上有一定的形成范围,

与线圈外径有固定的比例第5题图 压磁元件的工作原理

4

5

第8题图 液压式拉力传感器 关系。在线圈中心的轴线附近等于线圈外径处,电涡流密度最大;而在距离为线圈外径1.8倍处,涡流密度则衰减为最大值的5%。深度尺寸应控制在t (t=x/D )范围内,其中x —线圈与导体间的距离,D —线圈外径,一般t=0.05~0.15,否则灵敏度将下降。⑵变面积式电涡流传感元件是利用被检测导体与传感器线圈之间相对覆盖面积的变化,致使次生磁场反射强度变化,据此电涡流效应的变化,亦可以测量出被检测导体的位移值x 。⑶综上所述,电涡流传感器不适宜测量大位移量。

8. 在用转盘钻机钻进(如石油钻井、工程施工基桩孔等)的

场合,是靠钻具自重加压,为准确了解钻头上的轴向载荷,

就必须用拉力传感器来检测钢丝绳上的拉力。举一种测钢

丝绳拉力的例子说明其工作原理(文字+示意图)。

答题要点:⑴液压式拉力传感器的工作原理是把钢丝绳的拉

力变换成液体压力,通过测液体压力来表示钢丝绳的拉力。⑵该传感器的结构如图所示。钢丝绳拉力b

pFa S 2 ,由于F ,a ,b 都是定值故只要测出油压p ,就可测出钢丝绳的拉力

S 。⑶可以直接用表头显示输出,也可以再接上一个压

力传感器把钢丝绳拉力变换为电信号输出。

9. 参考图4简述用笛簧接点元件传感器测量液面的

工作原理。

答题要点:⑴笛簧接点元件放在非磁性材料管子

内,在非磁性材料的浮子内则装有磁铁。⑵当浮子随

着液位上升而升高,其中的磁铁达到图中位置时,开

关闭合,当液位下降开关断开。⑶这种开关的优点是

闭合与断开的磁滞非常小,即使磁铁的灵敏度、磁力

有了变化,动作位置也不会有大的偏离。这种方法的

优点是价格低廉,能够检测粘度高的液体液面,

但是要特别注意不能让浮子偏移。

10. 参考图5简述光栅式位移(速度)传感器的

工作原理。

答题要点:⑴首先通过绳轮把立轴下移的线

位移转化为敏感元件——主光栅的角位移。⑵光

栅系统由光栅、光源、光路和测量电路等组成。

第12题图

主光栅与运动件同步转动,指示光栅固定不动。⑶光栅式传感器的计数和辨向:光电元件输出的近似正弦波形信号经整形为方波,利用其陡直的前沿触发计数器进行计数;通过指示光栅两组刻线条纹,由两个光电元件取出两路相位相差90°的独立脉冲电信号,其中一个信号用于计数,一个用于方向辨别。⑷主光栅每输出一个脉冲对应的立轴位移是

t

d D t L 360)(π+=

式中:D ——绳轮直径(mm);d ——绳径(mm);t ——光栅密度(线/度)。⑸进尺为)(脉冲数∑?=L t L ,钻速是位移的速率,即t L V m ??=6.3式中:ΔL ——进尺增量(mm);Δt ——采样周期(s)。

11. 根据电容式传感元件可变参数的不同,可以把电容式传感元件分为几种类型?并举例说

明每种类型的工作原理(文字+示意图)。

答题要点:⑴电容式传感元件分为三种类型:面积变化型(图a)、极距变化型(图b)及介质变化型(图c);⑵电容器的电容量为:δ

εS C ?=,式中:ε——极板间介质的介电常数(F /m);S ——两平行极板间相互遮盖面积(m 2);δ——两平行极板之间的距离(m)。如果保持其中的两个参数不变,而仅仅改变另外的一个参数,而且使该参数与被检测的非电量之间存在关系,那么电容量C 就反映了被检测参数的变化,并通过交流电桥测量出来。⑶面积变化型常用于角位移的检测,或较大的线位移检测(图a);极距变化型可用来检测两个极板之间微小的线位移(图b);介质变化型则多用于物位检测(图c),以及各种电介质的湿度测定。

12. 简述互感式电感传感元件——差动变压器测量位移的工作原理(文字+示意图)。

答题要点:⑴互感型传感元件由一个可动铁芯,一个两段式或三段式骨架上绕以相应线圈组而构成。其初级线圈输入一定频率和幅值的激励电压。当被测量使铁芯产生位移,改变了初级和次级线圈之间的电磁耦合程度,次级线圈

感应电势的变化量即比例于被测量的变化。⑵差动

变压器次级线圈是独立绕制的两个对称线圈(如图

a ),当可动铁芯处于中间位置时,由于两个次级线

圈是反接的,故其输出电压为零。当可动铁芯因被

测量变化而产生相应的向上或向下位移时,则次级

第11题图

线圈亦有表征位移方向的差动输出(如图b )。⑶差动变压器被广泛应用于检测线位移、力、重量、流量等工程参数。

13. 如果要求监测钻进过程的进尺和机械钻速,你认为采用何种检测原理(或传感器)较合

适,并简述其完成非电量转换成电量的变换链(变换流程或原理)。

答题要点:⑴说明选用何种检测原理(或传感器)的理由。⑵用文字+示意图说明如何把非电量——钻进过程的进尺和机械钻速,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”,但必须具有可行性。

14. 工业生产中常常需要对产品进行计数(产品的性能可假设,如反光固体、磁性固体等),

请设计2种计数方法并说明其工作原理(文字+示意图)。

答题要点:⑴说明选用何种检测原理(或传感器)进行计数的理由。⑵用文字+示意图说明如何把生产线上的产品数量,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”,但必须具有可行性。

15. 转速是钻井(探)工程中的重要参数之一。试说明在设备变速箱铭牌已标明各档转速的

情况下,还要测量转速的理由,并列举二种或二种以上测量转速的传感器工作原理(文字+示意图),比较其优缺点。

答题要点:⑴测量转速的理由有三:动力机的转速与铭牌上的理论值有差异;转速是间接法测扭矩时的必备参数;转速值是分析钻进工况不可缺少的一个参量。⑵用文字+示意图举两例说明如何把非电量——转速,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”,但必须具有可行性。

16. 试分析霍尔开关式转速传感器是如何检测钻机立轴转速的(文字+示意图)?

答题要点:⑴简述霍尔开关和它的集电极开路输出特性,有磁场作用时输出端将由高电平变为低电平(5V →0V )。⑵霍尔开关式转速传感器的组成。永磁体作为信号源固定在回转器立轴六方套外径上,保证它与立轴同步回转却不参加上、下移动,而在回转器外壳上安装探头,探头内封有霍尔开关。⑶立轴回转时,每当信号源接近一次探头就有一个电脉冲输出,检测两次脉冲之间的时间t (秒),则立轴转速,min)/(60r Nt

n

,式中:N ——永磁体信号源的个数。

17. 钻井(探)工程普遍采用体积流量——某瞬时单位时间内流过管道某一截面处流体的体

积数Q = S v (L/min )。因此,在被测介质密度ρ一定的条件下,当速度v 不变时,可借助测S 来测量体积流量;而当截面积S 不变时,可借助测v 来测量体积流量。请分别举出一种按照上述原理工作的流量测量仪表,并解释之(文字+示意图)。

答题要点:⑴借助测S 来测量体积流量:浮子流量计垂直安装,钻井液由锥管的下端流入把浮子顶起,直到液体的上顶力和浮子重量相平衡为止。浮子升起的高度与流量大小成正比。浮子流量计以改变流通截面积的大小来反映被测流量的大小,流体流过环隙的平均速度v 是一个常数。⑵借助测v 来测量体积流量:可以举多普勒超声流量计、电磁流量计或涡轮流量计等任一种流量计来解释其工作原理。

18. 试说明检测钻井过程中功率参数的意义,并举例简述测量钻进功率的传感器工作原理

(文字+示意图)。

答题要点:⑴功率检测的意义:施工中的功率消耗值是选择设备的依据;钻进功耗反映了岩石破碎的难易程度;钻进功率及其变化趋势是反映孔内工况,预报事故的重要依据;是间接法测钻进扭矩的重要参数。⑵可以用“两功率计法”测三相功率。但必须说明其接线规则:两功率计的电流支路串入A 、B 线,“发电机端”必须在电源一侧,两功率计的电压支路的“发电机端”接到A 、B 线上,而“非发电机端”

都接在C 线上。⑶也可以用“功率传感器”测三相功率。

功率传感器借助电压互感器和电流互感器取出与I A 、I B 成

比例的小电流信号、与U AC 、U BC 成比例的低电压信号,

再由“功率变换器”完成运算,并输出与有功功率成比例

的毫伏级直流信号。

19. 如果要求监测钻进过程的泵压和扭矩,你认为采用何种检测原理(或传感器)较合适,并

简述其完成非电量转换成电量的变换链(变换流程或原理)。

答题要点:⑴说明选用何种检测原理(或传感器)监测泵压和扭矩的理由。⑵用文字+示意图说明如何把非电量——泵压和扭矩,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”,但必须具有可行性。

20. 运用注浆法进行软地基处理时,泵压和注浆量的检测计量相当重要,请运用所学知识选

择或设计相应类型的传感器,并说明其检测原理和选择的理由。

答题要点:⑴说明选用何种检测原理(或传感器) 监测泵压和注浆量的理由。⑵用文字+示意图说明如何把非电量——泵压和注浆量,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”,但必须具有可行性。

21. 石油钻井要求检测从井内返回的泥浆量,请选择性设计合适的传感器,并简述选择理由

及传感器的工作原理。

答题要点:⑴说明选用何种检测原理(或传感器) 监测返回泥浆量的理由。⑵用文字+示意图说明如何把非电量——返回泥浆量,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”

,但必须具有可行性。尤其必须注意井内返第18题图“两功率计”测三相功率

回的泥浆往往压力小,流速低,粘度大、含有固相颗粒,液流的截面积并不恒定。

22.石油钻井要求随时检测泥浆池泥浆液面的高度,请选择性设计合适的传感器,并简述选

择理由及传感器的工作原理。

答题要点:⑴测量物位的方法有很多种,说明选用何种检测原理(或传感器)检测泥浆液面高度的理由。⑵用文字+示意图说明如何把非电量——液面高度,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”,但必须具有可行性。

23.为检测油压钻机(由油压缸、油压卡盘驱动)钻进过程中的钻压和进尺量,你认为采用

何种检测原理(或传感器)较合适?并简述选择理由及传感器的工作原理。

答题要点:⑴测量钻压和进尺量的方法有很多种,说明选用何种检测原理(或传感器)的理由。⑵用文字+示意图说明如何把非电量——钻压和进尺量,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”,但必须具有可行性。

24.液动冲击器的单次冲击功和冲击频率是其重要参数,请为检测冲击功和冲击频率,选择

性设计合适的传感器,并简述如何通过所选传感器的输出来确定冲击功和冲击频率(文字+示意图)。

答题要点:⑴说明选用何种检测原理(或传感器) 检测冲击功和冲击频率的理由。⑵用文字+示意图说明如何把非电量——冲击功和冲击频率,一步步转换为方便检测的电量。⑶要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。⑷可以是“奇思妙想”,但必须具有可行性。

25.简述浮子流量计、多普勒超声流量计、电磁流量计、涡轮流量计和靶式流量计的工作原

理,并比较其用于钻井现场的优缺点。

答题要点:⑴体积流量的定义Q =S v(L/min);⑵浮子流量计:浮子升起的高度与流量大小成正比。浮子流量计以改变流通截面积的大小来反映被测流量的大小。优点:结构简单,故障率很低,测量范围宽。缺点:因固相颗粒的磨损而影响其精度和寿命。⑶多普勒超声流量计。当发射换能器向流体中发射连续超声时,经流体中气泡、悬浮粒子等反射回来的超声波将产生多普勒频移并被接收换能器接收。流速正比于频移Δf,得到了Δf就可测出流速。优点:属于非接触式测量,对流体固相含量没有要求。缺点:检测电路较复杂,探头的安装有严格要求。⑷电磁流量计。被测电解性液体流过管道时切割磁力线,在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感生电势,测出感生电势与磁感应强度的比值就可以测得流量Q。优点:故障率低,测量范围宽。缺点:结构较复杂,要用非导磁材料的管道。⑸涡轮流量计由导流器、涡轮和磁电转换器组成,流体经过导流器推动涡轮转动,磁电式转换器的脉冲数与流量成正比。优点:测量精度高,抗干扰能力强。缺点:属于接触式测量,主要用于洁净液

体或气体。⑹靶式流量计。当流体流过装有靶的管道时,靶对

流体产生阻力。靶受到的反作用力,经杠杆传给力变换器,测

出力就可得出流量。优点:结构简单,适于测量大粘度、小流

量和含有固相颗粒的浆液,可用于研究流体在管道中的流场分

布。缺点:密封要求较高,不适用于压力很高的流体。

26. 参照图6,分析重锤-磁针式测斜仪是如何把非电量——钻

孔顶角和方位角转换成电量的?并简述其工作原理。

答题要点:⑴随着顶角不同,利用重锤悬垂原理引起电阻

变化,采用平衡电桥原理,通过测量电阻来指示钻孔顶角的数

值。测量时,框架重锤始终旋转到钻孔的下帮,顶角测量杆与

顶角电阻间有一阻值,通过集流环把这一阻值信号传输到地面。

钻孔顶角越大,电阻值也越大。⑵利用罗盘定向原理和方位电阻来测量方位。当钻孔倾斜时,框架重锤旋转到钻孔下帮,仪器的罗盘盒依靠重锤作用而使罗盘盒表面呈水平,保证罗盘中间的磁针指北。磁针下嵌有环形的方位电阻,磁针所接触的方位电阻大小即是钻孔与磁北方向的夹角。测出此电阻,就等于测到了孔段该点的方位角。

27. 请参照图7分析光栅的遮光作用,为什么测量钻探进尺和机械钻速的光栅传感器必须用

两块光栅(转动的主光栅、固定不动的指示光栅)?它如何实现进尺和机械钻速的检测?

答题要点:⑴图7(a)为起始位置,(b)、(c)、(d)、(e)分别为主光栅相对指示光栅移过W /4、W /2、3W /4和W 时的位置。因为刻制光栅时使线宽a=缝宽b =W /2,如果两光栅完全叠合,则没有光线透过。假设光强为2I ,则对应于(a)、(b)、(c)、(d)四个位置上的透光量分别为I ,I /2、0和I /2;移过一个栅距后(图7 e ),又重复图中(a )的状态。⑵遮光作用与位移成线性关系,亮度变化曲线应呈三角形。但由于光的衍射等原因,输出的波形近似于正弦波。⑶当硅光电池接收到明暗变化的光信号后,它就转换成与亮度近于线性关系的电信号。光电元件输出的近似正弦波形信号经整形为方波,

利用其陡直的前沿触发计数器进图

7

图6

行计数。⑷采用主光栅和指示光栅,是为了两个光电元件取出两路相位相差90°的独立脉冲电信号,其中一个信号用于计数,一个用于方向辨别。⑸主光栅每输出一个脉冲对应的立轴位移是t

d D t L 360)(π+=

式中:D ——绳轮直径(mm);d ——绳径(mm);t ——光栅密度(线/度)。⑹进尺为)(脉冲数∑?=L t L ,钻速t L V m ??=6.3式中:ΔL ——进尺增量(mm);Δt ——采样周期(s)。

28. 请从压磁式扭矩传感器、光栅式扭矩传感器、相位差式扭矩传感器中任选一种解释(简

述+示意图)其检测原理。

答题要点:⑴用文字+示意图说明该传感器如何把非电量——扭矩,一步步转换为方便检测的电量。⑵解释检测原理,要求技术思路逻辑合理,变换流程清晰。

29. 测定液动冲击器的冲击功还可以用速度法和应力波法,请任选一种解释(简述+示意图)

其检测工作原理。

答题要点:⑴用文字+示意图说明速度法或应力波法测定冲击功的检测原理。⑵解释该传感器如何把非电量——扭矩,一步步转换为方便检测的电量。

30. 钻头进尺量(线位移)和平均钻速是衡量钻头质量,划分岩石级别和判断孔内工况的重

要依据。但在硬地层中瞬时钻速很小,分别说明用测速发电机和磁电脉冲原理测量时,可采取什么措施来提高硬地层钻进中的位移和瞬时钻速分辨率。

答题要点:⑴用测速发电机。可借助绳辆或伞齿轮+软轴的方法把进尺的平动变为转动,再利用增速变速箱进一步提高转速,从而提高硬地层钻进中的位移和瞬时钻速分辨率。⑵用磁电脉冲式钻速仪。借助钢丝绳牵引把水龙头的向下位移转化成一个导磁齿轮的回转,它不直接测与瞬时钻速成正比的电信号,而是测量对应一定位移量的两次脉冲之间的时间。当钻进坚硬岩石钻速很低时,该时间间隔增大,信号将增强,从而提高了钻速仪的分辨率和精度。

31. 试分析压力式液位计和差压式液位计(图8所示)的工作原理,并比较它们的应用条件。 答题要点:⑴压力式液位计。液体的密度为一常数,则对定点的压力与物料的高度H 成正比g

p H ρ=,式中:p ——物料对容器底部的压力;ρ——物料的密度;g ——重力加速度。因此,通过测量出压力p 就可测出物料相对容器底部的高度。当压力计的安装高度与容器底部高度不一致时,须对公式加以修正。⑵差压式液位计。它一端与容器底部用法兰直接连通,而另一端通过引压管与液面上部空间(气体)相通。为了避免引压管中由于液柱高度的变化而影响测量结果,在引压管上端装有平衡容器,且充以被测液体,使其保持液柱高度h 2。通过测高压端压力和低压端压力之压差便可抵消液面上部的介质压力P ,所测压差仅随被测液面高度H 变化。⑶应用条件:压力式液位计容器是敞口的,如果在密闭容器中测量液位

图9-1 顶角和方位角电桥测高度,当液面上部的介质压力与大气压力不同时,尤其是液面上部的压力还有变化的情况下,便不能用压力式液位计,而应用差压式液位计。因为这时容器底部受到的压力除与液面高度有关外,还与液面上部压力有关。

32. 参照图9,分析重锤-磁针式测斜仪的测量电路——直流

平衡电桥的工作原理,四个桥臂中三个臂连接标准的已知

电阻,而在BC 臂连接被测电阻R x 。电源接通电桥开始工

作后,调节R l 电阻,使检流计指示为零,便可计算出被

测电阻R x 的值。请解释求出R x 的依据,又如何由R x 阻值

来确定钻孔的顶角和方位角。

答题要点:⑴根据电桥原理,如两相对桥臂上的电阻值

乘积相等(即R 1·R 3= R 2·R x ),电桥达到平衡,检流计指示为零。

在已知R 1、R 2、R 3电阻的情况下,可计算出被测电阻R x 的数值1

32R R R R x ?=。当R x 阻值变化时,调节R l 电阻,使检流计指示为零,仍可计算出被测电阻R x 的值。⑵把图9的基本线

路改变成如图9-1的测量线路,R 1、R 2、R 3为固定的线绕电阻,

R 4为平衡电阻,R 5为电缆补偿电阻。把R x 定为井下仪器的可

变电阻,它的大小随所测顶角和方位角而变化。⑶测量时调整

R 4平衡电阻,使(R 1+ R 4') ·R 3=R 2·(R 4''+R 5+R x ),保证电桥平衡,这时从平衡电阻R 4轴柄上装的刻度盘即可读出顶角和方位角(电阻),从而达到测量目的。

8

图9

传感器与检测技术题库

《传感器与检测技术》题库 一、名词解释 二、单项选择题 3.某采购员分别在三家商店购买100 kg大米.10 kg苹果.1 kg巧克力,发现均缺少约0.5 kg,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 4.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.1.0 倍 C.1.5 倍 D.0.75 倍 5.用万用表交流电压档(频率上限仅为 5 kHz)测量频率高达500 kHz.10 V左右的高频电压,发现示值还不到 2 V,该误差属于B 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 6.用万用表交流电压档(频率上限仅为5 kHz)测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8 V,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 7.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 8.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0. 5级,试求 该表可能出现的最大绝对误差为 A 。 A.1℃ B.0.5℃ C.10℃ D.200℃ 9.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0.5 级,当示值 为20 ℃时的示值相对误差为 B A.1℃ B.5% C.1% D.10% 10.有一温度计,它的测量范围为0~200 ℃,精度为0.5 级,当示 值为100 ℃时的示值相对误差为 C 。 A. 1℃ B.5% C. 1% D.10% 11.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,若选用量程为 250 V电压表,其精度应选 B 级。 A. 0.25 B.0.5 C. 0.2 D.1.0 12.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于 0.6%,若选用量程为 300 V,其精度应选 C 级。 A.0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 13.欲测240 V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于

自动检测技术题库

第一章检测技术的基础知识 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) 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。A.0~1000℃B.300~500℃C.0~300℃D.0~500℃ 5.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 6.在选购线性仪器时,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 7.用万用表交流电压档(频率上限为5kHz)测量100kHz、10V左右的高频电压,发现示值不到2V,该误差属 于 B 。用该表主流电压档测量5号电池电压,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 8.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.提高可靠性能 9.电工实验中,采用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于 B 测量,而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于C 测量。 A.偏位式B.零位式C.微差式 三、计算题 1.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,求: 1)该仪表可能出现的最大绝对误差。 2)当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。 2.已知待测拉力约为70N左右。现有两只仪表,一只为0.5级,测量范围为0~500N;另一只为1.0级,测量范围 为0~100N。问选用哪一只测力仪表较好?为什么? 3.有一台测量压力的仪表,测量范围为(0~10)Mpa,压力与仪表输出电压之间的关系为U0=a0+a1p+a2p2,式中a0=1V, a1=0.6V/ Mpa,a2=-0.02V/Mpa2 求: 1)该仪表的输出特性方程; 2)该仪表的灵敏度表达式;

公路工程检测技术试题库

《公路工程现场测试技术》复习题 一、填空题 1.工程质量等级评定按、、 和逐级进行。 2.分项工程质量检验内容包括基本要求、、和 等四个部分。 3.常见的平整度测试方法有、和三种, 相应的技术指标分别为、和。 4.分项工程实测项目评分值之和为100 分,对于和 须予扣分。 5.路面工程实测项目的质量标准按和 两档设定。 6.弯沉仪(贝克曼梁)有和两种规格,杠杆比为。 7、在室内加州承载比试验中,当采用贯入量为时的压力与标准压力之比作为材料的承载比,计算公式为: CBR= ;当采用贯入量为5mm时的承载比,计算公式为:CBR= 。 8、为使抽取的样本能成为批的可靠代表,常采用的抽样方法:、、 、。 9、砼测定强度的技术按其对砼结构的影响程度分为和,主要方法有、 和等。 10、采用钻芯法测定砼强度时,在一般情况下,芯样直径为粗集料的倍,在钢筋密集或因钻芯位置不 允许钻取较大芯样的特殊情况下,芯样直径可为粗集料的倍。 11、评定沥青路面水稳性通常采用的方法分为两大类:第一类是沥青与矿料的粘附性试验,测定方法 有、;第二类是沥青混合料的水稳性试验,测定方法有、以及。 12、路面各结构层厚度的检测方法与和有关,基层和砂石路面的厚度可用 测定,沥青面层及水泥砼面板的厚度应用测定。 13、通常路面的抗滑性被看作路面的表面特性,表面特性包括路表面和 ,影响抗滑性能的因素有、和。 14、钻孔灌注桩的检测主要包括三个方面:、和。 15.路基的压实度评定时,用反映总体压实水平,用 来限制局部隐患,并应按计算扣分值。 16.公路几何线形检验包括、和。 17.分项工程质量评分时,应考虑、、 和等四个方面。 18.沥青混凝土面层实测项目包括、、 、和厚度、中线平面偏位、纵断高程、宽度、横坡等九个项目。 19.常用平整度测试方法的技术指标分别是:3m 直尺法、连续式平整度仪法 、颠簸累积仪法。路面的横向平整度用表示。 20.沥青混凝土面层抗滑指标为或。 二、选择题

测试技术部分课后习题参考答案

第1章测试技术基础知识 1.4常用的测呈结果的表达方式有哪3种?对某量进行了8次测量,测得值分别为:8 2.40、 82.43、82.50、82.48、82.45、82.38、82.42、82.46 0试用3 种表达方式表示其测量结果。 解:常用的测量结果的表达方式有基于极限误差的表达方式、基于/分布的表达方式和基于不确怎度的表达方式等3种 1)基于极限误差的表达方式可以表示为 均值为 因为最大测量值为82.50,最小测量值为82.38,所以本次测量的最大误差为0.06.极限误差戈m取为最大误差的两倍,所以 忑=82.44 ±2x 0.06 = 82.44 ±0.12 2)基于/分布的表达方式可以表示为 一A = X ± S

= 0.014 自由度“8-1 = 7,置信概率0 = 0.95,查表得f 分布值0 = 2.365,所以 x () = 82.44 ± 2.365 x 0.014 = 82.44 ± 0.033 3)基于不确定度的表达方式可以表示为 所以 X O =82.44±O.O14 解題思路:1)给岀公式;2)分别讣算公式里而的各分项的值;3)将值代入公式,算岀结 果。 第2章信号的描述与分析 2.2 一个周期信号的傅立叶级数展开为 含有正弦项的形式。 解^基波分量为 2JT T I 120JT . n ——cos —r + sin —r 10 4 30 4 所以:1)基频 co {} = - (rad / s) 4 2)信号的周期7 = —= 8(5) 5 — A — =X±(7x = X± 求: 曲)=4 + £( /I-1 2 K /? rm os —1 + 10 4 120”兀.fin ---- sin ——/) 30 4 (/的单位是秒) 1) ^(): 2)信号的周期:3)信号的均值; 4)将傅立叶级数表示成只 y(r)h ?]=

传感器与检测技术题库

一、选择题 1.传感器的线性范围愈宽,表明传感器工作在线性区域内且传感器的(A) A.工作量程愈大C.精确度愈高 B.工作量程愈小D.精确度愈低 2.属于传感器动态特性指标的是(B) A.固有频率C.阻尼比 B.灵敏度D.临界频率 3.封装在光电隔离耦合器内部的是(D) A两个光敏二极管 C一个光敏二极管和一个光敏三极管B两个发光二极管 D一个发光二极管和一个光电三极管 4.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是(B) A.霍尔式C.电感式 B.涡流式D.电容式 5.当某晶体沿一定方向受外力作用而变形时,其相应的两个相对表面产生极性相反的电荷,去掉外力时电荷消失,这种现象称为(D) A压阻效应B应变效应C霍尔效应D压电效应 6.热电偶式温度传感器的工作原理是基于(B) A.压电效应C.应变效应 B.热电效应D.光电效应 7.矿灯瓦斯报警器的瓦斯探头属于(A) A.气敏传感器C.湿度传感器 B.水份传感器D.温度传感器 8.高分子膜湿度传感器用于检测(D) A.温度C.绝对湿度 B.温度差D.相对湿度 9.下列线位移传感器中,测量范围最大的类型是(B) A自感式B差动变压器式C电涡流式D变极距电容式10. ADC0804是八位逐次逼近型的(B) A.数/模转换器C.调制解调器 B.模/数转换器D.低通滤波器 11.热电偶的热电动势包括(A) A接触电势和温差电势B接触电势和非接触电势

C非接触电势和温差电势D温差电势和汤姆逊电势 12. 为了进行图像处理,应当先消除图像中的噪声和不必要的像素,这一过程称为(C) A 编码 B 压缩 C 前处理 D 后处理 13热敏电阻式湿敏元件能够直接检测(B) A相对湿度B绝对湿度C温度D温度差 14衡量在同一工作条件下,对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是(A) A.重复性C.线性度 B.稳定性D.灵敏度 15热电偶传感器通常利用电桥不平衡原理进行补偿,其作用是(C) A扩大量程B提高灵敏度C确保测量精度D提高测量速度 16.便于集成化的有源带通滤波器由运算放大器和(A) A RC网络组成 B LC网络组成 C RL网络组成 D RLC网络组成 17.在下列传感器中,将被测物理量的变换量直接转换为电荷变化量的是(A)A压电传感器B电容传感器C电阻传感器D电感传感器 18.灵敏度高,适合测量微压,频响好,抗干扰能力较强的压力传感器是(A) A.电容式C.电感式 B.霍尔式D.涡流式 19.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是(D) A厚度B加速度C转速 D 温度 20.欲检测金属表面裂纹采用的传感器是(B) A压磁式B电涡流式C气敏式D光纤式 21.相邻信号在导线上产生的噪声干扰称为(B) A电火花干扰B串扰C共模噪声干扰D差模噪声干扰

《自动检测技术》试题

《自动检测技术》试题1 一、填空(每空1分,共20分) 1、通常传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成,是能把外界非电量转换成电量的器件和装置。 2、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称应变效应;固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称压阻效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度K下降了,这种现象称为横向效应。 3、差动变压器式传感器理论上讲,衔铁位于中心位置时输出电压为零,而实际上差动变压器输出电压不为零,我们把这个不为零的电压称为零点残余电压;利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向(或正负)可采用相敏检波电路。 4、把一导体(或半导体)两端通以控制电流I,在垂直方向施加磁场B,在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势,这种现象称霍尔效应,这个电动势称为霍尔电势。外加磁场使半导体(导体)的电阻值随磁场变化的现象称磁阻效应。5、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象,同时在它的表面产生符号相反的电荷,当外力去掉后又恢复不带电的状态,这种现象称为正压电效应;在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变,这种效应又称逆压电效应。 6、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称外光电效应;入射光强改变物质导电率的现象称光电导效应;半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称光生伏特效应。 7、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,导体内部会产生一圈圈闭合的电流,利用该原理制作的传感器称电涡流传感器;这种传感器只能测量金属物体。 8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路,如果两端温度不同,电路中会产生电动势,这种现象称热电效应;若两金属类型相同两端温度不同,加热一端时电路中电动势E =0。 二、选择(每空1分,共20分) 电阻应变片磁敏电阻霍尔元件气敏传感器湿敏传感器光电耦合器 压电传感器电容传感器热敏电阻CCD电荷耦合器压阻式传感器光纤传感器 磁电传感器光电二极管差动变压器热释电器件磁敏晶体管电涡流传感器 光电池超声波传感器热电偶红外传感器色敏传感器 正确选择以上传感器填入以下空内: 1、可以进行位移测量的传感器有:光纤传感器、差动变压器、电阻传感器。 2、可以完成温度测量的有:热电偶、热敏电阻、热释电 3、半导体式传感器是:磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器 4、光电传感器有:光电耦合器、色敏传感器、光纤传感器、光电二极管 5、用于磁场测量的传感器: 霍尔器件、磁敏晶体管 6、进行振动(或加速度)测量的传感器:磁电传感器、压电传感器 7、利用物体反射进行非电量检测的传感器:超声波传感器、红外传感器 三、问答题(每题5分,共10分) 1、压力传感器测量砝码数据如下,试解释这是一种什么误差,产生这种误差的原因是什么。 N(g) 0 1.0 2 34 5 正行程(mv)0 1.5 2 2.5 3 3.5 反行程(mv)0 0.5 1 2 2.5 3.5 正确答案迟滞误差;静态误差;传感器本身材料的缺陷造成。 2、解释下列磁敏传感器: ①、磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同? 磁敏晶体管有放大作用; ②、磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么? 普通晶体管无磁灵敏度; ③、磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件,在本质上有什么不同? 磁敏电阻不能区别磁极性。 四、电路分析(每题5分,共20分) 1、下图左是电容式差压传感器,金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2 ,两边压力分别为P1、P2。下图右为二极管双T 型电路,电路中电容是左图中差动电容,UE电源是占空比为50%的方波。试分析:

《传感器与检测技术》试题及答案

《传感器与检测技术》试题 一、填空:(20分) 1,测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。(2分) 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。 3、光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为 三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电效应,这类元件有光电管、 光电倍增管;第二类是利用在光线作用下使材料部电阻率改变的光电 效应,这类元件有光 敏电阻;第三类是利用在光线作用下使物体部产生一定方向电动势的光生伏特效应,这类元 件有光电池、光电仪表。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式为 Eab (T ,To )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线和热电偶之间,接入延长线,它的作用是将热电偶的参考端移 至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是:某些铁磁物质在外界机械力作用下,其部产生机械压力,从 而引起极化现象,这种现象称为正压电效应。相反,某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产 生机械变形,这种现象称为负压电效应。(2分) 6. 变气隙式自感传感器,当街铁移动靠近铁芯时,铁芯上的线圈电感量(①增加②减小③ 不变)(2分) 7. 仪表的精度等级是用仪表的(① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差)来表示的(2分) 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系,除(① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变 介电常数型)外是线性的。(2分) 9. 电位器传器的(线性),假定电位器全长为Xmax, 其总电阻为Rmax ,它的滑臂间的阻值 可以用Rx = (① Xmax/x Rmax,②x/Xmax Rmax ,③ Xmax/XRmax ④X/XmaxRmax )来计算, 其中电阻灵敏度Rr=(① 2p(b+h)/At , ② 2pAt/b+h, ③ 2A(b+b)/pt, ④ 2Atp(b+h)) 1、变面积式自感传感器,当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时,铁心上线圈 的电感量(①增大,②减小,③不变)。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,(①变面积型, ②变极距型,③变介电常数型)是线性的关系。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与原方线圈的匝数成(①正比, ②反比,③不成比例),与副方线圈的匝数成(①正比,②反比,③不成比例),与回路中磁 阻成(①正比,②反比,③不成比例)。 4、传感器是能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或装置, 传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信 号调节转换电路组成。 5、热电偶所产生的热电热是由两种导体的接触电热和单一导体的温差电热组成。 2、电阻应变片式传感器按制造材料可分为① _金属_ 材料和②____半导体__体材 料。它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由 _电阻应变效应 形 成的,而②的电阻变化主要是由 温度效应造成的。 半导体 材料传感器的灵敏度较大。 3、在变压器式传感器中,原方和副方互感M 的大小与 绕组匝数 成正比,与 穿过 线圈的磁通_成正比,与磁回路中 磁阻成反比,而单个空气隙磁阻的大小可用公式 __ 表示。 1.热电偶所产生的热电势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的,其表达式 为E ab (T,T o )=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0σ-σ?+-。在热电偶温度补偿中,补偿导线法(即冷端延长线法)是在连接导线 和热电偶之间,接入延长线它的作用是将热电偶的参 考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方,以减小冷端温度变化的影响。(7分) 3.电位器或电阻传感器按特性不同,可分为线性电位器和非线性电位器。线性电位器的

自动检测技术及应用(选择题答案)

自动检测技术及应用——梁森 选择题答案 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 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2)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。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 第二章思考题与习题答案 1. 单项选择题 1)电子秤中所使用的应变片应选择__B__应变片;为提高集成度,测量气体压力应选择___D___;一次性、几百个应力试验测点应选择___A___应变片。

传感器与检测技术题库

《传感器与检测技术》题库 1. 金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同 答:金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的,半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。 2. 为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量 答:因为压电式传感器是将被子测量转换成压电晶体的电荷量,可等效成一定的电容,如被测量为静态时,很难将电荷转换成一定的电压信号输出,故只能用于动态测量。 3. 试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容的灵敏度为了提高传感器的灵敏度可 采取什么措施并应注意什么问题 答:如图所示是一直线位移型电容式传感器的示意图。 当动极板移动△x 后,覆盖面积就发生变化,电容量也随之改变,其值为 C =εb (a -△x )/d =C 0-εb ·△x /d (1) 电容因位移而产生的变化量为 a x C x d b C C C ?-=?-=-=?00ε 其灵敏度为 d b x C K ε-=??= 可见增加b 或减小d 均可提高传感器的灵敏度。 直线位移型电容式传感器 4. 变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路,如图4所示。C 0=200pF ,传感器 的起始电容量C x0=20pF,定动极板距离d 0=1.5mm,运算放大器为理想放大器(即K → ∞,Z i →∞),R f 极大,输入电压u 1=5sinωt V 。求当电容传感动极板上输入一位移量 △x =0.15mm 使d 0减小时,电路输出电压u 0为多少

i C 图4 运算放大器电路 解:由测量电路可得 ? ?sin 45 sin 5 15 .0 5.1 5.1 20 200 = ? - ? = ? - - = - =t u x d d C C u C C u i x i x /V 5.如图5所示正方形平板电容器,极板长度a =4cm,极板间距离δ=0.2mm. 若用此变面积型传感器测量位移x,试计算该传感器的灵敏度并画出传感器的特性曲线.极板间介质为空气,F/m 10 85 .812- ? = ε。 图5 所示正方形平板电容器 解:这是个变面积型电容传感器,共有4个小电容并联组成。 32 . 28 10 2 10 85 .8 10 16 4 4 3 12 4 2 = ? ? ? ? ? = = - - - δ εa C /pF x kx C x a a C x 8. 70 32 . 28 ) ( 4 0- = + = - = δ ε (x的单位为米) δ ε) 4 ax C C C x - = - = ? 8. 70 10 2 10 4 10 85 .8 4 4 3 2 12 0- = ? ? ? ? ? - = - = - = - - - δ εa x C C K x /pF

传感器与检测技术期末考试试题与答案

第一章传感器基础 l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。 答:一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。下图给出了检测系统的组成框图。 检测系统的组成框图 传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的,因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。 测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。 显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 2.传感器的型号有几部分组成,各部分有何意义? 依次为主称(传感器)被测量—转换原理—序号 主称——传感器,代号C; 被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2; 转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3; 序号——用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变,仅在局部有改动或变动时,其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等,(其中I、Q不用)。 例:应变式位移传感器:C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y-GQ-2。 3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时,应当采用何种测量方法? 如何进行? 答:测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时,最好采用微差式测量。此时输出电压认可表示为U0,U0=U+△U,其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量,相对U来讲为一小量。如果采用偏差法测量,仪表必须有较大量程以满足U0的要求,因此对△U,这个小量造成的U0的变化就很难测准。测量原理如下图所示: 图中使用了高灵敏度电压表——毫伏表和电位差计,R r和E分别表示稳压电源的内阻和电动势,凡表示稳压电源的负载,E1、R1和R w表示电位差计的参数。在测量前调整R1使电位差计工作电流I1为标准值。然后,使稳压电源负载电阻R1为额定值。调整RP的活动触点,使毫伏表指示为零,这相当于事先用零位式测量出额定输出电压U。正式测量开始后,只需增加或减小负载电阻R L的值,负载变动所引起的稳压电源输出电压U0的微小波动值ΔU,即可由毫伏表指示出来。根据U0=U+ΔU,稳压电源输出电压在各种负载下的值都可以准确地测量出来。微差式测量法的优点是反应速度快,测量精度高,特别适合于在线控制参数的测量。

检测技术精彩试题库及参考问题详解

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______。 25、电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器,主要类型有:变极距型、______、_____ __。

软件测试技术习题参考答案

第1章软件测试概述 1、简述软件缺陷的含义。 答:软件缺陷是软件开发过程中潜在的缺陷,这些缺陷可能在软件运行后出现,因而使软件的性能和可靠性等方面与系统的设计需求不符。 2、说明软件缺陷、软件错误和软件失败的关系。 答:缺陷、缺点、偏差统称为缺陷,是软件故障的根源;错误、谬误、问题、异常、矛盾等统称为错误,软件错误出现的原因是软件缺陷所致;失败、事故、灾难统称失败,失败的直接原因是软件系统存在软件错误。 14、“软件测试是有风险的工作”,试解释这种说法的含义。 答:软件不测试,就会有风险;软件测试,同样也会有风险。因为,软件是个复杂的系统,其复杂性体现在软件实现的内容复杂性、开发过程的复杂性和组织工作的复杂性等方面。而软件测试的目的是为了发现故障,并加以排除。对一个复杂的软件系统来说,故障的排除往往可能又带来新的软件缺陷。所以,软件测试又会带来一定的风险。 第2章软件测试基础 2、条件覆盖是否高于判断覆盖的逻辑覆盖程度如果不是,请给出反例加以说明。 答:条件覆盖是高于判断覆盖的逻辑覆盖程度。 a 、用条件覆盖所设计的测试用例可使得程序中的每一个判断的每一个条件的可能 取值至少执行一次。 b、用判断覆盖所设计的测试用例可使被测程序中的每个判断的真分支和假分支至少经历 一次。 每个判断语句可能包含多个条件(比如,if (A>3&&B<7……)。条件覆盖针对判断语句的每一个条件的所有可能取值编写测试用例;判断覆盖只针对每一个判断语句整体的所有可能取值编写测试用例。所以,条件覆盖的逻辑覆盖程度高于判断覆盖。 4、已知某种计算机程序设计语言的标识符语法规则规定“标示符是由非数字开头的,有效 字符数为32个,最大字符数为128个的任意符号串”。试用等价类划分法设计测试用例。

自动检测技术复习题

自动检测技术复习题 1、检测系统由那几部分组成?说明各部分的作用。 答: 传感器:它的作用是感受指定被测参量的变化并按照一定规律转换成一个相应的便于传递的输出信号. 信号调理:作用是对传感器输出的微弱信号进行检波,转换,滤 波,放大,等,以方便检测系统后续处理或显示. 记录、显示:被测参量数值大小由光指示器或指针在标尺上的 相对位置来表示和记录的或以数字形式直接显示 和记录出被测参量数值的大小,主要作用是使人 们了解检测数值的大小或变化的过程。 2、什么是测量误差?测量误差有几种表示方法?各有什么用途? 答:1. 测量结果与测量的真值之间的差异,称为测量误差。 2.⑴绝对误差:它反映测量值偏离真值的大小,: ⑵相对误差:它是绝对误差与测量值或多次测量的平均 值的比值, ⑶引用误差:仪表某一刻度点读数的绝对误差Δ比上仪 表量程上限,并用百分数表示。

⑷标称误差:标称误差=(最大的绝对误差)/量程 x 100% ⑸附加误差:计量器具在非标准条件下所增加的误差 3、测量误差按其出现的规律可分为几种? 答:可分为系统误差、疏忽误差、随机误差; 4、产生系统误差的常见原因有那些?常用的减少系统误差的方 法有那些? 答:产生系统误差的常见原因:由于测量设备、测量方法的不完善和测量条件的不稳定而引起的。 系统误差的消除方法: (1)对测量仪表进行校正在准确度要求较高的测量结果中,引入校正值进行修正。 (2)消除产生误差的根源即正确选择测量方法和测量仪器,尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作,消除各种外界因素造成的影响。采用特殊的测量方法如正负误差补偿法、替代法等。例如,用电流表测量电流时,考虑到外磁场对读数的影响,可以把电流表转动180度,进行两次测量。在两次测量中,必然出现一次读数偏大,而另一次读数偏小,取两次读数的平均值作为测量结果,其正负误差抵消,可以有效地消除外磁场对测量的影响。 5、被测介质的实际温度为300℃,现用一台量程为0-400℃的仪表测量,示值为298℃,求得测量的绝对误差? 解:

测试技术—考试题库及答案

------单选 使用最小二乘法时,偏差的平方和最小意味着拟合直线与整个实验数据()收藏 A. 偏离度大 B. 偏离度最小 C. 不相关 D. 以上3个都不对 回答错误!正确答案: B 相敏检波的特点是( ) 收藏 A. 能够知道被测信号的幅值和极性 B. 不知道被测信号的幅值,能够知道被测信号的极性 C. 能够知道被测信号的幅值,不知道被测信号的极性 D. 以上都不正确 回答错误!正确答案: A 单边谱的幅值谱图高度为双边谱的()倍。 收藏 A. 1倍 B. 3倍 C. 2倍 D. 4倍 回答错误!正确答案: C 时域信号的时移,则其频谱变化为()。 收藏 A. 压缩 B. 扩展 C. 不变 D. 相移

一选频装置,其幅频特性在f1~f2区间急剧衰减(f2>f1),在0~f1和f2~∞之间近于平直,这是()滤波器 收藏 A. 带通 B. 带阻 C. 高通 D. 低通 回答错误!正确答案: B 周期信号各次谐波的频率只能是基波频率的()倍。 收藏 A. 奇数 B. 偶数 C. 复数 D. 整数 回答错误!正确答案: D 在测量位移的传感器中,符合非接触测量,而且不受油污等介质影响的是( )传感器。 收藏 A. 电阻式 B. 电涡流式 C. 电容式 D. 压电式 回答错误!正确答案: B 差动式变极距式电容传感器的灵敏度是变极距式传感器的( )倍。 收藏 A. 3 B. 2 C. 1 D. 2.5 回答错误!正确答案: B

收藏 A. 反比 B. 平方 C. 非线性 D. 线性 回答错误!正确答案: D 各态历经随机过程必须是()。 收藏 A. 连续的 B. 平稳随机过程 C. 非周期的 D. 周期的 回答错误!正确答案: B 下列对负载效应的表达错误的是() 收藏 A. 测量环节作为被测量环节的负载,两环节将保持原来的传递函数 B. 测量环节作为被测量环节的负载,接到测试系统时,连接点的状态将发生改变 C. 负载效应指,测量环节与被测量环节相连时对测量结果的影响 D. 测量环节作为被测量环节的负载,整个测试系统传输特性将发生变化 回答错误!正确答案: A 压电传感器采用并联接法时,两晶片负极集中在( )上 收藏 A. 上极板 B. 下极板 C. 中间极板 D. 侧极板 回答错误!正确答案: C 一阶测试系统、二阶测试系统的瞬态响应之间最重要的差别是()

传感器与检测技术试题

中国自考人(https://www.360docs.net/doc/5e11882469.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 中国自考人(https://www.360docs.net/doc/5e11882469.html,)——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧! 浙江省2003年1月自考传感器与检测技术试题 课程代码:02202 一、填空题(每空1分,共15分) 1. 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为________测试。 2. 确定静态标定系统的关键是选用被测非电量(或电量)的_______和标准测试系统。 3. 涡流传感器的线圈与被测物体的距离减小时,互感系数M将________。 4. 半导体应变片以压阻效应为主,它的灵敏度系数为金属应变片的________倍。 5. 测量准静态力信号时,要求电荷放大器的输入阻抗________1012(Ω)。 6. 周期信号展开为傅立叶级数后,其中A0表示直流分量的幅值,A n表示________分量的幅值。 7. 当τ→∞时,信号x(t)的自相关函数R x(τ)呈周期性变化,说明该信号为________。 8. LCD是液晶显示器,是一种________功耗器件。 9. A/D卡的转换速率表示________。 10. 在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,________接法可以得到最大灵敏度输出。 11. 一阶有源低通滤波器的主要优点是带负载能力强,主要缺点是________。为克服该缺点,可采用二阶或二阶以 上有源低通滤波器。 12. 绝对湿度给出了水分在空间的具体含量,而相对湿度给出了大气的________程度,它比绝对湿度使用更广泛。 13. 氧化型气体吸附到N型半导体气敏元件上,将使截流子数目减少,从而使材料的电阻率________。 14. 半导体温度传感器以P-N结的温度特性为理论基础。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下,其________与 温度之间的近似线性关系实现。 15. 图像处理的主要目的是________。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题后的括号内。每小题1分,共 15分) 1. 为了抑制干扰,常采用的电路有( ) A. A/D转换器 B. D/A转换器 C. 变压器耦合 D. 调谐电路 2. 选择二阶装置的阻尼比ζ=0.707,其目的是( )。 A. 阻抗匹配 B. 增大输出量 C. 减小输出量 D. 接近不失真条件 3. 自相关函数一定是( )函数。 A. 偶 B. 奇 C. 周期 D. 随机 4. 用脉冲锤激振时,为了获得较宽的激振频率,可( ) A. 增加敲击力 B. 增加锤头硬度 C. 增大锤重 D. 减小冲击力 5. 记录磁带慢录快放,放演信号的频宽将( ) A. 扩展,幅值减小 B. 变窄,幅值减小

-自动检测技术课程期末考试试题

《自动检测技术》课程期末考试试题A 一、填空(本题共39分,每空1.5分) 1、传感器由、、三部分组成。 2、在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的倍左右为宜。 3、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,当测量100℃时的示值相对误差为。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护,应选择型热敏电阻。 5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。 6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。 7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。 8、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω,则其分度号是,对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。 9、压电材料在使用中一般是两片以上,在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件起来。 10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而这一特性来测量温度的。 11、自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有、、、、等。 12、金属电阻的是金属电阻应变片工作的物理基础。 13、电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是、、。 14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络,其目的是为 了。 二、选择题(本题共30分,每题2分) 1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。 A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 2、的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B、热电极的电导率 C、热端和冷端的温度 D、热端和冷端的温差 3、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量,电感保持不变 C、电感是变量,电容保持不变 D、电容和电感均保持不变 4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸,该加工检测装置是采用了测量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 A、提高测量灵敏度 B、减小引线电阻的影响 C、减小非线性误差 D、提高电磁兼容性 6、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。 A、实心轴 B、弹簧管 C、悬臂梁 D、圆环 7、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。 A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用 C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D、提高灵敏度 8、考核计算机的电磁兼容是否达标是指。

测试技术题库汇总

一. 判断题(本题共10分,对则打“√”,不对则打“×”) 1.任意两个变量x 和y 之间的真实关系均可用一元线性回归方程来描述。( ) 2.相关函数和相关系数一样都可以用它们数值的大小来衡量两函数的相关程度。( ) 3.对多次测量的数据取算数平均值,就可以减少随机误差的影响。( ) 4.对一个具有有限频谱(0~fc )的连续信号采样,若满足 2fcTs ≥1,采样后得到的输出信号能 恢复为原来的信号。( )[Ts 为采样频率] 5.设某周期信号x(t)之单位为μ,则其均方根谱之单位为μ2 ,其功率谱之单位为μ。( ) 6.测量系统的固有频率越高,其灵敏度也越高。( ) 7.A/D 转换就是把模拟信号转换成连续的数字信号。( ) 8.接触式测温是基于热平衡原理进行的,非接触式测温是基于热辐射原理进行的( ) 9.同一材料构成的热电偶,即使两端点温度不等,也不会形成热电势。( ) 10.只要信号一经截断,就不可避免地引起混叠。( ) 二.选择题(共20分,每题2分) 1.压电加速度测量系统的工作频率下限取决于( ) a. 加速度力学系统的频率特性; b. 压电晶体的电路特性; c. 测量电路的时间常数 2.把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是( ) a. 记录时间太长; b. 采样间隔太宽; c .记录时间太短; d. 采样间隔太窄 3.要测量x(t)=50Sin40πt+10Sin2000πt 的振动位移信号,为了尽量减少失真,应采用( ) 的惯性加速度计。 a.f n =15Hz 、β=0.707; b. f n =1000Hz 、β=0.707 ; c. f n =50Hz 、β=0.04 ; d. f n =1000Hz 、β=0.04 4. 自相关函数是一个( )函数 a.奇函数; b.偶函数; c.非奇非偶函数; d. 三角函数 5.在光作用下,使物体的内部产生定向电动势的现象,称( )效应。 a.内光电; b.外光电; c.热电; d.阻挡层光电 6.( )传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的。 a.差动变压器式; b.变间隙电容式; c.变阻器式; d. 电压式 7.半导体热敏电阻的电阻温度系数α可用下式( )表示(已知半导体热敏电阻与温度系数关系可用T B Ae R =描述) a.α=dT R dR ;b. α=2T B ;c. α=2T A ;d. α= 00111ln ln T T R R --(R 1,R 0分别是温度T 1,T 0时的电阻值) 8.如果一信号的自相关函数R x (τ)是一定周期性不衰减,则说明该信号( ) a.均值不为0; b.含周期分量; c.是各态历经的 ; d.是各态不历经的 9.用方程法求解回归直线时,误差最小的方法是( ) a.图解法; b.最小二乘法; c.分值法; d.端点连线法 10.半导体电阻应变片在测量某一构件应变时,其电阻的相对变化主要是由( )引起。 a.半导体电阻率的变化; b.半导体几何尺寸的变化; c.贴片位置的温度变化; d.供桥电源的变化 三.测量系统基本知识题(70分) 1.磁电式速度传感器中,速度线圈采取上下两绕组相串联的目的是什么 ?磁头件与被测物体固紧时有何要求?(6分)

相关文档
最新文档