自动检测与转换技术复习重点

20XX年自动检测与转换技术复习重点

一，简答题

1，传感器由哪几部分组成？各部分的作用？（P9）20XX年4月

由敏感元件、传感元件和测量转换电路组成。

敏感元件：将被测量转换为与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。传感元件：将敏感元件转换的非电量转换为电量。测量转换电路：将传感元件输出的电量转换为易处理的电压、电流或频率量。

2，传感器有哪些基本特性？（P11）

灵敏性，分辨力，线性度，稳定性，电磁兼容性，可靠性

3，什么是灵敏度与分辨率？两者有什么关系？（P11）

灵敏度是指传感器在稳态下输出变化值与输入变化量之比。将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率。分辨力指传感器能检出被测信号的最小变化量。前者都是有量纲的，后者是没有量纲的。灵敏度越大，分辨率越好。

4，单臂电桥测量电路为何采用三线连接？（P25）

为了消除和减小引线电阻的影响。三线连接时，引线的电阻分别被串入电桥相邻两臂上，引线的长度变化不会影响电桥平衡，所以可以避免因连接导线电阻受环境影响引起的测量误差。

5，列举热敏电阻的应用？（P30）

热敏电阻测温，用于温度补偿，用于温度控制及过热保护

6，零点残余电压产生的原因？减小零点残余电压的方式？（P50）2007，04

零点残余电压产生原因：

1．差动电感二个线圈的电气参数、几何尺寸、磁路参数不完全对称。

2．存在寄生参数。如线圈间的寄生电容等。

3．电源电压含有高次谐波。

4．励磁电流太大使磁路的磁化曲线存在非线性。

减小零点残余电压的方法通常有哪些？

(1) 提高框架和线圈的对称性；

(2) 尽量采用正弦波作为激励源；

(3) 正确选择磁路材料，同时适当减小线圈的励磁电流，使衔铁工作在磁化曲线的线性区；

(4) 在线圈上并联阻容移相网络，补偿相位误差；

(5) 采用相敏检波电路。

7，什么是电涡流效应？什么是集肤效应？（P60）

电涡流效应：金属导体置于变化的磁场中时，导体表面就会有感应电流产生。这种电流的流线在金属体内自行闭合，这种由电磁感应原理产生的涡流状感应电流为电涡流。

集肤效应：导体置于交变磁场中时，导体产生电涡流，电涡流在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的，而是只集中在金属导体的表面，这种现象就叫集肤效应。

8，常见的接近开关有哪几类？其应用对象是什么？（P70）

主要有：自感式、差动变压器式；电涡流式；电容式；磁性干簧开关；霍尔式

1）自感式、差动变压器式：只对导磁物体起作用；2）电涡流式：只对导电良好的金属起作用；3）电容式：只对接地的金属或地电位的导体物体起作用；4）磁性干簧开关：只对磁性较强的物体起作用；5）霍尔式：只对磁性物体起作用。

9，电容式传感器的优点是什么？（P77）2007。4

电容式传感器的优点：将各种类型的电容器作为传感原件，通过它将被测物理量转换成电容量的变化，再经测量转换电路转化为电压、电流或频率。

(1) 可获取较大的相对变化量；

(2) 能在恶劣的环境条件下工作；

(3) 本身发热影响小，所需激励源功率小；

(4) 动态响应快，所以用于动态测量

10，什么是压电效应？及相对应材料。什么是逆压电效应？（P95）2008。04

什么是压电效应？某些电介质在沿一定方向上受到外力作用而变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面上产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电的状态，这种现象称为压电效应。

什么是逆压电效应？在电介质极化方向上施加交变电场或电压,它会产生机械变形,当外加电场去掉后,电介质变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。

压电元件材料一般有三类: 一是压电晶体（单晶体）石英晶体

二是经过极化处理的压电陶瓷多晶体

三是高分子压电材料

11，什么是超声波？其传播方式有哪些？（P110）2008。04

频率高于50KHZ的机械振动波称为超声波。传播方式：纵波，横波，表面波

12，什么是无损探伤？有几种形式？（P120）

不损坏被检测对象为前提下的检测方式。主要有磁粉检测法，电涡流检测法，荧光染色体渗透法，方式线法，超声波法。

13，超声波探伤分哪几类？各类的特点？（P120）

超声波探伤分为A，B，C等几种类型。

A型：结果二维图像，横轴为时间轴，纵轴为反射波强度。B型：结果二维图像，横轴为探头扫描距离，纵轴为探伤深度，屏幕的辉度为反射波的强度。C型：结果三维图像。

14，A超探伤的原理？按波形不同分为哪几种形式？（P121）2007。4

A超探伤的原理为：超声波脉冲反射法。按波形不同可分为：纵波探伤、横波探伤和表面波探伤。

15，什么是霍尔效应？（P126）2008。04

霍尔效应：如果让一恒定电流通过一金属薄片，并将薄片置于强磁场中，在金属薄片的另外两侧将产生与磁场强度成正比的电动势:

16，霍尔传感器主要的三个方面的用途是什么？（P130）

霍尔传感器的主要用途有哪些？

1．维持I和θ不变，则Eh＝f(B)，这方面应用有：测量磁场强度的高斯计，测量转速的霍尔转速表、磁性产品计数器、霍尔式角编码器等

2．维持I和B不变，则Eh＝f(B)，这方面应用有角位移测量仪。

3．维持θ不变，则Eh＝f(IB)，这方面应用有模拟乘法器、霍尔式功率计。

17，热电偶测温有哪些主要优点？（P137）

热电偶的主要优点。

(1) 它属于自发电型传感器，因此测量时可以不要外加电源，可直接驱动动圈式仪表。

(2) 结构简单，使用方便，热电偶的电极不受大小和形状限制，可按需要选择。

(3) 测温范围广，高温电热偶高达1800℃以上，低温可达－260℃。

(4) 测量精度较高，各温区中的误差均符合国际计量委员会的标准。

18，什么是热电效应？（P140）2010。04

何谓热电效应？两种不同材料的导体A和B组成的闭合回路，当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势，这种物理现象称为热电效应。

19，什么是热电偶？与热电偶有关的几个定律？（P140）2010。04

热电偶传感器能将温度信号转换成电动势。

与热电偶有关的几个定律

(1) 中间导体定律：利用热电偶来实际测温时，连接导线、显示仪表和接插件等均可看成中间导体，只要保证

这些中间导体两端温度各自相同，则对热电偶的热电动势没有影响

(2) 中间温度定律

(3) 参考电极定律

20，为何要热电偶冷端延长？（P144）

1）实际测温时，由于热电偶长度有限，自由端温度将直接受被测物温度和周围环境温度的影响。

2）热电偶做的很长时，将提高测量系统的成本。

21，使用补偿导线延长热电偶冷端的好处是什么？（P144）

补偿导线：工业中一般是采用补偿导线来延长热电偶的冷端，使之远离高温区

使用补偿导线的好处

a、它将自由端从温度波动区T n延长到温度相对稳定区T0，使仪表示值稳定

b、购买补偿导线比使用相同长度的热电极（A、B）便宜了许多

c、补偿导线多是用铜及铜的合金组成，必须保证n A’/n B’＝n A/n B

d、由于补偿导线常用塑料作绝缘层，且为多股导线，所以易于弯曲，便于敷设

22，使用补偿导线进行热电偶冷端延长应注意的问题？（P145）2007。04

使用补偿导线需注意

a、两极补偿导线与热电偶的两个热电极的接点必须具有相同温度

b、各种补偿导线只能与相应型号的热电偶配用

c、必须在规定温度范围内使用

d、极性勿接反

23，为什么要进行热电偶的冷端补偿？常用的冷端补偿方式有哪些？（P146）

各种热电偶温度与热电动势关系的分度表都是在冷端为0°C是做出的。因此直接使用热电偶的分度表时必须满足t0=0°C。但实际测温中，冷端温度随环境温度而变化。因此必须采用冷端补偿。

补偿方式主要有：1，冷端恒温法2，计算修正法3，仪表机械零点调整法4，电桥补偿法5，利用半导体集成温度传感器测量冷端温度。

24，什么是光电效应？光电效应分为哪几类？与之对应的元件分别是什么？（P153）2008。04 2010。04

光电效应：用光照时某物体，可以看作物体受到一连串能量为hf的光子轰击，组成这物体的材料吸收光子能量而发生相应电效应的物理现象

光电效应可分为三类：

(1) 在光线的作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。（玻璃真空管）其器件有：光电管、光电倍增