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。
11、热电偶能将__________变化转换成__________变化，而热电阻则是将____________变化转成_____________的变化。
12、传感器是指那些被测对象的某一确定信息具____________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。
13、半导体温度传感器可以分为_____________和____________传感器两类。
14、在光线的作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为
____________，而向外发射的电子叫做___________。基于这种_______________
的光电器件有_______________。
15、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。
16、具有____________的介质物质称为压电材料，如________________。
17、根据仪表误差产生的原因，将仪表误差分为和两类。
18、在正弦交流电路中，电动系功率表的偏转角 与被测负载的有功功率成。
19、对称三相四线制电路用一个单相功率表，就可以测量出它的有功功率，即采
用所谓的测量。
20、三表跨相法测量三相无功功率的适用范围是：
。
21、由于三相电路的接线形式不同，三相有功电能表有和
电能表两种。
22、光敏二极管在电路中处于工作状态。
23、相敏电路的作用是_____________________________________________。
24.磁电系列兆欧表主要用于测量，所测电阻
的范围为，欧姆表的测量范
围。
25、传感器的发展方向是_______、___________、_______________、
____________。
26.可用、和__________________传感器检测
温度。
27.电容传感器可测量、_______________、_______________
和振动学等。
28.相对湿度是指，一般用百分数来表示，记作“％RH”。
29.任何电测量指示仪表的测量机构都必须包括______ _ 、_______ _ 、、______ __四个部分。
30、传感器通常包含和两大部分。
31、电阻应变式传感器可将转换成为与之有确定关系
的 , 再经过测量电路转换成信号的一种装置.
32、电感式传感器利用把被测量转换为线圈的或
的变化。
33、电涡流式传感器最大特点是可对被测物体进行测量。
34、压电陶瓷要作为压电传感器的测力元件在测量前必须进行处理。
35、热电偶冷端补偿方式有、等。
36、具有的介质物质称为压电材料，如。
37、光电管是利用效应而制成的，而光敏电阻则是利用
效应而制成的。
38.传感器的静态特性指标有、、、。
39．在同一条件下所进行的一系列重复测量称为，被测量本身所具有的真正值称为
，测量器具读数装置所指示出来的被测量数值称为。
40．绝对误差是与之间的差值，绝对误差与被测量的约定值之比，称为。
41．假设有一组等精度测量值X1,X2, …,X n ,其全体测量值的数学期望就是测量值的。
42．达依拉准则的数学表达式为。
43．电测量的指示仪表包括和两大类，测量机构中，对活动部分产生反作用力矩的装置称为。44．磁电系测量机构中的驱动装置主要由和构成，其测量的基本量是。
45．兆欧表的结构主要是由两部分组成，即和。
46．目前我国广泛使用的工业热电偶是具有和的热电偶。
47．热电阻由、和等主要部件组成。48．传感器根据工作原理可分为、、和电势式。
49.传感器的静态特性指标
有、、、。
50.相敏电路的作用是__________________________________________________。
51.磁电系列兆欧表主要用于测量，所测电阻的范围为，欧姆表的测量范
围。
52.当二压电片串联使用具q'= ，u'= ，宜以作为输出量。
53.电子细分的目的是_____________________________________________。
54.传感器发展的方向是__________________________________________。
55.对于SnO2气敏元件吸附还原性气体时，器件的阻值；对于烧结型半导体湿敏元件，随着湿度的增加，其阻值；％RH表示。
56、可用、、传感器检测温度。
二、简答题
1.霍尔传感器的工作原理是什么？
2.莫尔条纹的特点是什么？
3、如何测量600伏以上的交流电压？
4、结合实际工作说明电磁系仪表的主要技术性能？
5、电测量指示仪表的测量机构必须具备哪几个基本功能?
6、结合实际工作说明电流互感器的基本工作原理。
7、何谓正压电效应？画出压电元件的等效电路。
8.说明变隙式和变截面式自感传器的工作原理和特点。
14、为什么电磁系仪表既适用于直流电路，又适用子交流电路?
15．有两块直流电流表，它们的准确度等级和量限分别为
1.0级0~250mA
2.5级0~75mA
现要测量50mA的直流电流，为了减少测量误差，选用哪块表好？为什么？
16．什么是补偿法测量？试述其特点。
17．电位差计是如何测量电阻的？
18．变压器的电桥有何优点？它是怎样测量三端阻抗的？
四、名词解释
1、外光电效应，光电导效应。
2、霍尔效应
3．引用误差（写出计算式）
4、绝对误差，是相对误差
5．应变效应6．压电效应：
7．热电效应
8．光电效应
9．．补偿电桥法
10．差动变压器
11．光敏电阻
12．霍尔效应
西华大学本科检测与转换技术复习题答案
一、填空题
1、感受或响应，有用输出信号
2、敏感元件，转换元件
3、提高桥臂比，采用差动电桥，采用高内阻的恒流电桥。
4、变极距，变极板面积，变介质
5、自感系数L，互感系数M
6、温度，电量
7、暗电阻，暗电流，亮电阻，亮电流
8、零位误差，温度引起的误差
9、降低，1%
10、敏感元件，转换元件
11、温度，电势，温度，电阻
12、感受或响应，有用输出信号
13、热敏电阻，PN结温度
14、外光电效应，光电子，外光电效应，光电管、光电倍增管
15、零位误差，温度引起的误差
16、压电效应，石英晶体等
17、基本误差、附加误差
18、正比 19、“一表法”
20、电源电压对称，而负载也对称得各种三相电路以及电源电压对称，但负载不对称的三相三线制和三相四线制电路
21、三相四线有功、三相三线有功
22、反偏
23、辨向、整流、消除零点残余电压………
24、绝缘电阻；0.1MΩ以上；1Ω～0.1MΩ。
25、集成化、微型化、智能化、网络化
26、热电阻、热敏电阻、热电偶
27、压力、力、位移
28、气体的水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气压的比值
29、驱动装置、控制装置、阻尼装置、指示装置
30．敏感元件、转换元件
31．非电物理量、电阻值、电压或电流
32．电磁感应、自感、互感
33非接触型
34极化
35补偿导线法、冷端温度校正法、冰浴法、补偿电桥法(任写两种均可)
36、压电效应 石英晶体等
37、外光电、内光电 38、线性度、迟滞、重复性、灵敏度
39．等精度测量，真值，示值； 40．示值，被测量真值，相对误差； 41．真值； 42．3b b v x x σ=-> 43．模拟式，数字式，控制装置； 44．永久磁铁，载流线圈，直流线圈或周期变动电流平均值； 45．比率型磁电系测量机构，手摇发电机； 46．标准化分度号，分度表
47．电阻体，绝缘套管，接线盒； 48．电阻式，电感式，电容式；
49.线性度、迟滞、重复性、灵敏度
50.整流辨向、消除零点残余电压
51.绝缘电阻；0.1M Ω以上；1Ω～0.1M Ω。
52.
U U q q =='',，电压 53.提高分辨率
54.集成化、微型化、智能化、网络化
55.下降（变小）；下降（变小）；相对湿度
56.热电阻、热敏电阻、热电偶
二、简答题
1.答：如图所示的金属或半导体薄片，若在它的两端
通过控制电流I ，并在薄片的垂直方向上施加磁感应强
度为B 的磁场，那么，在垂直于电流和磁场方向上将产
生电动势U H 。这种现象称为霍尔效应。霍尔效
应的产生是由于运动电荷受磁场中洛伦兹力作用的结果，
当电场作用在运动电子上的电场力f E 与洛伦兹力f c 相等
时，电子积累便达到动态平衡。这时，在薄片两横断面之
间建立的电场称为霍尔电场E H ，相应的电动势称为霍尔电动势U H ,其大小表示为：
d IB
R U H H =
2.答：莫尔条纹的特点是：
1）莫尔条纹的移动量、移动方向与光尺的位移量、位移方向具有对应关系。
2）θ/d w =，莫尔条纹间距对光栅栅距具有放大作用。当θ很小时，w 对d 有几百倍的放大作用（d 为光栅距）。
3）莫尔条纹对光栅栅距局部误差具有消差作用。
3、为安全起见，600V 以上的电压的测量一般不直接接入电压表，而是要通过电压互感器，将一次侧的大电压交换到二次侧的100V 后再进行测量。
4、 1、交直流两用，但主要用于交流； 2、用于直流测量时，有磁滞误差；过载能力强；4、标尺刻度不均匀；
5、受外磁场影响大；
6、受频率影响大、
7、波形误差。
5、在被测量作用下，能产生使仪表可动部分偏转的转动力矩。 可动部分偏转时，能产生随偏转角增大而增大的反作用力矩。可动部分运动时，能产生阻尼力矩。可动部分有可靠的支撑装置。能直接指示出被测量的大小。
6、电流互感器主要由一次绕组、二次绕组及铁芯组成。当一次绕组中通过电流I1时，则在铁芯上就会存在一次磁动势I1N1(Nl 为一次绕组的匝数)。根据电磁感应和磁动势平衡的原理，在二次绕组中就会产生感应电流I2：，并以二次磁动势I2N2(N2为二次绕组的匝数)去抵消一次磁动势IlNl ，在理想情况下，存在的磁动势平衡方程为IN1+I2N2=0此时的电流互感器不存在误差，所以称之为理想的电流互感器
7、当沿一定方向对某些电介质加力而使其变形时，在一定表面上产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态。公式为Q=dF ，式中d 为压电系数。 压电元件可以等效为一个电荷源Q 和一个电容器Ca 并联或一个电压源U 和一个电容器Ca 串联。
8、变气隙式传感器图（略）在铁芯的结构和材料确定之后，自感L 是气隙厚度δ和气隙截面积S 的函数，即L=f(δ、S)。如果保持S 不变，则L 为δ的单值函数，可构成变气隙型传感器。
变截面式传感器如图（略）
在铁芯的结构和材料确定之后，自感L 是气隙厚度δ和气隙截面积S 的函数，即L=f(δ、S)。如果保持δ不变，则L 为S 的单值函数，可构成变截面式传感器。
9．答：该图是变介质型电容式传感器的结构原理图。在外力作用下位移
a 与容量c 成线性关系。无介质ε2的 容量为C 0则有位移a 后总的
容量为：
C ＝C 0＋C 0*L a * 2
122121d d -d -1εεεε+ 10． 1）、r ＝（0
d d ?）2*100％＝3.5％ 2）、r ＝0
d d ?*100％＝18.75％
11．AC，AB和BC三个热电偶，其接点温度一端为T，另一端为T0。
E AC（T，T0）=e AC(T)- e AC(T0)
E AB（T，T0）=e AB(T)- e AB(T0)
两式相减得
E AC（T，T0）- E AB（T，T0）＝e AC(T)- e AC(T0)-[e AB(T)- e AB(T0)]
＝e AC(T)- e AB(T)-[e AC(T0)- e AB(T0)]
根据热电偶基本定律可知
e AC(T)- e AB(T)＝e BC(T)
e AC(T0)- e AB(T0)＝e BC(T0)
因此
E AC（T，T0）- E AB（T，T0）= e BC(T)- e BC(T0)
= E BC（T，T0）
12、
13、证明如下：设D材料和B材料相同，C材料和A材料相同
E T=e AB(T1)+e BD(T0)+e DC(T0)+e CA(T0)
因为A和C材料一致，B和D材料一致，
e BD(T0)=e CA(T0)=0
e DC(T0)=e BA(T0)
所以E T=e AB(T1)+e BA(T0)=E1
同例可得E T=E2
E T=E3
所以E T =（E 1+E 2+E 3）/3
14、这是由于定圈中磁场的极性与其中被磁化的铁片的极性能够随着电流方向的改变而同时变化，使铁片与磁场(或被磁化的定铁片)之间的相互作用力不发生改变，其转动力矩的方向不发生改变。电磁系仪表测量直流时，不存在极性问题。所以电磁系仪表既适用于直流电路，又适用于交流电路。
15．答：第一块仪表的相对误差为：100%m x A γ?=?= K%Am 100%x
A ?= 1.0%25050?=0.05 第二块仪表的相对误差为：100%m x A γ?=
?=K%Am 100%x A ?=2.5%7550?=0.375 显然第二快仪表的相对误差较小，故选择第二块仪表。
16．答：用调节电位器来补偿电源的电压降，测量过程中没有从被测量电源中吸取能量，从
而消除了方法误差的测量手段称为补偿测量法。
17．答：电位差计是利用比较测量法采用补偿原理直接测量电势或电压的仪器。通常分三个
回路，工作电流回路，标准回路和测量回路。使用时首先调定工作电流，调节电位器使检流计读数为零，然后开始测量。在I 确定以后，就不允许再改变电位器，测得读数R h 。由于电位差计中用了标准量具直接参与了比较过程和采用了补偿原理，故其准确度很高。
18．答：1变压器电桥的电压比基本上是实数，精度搞，且温度和时间稳定性高。2变压器
电桥灵敏度比一般电桥高，且在很宽的范围内能得到恒定。3其电影比与一标准量具相结合就能相应地等效为一个可调导纳。4变压器电桥的工作频率很宽。5变压器电桥调速快，便于实现自动化和数字化。6变压器电桥可以进行三端或四端阻抗的测量。其测量三端电阻方法见教材P86图3-21
三、计算题
1、ΔR=R 0K ε=120x2x600x10-6=0.14Ω
2．解：由于电动机为对称三相负载，所以线电流为
3
4.39L I A === 负载阻抗角Φ=30度
于是01(30)1668.2AC A P U I COS w =-Φ=
02(30)834.1BC B P U I COS w =+Φ=
电机的总消耗功率为P=P 1+P 2=2502W
3．解：
1）
Ω
=Ω??==??=??==?∴==---132.0110102.1102.1106002/600,233
6R k R k R
R m
m k εεμε
2）若用电桥测量电路，相关电路图如右
图所示
若电桥电源U ＝4V ，则 mV V Uk U 8.4108.4102.14330=?=??==--ε
3）若U 0降至2mV ，则
m m V m V kU U /2504220με=?==
4．解：
1）
1
%1%1003003%1003300)50(250000000==?=??=∴=?=--=k C
C A x C
x C
C C A m m m m m 精度等级γ 2）当测量到500C 和2000C 时，其最大误差仍为3度，因此所测温度值越接近测
量范围的上限，则相对误差越小。 3）所以，测量值应选择：
m x A A 32≥。
四、名词解释
1、外光电效应：在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。
R3 R2 U0
光电导效应：在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态，而引起材料电导率的变化
2、霍尔效应：半导体薄片，置于磁感应强度为B的磁场中，两相对的两边通过电流I且与磁场方向正交。则半导体薄片另外两边将产生由电势U H且U H正比于B与I的乘积。这一现象称为霍尔效应。
3、引用误差指绝对误差与仪表测量上限(量程)比值的百分数，计算式为引用误差=(绝对误差/测量上限)×100％
4、绝对误差等于测量结果与被测量真值之差。相对误差等于绝对误差与被测量真值的比值，以百分数表示
5应变效应：半导体或导体材料在受到外界力作用下，产生机械形变，机械形变导致其电阻的变化，这种应形变而使其电阻值发生变化的现象称应变效应。
6压电效应：当某些物质沿其某一方向施加压力或拉力时，会产生形变，此时这种材料的两表面将产生符号相反的电荷。当去掉外力时又重新回到不带电的现象，这种现象称为压电效应。
7热电效应：将两种不同的金属连接成一条闭合回路，将其中一个接点进行加热到T度，而另一点放于室温中，则在回路中就有电流流过，这一现象称为热电效应。
8光电效应：在光线的作用下，物体内的电子逃逸出物体表面向外发射的现象称为光电效应。当光照射到物体上，使物体的电阻率发生变化，或发生光生电动势的效应叫做内光电效应
9．答：补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的电动势来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电动势变化值。
10．差动变压器是互感传感器，是把被测位移转换为传感器线圈的互感变化量，由于这种传感器通常是差动的，故称之为差动传感器。
11．有些半导体在黑暗的环境下电阻很好，但受到光线照射时，由于激发电子空穴对而使电阻降低。基于这样原理制造的有光导管称为光敏电阻。
12．金属或半导体薄片，若在两端通过控制电流，并在薄片上施加磁场，那么在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应。
核工程检测技术复习资料最终版
核工程检测技术复习资料最终版 20XX--核工程检测仪表复习题 1：概念题 绝对误差：绝对误差：△＝x－L △为绝对误差；x为测量值；L为真实值相对误差：δ＝△／L×％ 仪表的基本误差：仪表在规定的标准条件下最大的引用误差 分辨率：表明仪表响应输入量微小变化的能力指标，即不能引起输出发生变化的输入量幅度与仪表量程范围之比的百分数 灵敏度：仪表在稳定状态下输出微小变化与输入微小变化之比 迟滞：仪表正向特性与反向特性不一致的程度，以正、反向特性之差的最大值与仪表量程之比的百分数表示线性度：表明仪表实际输出与输入的关系曲线与理想直线之间的关系精度：仪表精密度与准确度之和，用相对误差来表示 霍尔效应：指把一半导体单晶薄片放在磁感应强度为B 的磁场中，在它的两个端面上通以电流I，则在它的另两个端面上产生电势Uh，这种现象称为霍尔效应。 压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用
而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。 标准节流装置：把几种标准化了的节流件、规定了的取压方式和规定长度的前后直管段，总称为标准节流装置2：测量系统的组成及各部分的功用？ 测量系统敏感部件、变换部件、传递部件、显示部件组成 敏感部件与被测对象直接发生接触，按照被测介质的能量，使其产生一个以某种方式与被测量有关的输出信号变换部件：对敏感部件输出的信号在送往显示部件之前进行适当的变换传递部件：传输信号的通道 显示部件：测量系统与观测者的界面，他将被测量的信号以某种形式显示给观测者的记录显示，甚至还有调节的功能。 3：测量方法根据研究的问题不同如何进行分类？各分类方法包括哪些测量方法？ 测量方法可以按照如何取得测量结果、按照测量方式、按被测量在测量过程中的状态和按测量条件相同与否来分类。 按照如何取得测量结果可以分为：直接测量法、间接测量法、组合测量法。按照测量方式可以分为：偏差式测量
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 1Kg B 10％ C D 10Kg 4、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。（15分） 五、试用所学的传感器知识设计一家庭防盗报警装置。（画出示意图并说明工作原理）（20分）
天津大学806测控技术基础考研大纲资料信息
天津大学806测控技术基础考研大纲 考研大纲划定了各类专业考生应考的范围和难度要求，是考生制定计划的依据。仔细阅 读，并结合近两年的考题，体会本专业考题的题型类别和难度特点，然而只看考研大纲的话 可能会搞不清楚考试怎么考。 随考纲同时出版的还有一本《2018年天津大学806测控技术基础考研红宝书》，很多考 生忽略了这一本优秀的考研参考书，是很可惜的。将考纲的要求具体化，并配以相应难度值 的试题进行解析。通读该书对把握806测控技术基础的重点难点，掌握解题方法，目的在于 为806测控技术基础的复习打下坚实的基础。天津考研网小编整理天津大学806测控技术基 础考试大纲如下： 一、考试的总体要求 掌握测控技术的基础知识和基本理论，并能合理运用解决实际问题。 二、考试的内容及比例 考试内容分为A、B两个模块，考生可任选其中一个模块。A模块为精密测量基础理论与技术，B模块为传感技术与测控电路。 (一)A模块：精密测量基础理论与技术 1.测量系统 主要内容：测量的基本概念，测量系统的组成，测量系统性能指标。 基本要求：测量、测试、计量的基本概念，测量标准，量值传递与溯源体系;测量系统的组成及各部分功能;理想频率响应特性及不失真测试条件;测量系统(仪器)主要性能指标。 2.测量误差 主要内容：测量误差的基本概念。 基本要求：误差的定义及表示法，分类和特征;准确度、正确度和精密度等基本计量术语的概念。 3.测量不确定度 主要内容：测量不确定度的概念，测量不确定度的评定，测量不确定度的合成。 基本要求：测量不确定度的基本术语，不确定度的来源;标准不确定度的两类评定、合成标准不确定度和扩展不确定度的求取方法;不确定度报告 4.长度量测量 主要内容：长度测量的标准量和标准环境，阿贝原则，长度尺寸的测量，形位误差的测量，表面粗糙度的测量。
现代材料测试技术期末测试题汇总
《材料现代分析测试技术》思考题 1.电子束与固体物质作用可以产生哪些主要的检测信号？这些信号产生的原理是什么？它们有哪些特点和用途？ (1)电子束与固体物质产生的检测信号有：特征X射线、阴极荧光、二次电子、背散射电子、俄歇电子、吸收电子等。 (2)信号产生的原理：电子束与物质电子和原子核形成的电场间相互作用。 (3)特征和用途： ①背散射电子：特点：电子能量较大，分辨率低。用途：确定晶体的取向，晶体间夹角，晶粒度及晶界类型，重位点阵晶界分布，织 构分析以及相鉴定等。 ②二次电子：特点：能量较低，分辨率高。用途：样品表面成像。 ③吸收电子：特点：被物质样品吸收，带负电。用途：样品吸收电子成像，定性微区成分分析。 ④透射电子：特点：穿透薄试样的入射电子。用途：微区成分分析和结构分析。 ⑤特征X射线：特点：实物性弱，具有特征能量和波长，并取决于被激发物质原子能及结构，是物质固有的特征。用途：微区元素定 性分析。 ⑥俄歇电子：特点：实物性强，具有特征能量。用途：表层化学成分分析。 ⑦阴极荧光：特点：能量小，可见光。用途：观察晶体内部缺陷。 ①电子散射：当高速运动的电子穿过固体物质时，会受到原子中的电子作用，或受到原子核及周围电子形成的库伦电场的作用，从而 改变了电子的运动方向的现象叫电子散射 ②相干弹性散射：一束单一波长的电子垂直穿透一晶体薄膜样品时，由于原子排列的规律性，入射电子波与各原子的弹性散射波不但 波长相同，而且有一定的相位关系，相互干涉。 ③不相干弹性散射：一束单一波长的电子垂直穿透一单一元素的非晶样品时，发生的相互无关的、随机的散射。 ④电子衍射的成像基础是弹性散射。 3.电子束与固体物质作用所产生的非弹性散射的作用机制有哪些？ 非弹性散射作用机制有：单电子激发、等离子激发、声子发射、轫致辐射 ①单电子激发：样品内的核外电子在收到入射电子轰击时，有可能被激发到较高的空能级甚至被电离，这叫单电子激发。 ②等离子激发：高能电子入射晶体时，会瞬时地破坏入射区域的电中性，引起价电子云的集体振荡，这叫等离子激发。 ③声子发射：入射电子激发或吸收声子后，使入射电子发生大角度散射，这叫声子发射。 ④轫致辐射：带负电的电子在受到减速作用的同时，在其周围的电磁场将发生急剧的变化，将产生一个电磁波脉冲，这种现象叫做轫 致辐射。 1）二次电子产生：单电子激发过程中，被入射电子轰击出来并离开样品原子的核外电子。应用：样品表面成像，显微组织观察，断口形貌观察等 2）背散射电子：受到原子核弹性与非弹性散射或与核外电子发生非弹性散射后被反射回来的入射电子。应用：确定晶体的取向，晶体间夹角，晶粒度及晶界类型，重位点阵晶界分布，织构分析以及相鉴定等。 3）成像的相同点：都能用于材料形貌分析成像的不同点：二次电子成像特点：（1）分辨率高（2）景深大，立体感强（3）主要反应形貌衬度。背散射电子成像特点：（1）分辨率低（2）背散射电子检测效率低，衬度小（3）主要反应原子序数衬度。 5.特征X射线是如何产生的，其波长和能量有什么特点，有哪些主要的应用？ 特征X-Ray产生：当入射电子激发试样原子的内层电子，使原子处于能量较高的不稳定的激发态状态，外层的电子会迅速填补到内层电子空位上，并辐射释放一种具有特征能量和波长的射线，使原子体系的能量降低、趋向较稳定状，这种射线即特征X射线。 波长的特点：不受管压、电流的影响，只决定于阳极靶材元素的原子序。 应用：物质样品微区元素定性分析
测试技术复习资料
《无机材料测试技术》试卷（一） 得分阅卷人 一、名词解释（每题2分，共20分） 1．相干散射波长不变的散射,又称经典散射. 2． 系统消光由原子在晶胞中的位置不同而引起某些方向上衍射线的消失称为系统消光. 3．μm 4．粉晶衍射仪法利用X射线的电离效应及荧光效应，由辐射探测器（各种计数器）来测定记录衍射线的方向和强度。 5． 6．EPMA 电子探针工 7．几何像差透镜磁场几何上的缺陷所产生,包括球差、像散和畸变. 8．相位衬度像利用电子束相位变化由两束以上电子束相干成像 9． AES 10．DSC 差示扫面量热法 10．微商热重分析能记录TG曲线对温度或时间的一阶导数的一种技术，也即质量变化速率作为温度或时间的函数被连续记录下来。 得分阅卷人 二、填空题（每题4分，共20分） 1．吸收限的应用主要是：合理的选用滤波片材料害人辐射源的波长（即选阳极靶材料）以便获得优质的花样衍射。 。
2．影响衍射线强度的因子是：1.多重性因子2. 结构因子3.脚因子4.温度因 子5.吸收因子 。 3．透射电镜制备样品的方法主要有：直接法：粉末颗粒样品、超薄切片、直接薄膜样品间接法：一级复型、二级复型；半直接法：萃取复型 。 4．SEM的主要工作方式有：发射方式、反射方式、吸收方式、投射方式、俄歇电子方式、X射线方式、阴极发光方式、感应信号方式。 。 5．DTA中用参比物稀释试样的目的是： . j减少被测样品的数量 。 得分阅卷人 三、判断题（每题2分，共10分） 1.滤波片的K吸收限应大于或小于Kα和Kβ。 2.满足布拉格方程时，各晶面的散射线相互干涉加强形成衍射线。 3.当物平面与物镜后焦平面重合时，可看到形貌像。（√） 4. 原子序数Z越大的原子，其对入射电子的散射的弹性散射部分越小。（×） 5. TG曲线上基本不变的部分叫基线。 得分阅卷人 四、问答及计算题（每题10分，共50分） 1．简述特征X射线产生的机理？ 1.答：入射电子能量等于或大于物质原子中K层电子的结合能,将K层电子激发掉,外层电子会跃迁到K层空位,因外层电子能量高,多余的能量就会以X射线的形式辐射出来,两个能级之间的能量差是固定的,所以此能量也是固定,即其波长也是固定的。
《检测与转换技术》检测题目
8、下面哪种电路主要是为了远距离传输？( ) A.频率－电压变换； B.电流－电压变换； C.数模变换； D.电压－电流变换。 9、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。 13、热电偶的热电效应主要是把温度变化转化为什么参数变化？（） A. 电阻变化； B.电势变化； C. 电容变化； D. 电感变化。 14、在信号的变换中，我们有时为了处理信号的方便，常常把模拟信号转换成数字信号送入 微处理器进行处理，下面哪一个是采用这种技术？（） A．A/D变换电路； B. F/V变换电路； C. D/A变换电路； D. V/I转换电路。 15、一般来说，对屏蔽罩材料的要求（）？ A.选用高电阻的金属材料； B.选用低电阻的金属材料； C. 选用半导体材料； D. 选用绝缘材料。 16、电磁炉主要是应用了下面哪种技术？( ) 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。
测控技术与仪器复习题
1.数字信号的特点是：在时间上（离散的）幅值上（离散的） 2.开关量输入主要是由（输入缓冲器）（输入调理电路）（输入地址译码电路）等组成的。输出（输出锁存器，输出驱动电路，输出口地址译码电路，） 3.常见的单元电路之间的信号耦合方式有4种（直接耦合）（阻容耦合）（变压器耦合）（光电耦合器） 4.量程自动切换是实现自动测量的重要组成部分，它使测量过程自动迅速地选择在（最佳量程上），这样既能防止（数据溢出）和（系统过载），又能防止（读数精度损失） 5.克服积分饱和的方法有（积分分离法）（积分限幅法）（变速积分法） 6.根据噪声进入系统电路的存在模式可将噪声分为两种形态，即（差摸噪声）和（共模噪声） 7.软件冗余技术有（指令冗余技术）和（时间冗余技术） 8.模拟输入通道的三个组成部分为：（信号调理电路）、（传感器）、（数据采集电路） 9.如果被采样频谱中含有高于（fs/2）的频率分量，且信号幅度（不变）时，采用一个（低通）滤波器，滤除此频率分量，称为去混淆滤波器或去假滤波器。 10.采集电路的结构类型有（每个通道具有独立的S/H和A/D的采集系统）、（多通道分时共享S/H和A/D的采集系统）、（多通道共享A /D的数据采集系统）分别适用于（高速数据采集和同步性要求较高的场合、缓慢信号的测量、。）
11.通过微机处理所采集的数据，求出被测量的“真值”，此处理过程称为“校正”，对于非线性校正的方法有：（查表法）（插值法）（拟合法） 12.常用的数字滤波算法有（限幅滤波和中位值滤波）（复合滤波）（复合滤波）（平均滤波） 13.在接地技术中，当频率（小于1MHz）时，使用一点接地方式，当频率（大于10MHz）时应使用多点接地，当频率（1~10MHz）时，如用一点接地时，地线长度不得超过波长的（1/20），否则应采用多点接地。 1.对于一个实际的线性测试系统由于温度变化和元器件老化存在零位误差和灵敏度误差，什么是“零位误差”？什么是“灵敏度误差” 2.简述数字滤波有什么优点（与硬件滤波相比较） 所谓数字滤波，即通过一定的计算程序，对采集的数据进行某种处理，从而消除或减弱干扰噪声的影响，提高测量的可靠性和精度。 采用数字滤波具有如下优点：①节约硬件成本；②可靠稳定；③功能强；④方便灵活；⑤不会丢失原始数据。 3.印刷电路板抗干扰措施有哪些 1.合理布置印制电路板上的器件 2.合理分配印刷电路板插脚 3.印刷电路板合理布线 4.电源线的布置 5.印刷电路板的接地线设计 6.印刷电路板的屏蔽 7.去耦电容的配置 4.何为积分饱和？克服积分饱和的方法有哪些？ 答：积分作用虽能消除控制系统的静差，但它也有一个副作用，即会引起积分饱和。在偏差始终存在的情况下，造成积分过量。当偏差方向改变后，需经过一段时间后，输出u(n)才脱离饱和区。这样就造成调节滞后，使系统出现明显
现代测试技术复习试题
一、选择 1．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.采样时间间隔太宽； c.记录时间太短； d. 采样时间间隔太窄 2.下述参量的测量属于间接测量法的是（ ） a.用天平测量物体质量； b.用弹簧秤称物体重量； c.声级计测声强级； d.线圈靶测速 3．磁感应测速传感器中的速度线圈之所以用两个线圈串联而成，其作用主要为（ ） a.提高传感器的灵敏度及改善线性； b. 提高传感器的灵敏度及改善频响特性； c.改善传感器的频响特性及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响； d.提高传感器的灵敏度及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响； 4.表示随机信号中动态分量的统计常数是（ ） a.均方值； b.均值； c.均方差； d.概率密度函数 5．半导体应变片是根据（ ）原理工作的。 a.电阻应变效应； b.压电效应； c.热阻效应； d.压阻效应 6.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于（ ） a.压电测压传感器的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； d.放大器的时间常数τ 7．二阶系统中引入合适的阻尼率的目的是（ ） a.使得系统输出值稳定； b.使系统不共振； c.获得较好的幅频、相频特性； d.获得好的灵敏度 8．带通滤波器所起的作用是只允许（ ）通过。 a.低频信号； b.高频信号； c.某一频带的信号； d.所有频率分量信号 9．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 10. 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 11．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 12．（ ）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 13．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) 14．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 15．用方程法求解回归直线时，误差最小的方法是（ ）
自动检测与转换技术期末复习题
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 实际相对误差、示指相对误差、引用相对误差 3、什么是仪表的基本误差它与仪表的精度等级有何关系 最大引用误差又称为满度（引用）相对误差，是仪表的基本误差形式，故也常称之为仪表的基本误差。 基本误差去掉（%）后的数值定义为仪表的精度等级。 4、按误差表现的规律把测量误差划分哪几种误差 系统误差、随机误差、粗大误差、缓变误差 5、简述正态分布的随机误差具有的4个特征。 对称性、单峰性、有界性、抵偿性 6、什么是传感器简述传感器的组成 传感器就是能够感觉外界信息，并能够按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。 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、欲测量220V电压，要求测量示值相对误差不大于5%，若选用量程为250V的电压 表其准确度等级应该选多少 第二章电阻式传感器 1、简述常用的几种弹性敏感元件名称。 弹性圆柱、悬臂梁、薄壁圆筒、弹簧管、膜片、波纹管 2、简述丝式应变片的组成和常用规格。 敏感栅、基底和盖片、黏结剂、引线。规格120兆欧 3、什么是金属的电阻应变效应什么是圧阻效应 电阻应变效应：金属丝的电阻随着它所受的机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生相应变化。 半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象称为圧阻效应。 第三章变磁阻式传感器 1、简述变磁阻式传感器的分类。 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
测控技术与仪器复习题
测控技术与仪器复习 题 Revised on November 25, 2020
1.数字信号的特点是：在时间上（离散的）幅值上（离散的） 2.开关量输入主要是由（输入缓冲器）（输入调理电路）（输入地址译码电路）等组成的。输出（输出锁存器，输出驱动电路，输出口地址译码电路，） 3.常见的单元电路之间的信号耦合方式有4种（直接耦合）（阻容耦合）（变压器耦合）（光电耦合器） 4.量程自动切换是实现自动测量的重要组成部分，它使测量过程自动迅速地选择在（最佳量程上），这样既能防止（数据溢出）和（系统过载），又能防止（读数精度损失） 5.克服积分饱和的方法有（积分分离法）（积分限幅法）（变速积分法） 6.根据噪声进入系统电路的存在模式可将噪声分为两种形态，即（差摸噪声）和（共模噪声） 7.软件冗余技术有（指令冗余技术）和（时间冗余技术） 8.模拟输入通道的三个组成部分为：（信号调理电路）、（传感器）、（数据采集电路） 9.如果被采样频谱中含有高于（fs/2）的频率分量，且信号幅度（不变）时，采用一个（低通）滤波器，滤除此频率分量，称为去混淆滤波器或去假滤波器。 10.采集电路的结构类型有（每个通道具有独立的S/H和A/D的采集系统）、（多通道分时共享S/H和A/D的采集系统）、（多通道共享A /D的数据采集系统）分别适用于（高速数据采集和同步性要求较高的场合、缓慢信号的测量、。）
11.通过微机处理所采集的数据，求出被测量的“真值”，此处理过程称为“校正”，对于非线性校正的方法有：（查表法）（插值法）（拟合法） 12.常用的数字滤波算法有（限幅滤波和中位值滤波）（复合滤波）（复合滤波）（平均滤波） 13.在接地技术中，当频率（小于1MHz）时，使用一点接地方式，当频率（大于10MHz）时应使用多点接地，当频率（1~10MHz）时，如用一点接地时，地线长度不得超过波长的（1/20），否则应采用多点接地。 1.对于一个实际的线性测试系统由于温度变化和元器件老化存在零位误差和灵敏度误差，什么是“零位误差”什么是“灵敏度误差” 2.简述数字滤波有什么优点（与硬件滤波相比较） 所谓数字滤波，即通过一定的计算程序，对采集的数据进行某种处理，从而消除或减弱干扰噪声的影响，提高测量的可靠性和精度。 采用数字滤波具有如下优点：①节约硬件成本；②可靠稳定；③功能强；④方便灵活；⑤不会丢失原始数据。 3.印刷电路板抗干扰措施有哪些 1.合理布置印制电路板上的器件 2.合理分配印刷电路板插脚 3.印刷电路板合理布线 4.电源线的布置 5.印刷电路板的接地线设计 6.印刷电路板的屏蔽 7.去耦电容的配置 4.何为积分饱和克服积分饱和的方法有哪些 答：积分作用虽能消除控制系统的静差，但它也有一个副作用，即会引起积分饱和。在偏差始终存在的情况下，造成积分过量。当偏差方向改变后，需经过
最新现代分析测试技术复习题
二、填空题： 1、多普勒变宽是由于原子在空间作无规则热运动所引起的，故又称热变宽。洛伦兹变宽则是则于被测原子与其它粒子碰撞而产生的谱线变宽，它随着气体压强增大而增加，故又称为碰撞变宽。 2、对于火焰原子化法，在火焰中既有基态原子，也有部分激发态原子，但在一定温度下，两种状态原子数的比值N j/N0一定，可用波尔兹曼（Boltzmann）方程式表示。 3、原子化系统的作用是将试样中的待测元素由化合物状态形态转变为原子蒸气，原子化方法有火焰原子化法和非火焰原子化法。 4、色谱法的显著特点包括高效（同时分离分析含有几十到上百种组分的混合物）、快速、灵敏度高。 5.气相色谱法的主要不足之处：被分离组分的定性较为困难、不适用于高沸点、难挥发和热不稳定物质的分析。 6、组分从进样到柱后出现浓度最大值所需的时间定义为保留时间，其与死时间的差定义为调整保留时间。 7、色谱的定量分析方法有归一化法、外标法、内标法。当组分中含有检测器不响应的组分时，不能用归一化法定量。 8、红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物，因此，除了单原子和同核分子等外，几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。 9、在红外光谱图中，4000~1250cm－1范围区域的峰是由基团的伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围，它是鉴定基团最有价值的区域，称为特征区，在1250~400 cm－1区域中，当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的不同，称为指纹区。 10、傅里叶变换红外分光光度计中的核心部件是 Michelson干涉仪，它没有普通红外分光光度计中的色散元件。与普通红外分光光度计相比，它的主要特点是扫描速度极快，适合仪器联用、分辨率高、不需要分光，信号强，灵敏度高、精密度高，测定光谱范围宽。 11、紫外-可见吸收光谱是由分子中电子能级跃迁产生的，这种吸收光谱取决于被测化合物分子的性质。 12、在紫外和可见光区范围内，有机化合物的吸收光谱主要由σ→σ*、n→σ*、π→π* 和n→π*跃迁产生，其相对能量大小次序为：σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*。 13、无机化合物的吸收光谱主要由电荷迁移跃迁和配位场跃迁产生。 14、凡是可以使化合物在紫外-可见光区产生吸收的基团，叫生色团。通常为含有不饱和键的，可以产生π→π* 跃迁、n→π*跃迁的官能团。 精品文档
传感器与检测技术总复习
填空： 1?传感器是把外界输入的非电信号转换成（电信号）的装置。 2?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。 3. 传感器一般由（敏感元件）与转换元件组成。 （敏感元件）是指传感器中能直接感受被测量的部分 （转换元件）是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。 4. 半导体应变片使用半导体材料制成，其工作原理是基于半导体材料的（压阻效应）。 5. 半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是（灵敏系数）比金属丝高50~80 倍。 6. 压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时，其（电阻率p ）发生变化的现象。 7. 电阻应变片的工作原理是基于（应变效应）,即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。 8. 金属应变片由（敏感栅）、基片、覆盖层和引线等部分组成。 9. 常用的应变片可分为两类：（金属电阻应变片）和（半导体电阻应变片）。 半导体应变片工作原理是基于半导体材料的（压阻效应）。金属电阻应变片的工 作原理基于电阻的（应变效应）。 10. 金属应变片有（丝式电阻应变片）、（箔式应变片）和薄膜式应变片三种。 11. 弹性敏感元件及其基本特性：物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为（变形）,而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为（弹性变形）。 12. 直线电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度相同，但应变不同，园弧部分使灵敏系数K J下降，这种现象称为（横向效应）。 13. 为了减小横向效应产生的测量误差，现在一般多采用（箔式应变片）。 14. 电阻应变片的温度补偿方法 1）应变片的自补偿法 这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片（称之为温度自补偿应变片）来补偿的，应变片的自补偿法有（单丝自补偿）和（双丝组合式自补偿）。15. 产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。 1）（电阻温度系数）的影响 2）试件材料和电阻丝材料的（线膨胀系数不同）的影响
检测与转换技术期末试题库
传感器习题集及答案 第01章检测与传感器基础 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？ 1.1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 传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。 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。 1.3 简述传感器主要发展趋势 1.3答：数字化、集成化、智能化、网络化等。 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？ 1.4答： 静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。传感器的静特性由静特性曲线反映出来，静特性曲线由实际测绘中获得。人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。 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γ表征了什么含义？为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。1.5答： L 1）实际传感器有非线性存在，线性度是将近似后的拟合直线与实际曲线进行比较，其中存在偏差，这个最大偏差称为传感器的非线性误差，即线性度， 2）选取拟合的方法很多，主要有：理论线性度(理论拟合)；端基线性度(端点连线拟合)；独立线性度(端点平移拟合)；最小二乘法线性度。 γ是表征实际特性与拟合直线不吻合的参数。 3）线性度L 4）传感器的非线性误差是以一条理想直线作基准，即使是同一传感器基准不同时得出的线性度也不同，所以不能笼统地提出线性度, 当提出线性度的非线性误差时，必须说明所依据的基准直线。 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？ ω；阻尼系数ξ。 1）传感器动态特性主要有：时间常数τ；固有频率n
20年春《计算机测控技术》期末复习题及答案_26501552983777814
课程编号： 中国石油大学（北京）远程教育学院 《计算机测控技术》期末复习题及答案 一、填空题： 1、工业控制机的总线结构外部总线有、。RS-232,IEEE488 2、计算机系统的硬件组成有、、、、五部分。控制对象（生产过程）、执行器、测量变送环节、输入/输出通道、数字调节器 3、现场总线的核心为。现场总线通讯协议模型为，分为、、、四层。总线协议, IEC61158协议模型, 物理层、数据链路层、应用层、用户层 4、开关量输出信号驱动电路的构成方式有：、、、。大/中/小功率晶体管、可控硅、达林阵列驱动器、固态继电器。 5、电源抗干扰的基本方法有：、、。交流电源滤波器、电源变压器的屏蔽与隔离、整流后抑制干扰。 6、CIMS系统的四个主要功能系统为：、、、________ 两个功能支撑系统
为：、。（生产自动化系统、管理信息系统、质量控制系统、动态监控系统 ; 计算机网络、数据库管理系统 7、数据采集系统的三种工作方式为、和。查询法、中断法和 DMA法 8、现场总线协议应用层又分为、两个子层。FF总线中现场访问子层的三种虚拟关系为：、、。现场总线访问子层（FAS）、现场总线报文子层（FMS）;发布者/接收者、客户/服务器、报告分发 9、计算机控制系统控制过程的主要步骤有、、三部分组成。实时数据处理、实时控制决策、实时控制及输出 10、DCS现场控制站的执行代码一般分为两个部分：部分和部分。周期执行部分和随机执行部分 11、计算机控制系统按控制系统的功能及结构特点分类为、、、 、、 6种主要类型。计算机巡回检测和操作指导系统、直接数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、监督控制系统、计算机集成制造系统 12、集散控制系统是4C 技术的产物。这4C 就是指、、、和技术。计算机技术、通信、控制和显示技术 13、数据采集系统中常用的数字滤波
《现代分析测试技术》复习知识点答案
一、名词解释 1. 原子吸收灵敏度：也称特征浓度，在原子吸收法中，将能产生1％吸收率即得到0.0044 的吸光 度的某元素的浓度称为特征浓度。计算公式：S=0.0044 x C/A （ug/mL/1%） S——1％吸收灵敏度C ——标准溶液浓度0.0044 ——为1％吸收的吸光度 A——3 次测得的吸光度读数均值 2. 原子吸收检出限：是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最 小浓度或最小含量。通常以产生空白溶液信号的标准偏差2?3倍时的测量讯号的浓度表示。 只有待测元素的存在量达到这一最低浓度或更高时，才有可能将有效分析信号和噪声信号可靠地区分开。 计算公式： D = c K S /A m D一一元素的检出限ug/mL c ――试液的浓度 S ――空白溶液吸光度的标准偏差 A m――试液的平均吸光度K――置信度常数，通常取2~3 3．荧光激发光谱：将激发光的光源分光，测定不同波长的激发光照射下所发射的荧光强度的变化， 以I F—入激发作图，便可得到荧光物质的激发光谱 4 ?紫外可见分光光度法：紫外一可见分光光度法是利用某些物质分子能够吸收200 ~ 800 nm光谱 区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱源于价电子或分子轨道上电子的电子能级间跃迁，广泛用于无机和有机物质的定量测定，辅助定性分析（如配合IR）。 5 ?热重法：热重法（TG是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。TG基本原 理：许多物质在加热过程中常伴随质量的变化，这种变化过程有助于研究晶体性质的变化，如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；也有助于研究物质的脱水、解离、氧化、还原等物质的化学现象。热重分析通常可分为两类：动态（升温）和静态（恒温）。检测质量的变化最常用的办法就是用热天平（图1），测量的原理有两种：变位法和零位法。 6?差热分析；差热分析是在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技 术。差热分析曲线是描述样品与参比物之间的温差（△ T）随温度或时间的变化关系。在DAT试验中， 样品温度的变化是由于相转变或反应的吸热或放热效应引起的。如: 相转变，熔化，结晶结构的转变， 沸腾，升华，蒸发，脱氢反应，断裂或分解反应，氧化或还原反应，晶格结构的破坏和其它化学反应。一般说来，相转变、脱氢还原和一些分解反应产生吸热效应；而结晶、氧化和一些分解反应产生放热效应。 7. 红外光谱：红外光谱又称分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光 照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，导致分子振动或转动引起偶极矩的净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强度减弱，记录经过样品的光透过率T%寸波数或波长
检测技术练习题
1、为什么热导式气体分析仪可以用来测量待测气体中H2的含量？对测量条件有何要求？ 2、如下图所示为有差随动变换的DDZII型差压变送器的结构原理图，简述其工作原理。其中1、膜片，2、簧片， 3、杠杆， 4、检测片， 5、检测线圈， 6、反馈线圈，7 、放大器。 3、试举例说明如何理解“检测仪表是检测过程中的一部分或全部”？ 4、已知节流式流量计，满量程为30kg/s，量程比为3：1。当实际流速为12kg/s时，测量 结果是否准确？根据如下图所示的标准孔板流量系数 与雷诺数R e的关系曲线说明为什么？ 5、设计一个流量检测系统，要求信号变换采用平衡式变换。 （1）简述设计原理，并绘出原理框图； （2）绘制出检测系统的示意图（简图），指出所选用的敏感元件、转换元件、转换电路和显示仪表等，并进行简要分析。 6、信号变换是过程检测系统中的一个重要环节。 （1）试从结构形式和变换特点上简要说明信号的差动式变换与参比式变换的工作原理； （2）在某过程检测系统中，如果要求同时减小环境等因素对转换元件和敏感元件的干扰，改善系统的非线性，应该怎样设计该系统的信号变换部分。 7、检测通常包括哪些过程？这些过程各自的组成部分是什么？
8、检测仪表的基本性能指标有哪些（至少给出3个）？如何确定检测仪表的这些基本性能指标？ 9、简述下图所示的弹簧管压力计的工作原理？ 10、热电偶测温系统原理如下图所示，该系统采用何种信号变换技术？根据其工作原理说明为什么？ 11、有一种可用于热磁式气体成分检测的内对流式发送器，其原理如下图所示。 ① 分析图中永久磁铁的作用？ ② 分析该发送器的信号转换过程？ ③ 已知电阻1,0R =150Ω，2,0R =150Ω，3,0R =200Ω，w R =0Ω， E =5V 。试确定电阻4,0R 的阻值，并说明理由？
检测与转换技术试卷,习题及答案
《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 1Kg B 10％ C 0.1Kg D 10Kg 4、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
测控技术与仪器复习题
散离的）散是点：在时间上（离的）幅值上（号1.数字信的特开关量输入主要是由（输入缓冲器）（输入调理电路）（输入地址译码电路）2. 等组成的。输出（输出锁存器，输出驱动电路，输出口地址译码电路，）种（阻容耦合） （变常见的单元电路之间的信号耦合方式有43. ?）（直接耦合） 压器耦合）（光电耦合器量程自动切换是实现自动测量的重要组成部分，它使测量过程自动迅速地选4.），又能防止（读数择在（），这样既能防止（）和（精数据溢出系统过载最佳量程上）度损失 5.克服积分饱和的方法有（积分分离法）（积分限幅法）（变速积分法）（）和6.根据噪声进入系统电路的存在模式可将噪声分为两种形态，即（共差摸噪声）模噪声7.软件冗余技术有（指令冗余技术）和（时间冗余技术） 8.模拟输入通道的三个组成部分为：（信号调理电路）、（传感器）、（数据采集电路） 9.如果被采样频谱中含有高于（fs/2）的频率分量，且信号幅度（不变）时，采用一个（低通）滤波器，滤除此频率分量，称为去混淆滤波器或去假滤波器。 10.采集电路的结构类型有（每个通道具有独立的S/H和A/D的采集系统）、（多通道分时共享S/H和A/D的采集系统）、（多通道共享A /D的数据采集系统）分别适用于（高速数据采集和同步性要求较高的场合、缓慢信号的测量、。） 11.通过微机处理所采集的数据，求出被测量的“真值”，此处理过程称为“校正”，对于非线性校正的方法有：（查表法）（插值法）（拟合法）
12.常用的数字滤波算法有（限幅滤波和中位值滤波）（复合滤波）（复合滤波）（平均滤波） 13.在接地技术中，当频率（小于1MHz）时，使用一点接地方式，当频率（大于10MHz）时应使用多点接地，当频率（1~10MHz）时，如用一点接地时，地线长度不得超过波长的（1/20），否则应采用多点接地。 1.对于一个实际的线性测试系统由于温度变化和元器件老化存在零位误差和灵敏度误差，什么是“零位误差”？什么是“灵敏度误差” 2.简述数字滤波有什么优点（与硬件滤波相比较） 所谓数字滤波，即通过一定的计算程序，对采集的数据进行某种处理，从而消除或减弱干扰噪声的影响，提高测量的可靠性和精度。? 采用数字滤波具有如下优点：①节约硬件成本；②可靠稳定；③功能强； ④方便灵活；⑤不会丢失原始数据。 3.印刷电路板抗干扰措施有哪些 1.合理布置印制电路板上的器件 2.合理分配印刷电路板插脚 3.印刷电路板合理布线 4.电源线的布置 5.印刷电路板的接地线设计 6.印刷电路板的屏蔽 7.去耦电容的配置4.何为积分饱和？克服积分饱和的方法有哪些？ 答：积分作用虽能消除控制系统的静差，但它也有一个副作用，即会引起积分饱和。在偏差始终存在的情况下，造成积分过量。当偏差方向改变后，需经过才脱离饱和区。这样就造成调节滞后，使系统出现明显u(n)一段时间后，输出 的超调，恶化调节品质。这种由积分项引起的过积分作用称为积分饱和现