检测技术作业答案..
第二章测试系统
2-2 解释下列概念：频率特性、频响函数和工作频带
解：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间相位差是输入频率的函数的特性。
频响函数是指系统稳态输出量的付立叶变换与输入量的付立叶变换之比。（参见教材P11页）
或者频响函数是指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。
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标。（或P25工作频率范围）
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90.0nC/MPa，将它与增益为0.005V/nC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20mm/V，试计算系统的总灵敏度。又当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量是多少？
解：系统总灵敏度为：90.0×0.005×20=9mm/MPa
当压力变化3.5MPa时，记录笔在记录纸上的偏移量为：
3.5×9=31.5mm
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？
解：（1）根据一阶系统的幅频特性可知：
%51)
(111)(A 2
≤-+=
-τωω，即%5)
(1112
≤+-
τω
将Hz f ππω0022==代入上式，可解得：41023.5-?≤τ （2）用该装置测量频率为50Hz 的正弦信号时：
013.01)
(111)(A 2
=-+=
-τωω，故幅值差为1.3%
相角差： 3.9)arctan()(-=-=τωωφ
2-6 设用一个时间常数为1s .0=τ的一阶装置测量输入为
t t t x 40sin 2.04sin )(+=的信号，试求其输出)(t y 的表达式。设静态灵敏
度K=1。
解：根据一阶系统的幅频特性2
)
(1K )(A τωω+=
、
相频特性)arctan(
)(τωωφ-=以及静态灵敏度K=1， 将数据代入，可得：
)96.7540sin(048.0)8.214sin(93.0)
4arctan 40sin(171
2.0)4.0arctan 4sin(16.11)( -+-=-?+-=t t t t t y
2-8 两环节的传递函数分别为)55.3/(1.5+s 和)4.1/(412
n n 22n ωωω++s s ，
试求串联后所组成装置的灵敏度。 解：先将两式化为标准形式，得
1
)5/5.3(5
/1.51s K 1+?+s τ 2n
n 2
2n
2n n 22n 24.1412K ωξωωωξωω++?++s s s s 故系统的总灵敏度：3.12413.0K K S 21=?=?=
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6.28s 。若该装置静态灵敏度K=3，试求该装置的动态特性参数及其频率响应函数。 解：（1）求动态特性参数
因为K=3，所以M 1=1.5/3=0.5 代入公式，得215.01
)ln (
1
2
1
=+=
M π
ξ 由振荡周期T d =6.28s ，可得024.1)1/(21/22d n =-=-=ξπξωωd T （2）求频率响应函数
ω
ξωωωωωn 2
2
n 2
n
2K )(H j j +-=或 024
.10
44.0])024.1(
1[3
2])(1[K
)(H 2
n
n
2n ω
ω
ωωξωωωωj j j +-=+-=
第三章 信号及其描述
3-4 对于图3-24所示的周期矩形信号，给定τ=20μs ，E=10V ，f=5kHz ，如使用中心频率可变的选频网络，是否可以从该信号中选出5kHz 、12kHz 、20kHz 、50kHz 、80kHz 和100kHz 的频率分量？
解：根据周期信号的频谱特点，其基频为5kHz ，故不会出现12kHz
的频谱；
根据矩形窗函数的频谱图，f=1/τ=50kHz 及其整数倍频的幅值为零，故50kHz 和100kHz 的频率分量无法选出；
故无法从该信号中选出12kHz 、50kHz 和100kHz 的频率分量。
3-5 在全波整流电路中，如输入交流电压为)(t x ，则输出电压
)()(t x t y =。
（1）当t t x cos )(=时，求输出的付立叶系数。 （2）输入、输出信号的直流分量分别是多少？ 解：分别写出输入与输出信号的表达式为：
ππ≤<-=t t
t x cos )(
2
2
cos )(π
π
≤
<-
=t t
t y
（1）输出付立叶系数为：
1
41)1(4])1sin(11)1sin(11[
1
])1cos()1[cos(2
1
2
cos cos 2
cos )(2
212
/2
/2
/2/2
/2
/2
/2
/1--=---++=--+=
=
=+----???
n t n n t n n dt t n t n ntdt t dt t n t f T a n T T yn
ππππ
ωππππππ
由于x(t)，y(t)均为偶函数，故0=yn b （2）输入、输出信号的直流分量分别是：
0][sin 21
cos 21
)(12
/2
/0
==
==---??πππ
π
π
πt dt t dt t f T
a T T x π
ππππππ2][sin 1cos 1)(12
/2/2
/2/2/2/0
====---??t dt t dt t f T a T T y
3-6 周期方波信号如图所示，加在R 、L 串联电路上，试求其响应电流的前5次谐波（u m =1V 、T =2πs ）。
解：（1）先将输入信号展开成付立叶级数：
先列输入信号的表达式：2
/2/2/2/11
1
)(ππππππ-≤<-≤<-≤
?
??--=t t t t u s 因为该函数为偶函数，故0=n b
0)(12
/2/0==
?-dt t f T
a T T
2
sin 4]sin [sin 2]cos cos [2
cos )(2
cos )(22
cos )(22/2/02
/2
/0
2
/22
/22
/2
/1ππππ
ππωπ
πππ
πππ
ππ
n n nt nt n ntdt ntdt ntdt t u ntdt t u dt t n t f T a s s T T n =-=
-
====
?????--
故前五次谐波幅值依次为：
π
ππππ
94,74,54,34,4
97531-=-=-=-
==
a a a a a 输入信号为：
t t t t t t u s 9cos 94
7cos 745cos 543cos 34cos 4
)(π
ππππ
----
=
（2）求取系统的输出：
对于上述系统，输出电流满足：)()()
(t u t Ri dt
t di L
s =+ 因为L=1，R=1，故作为一阶系统，1=τ。 系统输出为2
2
11)
(11)(ω
τωω+=
+=
A ，
ωτωω?arctan )arctan()(-=-= 若设9,7,5,3,154321=====ωωωωω，则
7.839arctan )(,82
111)(9.817arctan )(,50111)(7.785arctan )(,26111)(6.713arctan )(,10111)(451arctan )(,21
11)(525
54244323
3222212
1
1=-==
+=
=-==+==-==+==-==+==-==+=ω?ωωω?ωωω?ωωω?ωωω?ωωA A A A A 系统输出为：
)7.839cos(016.0)
9.817cos(026.0)7.785cos(05.0)6.713cos(134.0)45cos(9.0]9arctan cos[82
194]7arctan cos[50174]5arctan cos[26154]3arctan cos[10134]1arctan cos[214)](9cos[)(94)](7cos[)(74)]
(5cos[)(54)](3cos[)(34)](cos[)(4
)(5544332211 ---------=---------=+-+-+-+-+=
t t t t t t t t t t t A t A t A t A t A t i πππππω?ωπω?ωπω?ωπω?ωπω?ωπ
3-12 幅度为A ，宽度为0τ的矩形脉冲信号和三角形信号如图所示，求其互相关函数。 解：互相关函数为
)2(2])(21[)(1)()(1002022020
00
00
τττττττττττ+=+=+?=
+=??A t A dt t A
A dt t y t x T R T
xy
第五章 长度及线位移测量
5-7 将4个直径相同的钢球，按图5-53所示方式置于被测环规孔内，用仪器测量出H 值，间接求出环规的孔径D 。若已知钢球直径Фd=19.05mm ，H=19.05mm ，它们的测量不确定度U d =±0.5μm ，U H =±1μm ，求D 。
解：建立以上面钢球和下面其中之一钢球球心为斜边的直角三角形，
其三条边分别为：斜边d 、水平直角边（D-d ）/2 垂直直角边（H-d ） 故有 222)(]2/)[(d H d D d -+-= 代入数据，可解得：d=41.63mm 解得：d H dH D +-=222
由 2
2222
)d
()H (d H D
U D U D U ??+??=
122d
2)
(2H 2
2
+-=??--=??H
dH H D
H dH H d D
代入数据，可解得：U D =±4.5μm
5-10 用分度值为1′′的自准直仪测量一个500mm 长工件的直线度误差，桥板跨距l =50mm ，测量数据如下表。试用最小包容区域法和端点连线法评定该工件的直线度误差。如果该工件的直线度公差为0.006，说明该工件的直线度是否合格。 解：
说明：首先根据公式求各段高度差：l ca i i 50.00=δ
再计算各采样点的坐标值：∑∑====i
k k i
k k i a cl y 1
1
005.0δ
在坐标系中画出对应的图形，可知：
（1）最小包容区域法： g=0，k=3，l=8 由 g g l k y y y g
l g
k y -----
=?)( 代入数据，得 Δ=5μm
（2）端点连线法：i max =8，i min =3 由 n i n i y n
i
y y n i y max max min max
)(-+-
=? 代入数据，得 Δ=6.75μm
评定结果为合格。（由于直线度公差为6μm ，故用最小包容区域法评定时，该工件的直线度合格；用端点连线法评定时，该工件的直线度不合格。原因是评定结果出现争议时，以最小包容区域法为准）
第六章 角度及角位移测量
6-6 若用L=100mm 的正弦规测一个?=300α的角度量块，应垫量块
的尺寸H 为多少？若在距离为l =50mm 的A 、B 两点的测微表的读数值分别为+15μm 和+20μm ，试计算被测角度值α。
解：（1）由L H /s in 0=α，代入数据，得：mm L H 5030sin 100sin 0=?==α （2）由公式，有"6.2050/)1520(206/)(20612=-=-=?l n n α 故"6.20'030"6.20300?=+?=?+=ααα
6-8 如图6-32所示，用自准直仪测量方形角尺，读数如下：
"8.2"3.2"6.2"1.14321-==-==αααα，，，，求各直角的误差。
解：由圆周封闭特性，可知常角为： 代入数据，得： 由公式 ，得各直角的误差分别为：
"3.2,"8.2,"1.2,"6.14321-==-==αααα
6-9 已知一度盘上8个等分刻线的零起分度误差0,i θ为：
"8.0,"5.1,"3.0,"9.0,"1.2,"6.1,".40,0"---，试列表计算该度盘的圆分度误差、
分度间隔误差、直径误差，并求出最大分度间隔误差。 解：
n
a n n i i //3600??
? ??-=∑=
β"
5.090/900+?=??
?
??-=∑=n a n i i βi i a +=β?
最大分度间隔误差为："6.3][][min i max i max =-=θθF 思路：（1）根据零起分度误差：0i 0,i θθθ-=先求0θ 由
010
i 1
0,i
θθθ
s s s s s -=∑∑-=-=，并且01
i =∑-=s s θ
可得： s s s /1
0,i 0∑-=-=θθ
（2）求圆分度误差：00,i i θθθ+=
（3）分度间隔误差：i 1i i θθ-=+f 或 0,i 10,i i θθ-=+f （4）直径误差：2/)(S/2i i i ±+=θθ?
（5）最大分度间隔误差为：min i max i max ][][θθ-=F
6-10如图6-22所示，在万能测齿仪上用相对法测量一个齿轮的齿距误差。被测齿轮的齿数z=12，测量数据如下表，试计算被测齿轮的齿距偏差，齿距偏差最大值以及齿距累积误差。 解：
齿距偏差最大值为：m f f μ5.2max pti pt =?=?
齿距累积最大值为：m F F F μ75.05.6)min()max(pi pi p =+=?-?=? 思路：（参考教材P130）
（1）先计算作为相对基准的齿距与理论齿距的偏差：
由于表中读数值为： pt1pti i f f ?-?=α，且01
pti =?∑=z
i f
可得：z f z
i i /)(1
pt1∑=-=?α
（2）求各齿的齿距偏差：i pt1pti α+?=?f f （3）齿距偏差最大值：m f f μ5.2max pti pt =?=?
（4）齿距累积误差（可对应最大分度间隔误差学习）： 首先应获得齿距偏差累积值（类似于圆分度误差）： ∑=?=?i
j f F 1pti pi
得齿距累积误差 )m i n ()m a x (pi pi p F F F ?-?=?
第七章 速度、转速和加速度测量
7-8 利用频闪式测速法测量旋转体转速时，在被测旋转体上做一个三角形标记。当频闪测速仪所测量值为500r/min 、1000r/min 和2000r/min 时，观察到旋转体上的标记停在某一位置不动。当频闪测速仪调到4000r/min 时，其显示出两个停在对称180o位置上不动的标记。求此时旋转体的转数是多少？ 答：此时旋转体的转速是2000r/min 。
第八章 力、力矩和压力的测量
8-2 在电阻应变式测力仪中，其负荷传感器的截面为圆形柱式体。测力仪的电压灵敏度为1mV/V ，所加负荷值为50kN 。应变片的灵敏系数为2，全桥的桥臂系数为 2.5，所用弹性体的材料屈服极限为785MPa ，弹性模量为2×105MPa ，在最大负荷为1.44倍的施加负荷时它的超载系数为22.5%，试求该测力仪负荷传感器的弹性体截面直径为多少毫米？ 解：由
04εk U U i O =?，其中V mV U U i
O
/1=?，灵敏度2=k ， 可知应变片的总应变量为：30102/2-?==V mV ε 弹性体材料的应变为：4301085.2/102/--?=?==n εε实 此时的应力为MPa E 160)108()102(45=???==-实εσ 而许用应力MPa s 7.2613/7853/][===σσ 超载时的最大应力MPa k n 1961601.225max =?==σσ 由于][196max σσ<=MPa ，故弹性体满足强度校核要求。 由于最大力N F F 725044.144.1max =?==
而)/(4/2max max max d F A F πσ==，代入数据，可得mm d 63.21=
8-5 在一块压电晶体上测得其几何尺寸是长l 为10mm ，宽w 为10mm ，厚t 为2mm 。其中ε=4.06×10-11F/m ，d 33=2.03pC/N 。试求在
wl 面上施加一个力F 为0.001N 时，在压电晶体上测量电压输出应是多少？
解：所求电压输出为：
V wl Ft d d A F d C Q V a 1)
1010()1010()1006.4)
102(001.0)1003.2(/3311393333=?????????====-----（εε
第九章 机械振动的测试
9-1 质量为0.05kg 的传感器安装在一个50kg 质量的振动系统上，若安装传感器前系统的固有频率为10Hz ，装上传感器后，试确定新的系统的固有频率。 解：新的固有频率为：
z z f m m m f n t H 10H 995.91005
.05050
≈=?+=+=
'
9-2 某石英晶体加速度传感器的技术规范如下：频率范围0~15kHz ；动态范围±3500g ，灵敏度5pC/g ；固有频率22kHz ；质量0.05kg ；分辨力0.002g ；横向灵敏度最大为2%，试求（1）计算振动加速度为0.21g 时的电荷输出；（2）当横向振动加速度幅值为1000g ，确定最大电荷输出量。
解：（1）当振动加速度为0.21g 时，电荷输出为 pC 1.0550.21=?
（2）当横向振动加速度幅值为1000g ，最大电荷输出量为
1=
?
?
pC
000
5
100
0.02
9-3 某磁电式速度传感器技术规范如下：频率范围20~1000Hz；测量范围（振幅）、最大峰峰值为5mm，加速度0.1~30g；对10kΩ负载电阻的灵敏度为（4.88±0.8）V/(m·s-1)；线圈的质量为170g；有阻尼固有频率为5Hz；直流电阻为600Ω；传感器横向灵敏度最大20%。在有效载荷作用下，测得上述规范所列出的最小频率时的最大振幅，试计算此时的输出电压；当频率为100Hz时测得输出电压峰峰值为0.5V，试确定此时的速度及位移幅值。
解：（1）已知最小频率为20Hz，最大振幅为5mm
此时的输出电压为：
005
20
.0=
?
?
88
.4
488
V
.0
（2）已知频率为100Hz时输出电压峰峰值为0.5V，
此时速度为：s
.4/5.0=
88
m/
1.0
位移幅值为：mm
/1.0=
100
=
1
m1
00
.0
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）围的电磁辐射称 μ）到（0.78m 为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间、给定方向上单位立体角所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= = 又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
自动检测技术及应用
《自动检测技术及应用》期终考试试卷 一卷 班级 姓名 学号 教师 、一个完整的检测系统或检测装置通常由 传感器 、 测量电路、 输出单元和 显示装置等部分组成。 2、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。 3、导体或半导体材料在 外界力的作用下，会产生机械变形 ，其 电阻值也将随着发生变化，这种现象称为应变效应。应变片传感器由测量电路和电阻应变片两部分组成。 4、电桥按读数方法可分为两种，平衡电桥仅适合测量静态参数，而不平衡电桥对静、动态参数都可测量；双臂电桥 灵敏度比单臂电桥提高一倍，而且还具有 温度误差补偿作用。 5、金属热电阻的阻值随温度的升高而 增加 ，为 正温度系数；半导体热电阻按其阻值与温度之间的变化关系可分为负温度系数热敏电阻和 正温度系数热敏电阻两大类。 6、电感式传感器利用 电磁感应原理，将被测的非电量转换成 电磁线圈的自感 量 或互感量变化的一种装置。在实际工作中常采用差动式电感式传感器，既可以提高传感器的灵敏度，又可以减小测量误差。电感式传感器测量转换电路有： 调幅电路、调频电路和 调相电路等。 6、电容式传感器的测量转换电路种类很多，常用的有电桥电路、调频电路、运算放大器式电路、二极管T 型网络。 7、热电偶定律包括中间导体定律、 中间温度定律和 参考电极定律，它们对热电偶的实际应用十分重要。 8、物体受到光照以后，物体内部的原子释放出电子，这些电子仍留在物体内部，使物体的 电阻率发生变化 或产生 光电动势的现象称为 内光电效应。 9、霍尔元件一般采用 N 型半导体材料制成，霍尔电动势的大小正比于输入电流I 和 磁感应强度B ，霍尔元件的零位误差主要是不等位电动势。 二、选择题（每空2分，共20分）
光电检测技术作业答案
光电检测技术作业2 光电导灵敏度S g = 0.5X10 -6S/lx，1. 设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW， =0 。试求当 CdS 光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。 暗电导 g 2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的CdS光敏电阻用作光电传感 器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K ，继电器的吸合电流为2mA，电阻R 1K 。求为使继电器吸合所需要的照度。要使继电器在 3lx时吸合，问应如何调整电阻器R？
3. 在如图所示的电路中，已知R b 820 ，R e 3.3k ,U w 4V，光敏电 阻为R p ，当光照度为40lx时输出电压为6V，80lx时为9V。设该光敏电阻在30~100lx之间的 值不变。试求： （1）输出电压为8V时的照度。 （2）若R e增加到6k ，输出电压仍然为8V，求此时的照度。 （3）若光敏面上的照度为70lx，求R e 3.3k 与R e 6k 时输出的电压。（4）求该电路在输出电压为 8V时的电压灵敏度。
4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些？为什么PN结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于107Hz？ 5为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大？硅光电池的最大开路电压为多少？为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下的开路电压？ 6硅光电池的内阻与哪些因素有关？在什么条件下硅光电池的输出功率 最大？ 答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。 （2）显然，存在着最佳负载电阻Ropt，在最佳负载电阻情况下负载可以获得最大的输出功率Pmax
自动检测技术及其应用知识点概览
检测技术知识点总结 一、填空、选择 1、检测包括定性检查和定量测量两个方面。 2、检测系统的原理：被检测量----》传感器------》信号处理电路----》输出执行 3、测量的表现方式有数字、图像、指针标记三个方式 4、测量方法有零位法、偏差法和微差法 5、真值包括理论真值（三角形内角和180度）、约定真值（π 3.14）和相对真值（℃273K） 6、误差的表达方式有绝对误差、相对误差和引用误差 7、误差分类为系统误差（装置误差）、随机误差（偶然误差；多次测量，剔除错误数据） 和粗大误差（过失误差；改正方法：当发现粗大误差时，应予以剔除） 8、传感器是一种把非电输入信号转换成电信号输出的设备或装置。 9、传感器的组成有敏感元件、转换元件和转换电路 10、弹性敏感元件的基本特性有：刚度（k=dF/dX刚度越大越不易变形）、灵敏度（刚性的倒数）、弹性滞后、弹性后效 P25★2）电阻式传感器：（电阻应变片式传感器、电位器式传感器、测温热电阻式传感器；热敏电阻式、湿敏电阻式、气敏电阻式传感器） Def：将被测电量（如温度、湿度、位移、应变等）的变化转换成导电材料的电阻变化的装置，称为电阻式传感器 11、电阻应变片式传感器（电阻应变片、测量电路）的结构：引出线、覆盖层、基片、敏感栅和粘结剂 电阻应变片式传感器：电阻应变片是一种将被测量件上的应变变化转换成电阻变化的传感元件；测量电路进一步将该电阻阻值的变化再转换成电流或电压的变化，以便显示或记录被测的非电量的大小。 12.电阻应变片的工作原理：电阻应变效应 电阻应变效应：导电材料的电阻和它的电阻率、几何尺寸（长度与截面积）有关，在外力作用下发生机械变形，引起该导电材料的电阻值发生变化 13．电位器式传感器：一种将机械位移（线位移或角位移）转换为与其成一定函数关系的电阻或电压的机电传感元器件 14.电位器由电阻（电阻元件通常有绕线电阻、薄膜电阻、导电塑料等）和电刷等元器件组成 15.电位器优点：结构简单、输出信号大、性能稳定并容易实现任意函数 缺点：要求输入能量大，电刷与电阻元件之间容易磨损 16.热电阻材料由电阻体（温度测量敏感元件——感温元件）、引出线、绝缘套管和接线盒等部件组成，电阻体是热电阻的主要部件 热敏电阻式传感器 17.热敏电阻是利用电阻值随温度变化的特点制成的一种热敏元件 18、温度系数可分为负温度系数热敏电阻为NTC（电阻的变化趋势与温度的变化趋势相反）和正温度系数热敏电阻PTC（电阻的变化趋势与温度的变化趋势相同）。 19.热敏电阻优点：尺寸小、响应速度快、灵敏度高 20.差动电感传感器的优点（1）差动式比单线圈式的电感传感器的灵敏度提高一倍；（2）差动式的线性度明显的得到改善（3）由外界的影响，差动式也基本上可以相互抵消，衔铁承
自动检测技术及其应用
现代化检测技术的应用与发展 The application and development of modern testing technology 【摘要】 自动检测技术是现代化领域中发展前景十分广阔的一门新兴技术，是将生产、科研、生活等方面的相关信息通过选择合适的检测方法与装置进行检查测量，以发现事物的规律性。随着社会经济的发展，自动检测技术不断进步，在机械制造、化工、电力、汽车、航空航天以及军事等领域有着不可或缺的作用，是自动化技术的四个支柱之一。 【关键词】自动检测传感器数据处理信号转换 【正文】 一、关于自动检测技术的基础知识 自动检测技术是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一门应用技术学科。其任务是寻找与自然信息具有对应关系的各种表现形式的信号，以及寻求最佳的采集、转换、处理、传输、存储、显示等方法和相应的设备。 信息采集是指从自然界诸多被检查与测量的量中提取所需要的信息。 信息转换是指将所提取出的有用信息向电量、幅值、功率等形式转换。 信息处理的任务是根据输出环节的需要，将转换后的电信号进行数字运算（求均值、极值等）以及模拟量、数字量转换等处理。 信息传输的任务是在排除干扰的的情况下经济地、准确无误地吧信息进行传输。 二、自动检测技术的核心—自动检测系统 自动检测系统是自动测量、自动计量、自动保护、自动诊断、自动信号等诸多系统的总称，其原理图如下所示： 图1.自动检测系统框图 自动系统一般由传感器、信号处理器、显示器、数据处理装置和执行机构等五部分构成。下面介绍每个部分的功能： ①传感器：传感器（sensor）是指一个能将被测的非电量转换成电量的敏感元 件，是连接北侧对象和检测系统的接口。通过它人们可以利用计算机实现自
光电检测技术考试试卷
光电检测技术期中考试试卷 2014 一．选择题（20分） 1．对于费米能级，以下说法不正确的是（ ） A 一个平衡的系统只能有唯一一个费米能级 B 电子占据率为0.5时所对应的能级 C p 型半导体材料费米能级靠近价带顶 D n 型半导体材料费米能级靠近价带顶 2．负电子亲和势阴极和正电子亲和势比较有重要差别，参与发射的的电子（ ） A 不是冷电子，而是热电子 B 不是热电子，而是冷电子 C 既是冷电子，又是热电子 D 既不是冷电子，也不是热电子 3．下列器件按照响应速度由快到慢的顺序，正确的是（ ） A PIN 光电二极管 PN 结光电二极管 光电三极管 光敏电阻 B PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 光电三极管 C 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 D PN 结光电二极管 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻 4．下列探测器的光－电响应时间，由少数载流子的寿命决定： （ ） A 光电导探测器 B 光电二极管 C 光电倍增管 D 光电倍增管 5．对于光敏电阻，下列说法不正确的是( ) A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系 B 光敏面做成蛇形，有利于提高灵敏度 C 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动 D 光敏电阻具有前历效应 6．下列光源中哪一种光源，可作为光电探测器在可见光区的积分灵敏度测量标准光源：（ ） A 氘灯 B 低压汞灯 C 色温2856K 的白炽灯 D 色温500K 的黑体辐射器 7．当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（ ） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 8．表中列出了几种国外硅APD 的特性参数 根据表中数据，要探测830nm 的弱光信号，最为合适的器件是 （ ） A C30817E B C30916E C C30902E D C30902S 9．已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K 标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为uW uA S e /5=， lm A o S v /4.=，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（ ） A. 甲场灵敏度高 B. 乙场灵敏度高 C. 甲乙两场灵敏度一样高 D. 无法比较
《自动检测技术及应用》期终考试试卷 四卷
xx机电职业技术学院－学年第学期 《自动检测技术及应用》期终考试试卷四卷 班级姓名学号教师 题号一二三四五六七八得分 得分 得分评卷人复核人一、填空题（每空1.5 分，共48分） 1、显示仪表能够监测到被测量的能力称分辨力。 2、仪表准确度等级是由中的基本误差决定的，而是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。 3、按材料不同，电阻应变片可分为和半导体应变片两大类。前者 的敏感栅有、和三种类型。 4、物质的随变化而变化的物理现象，称为热电阻效应。根据这一 效应制成的传感器叫传感器。 5、按工作原来的不同，电容式传感器可分为、、和 三种类型。第一种常用于测量，第二种常用于测量，第三种常用于测量。 6、热电偶有两个极。测温时，置于被测温度场中的接点称，置 于恒定温度场中的接点称。
7、光电倍增管倍增系数大约为数量级，故光电倍增管的极高。随着的升高，倍增系数也增加。 8、当霍尔元件处于中，且方向与霍尔元件方向一致时，霍尔电势与和乘积成正比。其数学式为。 9、光栅传感器的光栅包括和，其中后者须置于 上，其目的是当两光栅相对平移为一个栅距Ｗ时，莫尔条纹将垂直位移一个节距。 得分评卷人复核人二、选择题（每空1.5 分，共16.5分） 1、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( )。 A．绝对误差 B．示值相对误差 C．满度相对误差 D．精度等级 2、电阻应变片的核心部分是( ) A.敏感栅 B.基片 C.覆盖层 D.引线 3、.测量转换电路中采用相敏检波电路，主要是为了( )。 A.减少零点残余电压 B.反映位移的大小和方向 C.温度误差补偿 4、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．电容保持常数，电感为变量 D．电容和电感均保持不变 5、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 6、光敏三极管受光照控制的PN 结果是( ) A.集电结和发射结 B.集电结 C.发射结 D. 集电结或发射结
《自动检测技术与应用》自动检测试题五
安徽机电职业技术学院－学年第学期《自动检测技术及应用》期终考试试卷五卷 班级姓名学号教师 一、填空题（每空 1.5 分，共42分） 1、误差产生的原因和类型很多，根据造成误差的不同原因，有不同的分类方法， 按照性质可分为系统误差、粗大误差、随机误差三种。 2、微差法是零位发和偏差发的组合。先将被测量与一个已知标准量进行对比，不足部分再用偏差法测出。 3、应变片丝式敏感栅的材料是金属。为确保应变片的性能，对此类材料的 主要要求是：应变灵敏系数高，且为常数；电阻率大；电阻温度系数小。 4、目前我国生产两种初始电阻值分别为R 0= 100 欧姆与R = 50欧姆的铜热电 阻，它们对应的分度号分别为 Cu100 与 Cu50 。 5、被测体的电阻率ρ越大，相对导磁率μ越小，传感器线圈的激磁频率越小，则电涡流的轴向贯穿深度越大。 6、当吧两种材料的金属组成回路，并且两端的温度不同时，回路中将会产生 一定的电动势并产生电流，这种现象称为热电效应。 热电动势是由接触电动势和温差电动势组成。
7、由A、B导体组成的热电偶，当引入第三导体C时，只要 c两端的温度相同，则C导体的接入对回路总热电动势无影响，这就是中间导体定律。 8、压电式传感器不能测量频率太低被测量，更不能测量静态量。目前多用于加速度和动态的力或压力的测量。 二、选择题（每空 1.5 分，共18分） 1、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 2、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％ 3、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（ B ）。 A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度 D. 节约用电 4、（ C ）的数值越大，热电偶的输出热电动势就越大。 A．热端直径 B．热端和冷端的温度 C．热端和冷端的温差 D．热电极的电导率 5、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（ B ）。 A. 加长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 6、电涡流探头的外壳用（ B ）制作较为恰当。 A．不锈钢 B．塑料 C．黄铜 D．玻璃 7、利用湿敏传感器可以测量（B ）。 A. 空气的绝对湿度 B. 空气的相对湿度 C. 空气的温度 D. 纸张的含水量 8、霍尔元件采用恒流源激励是为了（ D ）。
自动检测技术及其应用期末考试试题(梁森等版本)
《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 敏感元件 、 传感元件 、 测量转换电路 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 1.5 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 +-1 ℃ ，当测量100℃ 时的示值相对误差为 +-1% 。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 NTC突变型 型热敏电阻。 X面 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 。 1、在以二、选择题（本题共30分，每题2分） 下几种传感器当中 C 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、 D 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 B 。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变 4、在仿式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用了 C、电感是变量，电容保持不变 D、电容和电感均保持不变 型机床当中利用电感 B 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 B A、提高测量灵敏度 B、减小引线电阻的影响 兼容性 6、C、减小非线性误差 D、提高电磁汽车衡所用的测力弹性敏感元件是 A 。 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 C 。 A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用 D、提高灵敏度 8、考核C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 计算机的电磁兼容是否达标是指 C 。 A、计算机能在规定的电磁干扰环境中正常工作的能力 规定数值的电磁干扰 B、该计算机不产生超出 C、两者必须同时具备
光电检测技术期末试卷试题大全
1、光电器件的基本参数特性有哪些? （响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度） 响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的 形成、传输、接收、变换、处理和应用。 （光电子学光电子器件） 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 （光学变换光电变换电路处理） 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应） 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。 内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。 光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为 哪几种？ （光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池） 6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？ （定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔） 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？ （交变辐射） 8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的 基本功能是什么？ （电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。） 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 （直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法） 10、光热效应应包括哪三种。 （热释电效应辐射热计效应温差电效应） 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？ （一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。） 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。 （外光电效应光电管光电倍增管） 二、名词解释 1、响应度 （响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。）2、信噪比 （是负载电阻上信号功率与噪声功率之比）
自动检测技术及应用
《自动检测技术及应用》 填空选择 1．电工实验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于★★测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于★★测量。 2．采购员分别在三家商店购买100kg大米，100kg苹果，1kg巧克力，发现均少0.5kg。但采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中产生的心里作用的主要因素是★★。3．在选购线性仪表时，选购仪表的量程应为欲测量的★左右为宜。 4．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★★。用该表的直流电压挡测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.7v，该误差属于★★。 5．电子秤用的应变片为★★。为提高集成度，测量气体压力应选择★★。一次性，几百个应力实验点应选择★★应变片。 6．应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择★★测量转换电路。7．欲测量微小的位移，应选择★★自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1um左右，应选择★★自感传感器。 8．希望线性范围为±1mm，应选择绕组骨架长度为★★左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。 9．螺线管式自感传感器采用差动结构式为了★★。 10.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★★。 11.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出★★的靠近程度。 11.5电涡头探头的外壳用★★制作较为恰当。 12.欲探埋藏地下的金子。应选择直径为★★探头。 13.在两片间隙为1mm的两块平行板的间隙中插入相等厚度的★★，可测得最大电容。 14.在电容传感器中，若采用条频法测量转换电路，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。 15轿车的保护气囊可用★★来控制。 16将超声波转换成电信号是利用压电材料的★★。蜂鸣器中发出“滴滴”是利用压电材料的★★。 17.使用压电陶瓷制作的力活着压力传感器可测量★★。 18.动态里传感器中，两片压电片多采用★★接法。在电子打火机采用★★接法。 19.人讲话时，声音从口腔沿水平反向向前方传播，则沿传播方向的空气分子★★。 20.超声波频率越高，波长越★。指向角越★。方向性越★。 21.单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的★★，而接收超声波时是利用压电晶片的★★。发射在★,接收在★。 22.金属探伤时，超声波频率为★★。超声防盗的频率为★★。 23.传感器的组成：敏感元件感元件测转换电路。 24传感器的定义：传感器是一种检测装置，能感受规定的被测量，并能将检测的信息，按一定规律变换为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足需求。 25.传感器的基本特性：灵敏度分辨力（一般认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力）非线性度迟滞误差稳定性 26.应变片的工作原理：导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化，这种现象被称为应变效应。 27.△R/R=Kεx k=电阻应变片的灵敏度。 28.应变片可分为金属应变片和半导体应变片。
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。
结构试验与检测试题
结构试验与检测试题潘志庚 一、单项选择题。 1.在观测混凝土构件的裂缝时将测量仪交替布置在梁的受拉区段，如出现下列何种情形，则证明开始开裂。( B ) A.某一测点仪器读数突然增大，相邻测点仪器读数也随之增大 B.某一测点仪器读数突然增大，相邻测点仪器读数可能变小 C.某一测点仪器读数不变，相邻测点仪器读数突然增大 D.某一测点仪器读数不变，相邻测点仪器读数突然减小 2.结构试验中，常用科研性试验解决的问题是( Ｄ) A.综合鉴定重要工程和建筑物的设计与施工质量 B.鉴定预制构件的产品质量 C.已建结构可靠性检验、推断和估计结构的剩余寿命 D.为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供实践经验 3.下列参数属于结构动力反应指标的是( Ａ) A.自振频率 B.振型 C.作用方向 D.振幅 4.下列各种试验方法中，属于静力试验的是( Ｂ) A.循环加载 B.弹簧和螺旋千斤顶机械加载 C.利用惯性力激振加载 D.地震模拟振动台加载 5.杠杆加载试验中，杠杆制作方便，荷载值稳定不变，当结构有变形时，荷载可以保持恒定，对于做下列何种试验尤为适合。（Ｃ） A.动力荷载 B.循环荷载 C.持久荷载 D.抗震荷载 6.冲击力加载的特点是荷载作用时间极为短促，在它的作用下使被加
载结构产生下列何种振动，适用于进行结构动力特性的试验。（Ｂ） A.弹性 B.自由 C.强迫 D.阻尼 7.支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。（Ｃ） A.力的边界条件 B.位移的边界条件 C.边界条件 D.平衡条件 8.下列测试方法中不是混凝土内部空洞和缺陷的检测方法的是( Ｃ) A.对测法 B.斜测法 C.盲孔法 D.钻孔法 9.试件支承装置中各支座支墩的高差不宜大于试件跨度的( D ) A. B. C. D. 10.结构试验时，试件的就位型式最符合实际受力状态而应优先采用的是( A ) A.正位试验 B.反位试验 C.卧位试验 D.异位试验 11.结构静力试验的试验加载制度是( Ｂ) A.采用控制荷载或变形的低周反复加载 B.采用包括预加载、设计试验荷载和破坏荷载的一次单调加裁 C.采用正弦激振加载 D.采用模拟地面运动加速度地震波的激振加载 12.选择测量仪器时，最大被测值一般不宜大于选用仪器最大量程的( Ｂ) A.70% B.80% C.90% D.100% 13.钢结构试验时，持荷时间不少于( Ｄ)
自动检测技术的应用与发展
自动检测技术的应用与发展 摘要 在当今经济全球化高速发展的时代，随着工业自动化技术的迅猛发展，自动检测技术被广泛地应用在工业自动化、化工、军事、航天、通讯、医疗、电子等行业，是自动化科学技术的一个格外重要的分支科学。众所周知，自动检测技术是在仪器仪表的使用、研制、生产的基础上发展起来的一门综合性技术。 自动检测系统广泛应用于各类产品的设计、生产、使用、维护等各个阶段，对提高产品性能及生产率、降低生产成本及整个生产周期成本起着重要作用。本文首先介绍自动检测系统的概念，其次通过自动检测系统的各个组成部分，详述系统的工作原理，介绍了自动检测系统组建的概念、结构以及在组建中所使用的关键技术。以此为铺垫，进而深入探讨自动检测技术在各领域间的应用与推广。 关键词：自动检测系统应用发展 第一章自动检测系统的概念与组成 自动检测技术是一种尽量减少所需人工的检测技术，是一种依赖仪器仪表，涉及物理学、电子学等多种学科的综合性技术。与传统检测技术相比，这一技术可以减少人们对检测结果有意或无意的干扰，减轻人员的工作压力，从而保证了被检测对象的可靠性，因此自动检测技术已经成为社会发展不可或缺的重要部分。自动检测技术主要有
两项职责，一方面，通过自动检测技术可以直接得出被检测对象的数值及其变化趋势等内容；另一方面，将自动检测技术直接测得的被检测对象的信息纳入考虑范围，从而制定相关决策。检测和检验是制造过程中最基本的活动之一。通过检测和检验活动提供产品及其制造过程的质量信息，按照这些信息对产品的制造过程进行修正，使废次品与反修品率降至最低，保证产品质量形成过程的稳定性及产出产品的一致性。 传统的检测和检验主要依赖人，并且主要靠手工的方式来完成。传统的检验和检测是在加工制造过程之后进行，一旦检出废次品，其损失已发生。基于人工检测的信息，经常包含人的误差影响，按这样的信息控制制造过程，不仅要在过程后才可以实施，而且也会引入误差。自动检测是以多种先进的传感技术为基础的，且易于同计算机系统结合，在合适的软件支持下，自动地完成数据采集、处理、特征提取和识别，以及多种分析与计算。而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。 1.1检测与检验的概念 检测是指为确定产品、零件、组件、部件或原材料是否满足设计规定的质量标准和技术要求目标值而进行的测试、测量等质量检测活动，检测有3个目标： ①实际测定产品的规定质量我及其指标的量值。 ②根据测得值的偏离状况，判定产品的质量水平，确定废次品。 ③认定测量方法的正确性和对测量活动简化是否会影响对规
《自动检测技术及应用》期末试卷及答案(A)
《自动检测技术及应用》期末试卷(A) 一、选择题（不定项选择题，每空2分，共30分） 尽量使选购的仪表量程为欲测量的（ ）左右为宜。 A ．3倍 B.1.5倍 C.10 倍 D.0.75倍 2. 在使用测谎器时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用（ ）传感器来检测。 A ．应变片 B. 热敏电阻 C. 气敏电阻 D. 湿敏电阻 3. 以下传感器中属于非接触测量的是（ ）。 A ．电位器传感器、电涡流传感器 B. 电容传感器、压电传感器 C. 霍尔传感器、光电传感器 D. 霍尔传感器、电位器传感器 4. 自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是（ ）。 A ．瞬时流量，单位为t/h B. 累积流量，单位为t 或3m C. 瞬时流量，单位为kg/s D. 累积流量，单位为kg 5. 将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（ ）；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（ ）。 A ．应变效应 B. 电涡流效应 C. 压电效应 D. 逆压电效应 6. 使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（ ）。 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 7. （ ）的数值越大，热电偶的输出热电动势就越大。 A ．热端直径 B. 热端和冷端的温度 . 热端和冷端的温差 D. 热电极的电导率 8. 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动势的损失 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 9. 在实验室中测量金属的熔点时，冷端温度补偿采用（ ），可减小测量误差。
土木工程结构试验与检测知识点整理.
土木工程结构试验与检测知识点整理(别太依赖……书还是要看个一两遍的…… 第一章绪论 【选择】 研究性试验【目的】 ①验证结构计算理论的假定 ②为制订设计规范提供依据 ③为发展和推广新结构、新材料与新工艺提供试验依据 检验性试验【目的】 ①检验预制构件或部件的结构性能,判定预制构件的设计及制作质量 ②检验结构工程质量,确定工程结构的可靠性 【名词解释】 ①拟静力试验:利用加载系统对结构施加逐渐增大的反复作用荷载或交替变化的位移,使结构或构件受力的历程与结构在地震作用下的受力历程基本相似 ②拟动力试验:将地震实际反应所产生的惯性力作为荷载加在试验结构上,使结构所产生的非线性力学特征与结构在实际地震作用下所经历的真实过程完全一致 【选择】结构实验分类 ①根据试验目的:研究性试验与检验性试验 ②根据荷载性质:静力试验与动力试验 ③根据试验对象:实体试验与模型试验
第二章结构试验设计 【填空】研究性试验包括4个阶段:设计、准备、实施、总结 【填空】试件形状与尺寸要满足:在试验时形成和实际工作相一致的应力状态 【选择】试件数量决定了:试验目的与试验的工作量 试验数量受限于:试验研究、经费预算、时间期限 【名词解释】加载图式:试验荷载在试验结构构件上的布置(包括荷载类型和分布情况【简答】采用等效荷载时,必须全面验算由于荷载图式的改变对结构构件造成的各种影响;必要时应对结构构件做局部加强,或对某些参数进行修正;取弯矩等效时,需验算剪力对构件的影响,同时要把采用等效荷载的试验结果所产生的误差控制在试验允许范围内。 【简答】试验装置具体要求 ①应具有足够刚度 ②试验结构构件的跨度、支承方式、支撑等条件和受力状态应符合设计计算简图,且在 整个试验过程中保持不变 ③满足构件的边界条件和受力变形的真实状态 ④满足试件就位支承、荷载设备安装、试验荷载传递和试验过程的正常工作要求 【名词解释】加载制度:试验进行期间荷载与试件的关系 【选择】量测项目分类 ①反映结构整体工作状况的整体变形:梁的挠度、转角、支座偏移等
光电检测思考题及部分答案
1.什么是光电检测系统？其基本组成部分有哪些？ 答：指对待测光学量或由非光学待测物理量转换的光学量，通过光电变换和电路处理的方法进行检测的系统。 组成部分：光源；被检测对象及光信号的形成；光信号的匹配处理；光电转换；电信号的放大与处理；微机；控制系统；显示。 2.简要说明光电检测技术的重要应用范围？ 答：辐射度量和光度量的检测；光电元器件及光电成像系统特性的检测；光学材料、元件及系统特性的检测；非光学量的光电检测。 3.光电探测器的原理有几种效应？分别是什么？内容是什么？ 答：四种。光电子发射效应：在光辐射作用下，电子逸出材料表面，产生光电子发射。光电导效应：光照射某些半导体材料，某些电子吸收光子变成导电自由态，在外电场的作用下，半导体的电导增大。光生伏特效应：光照射在PN结及其附近，在结区中因电场作用，产生附加电动势。光磁电效应：半导体置于磁场中，用激光垂直照射，由于磁场产生洛伦兹力，形成电位差。。 4. 光电探测器的种类及相应的光电器件？ 答：光电子发射器件：光电管、光电倍增管； 光电导器件：光敏电阻； 光生伏特器件：雪崩光电管、光电池、光电二极管、光电三极管。 5. 光电探测器的性能参数有哪些？详细叙述之。 答：量子效率：响应度：光谱响应：响应时间和频率响应：噪生等效功率：探测度：线性度：。
6. 光电探测器的噪声主要来源于什么？ 答：热噪声；暗电流噪声；散粒噪声；低频噪声。 7.作为性能优良的光电探测器应具有哪三项基本条件？ 答：光吸收系数好；电子亲和力小；光电子在体内传输过程中受到的能量损失应该小，使其逸出深度大。 8.常见的光阴极材料有哪些？ 答：银氧铯；锑钾；锑铯。 9.真空二极管与充气二极管的工作原理与结构以及它的优缺点比较。答：真空二极管工作原理：当入射光透过光窗射到光阴极面上时，光电子从阴极发射到真空中，在阴极电场作用下，光电子加速运动到阳极被吸收，光电流数值可在阳极电路中测出。优缺点：电流与入射光通量成正比，因此可精确测量光通量；噪声小，但增益小。 充气二极管工作原理：光电管中充入低压惰性气体，在光照下光阴极发射出的光电子受电场作用加速向阳极运动，途中与气体原子相碰撞，气体原子发生电离形成电子与正离子，不断繁衍构成电子流。优缺点：高灵敏度，结构简单，但噪声大频响差。 10.光电倍增管的工作原理及结构（组成部分），他有什么特点？答：工作原理：光照射在光电阴极上，从光阴极激发出的光电子，在电场U1的加速下，打在第一个倍增级D1上，由于光电子能量很大，它打在倍增极上时就又激发出数个二次光电子，在电场U2的作用下，二次光电子又打在第二个倍增极上，又引起电子发射，如此下去，电子流迅速倍增，最后被阳极收集。组成部分：光电阴极、倍增极、阳
土木工程结构试验与检测试卷
一、单项选择题（本大题共小题，每小题分，共分）在每小题列出的四个选项中只有一 个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1．土木工程结构试验中，常用生产鉴定性试验解决的问题是（ C ）。 A.验证结构设计理论的假定 B.提供设计依据 C.处理工程事故，提供技术依据 D.提供实践经验 2．工程结构试验的四个阶段中，哪一个阶段是整个试验工作的中心环节（ A ） A.试验规划阶段 B.试验准备阶段 C.试验加载测试阶段 D.试验资料整理和分析阶段 3．在结构试验中应优先选择的结构就位形式是（ A ）。 A.正位试验 B.卧位试验 C.反位试验 D.原位试验 4．结构试验中，钢结构的荷载持续时间一般不少于（ D ）。 . 10min C. 15min D. 30min 5．对于量测振动频率、加速度等参数的动测仪表，要求仪表的频率、加速度范围（ Cp58 ）被测动态参数的上限。 A.大于 B.等于 C.小于 D.大于等于 6．工程结构的模型试验与实际尺寸的足尺结构相比，不具备的特点是（ B ）。 A.经济性强 B.数据准确 C.针对性强 D.适应性强 7．集中荷载相似常数与长度相似常数的（ B ）次方成正比。 弯矩或扭矩相似常数与长度相似常数的（ C ）次方成正比。 弹性模型材料中，哪一种材料的缺点是徐变较大，弹性模量受温度变化的影响较大（ D ） A.金属材料 B.石膏 C.水泥砂浆 D.塑料 10．哪一种模型的制作关键是“材料的选取和节点的连接”（ C ） A.混凝土结构模型 B.砌体结构模型 C.金属结构模型 D.有机玻璃模型 11．强度模型材料中，哪一种材料需要经过退火处理（ A ） A.模型钢筋 B.微粒混凝土 C.模型砌块 D.水泥砂浆 12．下列哪一种加载设备属于机械力加载设备（ B ） A.杠杆 B.弹簧 C.手动液压千斤顶 D.水 13．机械力加载设备中下列哪一种加载设备常用于结构的持久荷载试验（） A.卷扬机 B.吊链 C.螺旋千斤顶 D.弹簧 14．支座的型式和构造与试件的类型和下列何种条件的要求等因素有关。（ A ） A.实际受力和边界条件 B.位移的边界条件
自动检测技术题库完整
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,测量围为0~500N；另一只为1.0级，测量围为 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; 3)用计算法求P1=2Mpa和P2=8Mpa时的灵敏度K1、K2。