检测技术考试试卷

一、填空题
1、按测量方式不同，测量方法可分为偏差式测量、零位式测量、微差式测量。

2、传感器通常由敏感元件、转换元件、测量转换电路组成
3、传感器的静态特性主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复度、分辨力与阀值、稳定性。

4、所谓半导体气敏传感器，是利用半导体气敏元件同气体接触造成
半导体电阻值变化，借此来检测特定气体的成分或者浓度的传感器的总称。

5、电阻应变式传感器测量转换电桥有半桥单臂工作方式、半桥双臂工作方式、全桥4臂工作方式三种形式。

6、按热电阻材料的不同，热电阻传感器分为金属热电阻、半导体热电阻。

7、按电容式传感器工作方式的不同，可分为电位器式压力传感器、电位器式位移传感器、电位器式加速传感器三种形式。

8、热电偶的四个基本定律为均匀导体定律、中间导体定律、
标准导体定律、中间温度定律。

9、基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等。

10、光纤的传输是基于光的全内反射。

11、红外线在通过大气层时，有三个波段透过率高，它们是2—2.6μm 、
3—5μm和 8—14μm 。

12、常用压电材料有石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料等。

13、码盘式编码器按其结构可分为接触式、光电式、电磁式 3种。

14、传感器的标定分为静态标定、动态标定两种
15、按测量手续不同，测量方法可分为直接测量、间接测量、联立测量。

16、传感器通常由敏感元件、转换元件、测量转换电路组成
17、气敏电阻元件种类很多，按制造工艺分为烧结型、薄膜型、厚膜型。

18、氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，离子导电率发生变化而制成的测湿
元件，该元件由引线、基片、感湿层与电极组成。

19、电容式传感器不但应用于位移、振动、角度、加速度、
及荷重等机械量的精密测量，还广泛应用于压力、差压、液位、料位、湿度、成分等参数的测量。

20、热电偶的四个基本定律为均匀导体定律、中间导体定律、
标准导体定律、中间温度定律。

21、基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、
光敏晶闸管等。

22、光纤传感器所用光纤有单模光纤和多模光纤。

23、常用的数字传感器有栅式数字传感器、编码器、感应同步器、频率式数字传感器四大类。

二、选择题
1、有一支温度计，它的测量范围为0~200o C,精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（A）
A、1 o C
B、0.5 o C
C、10 o C
D、200 o C
2、在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（B）
A、外光电效应
B、内光电效应
C、光电发射
D、光导效应
3、当一定波长入射光照射物体时，反映该物体光电灵敏度的是（C）
A、红限
B、量子效率
C、逸出功
D、普朗克常数
4、单色光的波长越短，它的（A）
A、频率越高，其光子能量越大
B、频率越高，其光子能量越大
C、频率越高，其光子能量越小
D、频率越高，其光子能量越小
5、光电管和光电倍增管的特性主要取决于（A）
A、阴极材料
B、阳极材料
C、纯金属阴极材料
D、玻璃壳材料
6、霍尔电势公式中的角θ是指（C）
A、磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角
B、磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角
C、磁力线与霍尔薄片垂线之间的夹角
7、霍尔元件采用恒流源激励是为了（B）
A、提高灵敏度
B、克服温漂
C、减少不等位电势
三、名词解释
1、电涡流效应:根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流。

2、光生伏特效应：在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象。

3、逆压电效应：当电介质极化方向施加电场，这些电介质发生变形的现象
4、标定：在明确传感器的输入与输出变换关系的前提下，利用某种标准量或标准器具对传感器的量值进行标度。

5、电阻应变效应：导体、半导体材料在外力作用下发生机械变形，导致其电阻值发生变化的物理现象。

6、金属热电效应：将两个不同成分的导体组成一个人闭合的回路，当闭合回路的两个结点分别置于不同的温度场中时，回路中将产生一个电动势的现象。

7、霍尔效应：金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，当有电流I通过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象。

8、压电效应：某些电介质，当沿着一定的方向对其施力而使它变形时，其内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，其又重新恢复到不带电状态的现象。

四、简答题
1、为什么说差动电桥具有温度补偿作用？
由于当测量桥路处于双臂半桥和全路板桥工作方式时，电桥相邻两臂受温度影响，同时产生大小相等符号相同的电阻增量而相互抵消，从而达到电桥温度自补偿的目的。

2、试分析金属导体中产生接触电动势的原因，其大小与哪些因素有关？
原因：当两个不同材料的导体接触时，由于两者内部单位体积的自由电子数目不同因此电子在两个方向上的扩散速度就不一样。

若两个导体密度不等，则导体密度大的扩散到密度小的的的电子数就较大，所以密度大的导体就失去电子带正电荷，另一个就带负电荷。

于是，在两个导体的接触面上便形成一个由带正电的导体到带负电的导体的电场，该电场的方向与扩散方向相反，它将引起反方向的电子转移，阻碍扩散作用的继续进行。

当扩散到带负电的导体的自由电子数与在电场作用下自带负电得到提到带正电的导体的自由电子数相等时，便处于一种动态平衡状态，在这种状态下，两导体的接触处就形成了电位差。

与其大小有关的因素有：导体材料节点温度导体直径长度几何形状
3、压电式传感器的前置放大器有何作用？
作用：一是把传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出；二是把传感器的微弱信号进行放大。

4、横向莫尔条纹有何特点？
特点：（1）放大作用（2）平均效应（3）运动方向（4）对应关系（5）莫尔条纹移动的条纹数等于光栅移动的栅线数
5、何谓零点残余电压？说明该电压产生的原因和消除的方法。

零点残余电压：差动变压器在零位移时的输出电压。

零点残余电压产生的主要原因：1.由于两个二次测量线圈的等效参数不对称时输出地基波感应电动势的幅值和相位不同，调整磁芯位置时，也不能达到幅值和相位同时相同。

2.由于铁芯的特性非线性，产生高次谐波不同，不能互相抵消。

为了减小差动变压器的零点残余电压可以采用的方式：1.尽可能保证传感器尺寸线圈电气参数和磁路对称2.选用合理的测量电路 3.采用补偿线路减小零点残余电压
6、举例说明霍尔传感器的应用。

例：测量位移、无触点发信、无触点开关、数字式钳形电流表、高斯计。

7、声波的传播波形主要有哪些形式？各有何特点？
1.纵波—质点振动方向与波的传播方向一致的波。

2.横波—质点振动方向垂直于传播方向的波。

3.表面波—质点振动介于横波于纵波之间，沿着表面传播的波
特点：纵波能在固体、液体和气体中传播，横波只能在固体中传播，表面波随深度增加衰减很快。

8、举例说明超声波传感器的应用。

例：超声波侧厚、超声波物位传感器、超声波流量传感器、超声波加湿器、汽车倒车探测器。

9、简述直线式感应同步器鉴幅型检测系统的工作原理。

对滑尺上正弦、余弦绕组供以同频、同相、但幅值不等的交流励磁电压，则可根据感应电动势的幅值来鉴别位移量。

10、简述直线式感应同步器鉴相型检测系统的工作原理。

把两个相位差90°、频率和幅值相同的交流电压U1 和U2分别输入滑尺上的两个绕组，按照电磁感应原理，定尺上的绕组会产生感应电势U。

如滑尺相对定尺移动，则U的相位相应变化，经放大后与U1和U2比相、细分、计数，即可得出滑尺的位移量。