2016传感器与测试技术问答(1)
三、问答题（每小题5分，共20分）1．什么是莫尔条纹？将栅距相同的两块光栅的刻线面相对重叠在一起，并且使二者栅线有很小的交角θ，这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。
莫尔条纹是基于光的干涉效应产生的。
2．热电阻式传感器有哪些类型？热电阻的类型包括铂热电阻、铜热电阻、铟电阻、锰电阻等。
3．磁电式传感器有何优点？磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出，输出功率大，性能稳定，工作不需要电源、调理电路简单，灵敏度较高，一般不需要高增益放大器。
4．声波形成干涉条件是什么？频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的两个波在空间相遇。
5.常用的超声波探伤方法有哪些？各有什么特点？（IO分）有共振法、穿透法；脉冲反射法。
共振法的特点是：(1)可精确地测厚，特别适宜测量薄板及薄壁管；(2)工件表面光洁度要求高，否则不能进行测量。
穿透法具有以下特点：(1)探测灵敏度较低，不易发现小缺陷；(2)根据能量的变化即可判断有无缺陷，但不能定位；(3)适宜探测超声波衰减大的材料；(4)可避免肓区，适宜探测薄板；(5)指示简单，便于自动探伤；(6)对两探头的相对距离和位置要求较高。
脉冲反射法的特点是：(1)探测灵敏度高；(2)能准确地确定缺陷的位置和深度；(3)可用不同波型探测，应用范围广。
6.简述传感器的选用原则与设计测试系统时应考虑的因素。
（10分）传感器的选用原则和应考虑的因素：(1)仔细研究所测试的信号、分析测试环境和干扰因素、根据测试范围确定选用什么样的传感器、确定测试方式、考虑传感器的体积被测位置是否能安下，传感器的来源、价格等因(2)传感器灵敏度，频率响应特性、稳定性、精度。
设计测试系统时应考虑的因素：灵敏度、精确度、响应特性、线性范围、稳定性、测量方式、各环节之间的配合、并尽量兼顾体积小、重量轻、结构简单、易于维修、价格便宜、便于携带、通用化和标准化等一系列因素。
7.影响测试系统正常工作的干扰有哪些？如何防护？(10分)(1)机械干扰。
采取减振措施，一般可设置减振弹簧或减振橡胶。
(2)光干扰。
将元件封闭在不透光的壳体内，注意对光的屏蔽。
(3)温度干扰。
采用导热性良好的金属材料制成屏蔽罩将需要防护的装置屏蔽起来，并使罩内温度分布均匀。
对于高精度的计量测试工作，可安排在恒温室内进行，在测试的过程中还可采用温度补偿的方法以减小环境温度变化对测试结果的影响。
(4)湿度干扰。
环境去湿或在设计测试装置时采取防潮措施，如对电气元件和印刷电路板等浸渍防潮漆或用机硅橡胶或环氧树脂等灌装。
(5)电磁干扰。
屏蔽、接地和滤波等。
8．无失真检测的条件是什么？答：传感器无失真检条件是：幅频特性应当是常数（即水平直线）；相频特性应该是线性关系。
9．什么叫金属应变片的横向效应？答：沿应变片轴向的应变εx。
必然引起应变片电阻的相对变化，而沿垂直于应变片轴向的横向应变εy，也会引起其电阻的相对变化，这种现象称为横向效应。
10．超声波的波型有几种？是根据什么来分类的？答：超声波的波型有纵波、横波、表面波（亦称瑞利波）、兰姆波。
依据超声场中质点的振动与声能量传播方向之间的关系来分。
11．简述电容式传感器的工作原理。
答： 两平行极板组成的电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为C=εSδ式中：ε-极板间介质的介电常数; S-极板的遮盖面积； δ一极板间的距离。
当被测量的变化使式中的ε、S 或δ任一参数发生变化时，电容量C 也就随之变化。
12.螺管型电感传感器与变气隙型电感传感器有何优缺点？（10分J答：变气隙型灵敏度高，因而它对电路的放大倍数要求低。
它的主要缺点是非线性严重， 为了减小非线性，量程就必须限制在较小范围内，通常为气隙δ0的1/5以下，同时，这种传感器制造装配困难。
螺管型的灵敏度低，但量程大，线性较好，制造装配方便，批量生产的互换性强。
13.简述利用PSD 进行三角法测距的原理。
图8-53 PSD 光学三角法测距系统光源发出的光经透镜L1聚焦后投向待测体的表面。
反射光由透镜L2聚焦到一维PSD 上，形成一个光点。
若透镜L1与L2间的中心距离为6，透镜L2到PSD 表面之间的距离（即 透镜L2的焦距）为f ，聚焦在PSD 表面的光点距离透镜L2中心的距离为z ，则根据相似三角形的性质，可得出待测距离D 为： D=bf/x 因此，只要测出PSD 的光点位置坐标x 的值，即可测出待测体的距离。
1．为什么用应变片测量时必须采用温度补偿措施？（8分） 答：粘贴到试件上的电阻应变片，除感受机械应变而产生电阻相对变化外，在环境温度变化时，也会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，因此采用温度补偿措施．14．如何用磁电式传感器 ？（8分）答：当传感器结构参数和磁场的磁感应强度确定后，磁电式传感器的感应电动势e 与线圈相对磁场的运动速度v 或ω成正比，可通过磁电式传感器感应电动势e 求得线速度和角速度，再对测得的速度进行积分或微分就可求出位移和加速度。
15．什么是传感器？画出其组成框图并介绍各环节的功能。
（10分）答：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换成与之有确定关系的、便于精确处理的另外一种量的测量装置或系统。
传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一种量；转换元件把敏感元件的输出量转换成电路参量(电阻、电容、电感）；转换电路将转换元件输出的电参数转换成电量输出。
传感器组成框图16．粘贴到试件上的电阻应变片，环境温度变化会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，这种现象称为温度效应，简述产生这种现象的原因。
(lO 分)答①环境温度变化时，由于敏感栅材料的电阻温度系数的存在，引起应变片电阻相对变化； ②环境温度变化时，敏感栅材料和试件材料的膨胀系数不同，应变片产生附加的拉长（或 压缩），引起电阻的相对变化。
17．电容传感器分为变间距型、变面积型和变介电常数型三种形式，比较这三种传感器测位移时的量程、灵敏度、线性度。
（5分）答：变间距型电容传感器的量程小，灵敏度高，输入被测量与输出电容之间的关系为非线性：变面积型和变介电常数型量程大，灵敏度低，传感器的输入被测量与输出电容之间的关系为线性。
18．由安培定律可知，在载流导体周围会产生一正比于该电流的磁场，霍尔钳形电流表的探头是用环形铁芯做集束器，霍尔器件放在空隙中间，如图所示。
试介绍霍尔钳形电流表的工作原理。
（10分）答：由安培定律可知，在载流导体周围会产生一正比于该电流的磁场，霍尔元件在磁场中产生的霍尔电势：UH =KHIB。
电流表中霍尔元件的灵敏度KH、控制电流I为定值，霍尔元件输出的霍尔电势与磁场成正比，通过对磁场的测量可间接测得电流的大小。
19 ．什么是传感器的动特性？（5分）答：传感器的动特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
20．何为传感器的分辨力和阀值？（6分）答：分辨力是指传感器在规定测量范围内所能检测出的被测输入量的最小变化值。
阈值是能使传感器的输出产生可测变化量的最小被测输入量值，即零点附近的分辨力。
21．如图所示是BYM型压力传感器的结构原理图。
弹簧管1的自由端与差动式电感传感器的衔铁2相连，衔铁2位于传感器两差动线圈5和6的中间位置。
试介绍其工作原理。
答：线圈和衔铁构成差动变气隙自感式电感传感器，当压力P发生变化时，弹簧管1的自由端产生位移，使衔铁2产生移动，使两差动线圈5和6的电感值一个增加，一个减少。
衔铁位移的大小决定传感器输出信号的大小，衔铁移动的方向决定输出信号的相位，传感器输出信号的大小和相位与两差动线圈电感值的变化、衔铁的位置、压力之间有一个确定的关系，由此可以测得压力的大小。
22．用涡流传感器测量金属板厚度时需不需要恒温，为什么？(IO分)答：导体的电阻率JD随温度变化，在较小的温度范围内导体的电阻率JD与温度关系为线性关系，在其他条件不变的情况下，导体电阻率的改变可导致涡流传感器输出信号的变化，引起测量误差，所以用涡流传感器测量金属板厚度时需要恒温。
23．何为热电阻式传感器？常用的热电阻类型有哪些？（10分）答：利用导电材料的电阻率随本身温度而变化的温度电阻效应制成的传感器，称为热电阻式传感器。
热电阻的类型包括铂热电阻、铜热电阻、铟电阻、锰电阻等。
24．如图所示是超声波液位计的原理图，简述其工作原理。
（10分）答：如图所示是自发自收单换能器方式，换能器安装在最高液位之上的空气或气体中，超声换能器发出的超声脉冲在气体中从换能器传至液面，反射后再从液面返回同一换能器而被接收。
如换能器至液面的垂直距离为L，从发到收经过的时间为t ，超声波在气体中的传 播速度为c ，则L=12 ct25．如图所示是电容式差压传感器结构示意图及其转换电路，图中l 为玻璃盘，2为镀金层，3为金属膜片，试介绍其工作原理。
（10分）答：电容式差压传感器由两个玻璃圆盘和一个金属膜片组成。
两玻璃圆盘上的凹面上各镀以金作为电容传感器的两个固定电极，夹在两凹圆盘中的膜片则为传感器的可动电极。
当两边压力相等时，膜片处在中间位置与左、右固定电极间距相等，转换电路输出U0=0;当P1>P2（或P2>Pl ）时，膜片弯向右侧（或左侧），Cdb<Cab （或Cab<Cdb ），U0输出与|P1-P2|成比例的信号。
26．如图所示是两种光电转速传感器的工怍原理图，试介绍其工作原理。
（14分）答：反射型光电转速传感器在电机的转轴上沿轴向均匀涂上黑白相间条纹。
光源发出的光照在电机轴上，再反射到光敏元件上。
由于电机转动时，电机轴上反光面和不反光面交替出现，所以光敏元件间断地接收光的反射信号，输出相应的电脉冲。
电脉冲经放大整形电路变换为方波，根据方波的频率，就可测得电机的转速。
直射型光电转速传感器在电机轴上装有带孔的圆盘，圆盘的一边设置光源，另一边放置光电元件。
当光线通过圆盘上的孔时，光电元件产生一个电脉冲。
当电机转动时圆盘随着转动，光电元件就产生一列与转速及圆盘上的孔数成正比的电脉冲数，由此可测得电机的转速。
电机的转速n 为 n=60f/N 式中，N-圆盘的孔数或白条纹的条数； f 一电脉冲的频率。
27．只要磁通量发生变化，就有感应电动势产生，试说出三种产生感应电动势的方法。
)答： (1)线圈与磁场发生相对运动； (2)磁路中磁阻变化； (3)恒定磁场中线圈面积变化。
28．测定频响函数的方法有哪几种?测定频响函数的方法是以标准信号输入，测出其输出信号，从而求得需要的特性。
输入的标准信号有正弦信号、脉冲信号和阶跃信号。
29．金属应变片有哪些类型?①电阻丝应变片；②金属箔式应变片。
30．简述电容式传感器的优点。
①温度稳定性好；②结构简单，适应性强；③动态响应好；④可以实现非接触测量，具有平均效应；⑤灵敏度、分辨力高。
(完整版)《传感器与检测技术》试题及答案
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、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内部电阻率改变的内光电 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内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、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，其内部产生机械压力，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。
5、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）6、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7、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。
8、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）。
9、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。
10、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）。
11、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。
12、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。
《传感器与检测技术》-题库分析
《传感器与检测技术》题库一、填空：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.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.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 TT BA 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。
4.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，其内部产生机械压力，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）5. 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）6. 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7 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。
8、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）。
9、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。
10、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）。
11、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。
《传感器与检测技术》期末考试试卷及答案(1)
传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分)1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、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。
2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后,其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应.4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化.5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅。
6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。
7、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.8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化.12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化.13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化.14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路.15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。
传感器与测试技术复习题(1)
一填空题（每空1分）1.调幅波可以看作是载波与调制波的乘积。
2.相关系数是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。
3.若x(t) 的傅里叶变换是X（f），则x(0.2t)的傅里叶变换是)X。
.5(5f4.若x(t) 的傅里叶变换是X（f），则x（0.1 ) t的傅里叶变换是10 X(10f)。
.5.用一阶系统作测量装置，为了获得较佳的工作性能，其时间常数τ应_尽量小__。
6.能用明确的数学关系式或图象表达的信号称为确定性信号。
7.双螺线管差动型传感器比单螺线管型电感式传感器有较高的灵敏度和线性。
8.采样时为了不产生频谱混叠，采样频率必须大于信号最高频率的 2 倍。
9.某些物质，当沿着一定方向对其加力而使其变形时，在一定表面上将产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种现象称为压电效应。
10.调幅波可以看作是载波与调制波的___乘积_____。
11.若采样频率过低，不满足采样定理,则采样离散信号的频谱会发生____混迭____现象。
12.任何样本的时间平均等于总体平均的随机信号被称为各态历经信号。
13.正弦信号的自相关函数保留了信号的幅值信息和频率信息，但是失去了相位的信息。
14.附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率降低。
15.在进行振动测量时，压电式传感器联接电荷放大器时，电缆长度不会影响仪器的输出。
16.任何样本的时间平均等于总体平均（集合平均）的随机信号被称为各态历经信号。
17.采样时为了不产生频谱混叠，采样频率必须大于信号最高频率的2 倍。
18.极距变化型电容式传感器的灵敏度K与极距平方成反比。
19.当金属板置于变化着的磁场中时，或者在磁场中运动时，在金属板上产生感应电流，这种电流在金属体内是闭合的，所以称为涡流。
20.扭矩测量时，测量传感器应变片应贴在与轴线成45 度的方向上。
21.某些物质，当沿着一定方向对其加力而使其变形时，在一定表面上将产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种现象称为压电效应。
最新国家开放大学电大《传感器与测试技术》期末题库及答案
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《传感器与测试技术》题库及答案一一、简答题(每题6分。
共24分)1．静特性：2．线性度：3．涡流效应：4．磁电式传感器有何优点?二、选择题(每空3分，共30分)1．将电容量转换成电量的电路称作电容式传感器的转换电路，它们的种类很多，目前较常采用的有( )、调频电路、脉冲调宽电路和运算放大器式电路等。
A．滤波电路B．差动电路C．屏蔽电路D．电桥电路2．传感器的动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
动态特性好的传感器，( )。
A．其测量的绝对误差与仪表的满量程之比小B．其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线一致或者相近C．其输出量中与被测输入量无关的不需要的变化小D．其动态数学模型可以用线性常系数微分方程来表示3．当声波传播至两介质的分界面，一部分能重返回原介质，称为反射波；另一部分能量透过介质面，到另一介质内继续传播，称为( )。
A．驻波B．兰姆波C．折射波D．波型转换4．为了消除应变片的温度误差，可采用的温度补偿措施包括：单丝自补偿法、( )和桥路补偿法。
A．双丝自补偿法B．温度补偿法C．电流补偿法D．电压补偿法5．超声波的频率高(可达l09Hz)，因而( )，绕射现象小，方向性好，能够成为射线而定向传播。
A．速度快B．波长短C．波长长D．速度慢6．在相同的电压和相同幅值的光强度下，当入射光以不同的正弦交变频率调制时，光敏元件输出的光电流J 和灵敏度S 随调制频率厂变化的关系：)(),(21f f S f f I ==称为( )。
传感器与检测技术习题答案(一)(精华).doc
第1章传感器与检测技术基础思考题答案1.检测系统山哪儿部分组成？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。
卜•图给出了检测系统的纽成框图。
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対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坏节无法添加新的检测信息并口不易消除传感器所引入的误差。
测虽电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测屋的电压或电流信号。
通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放人，以满足显示记录装査的要求。
根据需要测量电路还能进行肌抗匹配、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，主要作川是使人们了解被测量的人小或变化的过程。
2.传感器的型号有儿部分组成，各部分有何意义？依次为主称（传感器）被测量一转换原理一序号主称——传感器，代号C；被测量——川一个或两个汉语拼音的第一个人写字母标记。
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：CWY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2o3.测量稳压电源输出电压随负载变化的時况时，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，故好采用微差式测虽。
此时输出电压认可衣示为U°, U°=U+4U,其中是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U 來讲为一小量。
传感器与测试技术知识题库
采取措施可以在橡胶表面覆盖一层金属材料。（2分）
4.试述热电偶测温工作原理。
答：热电偶工作原理是基于物体的热电效应。（2分）由A、B两种不同的导体两端相互紧密地接在一起，组成一个闭合回路。（2分）当1、2两接点的温度不等（ ＞ ）时，回路中就会产生电势，从而形成电流，串接在回路中的电流表指针将发生偏转，这一现象称为温差电效应，通常称为热电效应。（2分）
条件（1）应变片片相同；（2）材料相同；（3）放在相同温度场中；（4）联接在相邻桥臂上（4分）
6.在数据采集中，如何避免迭混？
答：由于在时域上不恰当地选择采样的时间间隔而引起高低频之间彼此混淆的现象称为迭混。（2分）为了避免迭混以便采样后仍能准确地恢复原信号，采样频率 必须大于信号最高频率 的两倍，即 。在实际工作中，一般采样频率应选为被处理信号中最高频率的2.56倍。（4分）
四计算题（每题10分，共2题，合计20分）
1、用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量，若要求幅值误差在5%以内，时间常数应取为多少？若用该时间常数在同一系统测试50Hz的正弦信号，幅值误差和相位差各为多少？（系统 ）
解：
(s)
=0.013=1.3% （8分）
2、 （2分）
2、已知一系统的传递函数 ，输入信号为 ，求 ， 。
5.两个压电元件的并联 适用于测量以电荷为输出的场合。
6.频率比为2的两个频率之间的频段称为倍频程。
7.频率调制是用调制信号去控制 载波信号 的频率，使其随被测量变化。
8.理想线性系统的输入与输出的相关系数为1，相干函数数值为1。
2016传感器与测试技术问答 (1)
三、问答题（每小题5分，共20分）1．什么是莫尔条纹？将栅距相同的两块光栅的刻线面相对重叠在一起，并且使二者栅线有很小的交角θ，这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹，称为莫尔条纹。
莫尔条纹是基于光的干涉效应产生的。
2．热电阻式传感器有哪些类型？热电阻的类型包括铂热电阻、铜热电阻、铟电阻、锰电阻等。
3．磁电式传感器有何优点？磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出，输出功率大，性能稳定，工作不需要电源、调理电路简单，灵敏度较高，一般不需要高增益放大器。
4．声波形成干涉条件是什么？频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的两个波在空间相遇。
5.常用的超声波探伤方法有哪些？各有什么特点？（IO分）有共振法、穿透法；脉冲反射法。
共振法的特点是：(1)可精确地测厚，特别适宜测量薄板及薄壁管；(2)工件表面光洁度要求高，否则不能进行测量。
穿透法具有以下特点：(1)探测灵敏度较低，不易发现小缺陷；(2)根据能量的变化即可判断有无缺陷，但不能定位；(3)适宜探测超声波衰减大的材料；(4)可避免肓区，适宜探测薄板；(5)指示简单，便于自动探伤；(6)对两探头的相对距离和位置要求较高。
脉冲反射法的特点是：(1)探测灵敏度高；(2)能准确地确定缺陷的位置和深度；(3)可用不同波型探测，应用范围广。
6.简述传感器的选用原则与设计测试系统时应考虑的因素。
（10分）传感器的选用原则和应考虑的因素：(1)仔细研究所测试的信号、分析测试环境和干扰因素、根据测试范围确定选用什么样的传感器、确定测试方式、考虑传感器的体积被测位置是否能安下，传感器的来源、价格等因(2)传感器灵敏度，频率响应特性、稳定性、精度。
设计测试系统时应考虑的因素：灵敏度、精确度、响应特性、线性范围、稳定性、测量方式、各环节之间的配合、并尽量兼顾体积小、重量轻、结构简单、易于维修、价格便宜、便于携带、通用化和标准化等一系列因素。
传感器与测试技术_平时作业及讲评(电大四次平时作业)
通常的测量中甚小，故常用10-6作为单位来表示，称为微应变，标以 。例如ε=0.001
就可以表示为 ，称为具有1000微应变。金属丝沿其轴向拉长使其径向缩小，二者之间的关系为
所以
令 （3-4）
称为金属丝的灵敏系数，它表示金属丝发生单位轴向应变时所引起的电阻值的相对变化。
4．简述压磁式传感器的工作原理。
答：压磁式测力传感器的压磁元件由具有正磁致伸缩特性的硅钢片粘叠而成。如下图所示，硅钢片上冲有四个对称的孔，孔1、2的连线与孔3、4相互垂〔图(a)〕。孔1、2间绕有激磁绕组W12，孔3、4间绕有测量绕组W34，外力F与绕组W12、W34所在平面成45°角。当激磁绕组W12通过一定的交变电流时，铁心中就产生磁场H，方向如图(b)所示。设将孔间区域分成A、B、C、D四部分。在无外力作用时，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W34的平面。在磁场作用下，导磁体沿H方向磁化，磁通密度B与H取向相同。由于测量绕组无磁通通过，故不产生感应电势。
5．磁电式传感器可分为几类？各有什么性能特点？
答：磁电式传感器分类。
1〕变磁通式磁电传感器
这种类型的传感器线圈和磁铁固定不同，利用铁磁性物质制成一个齿轮（或凸轮）与被测物体相连而连动，在运动中齿轮（或凸轮）不断改变磁路的磁阻，从而改变了线圈的磁通，在线圈中感应出电动势。这种类型的传感器在结构上有开磁路和闭磁路两种，一般都用来测量旋转物体的角速度，产生感应电势的频率作为输出，感应电动势的频率等于磁通变化的频率。
压磁式测力传感器的工作原理
若对压磁元件施加压力F，如图(c)所示，A、B区域将产生很大的压应力σ，而C、D区域基本上仍处于自由状态。对于正磁致伸缩材料，压应力σ使其磁化方向转向垂直于压力的方向。因此，A、B区的磁导率μ下降，磁阻增大，而与应力垂直方向的μ上升，磁阻减小。磁通密度B偏向水平方向，与测量绕组W34交链，W34中将产生感应电势e。F值越大，W34交链的磁通越多，e值就越大。经变换处理后，即能用电流或电压来表示被测力F的大小。
传感器与检测技术检测_试题 (1)
第一章：一、单项选择题1、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（ B ）。
A. 应变式传感器B. 化学型传感器C. 压电式传感器D. 热电式传感器2、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。
A. 放大电路B. 数据采集电路C. 转换元件D. 滤波元件3、自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和（C ），构成信息技术的完整信息链。
A. 汽车制造技术B. 建筑技术C. 传感技术D.监测技术4、传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（ A ）三大类。
A. 生物型B. 电子型C. 材料型D. 薄膜型5、随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（B ）。
A. 传感器＋通信技术B. 传感器＋微处理器C. 传感器＋多媒体技术D. 传感器＋计算机6、近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（D ）的传感器。
A. 视觉器官B. 听觉器官C. 嗅觉器官D. 感觉器官7、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。
A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤8、传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D ）。
A. 测量B. 感知C. 信号调节D. 转换9、传感技术与信息学科紧密相连，是（C ）和自动转换技术的总称。
A. 自动调节B. 自动测量C. 自动检测D. 信息获取10、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ A ）A．应变式传感器B．速度传感器C．化学型传感器D．能量控制型传感器二、多项选择题1、传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理定律，其中包含（ABCD）。
A. 能量守恒定律B. 电磁场感应定律C. 欧姆定律D. 胡克定律2、传感技术是一个集物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等学科于一体的交叉学科，涉及（ABC ）等多方面的综合技术。
A. 传感检测原理B. 传感器件设计C. 传感器的开发和应用D. 传感器的销售和售后服务3、目前，传感器以及传感技术、自动检测技术都得到了广泛的应用，以下领域采用了传感技术的有：（ABCD ）。