《自动检测与转换技术题库(含答案).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动检测与转换技术题库(含答案).pdf（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1 第一章检测技术的基础知识（本文档适合电气工程类专业 同学朋友们，希望能帮到你们）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内容的应用技术学科。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
2、误差中的附加误差决定的。7、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。（因为 U2/3Umax）8、有一温度计，它的量程范围为0200，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%。9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将非电量转换成与之具有一定关系的电量。10、传感器一般由敏感元件和转换元件两部分组成。11、某位移传感器，当输入量变化 5mm 时，输出电压变化 300mv，其灵敏度为60 mv/mm。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
3、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 2.5%，选用精度为D 的最为合理。A5.0 级B2.5 级C2.0级D1.5 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。A01000B300500C0300D05005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
4、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左右为宜。A3 倍B10 倍C1.5倍D0.75 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D。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。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
5、三、计算题1有一温度计，它的测量范围为0200，精度为 0.5 级，求：1）该仪表可能出现的最大绝对误差。3 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,测量范围为 0500N；另一只为 1.0级，测量范围为0100N。问选用哪一只测力仪表较好？为什么？第二章 电阻传感器一、填空题1气泡式水平仪结构如下图所示，密封的玻璃内充入导电液体，中间保留一个小气泡。玻璃管两端各引出一根不锈电极。在玻璃管中间对称位置的下方引出一个不锈钢公共电极。试填空。1）当被测平面全完水平时，气泡应处于玻璃管的中间位置，左右两侧的不锈钢电极与公共电极之间
6、的电阻R1、R2的阻值相同。如果希望此时电桥的输出电压U0=0，则 R1、R2、R3、R4应满足 R1 R3=R2 R4的条件。如果实际使用中，发现仍有微小的输出电压，则应调节RP1，使 U0趋向于零。2）当被测平面向左倾斜（左低右高）时，气泡漂向右边，R1变小，R2变大，电桥失去平衡，增大。3）Ui应采用交流电源（直流/交流），目的是防止产生极化电解。2下图是汽车进气管道中使用的热丝式气体流速（流量）仪的结构示意图。在通有干净且干燥气体、截面积为A 的管道中部，安装有一根加热到200左右的细铂丝R1(Rt1)。另一根相同长度的细铂丝（Rt2）安装在与管道相通、但不受气体流速影响4 的小室中，
7、请分析填空。1)当气体流速 v0 时，Rt1的温度与 Rt2的温度 相等，电桥处于平衡 状态。当气体介质自身的温度发生波动时，Rt1与 Rt2同时感受到此波动，电桥仍然处于平衡 状态，所以设置 Rt2是为了起到温度补偿的作用。2)当气体介质流动时，将带走Rt1的热量，使 Rt1的温度变低，电桥 失去平衡，毫伏表的示值与气体流速的大小成一定的函数关系。图中的RP1 称为 调零 电位器，RP2称为 调满偏 电位器。3)设管道的截面积A=0.01m2,气体流速v=2m/s，则通过该管道的气体的体积流量qV=Av=0.02 m3/s。4)如果被测汽体含有水气，则测量得到的流量值将偏大（大/小），这是因
8、为水汽的传热系数大，带走的热量多；如果Rt1、Rt2改用铜丝，会产生氧化 问题。3下图为自动吸排油烟机原理框图，请分析填空。1)图中气敏电阻是UL-281 类型，被测汽体浓度越高，其电阻值就越小。2)气敏电阻必须使用加热电源的原因是加速被测气体的化学吸附和电离的过程并烧去气敏电阻表面的污物，通常须将气敏电阻加热到200300 左右。因此使用电池为电源、作长期监测仪表使用时，电池的消耗较大(大/小)。3)当气温升高后，气敏电阻的灵敏度将降低(升高/降低)。所以必须设置温度补偿电5 路，使电路的输出不随气温的变化而变化。4)比较器的参考电压UR越小，检测装置的灵敏度就越高。若希望灵敏度不要太高，可
9、将 RP往右（左/右）调节。5)该自动吸排油烟机使用无触点的晶闸管而不用继电器来控制排气扇的原因是防止电弧。6）由于即使在开启排气扇后器敏电阻的阻值也不能立即恢复正常，所以在声光报警电路，还应串接一只控制开关，以消除喇叭（喇叭/LED）继续烦人的报警。4热敏电阻按其温度系数可分为负温度系数热敏电阻（NTC）和正温度系数热敏电阻（PTC）两大类。5对于电阻应变片，最好和最常用的温度补偿方法是电桥补偿法，其中尤其以双臂工作（或称半桥差动）电桥补偿法最常见。6电阻应变片式压力传感器通常用测量电桥作为转换电路。7最常见的电阻应变片的基准电阻值为120。8金属热电阻主要包括铂、铜和镍电阻等。半导体热敏电
10、阻主要包括PTC、NTC 二种类型。9、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择突变型热敏电阻。10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而增大这一特性来测量温度的。11、金属电阻的应变效应是金属电阻应变片工作的物理基础。12、应变式传感器在外力作用下主要是电阻率发生变化，压阻式传感器在外力作用下主要是压阻系数发生变化，两者都引起电阻值发生变化。13、对于电阻应变片，最常见的温度补偿方法是双臂半桥和全桥补偿法。6 14、常用的电阻应变片分为两大类：金属应变片和半导体应变片。15、半导体应变片是利用半导体材料压阻效应制成的一种纯电阻性元件。二、选择题1制作应变片的敏感栅的材料中，用的最多的金属材料是（
11、c）.铜.铂.康铜.镍铬合金2热电阻测量转换电路采用三线制是为了D。A提高测量灵敏度B减小非线性误差C提高电磁兼容性D减小引线电阻的影响3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。A金属丝式B金属箔式C电阻应变仪D固态压阻式传感器4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C 测量转换电路。A单臂半桥B双臂半桥C四臂全桥5在使用测谎仪时，被测试人由于说谎、紧张而手心出汗，可用D 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6MQN 气敏电阻可测量C 的 TiO2气敏电阻可测量D 的浓度。A CO2 BN2 C气体打火机车间的有害气体D
12、锅炉烟道中剩余的氧气7、通常用应变式传感器测量（）A.温度B.速度C.加速度D.压力7 8、气敏传感器构成的换气扇自动控制电路。换气扇通电采用SCR 器件进行控制。这是为了 B :A、使系统响应快；B、避免产生电火花，提高安全性；C、降低成本；D、便于电路设计。9、气敏元件开机通电时的电阻很小，经过一定时间后，才能恢复到稳定状态；另一方面也需要加热器工作，以便烧掉油雾、尘埃。因此，气敏检测装置需开机预热 C 后，才可投入使用。A、几小时；B、几天；C、几分钟；D、几秒钟三、计算题1.有一金属热电阻，分度号为Pt100,与三固定电阻 R2=R3=R4=100组成平衡电桥，Ui=5V，求（1）该电
13、阻的材料；（2）0的电阻值；（3）计算 t=40时电桥的开路输出电压Uo.(由分度表可知，40时 Pt100 的阻值为 119.54)2、采用阻值为120、灵敏度系数K=2.0 的金属电阻应变片和阻值为120的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为 1和 1000时，试求单臂工作电桥、双臂工作电桥以及全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。3、电阻应变片阻值为120，灵敏系数 K2，沿纵向粘贴于直径为0.05m的圆形钢柱表面，钢材的1122 10EN m，0.3。求钢柱受10t 拉力作用时，应变片的相对变化量。又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴、受同样
14、拉力作用时，应变片电阻的相对变8 化量为多少？四、分析题1、下图所示功率晶体管保护电路中，Rt 使用的是 PTC 元件，试述其工作原理。1、工作原理：GTR 为被保护的功率晶体管，RL 为负载电阻，Rt为 PTC元件，该元件随着温度升高电阻阻值增大。当 GTR 功率晶体管正常工作时，Rt 阻值适当，给晶体管提供一定工作电流。当 GTR 功率晶体管随着功率增大而温度升高或出现负载短路而使GTR 功率晶体管电流过载温度迅速上升时，Rt 阻值增大，Rt 与 RC 组成的分压电路使RC 分压减小。当温度上升过高其RC 分压不足以使 GTR 导通时，GTR 关闭，保护了功率晶体管。第三章 电感传感器一、
15、填空题1、电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感系数或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现测量的。2、自感式传感器主要有变面积式、变隙式和螺线管式三种类型。3差动变压器能将被测位移转换成传感器线圈的互感变化量，其次级为差动结构。4下图是差动变压器式振动幅度测试试传感器示意图。请分析其测量振幅的原理，并填空。9 当振动体因振动而向左位移时，由于衔铁惯性较大，所以留在原来的位置，基本不动，所以相对于差动变压器线圈而言，相当于向右移动。N1与 N21之间互感量 M1减小，所以21U变小。而 N1与 N22之间的互感量 M2增大，所以22U变大。02122UUU，其绝对值与振动
16、的幅值（幅值x/速度 v/加速度）成正比，而相位与Ui 同相（同相/反相）。反之，当振动体向右位移时，衔铁向左位移，0U与iU反相。5生产布料的车间用下图来检测和控制布料卷取过程中的松紧程度。请分析填空。当卷取辊转动太快时，布料的张力将增大（增大/减小）。导致张力辊向上（上/下）位移。使差动变压器的衔铁不再处于中间位置。N21与 N1之间的互感量 M1增加（增加/减小），N22与 N1的互感量 M2减小。因此21U增大（增大/减小），22U减小，经差动检波之后的 U0为负（负/正）值，去控制伺服电动机，使 它 的 转 速 变 慢（快/慢），从而使张力恒定。10 二、选择题1希望线性范围为 1，
17、应选择线圈骨架长度为B 左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。A2 B20 C400 D1 2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情况C。A加长线圈的长度从而增加线性范围B将输出的交流信号转换成直流信号C使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度3.用差动变压器测量较大的线位移时，若只要求测量位移的大小而不必辨明方向，最简单的信号处理方法是用作为测量电路，若既要求测知位移大小，又要辨明方向，则一般采用。（C）A整流电路整流电路B高频载波调制电路差动整流电路;C整流电路相敏检波电路D相敏检波电路整流电路4、在工厂生产过程中，远距离传送信号，现在通常选用具有 D 输出的
18、标准变送器。A、02V、B、15V、C、010mA、D、420mA。5、单线圈管式电感传感器广泛用于测量 C ：A、大量程角位移；B、小量程角位移；C、大量程直线位移；D、小量程直线位移。6、螺线管式差动变压器传感器的两个匝数相等的二次绕组，工作时是B：A、同名端并联；B、同名端接在一起反向串联；C、异名端并联；D、异名端接在一起串联。三、综合题有一台两线制压力变送器，量程范围为01MPa，对应的输出电流为420mA。求：11 1）压力 p 与输出电流 I 的关系表达式。2）画出压力与输出电流间的输入/输出特性曲线。第四章 电涡流式传感器第五章 电容式传感器第六章压电式传感器一、填空题1电容式
19、传感器分为变极距型、变面积型和变介电常数型三种。2、电容式传感器采用电容作为传感元件，将不同的被测量变化转换为电容量的变化。3变间隙型电容传感器一般用来测量微小的线位移（0.01um至终点几 um）；变面积型电容传感器一般用于测量较大的线移位或角位移；变介电常数型电容传感器一般用于测量固体或液体的物位以及各种介质湿度、密度的测定。4为提高电容传感器的灵敏度，减小测量误差，其桥式测量电路一般采用差动接法。5电容式物位计利用被测物与空气介电常数的不同进行物位检测的，它能够把物位的变化转换成电容量 的变化。6、压电式传感器利用压电 效应工作，常用的前置放大器有电压放大器和电荷放大器。7若石英晶体片受
20、 X 轴向压力时电荷的上表面为正，下表面为负，则当其受Y 轴向拉力时的电荷为上正下负。8压电式传感器最主要用途是用来测量机械振动和加速度9绝对压力以真空为参考点，而表压（或相对压力）以环境大气压为参考点。10常用压电材料分压电晶体和压电陶瓷、高分子压电材料三大类，其中应用最普遍的是压电陶瓷。11 压电式压力传感器的转换电路中都有前置放大器，其作用是信号放大和阻抗变换。12 12电涡流测厚仪是基于电涡流效应制成的。13高频反射式涡流传感器的测量范围为平面线圈外径的1/31/5。14低频电涡流传感器的测试频率一般选1kHz。15、用石英晶体制作的压电式传感器，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成
21、正比。二、选择题1在两片间隙为 1 的两块平等极板的间隙中插入C，可测得最大的电容量。A塑料薄膜B干的纸C湿的纸D玻璃薄片2已知石英晶体压电元件当受到X 轴向压力时，表面电荷极性为 C；则当其受到Y轴向压力时表面电荷极性为A。A上“-”下“+”B上下均为“+”C上“+”下“-”D上下均为“-”3动态力传感器中，两片压电片多采用B 接法，可增大输出电荷量；在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用A 接法，可使输出电压达到上万伏，从而产生电火花。A串联B并联C既串联又并联4电子卡尺的分辨率可达0.01，行程可达 200，它的内部所采用的电容传感器型式是 B。A变极距式B变面积式C变介电常数式
22、5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C电容保持常数，电感为变量D电容和电感均保持不变6自来水公司到用户家中抄自来水表数据，得到的是B。13 A瞬时流量，单位为t/h B累积流量，单位为t 或 m3B 瞬时流量，单位为kg/s D累积流量，单位为kg 7将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的C；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D。A压变效应B电涡流效应C压电效应D逆压电效应8当石英晶体受压时，电荷产生在B。A与光轴垂直的 z 面上B电轴垂直的 x 面上C与机械轴垂直的y 面上D所有的面（x、y、z
23、）上9在实验室作检验标准用的压电仪表应采用D 压电材料；能制成薄腊，粘帖在一个微小探头上、用于测量人的脉搏的压电材料应采用C；用在压电材料压电加速度传感器中测量振动的压电材料应采用B。APTC BPZT CPVDF DSiO210电涡流的特点可描述为A。A高频趋肤、中频滞留、低频透射B高频滞留、中频趋肤、低频透射C高频趋肤、中频透射、低频滞留D高频透射、中频滞留、低频趋肤11欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为D。而用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率通常约为B。A50100Hz B110kHz C1050kHz D100kHz2MHz 12电涡流接近开关可以
24、利用电涡流原理检测出C 的靠进程度。A人体B液体C黑色金属零件D塑料零件13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14欲探测埋藏在地下的金银财宝，应选择直径为D 左右的电涡流探头。欲测量14 油管表面和细小裂纹，应选择直径为B 左右的探头。A0.1mm B5mm C50mm D500mm 15 电涡流探头的激励频率从100kHz 提高到 900kHz 时，电涡流的渗透深度将D。A增加 1 倍B增加 2 倍C减少到原来的 1/2 D减少到原来的1/3 16、在电容传感器中，如果应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；C、电
25、感为变量，电容保持不变；D、电容和电感均保持不变。17 在以下几种传感器当中 C 属于自发电型传感器。A、电容式 B、电阻式 C、压电式 D、电感式18、测量粗纤维纸浆的流量应选用（B）流量计。A 容积式腰轮B 电磁式C 速度式叶轮D 振动式旋涡19、电磁流量计是利用（C）原理制成的流量测量仪表。A 振荡B 振幅C 电磁感应D 卡门涡街三、计算题：1、压电示加速度传感器的电荷灵敏度是kg=12Pc/m反馈电容 Cf=1200PF，若被测加速度为 a=450m/s2时，求电荷放大器的输出电压。2、某电涡流式转速传感器用于测量一个转轴的转速，在转轴所带的圆盘上沿圆周方向均布 18 个小槽，电涡流式
26、转速传感器与18 个小槽对应，如果电涡流式转速传感器的输出为 uout=Um cos(2900t+/5)时，求该转轴转速是每分钟多少转？3、已知石英晶体加速度计灵敏度为5pC/g，电荷放大器灵敏度为50mV/pC，被测构件达到最大振动加速度时输出电压幅值位2V，求该构件的最大振动加速度。第七章 超声波传感器第八章 霍尔传感器15 一、填空题1f 20 kHz 的声波称为超声波。2超声波检测是利用不同介质的不同声学特性对超声波传播的影响来探查物体和进行测量的技术。3超声波的波形种类包括纵波、横波和表面波三种。4超声波的传播速度取决于介质的弹性常数、密度和它所处的状态。5对霍尔式传感器进行温度补偿
27、，最好的方法是采用恒流源供电。6、霍尔元件采用恒流源激励是为了减少温漂。7、霍尔电势UH正比于控制电流I和磁感应强度B。在实际应用中，总是希望获得较大得霍尔电势。增加控制电流虽然能提高霍尔电势输出，但控制电流大，元件的功耗大，从而导致元件的温漂增大，甚至可能烧毁元件。8、霍尔传感器是利用半导体材料的霍尔效应进行测量的一种传感器。9、常见的霍尔传感器分霍尔开关集成传感器和霍尔线性集成传感器两种。二、选择题1B 超声波能在固体、液体和气体中传播。A电磁波B纵C横D表面2根据介质对超声波的吸收特性，同一频率的超声波在D 中传播的距离最短。A水B钢铁C混凝土建筑物D空气3可听声波的频率范围一般为C。A
28、20Hz200Hz B20Hz50Hz C20Hz20kHz D20Hz500Hz 4超声波频率越高，A。A波长越短，指向角越小，方向性越好B波长越长，指向角越大，方向性越好C波长越短，指向角越大，方向性越好D波长越短，指向角越小，方向性越差16 5超声波在有机玻璃中的声速比在水中的声速A，比在钢中的声速B。A大B小C相等6超声波从从有机玻璃垂直射到钢板中时，A。A反射声压 pr略小于入射声压pi，而透射声压 pd大于入射声压 piB反射声压 pr略小于入射声压 pi，而透射声压 pd比入射声压 pi小得多C反射声压 pr大于入射声压 pi，而透射声压 pd比入射声压 pi小得多D透射能量大于
29、入射能量7以下四种传感器中，属于四端元件的是C。A应变片B压电晶片C霍尔元件D热敏电阻8公式 EH=KHIBcos中的角是指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磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角9 磁场垂直于霍尔薄片，磁感应强度为 B，但磁场方向与原磁场强度相反（180）时，霍尔电动势A，因此霍尔元件可用于测量交变磁场。A绝对值相同，符号相反B绝对值相同，符号相同C绝对值相反，符号相同D绝对值相反，符号相反10霍尔元件采用恒流源激励是为了D。A提高灵敏度B减小磁感应强度C减小不等位电势D 减小温度误差11减小霍尔元件的输出不等电位电动势的办法时C。A减小激励
30、电流B减小磁感应强度C使用电桥调零电位器12、将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的 C 。A、应变效应 B、电涡流效应 C、压电效应 D、逆压电效应13、在测量中，一般线性霍尔 IC 的磁感应强度不宜超过 B 为宜。A、0T、B、+0.10T、C、+0.15T、D、+100Gs14下图是霍而电流传感器的结构示意图，请分析填空。17 1）夹持在铁心中的导线电流越大，根据右手定律，产生的磁感应强度B 就越 强，霍尔元件产生的霍尔电动势就越大。因此该霍尔式电流传感器的输出电压与被测导线中的电流成正比。2）由于被测导线与铁心、铁心与霍尔元件之间是绝缘的，所以霍尔式电流传感器不但能传输电流
31、信号，而且还能起到隔离 作用，使后续电路不受强电的影响，例如击穿、麻电等。1）如果被测电流小于30A，该电流产生的磁场可能太小，可采取将被测导线缠绕几圈进行测量的措施，使穿过霍尔元件的磁场成倍地增加，以增加霍尔元件的输出电压。三、计算题有一个霍尔元件，其灵敏度KH 是 1.2mV/mAkGs,将它置于一个梯度为5kGs/mm的磁场中，额定控制电流I 是 20mA，如果霍尔元件在平衡点附近作0.1mm的摆动，则输出电压范围是多少？第九章热电偶传感器一、选择题1允许直接将 mV 表接入热电偶测温回路主要是依据（B）定律。A均质导体B中间导体C中间温度D标准电极18 2用热电势修正法（计算法之一）进
32、行冷端温度补偿的理论依据是（C）定律。A均质导体B中间导体C中间温度D标准电极3热电偶冷端温度补偿中的热电势修正法依据（C）定律。A均质导体B中间导体C中间温度D标准电极4工业生产中最常用的热电偶分度号为（D）。AS BB CE DK 5正常人的体温为37，则此时的华氏温度和热力学温度分别约为C。A32F，100K B99F，236K C99F,310K D37F,310K 6 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7 测量钢水的温度，最好选择B 热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择D 热电偶；测量汽轮机高压蒸汽（200左右）
33、的温度，且希望灵敏度高一些，应选择E 热电偶。AR BB CS DK EE 8测量 CPU 散热片的温度应选用C 型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用A 型的热电偶；测量 100m 深的岩石钻孔中的温度，应选用B 型的热电偶。A普通B铠装C薄膜D热电堆9镍铬镍硅热电偶的分度号为D，铂铑13铂热电偶的分度号是A，铂铑30铂铑6热电偶的分度号是B。AR BB CS DK EE 10在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要目的是c。19 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11适项选择、连接：1）按测温范围及主要用途。分度号为 S
34、的热电偶01300，精密热电偶分度号为 K 的热电偶01200，工业上最常用的热电偶NTC 100300AD590 55155铂热电阻标准热电阻2）按测温范围或应用场合。烤箱测温（600，有水份，中性）镍铬考铜热电偶（微型）（EA2）01300精密热电偶铂铑铂热电偶（S）电冰箱冷藏室温度AD590 电冰箱冷藏室温控开关AD22105 或双金属片温度计电动机外壳温度NTC GTR 元件过热保护温控开关PTC 12.平行焊热电偶测金属壁温的理论依据是(D)A.中间温度定律B.均质导体定律C.连接导体定律D.中间导体定律13.下列标准化热电偶灵敏度最高的是(A)A.镍铬铜镍热电偶B.铂铑10铂热电偶
35、C.铜铜镍热电偶D.铁铜镍热电偶20 14、中间导体定律：在热电偶中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则热电偶的总电动势不变。15、已知某铜热电阻在0时的阻值为50，则其分度号是 CU50 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是镍铬。16、对应于摄氏温度25的热力学温度（即绝对温度）为298.15 K。17、热电偶中热电势的主体是接触电势。18、AD590 的电路图形符号是，电流灵敏度是1 A/。19、热电偶的热电势大小与结点温度和材料有关，为了保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须保持冷端温度恒定。20、在热 电 偶 测 温回 路 中 经常 使 用 补偿 导 线 的 最主 要 的 目
36、 的 是远 离 高温区。21、热电势由两部分组成，一部分是两种导体的接触电势，另一部分是单一导体的温差电势。二、计算题1用镍铬-镍硅（分度号为 K）热电偶测量温度，已知冷端温度为40，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mV，求被测点温度。解：从分度号为K 的热电偶分度表查得，E（40，0）=1.611mV，而题中已知 E（T，40）=29.188mV，根据中间温度定律，得：ET=E（T，0）=E（T，40）+E（40，0）=29.188+1.611mV=30.799mV 从分度表查得：T740。2下图所示测温回路，热电偶分度号为K，表计的示值应为多少度？21 题 4 附图解：已知
37、ET1=E（T1，0）E（T0，0），ET2=E（T2，0）E（T 0，0）。整个回路中：E=ET1ET2=E（T 1，0）E（T 0，0）E（T 2，0）E（T 0，0）=E（T 1，0）E（T 2，0）查表得：E（T 1，0）=E400=16.40mV，E（T 2，0）=E300=12.21mV 所以E=16.40-12.21=4.19mV 从而查知 T=102。3、如下图所示镍铬-镍硅热电偶，A、B为补偿导线，Cu 为铜导线，已知接线盒1 的温度 t1=40.0，冰水温度 t2=0.0，接线盒 2 的温度 t3=20.0。1）当 U3=39.310mV 时，计算被测点温度t。2）如果 A
38、、B换成铜导线，此时U3=37.699mV，再求 t.ABtAB3U3t2t1tCuCu接线盒 1接线盒 2冰瓶采用补偿导线的镍铬镍硅热电偶测温示意图22 三、判断题1日常气象用温标为热力学温标。（）2热力学温标就是国际温标。（）3金属热电阻的电阻丝采用双绕法的目的是消除其电感效应。（）4铜热电阻可用作标准热电阻。（）5铜热电阻测温上限可达1000。（）6 金属热电阻测温是一般用电桥作为测量电路，并有三线制和四线制两种接法。（）7 可用同一种均质导体作为热电偶的两个热电极。（）8若热电偶两接点温度相等，则回路总热电势必为零。（）9工业上使用最广泛的热电偶是型热电偶。（）10不同型号、不同材质的
39、热电偶可以选用相同型号的补偿导线。（）11可以利用不平衡电桥所产生的电动势补偿因冷端温度变化引起的热电势变化值。（）12热电偶分度表中的热电势值，都是在冷端温度为25时给出的。（）13补偿导线和热电偶两接点处温度必须相同。（）14石英晶体的固有振荡频率随温度而变化，并且二者间存在良好的线性关系，其线性度可以做到比铂热电阻高10 倍。（）15膜热电阻是基于纯金属材料电阻率随温度升高而增加的原理制成的新型热敏元件。（）16所有电阻应变片都是利用与材料应变有关的泊松系数来作压力电阻转换的。（）17压电式传感器具有良好的高频响应性能。（）23 18压电式传感器既可用于动态测量也可用于静态测量。（）19
40、电荷放大器灵敏度与电缆长度无关，而电压放大器灵敏度与电缆长度有关。（）20变极距型电容传感器通常用于测量很大的线位移。（）21变极距型电容传感器灵敏，且输出是本质线性的，因而测量范围大。（）22霍尔元件灵敏度越大越好。（）23若霍尔元件的磁场和电流同时改变方向，霍尔电势的极性将保持不变。（）24与简单式（只有一对极板）的变极距型电容传感器相比，差动式结构的灵敏度提高一倍，而线性误差大为减少。（）25凡是能够测量压力或压差的仪表，只要量程合适，皆可测量液位。（）26电容式物位计核心部分一般是变极距型电容传感器。（）27电容式物位计仅限于测量液体的液位。（）28测量固体粉粒的堆积高度可选用电容式物
41、位计。（）29超声波频率越低，衰减就越快。（）30超声波传感器中，无论是发射换能器还是接收换能器都是利用压电效应工作的。（）31最常用的超声波传感器探头是压电式换能器。（）32声源尺寸越小，其扩散角也越小。（）33直探头可以发射和接受纵波。（）34测量绝缘体的厚度可以使用电涡流式测厚仪。（）35高频涡流具有趋肤效应。（）36高频反射式涡流传感器的线圈装置仅仅是“实际传感器的一半”，而另一半是被测体。（）24 37在电涡流式传感器的设计和使用中不必考虑被测物的性质和结构。（）38变间隙式自感位移计的灵敏度是常数。（）39差动变压器一次侧励磁电源的频率最高可在达0.1MHz。（）40线圈骨架长度为
42、75mm 的差动变压器，当可动铁芯的正向行程达15mm 时仍能保证测量结果准确无误。（）第十章 光电传感器第十一章数字传感器一、填空题1、位移量可分为角位移 和 线位移 两种。相应地，速度亦可分为角速度和线速度。2、光栅传感器的光栅包括_主_光栅和指示光栅，当两光栅相对平移为一个栅距时，莫尔条纹将垂直位移一个莫尔条纹节距。3、光栅按其原理和用途不同，可分为物理光栅和计量光栅。4、计量光栅中长用于测量长度，圆用于测量角度。5、光栅传感器是由光源、光栅副和光敏元件所组成的。6、在光栅传感器中，采用电子细分技术的目的是：提高测量精度7、4 位二进制码 0101所对应的循环码是 _0111_。8、直射
43、式光电式转速计通过调制盘可将被测转速的变化转换成光通量的变化，再通过 _光电_元件将光通量的变化转换成电量的变化，从而测知转速。9、光电管、光敏电阻和光电池分别是依据_外_光电效应、_内_光电效应和光生伏特效应制成的。10、光敏电阻的亮电阻和暗电阻相差悬殊，同一光敏电阻元件的暗电阻通常是亮电阻的 102_107倍。25 11、在光线作用下能电子逸出表面的现象称为外光电效应，基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等。12、光敏晶闸管的特点：工作电压很高，有的可达数百伏，光电流比光敏三极管大得多，因此输出功率很大。13、磁栅位移传感器的磁头采用具有可饱和磁路段的静态磁头，起磁路开关的作用。1
44、4、人体温度（3637）发出的红外线波长为9 m 10 m。二、判断题1、光栅是一种光电式检测装置，它利用光学原理将机械位移变换成光学信息，并应用光电效应将其转换为电信号输出。（）2、光栅测量中，标尺光栅（即主光栅）与指示光栅应配套使用，它们的线纹密度必须相同。（）3、选用光栅尺时，其测量长度要略低于工作台最大行程。（）4、光栅的线纹相交在一个微小的夹角，由于档光效应或光的衍射，在与光栅线纹大致平行的方向上产生明暗相间的条纹，这就是“莫尔条纹”。（）5、利用莫尔条纹，光栅能把其栅距变换成放大了若干倍的莫尔条纹节距。（）6、莫尔条纹的移动与两光栅尺的相对移动有一定的对应关系，当两光栅尺每相对移动
45、一个栅距时，莫尔条纹便相应地移动一个莫尔条纹节距。（）7、由于莫尔条纹由许多条线纹共同干涉形成的，所以它对光栅的栅距误差有平均作用，因而可以削除个别光栅栅距不均匀对测量所造成的影响。（）8、光电池是类似于普通干电池的恒压源。（）9、光敏电阻的亮电阻通常不超过1k，而暗电阻总在M欧级以上。（）10、二进制码和循环码都是有权码。（）11、直射型光电转速计的调制盘上孔数越多，测速精度就越高，可测转速量程26 下限就越小。（）12、循环码的特点是任何两个相邻码值只有一位不同。（）13、循环码盘比之二进制码盘，其优越性主要体现在可以消除非单值性测量误差。（）三、选择题1、在数控机床的位置数字显示装置中，
46、应用最普遍的是（A）。A 感应同步器数显B 磁栅数显C 光栅数显D 光电码盘数显2、使用光栅时，考虑到（C），最好将尺体安装在机床的运动部件上，而读数头则安装在机床的固定部件上。A 读数精度B 安装方便C 使用寿命D 热胀冷缩3、交流测速发电机输出电压的频率与其转速（B）。A 成正比B 无关C 成反比D 成正指数关系4、光栅相邻两线纹之间的距离称为（A）A 栅距 W B 栅线密度 K C 光栅分辩率5、已知光栅的栅线密度为100条/mm，若主光栅与指示光栅的相对倾角=0.1o，则莫尔条纹的节距BH为（A）。A 5.73mm B 0.1mm C 10mm D 0.01mm 6、光电转速计属于（A
47、）式转速计。A 计数B 模拟C 同步D 偏差7、下列电路图形符号中（B）表示光敏三极管。27 8、一个直线光栅，每毫米刻度线为50 线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为：A A、5m；B、50m；C、4m D、20m。9、在光栅传感器中，采用电子细分技术的目的是：B A、提高测量灵敏度、B、提高测量精度、C、提高测量速度、D、提高测量可靠性。10、测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为 20 mV，干扰电压亦为 20mV，则此时的信噪比为 C 。A、20dB；B、1dB；C、0 dB；D、40dB。11、调频（FM）收音机未收到电台时，喇叭发出烦人的“流水”噪声，这是 B 造成的。A.附近存
48、在电磁场干扰 B 固有噪声干扰 C.机械振动干扰 D 空气中的水蒸气流动干扰12、CCD 数码相机的像素越高，则 A 。A、分辨率就越高存储器空间就越大；B、分辨率就越低存储器空间就越大；C、分辨率就越低存储器空间就越大；D、分辨率就越高存储器空间就越小。13、光导纤维是利用光的 D 原理来远距离传输信号的。A、光的偏振；B、光的干涉；C、光的散射；D、光的全反射。14、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。A、上升；B、下降；C、不变。15、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。16、光敏电阻又称光导
49、管，是一种均质半导体光电元件。它具有灵敏度高、光谱响应范围宽、体积小、重量轻、机械强度高、耐冲击、耐振动、抗过载能力强和寿命长等28 特点。光敏电阻的工作原理是基于 C 。A外光电效应；B、光生伏特效应；C、内光电效应；D、压电效应。17、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18、发现某检测仪表机箱有麻电感，必须采取 B 措施。A、装接地保护环；B、将机箱接大地；C、抗电磁措施。19、光栅中采用 sin 和 cos 两套光电元件是为了 B 。A、提高信号幅度；B、辩向；C、抗干扰；D、作三角函数运算。20、欲测量 -20+80
50、 左右的温度，并输出数字信号，应选用 A 。A、集成温度传感器；B.、热电偶；C、热敏电阻。D.铂热电阻。21、人造卫星的光电池板利用了 A ；。A、光电效应；B、光化学效应；C、光热效应；D、感光效应。22、检测不同颜色的光，需要选用 C 的光电管。A、同一型号，灵敏度不同；B、额定电压不同；C、光电阴极材料不同；D、光谱特性不同。23、数字式位置传感器不能用于 A 的测量。A、机床刀具的位移；B、机械手的旋转角度；C、人体步行速度；D、机床的位置控制。24、容栅传感器是根据电容的 B 工作原理来工作的。A、变极距式；B、变面积式；C、变介质式。25、热电偶中热电势由 CB 组成。A、感应电