傳感器與檢測(cè)技術(shù)(第二版)陳杰黃鴻試題12答案

1、 傳感器與檢測(cè)技術(shù)考題 班級(jí)：_學(xué)號(hào)： 姓名： 成績(jī)： _一、測(cè)得某檢測(cè)裝置的一組輸入輸出數(shù)據(jù)如下：X0.92.53.34.55.76.7y1.11.62.63.24.05.0試用最小二乘法擬合直線，求其線性度和靈敏度(15分)答：帶入數(shù)據(jù)得：，擬合直線靈敏度 0.68,線性度 7%。二、如圖所示電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡(jiǎn)化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時(shí)R1受拉，R4受壓，R表示應(yīng)變片發(fā)生應(yīng)變后，電阻值的變化量。當(dāng)應(yīng)變片不受力，無(wú)應(yīng)變時(shí)R=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，橋路失去平衡，這時(shí)，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片應(yīng)變后電阻

2、值的變化量。試證明：Ucd=-(E/2)(R/R)。(15分)證：略去的第二項(xiàng)，即可得三、什么是光電效應(yīng)？試說(shuō)明光纖傳感器的工作原理。(15分)答：當(dāng)用光照射物體時(shí)，物體受到一連串具有能量的光子的轟擊，于是物體材料中的電子吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)（如電阻率變化、發(fā)射電子或產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)等）。這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。工作原理：利用外界物理因素改變光纖中光的強(qiáng)度，相位，偏振態(tài)或波長(zhǎng)從而對(duì)外界因素進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)傳輸。四、霍爾元件能夠測(cè)量哪些物理參數(shù)？霍爾元件的不等位電動(dòng)勢(shì)的概念是什么？溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？請(qǐng)?jiān)敿?xì)推導(dǎo)分流電阻法。(15分)答：霍爾元件可測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等?；魻?/p>

3、元件的不等位電勢(shì)是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，兩輸出電極之間的空載電勢(shì)，可用輸出的電壓表示。溫度補(bǔ)償方法：a分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況。b電橋補(bǔ)償法 。分流電阻略。五、人們說(shuō)，SMART 傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢(shì)，為什么？ (10分)答：智能傳感器具有一定的人工智能，可使用電路代替一部分腦力勞動(dòng)。和微機(jī)的結(jié)合使智能傳感器不僅有視嗅味和聽覺功能，還具有存儲(chǔ)，思維和邏輯判斷，數(shù)據(jù)處理，自適應(yīng)能力等功能，從而使傳感器技術(shù)提高到一個(gè)新水平。與傳統(tǒng)傳感器相比，它有精度高，可靠性和穩(wěn)定性高，信噪比與分辨率高，自適應(yīng)強(qiáng)及性價(jià)比低等優(yōu)點(diǎn)。因此，智能化設(shè)計(jì)的傳感器是傳

4、感器傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的一次革命，是世界傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。六、什么是傳感器的可靠性？可靠性設(shè)計(jì)程序和原則是什么？什么是傳感器的失效？失效有哪幾種？失效分析方法有哪幾種？（10分）答：傳感器的可靠性是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)定條件、規(guī)定時(shí)間，完成規(guī)定功能的能力。可靠性設(shè)計(jì)原則：盡量簡(jiǎn)單、組件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工藝簡(jiǎn)單 使用簡(jiǎn)單 維修簡(jiǎn)單 技術(shù)上成熟 選用合乎標(biāo)準(zhǔn)的原材料和組件采用保守的設(shè)計(jì)方案失效分析的方法： 失效模式、效應(yīng)及危害度分析 工藝過(guò)程FMMEA及質(zhì)量反饋分析 失效樹分析方法產(chǎn)品喪失完成規(guī)定功能能力所有狀態(tài)及事件的總和叫失效。 失效的分類： 按失效發(fā)生場(chǎng)合分：試驗(yàn)失效、現(xiàn)場(chǎng)失效 按失效的程度分：完全失效、局部失效 按失效前功能或參數(shù)變化的性質(zhì)分：突然失效、退化失效 按失效排除的性質(zhì)分：穩(wěn)定性失效、間歇失效按失效的外部表現(xiàn)分：明顯失效、隱蔽失效按失效發(fā)生的原因分：設(shè)計(jì)上的失效、工藝上的失效、使用上的失效 按失效的起源分：自然失效、人為失效 按與其它失效的關(guān)系分：獨(dú)立失效、從屬失效 按失效浴盆曲線上不同階段分：早期失效