2023年自動(dòng)檢測技術(shù)題庫

檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識填空題1.檢測技術(shù)是一門以研究自動(dòng)檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息解決的理論和技術(shù)為重要內(nèi)容的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。2.一個(gè)完整的檢測系統(tǒng)或檢測裝置通常由傳感器、測量電路和輸出單元及顯示裝置等部分組成。３．傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成,其中敏感元件是必不可少的。4.在選用儀表時(shí)，最佳能使其工作在不小于滿刻度值2／３的區(qū)域。５．準(zhǔn)確度表征系統(tǒng)誤差的大小限度,精密度表征隨機(jī)誤差的大小限度,而精確度則指準(zhǔn)確度和精密度的綜合結(jié)果。6．儀表準(zhǔn)確度等級是由系統(tǒng)誤差中的基本誤差決定的,而精密度是由隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差中的附加誤差決定的。7、若已知某直流電壓的大體范圍，選擇測量儀表時(shí),應(yīng)盡也許選用那些其量程大于被測電壓而又小于被測電壓1.5倍的電壓表。(由于U≥2/３Umax)二、選擇題１．在一個(gè)完整的檢測系統(tǒng)中，完畢信息采集和信息轉(zhuǎn)換重要依靠A。A.傳感器B.測量電路C．輸出單元2.構(gòu)成一個(gè)傳感受器必不可少的部分是B。A．轉(zhuǎn)換元件B．敏感元件C.轉(zhuǎn)換電路D.嵌入式微解決器３．有四臺量程均為０-６００℃的測量儀表。今要測一約為5００℃的溫度，規(guī)定相對誤差≤２.5%,選用精度為D的最為合理。Ａ.５.０級B.2．５級C.2.０級Ｄ.1．5級４.有四臺量程不同，但精度等級均為1.０級的測溫儀表。今欲測2５0℃的溫度，選用量程為C的最為合理。Ａ.０～100０℃B．300～50０℃C．0～3００℃D.0~500℃5．某采購員分別在三家商店購買100kg大米、10ｋg蘋果、1kg巧克力,發(fā)現(xiàn)缺少約0.５kg，但該采購員對賣巧克力的商店意見最大,在這個(gè)例子中,產(chǎn)生此心理作用的重要因素是Ｂ。Ａ．絕對誤差Ｂ．示值相對誤差C．滿度相對誤差D.精度等級6．在選購線性儀器時(shí),必須在同一系列的儀表中選擇適當(dāng)?shù)牧砍?。這時(shí)必須考慮到應(yīng)盡量使選購的儀表量程為欲測量的C左右為宜。Ａ．3倍B.１０倍C.1．5倍Ｄ．0.7５倍7.用萬用表交流電壓檔（頻率上限為5kHz）測量１00kHz、10V左右的高頻電壓,發(fā)現(xiàn)示值不到2Ｖ，該誤差屬于Ｂ。用該表主流電壓檔測量5號電池電壓，發(fā)現(xiàn)每次示值均為1.8V,該誤差屬于A。Ａ．系統(tǒng)誤差Ｂ．粗大誤差C．隨機(jī)誤差D.動(dòng)態(tài)誤差8．重要場合使用的元器件或儀表，購入后需進(jìn)行高、低溫循環(huán)老化實(shí)驗(yàn),其目的是為了D。Ａ.提高精度Ｂ．加速其衰老C．測試其各項(xiàng)性能指標(biāo)D．提高可靠性能９．電工實(shí)驗(yàn)中，采用平衡電橋測量電阻的阻值，是屬于B測量,而用水銀溫度計(jì)測量水溫的微小變化,是屬于C測量。A.偏位式B.零位式C．微差式三、計(jì)算題1.有一溫度計(jì),它的測量范圍為0~2０0℃,精度為０.5級,求：1）該儀表也許出現(xiàn)的最大絕對誤差。2)當(dāng)示值分別為20℃、1０0℃時(shí)的示值相對誤差。2.已知待測拉力約為7０N左右。現(xiàn)有兩只儀表，一只為０．5級,測量范圍為0~50０N；另一只為1．0級,測量范圍為0~100N。問選用哪一只測力儀表較好？為什么?３．有一臺測量壓力的儀表,測量范圍為(0~10）Ｍpa,壓力與儀表輸出電壓之間的關(guān)系為Ｕ0=a0+a１p＋a2ｐ2,式中a0=1V，ａ1=0.6V/Mpa,a2=-0.02V／Mpa2求:1)該儀表的輸出特性方程;2）該儀表的靈敏度表達(dá)式;3)用計(jì)算法求P１=２Mｐa和Ｐ2=8Mpa時(shí)的靈敏度Ｋ1、K2。第二章電阻傳感器一、填空題1.氣泡式水平儀結(jié)構(gòu)如下圖所示,密封的玻璃內(nèi)充入導(dǎo)電液體，中間保存一個(gè)小氣泡。玻璃管兩端各引出一根不銹電極。在玻璃管中間對稱位置的下方引出一個(gè)不銹鋼公共電極。試填空。當(dāng)被測平面全完水平時(shí),氣泡應(yīng)處在玻璃管的中間位置，左右兩側(cè)的不銹鋼電極與公共電極之間的電阻R1、R2的阻值相同。假如希望此時(shí)電橋的輸出電壓U0=０，則Ｒ1、R２、R３、R4應(yīng)滿足R1R３=Ｒ2R4的條件。假如實(shí)際使用中,發(fā)現(xiàn)仍有微小的輸出電壓，則應(yīng)調(diào)節(jié)RP１,使U０趨向于零。當(dāng)被測平面向左傾斜（左低右高）時(shí),氣泡漂向右邊,R1變小，Ｒ2變大，電橋失去平衡，增大。Uｉ應(yīng)采用交流電源(直流/交流),目的是防止產(chǎn)生極化電解。２．下圖是汽車進(jìn)氣管道中使用的熱絲式氣體流速（流量）儀的結(jié)構(gòu)示意圖。在通有干凈且干燥氣體、截面積為A的管道中部,安裝有一根加熱到2０0℃左右的細(xì)鉑絲R１(Rｔ1）。另一根相同長度的細(xì)鉑絲（Rt２)安裝在與管道相通、但不受氣體流速影響的小室中，請分析填空。１）當(dāng)氣體流速v=0時(shí),Ｒt1的溫度與Rｔ２的溫度相等,電橋處在平衡狀態(tài)。當(dāng)氣體介質(zhì)自身的溫度發(fā)生波動(dòng)時(shí),Rt1與Rt２同時(shí)感受到此波動(dòng)，電橋仍然處在平衡狀態(tài)，所以設(shè)立Ｒt2是為了起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩??2）當(dāng)氣體介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，將帶走Rt1的熱量,使Rｔ1的溫度變低，電橋失去平衡，毫伏表的示值與氣體流速的大小成一定的函數(shù)關(guān)系。圖中的RＰ1稱為調(diào)零電位器,RP2稱為調(diào)滿偏電位器。3)設(shè)管道的截面積Ａ=０．０1m2,氣體流速ｖ=2m/s,則通過該管道的氣體的體積流量qV=Av=0.02m3/s。４)假如被測汽體具有水氣，則測量得到的流量值將偏大（大/小),這是由于水汽的傳熱系數(shù)大，帶走的熱量多；假如Rｔ１、Rt２改用銅絲,會(huì)產(chǎn)生氧化問題。3．下圖為自動(dòng)吸排油煙機(jī)原理框圖,請分析填空。１)圖中氣敏電阻是ＵL-2８1類型,被測汽體濃度越高，其電阻值就越小。2)氣敏電阻必須使用加熱電源的因素是加速被測氣體的化學(xué)吸附和電離的過程并燒去氣敏電阻表面的污物，通常須將氣敏電阻加熱到2０0~300℃左右。因此使用電池為電源、作長期監(jiān)測儀表使用時(shí),電池的消耗較大(大／小)。3)當(dāng)氣溫升高后,氣敏電阻的靈敏度將減少（升高/減少）。所以必須設(shè)立溫度補(bǔ)償電路，使電路的輸出不隨氣溫的變化而變化。4)比較器的參考電壓UR越小,檢測裝置的靈敏度就越高。若希望靈敏度不要太高，可將RP往右(左／右)調(diào)節(jié)。5）該自動(dòng)吸排油煙機(jī)使用無觸點(diǎn)的晶閘管而不用繼電器來控制排氣扇的因素是防止電弧。6)由于即使在啟動(dòng)排氣扇后器敏電阻的阻值也不能立即恢復(fù)正常，所以在聲光報(bào)警電路,還應(yīng)串接一只控制開關(guān),以消除喇叭（喇叭/LED）繼續(xù)煩人的報(bào)警。4.熱敏電阻按其溫度系數(shù)可分為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）和正溫度系數(shù)熱敏電阻（PＴC)兩大類。5.對于電阻應(yīng)變片，最佳和最常用的溫度補(bǔ)償方法是電橋補(bǔ)償法,其中特別以雙臂工作(或稱半橋差動(dòng))電橋補(bǔ)償法最常見。6.電阻應(yīng)變片式壓力傳感器通常用測量電橋作為轉(zhuǎn)換電路。7．最常見的電阻應(yīng)變片的基準(zhǔn)電阻值為120Ω。８．金屬熱電阻重要涉及鉑、銅和鎳電阻等。半導(dǎo)體熱敏電阻重要涉及PTC、NTC和ＣTR三種類型。二、選擇題1．在下圖中，熱電阻測量轉(zhuǎn)換電路調(diào)試過程的環(huán)節(jié)是A。若發(fā)現(xiàn)毫伏表的滿度值大,應(yīng)將RP2往E調(diào)。A、先調(diào)節(jié)RP１，然后調(diào)節(jié)RP２B、先調(diào)節(jié)RP２,然后調(diào)節(jié)ＲP１C、同時(shí)調(diào)節(jié)RＰ1、ＲＰ2Ｄ、上E、下F、左G、右SHＡPE\*MEＲＧＥFOＲＭＡT2．熱電阻測量轉(zhuǎn)換電路采用三線制是為了D。A.提高測量靈敏度B．減小非線性誤差C．提高電磁兼容性D．減小引線電阻的影響3．電子秤中所使用的應(yīng)變片應(yīng)選擇Ｂ應(yīng)變片;為提高集成度,測量氣體壓力應(yīng)選擇D。A．金屬絲式B．金屬箔式C.電阻應(yīng)變儀D.固態(tài)壓阻式傳感器4．應(yīng)變測量中,希望靈敏度高、線性好、有溫度自補(bǔ)償功能，應(yīng)選擇C測量轉(zhuǎn)換電路。A.單臂半橋B.雙臂半橋C．四臂全橋５.在使用測謊儀時(shí),被測試人由于說謊、緊張而手心出汗,可用D傳感器來檢測。A.應(yīng)變片B．熱敏電阻C.氣敏電阻D.濕敏電阻6．ＭQN氣敏電阻可測量C的TiＯ2氣敏電阻可測量D的濃度。CＯ2B．N２C．氣體打火機(jī)車間的有害氣體D．鍋爐煙道中剩余的氧氣7、濕敏電阻用交流電作為激勵(lì)源是為了Ｂ。Ａ、提高靈敏度Ｂ防止產(chǎn)生極化、電解作用C減小交流電橋平衡難度三、計(jì)算題有一額定荷重為2０230的等截面空心圓柱荷重傳感器,其靈敏度為2mV／V,橋路電壓為12Ｖ,求：1）在額定荷重時(shí)的輸出電壓ＵＯM2)當(dāng)承載荷重50０0N時(shí)的輸出電壓３）若在額定荷重時(shí)要得到1０V的輸出電壓，放大器的放大倍數(shù)為多少倍？2．銅熱電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系在０~150℃范圍內(nèi)可用下式近似表達(dá):Rt≈R０(1+αt）3、已知:0℃時(shí)銅熱電阻的為5０Ω,溫度系數(shù)約為4．２8*10-3／℃，求：當(dāng)溫度為１０0℃時(shí)的電阻值。查銅熱電阻分度表求100℃時(shí)的電阻值。計(jì)算法的誤差為多少歐姆?4、以阻值=120Ω、靈敏度系數(shù)＝2．0的電阻絲應(yīng)變片與阻值同為１20Ω的固定電阻組成電橋，供橋電壓=３V,并設(shè)負(fù)載電阻為∞。問當(dāng)應(yīng)變量分別為２和2０23時(shí),單臂電橋和雙臂(或稱半橋差動(dòng)）電橋的輸出電壓各為多少？它們的電壓靈敏度有何不同？解:（1）單臂電橋時(shí)此時(shí)的電壓靈敏度為。當(dāng)應(yīng)變?yōu)闉闀r(shí),為時(shí)，（２)雙臂電橋時(shí)電壓靈敏度，當(dāng)應(yīng)變?yōu)闀r(shí),為時(shí)，5、采用=12０Ω、靈敏度系數(shù)=2.0的金屬電阻應(yīng)變片與阻值=120Ω的固定電阻組成電橋，供橋電壓為10V。當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變量為1000時(shí)，若規(guī)定電橋輸出電壓等于１0mＶ，問應(yīng)采用何種接橋方式(設(shè)輸出阻抗為無究大)？解：按題意，對全對稱電橋總有而，代入上式得從而解得即,這是雙臂工作(或半橋差動(dòng)）電橋的靈敏度,故應(yīng)采用雙臂工作電橋的接橋方式。四、分析題下圖所示功率晶體管保護(hù)電路中,Rt使用的是PTC元件,試述其工作原理。第三章電感傳感器填空題1．自感式位移傳感器是基于電磁感應(yīng)定律制成的,它可以把被測位移的變化轉(zhuǎn)換成_電感＿的變化,實(shí)踐中常采用＿差動(dòng)＿結(jié)構(gòu)。2．差動(dòng)變壓器能將被測位移轉(zhuǎn)換成傳感器線圈的＿互感_變化量,另一方面級為差動(dòng)_結(jié)構(gòu)。３．下圖是差動(dòng)變壓器式振動(dòng)幅度測試試傳感器示意圖。請分析其測量振幅的原理，并填空。當(dāng)振動(dòng)體因振動(dòng)而向左位移時(shí)，由于銜鐵慣性較大,所以留在本來的位置,基本不動(dòng)，所以相對于差動(dòng)變壓器線圈而言，相稱于向右移動(dòng)。N1與N2１之間互感量M1減小，所以變小。而N1與Ｎ２2之間的互感量M2增大，所以變大。,其絕對值與振動(dòng)的幅值(幅值x/速度v/加速度α）成正比，而相位與Ui同相(同相/反相)。反之,當(dāng)振動(dòng)體向右位移時(shí)，銜鐵向左位移，與反相。4.生產(chǎn)布料的車間用下圖來檢測和控制布料卷取過程中的松緊限度。請分析填空。當(dāng)卷取輥轉(zhuǎn)動(dòng)太快時(shí),布料的張力將增大（增大/減?。?。導(dǎo)致張力輥向上（上／下）位移。使差動(dòng)變壓器的銜鐵不再處在中間位置。N21與N1之間的互感量M１增長（增長/減小)，N22與N1的互感量M2減小。因此增大（增大/減?。?減小，經(jīng)差動(dòng)檢波之后的U０為負(fù)（負(fù)/正)值，去控制伺服電動(dòng)機(jī)，使它的轉(zhuǎn)速變慢（快/慢），從而使張力恒定。二、選擇題１．希望線性范圍為±1㎜，應(yīng)選擇線圈骨架長度為Ｂ左右的螺線管式自感傳感器或差動(dòng)變壓器。A.2㎜B.20㎜C.400㎜D.1㎜2.自感傳感器或差動(dòng)變壓器采用相敏檢波電路最重要的目的是為了情況C。A．加長線圈的長度從而增長線性范圍B．將輸出的交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號C.使檢波后的直流電壓能反映檢波前交流信號的相位和幅度3.用差動(dòng)變壓器測量較大的線位移時(shí),若只規(guī)定測量位移的大小而不必辨明方向，最簡樸的信號解決方法是用作為測量電路,若既規(guī)定測知位移大小,又要辨明方向，則一般采用。(C）A．整流電路整流電路B.高頻載波調(diào)制電路差動(dòng)整流電路；C.整流電路相敏檢波電路D.相敏檢波電路整流電路４.希望遠(yuǎn)距離傳送信號，應(yīng)選用品有D輸出的標(biāo)準(zhǔn)變送器。A.0~２VＢ．1~5VＣ．0~10ｍAD.４~20mA第四章電渦流式傳感器第五章電容式傳感器第六章壓電式傳感器填空題１.電容式傳感器分為變極距型、變面積型和變介電常數(shù)型三種。2.變間隙型電容傳感器一般用來測量微小的線位移（0.0１um至終點(diǎn)幾u(yù)m);變面積型電容傳感器一般用于測量較大的線移位或角位移；變介電常數(shù)型電容傳感器一般用于測量固體或液體的物位以及各種介質(zhì)濕度、密度的測定。3.為提高電容傳感器的靈敏度，減小測量誤差,其橋式測量電路一般采用差動(dòng)接法。4．電容式物位計(jì)運(yùn)用被測物與空氣介電常數(shù)的不同進(jìn)行物位檢測的,它可以把物位的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化。5.常用壓電材料分壓電晶體和壓電陶瓷兩大類,其中應(yīng)用最普遍的是壓電陶瓷。6．若石英晶體片受X軸向壓力時(shí)電荷的上表面為正，下表面為負(fù),則當(dāng)其受Y軸向拉力時(shí)的電荷為上正下負(fù)。７．壓電式傳感器最重要用途是用來測量機(jī)械振動(dòng)和加速度8．絕對壓力以真空為參考點(diǎn)，而表壓（或相對壓力）以環(huán)境大氣壓為參考點(diǎn)。９．電阻應(yīng)變片式壓力傳感器通常用測量電橋作為轉(zhuǎn)換電路。10.壓電式壓力傳感器的轉(zhuǎn)換電路中都有前置放大器，其作用是信號放大和阻抗變換。１1.電容傳感器中消除和減小邊沿效應(yīng)的方法是:在結(jié)構(gòu)上增設(shè)防護(hù)電極。12.下圖(P140圖７－25）是振動(dòng)式粘度計(jì)的原理示意圖。導(dǎo)磁的懸臂梁6與鐵心3組成激振器。壓電片4粘貼于懸臂梁上,振動(dòng)板７固定在懸臂梁的下端，并插入到被測粘度的粘性液體中。請?zhí)羁铡?）當(dāng)勵(lì)磁線圈接到1０Hz左右的交流激勵(lì)源上時(shí)，電磁鐵心產(chǎn)生２0Hｚ(兩位的激勵(lì)頻率)的交變磁場，并對懸梁臂產(chǎn)生交變吸力。由于它的上端被固定，所以它將帶動(dòng)振動(dòng)板7在粘性液體里來回振動(dòng)。2）液體的粘性越高，對振動(dòng)板的阻力就越大,振動(dòng)板的振幅就越小,所以它的加速度就越小。因此質(zhì)量塊５對壓電片4所施加的慣性力就越小，壓電片的輸出電荷量或電壓ｕ0就越小。壓電片的輸出反映了液體的粘度。3)該粘度計(jì)的缺陷是與溫度t有關(guān)。溫度升高,大多數(shù)液體的粘度會(huì)下降，所以將帶來測量誤差。1３.電渦流測厚儀是基于電渦流效應(yīng)制成的。1４．高頻反射式渦流傳感器的測量范圍為平面線圈外徑的1／3~1／5。１5．低頻電渦流傳感器的測試頻率一般選1kHｚ。二、選擇題1．在兩片間隙為1㎜的兩塊平等極板的間隙中插入C,可測得最大的電容量。A.塑料薄膜B．干的紙C．濕的紙D．玻璃薄片２．已知石英晶體壓電元件當(dāng)受到X軸向壓力時(shí),表面電荷極性為Ｃ;則當(dāng)其受到Y(jié)軸向壓力時(shí)表面電荷極性為A。A．上“-”下“＋”Ｂ．上下均為“+”C．上“+”下“-”Ｄ．上下均為“-”3.動(dòng)態(tài)力傳感器中,兩片壓電片多采用B接法,可增大輸出電荷量;在電子打火機(jī)和煤氣灶點(diǎn)火裝置中,多片壓電片采用A接法，可使輸出電壓達(dá)成上萬伏，從而產(chǎn)生電火花。Ａ.串聯(lián)B.并聯(lián)C.既串聯(lián)又并聯(lián)4.電子卡尺的分辨、率可達(dá)0.01㎜,行程可達(dá)２０0㎜，它的內(nèi)部所采用的電容傳感器型式是B。A.變極距式Ｂ．變面積式C．變介電常數(shù)式５.在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測量轉(zhuǎn)換電路,則電路中B。A.電容和電感均為變量B．電容是變量，電感保持不變C．電容保持常數(shù)，電感為變量D．電容和電感均保持不變６．自來水公司到用戶家中抄自來水表數(shù)據(jù)，得到的是Ｂ。A.瞬時(shí)流量,單位為ｔ／ｈB．累積流量，單位為t或m3瞬時(shí)流量,單位為kｇ/sD.累積流量,單位為ｋg7．將超聲波(機(jī)械振動(dòng)波)轉(zhuǎn)換成電信號是運(yùn)用壓電材料的A；蜂鳴器中發(fā)出“嘀……嘀……”聲的壓電片發(fā)聲原理是運(yùn)用壓電材料的Ｂ。A.壓變效應(yīng)B．電渦流效應(yīng)Ｃ.壓電效應(yīng)D.逆壓電效應(yīng)8．當(dāng)石英晶體受壓時(shí),電荷產(chǎn)生在B。A．與光軸垂直的z面上B．電軸垂直的x面上C.與機(jī)械軸垂直的ｙ面上D．所有的面(ｘ、ｙ、z）上9.在實(shí)驗(yàn)室作檢查標(biāo)準(zhǔn)用的壓電儀表應(yīng)采用D壓電材料；能制成薄臘，粘帖在一個(gè)微小探頭上、用于測量人的脈搏的壓電材料應(yīng)采用Ｃ;用在壓電材料壓電加速度傳感器中測量振動(dòng)的壓電材料應(yīng)采用Ｂ。A.PTCＢ．PＺＴC．PVＤFD.SｉＯ２１０．電渦流的特點(diǎn)可描述為A。A．高頻趨膚、中頻滯留、低頻透射B.高頻滯留、中頻趨膚、低頻透射C.高頻趨膚、中頻透射、低頻滯留D.高頻透射、中頻滯留、低頻趨膚11．欲測量鍍層厚度，電渦流線圈的激勵(lì)源頻率約為D。而用于測量小位移的螺線管式自感傳感器以及差動(dòng)變壓器線圈的激勵(lì)源頻率通常約為B。A.50～100ＨzＢ.1～10kHzＣ．10~５０ｋHｚD.100ｋHｚ~2ＭHz１2．電渦流接近開關(guān)可以運(yùn)用電渦流原理檢測出C的靠進(jìn)限度。A．人體Ｂ.液體C．黑色金屬零件D．塑料零件１3．電渦流探頭的外殼用B制作較為恰當(dāng)。A．不銹鋼Ｂ.塑料C.黃銅Ｄ.玻璃14.欲探測埋藏在地下的金銀財(cái)寶,應(yīng)選擇直徑為C左右的電渦流探頭。欲測量油管表面和細(xì)小裂紋,應(yīng)選擇直徑為Ａ左右的探頭。Ａ．1.1mmB.２mｍC.50ｍmＤ.５00ｍm1５．電渦流探頭的激勵(lì)頻率從10０ｋHz提高到900ｋHz時(shí),電渦流的滲透深度將D。A．增長1倍Ｂ.增長2倍C．減少到本來的1/２D.減少到本來的1/3三、問答、分析１.什么說壓電式傳感器只合用于動(dòng)態(tài)測量而不能用于靜態(tài)測量?答:當(dāng)作用在壓電元件上的力是靜態(tài)力時(shí)，前置放大器的輸入電壓等于零，其主線因素在于靜態(tài)力所產(chǎn)生的電荷會(huì)立即通過前置放大器的輸入電阻和傳感器自身的漏掉，所以壓電工式傳感器只合用于動(dòng)態(tài)測量而不能用于靜態(tài)測量。2.下圖為電容式油量表的示意圖,試分析回答是如何測量油箱中的油位的?(P115圖６-18)答:１）當(dāng)油箱中無油時(shí),電容傳感器的電容量Cx=Cx0,調(diào)節(jié)匹配電容使C0=Cx0,R4=R３;并使電位器RＰ的滑動(dòng)臂位于0點(diǎn),即RP的電阻值為0。此時(shí),電橋滿足Cｘ/C0＝R4/R３的平衡條件,電橋輸出為零，伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),油量表指針偏轉(zhuǎn)角θ＝0。2)當(dāng)油箱中注滿油時(shí),液位上升至ｈ處，Cx=Cｘ0+ΔＣx,而ΔCx與h成正比,此時(shí)電橋推動(dòng)平衡,電橋的輸出電壓U０經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，再由減速箱減速后帶動(dòng)指針順時(shí)針偏轉(zhuǎn),同時(shí)帶動(dòng)ＲP的滑動(dòng)臂移動(dòng)，從而使RP阻值增大,Rｃｄ＝Ｒ3+ＲP也隨之增大。當(dāng)ＲP阻值達(dá)成一定值時(shí)，電橋又達(dá)成新的平衡狀態(tài),Ｕ０＝0，于是伺服電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，批針留在轉(zhuǎn)角為θ處。3）當(dāng)油箱中的油位減少時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),指針逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)(示值減小),同時(shí)帶動(dòng)RP的滑動(dòng)臂移動(dòng)，使RＰ阻值減小。當(dāng)RP阻值達(dá)成一定值時(shí)，電橋又達(dá)成新的平衡狀態(tài),Ｕ0=0,于是伺服電動(dòng)機(jī)再次停轉(zhuǎn)，批針停留在θx處。由于指針及可變電阻的滑動(dòng)臂同時(shí)為伺服電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng),因此，RP的阻值與θ間存在擬定的相應(yīng)關(guān)系,即θ正比于RP的阻值,而RP的阻值又正比于液位高度h。因此可直接從刻度盤上讀得液位高度h。第七章超聲波傳感器第八章霍爾傳感器一、填空題１.f>２0kＨz的聲波稱為超聲波。2.超聲波檢測是運(yùn)用不同介質(zhì)的不同聲學(xué)特性對超聲波傳播的影響來探查物體和進(jìn)行測量的技術(shù)。3．超聲波的波形種類涉及縱波、橫波和表面波三種。4.超聲波的傳播速度取決于介質(zhì)的彈性常數(shù)、密度和它所處的狀態(tài)。5．對霍爾式傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償，最佳的方法是采用恒流源供電。二、選擇題1．Ｂ超聲波能在固體、液體和氣體中傳播。A．電磁波B.縱C.橫D．表面2．根據(jù)介質(zhì)對超聲波的吸取特性，同一頻率的超聲波在D中傳播的距離最短。Ａ．水B.鋼鐵Ｃ.混凝土建筑物 Ｄ.空氣3.可聽聲波的頻率范圍一般為C。A．２0Ｈｚ~~20０ＨzB.２0Hｚ～~50ＨzC．20Hｚ~~20kＨzD.20Hz~~５00Hｚ4.超聲波頻率越高，A。A.波長越短,指向角越小，方向性越好Ｂ.波長越長，指向角越大，方向性越好C.波長越短,指向角越大，方向性越好Ｄ．波長越短，指向角越小，方向性越差５.超聲波在有機(jī)玻璃中的聲速比在水中的聲速A,比在鋼中的聲速B。Ａ.大B．小Ｃ.相等6．超聲波從從有機(jī)玻璃垂直射到鋼板中時(shí)，A。A.反射聲壓pr略小于入射聲壓ｐi,而透射聲壓pｄ大于入射聲壓piB.反射聲壓pr略小于入射聲壓pi，而透射聲壓ｐd比入射聲壓pi小得多C．反射聲壓pr大于入射聲壓pi,而透射聲壓pd比入射聲壓pｉ小得多Ｄ．透射能量大于入射能量7．以下四種傳感器中，屬于四端元件的是C。A．應(yīng)變片B．壓電晶片Ｃ．霍爾元件D．熱敏電阻8．公式EH=ＫHIBcosθ中的角θ是指C。A．磁力線與霍爾薄片平面之間的夾角Ｂ.磁力線與霍爾元件內(nèi)部電流方向的夾角C.磁力線與霍爾薄片的垂線之間的夾角９.磁場垂直于霍爾薄片，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,但磁場方向與原磁場強(qiáng)度相反（θ＝180°)時(shí),霍爾電動(dòng)勢Ａ，因此霍爾元件可用于測量交變磁場。A.絕對值相同,符號相反B．絕對值相同,符號相同C．絕對值相反,符號相同D.絕對值相反,符號相反1０．霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了Ｄ。A．提高靈敏度B．減小磁感應(yīng)強(qiáng)度C.減小不等位電勢Ｄ減小溫度誤差1１．減小霍爾元件的輸出不等電位電動(dòng)勢的辦法時(shí)C。Ａ．減小激勵(lì)電流B．減小磁感應(yīng)強(qiáng)度C.使用電橋調(diào)零電位器12．下圖是霍而電流傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖,請分析填空。１）夾持在鐵心中的導(dǎo)線電流越大，根據(jù)右手定律，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B就越強(qiáng)，霍爾元件產(chǎn)生的霍爾電動(dòng)勢就越大。因此該霍爾式電流傳感器的輸出電壓與被測導(dǎo)線中的電流成正比。2)由于被測導(dǎo)線與鐵心、鐵心與霍爾元件之間是絕緣的，所以霍爾式電流傳感器不僅能傳輸電流信號,并且還能起到隔離作用,使后續(xù)電路不受強(qiáng)電的影響,例如擊穿、麻電等。假如被測電流小于30Ａ,該電流產(chǎn)生的磁場也許太小,可采用將被測導(dǎo)線纏繞幾圈進(jìn)行測量的措施，使穿過霍爾元件的磁場成倍地增長,以增長霍爾元件的輸出電壓。判斷題1、銅熱電阻可用作標(biāo)準(zhǔn)熱電阻。（×)２．銅熱電阻測溫上限可達(dá)1000℃。(×)3、壓電式傳感器具有良好的高頻響應(yīng)性能。(√）4、壓電式傳感器既可用于動(dòng)態(tài)測量也可用于靜態(tài)測量。（×）5、電荷放大器靈敏度與電纜長度無關(guān),而電壓放大器靈敏度與電纜長度有關(guān)。(√）6、變極距型電容傳感器通常用于測量很大的線位移。(×)７、變極距型電容傳感器靈敏,且輸出是本質(zhì)線性的，因而測量范圍大。（×）8、霍爾元件靈敏度越大越好。（√)９、若霍爾元件的磁場和電流同時(shí)改變方向,霍爾電勢的極性將保持不變。（√）１0、與簡樸式(只有一對極板)的變極距型電容傳感器相比，差動(dòng)式結(jié)構(gòu)的靈敏度提高一倍，而線性誤差大為減少。(√)１1、凡是可以測量壓力或壓差的儀表,只要量程合適,皆可測量液位。（√）12、電容式物位計(jì)核心部分一般是變極距型電容傳感器。(×)13、電容式物位計(jì)僅限于測量液體的液位。(×)1４、測量固體粉粒的堆積高度可選用電容式物位計(jì)。(√）超聲波頻率越低，衰減就越快。(×)超聲波傳感器中，無論是發(fā)射換能器還是接受換能器都是運(yùn)用壓電效應(yīng)工作的。（×)最常用的超聲波傳感器探頭是壓電式換能器。（√)聲源尺寸越小，其擴(kuò)散角也越小。（×)直探頭可以發(fā)射和接受縱波。(√)測量絕緣體的厚度可以使用電渦流式測厚儀。(×）高頻渦流具有趨膚效應(yīng)。(√）高頻反射式渦流傳感器的線圈裝置僅僅是“實(shí)際傳感器的一半”，而另一半是被測體。(√)在電渦流式傳感器的設(shè)計(jì)和使用中不必考慮被測物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。（×）變間隙式自感位移計(jì)的靈敏度是常數(shù)。（×)差動(dòng)變壓器一次側(cè)勵(lì)磁電源的頻率最高可在達(dá)０．1MHz。(×）線圈骨架長度為７５mm的差動(dòng)變壓器,當(dāng)可動(dòng)鐵芯的正向行程達(dá)１5mm時(shí)仍能保證測量結(jié)果準(zhǔn)確無誤。(×)第九章熱電偶傳感器一、選擇題1.允許直接將mV表接入熱電偶測溫回路重要是依據(jù)(Ｂ）定律。A.均質(zhì)導(dǎo)體Ｂ.中間導(dǎo)體Ｃ．中間溫度D．標(biāo)準(zhǔn)電極2．用熱電勢修正法(計(jì)算法之一）進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償?shù)睦碚撘罁?jù)是(C)定律。A．均質(zhì)導(dǎo)體B.中間導(dǎo)體Ｃ.中間溫度D．標(biāo)準(zhǔn)電極3．熱電偶冷端溫度補(bǔ)償中的熱電勢修正法依據(jù)（C)定律。A.均質(zhì)導(dǎo)體Ｂ.中間導(dǎo)體C.中間溫度Ｄ．標(biāo)準(zhǔn)電極4．工業(yè)生產(chǎn)中最常用的熱電偶分度號為（D）。A．SB．ＢＣ．EＤ．Ｋ５.正常人的體溫為37℃,則此時(shí)的華氏溫度和熱力學(xué)溫度分別約為Ｃ。Ａ．32F，10０KＢ.９9F，236KＣ.９9F,3１0KD．３７F，310Ｋ6.C的數(shù)值越大,熱電偶的輸出熱電動(dòng)勢就越大。A.熱端直徑B．熱端和冷端的溫度C．熱端和冷端的溫差D．熱電極的電導(dǎo)率7．測量鋼水的溫度,最佳選擇B熱電偶;測量鋼退火爐的溫度，最佳選擇Ｄ熱電偶;測量汽輪機(jī)高壓蒸汽(200℃左右)的溫度,且希望靈敏度高一些,應(yīng)選擇E熱電偶。A．RB.BC.ＳD.KE.E8．測量CＰU散熱片的溫度應(yīng)選用C型的熱電偶；測量鍋爐煙道中的煙氣溫度,應(yīng)選用A型的熱電偶；測量10０ｍ深的巖石鉆孔中的溫度，應(yīng)選用B型的熱電偶。A．普通B.鎧裝C．薄膜D．熱電堆9．鎳鉻-鎳硅熱電偶的分度號為Ｄ,鉑銠13-鉑熱電偶的分度號是A，鉑銠30-鉑銠６熱電偶的分度號是B。A.RB.BC．SD.KＥ.E10．在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最重要目的是B。Ａ.補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢的損失B.起冷端溫度補(bǔ)償作用C.將熱電偶冷端延長到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方D.提高靈敏度１1.適項(xiàng)選擇、連接：1)按測溫范圍及重要用途。分度號為S的熱電偶————0~１3０0℃，精密熱電偶分度號為K的熱電偶————０~1２00℃,工業(yè)上最常用的熱電偶NＴC————－1０0~300℃AD590————-55~155℃鉑熱電阻————標(biāo)準(zhǔn)熱電阻２)按測溫范圍或應(yīng)用場合。烤箱測溫(≤６００℃,有水份,中性）————鎳鉻—考銅熱電偶(微型）（EA—2）0℃～１３00℃精密熱電偶————鉑銠—鉑熱電偶（Ｓ)電冰箱冷藏室溫度————AD59０電冰箱冷藏室溫控開關(guān)————AD22105或雙金屬片溫度計(jì)電動(dòng)機(jī)外殼溫度————ＮTCGＴR元件過熱保護(hù)溫控開關(guān)————PTＣ三、計(jì)算題１.用鎳鉻---鎳硅（分度號為K)熱電偶測量溫度，已知冷端溫度為40℃，用高精度毫伏表測得這時(shí)的熱電動(dòng)勢為29.18８mＶ，求被測點(diǎn)溫度。解：從分度號為K的熱電偶分度表查得,E（40℃，0℃）=1.６１1ｍV，而題中已知Ｅ(T，4０℃)＝２9．1８8ｍＶ,根據(jù)中間溫度定律，得：ＥＴ＝E（Ｔ,０℃）=E(Ｔ，40℃）+E（4０℃，０℃）=29.１88＋1.６11mV=３0.７99mV從分度表查得：T≈７40℃。2．已知鎳鉻—鎳硅（K)熱電偶的熱端溫度為T=80０℃,冷端溫度為T0＝２5℃，求E(Ｔ，T0）是多少毫伏?解：根據(jù)中間溫度定律，有：E(T，0)=Ｅ（T，T0）+Ｅ（T0,０)結(jié)合題中條件,查表得：E（T，０）=３3.２9mV以及Ｅ（T0,0)=1.0０mV所以按中間溫度定律,得:E(T，T0)=E(Ｔ，０）－E（T0，0）=3３.29ｍＶ-1.00mV=32．29mV3.現(xiàn)用一支鎳鉻—考銅(EA—2)熱電偶側(cè)溫,其冷端測試為30℃,動(dòng)圈顯示儀表（機(jī)械零位在0℃)指示值為4０0℃，則認(rèn)為熱端實(shí)際溫度為４30℃,對不對?為什么？對的值是多少？解：不對。用溫度修正法:題中已知T’=40０℃,T0=30℃，查表得K值為０.83。所以Ｔ=T’+kＴ0=400+０.83*30＝424.９℃即對的值為424.9℃４.下圖所示測溫回路,熱電偶分度號為K，表計(jì)的示值應(yīng)為多少度？題4附圖解:已知EＴ１=E（T1，0）-E(Ｔ０,０）,ET2＝E（Ｔ2,0）-E（T0，0)。整個(gè)回路中：E=ET1－ET2=[Ｅ(T1，０)－E(T０，0)]-[E（Ｔ2，0）－E（Ｔ0,0)]=Ｅ（T１，０)-E(T2，0)查表得：E(Ｔ1,0)＝E400=16.40ｍV，Ｅ（T2，0)=E300=12．２1mＶ所以E=１6.40-１２.21=4.19mV從而查知Ｔ=１02℃。第十章光電傳感器第十一章數(shù)字傳感器一、填空題位移量可分為角位移和線位移兩種。相應(yīng)地,速度亦可分為角速度和線速度。2、光柵傳感器的光柵涉及_主_光柵和＿指示_光柵，其中后者須置于_主光柵的費(fèi)涅耳第一_焦面上,其目的是當(dāng)兩光柵相對平移為一個(gè)柵距Ｗ時(shí)，莫爾條紋將垂直位移一個(gè)_莫爾條紋_節(jié)距。3、4位二進(jìn)制碼0101所相應(yīng)的循環(huán)碼是_０１11_。4、直射式光電式轉(zhuǎn)速計(jì)通過調(diào)制盤可將被測轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)換成光通量的變化,再通過_光電＿元件將光通量的變化轉(zhuǎn)換成_電量_的變化,從而測知轉(zhuǎn)速。5、光電管、光敏電阻和光敏三極管分別是依據(jù)_內(nèi)_光電效應(yīng)、_外_光電效應(yīng)和_阻擋層＿光電效應(yīng)制成的。6、光敏電阻的亮電阻和暗電阻相差懸殊，同一光敏電阻元件的暗電阻通常是亮電阻的102_～_10７倍。二、判斷題光柵是一種光電式檢測裝置,它運(yùn)用光學(xué)原理將機(jī)械位移變換成光學(xué)信息,并應(yīng)用光電效應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。（√)光柵測量中,標(biāo)尺光柵（即主光柵）與指示光柵應(yīng)配套使用,它們的線紋密度必須相同。(√)選用光柵尺時(shí),其測量長度要略低于工作臺最大行程。(×）光柵的線紋相交在一個(gè)微小的夾角，由于檔光效應(yīng)或光的衍射，在與光柵線紋大體平行的方向上產(chǎn)生明暗相間的條紋,這就是“莫爾條紋”。(×）運(yùn)用莫爾條紋,光柵能把其柵距變換成放大了若干倍的莫爾條紋節(jié)距。(√)莫爾條紋的移動(dòng)與兩光柵尺的相對移動(dòng)有一定的相應(yīng)關(guān)系，當(dāng)兩光柵尺每相對移動(dòng)一個(gè)柵距時(shí),莫爾條紋便相應(yīng)地移動(dòng)一個(gè)莫爾條紋節(jié)距。（√)由于莫爾條紋由許多條線紋共同干涉形成的,所以它對光柵的柵距誤差有平均作用，因而可以削除個(gè)別光柵柵距不均勻?qū)y量所導(dǎo)致的影響。（√)光電池是類似于普通干電池的恒壓源。（×)光敏電阻的亮電阻通常不超過1kΩ，而暗電阻總在MΩ歐級以上。（√）二進(jìn)制碼和循環(huán)碼都是有權(quán)碼。(×)直射型光電轉(zhuǎn)速計(jì)的調(diào)制盤上孔數(shù)越多，測速精度就越高，可測轉(zhuǎn)速量程下限就越小。(√)循環(huán)碼的特點(diǎn)是任何兩個(gè)相鄰碼值只有一位不同。(√）循環(huán)碼盤比之二進(jìn)制碼盤，其優(yōu)越性重要體現(xiàn)在可以消除非單值性測量誤差。（√）三、選擇題在數(shù)控機(jī)床的位置數(shù)字顯示裝置中，應(yīng)用最普遍的是（Ａ)。A感應(yīng)同