《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程期末復(fù)習(xí)試題4及答案

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程試卷4一.填空題20%.采取不同的方法選取擬合直線，可以得到不同的線性度。如使擬合直線通過(guò)實(shí)際特性曲線的起點(diǎn)和滿量程點(diǎn)，可以得到。使擬合直線與特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小，可得到等。.檢測(cè)系統(tǒng)在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減小）行程期間，輸入-輸出特性曲線不一致的程度稱(chēng)為特性。.半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用半導(dǎo)體材料的效應(yīng)而制成的一種純電阻性元件。.用電容式液位傳感器測(cè)量液位，如果被測(cè)介質(zhì)是非導(dǎo)電物質(zhì)，當(dāng)被測(cè)液面變化時(shí)，兩電極間的將發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電容的變化。如果被測(cè)介質(zhì)是導(dǎo)電液體，液面變化時(shí)相當(dāng)于在改變，從而導(dǎo)致電容的變化。.當(dāng)通過(guò)金屬體的磁通發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感生電流，這種電流在導(dǎo)體中是自行閉合的，稱(chēng)為o.根據(jù)定律：無(wú)論任何原因使通過(guò)回路面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量對(duì)時(shí)間的變化率的負(fù)值成正比。.磁電式傳感器可以分為式和式兩種類(lèi)型。.容柵按其結(jié)構(gòu)形式可分為長(zhǎng)容柵和圓容柵兩大類(lèi)。長(zhǎng)容柵主要用于位移測(cè)量，圓容柵主要用于位移測(cè)量。.超聲波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致的波稱(chēng)為o質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波稱(chēng)為O質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方式沿表面?zhèn)鞑?，振幅隨深度的增加而迅速衰減的波稱(chēng)為。.在具有較大共模干擾的場(chǎng)合，要放大傳感器輸出的微弱信號(hào)，測(cè)量電路時(shí)常采用O.在測(cè)量過(guò)程中，通道中有用信號(hào)成分與噪聲信號(hào)成分之比稱(chēng)為O.常見(jiàn)干擾耦合方式主要有耦合、耦合、耦合和漏電流耦合。二、選擇最合適的一種傳感器（或敏感元件）8%（1）測(cè)量導(dǎo)電液體的液位（

A.電容式傳感器）O（1）測(cè)量導(dǎo)電液體的液位（

A.電容式傳感器）OB.電阻式傳感器C.磁電式傳感器（2）測(cè)量懸臂梁上所受的力A.霍爾式傳感器）OB.電渦流式傳感器C.應(yīng)變片傳感器（3）測(cè)量?jī)蓚€(gè)電流參數(shù)的乘積（）。A.電感式位移傳感器 A.電感式位移傳感器 B.感應(yīng)同步器C.霍爾式傳感器（4）測(cè)量-50?250℃范圍的線性溫度（）。C.伯電阻A.熱敏電阻 B.KC.伯電阻三.寫(xiě)出下列傳感器（或敏感元件）的兩種典型用途12%TOC\o"1-5"\h\z（1）差動(dòng)變壓器（ ）、（ ）。（2）光纖傳感器（ ）、（ ）。（3）紅外傳感器（ ）、（ ）。I.計(jì)算題I.計(jì)算題50%1.一臺(tái)精度為0.5級(jí)、某玻璃水銀溫度計(jì)微分方程式為4華+22=2x10-30dt式中，為水銀柱高度（m）,Qi為被測(cè)溫度（℃）。試確定該溫度計(jì)的時(shí)間常數(shù)工和靜態(tài)靈敏度系數(shù)K。2,已知某位移傳感器，當(dāng)輸入量△X=10〃m,其輸出電壓變化量△U=50mV,求其平均靈敏度Ki為多少？若采用兩個(gè)相同的上述傳感器組成差動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，則該差動(dòng)式位移傳感器的平均靈敏度K2為多少？.某變間距型平板電容傳感器，當(dāng)面=lmm時(shí)，若要求測(cè)量線性度為0.1%,求允許間距測(cè)量最大變化量是多少？.某壓電式壓力傳感器為兩片石英晶片并聯(lián)，每片厚度占0.2mm,圓片半徑Ecm,相對(duì)介電常數(shù)&=4.5,縱向壓電系數(shù)dxx=2.31X10-i2c/n。當(dāng)O.IMPa的壓力垂直作用于px平面時(shí)，求傳感器輸出電荷如和電極間電壓”的值。.某熱電偶的熱電勢(shì)￡(600,0)=5.257mV,若冷端溫度為0℃時(shí)，測(cè)得某爐溫輸出熱電勢(shì)￡(r,0)=5.257mV。試求該加熱爐實(shí)際溫度才是多少？五.簡(jiǎn)述熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的補(bǔ)償原理10%《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》課程試卷一.填空題20%.采取不同的方法選取擬合直線，可以得到不同的線性度。如使擬合直線通過(guò)實(shí)際特性曲線的起點(diǎn)和滿量程點(diǎn)，可以得到端基線性度。使擬合直線與特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小，可得到最小二乘法線性度等。.檢測(cè)系統(tǒng)在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減?。┬谐唐陂g，輸入-輸出特性曲線不一致的程度稱(chēng)為遲滯特性。.半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用半導(dǎo)體材料的屈工效應(yīng)而制成的一種純電阻性元件。.用電容式液位傳感器測(cè)量液位，如果被測(cè)介質(zhì)是非導(dǎo)電物質(zhì)，當(dāng)被測(cè)液面變化時(shí)，兩電極間的介電常數(shù)將發(fā)生變化,從而導(dǎo)致電容的變化。如果被測(cè)介質(zhì)是導(dǎo)電液體，液面變化時(shí)相當(dāng)于外電極的面積在改變,從而導(dǎo)致電容的變化。.當(dāng)通過(guò)金屬體的磁通發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感生電流，這種電流在導(dǎo)體中是自行閉合的，稱(chēng)為電渦流。.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:無(wú)論任何原因使通過(guò)回路面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量對(duì)時(shí)間的變化率的負(fù)值成正比。.磁電式傳感器可以分為變磁通式和恒磁通式兩種類(lèi)型。.容柵按其結(jié)構(gòu)形式可分為長(zhǎng)容柵和圓容柵兩大類(lèi)。長(zhǎng)容柵主要用于直線位移測(cè)量，圓容柵主要用于在位移測(cè)量。.超聲波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致的波稱(chēng)為穆逐。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波稱(chēng)為橫波。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方式沿表面?zhèn)鞑?，振幅隨深度的增加而迅速衰減的波稱(chēng)為宣面逅。.在具有較大共模干擾的場(chǎng)合，要放大傳感器輸出的微弱信號(hào)，測(cè)量電路時(shí)常采用數(shù)據(jù)放大器。.在測(cè)量過(guò)程中，通道中有用信號(hào)成分與噪聲信號(hào)成分之比稱(chēng)為信噪比。.常見(jiàn)干擾耦合方式主要有靜電耦合、電磁耦合、共阻抗耦合和漏電流耦合。二、選擇最合適的一種傳感器（或敏感元件）（1）測(cè)量導(dǎo)電液體的液位（A）。A.電容式傳感器B,A.電容式傳感器B,電阻式傳感器C.磁電式傳感器（2）測(cè)量懸臂梁上所受的力（C）。A.霍爾式傳感器B.A.霍爾式傳感器B.電渦流式傳感器C.應(yīng)變片傳感器（3）測(cè)量?jī)蓚€(gè)電流參數(shù)的乘積（C（3）測(cè)量?jī)蓚€(gè)電流參數(shù)的乘積（C）。A.電感式位移傳感器 B.感應(yīng)同步器C.霍爾式傳感器（4）測(cè)量-50?250℃范圍的線性溫度（B）。A.熱敏電阻B.KA.熱敏電阻B.K型熱電偶C.伯電阻.寫(xiě)出下列傳感器（或敏感元件）的兩種典型用途12%（1）差動(dòng)變壓器（測(cè)量位移）、（測(cè)量力或微壓力）。（2）光纖傳感器（測(cè)量位移）、（測(cè)量壓力）。（3）紅外傳感器（測(cè)量溫度）、（氣體分析）。.計(jì)算題50%一臺(tái)精度為0.5級(jí)、某玻璃水銀溫度計(jì)微分方程式為4衛(wèi)+22=2x10-30,,at式中，Qo為水銀柱高度（m）,?為被測(cè)溫度（℃）。試確定該溫度計(jì)的時(shí)間常數(shù)工和靜態(tài)靈敏度系數(shù)K。解：該溫度計(jì)為一階傳感器，其微分方程基本形式為axdY

dtaxdY

dt+a0Y=b0X將已知方程與其比較可以得到q4t=—l=—=2sao2b02xl0-3in_3rn/orK=——==ium/ca、2.已知某位移傳感器，當(dāng)輸入量△X=10〃m,其輸出電壓變化量△U=50mV,求其平均靈敏度K為多少？若采用兩個(gè)相同的上述傳感器組成差動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，則該差動(dòng)式位移傳感器的平均靈敏度心為多少？叱AU〈mVK[—-5 AX4V解：vAt/x2“mV= =10 AX4V.某變間距型平板電容傳感器，當(dāng)面=lmm時(shí)，若要求測(cè)量線性度為0.1%,求允許間距測(cè)量最大變化量是多少？解：當(dāng)變間距型平板電容傳感器的竺<<1時(shí)，其線性度表達(dá)式為d0xlOO%0.1%=△dxlOO%xlOO%0.1%=△dxlOO%△d=0.001mm.某壓電式壓力傳感器為兩片石英晶片并聯(lián)，每片厚度占0.2mm,圓片半徑r=lcm,相對(duì)介電常數(shù)&=4.5,縱向壓電系數(shù)辦=2.31*當(dāng)O.IMPa的壓力垂直作用于px平面時(shí)，求傳感器輸出電荷外和電極間電壓a的值。解：當(dāng)兩片石英晶片并聯(lián)，其輸出電荷和為單片的2倍，所以得到Qx=2%=2dx^Fx=2dxx?兀r2Px=2x2.31xlO-12x^xl2xO.lxlO2二145xl()T2c=145pC并聯(lián)總電容為單片電容的2倍，得C=2C=2*R2t2x8.85xlO-12x4.5x^xl2xlO-4「= ；F0.2x10-3=125pF所以電極間電壓為UxUx=qx/C=魯“16V.某熱電偶的熱電勢(shì)石（600,0）=5.257mV,若冷端溫度為0℃時(shí)一，測(cè)得某爐溫輸出熱電勢(shì)￡（r,0）=5.257mVo試求該加熱爐實(shí)際溫度，是多少？解:600x5.2675.257解:600x5.2675.257=601.14℃五.簡(jiǎn)述熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的補(bǔ)償原理10%解：熱電偶由于受到材料價(jià)格的限制不可能做得很長(zhǎng)，而要使其冷端不受測(cè)溫對(duì)象的溫度影響