【正文】 件材料的膨脹系數(shù)不同，應(yīng)變片產(chǎn)生附加的拉長(zhǎng)（或壓縮），引起電阻的相對(duì)變化。改變____導(dǎo)體的電阻率p____，可以做成測(cè)量表面溫度、檢測(cè)材質(zhì)，改變__導(dǎo)體的導(dǎo)磁率u__；可以做成測(cè)量應(yīng)力、硬度的傳感器；改變___線圈和導(dǎo)體之間的距離x_____，可以做成測(cè)量位移、厚度、振動(dòng)的傳感器；同時(shí)改變x，p和u，可以對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行探傷。 5．光敏元件的兩端加一定偏置電壓后，在某種光源的特定照度下產(chǎn)生或增加的電流稱為_(kāi)_光電流__。二、選擇題 1．固態(tài)壓阻式傳感器靈敏度高，尺寸小，橫向效應(yīng)也小，滯后和蠕變都小,因此適用于__A__測(cè)量。 A．不必對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定 B．必須對(duì)整個(gè)儀器重新凋零 C．必須對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定 D．不必對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零 5．超聲波的頻率高（可達(dá)109Hz），因而__B__，繞射現(xiàn)象小，方向性好，能夠成為射線而定向傳播。 A．溫度特性 B．光照特性 C．光譜特性 D．伏安特性 8．渦流傳感器可以實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量，渦流傳感器在金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生的渦流的滲透深度與傳感器線圈的勵(lì)磁電流的__C__有關(guān)。2．力傳感器的測(cè)量范圍為0～+10N，量程為10N，滿量程輸出為5V，%__。必然引起應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化，而垂直于應(yīng)變片軸向的橫向應(yīng)變e，也會(huì)引起其電阻的相對(duì)變化，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)_橫向靈敏度__。 A．零點(diǎn) B．干擾 C．溫度 D．噪聲 E．時(shí)間 F．靈敏度 。 A．光譜特性 B．光照特性 C．頻率特性 D．溫度特性 4．為使探頭有效地向工件發(fā)射和接收超聲波，必須使探頭和工件探測(cè)面之問(wèn)有良好的聲耦合，耦合方式可分為直接接觸法和__D__法。 C．其輸出量中與被測(cè)輸入量無(wú)關(guān)的、不需要的變化小。對(duì)二階傳感器有_D__和固有頻率。 B．動(dòng)態(tài) C．精確 D，隨機(jī)11．螺管型電感傳感器按照其工作原理應(yīng)屬于___C_____傳感器。 4．由不同波源發(fā)出的頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位相同或相位差恒定的兩個(gè)波在空間相遇時(shí)，某些點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些點(diǎn)振動(dòng)始終減弱或消失，這種現(xiàn)象稱為 干涉 現(xiàn)象。共36分)1．碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它能夠?qū)⒔嵌绒D(zhuǎn)換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的傳感器。A．不必對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定 B．必須對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零C．必須對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定 D．不必對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零4．應(yīng)變片的選擇包括類型的選擇、材料的選用、_C___、__D__等。線圈套在鐵芯上，在鐵芯與銜鐵之間有一個(gè)空氣隙，空氣隙厚度為占。A．靜態(tài)測(cè)量B．動(dòng)態(tài)測(cè)量C．靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量 D．既不能用于靜態(tài)測(cè)量，也不能用于動(dòng)態(tài)測(cè)量8．環(huán)境溫度變化后，光敏元件的光學(xué)性質(zhì)也將隨之改變，這種現(xiàn)象稱為 D 。 2．多普勒效應(yīng)：當(dāng)聲源和工件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射回來(lái)的超聲波的頻率將與聲源發(fā)射超聲波的頻率有所不同，這種現(xiàn)象即為多普勒效應(yīng)。一般以室溫條件下經(jīng)過(guò)一規(guī)定時(shí)間間隔后，傳感器的輸出與起始標(biāo)定時(shí)的輸出之間的差異來(lái)表示，有時(shí)也用標(biāo)定的有效期來(lái)表示。每空3分，共l2分)1．金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)比應(yīng)變電阻材料本身的靈敏系數(shù)( B )。 A．壓電效應(yīng) B．聲光效應(yīng) C．磁電效應(yīng) D．外光電效應(yīng)三、問(wèn)答題(每小題6分，共24分)1．測(cè)定頻響函數(shù)的方法有哪幾種?測(cè)定頻響函數(shù)的方法是以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入，測(cè)出其輸出信號(hào)，從而求得需要的特性。①溫度穩(wěn)定性好；②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)；③動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；④可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，具有平均效應(yīng)；⑤靈敏度、分辨力高。 電橋是傳感器的常用變換電路，請(qǐng)畫出直流電橋和交流電橋工作原理圖，并說(shuō)明兩者的平衡條件各是什么?(16分)答：直流電橋的平衡條件是： 交流電橋的平衡條件是：也可表達(dá)為：中央廣播電視大學(xué)20072008學(xué)年度第二學(xué)期“開(kāi)放本科期末考試 傳感器與測(cè)試技術(shù)試題2008年7月一、簡(jiǎn)答題(每小題5分。 4．壓電效應(yīng)：某些晶體，當(dāng)沿著一定方向受到外力作用時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生大小相等符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力去掉后，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)；當(dāng)作用力方、向改變時(shí)，電荷的極性也隨著改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。共12分)5．在光的作用下，能夠使物體內(nèi)部產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫( D )。利用( B )制成的光電器件有真空光電管、充氣光電管和光電倍增管。11． 簡(jiǎn)述電容式傳感器的工作原理。 對(duì)霍爾元件可采用恒流驅(qū)動(dòng)或恒壓驅(qū)動(dòng)，恒壓驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，但性能較差，隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，線性變壞，僅用于精度要求不太高的場(chǎng)合；恒流驅(qū)動(dòng)線性度高，精度高，受溫度影響小兩種驅(qū)動(dòng)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)工作要求確定驅(qū)動(dòng)方式。脈沖反射法的特點(diǎn)是： (1)探測(cè)靈敏度高； (2)能準(zhǔn)確地確定缺陷的位置和深度；(3)可用不同波型探測(cè)，應(yīng)用范圍廣。(2)傳感器靈敏度、頻率響應(yīng)特性、穩(wěn)定性、精度。注意：選擇題指A，B，C，；部分答案是多選的，如答案為A，C試題樣例一、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1．傳感器：傳感器是一種以一定的精確度把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的、便于精確處理和應(yīng)用的另一種量的測(cè)量裝置或系統(tǒng)。3．超聲波的波型有幾種？是根據(jù)什么來(lái)分類的？超聲波的波型有縱波、橫波、表面波（亦稱瑞利波）、蘭姆波。兩平行極板組成的電容器，如果不考慮邊緣效應(yīng)，其電容量為式中:——極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，——極板的遮蓋面積；——極板間的距離。a．光電式b．磁電式c．電磁式d．感應(yīng)同步器2．當(dāng)超聲波在一種介質(zhì)中傳播到界面或遇到另一種介質(zhì)，其方向不垂直于界面時(shí)，將產(chǎn)生聲波的反射、折射及_____d___現(xiàn)象。a．覆蓋片與被測(cè)試件b．引線與被測(cè)試件c．基片與被測(cè)試件d．敏感柵與被測(cè)試件6．在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)____d___。當(dāng)外部作用力作用在傳感器的運(yùn)動(dòng)部分時(shí)，銜鐵將會(huì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生位移，使空氣隙發(fā)生變化。（15分）答案要點(diǎn)：來(lái)自光源S的光經(jīng)半反半透分光鏡B后分成兩路，一路由固定反射鏡M1反射，另一路經(jīng)可動(dòng)反射鏡M2和B反射，在觀察屏P處相遇產(chǎn)生干涉。3．粘貼到試件上的電阻應(yīng)變片，環(huán)境溫度變化會(huì)引起電阻的相對(duì)變化，產(chǎn)生虛假應(yīng)變，這種現(xiàn)象稱為溫度效應(yīng)，簡(jiǎn)述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。4．如圖所示是電容式差壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖及其轉(zhuǎn)換電路，圖中1為玻璃盤，2為鍍金層，3為金屬膜片，介紹其工作原理。例1．傳感器所能測(cè)量的最大被測(cè)量(即輸入量的數(shù)值)稱為 ，最小的被測(cè)量則稱為 ，而用這兩個(gè)數(shù)值表示的測(cè)量區(qū)間，則稱為 。例1．當(dāng)光敏元件加一定電壓時(shí)，光電流I與光敏元件上光照度E之間的關(guān)系，稱為 。輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)有正弦信號(hào)、脈沖信號(hào)和階躍信號(hào)?！　．溫度特性　　b．光照特性　　c．光譜特性　　d．伏安特性　　（答案：b）　　例2．在檢測(cè)技術(shù)中，主要采用的是壓電型換能器，發(fā)射超聲波利用壓電材料的，而接收信號(hào)則用。（答：對(duì)霍爾元件可采用恒流驅(qū)動(dòng)或恒壓驅(qū)動(dòng)，恒壓驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，但性能較差，隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，線性變壞，僅用于精度要求不太高的場(chǎng)合；恒流驅(qū)動(dòng)線性度高，精度高，受溫度影響小。３、為了消除應(yīng)變片的溫度誤差，可采用的溫度補(bǔ)償措施包括 、 、 。電容式傳感器優(yōu)點(diǎn) 、 、 、 。電荷傳感器是一種輸出 。對(duì)霍爾元件可采用 驅(qū)動(dòng)和 驅(qū)動(dòng)。５、零位誤差是指零電勢(shì)距離起始零位的 與 的誤差。）　　傳感器及測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)題一、 填空 測(cè)試技術(shù)包含 和 兩方面。輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)有正弦信號(hào)、脈沖信號(hào)和階躍信號(hào)。（答：霍爾鉗形電流表的探頭是用環(huán)形鐵芯做集束器，霍爾器件放在空隙中間，由安培定律可知，在載流導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生一正比于該電流的磁場(chǎng)，用霍爾元件來(lái)測(cè)量這一磁場(chǎng)，其輸出的霍爾電勢(shì)正比于該磁場(chǎng)，通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的測(cè)量可間接測(cè)得電流的大小。 （答案：c；d）第三類題型為問(wèn)答及綜合題，由4—6個(gè)小題組成，共占約4045分。（答案：?jiǎn)谓z自補(bǔ)償法 雙絲自補(bǔ)償法 橋路補(bǔ)償法）例3．石英晶體的X軸稱為 _，垂直于X軸的平面上 最強(qiáng)；Y軸稱為 ，沿Y軸的 最明顯；Z軸稱為光軸或中性軸，Z軸方向上無(wú)壓電效應(yīng)。兩玻璃圓盤上的凹面上各鍍以金作為電容傳感器的兩個(gè)固定電極，夾在兩凹圓盤中的膜片則為傳感器的可動(dòng)電極。2．畫出測(cè)試系統(tǒng)的組成框圖，并說(shuō)明各組成部分的作用。a．靜態(tài)測(cè)量b．動(dòng)態(tài)測(cè)量c．靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量d．既不能用于靜態(tài)測(cè)量，也不能用于動(dòng)態(tài)測(cè)量三、綜合題（共53分）1．激光干涉?zhèn)鞲衅鞯淖饔檬菧y(cè)量長(zhǎng)度，其基本原理就是光的干涉原理，測(cè)量精度高、分辨力高。線圈套在鐵芯上的，在鐵芯與銜鐵之間有一個(gè)空氣隙，空氣隙厚度為。a．不必對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定b．必須對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零c．必須對(duì)整個(gè)儀器重新標(biāo)定d．不必對(duì)整個(gè)儀器重新調(diào)零4．應(yīng)變片的選擇包括類型的選擇、材料的選用、___c_____、____d____等。二、選擇題（每空3分，共27分）1．碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它能夠?qū)⒔嵌绒D(zhuǎn)換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的傳感器。2．靜特性：指?jìng)鞲衅髟谳斎肓康母鱾€(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出與輸入關(guān)系，即當(dāng)輸入量是常量或變化極慢時(shí)，輸出與輸入的關(guān)系。《傳感器與測(cè)試技術(shù)》期末復(fù)習(xí)試題類型：一、簡(jiǎn)答題：共4題，每題6分，共24分；二、選擇題：共7~9題，每題3分，共30分三、簡(jiǎn)述題：約4題，共20分；四、綜合題：約46分。 傳感器的選用原則和應(yīng)考慮的因素：(1)仔細(xì)研究所測(cè)試的信號(hào)，分析測(cè)試環(huán)境和干擾因素。共振法的特點(diǎn)是： (1)可精確的測(cè)厚，特別適宜測(cè)量薄板及薄壁管；(2)工件表面光潔度要求高，否則不能進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)被測(cè)量的變化使式中的或任一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，電容量C也就隨之變化。19． 什么叫金屬應(yīng)變片的橫向效應(yīng)?沿應(yīng)變片軸向的應(yīng)變必然引起應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化，而沿垂直于應(yīng)變片軸向的橫向應(yīng)變，也會(huì)引起其電阻的相對(duì)變化，這種現(xiàn)象稱為橫向效應(yīng)。A．50～100以上 B．10～100以上C．50～l00以上D．100～500以上17．利用光生伏特效應(yīng)制成的光電器件有光敏二極管、光敏三極管和光電池等。二、選擇題(選擇正確的答案，將其對(duì)應(yīng)的字母填入括號(hào)內(nèi)。 2．靜特性：指?jìng)鞲衅髟谳斎肓康母鱾€(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出與輸入關(guān)系，即當(dāng)輸入量是常量或變化極慢時(shí)，輸出與輸入的關(guān)系。這種現(xiàn)象就稱為渦流效應(yīng)。2． 金屬應(yīng)變片有哪些類型?①電阻絲應(yīng)變片；②金屬箔式應(yīng)變片。碼盤按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、( A )和( C )三種。兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成一個(gè)回路，其兩端相互連接，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，則回路中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在電動(dòng)勢(shì)，稱為熱電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。這就是光柵。超聲波在固體中可穿透幾十米的長(zhǎng)度，在液體、固體中衰減__A__，碰到雜質(zhì)或分界面就會(huì)有顯著__C__。當(dāng)外部作用力作用在傳感器的運(yùn)動(dòng)部分時(shí)，銜鐵將會(huì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生位移，使空氣隙艿發(fā)生變化。 A．覆蓋片與被測(cè)試件 B．引線與被測(cè)試件 C．基片與被測(cè)試件D．敏感柵與被測(cè)試件6．在光的作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)_D__。 A．光電式 B．磁電式 C．電磁式 D．感應(yīng)同步器2．當(dāng)超聲波在一種介質(zhì)中傳播到界面或遇到另一種介質(zhì)，其方向不垂直于界面時(shí)，將產(chǎn)生聲波的反射、折射及__D__現(xiàn)象。將其對(duì)應(yīng)的字母填入橫線處。共8分)1．光敏元件在無(wú)光照時(shí)，兩端加電壓后產(chǎn)生的電流稱為 暗電流 2．當(dāng)有電流流過(guò)兩個(gè)不同導(dǎo)體的連接處時(shí)，此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向)，這種現(xiàn)象叫做 帕爾貼效應(yīng) 。 A．鑒幅 B．鑒相 C．靜態(tài) D．動(dòng)態(tài)9．改變電感傳感器的引線電纜后，_C___。 6．超聲波在固體中可穿透幾十米的長(zhǎng)度，在液體、固體時(shí)衰減__A__，碰到雜質(zhì)或分界面就會(huì)有顯著__C__。動(dòng)態(tài)特性好的傳感器，__B__。 B．光生伏特效應(yīng) C．光電導(dǎo)效直 D．熱釋電效應(yīng) 3．環(huán)境溫度變化后，光敏元件的光學(xué)性質(zhì)也將隨之改變，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)_D__。每空3分，共40分） 1．在一定時(shí)間間隔內(nèi)，傳感器的輸出存在著與被測(cè)輸入量無(wú)關(guān)的、不需要的變化叫漂移。4．屏蔽是常用的抗干擾技術(shù)，可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和__電磁_(tái)_屏蔽。 B．大小 C．頻率 D．高頻反射 E．低頻透射 F．高頻透射 G．低頻反射 9．電參量式傳感器包括__A__、__D__、__E__三種基本形式。 A．聲光效應(yīng) B．光生伏特效應(yīng) C．光電導(dǎo)效應(yīng) D．熱釋電效應(yīng) 7．當(dāng)光敏元件加一定電壓時(shí)，如果照射在光敏元件上的是一單色光，當(dāng)入射光功率不變時(shí)，光電流隨入射光波長(zhǎng)