【正文】 透鏡L2中心的距離為z，則根據(jù)相似三角形的性質(zhì)，可得出待測距離D為： D=bf/x 因此，只要測出PSD的光點位置坐標x的值，即可測出待測體的距離。 4．在自動化探傷中，聲源和工件之間有相對運動，由缺陷反射回來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—，由此效應引起的頻率變化稱為— 多普勒頻移—。7．某些晶體沿著一定方向受到外力作用時，內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在某兩個表面上產(chǎn)生大小相等符號相反的電荷；當外力去掉后，又恢復到不帶電狀態(tài)；當作用力方向改變時，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。 8．超聲波探傷作為無損探傷的主要手段，在工業(yè)檢測中應用十分廣泛，常用的超聲波探傷方法有共振法、—穿透法(透射法)—和脈沖反射法等。 A 敏感元件 B．轉(zhuǎn)換元件 C傳感器 D．被測量 3．當超聲波在一種介質(zhì)中傳播到界面或遇到另一種介質(zhì)時，若其方向不垂直于界面，將產(chǎn)生聲波的反射、折剔、及——現(xiàn)象。傳感器的運動部分與銜鐵相連。這種情況下，不管怎樣調(diào)整銜鐵位置也不能使零位輸出電壓調(diào)到零；二是由于——3．按照工作原理分類和按照輸入量(即被測量)分類是傳感器最常用的分類方法，這兩種分類方法各有何優(yōu)點?(8分) 答：按照工作原理分類對于學習研究傳感器原理較為有利，按照輸入量(即被測量)分類便于實際使用者選用傳感器。6．只要磁通量發(fā)生變化，就有感應電動勢產(chǎn)生，說出三種產(chǎn)生感應電動勢的方法?(10 分) 答： (1)線圈與磁場發(fā)生相對運動； (2)磁路中磁阻變化； (3)恒定磁場中線圈面積變化。這些條紋是基于光的 干涉 效應產(chǎn)生的。6．由不同波源發(fā)出的頻率相同、振動方向相同、相位相同或相位差恒定的兩個波在空間相遇時，某些點振動始終加強，某些點振動始終減弱或消失，這種現(xiàn)象稱為 干涉 現(xiàn)象。同時改變x，ρ和μ，可以對導體進行探傷；改變導體的電阻率ρ，可以做成測量表面溫度、檢測材質(zhì)的傳感器；改變導體的導磁率μ，可以做成測量應力、硬度的傳感器；改變__線圈和導體之間的距離x，可以做成測量位移、厚度、振動的傳感器。動態(tài)特性好的傳感器，B。 B．光照特性 C．光譜特性 D．伏安特性 7．粘貼應變片做好準備工作后要進行的工作是：_A___。 3．什么是傳感器？畫出其組成框圖并介紹各環(huán)節(jié)的功能。 傳感器組成框圖 4．粘貼到試件上的電阻應變片，環(huán)境溫度變化會引起電阻的相對變化，產(chǎn)生虛假應變，這種現(xiàn)象稱為溫度效應，簡述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。電子獲得能量后釋放出來，參加導電。 3．邊緣效應不僅使電容傳感器的___靈敏度_______降低，而且產(chǎn)生非線性，因此應盡量消除或減小邊緣效應。 7．差動變壓器是互感式電感傳感器，它可以將被測量的變化轉(zhuǎn)換為___互感系數(shù)_____變化。 A．小 B．大 C．相等 2．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。當光柵改變運動方向時，莫爾條紋也隨之改變運動方向，兩者具有相對應的關(guān)系。 B．電源的選擇 C．阻值的選擇 D．尺寸的選擇 E．精度的選擇 F．結(jié)構(gòu)的選擇 6．應變片絕緣電阻是指已粘貼的應變片的__B__之間的電阻值。那么當接收點O與發(fā)射點S和介質(zhì)都處于靜止狀態(tài)時，接收點收到的頻率將_A_ ；如果接收點以速度V0與聲波傳播方向同向運動，接收點所收到的頻率__B__；如果接收點以速度V0與聲波傳播方向逆向運動，接收點所收到的頻率_C__。 2．由安培定律可知，在載流導體周圍會產(chǎn)生一正比于該電流的磁場，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，如圖所示。 3．什么是傳感器的動特性？（5分） 答：傳感器的動特性是指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。彈簧管1的自由端與差動式電感傳感器的銜鐵2相連，銜鐵2位于傳感器兩差動線圈5和6的中間位置。 6．用渦流傳感器測量金屬板厚度時需不需要恒溫，為什么？(IO分) 答：導體的電阻率JD隨溫度變化，在較小的溫度范圍內(nèi)導體的電阻率JD與溫度關(guān)系為線性關(guān)系，在其他條件不變的情況下，導體電阻率的改變可導致渦流傳感器輸出信號的變化，引起測量誤差，所以用渦流傳感器測量金屬板厚度時需要恒溫。7．渦流的大小與導體的電阻率p、導磁率u、導體厚度t，以及線圈與導體之間的距離x、線圈的激磁頻率w等參數(shù)有關(guān)。 B．轉(zhuǎn)換元件 C．傳感器 D．被測量 2．傳感器的動態(tài)標定主要是研究傳感器的動態(tài)響應，而與動態(tài)響應有關(guān)的參數(shù)，對一階傳感器有___E_____；對二階傳感器有___D_____和____F____。 B．動態(tài) C．精確 D，隨機 6．螺管型電感傳感器按照其工作原理應屬于___C_____傳感器。 A．駐波 B．蘭姆波 C．折射波 D．波型轉(zhuǎn)換 ，應對傳感器的靈敏度、線性度、信噪比、滯后、漂移、___A__、_E___、負載效應等技術(shù)性能提出基本要求。敏感元件直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一種量；轉(zhuǎn)換元件把敏感元件的輸出量轉(zhuǎn)換成電路參量（電阻、電容、電感）；轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換元件輸出的電路參數(shù)轉(zhuǎn)換成電量輸出。4．如圖所示是超聲波液位計的原理圖，簡述其工作原理。 3．___感應同步器_____是利用兩個平面繞組的互感系數(shù)隨兩者的相對位置變化而變化的原理，測量線位移和角位移的傳感器。6．渦流的大小與導體的電阻率P、導磁率u、導體厚度t，以及線圈與導體之間的距離x、線圈的激磁頻率叫等參數(shù)有關(guān)。二、選擇題：選擇正確的答案，將其對應的字母填入橫線處（每空2分，共28分） 1．當光敏元件加一定電壓時，光電流I與光敏元件上光照度E之間的關(guān)系，稱為_______A_______。利用____F____可制成半導體光敏電阻。 A．雙絲自補償法 B．溫度補償法 C．單絲自補償法 D．電流補償法 E．電壓補償法 F．橋路補償法 7．在檢測技術(shù)中，很多場合采用的是壓電型換能器，發(fā)射超聲波利用壓電材料的__C__，而接收信號則用______D_____。兩玻璃圓盤上的凹面上各鍍以金作為電容傳感器的兩個固定電極，夾在兩凹圓盤中的膜片則為傳感器的可動電極。（14分） 答：反射型光電轉(zhuǎn)速傳感器在電機的轉(zhuǎn)軸上沿軸向均勻涂上黑白相間條紋。 直射型光電轉(zhuǎn)速傳感器在電機軸上裝有帶孔的圓盤，圓盤的一邊設(shè)置光源，另一邊放置光電元件。 3．粘貼到試件上的電阻應變片，環(huán)境溫度變化會引起電阻的相對變化，產(chǎn)生虛假應變，這種現(xiàn)象稱為溫度效應，簡述產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。試卷代號：1107中央廣播電視大學20052006學年度第二學期“開放本科”期末考試機械專業(yè) 傳感器與測試技術(shù) 試題一、填空題（每空2分，共30分）2006年7月 1．渦流的大小與導體的電阻率p、導磁率u、導體厚度t，以及線圈與導體之間的距離x、線圈的激磁頻率w等參數(shù)有關(guān)。 ；__相對誤差__是指測量的絕對誤差與被測量真值的比值；__引用誤差__是指測量的誤差與儀表的滿量程之比；__引用誤差__通常用來表征儀器本身。這些條紋是基于光的__干涉__效應產(chǎn)生的 8．由于受到__電阻絲直徑__的限制，繞線式電位計的分辨力不高。 B．氣介 C．固介 D．液浸 4．改變電感傳感器的引線電纜后，__C__。在檢測中，應選擇最大靈敏度在需要測量的光譜范圍內(nèi)的光敏元件，才有可能獲得最高靈敏度。 A. 電阻式 B．磁電式 C．壓磁式 D．電容式 E．電感式 F．光電式試卷代號：1107中央廣播電視大學20062007學年度第一學期“開放本科”期末考試機械專業(yè) 傳感器與測試技術(shù) 試題一、填空題（每空2分，共10分）2007年1月1．機械干擾是指測試系統(tǒng)受到一定程度的振動或沖擊時帶來的干擾，對于這種干擾應采取減振措施，一般可設(shè)置__減震彈簧__或減振橡膠。5．沿應變片軸向的應變s。漂移常包括__A__漂移和__F__漂移。溫度變化會引起光敏元件的光電流及光譜特性等變化。 A．其測量的絕對誤差與儀表的滿量程之比小 。 A．小 B．大 C．反射 D．折射 7．傳感器的動態(tài)標定主要是研究傳感器的動態(tài)響應，而與動態(tài)響應有關(guān)的參數(shù)，對一階傳感器有__E__。 B．必須對整個儀器重新調(diào)零 C．必須對整個儀器重新標定 D．不必對整個儀器重新調(diào)零10．固態(tài)壓阻式傳感器靈敏度高，尺寸小，橫向效應也小，滯后和蠕變都小，因此適用于____B____測量。3．用于檢測的超聲波換能器有 壓電型 、磁致伸縮型、電磁型、有振板型、彈性表面波型等。每空3分。 A．表面波 B．蘭姆波C．駐波 D．波型轉(zhuǎn)換3．改變電感傳感器的引線電纜后，__C__。 A．磁電效應 B．聲光效應C．光生伏特效應D．光電導效應7．如圖所示的結(jié)構(gòu)由線圈、鐵芯、銜鐵三部分組成。這種結(jié)構(gòu)可作為傳感器用于__C__。A．小 B．大C．反射 D．折射 E．透射試卷代號：1107中央廣播電視大學20072008學年度第一學期“開放本科”期末考試機械專業(yè) 傳感器與測試技術(shù)試題2008年1月一、簡答題(每小題5分，共20分) 1．線性度：實際測試獲得傳感器靜特性曲線后，采用直線擬合的方法來線性化，輸出輸入的校正曲線與其擬合直線之間的最大偏差，就稱為線性度(或非線性誤差)。4．穩(wěn)定性：又稱長期穩(wěn)定性，即傳感器在相當長時間內(nèi)保持其原性能的能力。 二、選擇題(選擇正確的答案，將其對應的字母填入括號內(nèi)。 A．光電式 B．磁電式 C．電磁式 D．感應同步器3．在光的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面，向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為( D )。3． 簡述電容式傳感器的優(yōu)點。5． 什么叫壓阻效應?壓阻效應：沿一塊半導體某一軸向施加一定應力時，除了產(chǎn)生一定應變外，材料的電阻率也要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為半導體的壓阻效應。 3．霍爾效應：金屬或半導體薄片兩端通以控制電流I，在與薄片垂直方向上施加磁感應強度為B的磁場，那么在垂直于電流和磁場方向的薄片的另兩側(cè)會產(chǎn)生電動勢的大小與控制電流I和磁感應強度B成正比，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應。每空3分。利用( E )可制成半導體光敏電阻。10． 磁電式傳感器有何優(yōu)點?磁電式傳感器直接從被測物體吸收機械能并轉(zhuǎn)換成電信號輸出，輸出功率大，性能穩(wěn)定，工作不需要電源，調(diào)理電路簡單，靈敏度較高，一般不需要高增益放大器。四、簡答題(16分)12．請畫出兩種霍爾元件的驅(qū)動電路，簡述其優(yōu)缺點。穿透法具有以下特點： (1)探測靈敏度較低，不易發(fā)現(xiàn)小缺陷； (2)根據(jù)能量的變化即可判斷有無缺陷，但不能定位；(3)適宜探測超聲波衰減大的材料； (4)可避免盲區(qū)，適宜探測薄板； (5)指示簡單，便于自動探傷；(6)對兩探頭的相對距離和位置要求較高。根據(jù)測試范圍確定選用什么樣的傳感器、確定測試方式、考慮傳感器的體積被測位置是否能安下，研究傳感器的來源、價格等因素?？荚嚂r間為90分鐘。4．簡述電容式傳感器的工作原理。碼盤按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、__ a______和____ c ____三種。a．測量范圍的選擇b．電源的選擇　c．阻值的選擇d．尺寸的選擇e．精度的選擇　f．結(jié)構(gòu)的選擇5．應變片絕緣電阻是指已粘貼的___b_____應變片的之間的電阻值。傳感器的運動部分與銜鐵相連。如圖所示是邁克爾遜雙光束干涉系統(tǒng)，圖中S是光源，B是分光鏡，M1是固定反射鏡，M2是可動反射鏡，P是觀察屏處，試介紹其工作原理。（10分）答案要點：傳感器作為測試系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，將被測量轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號，通常傳感器將被測量轉(zhuǎn)換成電信號；信號變換部分是對傳感器所送出的信號進行加工，如信號的放大、濾波、補償、校正、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，經(jīng)過處理使傳感器輸出的信號便于傳輸、顯示或記錄；顯示與記錄部分將所測信號變?yōu)楸阌谌藗兝斫獾男问?，以供人們觀測和分析。答案要點：① 環(huán)境溫度變化時，由于敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)的存在，引起應變片電阻相對變化；② 環(huán)境溫度變化時，敏感柵材料和試件材料的膨脹系數(shù)不同，應變片產(chǎn)生附加的拉長(或壓縮)，引起電阻的相對變化。當兩邊壓力相等時，膜片處在中間位置與左、右固定電極間距相等，轉(zhuǎn)換電路輸出U0＝0；當P1＞P2(或P2＞P1)時，膜片彎向右側(cè)(或左側(cè))，Cdb＜Cab(或Cab＞Cdb)，U0輸出與｜P1P2｜成比例的信號。（答案：電軸 壓電效應 機械軸 機械變形）第二類題型為選擇題，每項選擇2分，約占30分。?（答：確定頻響函數(shù)的方法是以標準信號輸入，測出其輸出信號，從而求得需要的特性。）例1．當光敏元件加一定電壓時，光電流I與光敏元件上光照度E之間的關(guān)系，稱為。）例．請畫出兩種霍爾元件的驅(qū)動電路，簡述其優(yōu)缺點。２、傳感器所能測量的最大被測量稱為 ，最小的被測量稱為 ，用這兩個數(shù)值表示的測量區(qū)間，稱為 。電容式傳感器是將被測量的變化轉(zhuǎn)化為 變化的一種傳感器。壓電傳感器的變換電路具有