【正文】 D．既不能用于靜態(tài)測量，也不能用于動態(tài)測量 7．零位誤差是評定差動變壓器性能的重要指標(biāo)之一，產(chǎn)生零位誤差的原因主要有兩個：一是由于次級繞組兩線圈電氣參數(shù)和幾何尺寸不對稱，致使產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢幅值不等，相位不同。當(dāng)外部作用力作用在傳感器的運動部分時，銜鐵將會運動而產(chǎn)生位移，使空氣隙 J 發(fā)生變化。線 圈套在鐵芯上，在鐵芯與銜鐵之間有一個空氣隙，空氣隙厚度為 s。 A．表面波 B．蘭姆波 C 駐波 D 波型轉(zhuǎn)換 4．利用 — E— 制成的光電舉件有光敏二極管、光敏三極管和光 電池等：利用 — F— 可制成半導(dǎo)體光敏電阻；利用 — B— 制成的光電鋁件有真空光電管、充氣光電管和光電倍增管。對于不同波型的超聲波，其傳播速度 —— 專業(yè)好文檔 A．不 同 B．相同 C 成線性關(guān)系 D．縱波的聲速約是橫波的一半 2． _______ 是測試系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)，將被測系統(tǒng)或過程中需要觀測的信息轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號。 9．電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值發(fā)生變化，這一現(xiàn)象叫做 電阻絲的應(yīng)變效應(yīng) 二、選擇題：選擇正確的答案，將其對應(yīng)的字母填入橫線處。這種現(xiàn)象稱為 — 逆壓電效應(yīng) — ，也稱作電致伸縮效應(yīng)。這種現(xiàn)象叫 — 正壓電效應(yīng) — 。 6．傳感器在正 (輸人量增大 )反 (輸入量減小 )行程中輸出輸入曲線不重合稱為 __遲滯 __，它一般由實驗方法測得。 5．應(yīng)變片由 — 金屈絲柵 (敏感柵 )— 、 — 絕緣基片 — 及覆蓋片三部分組成。 3．當(dāng)有電流流過兩個不同導(dǎo)體的連接處時，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) — 專業(yè)好文檔 中央廣播電視大學(xué) 2020— 2020 學(xué)年度第一學(xué)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 2020 年 1 月 一、埴空題 [每空 2 分．共 26 分） 1．鐵磁材料在外力的作用下，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)變，從而產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致各磁疇間的界限發(fā)生移動，各個磁疇的磁化強度矢量轉(zhuǎn)動，破壞了平衡狀態(tài)，使材 料的總磁化強度隨之發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為 — 壓磁效應(yīng) — 。反射光由透鏡 L2 聚焦到一維 PSD 上，形成一個光點。 六、簡述利用 PSD 進行三角法測距的原理。它的主要缺點是非線性嚴重， 為了減小非線性，量程就必須限制在較小范圍內(nèi)，通常為氣隙δ 0 的 1/5 以下，同時，這種傳感器制造裝配困難。屏蔽、接地和濾波等。環(huán)境去濕或在設(shè)計測試裝置時采取防潮措施，如對電氣元件和印刷電路板等浸漬防潮漆或用機硅橡膠或環(huán)氧樹脂等灌裝。對于高精度的計量測試工作，可安排在恒溫室內(nèi)進行，在測試的過程中還可采用溫度補償?shù)姆椒ㄒ詼p小環(huán)境溫度變化對測試結(jié)果的影響。 (3)溫度干擾。 (2)光干擾。 四、影響測試系統(tǒng)正常工作的干擾有哪些？如何防護？（ 10 分） (1)機械干擾。 S極板的遮蓋面積； δ一極板間的距離。 4．簡述電容式傳感器的工作原理。 3．超聲波的波型有幾種？是根據(jù)什么來分類的？ 專業(yè)好文檔 超聲波的波型有縱波、橫波、表面波（亦稱瑞利波）、蘭姆波。 2．什么叫金屬應(yīng)變片的橫向效應(yīng)？ 沿應(yīng)變片軸向的應(yīng)變ε x。 強磁材料 制成，由于 __磁阻 __極小，因而干擾源所產(chǎn)生的磁 通大部分被限制在強磁屏蔽體內(nèi)。超聲波在液體、固體中衰減很小，因而穿透本領(lǐng)大，碰到雜質(zhì)或分界面就會有顯著的 __反射 __。 _電流 _驅(qū)動或 __電壓 __ 驅(qū)動。 9．光電式編碼器由光源、光學(xué)系統(tǒng)、碼盤、光電接收元件及處理電路等組成。 7．低頻透射式渦流傳感器的測量原理是：當(dāng)發(fā)射線圈和接收線圈之間放人金屬板后，引起接收線圈感應(yīng)電勢 E2 的變化，金屬板的厚度越大， E2 就 __越小 __。 5．容柵傳感器是在 變面積型 電容傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型傳感器。 3．為了消除應(yīng)變片的溫度誤差，可采用的溫度補償措施包括： 單絲自補償法、雙絲自補償法 和 橋路補償法 。 二、填空題（每空 1 分，共 30 分 J 1．傳感器是測試系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，將被測系統(tǒng)或過程中需要觀測的信息轉(zhuǎn)化為人們所熟悉的各種信號。 4．莫爾條紋：將柵距相同的兩塊光柵的刻線面相對重疊在一起，并且使二者柵線有很小的交角θ，這樣就可以看到在近似垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為莫爾條紋。 2．靜特性：指傳感器在輸入量的各 個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出與輸入關(guān)系，即當(dāng)輸入量是常量或變化極慢時，輸出與輸入的關(guān)系。屏蔽、接地和濾波等。環(huán)境去濕或在設(shè)計測試裝置時采取防潮措施，如對電氣元件和印刷電路板等浸漬防潮漆或用機硅橡膠或環(huán)氧樹脂等灌裝。對于高精度的計量測試工作，可安排在恒溫室內(nèi)進行，在測試的過程中還可采用溫度補償?shù)姆椒ㄒ詼p小環(huán)境溫度變化對測試結(jié)果的影響。 (3)溫度干擾。 (2)光干擾。 六、影響測試系統(tǒng)正常工作的干擾有哪些？如何防護？ (10 分 ) (1)機械干擾。 (2)傳感器靈敏度，頻率響應(yīng)特性、穩(wěn)定性、精度。 五、簡述傳感器的選用原則與設(shè)計測試系統(tǒng)時應(yīng)考慮的因素。 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)可避免肓區(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。 ， 四、常用的超聲波探傷方法有哪些？各有什么特點？（ IO 分） 有共振法、穿透法；脈沖反射法。 3．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。莫爾條紋是基于光的干涉效應(yīng)產(chǎn)生的。 17．測溫方法可分接觸法與非接觸法。 14．超聲波測厚儀從原理上分主要 有共振式和脈沖反射式 15．測試系統(tǒng)中噪聲的形成必須具備噪聲源、耦合通道和對噪聲敏感的接受電路三個基本因素。 ，必須使探頭和工件之間有良好的聲耦合。 12．超聲波能夠成為射線而定向傳播。 10．對霍爾元件可采用 _電流 ___驅(qū)動或 __電壓 __驅(qū)動。 8．壓電式傳感器中常采用兩片或兩片以上壓電晶體組合在一起使用，兩片壓電晶體構(gòu)成的傳感器有 __串聯(lián) __和 并聯(lián) 兩種接法。 6．為了改善變極距式電容傳感器的非線性，可以采用差動技術(shù)，使輸出為兩電容之差。 4．容柵傳感器是在 ___變面積型 ______電容傳感器的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型傳感器。 2．傳感器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是指傳感器在受到隨時間變化的 ____輸入量 _______作用時，輸出與輸入之間的關(guān)系，通常稱為 ____動態(tài)模型 _______。 4．標(biāo)定：在明確傳感器的輸出與輸入關(guān)系的前提下，利用某種標(biāo)準(zhǔn)器具對傳感器進行標(biāo)度。 3．光柵：在玻璃尺或玻璃盤上類似于刻線標(biāo)尺或度盤那樣，進行長刻線（一般為 1012mm)的密集刻劃，得到黑白相間、間隔相同的細小條紋，沒有刻劃的白的地方透光，刻劃的發(fā)黑，不透光。專業(yè)好文檔 試卷代號： 1107 機械專業(yè)傳感器與測試技術(shù)試題 2020 年 1 月 一、簡答題（每小題 5 分，共 20 分） 1．動特性：指傳感器對隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性。 2．分辨力：傳感器在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測出被測輸入量的最小變化值。這就是光柵。 二、填空題 （每空 1 分，共 30 分） 1．靜態(tài)誤差是指傳感器在全量程內(nèi)任一點的輸出值與其 _理論輸出值 __的偏離 程度。 3．應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的應(yīng)變片的 ___引線 ______與 ____被測試件 _______之間的電阻值。 5．變介電常數(shù)型電容 傳感器可根據(jù)極間介質(zhì)的 _____介電常數(shù) ________隨溫度、濕度改變而改變來測量溫度、濕度等。 7．低頻透射式渦流傳感器的測量原理是：當(dāng)發(fā)射線圈和接收線圈之間放入金屬板后，引起接收線圈感應(yīng)電勢 Ez 的變化，金屬板的厚度越大， E2 就 __越小 __。 9．電荷放大器是一種輸出電 壓與輸入電荷量成正比的前置放大器。 磁柵上記錄信號 ，可分為靜態(tài)磁頭和動態(tài)磁頭。超聲波在液體、固體中 __衰減 __很小，因而穿透本質(zhì)大，碰到雜質(zhì)或分界面就會有顯著的 __反射 __。探頭和工件的耦合方式可分為直接接觸法和液浸法二種。 16．切削測力儀按原理分為壓電式、電阻應(yīng)變式兩類。 三、問答題（每小題 5 分，共 20 分） 1．什么是莫爾條紋？ 將柵距相同的兩塊光柵的刻線面相對重疊在一起，并且使二者柵線有很小的交角θ，這樣就可以看到在近似垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為莫爾條紋。 2．熱電阻式傳感器有哪些類 型？ 專業(yè)好文檔 熱電阻的類型包括鉑熱電阻、銅熱電阻、銦電阻、錳電阻等。 4．聲波形成干涉條件是什么？ 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。 共振法的特點是： (1)可精確地測厚，特別適宜測量薄板及薄壁管； (2)工件表面光潔度要求高，否則不能進行測量。 脈沖反射法的特點是： (1)探測靈敏度高； (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，應(yīng)用范圍廣。（ 10 分） 傳感器的選用原則和應(yīng)考慮的因素： (1)仔細研究所測試的信號、分析測試環(huán)境和干擾因素、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，傳感器的來源、價格等因素。 設(shè)計測試系統(tǒng)時應(yīng)考慮的因素：靈敏度、精確度、響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、測量方式、各環(huán)節(jié)之間的配合、并盡量兼顧體積小、重量 輕、結(jié)構(gòu)簡單、易于維修、價格便宜、便于攜帶、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化等一系列因素。采取減振措施，一般可設(shè)置減振彈簧或減振橡膠。將元件封閉在不透光的殼體內(nèi)，注意對光的屏蔽。采用導(dǎo)熱性良好的金屬材料制成屏蔽罩將需要防護的裝置屏蔽起來，并使罩內(nèi)溫度分布均勻。 (4)濕度干擾。 (5)電磁干擾。 試卷代號： 1 107 中央廣播電視大學(xué) 20202020 學(xué)年度第二學(xué)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 2020 年 7 月 專業(yè)好文檔 一、簡答題（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量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、便于精確處理和應(yīng)用的另一種量的測量裝置或系統(tǒng)。 3．霍爾效應(yīng)：金屬或半導(dǎo)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(yīng)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 UH， UH的大小正比于控制電流 I 和磁感應(yīng)強度 B，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。莫爾條紋是基于光的干涉效應(yīng)產(chǎn)生的。 2．絕對誤差是指 ____測理結(jié)果 ______與 _____被測參量真值 _____之間所存在的差值的 絕對值。 4．利用導(dǎo)電材料的 ____電阻率 _____隨本身溫度而變化的溫度電阻效應(yīng)制成的傳感器，稱為熱電阻式傳感器。 6．當(dāng)自感式傳感器結(jié)構(gòu)和材料確定后，電感 L 為空氣隙截面積 及 空氣隙的函數(shù)。 8．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。 10．石英晶體的 X 軸稱為 __電軸 __，垂直于 X 軸的平面上 壓電效應(yīng) 最強； Y 軸 稱為 __機械軸 __，沿 y 軸的 機械變形 最明顯； Z 軸稱為光軸或中性軸， Z 軸方向上無壓電效應(yīng)。 12．超聲波能夠成為射線而定向傳播。 13．多普勒效應(yīng)引起的頻率變化稱為 _多普勒頻移 ___。 三、問答題（每小題 5 分，共 20 分】 1．無失真檢測的條件是什么？ 傳感器無失真檢條件是：幅頻特性應(yīng)當(dāng)是常數(shù)（即水平直線）；相頻特性應(yīng)該是線性關(guān)系。必然引起應(yīng)變片電阻的相對變化，而沿垂直于應(yīng)變片軸向的橫向應(yīng)變ε y，也會引起其電阻的相對變化，這種現(xiàn)象稱為橫向效應(yīng)。 依據(jù)超聲場中質(zhì)點的振動與聲能量傳播方向之間的關(guān)系來分。 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 C= 式中：ε 極板間介質(zhì)的介電常數(shù) 。 當(dāng)被測量的變化使式中的ε、 S 或δ任一參數(shù)發(fā)生變化時，電容量 C 也就隨之變化。采取減振措施，一般可設(shè)置減振彈簧或減振橡膠。將元件封閉在不透光的殼體內(nèi)， 注意對光的屏蔽。采用導(dǎo)熱性良好的金屬材料制成屏蔽罩將需要防護的裝置屏蔽起來，并使罩內(nèi)溫度分布均勻。 (4)溫度干擾。