《車輛檢測(cè)技術(shù)》復(fù)習(xí)題(15年第1版)

1、車輛檢測(cè)技術(shù)課程復(fù)習(xí)題1、 什么是傳感器，簡(jiǎn)述其各部分組成及作用。定義：能感受規(guī)定的被測(cè)量的信息，并按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出的器件1 敏感元件：是直接受被測(cè)物理量；以確定關(guān)系輸出另一物理量的元件。 2 轉(zhuǎn)換元件；是將敏感元件輸出的非電量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)及電流或電壓等電信號(hào)。 3 基本轉(zhuǎn)換電路則將該電路轉(zhuǎn)換成便于傳輸處理電量。2、 傳感器的靜態(tài)特性指什么，它的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有哪些，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。定義：表示傳感器在被測(cè)各值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸入輸出關(guān)系線性度：指實(shí)際輸出一輸入特性曲線和理論曲線兩者之間的偏差與輸出滿度值之比靈敏度：指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下,輸出變化量與輸入變化

2、量的比值,遲滯:指?jìng)鞲衅鬏斎肓吭龃笮谐唐陂g和輸入量減小行程期間,其兩條輸出一輸入特性曲線不重合的取。重復(fù)性：指?jìng)鞲衅鬏斎肓吭谕环较?增加成減小)做全程內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量所得輸出一輸入特性不一致的程度3、 為什么需要對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定，具體的標(biāo)定步驟有哪些？答：為保證各種被測(cè)至的一致性和準(zhǔn)確性。步驟：1）將傳感器測(cè)量范圍分成若干等間距點(diǎn)。 2）根據(jù)傳感器量程分點(diǎn)情況，輸入量由小到大逐漸變化，并記錄各輸入輸出值。 3）再將輸入值由大到小慢慢減少，同時(shí)記錄各輸入輸出值。 4）重復(fù)上述兩步，對(duì)傳感器進(jìn)行正反行程多次重復(fù)測(cè)量，將得到的測(cè)量數(shù)據(jù)用表格列出或繪制曲線。 5）進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果確定傳感

3、器的線性度、靈敏度、滯后和重復(fù)性等靜態(tài)特性指標(biāo)。4、常用的電阻應(yīng)變片分為哪幾類，各類應(yīng)變片的特點(diǎn)如何？答：分類和特點(diǎn)：1）金屬絲式應(yīng)變片：這種應(yīng)變片分為回線式和短接式。回線式其制作簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，成本低，易粘貼，但其應(yīng)變橫向效應(yīng)較大。短接式的克服了橫向效應(yīng)，但制造工藝復(fù)雜，焊點(diǎn)多。2）金屬箔式應(yīng)變片：散熱條件好，允許電流大。橫向效應(yīng)小，蠕變和機(jī)械滯后小，疲勞壽命長(zhǎng)。但是電阻值的分散性比金屬絲的大。3）金屬薄膜應(yīng)變片：應(yīng)變靈敏系數(shù)大，允許電流密度大，工作范圍廣，可達(dá)197317度。但是難于控制電阻與溫度和時(shí)間的變化關(guān)系。4）半導(dǎo)體應(yīng)變片：其尺寸、橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后都很小，靈敏系數(shù)極大，因此輸出也

4、大。但是其電阻值和靈敏系數(shù)隨溫度穩(wěn)定性差，測(cè)量較大應(yīng)變時(shí)非線性嚴(yán)重；且分散度大。4、 繪制電阻應(yīng)變片的直流電橋電路（半橋單臂、半橋雙臂、全橋），并簡(jiǎn)要分析各自特點(diǎn)。1）半橋半臂：2）半橋雙臂：3）全橋 6、分析比較變磁阻式傳感器、差動(dòng)變壓器式傳感器和電渦流式傳感器的工作原理。答：原理：變磁阻式自感傳感器：是將位移、轉(zhuǎn)速、加速度等非電物理量轉(zhuǎn)換為磁阻變化的傳感器。當(dāng)銜鐵移動(dòng)時(shí)，氣隙厚度發(fā)生變化，引起磁路中磁阻變化，從而導(dǎo)致電感線圈的電感值變化。 差動(dòng)變壓器式互感傳感器：是把被測(cè)的非電量變化轉(zhuǎn)換成線圈互感量變化的傳感器，是根據(jù)變壓器的基本原理制成，并且次級(jí)繞阻都用差動(dòng)的形式連接。7、常用的電容式傳

5、感器有哪些基本類型，分別簡(jiǎn)述其工作原理。答：工作原理和特點(diǎn)：1）變極距型（變間隙型）：利用改變平行極板間距來(lái)測(cè)量微米數(shù)量級(jí)的位移的現(xiàn)象。這種傳感器的起始電容在20100pF之間，極板間距離在25200微米的范圍內(nèi)，最大位移應(yīng)小于間距的十分之一，因此應(yīng)用廣泛。2）變面積型：通過(guò)被測(cè)量動(dòng)極板移動(dòng)引起兩極板有效覆蓋面積S改變，從而得到電容量的變化的現(xiàn)象。這種傳感器其靈敏度為常數(shù)，即其輸入與輸出呈線性關(guān)系。3）變介質(zhì)型：通過(guò)改變介質(zhì)電常數(shù)式來(lái)測(cè)量液面和厚度的變化的現(xiàn)象。這種傳感器電容量的變化與電介質(zhì)的移動(dòng)量成線性關(guān)系。8、什么是壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)？簡(jiǎn)述壓電傳感器的結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn)。答：正壓電效應(yīng)：某些

6、物質(zhì)在沿一定方向受到壓力或拉力作用而發(fā)生改變時(shí)，其表面上會(huì)產(chǎn)生電荷；若將外力去掉時(shí)，它們又重新回到不帶電的狀態(tài)。逆壓電效應(yīng)：在壓電材料的兩個(gè)電極面上，如果加以交流電壓，那么壓電片能產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，即壓電片在電極方向上有伸縮的現(xiàn)象。壓電傳感器的主要特點(diǎn)：受壓力的影響大，靈敏度高。9、簡(jiǎn)述變磁通式和恒磁通式磁電傳感器的工作原理。答：變磁通式：是將齒輪的齒作為永久磁鐵磁路的一部分。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起磁路中磁組的變化，因而磁通相鏈與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈產(chǎn)生信號(hào)輸出，該信號(hào)頻率的和幅值與轉(zhuǎn)速成正比。恒磁通式：是永久磁鐵磁路中有工作線圈，工作線圈置于氣隙內(nèi)。當(dāng)線圈相對(duì)氣隙磁場(chǎng)有運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)輸出，

7、該信號(hào)與線圈的直線運(yùn)動(dòng)速度成正比。10、什么是霍爾效應(yīng)？簡(jiǎn)述霍爾傳感器的具體應(yīng)用。答：置于磁場(chǎng)中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場(chǎng)方向不一致時(shí)，載流導(dǎo)體上平行于電流和磁場(chǎng)方向上的兩個(gè)面之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。霍爾電勢(shì)：其大小與激勵(lì)電流、霍爾片材料、磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。11、熱電偶測(cè)溫原理是什么? 描述熱電偶傳感器測(cè)溫基本定律。答：兩種不同性質(zhì)的導(dǎo)體A、B組成閉合回路，若節(jié)點(diǎn)、處于不同的溫度（T T0）時(shí)兩者之間產(chǎn)生一熱電勢(shì)，在回路中形成一定大小的電流。常用測(cè)溫形式：冰浴法、冷端補(bǔ)償導(dǎo)線法、冷端補(bǔ)償器、冷端溫度修正法、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法。12、用熱電偶測(cè)溫時(shí)為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？其冷

8、端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？答：原因：只有當(dāng)熱電偶的冷端溫度保持不變時(shí)，熱電勢(shì)才是被測(cè)溫度的單值函數(shù)。冰浴法冷端溫度補(bǔ)償是使熱偶電阻的冷端溫度恒定在0時(shí)進(jìn)行測(cè)溫在實(shí)際應(yīng)用中，往往由于熱電偶的熱端與冷端離得較近，冷端又暴露于空間，容易受到周圍環(huán)境溫度波動(dòng)的影響，因而冷端溫度難以保持，對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確性造成影響。13、試述金屬熱電阻傳感器的測(cè)溫原理，常用的熱電阻有哪些，具有什么特點(diǎn)？答：電阻傳感器的測(cè)溫原理：金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量。常用的鉑、銅熱電阻。鉑容易提純，在高溫和氧化性介質(zhì)中化學(xué)、物理性能穩(wěn)定，制成的鉑電阻輸出輸入特性接近線性，測(cè)量精度高。鉑電阻制成的溫度計(jì)，除作

9、溫度標(biāo)準(zhǔn)外，還運(yùn)用于高精度的工業(yè)測(cè)量，一般在測(cè)量精度要求不高和測(cè)溫范圍小時(shí)均采用銅電阻。14、什么是光電效應(yīng)？光電效應(yīng)可分為幾類?說(shuō)明其原理并指出相應(yīng)的光電器件。答：在光線作用下，物體內(nèi)的電子溢出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。分類：（1）外光電效應(yīng)（光電管、光電倍增管）（2）光電導(dǎo)效應(yīng)（光敏電阻、光敏二極管、光明三極管）（3）光生伏特效應(yīng)。15、試述脈沖反射超聲波探傷方法的原理及其特點(diǎn)。答：原理是將脈沖超聲波射入被測(cè)工件后傳播到有聲阻抗差異的界面上，產(chǎn)生反射狀況就會(huì)顯示在熒屏上，根據(jù)反射的時(shí)間及形狀來(lái)判斷工件內(nèi)部缺陷極材料性質(zhì)。其特點(diǎn)探測(cè)靈敏度高、能準(zhǔn)確地確定缺陷的位置和深度，可用不同的波形探測(cè)，應(yīng)

10、用廣泛16、應(yīng)用超聲波傳感器探傷時(shí)，為什么要在探頭與工件接觸處要使用耦合劑？答：為使探頭有效地向工件發(fā)射超聲波和有效地接收超聲波。必須使探頭和工件探測(cè)面之間有良好的耦合。17、試述車輛檢修中采用的電磁探傷基本原理和顯示方法？答：電磁探傷是利用電磁原理來(lái)發(fā)現(xiàn)金屬缺陷的檢查方法，這種探傷的方法是將鐵磁材料的零件磁化，零件缺陷處的磁阻就會(huì)增大，利用漏磁來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷。如果有鐵磁材料所制成的零件組織均勻，沒(méi)有任何缺陷，則各處的導(dǎo)磁率均相同，磁化后的磁力線也是均勻的。如果存在缺陷，則在缺陷處的導(dǎo)磁率降低，則磁力線通過(guò)這些地方會(huì)遇到較大的磁阻，磁力線的方步發(fā)生變化。顯示方法：干法和濕法（磁懸液）兩種18、列舉

11、三種非接觸測(cè)量方式測(cè)量轉(zhuǎn)速的傳感器，并簡(jiǎn)述其工作原理。答：霍爾電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)將一次大電流變換為二次微小電壓信號(hào)的傳感器，當(dāng)電流通過(guò)一個(gè)位于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體的時(shí)候，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向上的的作用力，從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電壓差。電容式傳感器的工作原理：由絕緣介質(zhì)分開(kāi)的兩個(gè)平行金屬板組成的平板電容器, 如果不考慮邊緣效應(yīng), 其電容量為c=s/d，如果保持其中兩個(gè)參數(shù)不變, 而僅改變其中一個(gè)參數(shù), 就可把該參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化, 通過(guò)測(cè)量電路就可轉(zhuǎn)換為電量輸出磁電式傳感器,工作原理：是線圈繞在磁性的鐵芯上,有鐵磁性的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)引起線圈磁回路磁阻的變化，磁回路磁

12、阻的變化,會(huì)在線圈兩端感應(yīng)出交變電流，經(jīng)過(guò)三極管或放大器放大,就可輸入到計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)了。光電傳感器；將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換為光量的變化，再通過(guò)光電元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化。電磁式傳感器：利用磁電作用，將被測(cè)量（如振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、扭矩）轉(zhuǎn)換成電動(dòng)勢(shì)輸出的一種傳感器。渦流式傳感器：塊狀的金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦流狀的感應(yīng)電流。19、說(shuō)明車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的功能和組成。答：1）實(shí)現(xiàn)車次、車號(hào)自動(dòng)識(shí)別，為鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)提供車次、車號(hào)等實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)信息2）代替人工抄號(hào)，保證數(shù)據(jù)真實(shí)性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性和連貫性，提高編組站作業(yè)效率3）貨車實(shí)時(shí)跟蹤管理現(xiàn)在車數(shù)量管理；現(xiàn)在車分布統(tǒng)

13、計(jì)分析；貨車產(chǎn)權(quán)鑒別；機(jī)車、車輛運(yùn)行跟蹤查詢4）實(shí)現(xiàn)貨車動(dòng)態(tài)管理車輛技術(shù)履歷信息查詢；車輛檢修信息統(tǒng)計(jì)分析，國(guó)有、企業(yè)自備貨車資產(chǎn)管理5）確保行車安全，實(shí)現(xiàn)故障車輛準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確處理熱軸故障6）為車輛超偏載系統(tǒng)、平輪探測(cè)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的車次、車號(hào)信息建立故障車輛檔案，實(shí)現(xiàn)全路信息共享，進(jìn)行動(dòng)態(tài)及跟蹤管20、說(shuō)明車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的組成？答：車輛標(biāo)簽、地面、AEI設(shè)備、車站、GPS設(shè)備、列檢復(fù)示系統(tǒng)、AEI監(jiān)控中心設(shè)備、標(biāo)簽編程網(wǎng)絡(luò)、鐵道部車號(hào)信息查詢中心的組成。21、說(shuō)明XC型地面AEI設(shè)備的工作原理。答：當(dāng)列車達(dá)到開(kāi)機(jī)磁鋼后，地面AEI設(shè)備射頻模塊啟動(dòng)工作，天線輻射出微波射頻信號(hào)，讀出信號(hào)機(jī)對(duì)車輛進(jìn)行測(cè)速、計(jì)軸，讀出車輛電子標(biāo)簽，通過(guò)射頻裝置發(fā)出微波到車站控制與車號(hào)處理系統(tǒng)（cps），同時(shí)，將信息共享給基層監(jiān)控系統(tǒng)、列檢復(fù)示和TMIS系統(tǒng)車站局域網(wǎng)。22、什么是5T系統(tǒng)？列舉一種你所熟悉了解的5T系統(tǒng)，談?wù)勀銓?duì)其作用的認(rèn)識(shí)（論述）。答：5T系統(tǒng)是車輛部門適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展的需求、提升技術(shù)裝備現(xiàn)代化水平的車輛安全防范系統(tǒng)。是指：1）TADS:貨車滾動(dòng)軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)。 2）TFDS:貨車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)。 3）THDS:紅外線