檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)復(fù)習(xí)資料2

1、湖南工業(yè)大學(xué)本科檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)復(fù)習(xí)題一、填空題1、傳感器是指那些被測對象的某一確定信息具有_-功能，并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的_的元器件或裝置。2、一般說來傳感器應(yīng)由_、_和其他輔助部件組成。3、為了減小電阻式傳感器半導(dǎo)體應(yīng)變片的橋式測量電路的非線性誤差，可以通過_、_、_三種方法來改進。4、根據(jù)被測參數(shù)的變化量，可以把電容式傳感器分為_型電容傳感器,_型電容傳感器和_型傳感器。5、電感式傳感器能夠把被測量(如位移、壓力、流量等)轉(zhuǎn)換成線圈的_或_的變化，再由測量電路轉(zhuǎn)化成電流或電壓變化而實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。6、熱電式傳感器是一種將_變化轉(zhuǎn)換成_變化的裝置。7、光敏電阻在未受到光照

2、射時的阻值稱為_，此時流過的電流稱為_。在受到光照射時的阻值稱為_，此時流過的電流稱為_。8、霍爾傳感器在實際應(yīng)用中，由于半導(dǎo)體的固有特性和制造工藝的缺陷，造成測量中會引起_誤差和_誤差，需要對其進行補償。9、差動式電容傳感器的非線性誤差比單一電容傳感器的線性誤差大大的_，當陪與適當電路，其輸出特性在正負33%范圍內(nèi)，偏離直線的誤差不超過_。10、一般說來傳感器應(yīng)由_、_和其他輔助部件組成。11、熱電偶能將_變化轉(zhuǎn)換成_變化，而熱電阻則是將_變化轉(zhuǎn)成_的變化。12、傳感器是指那些被測對象的某一確定信息具_功能，并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的_的元器件或裝置。13、半導(dǎo)體溫度傳感器可以分為_

3、和_傳感器兩類。14、在光線的作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為_，而向外發(fā)射的電子叫做_?；谶@種_的光電器件有_。15、霍爾傳感器在實際應(yīng)用中，由于半導(dǎo)體的固有特性和制造工藝的缺陷，造成測量中會引起_誤差和_誤差，需要對其進行補償。16、具有_的介質(zhì)物質(zhì)稱為壓電材料，如_。17、根據(jù)儀表誤差產(chǎn)生的原因，將儀表誤差分為 和 兩類。18、在正弦交流電路中，電動系功率表的偏轉(zhuǎn)角與被測負載的有功功率成 。19、對稱三相四線制電路用一個單相功率表，就可以測量出它的有功功率，即采用所謂的 測量。20、三表跨相法測量三相無功功率的適用范圍是： 。21、由于三相電路的接線形式不同，三相有功

4、電能表有 和 電能表兩種。22、光敏二極管在電路中處于 工作狀態(tài)。23、相敏電路的作用是_。24.磁電系列兆歐表主要用于測量 ，所測電阻的范圍為 ，歐姆表的測量范圍 。25、傳感器的發(fā)展方向是_、_、_、_。26.可用 、 和_傳感器檢測溫度。27.電容傳感器可測量 、_、_和振動學(xué)等。28.相對濕度是指 ，一般用百分數(shù)來表示，記作“RH”。29.任何電測量指示儀表的測量機構(gòu)都必須包括_ _ 、_ _ 、 、_ _四個部分。30、傳感器通常包含 和 兩大部分。31、電阻應(yīng)變式傳感器可將 轉(zhuǎn)換成為與之有確定關(guān)系的 , 再經(jīng)過測量電路轉(zhuǎn)換成 信號的一種裝置.32、電感式傳感器利用 把被測量轉(zhuǎn)換為線

5、圈的 或 的變化。33、電渦流式傳感器最大特點是可對被測物體進行 測量。34、壓電陶瓷要作為壓電傳感器的測力元件在測量前必須進行 處理。35、熱電偶冷端補償方式有 、 等。36、具有 的介質(zhì)物質(zhì)稱為壓電材料，如 。37、光電管是利用 效應(yīng)而制成的，而光敏電阻則是利用 效應(yīng)而制成的。38.傳感器的靜態(tài)特性指標有 、 、 、 。39在同一條件下所進行的一系列重復(fù)測量稱為 ，被測量本身所具有的真正值稱為 ，測量器具讀數(shù)裝置所指示出來的被測量數(shù)值稱為 。40絕對誤差是 與 之間的差值，絕對誤差與被測量的約定值之比，稱為 。41假設(shè)有一組等精度測量值X1,X2, ,Xn ,其全體測量值的數(shù)學(xué)期望就是測量

6、值的 。42達依拉準則的數(shù)學(xué)表達式為 。43電測量的指示儀表包括 和 兩大類，測量機構(gòu)中，對活動部分產(chǎn)生反作用力矩的裝置稱為 。44磁電系測量機構(gòu)中的驅(qū)動裝置主要由 和 構(gòu)成，其測量的基本量是 。45兆歐表的結(jié)構(gòu)主要是由兩部分組成，即 和 。 46目前我國廣泛使用的工業(yè)熱電偶是具有 和 的熱電偶。47熱電阻由 、 和 等主要部件組成。48傳感器根據(jù)工作原理可分為 、 、 和電勢式。49.傳感器的靜態(tài)特性指標有 、 、 、 。50.相敏電路的作用是_。51.磁電系列兆歐表主要用于測量 ，所測電阻的范圍為 ，歐姆表的測量范圍 。52.當二壓電片串聯(lián)使用具q'= ，u'= ，宜以 作

7、為輸出量。53.電子細分的目的是_。54.傳感器發(fā)展的方向是_。55.對于SnO2氣敏元件吸附還原性氣體時，器件的阻值 ； 對于燒結(jié)型半導(dǎo)體濕敏元件，隨著濕度的增加，其阻值 ；RH表示 。56、可用 、 、 傳感器檢測溫度。二、簡答題1.霍爾傳感器的工作原理是什么？ 2.莫爾條紋的特點是什么？ 3、如何測量600伏以上的交流電壓？4、結(jié)合實際工作說明電磁系儀表的主要技術(shù)性能？5、電測量指示儀表的測量機構(gòu)必須具備哪幾個基本功能? 6、結(jié)合實際工作說明電流互感器的基本工作原理。7、何謂正壓電效應(yīng)？畫出壓電元件的等效電路。8.說明變隙式和變截面式自感傳器的工作原理和特點。14、為什么電磁系儀表既適用

8、于直流電路，又適用子交流電路? 15有兩塊直流電流表，它們的準確度等級和量限分別為 1.0級 0250mA 2.5級 075mA 現(xiàn)要測量50mA的直流電流，為了減少測量誤差，選用哪塊表好？為什么？16什么是補償法測量？試述其特點。17電位差計是如何測量電阻的？18變壓器的電橋有何優(yōu)點？它是怎樣測量三端阻抗的？四、名詞解釋1、 外光電效應(yīng)，光電導(dǎo)效應(yīng)。2、 霍爾效應(yīng)3引用誤差（寫出計算式）4、絕對誤差，是相對誤差5應(yīng)變效應(yīng)6壓電效應(yīng)： 7熱電效應(yīng)8光電效應(yīng)9補償電橋法10差動變壓器11光敏電阻12霍爾效應(yīng)湖南工業(yè)大學(xué)本科檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)復(fù)習(xí)題答案一、填空題1、 感受或響應(yīng)， 有用輸出信號2、 敏

9、感元件， 轉(zhuǎn)換元件3、 提高橋臂比， 采用差動電橋， 采用高內(nèi)阻的恒流電橋。4、 變極距， 變極板面積， 變介質(zhì)5、 自感系數(shù)L， 互感系數(shù)M6、 溫度， 電量7、 暗電阻， 暗電流， 亮電阻， 亮電流8、 零位誤差， 溫度引起的誤差9、 降低， 1%10、 敏感元件， 轉(zhuǎn)換元件11、 溫度， 電勢， 溫度， 電阻12、 感受或響應(yīng)， 有用輸出信號13、 熱敏電阻， PN結(jié)溫度14、 外光電效應(yīng)， 光電子， 外光電效應(yīng)， 光電管、 光電倍增管15、 零位誤差， 溫度引起的誤差16、 壓電效應(yīng)， 石英晶體等17、基本誤差、附加誤差18、正比 19、“一表法”20、電源電壓對稱，而負載也對稱得各種

10、三相電路以及電源電壓對稱，但負載不對稱的三相三線制和三相四線制電路21、三相四線有功、三相三線有功22、反偏23、辨向、整流、消除零點殘余電壓24、絕緣電阻；0.1M以上；10.1M。25、集成化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化26、熱電阻、熱敏電阻、熱電偶27、壓力、力、位移28、氣體的水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣壓的比值29、驅(qū)動裝置、控制裝置、阻尼裝置、指示裝置30敏感元件、轉(zhuǎn)換元件31非電物理量、電阻值、電壓或電流32電磁感應(yīng)、自感、互感33非接觸型 34極化35補償導(dǎo)線法、冷端溫度校正法、冰浴法、補償電橋法(任寫兩種均可)36、壓電效應(yīng) 石英晶體等37、外光電、內(nèi)光電 38、線性度、遲滯、

11、重復(fù)性、靈敏度39等精度測量，真值，示值； 40示值，被測量真值，相對誤差； 41真值；42 43模擬式，數(shù)字式，控制裝置； 44永久磁鐵，載流線圈，直流線圈或周期變動電流平均值； 45比率型磁電系測量機構(gòu)，手搖發(fā)電機； 46標準化分度號，分度表47電阻體，絕緣套管，接線盒； 48電阻式，電感式，電容式；49.線性度、遲滯、重復(fù)性、靈敏度50.整流辨向、消除零點殘余電壓51.絕緣電阻；0.1M以上；10.1M。52.，電壓53.提高分辨率54.集成化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化55.下降（變?。幌陆担ㄗ冃。幌鄬穸?6.熱電阻、熱敏電阻、熱電偶二、簡答題1.答：如圖所示的金屬或半導(dǎo)體薄片，若在

12、它的兩端通過控制電流I，并在薄片的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上將產(chǎn)生電動勢UH 。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)?；魻栃?yīng)的產(chǎn)生是由于運動電荷受磁場中洛倫茲力作用的結(jié)果，當電場作用在運動電子上的電場力fE與洛倫茲力fc相等時，電子積累便達到動態(tài)平衡。這時，在薄片兩橫斷面之間建立的電場稱為霍爾電場EH，相應(yīng)的電動勢稱為霍爾電動勢UH,其大小表示為： 2.答：莫爾條紋的特點是：1）莫爾條紋的移動量、移動方向與光尺的位移量、位移方向具有對應(yīng)關(guān)系。2），莫爾條紋間距對光柵柵距具有放大作用。當很小時，對有幾百倍的放大作用（為光柵距）。3）莫爾條紋對光柵柵距局部誤差具有消差作用

13、。3、為安全起見，600V以上的電壓的測量一般不直接接入電壓表，而是要通過電壓互感器，將一次側(cè)的大電壓交換到二次側(cè)的100V后再進行測量。4、 1、交直流兩用，但主要用于交流； 2、用于直流測量時，有磁滯誤差；過載能力強；4、標尺刻度不均勻；5、受外磁場影響大；6、受頻率影響大、7、波形誤差。5、在被測量作用下，能產(chǎn)生使儀表可動部分偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動力矩。 可動部分偏轉(zhuǎn)時，能產(chǎn)生隨偏轉(zhuǎn)角增大而增大的反作用力矩?？蓜硬糠诌\動時，能產(chǎn)生阻尼力矩。可動部分有可靠的支撐裝置。能直接指示出被測量的大小。6、電流互感器主要由一次繞組、二次繞組及鐵芯組成。當一次繞組中通過電流I1時，則在鐵芯上就會存在一次磁動勢I1

14、N1(Nl為一次繞組的匝數(shù))。根據(jù)電磁感應(yīng)和磁動勢平衡的原理，在二次繞組中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流I2：，并以二次磁動勢I2N2(N2為二次繞組的匝數(shù))去抵消一次磁動勢IlNl，在理想情況下，存在的磁動勢平衡方程為IN1+I2N2=0此時的電流互感器不存在誤差，所以稱之為理想的電流互感器7、當沿一定方向?qū)δ承╇娊橘|(zhì)加力而使其變形時，在一定表面上產(chǎn)生電荷，當外力去掉后，又重新回到不帶電狀態(tài)。公式為Q=dF，式中d為壓電系數(shù)。 壓電元件可以等效為一個電荷源Q和一個電容器Ca并聯(lián)或一個電壓源U和一個電容器Ca串聯(lián)。8、變氣隙式傳感器圖（略）在鐵芯的結(jié)構(gòu)和材料確定之后，自感L是氣隙厚度和氣隙截面積S的函數(shù)，即

15、L=f(、S)。如果保持S不變，則L為的單值函數(shù)，可構(gòu)成變氣隙型傳感器。 變截面式傳感器如圖（略）  在鐵芯的結(jié)構(gòu)和材料確定之后，自感L是氣隙厚度和氣隙截面積S的函數(shù)，即L=f(、S)。如果保持不變，則L為S的單值函數(shù)，可構(gòu)成變截面式傳感器。9答：該圖是變介質(zhì)型電容式傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖。在外力作用下位移a與容量c成線性關(guān)系。無介質(zhì)2的 容量為C0則有位移a后總的容量為： CC0C0* 10 1）、r（）2*1003.5 2）、r*10018.75 11 AC，AB和BC三個熱電偶，其接點溫度一端為T，另一端為T0。EAC（T，T0）=eAC(T)- eAC(T0)EAB（T，T0）=

16、eAB(T)- eAB(T0) 兩式相減得EAC（T，T0）- EAB（T，T0）eAC(T)- eAC(T0)-eAB(T)- eAB(T0)eAC(T)- eAB(T)-eAC(T0)- eAB(T0) 根據(jù)熱電偶基本定律可知eAC(T)- eAB(T)eBC(T)eAC(T0)- eAB(T0)eBC(T0) 因此EAC（T，T0）- EAB（T，T0）= eBC(T)- eBC(T0)= EBC（T，T0） 12、13、證明如下：設(shè)D材料和B材料相同，C材料和A材料相同ET=eAB(T1)+eBD(T0)+eDC(T0)+eCA(T0) 因為A和C材料一致，B和D材料一致，eBD(T0

17、)=eCA(T0)=0eDC(T0)=eBA(T0)所以ET=eAB(T1)+eBA(T0)=E1同例可得ET=E2 ET=E3所以ET=（E1+E2+E3）/314、這是由于定圈中磁場的極性與其中被磁化的鐵片的極性能夠隨著電流方向的改變而同時變化，使鐵片與磁場(或被磁化的定鐵片)之間的相互作用力不發(fā)生改變，其轉(zhuǎn)動力矩的方向不發(fā)生改變。電磁系儀表測量直流時，不存在極性問題。所以電磁系儀表既適用于直流電路，又適用于交流電路。15答：第一塊儀表的相對誤差為：= = =0.05 第二塊儀表的相對誤差為：=0.375 顯然第二快儀表的相對誤差較小，故選擇第二塊儀表。16答：用調(diào)節(jié)電位器來補償電源的電壓

18、降，測量過程中沒有從被測量電源中吸取能量，從而消除了方法誤差的測量手段稱為補償測量法。17答：電位差計是利用比較測量法采用補償原理直接測量電勢或電壓的儀器。通常分三個回路，工作電流回路，標準回路和測量回路。使用時首先調(diào)定工作電流，調(diào)節(jié)電位器使檢流計讀數(shù)為零，然后開始測量。在I確定以后，就不允許再改變電位器，測得讀數(shù)Rh。由于電位差計中用了標準量具直接參與了比較過程和采用了補償原理，故其準確度很高。18答：1變壓器電橋的電壓比基本上是實數(shù)，精度搞，且溫度和時間穩(wěn)定性高。2變壓器電橋靈敏度比一般電橋高，且在很寬的范圍內(nèi)能得到恒定。3其電影比與一標準量具相結(jié)合就能相應(yīng)地等效為一個可調(diào)導(dǎo)納。4變壓器電橋的工作頻率很寬。5變壓器電橋調(diào)速快，便于實現(xiàn)自動化和數(shù)字化。6變壓器電橋可以進行三端或四端阻抗的測量。其測量三端電阻方法見教材P86圖3-21四、名詞解釋1、外光電效應(yīng)：在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。 光電導(dǎo)效應(yīng)：在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過度到自由狀態(tài)，而引起材料電導(dǎo)率的變化2、霍爾效應(yīng)：半導(dǎo)體薄片，置于磁感應(yīng)強度為B的磁場中，兩相對的兩邊通過電流I且與磁場方向正交。則半導(dǎo)體薄片另外兩邊將產(chǎn)生由電勢UH且UH正比于B與I的乘積。這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。3、引用誤差指絕對誤差與儀