測(cè)試技術(shù)復(fù)習(xí)題集和答案解析

1、 信號(hào)部分1 試判斷下述結(jié)論的正誤。 （ 1 ）凡頻譜是離散的信號(hào)必然是周期信號(hào)。 （ 2 ）任何周期信號(hào)都由頻率不同，但成整倍數(shù)比的離散的諧波疊加而成。 （ 3 ）周期信號(hào)的頻譜是離散的，非周期信號(hào)的頻譜也是離散的。 （ 4 ）周期單位脈沖序列的頻譜仍為周期單位脈沖序列。 （ 5 ）非周期性變化的信號(hào)就是隨機(jī)信號(hào)。 （ 6 ）非周期信號(hào)的幅值譜表示的是其幅值譜密度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。 （ 7 ）信號(hào)在時(shí)域上波形有所變化，必然引起頻譜的相應(yīng)變化。 （ 8 ）各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程是平穩(wěn)隨機(jī)過程。 （ 9 ）平穩(wěn)隨機(jī)過程的時(shí)間平均統(tǒng)計(jì)特征等于該過程的集合平均統(tǒng)計(jì)持征。 （ 10 ）兩個(gè)周期比不等于有理數(shù)

2、的周期信號(hào)之和是周期信號(hào)。（ 11 ）所有隨機(jī)信號(hào)都是非周期信號(hào)。（ 12 ）所有周期信號(hào)都是功率信號(hào)。（ 13 ）所有非周期信號(hào)都是能量信號(hào)。（ 14 ）模擬信號(hào)的幅值一定是連續(xù)的。（ 15 ）離散信號(hào)即就是數(shù)字信號(hào)。2 對(duì)下述問題，選擇正確答案填空。 （ 1 ）描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是( ) 。        A. 相關(guān)函數(shù)   B. 傅氏級(jí)數(shù)   C. 拉氏變換   D. 傅氏變換 （ 2 ）描述非周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是( ) 。   

3、60;    A. 三角函數(shù)   B. 拉氏變換   C. 傅氏變換   D. 傅氏級(jí)數(shù) （ 3 ）時(shí)域信號(hào)持續(xù)時(shí)間壓縮，則頻域中低頻成分( ) 。 A. 不變   B. 增加   C. 減少   D. 變化不定 （ 4 ）將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)移，則頻域信號(hào)將會(huì)( ) 。        A. 擴(kuò)展   B. 壓縮   C.

4、 不變   D. 僅有相移 （ 5 ）概率密度函數(shù)在( )域、相關(guān)函數(shù)是在( )域、功率譜密度函數(shù)是在( )域上來描述的隨機(jī)信號(hào)       A. 時(shí)間   B. 空間   C. 幅值   D. 頻率 3 指出題圖 3 所示的信號(hào)時(shí)域波形 時(shí)刻與 時(shí)刻頻譜（幅值譜）有無變化，并說明原因。    題 3 圖         

5、60;         題 6 圖 4 判斷下列序列是否是周期函數(shù)。如果是，確定其周期。 （ 1 ） ；（ 2 ） 。 5 有一組合信號(hào)，系由頻率分別為 724Hz 、 44Hz 、 5005410Hz 及 600Hz 的相同正弦波疊加而成。求該信號(hào)的周期 T 。 6 求題 6 圖所示，非對(duì)稱周期方波信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)，并繪出頻譜圖。 7 求題 7 圖所示三角波信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)，并繪出頻譜圖。 答案：1. 判斷題（1）  × 考慮準(zhǔn)周期信號(hào)。 （2）  × 頻率比值為有理數(shù)。

6、（3）  × （4）  × 是周期脈沖序列。 （5）  × 根據(jù)隨機(jī)信號(hào)的定義判斷。 （6）  × 表示的是幅值譜密度與頻率的函數(shù)關(guān)系。 （7）  （8）  （9）  （10）  × （11）  × 隨機(jī)初相位的正弦信號(hào)是周期信號(hào)。（12）  （13）  × （14）  × （15）  × 2. 選擇題(1) B    (2) C  &#

7、160; (3) B    (4) D    (5) B A D 3. 無變化 4. (1) 不是周期函數(shù)。 (2) 是周期函數(shù)，周期為 0.1 秒。 5. 周期為 0.25s 。 6. 頻譜圖略。 測(cè)試裝置部分-1 試判斷下述結(jié)論的正誤并講述理由。 (1)在線性時(shí)不變系統(tǒng)中，當(dāng)初始條件為零時(shí)，系統(tǒng)輸出量與輸入量值比的拉氏變換稱為傳遞函數(shù)。 (2)輸入信號(hào)x(t)一定時(shí)，系統(tǒng)的輸出y(t)將完全取決于傳遞函數(shù)H(s)，而與該系統(tǒng)的物理模型無關(guān)(3)傳遞函數(shù)相同的各種裝置，其動(dòng)態(tài)特性均相同。 (4)測(cè)量裝置的靈敏度越高，其測(cè)量

8、圍就越大。 (5)幅頻特性是指響應(yīng)與激勵(lì)信號(hào)的振幅比與頻率的關(guān)系。 (6)測(cè)量裝置的相頻特性 ()表示了信號(hào)各頻率分量的初相位和頻率間的函數(shù)關(guān)系。 (7)一個(gè)線性系統(tǒng)不滿足“不失真測(cè)量”條件，若用它傳輸一個(gè) 1000Hz 的正弦信號(hào)，則必然導(dǎo)致輸出波形失真。 2-2 某壓力測(cè)量系統(tǒng)由壓電式傳感器、電荷放大器和筆式記錄儀組成。壓電式壓力傳感器的靈敏度為 80 pC/kPa，將它與一臺(tái)靈敏度調(diào)到 0.005 V/pC的電荷放大器相聯(lián)。電荷放大器輸出又接到靈敏度調(diào)成 20 的筆式記錄儀上。試計(jì)算該測(cè)量系統(tǒng)的總靈敏度。又當(dāng)電壓變化為 2.5 kPa時(shí)，記錄筆在紙上的偏移量是多少？ 2-3 某壓力傳感器

9、在其全量程 0-5 MPa圍的定度數(shù)據(jù)如題 2-3 表，試用最小二乘法求出其擬合直線，并求出該傳感器的靜態(tài)靈敏度和非線性度。 2-4 題 2-4 表所列為某壓力計(jì)的定度數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)加載壓力圍為 0-10 kPa，標(biāo)準(zhǔn)分加在（正行程）和卸載（反行程）兩種方式進(jìn)行。試根據(jù)題 2-4 表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出該壓力計(jì)的定度曲線；用最小二乘法求出擬合曲線，并計(jì)算該壓力計(jì)的非線性度和回程誤差。 題 2-3 表 壓力傳感器的定度數(shù)據(jù)        題 2-4 表 壓力計(jì)定度數(shù)據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)壓力（ MPa ） 讀數(shù)壓力（ MPa ）  

10、 標(biāo)準(zhǔn)壓力（ kPa ） 讀數(shù)壓力（ kPa ） 0 0   正行程 反行程 0.5 0.5   0 -1.12 -0.69 1 0.98   1 0.21 0.42 1.5 1.48   2 1.181.65 2 1.99   3 2.09 2.48 2.5 2.51   4 3.33 3.62 3 3.01   5 4.5 4.71 23 3.01   5 4.5 4.71 3.5 3.53   6 5.26 5.87 4 4.02   7 6.59 6.89 4.5 4.51  

11、 8 7.73 7.92 5 5   9 8.68 9.1       10 9.8 10.2 2-5 用一個(gè)時(shí)間常數(shù) 的一階裝置（傳遞函數(shù) H(s)=1/(1+s)）去測(cè)量周期分別為 1 s、2 s和 5 s的正弦信號(hào)，問各種情況的相對(duì)幅值誤差將是多少？ 2-6 已知某被測(cè)信號(hào)的最高頻率為 100 Hz，現(xiàn)選用具有一階動(dòng)特性的測(cè)試裝置去測(cè)該信號(hào)，若要保證相對(duì)幅值誤差小于 5 ，試問應(yīng)怎樣要求裝置的時(shí)間常數(shù)？在選定之后，求信號(hào)頻率為 50 Hz和 100 Hz時(shí)的相位差。答案：2-1 判斷題（1）  × 應(yīng)該是“輸出量的拉氏變換與輸入

12、量的拉氏變換之比”。 （2）  × 還與初始條件有關(guān)。 （3）  × （4）  × 靈敏度與測(cè)量圍沒有直接的關(guān)系。 （5）  （6）  （7）  × 對(duì)于單頻率的正弦信號(hào)，經(jīng)過該系統(tǒng)，波形不會(huì)失真。 2-2 31.815mm 2-3 y=1.005x-0.01 靜態(tài)靈敏度為 1.005 、非線性度為 0.6。2-4 解題思路同 2.3 。 2-5 在已知時(shí)間常數(shù)、被測(cè)信號(hào)周期的前提下，根據(jù)一階線性系統(tǒng)幅值計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算 ，幅值誤差為 ，分別計(jì)算得 58.6 、 32.7 、 8.5 。 2-6

13、 解題思路同 2.5 。 傳感器部分一、判斷題（1）能量轉(zhuǎn)換型傳感器直接消耗被測(cè)對(duì)象的輸入能量，因而必然造成被測(cè)對(duì)象狀態(tài)的變化而產(chǎn)生測(cè)量誤差。（2）物性型傳感器是利用敏感元件本身物理性質(zhì)的變化來實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換的。（3）傳感器的靈敏度與量程呈反比。（4）為提高測(cè)量精度，傳感器的靈敏度越高越好。（5）傳感器的線性圍越寬，表明其工作量程越大。二、填空題1傳感器是      與被測(cè)對(duì)象接觸的環(huán)節(jié)，它將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成與            

14、;  的      的機(jī)構(gòu)。它是檢測(cè)和控制中最關(guān)鍵的部分。2通常用傳感器的        和        來描述傳感器輸出-輸入特性。3傳感器靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)包括       、       、      和 &

15、#160;      。4傳感器測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，其輸出反映被測(cè)量的      和被測(cè)量變化      的能力稱動(dòng)態(tài)特性。5傳感器線性度是指實(shí)際輸出-輸入特性曲線與理論直線之間的        與輸出        。6傳感器靈敏度是指穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下，     

16、  與        之比。線性傳感器的靈敏度是個(gè)     。7傳感器遲滯是指?jìng)鞲衅鬏斎肓吭龃笮谐唐陂g和輸入量減少行程期間，         曲線          。8傳感器的重復(fù)性是指?jìng)鞲衅鬏斎肓吭谕环较颍ㄔ龃蠡驕p小）做全程連續(xù)     

17、60;  所得輸出-輸入特性曲線         。9傳感器變換的被測(cè)量的數(shù)值處在     狀態(tài)時(shí)，傳感器的         的關(guān)系稱傳感器的靜態(tài)特性。10傳感器中的彈性元件，形式上分為變換    的彈性元件和變換      的彈性元件。11傳感器一般由    

18、0; 元件和        元件兩部分組成。12傳感器中的敏感元件是指         被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量              的元件。13傳感器中傳感元件是指感受由        輸出的、與被測(cè)量成確定關(guān)系的  

19、60;          ，然后輸出      的元件。14傳感器的機(jī)械彈性敏感元件中，它們輸入的是     、      、    和     等各種非電量，它們的輸出是彈性元件本身的      ，如    

20、 、     和       。15傳感器中彈性元件的彈性特性是指作用在彈性元件上的     與相應(yīng)       之間的關(guān)系，通常用     或     表示。16傳感器中彈性元件的靈敏度是指在         

21、0;  ，彈性元件產(chǎn)生的     。靈敏度大的彈性元件，表明該元件          三、簡(jiǎn)答題1  試述傳感器的定義及其在檢測(cè)中的位置。2  傳感器由那兩個(gè)部分組成？各自的定義是什么？3  傳感器靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的定義是什么？4  傳感器靜態(tài)特性的技術(shù)指標(biāo)及其各自的定義是什么？5  機(jī)械彈性元件的輸入和輸出各是什么？6  彈性元件的彈

22、性特性用什么表示？各自的定義是什么？7   選用傳感器的基本原則是什么？在實(shí)際中如何運(yùn)用這些原則？試舉一例說明。8   欲測(cè)量液體壓力，擬采用電容式、電感式、電阻應(yīng)變式和壓電式傳感器，試?yán)L出可行方案原理圖，并作比較。9   試按接觸式與非接觸式區(qū)分傳感器，列出它們的名稱、變換原理，用在何處？10  在機(jī)械式傳感器中，影響線性度的主要因素是什么？11  舉出五種你熟悉的機(jī)械式傳感器，并說明他們的變換原理。12  欲測(cè)量液體壓力，擬采用電容傳感器、電感傳感器、電阻應(yīng)變片傳感器和壓

23、電傳感器，請(qǐng)繪出可行的方案原理圖？13  有一批渦輪機(jī)葉片，需要檢測(cè)是否有裂紋，請(qǐng)列舉出兩種以上方法，并簡(jiǎn)述所用傳感器工作原理。一、選擇題 1      的基本工作原理是基于壓阻效應(yīng)。 (A) 金屬應(yīng)變片   (B) 半導(dǎo)體應(yīng)變片    (C) 壓敏電阻   (D) 光敏電阻 2 金屬電阻應(yīng)變片的電阻相對(duì)變化主要是由于電阻絲的       變化產(chǎn)生的。 (A) 尺寸 (B) 電阻率 (C) 形狀   (D) 材質(zhì) 二、填空題

24、1 電位器是一種將              轉(zhuǎn)換為          或         的機(jī)電轉(zhuǎn)換元件，它由         和       兩個(gè)基本部分組成。 2 電位器既可以作   

25、     用，又可以作        用，它不僅廣泛地用于        和        的測(cè)量技術(shù)中，而且在            的應(yīng)用也十分廣泛。 3 電位器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的特性叫         

26、0;  。電位器的負(fù)載越大，其輸出電壓        相對(duì)負(fù)載誤差        。 4 電位器按          的不同，可分為線性和非線性電位器兩類，后者又稱為        電位器。常用的非線性電位器有         和   &#

27、160;               。 5 電阻應(yīng)變片有       、        、        和         等部分組成。其中       &

28、#160; 是應(yīng)變片的核心部分。 6 電阻應(yīng)變片的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有       、         和          。 7 按         材料不同，電阻應(yīng)變片可分為       和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大類。前者的敏感柵有      &#

29、160; 、        和       三種類型。8 應(yīng)變片絲式敏感柵的材料是            。為確保應(yīng)變片的性能，對(duì)此類材料的主要要：應(yīng)變靈敏系數(shù)     ，且為       ；電阻率         ；電阻溫度系數(shù) 

30、0;      。9 當(dāng)前，制作絲式敏感柵最理想的材料是         ，它的主要優(yōu)點(diǎn)是：         ；         ；      和              。 10 由于

31、       而引起導(dǎo)電材料        變化的現(xiàn)象，叫應(yīng)變效應(yīng)。金屬電阻應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)受        和           兩項(xiàng)變化的影響，而半導(dǎo)體應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)則主要受         變化的影響。（變形；電阻； 1+2 ； ； ） 11 應(yīng)變片

32、的          恒小于其敏感柵材料的            的現(xiàn)象，稱為應(yīng)變片的橫向效應(yīng)。采用       、                的     型應(yīng)變片，能減小橫向效應(yīng)的影響。另外，為

33、使橫向效應(yīng)的影響減至忽略不計(jì)的程度，可以采用         應(yīng)變片或        應(yīng)變片。 12 應(yīng)變片的幾何尺寸有敏感柵的        和        ，以及應(yīng)變片的          和       

34、;   。 13 應(yīng)變片的初始電阻值 R 0 有       、        、       、       和        等類型，其中最常用的是      。 14 由于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度的改變，而引起應(yīng)變片電阻的附加相對(duì)變化量，稱為   &#

35、160;      ，因此而給測(cè)量帶來的附加誤差 ，稱為應(yīng)變片的        ，又叫應(yīng)變片的         。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是由于阻絲             的存在和試件與電阻絲材料          

36、0;   的不同。 15 電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法通常有             和            兩大類。 16 應(yīng)變片線路補(bǔ)償法最常用的是       補(bǔ)償法，它是將       應(yīng)變片和      

37、0;  應(yīng)變片接到電橋的        橋臂，利用它們對(duì)電橋輸出電壓                  這一原理，而引起溫度補(bǔ)償作用。 17 通常采用           或         

38、0;  作為電阻應(yīng)變片橋路。該電路不僅沒有            ，而且                   也比單臂應(yīng)變電橋時(shí)高，同時(shí)還能起          作用。 18 應(yīng)變式傳感器是由     

39、;     、            和        組成的裝置。 19 應(yīng)變式傳感器具有          ，          ，        ，   

40、        ，           ，以及能在          下工作等優(yōu)點(diǎn)。 20 應(yīng)變式傳感器按用途的不同，可分為       、      、         傳感器等等。 21 金屬導(dǎo)體

41、和半導(dǎo)體有個(gè)顯著差別在于金屬的電阻率隨             而         ，而半導(dǎo)體的電阻率隨              而         （少數(shù)除外）。 22 電動(dòng)測(cè)微儀是用于測(cè)量    

42、;   變化的儀器，其主要優(yōu)點(diǎn)為        、        、      以及           等等。 23 金屬電阻受應(yīng)力后，其電阻值的變化主要是由     的變化引起的；半導(dǎo)體電阻受應(yīng)力后，電阻的變化主要是由     

43、; 發(fā)生變化引起的。三、簡(jiǎn)答題 1 試述電位器的基本概念、組成部分、主要作用和優(yōu)缺點(diǎn)。 2 電位器的空載和有載特性的含義是什么？電位器的非線性誤差與哪些參量有關(guān)？為什么？ 3 說明電阻應(yīng)變片的組成、規(guī)格及分類。 4 什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片工作原理 5 電阻絲的應(yīng)變靈敏系數(shù) K0 與應(yīng)變片的靈敏系數(shù) K 有何異同？ 6 什么叫橫向效應(yīng)？應(yīng)變片敏感柵的結(jié)構(gòu)型式與橫向效應(yīng)有和關(guān)系？ 7 試述應(yīng)變片溫度誤差的概念、原因和補(bǔ)償方法。 8 為什么應(yīng)變式傳該器大多采用交流不平衡電橋?yàn)闇y(cè)量電路？該電橋?yàn)槭裁从侄疾捎冒霕蚝腿珮騼煞N方式？ 9 采用平膜式彈性元件的應(yīng)變式壓力傳該器

44、，測(cè)量電路為全橋時(shí)，試問：應(yīng)變片應(yīng)粘貼在平膜片的何處？應(yīng)變片應(yīng)如何連成橋路？ 10 擬在等截面的懸臂梁上粘貼四個(gè)完全相同的電阻應(yīng)變片組成差動(dòng)全橋電路。試問，（ 1 ）四個(gè)應(yīng)變片應(yīng)怎樣粘貼在懸臂梁上？（ 2 ）畫出相應(yīng)的電橋電路圖。 11 電阻絲應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片在工作原理上有何區(qū)別？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？應(yīng)如何針對(duì)具體情況選用？ 四、計(jì)算題 1 一個(gè)鉑電阻溫度傳感器用于測(cè)量 0 200 的溫度。傳感器的電阻溫度關(guān)系為： 。已知： ， ， 。試計(jì)算： （ 1 ） 及 值； （ 2 ）傳感器在 100 時(shí)的非線性度。 2 有一鋼板原長(zhǎng)，其彈性模量。用 BP-3型箔式應(yīng)變片(原式電阻 ，靈敏系數(shù) )測(cè)出鋼

45、板在力 作用下的拉伸應(yīng)變?yōu)?。求鋼板的伸長(zhǎng) ，應(yīng)力 和應(yīng)變片的相對(duì)電阻變化 。若要測(cè)出 的應(yīng)變，則相應(yīng)的 是多少？ 3 有一電阻應(yīng)變片，其靈敏系數(shù)k=3，電阻 。設(shè)工作時(shí)其應(yīng)變?yōu)?，問其電阻變化 若將此應(yīng)變片接成題 3 圖所示電路，試求： (1)  無應(yīng)變時(shí)電流表的示值;    (2)  有應(yīng)變時(shí)電流表的示值; (3)     電流表示值的相對(duì)變化量;(4)  這一變化量能否從表中讀出。 題 3 圖 4 一單臂惠斯登電橋的某臂為阻值120的電阻應(yīng)變片。應(yīng)變片的熱膨脹系數(shù)為,電

46、阻溫度系數(shù)為   ，靈敏系數(shù)為 2.1 。 若將該應(yīng)變片貼于 熱膨脹系數(shù)為 的金屬試件上，忽略電橋其余三臂的熱電阻，設(shè)流經(jīng)應(yīng)變片的電流為 25 ，試計(jì)算溫升 60 時(shí)電橋的輸出（溫升前電橋處于平衡狀態(tài)）。 5 把一個(gè)變阻器式傳感器按題 5 圖接線，它的輸入量是什么？輸出量是什么？在什么條件下它的輸出量與輸入量之間有較好的線性關(guān)系？  電感式傳感器一、填空題 1 利用          原理，將非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈      （或 &#

47、160;     ）變化的裝置，叫電感式傳該器。該傳該器可分為         和          兩大類。 2 自感式有          式和          式。以上每種形式又可再分為       式

48、與        式兩種結(jié)構(gòu)。 3 閉磁路變隙式電感傳該器主要有       、       和       等部分組成。而單線圈螺線管式電感傳該器則由                   、   &

49、#160;    和          等部分組成。 4 由單線圈變隙式電感傳該器的基本特性可知，其         與           、          相矛盾。為解決這一矛盾，通常采用      &

50、#160;     或            電感傳該器。5 在工程技術(shù)中，電感式傳該器經(jīng)常用來測(cè)量        、        、        、         、   

51、    、        、        、       及        等非電量。 6 由于變隙式差動(dòng)變壓器的測(cè)量圍    、結(jié)構(gòu)       ，因而在工程實(shí)際中很少應(yīng)用，而應(yīng)用最多的是       &#

52、160;    差動(dòng)變壓器。 7 螺線管式差動(dòng)變壓器主要由              、                 和               三部分組成。 8 螺線管式

53、差動(dòng)變壓器的線圈繞組按排列方式的不同可分為      、     、      、       以及       等類型，通常采用的是       和        。 9 差動(dòng)變壓器在        輸出電壓稱為零點(diǎn)殘

54、余電壓，其頻譜主要包括     和            。該電壓會(huì)造成傳感器再零點(diǎn)附近的靈敏度       、分辨率         和測(cè)量誤差        。 10 當(dāng)采用補(bǔ)償電路來減少零點(diǎn)殘余電壓時(shí)，傳感器輸出端串聯(lián)電阻可減少其      分量，并聯(lián)電

55、阻、電容可減少      分量，加反饋支路可使         和         分量都減少。 11 差動(dòng)變壓器不僅可以直接用于      測(cè)量，而且還可以測(cè)量與       有關(guān)的任何機(jī)械量，如        、     &#

56、160;   、         、          、        和          等等。 12 既能檢查調(diào)幅波包絡(luò)       ，又 能檢查出包絡(luò)       的檢波器稱為差動(dòng)

57、相敏檢波電路。此電路不僅具有         特性，而且能較好第消除                  。13 差動(dòng)整流式差動(dòng)變壓器常用的          ，它是先把差動(dòng)變壓器兩各次級(jí)線圈的       分別整流，再將整流后的電流

58、60;     成通路差動(dòng)輸出。 14 基于法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象，塊狀金屬導(dǎo)體置于         磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中的作          運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體將產(chǎn)生呈            的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流。 15 電渦流式傳感器測(cè)量系統(tǒng)由       &#

59、160;    和            兩部分組成，兩者利用          來實(shí)現(xiàn)測(cè)試任務(wù)。16 電渦流式傳感器的電渦流徑向形成圍大約在線圈外半徑 r as   的        到        之，而電渦流密度在短路環(huán)半徑 r=  

60、0;      處為零，在 r=            附近最大。 17 當(dāng)利用電渦流式傳感器測(cè)量位移時(shí)，只有在 x/r as =                  的圍，才能得到較好的          和較

61、高的          。 18 被測(cè)體的電阻率       ，相對(duì)導(dǎo)磁率       ，傳感器線圈的激磁頻率         ，則電渦流的軸向貫穿深度 h 越大。19 電渦流式傳感器的測(cè)量電路有             

62、0; 電路、          電路和           電路。 20 定頻調(diào)幅式測(cè)量電路的原理框圖包括          、           、          

63、;  、          、           和          等部分。 二、簡(jiǎn)答題 1 說明單線圈和差動(dòng)變隙式傳感器的主要組成、工作原理和基本特性。 2 為什么螺線管式電感傳感器比變隙式電感傳該器有更大的測(cè)位移圍？ 3 電感式傳該器測(cè)量電路的主要任務(wù)是什么？變壓式電橋和帶相敏整流的交流電橋，誰能更好的完成這一任務(wù)？為什么？ 4

64、 說明電動(dòng)測(cè)微儀和電感式壓力傳該器的基本組成和工作原理。 5 概述變隙式差動(dòng)變壓器的組成、工作原理和輸出特性。 6 根據(jù)螺線管式差動(dòng)變壓器的基本特性，說明其靈敏度和線性度的主要特點(diǎn)。 7 為什么螺線管式差動(dòng)變壓器比變隙式差動(dòng)變壓器的測(cè)量圍大？ 8 何謂零點(diǎn)殘余電壓？說明該電壓的產(chǎn)生原因及消除方法。 9 差動(dòng)變壓器的測(cè)量電路有幾種類型？試述它們的組成和基本原理。為什么這類電路可以消除零點(diǎn)殘余電壓？ 10 概述差動(dòng)變壓器的應(yīng)用圍，并說明用差動(dòng)變壓器式傳感器檢測(cè)振動(dòng)的基本原理。 11 什么叫電渦流效應(yīng)？ 12 概述電渦流式傳感器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。 13 電渦流的形式圍包括哪些容？他們的主要特點(diǎn)式

65、什么？ 14 被測(cè)體對(duì)電渦式傳感器的靈敏度有何影響？ 15 概述定幅調(diào)頻式測(cè)量電路的工作原理？ 16 變磁阻式電感傳感器（自感型）的靈敏度與哪些因素有關(guān)？要提高靈敏度的措施有哪些？采取這些措施后會(huì)帶來什么樣的后果？ 17 以變氣隙式自感傳感器位移為例，分析、比較傳感器差動(dòng)與非差動(dòng)式的靈敏度。 18 電感傳感器 ( 自感型 ) 的靈敏度與哪些因素有關(guān)，要提高靈敏度可采取那些措施？采取這些措施會(huì)帶來什么后果？ 三、計(jì)算題 1 一變氣隙式電感傳感器如題 1 圖所示，線圈鐵心由直徑 1 cm的鋼棒彎成直徑 4 cm的半圓，線圈匝數(shù)為 500 ，銜鐵由厚 0.5 cm的鋼板做成。已知鐵心和銜鐵材料的相對(duì)

66、導(dǎo)磁率為 100 ，空氣的相對(duì)導(dǎo)磁率為 1 ，真空中的導(dǎo)磁率為 ，試計(jì)算氣隙為 1 mm和 3 mm時(shí)傳感器的電感。 2 題 2 圖所示為一電感式壓力傳感器,線圈匝數(shù)相等且為純電感。當(dāng)上下兩腔壓力時(shí)，兩線圈距膜片距離均為 D ，當(dāng) 時(shí)，膜片偏移，使兩線圈磁阻發(fā)生變化，磁阻 的變化可表示為 。式中， 、 K 為常數(shù)， 為膜片偏移量。試證明圖中電橋的無負(fù)載輸出 與膜片偏移量 d成正比，并分析如何判斷是 還是 。   3 渦流式傳感器工作時(shí)，被測(cè)導(dǎo)體的電渦流效應(yīng)對(duì)傳感器線圈參數(shù)有什么影響？當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體為導(dǎo)磁體或非導(dǎo)磁體時(shí)，對(duì)線圈參數(shù)的影響有何不同？ 4 渦流傳感器的阻抗 與其到被測(cè)導(dǎo)體間距離

67、 的特性曲線如題 4 圖所示，試定性解釋圖中近于水平的兩端。 一、判斷題 變間隙式電容或電感傳感器，只要滿足 條件，則靈敏度就可視為常數(shù)。 二、選擇題 1 為減少變極距型電容傳感器靈敏度的非線性誤差，應(yīng)選用 (    ) 類型的傳感器為最好。 (A) 大間距 (B) 高介電常數(shù)   (C) 差動(dòng)式 (D) 小間距 2 在測(cè)量位移的傳感器中，符合非接觸測(cè)量，而且不受油污等介質(zhì)影響的是 (    ) 傳感器。 （ A ）壓電式 （ B ）電阻式 （ C ）電渦流式 （ D ）電容式 三、填空題 1 按工作原來的不同，電容式傳感器可分為  

68、       、           和               三種類型。第一種常用于測(cè)量             ，第二種常用于測(cè)量       

69、60;              ，第三種常用于測(cè)量                   。 2 變間隙式電容傳感器的初始間隙 d 0 越小，傳感器的靈敏度 K 0       、非線性誤差      ，以上說

70、明，提高 K 0 與減小       。在實(shí)際應(yīng)用中，為使傳感器具有足夠大的 K 0 值，通常使      ，如果還必須使 具有足夠小的值，則還應(yīng)滿足          ，這就是它只能用于測(cè)量             的原理。 3 解決變間隙式電容傳感器提高 K 0 與 間的矛盾，可采用   

71、60;     電容傳感器，后者與前者相比，不僅靈敏度        ，而且非線性誤差也        。但是，它還受電容極板間          的限制，為此，常采用              的變間隙式電容傳感器。4 部分固體介質(zhì)的變間

72、隙式電容傳感器的 ，它既是       因子，又是       因子，由于 N 1       ，因此該傳感器是在犧牲           的前提下，換取       提高的。 5 變面積式電容傳感器的電容增量 與動(dòng)極板位移量 的關(guān)系為       

73、   ，其靈敏度         。因此，該傳感器具有         輸出特性，即具有測(cè)量線位移的         和靈敏度 K 為          等優(yōu)點(diǎn)。 6          極板長(zhǎng)度、  

74、       極板間間隙、選介電常數(shù)        介質(zhì)，都可以提高變面積式電容式傳感器的靈敏度。 7 用變介電常數(shù)式電容式傳感器測(cè)量介質(zhì)的              比測(cè)量其              的性能要好。 8 由于電容式傳感器的

75、電容量      ，即容抗      ，因此，該傳感器具有需要輸入能量      的優(yōu)點(diǎn)和易受             、穩(wěn)定性        的缺點(diǎn)。9 由于電容式傳感器動(dòng)極板移動(dòng)過程中         ，    &#

76、160;          以及兩極板間的        等原因，所以，該傳感器 幾乎沒有零漂。 10 由于電容式傳感器的初始電容         ，因此，該傳感器的最大關(guān)鍵問題是           的影響極其嚴(yán)重，這不僅會(huì)造成傳輸效率     &

77、#160;   ，靈敏度        ，而且會(huì)產(chǎn)生很大的         。 11 電容式傳感器配用的 測(cè)量電路很多，諸如         、          、          、   

78、60;      和等等。 12 對(duì)定型的電容式壓力傳感器而言，其靈敏度為        ，即傳感器具有       特性。 13 各中加速度傳感器都采用                 ，將被測(cè)加速度變換成      或者   

79、      ，而后再通過傳感器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的           。電容式傳感器的主要特點(diǎn)是                   、              &

80、#160;   。 14 由于電容式荷重傳感器具有測(cè)量誤差     、受接觸面影響小和溫度漂移可補(bǔ)償?shù)?      的程度等優(yōu)點(diǎn)，因此它不僅被廣泛地應(yīng)用于              和              的檢測(cè)，而且在自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)中也常來作 &#

81、160;          發(fā)送器。 15 差動(dòng)式面積電容式傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是                   和                  。 四、簡(jiǎn)答題 1 試述電

82、容式傳感器的工作原理與分類？ 2 比較空氣介質(zhì)的變間隙式與差動(dòng)式電容傳感器的靈敏度和非線性誤差 3 說明部分固體介質(zhì)的變間隙式電容傳感器的設(shè)計(jì)目的和特點(diǎn) 4 為什么變面積式傳感器的測(cè)位移圍較大？ 5 為什么采用變介質(zhì)電常數(shù)式傳感器測(cè)量介質(zhì)介電常數(shù)變化，比測(cè)量介電材料厚度變化的性能要好？ 6 試述電容式傳感器的特點(diǎn)和關(guān)鍵問題。 7 電容式傳感器配用的測(cè)量電路有哪幾種？它們的工作原理和主要特點(diǎn)是什么？ 8 說明電容式嚴(yán)厲、加速度、荷重、位移傳感器的組成、原理及主要特點(diǎn)。 五、計(jì)算題 1 一電容測(cè)微儀,其傳感器（平行極板電容器）的圓形極板半徑 r=1mm，工作初始間隙 ，介質(zhì)為空氣。問：（ 1 ）如

83、果傳感器的極板間隙變化量 ，電容變化量是多少？（ 2 ）如果測(cè)量電路的靈敏度 ，讀數(shù)儀表的靈敏度 ，在 時(shí)，讀數(shù)儀表的實(shí)質(zhì)變化多少格？ 2 一平板電容式位移傳感器如題 2 圖所示，其極板寬度 ，極板間距 ，極板間介質(zhì)為空氣，其介電常數(shù) 。若用它來測(cè)量 方向的位移，試計(jì)算其靈敏度。    題 2 圖                題 3 圖 3 電容式液位計(jì)如題 3 圖所示，放入液缸的兩同心金屬圓筒構(gòu)成電容的兩極。設(shè)外

84、筒徑為 ，筒外徑為 ，液位的介電常數(shù)為 ，空氣的介電常數(shù)為 ，電極總長(zhǎng)為 ，液面高度為 。求： (1)  液面高度 與電容 的關(guān)系； (2)  液位計(jì)的靈敏度 ，并分析 與 是否是線性關(guān)系。 4 題4圖所示為一電容式速度傳感器。證明該傳感器的輸出電流 i 正比于電容器動(dòng)片的角速度 5 題 5 圖所示為一變介質(zhì)電容式位移傳感器。兩金屬極板為邊長(zhǎng) 5cm 的正方形，相距 1mm ，介電板與金屬極板等寬，厚為 1mm ，可在金屬基板間滑動(dòng)。設(shè)空氣和介電板的相對(duì)介電系數(shù)分別為1和4，試計(jì)算位移 時(shí)傳感器的電容值（真空中的介電常數(shù) ）。第一節(jié)答案 一、判斷題 （1）   （2）   （3） ×  靈敏度與變化量有關(guān)，而與量程無關(guān)。 （4） ×   （5）  二、填空題 （1）  最初；被測(cè)量有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系；電量 （2）  靜態(tài)特性；動(dòng)態(tài)特性 （3）  線性度；靈敏度；回程誤差；穩(wěn)定度 （4）  大??；波形 （5）  最大偏差；滿度值之比 （6）  輸出變化量；輸入變化量；常數(shù) （7）  輸入 - 輸出；不重合