維修電工技師、高級技師取證輔導(dǎo)3

1、鑒定范圍3傳感器與電氣測量知識考試內(nèi)容1傳感器的組成及分類v何謂傳感器變換器、換能器、探測器 ？v能感受規(guī)定的被測量，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號輸出的器件或裝置。通俗的說，使物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電量或電磁量的器件或元件。v傳感器的作用：將被測的非電物理量轉(zhuǎn)換成與其有一定關(guān)系的電信號，它獲得的信號正確與否，直接關(guān)系到整個測量系統(tǒng)的精度。v傳感器的組成：由直接響應(yīng)于被測量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號輸出的轉(zhuǎn)換元件以及相應(yīng)的電子線路組成。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和根本轉(zhuǎn)換電路3局部組成 如圖被測量電量敏感元件轉(zhuǎn)換元件根本轉(zhuǎn)換電路敏感元件就是能直接感受被測量，并以確定的關(guān)系輸出某物理量的元件。轉(zhuǎn)換

2、元件可以將敏感元件輸出的非電物理量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)量。根本轉(zhuǎn)換電路的功能是將上述電路參數(shù)量轉(zhuǎn)換成便于測量的電量。常用傳感器分類v1、按被測物理量分類 位移傳感器、速度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器等。v2、按工作原理分 電阻式、電感式、磁電式、電壓式、電容式、陀螺式、諧振式和光電式。v3、按轉(zhuǎn)換能量的方式分v1能量轉(zhuǎn)換型有源傳感器：在不加外電源的情況下將非電功率轉(zhuǎn)換為電功率輸出。如電磁式、電動式、電壓式等。v2能量控制型無源傳感器：不能將非電功率轉(zhuǎn)換成電功率。試題選解v傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和 3局部組成。v答案：D考試內(nèi)容2角位移傳感器v何謂角位移傳感器？常見的有哪些？v角

3、位移傳感器是可以直接將位移轉(zhuǎn)角等機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電信號變化的傳感器。v常見的有：線繞電位器式、電感式、電容式、編碼盤式。1繞線電位器式角位移傳感器v電位式傳感器可以直接將位移轉(zhuǎn)角等機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電阻的變化，假設(shè)在電位器兩固定端加電源電壓，從電位器電刷處可以得到電壓的變化。v這種傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、動態(tài)范圍寬、輸出信號大、抗干擾強(qiáng)和精度較高等特點，已廣泛用于檢測各種回轉(zhuǎn)角度和角位移；v缺點是測量精度較低以及轉(zhuǎn)速較高時，轉(zhuǎn)軸會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。2電感式傳感器v旋轉(zhuǎn)變壓器是常見的電感式角位移傳感器。其結(jié)構(gòu)實際上是一臺有二個次級旋轉(zhuǎn)繞組的變壓器，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，定子勵磁繞組與轉(zhuǎn)子輸出繞組之間耦合發(fā)生變化，

4、從而使輸出電壓按正弦、余弦或線性函數(shù)關(guān)系變化。其工作原理與普通變壓器相似。v旋轉(zhuǎn)變壓器精度較高、可靠性好，能完成各種功能，廣泛應(yīng)用于自動解算系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離同步傳輸系統(tǒng)，以及移相器和坐標(biāo)變換器。3電容式角位移傳感器v是一種將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電容量變化的傳感器。當(dāng)被測值變化時可引起電容器3個參數(shù)的變化，那么其電容量將發(fā)生變化，通過檢測電路檢測出電容變化，即可確定角度和角度位移。v分類：變極距型、變面積型和變介質(zhì)常數(shù)型。v電容式角位移傳感器屬于變面積型的電容式傳感器。v優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、功耗低、靈敏度高，不受電磁干擾，也不產(chǎn)生干擾磁場。廣泛應(yīng)用于精度測角，如用于高精度陀螺和擺式加速度計

5、。4編碼盤式角位移傳感器v是一種能檢測角位移的直接方法，分為絕對式和脈沖式，前者有計數(shù)系統(tǒng)，后者那么沒有。v絕對式編碼器有接觸式、磁電式和光電式。v脈沖式編碼器又稱增量式編碼器，它由檢測脈沖編碼盤以及發(fā)光二極管的驅(qū)動電路和光敏晶體管的光電檢測電路組成。檢測又分遮斷型和反射型兩種。試題選解v旋轉(zhuǎn)變壓器屬于 傳感器。vA渦流式 B 電感式 C 電位式 D電容式v答案：B考試內(nèi)容3轉(zhuǎn)速傳感器v常見的轉(zhuǎn)速傳感器有哪些？v有交直流測速發(fā)電機(jī)、電容式轉(zhuǎn)速傳感器和光電式轉(zhuǎn)速傳感器等。試題選解v常見的轉(zhuǎn)速傳感器不包括 。vA交直流測速發(fā)電機(jī) B電容式轉(zhuǎn)速傳感器vC光電式轉(zhuǎn)速傳感器 D電磁式轉(zhuǎn)速傳感器v答案：D

6、考試內(nèi)容4線位移傳感器v常用線位移傳感器有哪些？v線位移傳感器是應(yīng)用最多的傳感器之一，它在自動檢測技術(shù)中占有重要地位。v按工作原理分類主要有：電阻式、電感式、電容式、編碼式、光柵式、霍爾效應(yīng)式及激光式多種。1電阻式線位移傳感器v電阻式線位移傳感器分為電位器式和電阻應(yīng)變計式兩種。v電阻應(yīng)變計式傳感器應(yīng)用最廣。其優(yōu)點是精度高。缺點是測量范圍窄。2電感式位移傳感器v是利用電磁感應(yīng)把被測物理量如位移、壓力、振動等轉(zhuǎn)換成自感系數(shù)或互感系數(shù)的變化，再由測量電路轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化，連續(xù)輸出，實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。v分類：差動電感式線位移傳感器和差動變壓器式線位移傳感器3電容式線位移傳感器v是一個可變參

7、數(shù)的電容器，有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、分辨率高，可以非接觸測量等優(yōu)點。v常用變極距式和變面積式電容傳感器測量線位移。4光柵式線位移傳感器v主光柵上均勻刻上許多線紋，形成明暗交錯的線條。兩塊光柵平行安裝，并使它們的刻線互相傾斜一個很小的角度，從而在指示光柵上出現(xiàn)幾條較粗的明暗條紋，稱為莫爾條紋。v結(jié)構(gòu)圖聚光鏡主光柵指示光柵光電元件5霍爾傳感器v利用霍爾效應(yīng)實現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種線位移傳感器。它具有靈敏度高、線性度好、穩(wěn)定性高、體積小和耐高溫等特點。常用于非電測量、自動控制等領(lǐng)域。v分類：接觸器式、差動式、非接觸式和大位移式等類型試題選解v利用霍爾效應(yīng)實現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種線位移傳感器。有接觸器式、差動式、非接

8、觸式和 等類型vA光柵式 B 磁電式 C小位移 D大位移式v答案:D考試內(nèi)容5 接近傳感器v是一個振蕩器.具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和可非接觸測量的優(yōu)點，缺點是僅對人體和金屬起作用。常用于壓力機(jī)、切紙機(jī)、壓模機(jī)和鍛壓機(jī)等對人體平安有影響的機(jī)械設(shè)備。試題選解v接近傳感器的主要缺點是 vA結(jié)構(gòu)簡單 B工作不可靠 C可非接觸測量vD僅對人體和金屬起作用v答案：D考試內(nèi)容6力傳感器v何謂力傳感器？常用的有哪些？v常用的有電阻應(yīng)變片和轉(zhuǎn)矩傳感器。v金屬電阻絲或箔在外力作用下發(fā)生拉力機(jī)械變形，其阻值將發(fā)生變化，此現(xiàn)象稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。v電阻應(yīng)變片傳感器就是根據(jù)此原理制成的試題選解v電阻應(yīng)變片傳感器的根本原理是

9、 。vA光電效應(yīng) B熱效應(yīng) C電磁效應(yīng) v D電阻應(yīng)變效應(yīng)v答案：D考試內(nèi)容7溫度傳感器v金屬熱電阻傳感器也稱熱電阻傳感器，是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn)行測溫的。一般的熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀表組成。常用的熱電阻材料是鉑和銅。v1鉑熱電阻的特點是測溫精度高、穩(wěn)定性好，是制造熱電阻的最好材料。由于鉑材料價格昂貴，因此在一般工程測量中多采用銅作為熱電阻材料。由于銅的熱慣性較大，在高于100度以上或在侵蝕性介質(zhì)中使用時，易氧化，穩(wěn)定性較差。因此只能用于測量精度要求不高100度以下及無侵蝕性的介質(zhì)中?？荚噧?nèi)容7溫度傳感器v2熱敏電阻 半導(dǎo)體熱敏電阻簡稱熱敏電阻，是一種新

10、型的半導(dǎo)體測溫元件。分為3種類型，既正溫度系數(shù)PTC和負(fù)溫度系數(shù)NTC熱敏電阻，以及在某一特定溫度下電阻值會發(fā)生突變的臨界溫度電阻器CTR。目前使用最多的是NTC 熱敏電阻與金屬熱電阻相比的特點v熱敏電阻的靈敏度高v熱敏電阻測量誤差小，適合遠(yuǎn)距離測量。v熱敏電阻測量溫度范圍遠(yuǎn)小于金屬熱電阻，目前測溫范圍在-50至300度左右。v熱敏電阻的性能不穩(wěn)定、互換性差、精度較低是主要缺點。3熱電偶v熱電偶的原理基于熱電效應(yīng)。v假設(shè)兩種不同材料 的導(dǎo)體組成一個閉合電路時，如果兩個接點的溫度不同，那么在電路中會產(chǎn)生電動勢并形成電流。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，該電動勢稱為熱電動勢。v實驗證明：熱電動勢與熱電偶兩端

11、的溫度差成比例。v分類：普通、鎧裝式和薄膜式熱電偶3類集成溫度傳感器簡介v是把感溫元件多為是把感溫元件多為PN結(jié)與有關(guān)的電子線路集成結(jié)與有關(guān)的電子線路集成在很小的硅片上封裝而成。由于在很小的硅片上封裝而成。由于PN結(jié)不能耐高溫，結(jié)不能耐高溫，所以只能測量所以只能測量150度以下的溫度。典型的工作溫度度以下的溫度。典型的工作溫度是是-50至至150度。具有體積小、線性好、反映靈敏等度。具有體積小、線性好、反映靈敏等優(yōu)點。優(yōu)點。v分類：根據(jù)輸出電量不同有電壓型、電流型和頻率分類：根據(jù)輸出電量不同有電壓型、電流型和頻率型型3類。類。v電壓型的優(yōu)點是直接輸出電壓，輸出阻抗低，易于電壓型的優(yōu)點是直接輸出

12、電壓，輸出阻抗低，易于與信號處理電路相連接。電流型的輸出阻抗極高，與信號處理電路相連接。電流型的輸出阻抗極高，適合遠(yuǎn)距離精密溫度遙感和遙測。頻率輸出型除了適合遠(yuǎn)距離精密溫度遙感和遙測。頻率輸出型除了具有電流型的優(yōu)點外，還便于與微機(jī)接口。具有電流型的優(yōu)點外，還便于與微機(jī)接口。試題選解v 熱敏電阻測量溫度的范圍最寬。v解：測量溫度最寬的是鉑熱電阻-200至850度。熱敏電阻測量溫度范圍是-50至150度不是最寬的。v答案：X考試內(nèi)容8萬用電橋v為測量使用方便，常將幾種不同類型的電橋組合起來，成為為測量使用方便，常將幾種不同類型的電橋組合起來，成為能測量電阻、電感和電容元件參數(shù)的儀器，稱為萬用電橋。

13、能測量電阻、電感和電容元件參數(shù)的儀器，稱為萬用電橋。v用途：測量直流電阻、交流等效電阻、電容及其介質(zhì)損耗、用途：測量直流電阻、交流等效電阻、電容及其介質(zhì)損耗、電感及其品質(zhì)因數(shù)，也可用用于將非電量參數(shù)轉(zhuǎn)化為電量電感及其品質(zhì)因數(shù)，也可用用于將非電量參數(shù)轉(zhuǎn)化為電量參數(shù)的精密測量。參數(shù)的精密測量。v原理：將被測對象與標(biāo)準(zhǔn)度量器標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)電容、標(biāo)原理：將被測對象與標(biāo)準(zhǔn)度量器標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)電容、標(biāo)準(zhǔn)電感進(jìn)行比較，進(jìn)而獲得測量結(jié)果。準(zhǔn)電感進(jìn)行比較，進(jìn)而獲得測量結(jié)果。v優(yōu)點：可測量多種電量，有較高的測量準(zhǔn)確度。優(yōu)點：可測量多種電量，有較高的測量準(zhǔn)確度。v組成：由電橋主體、音頻振蕩器、交流放大器和指示檢流計

14、組成：由電橋主體、音頻振蕩器、交流放大器和指示檢流計等組成。等組成。v一般的萬用電橋都是由單臂電橋、交流電容電橋和電感電橋一般的萬用電橋都是由單臂電橋、交流電容電橋和電感電橋組合而成。組合而成。交流電橋的原理v交流電橋的根本和直流單臂電橋完全一樣，不同的是把直流電源換成了交流電源，4個橋臂有阻抗元件組成，在電橋的一個對角線上接指零儀，另一對角線接入交流電源。通過調(diào)節(jié)各個橋臂參數(shù)，可使檢流計上的電流為零，此時電橋平衡，“對臂阻抗成積相等。v交流電橋平衡的條件：除了對臂阻抗成積相等以外，還必須要求阻抗性質(zhì)相同。試題選解v萬用電橋主要由 組成。vA電橋主體、高頻振蕩器、直流放大器和指示檢流計vB電橋

15、主體、低頻振蕩器、直流放大器和指示檢流計vC電橋主體、音頻振蕩器、交流放大器和指示檢流計vD電橋主體、音頻振蕩器、直流放大器和指示檢流計v答案：C考試內(nèi)容9萬用電橋的應(yīng)用vQS18A型萬用電橋使用本卷須知。v1、按照電橋說明書選擇電源v2、為獲取精確的測量結(jié)果，儀表的外殼要妥善接地。v3、合理布置各種儀表，連接導(dǎo)線應(yīng)盡可能短，以減少外界干擾。v4、測量前各調(diào)節(jié)旋鈕均應(yīng)置于“0位置v5、每次更換被測元件或變更電橋內(nèi)電路之前，都應(yīng)該斷開電橋電源。試題選解vQS18A型萬用電橋中，“測量選擇旋鈕的作用是 。vA轉(zhuǎn)換電橋電源 B選擇測量范圍 C選擇損耗平衡的讀數(shù)范圍 D轉(zhuǎn)換測量功能，又兼做電源開關(guān)v解

16、： “測量選擇旋鈕的作用是轉(zhuǎn)換測量功能，以進(jìn)行電阻、電感或電容的測量，它同時又兼做電源開關(guān)，測量完畢應(yīng)該將“測量選擇旋鈕置于“關(guān)的位置。v答案：D考試內(nèi)容10數(shù)字存儲示波器試題選解試題選解v 欲觀察任何一個淹沒在噪聲中的信號波形，只要對波形進(jìn)行平均值處理就能清楚地觀察到被測波形。v解：一般情況，欲觀察到信號帶有高頻噪聲時，只要將該信號進(jìn)行足夠?qū)掖蔚钠骄堤幚砗?，就能觀察到被測信號。但是，假設(shè)噪聲頻率和信號頻率相近時，經(jīng)屢次平均值處理后，會使信號衰減，波形完全失真。v答案：x考試內(nèi)容11數(shù)字存儲示波器的應(yīng)用v TDS2002數(shù)字存儲示波器的面板主要分為連接器、垂直控制、水平控制、觸發(fā)控制以及菜單

17、和控制按鈕等4局部。v答案：V考試內(nèi)容12智能儀器的功能v 智能萬用表可測量交直流電壓、電流、電阻、溫度等，并且測量準(zhǔn)確度高。v答案：V考試內(nèi)容13數(shù)字顯示控制儀v主要用于各種溫度、壓力、液位、速度、長度等等測量和控制?？梢詫Ω鞣N非線性信號進(jìn)行高精度的線性校正。試題選解v WP系列數(shù)字顯示控制儀在整個儀表改型過程只要在斷電情況下，設(shè)定儀表的分度號參數(shù)，即可完成分度號的更改。v解：上述說法是錯誤的。正確說法是“整個儀表改型過程不用斷電情況下，只需設(shè)定儀表的分度號參數(shù)，即可完成分度號的在線更改。考試內(nèi)容14常用檢測方法1紅外輻射檢測 能把紅外輻射量的變化轉(zhuǎn)變成電量的變化。它具有非接觸檢測、反響速度

18、快、靈敏度高、測溫范圍廣的優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于無損探傷、氣體分析、紅外遙感、熱像檢測以及軍事目標(biāo)的搜索和通信。2激光檢測 利用激光的方向性、高亮度、高單色性和高相干性對不同物理量進(jìn)行檢查。具有精度高、測量范圍大、檢測時間短、沒有機(jī)械和電的接觸、易于數(shù)字化的優(yōu)點。可檢測長度、位移、轉(zhuǎn)角、速度、方向、探傷、物質(zhì)成分等?？荚噧?nèi)容14常用檢測方法3超聲波檢查 超聲波在液體、固體中衰減很小，穿透能力強(qiáng)，碰到雜質(zhì)或分界面就會有顯著的反射?？梢赃M(jìn)行探傷和厚度測量。4核輻射檢測 利用放射性同位來進(jìn)行測量的，既利用被測物質(zhì)對射線的吸收、反散射或射線對被測物質(zhì)的電離激發(fā)作用而進(jìn)行測量的。它屬于非接觸式，不受溫度、壓力的影響?？梢詼y量厚度、密度、物位，也可用進(jìn)行探傷、成分分析、傳動帶稱重等。但測量誤差較大；裝置較復(fù)雜，還要特殊防護(hù)。多用于特殊場合，如高溫、高壓、密閉容器內(nèi)的物位檢測。5工業(yè)電視檢測試題選解對光不透明的固體進(jìn)行檢測，應(yīng)采用 檢測A工業(yè)電視檢測 B核輻射檢測 C超聲波檢測D激光檢測答案：D考試內(nèi)容15電氣測量的根本方法v1、電氣測量的根本方法有：v1直接測量 v2間接測量v3組合測量v2、非電量的電測法的特點v非電量的電測法是用電測技術(shù)對非電量進(jìn)行測量，非電測系統(tǒng)主要由傳感器、測量電路、信息處理及顯示裝置組成，在不需要顯示的保護(hù)、計量