梁森自动检测技术及应用第二版答案.docx

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梁森自动检测技术及应用第二版答案

梁森自动检测技术及应用第二版答案

【篇一：

自动检测,彩色答案】

ass=txt>一、填空题（100个）p1-p3

1、可以进行位移测量的传感器有：

光纤传感器、差动变压器、电阻传感器。

2、可以完成温度测量的有：

热电偶、热敏电阻、热释电

3、半导体式传感器是：

磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器

4、光电传感器有：

光电耦合器、色敏传感器、光纤传感器、光电二极管

5、用于磁场测量的传感器：

霍尔器件、磁敏晶体管

6、进行振动（或加速度）测量的传感器：

磁电传感器、压电传感器

7、利用物体反射进行非电量检测的传感器：

超声波传感器、红外传感器

8、电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成。

9、热敏电阻可分为负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻型两大类。

10、在热电阻温度测量系统中，热电阻的外引线有两线制、三线制、四线制。

11、热电偶中热电势的大小仅与热电极材料的性质、两端点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。

12、差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而实际上差动变压器输出电压不为零，我们把这个不为零的电压称为零点残余电压；利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向（或正负）可采用相敏检波电路。

13、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称电涡流传感器；这种传感器只能测量金属物体。

14、用激光干涉仪对建筑物的缓慢沉降做长期监测属于静态测量。

15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。

16、变极距型电容传感器做成差动结构后，灵敏度提高原来的2倍。

17、电容式传感器的优点主要有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单、适应性强。

18、电容式传感器主要缺点有寄生电容影响较大、当电容式传感器用于变间隙原理进行测量时具有非线性输出特性。

19、电感式传感器是建立在电磁感应基础上的一种传感器。

20、电感式传感器可以把输入的物理量转换为线圈的自感系数或线圈的互感系数的变化，并通过测量电路进一步转换为电量的变化，进而实现对非电量的测量。

21、电涡流传感器可用于位移测量、振幅测量、转速测量和无损探伤。

22．在测量过程中，被测量与仪表内部的标准量相比较，当测量系统达到平衡时，用已知标准量的值决定被测量的值，这种测量方式称为零位式测量

25．通常把涡流密度减少到表面值1/e处的深度叫做标准渗透深度。

26．变面积式电容传感器的输出特性是线性的，灵敏度是常数。

27．在电介质的极化方向上施加交变电场或电压，它会产生机械变形，当去掉外加电场时，电介质变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。

28．声波的传播速度取决于介质的弹性系数、介质的密度以及声阻抗。

29．霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。

30．镍铬-铜镍（锰白铜）热电偶的分度号为e。

31．光电池是基于光生伏特效应的光电元件。

32．光电断续器与光电开关都是用来检测物体的靠近、通过等状态的光电传感器。

33．感应同步器有直线式和圆盘式两大类，前者用于测量直线位移，后者用于测量角位移。

34．在高频情况下，地线的共阻抗不但要考虑直流电阻，还要考虑集肤效应和感抗。

35．静电屏蔽线或静电屏蔽盒对低频磁场不起隔离作用。

36、热电偶是将温度变化转换为电势的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为电阻变化的测温元件。

38、热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得到了广泛应用。

39、热电阻引线方式有三种，其中三线制适用于工业测量，一般精度要求场合；二线制适用于引线不长，精度要求较低的场合；四线制适用于实验室测量，精度要求高的场合。

41、制作霍尔元件应采用的材料是半导体材料，因为半导体材料能使截流子的迁移率与电阻率的乘积最大，而使两个端面出现电势差最大。

43、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为光电效应传感器、红外热释电传感器、固体图像传感器和光纤传感器。

44、按照测量光路组成，光电式传感器可以分为透射式、反射式、辐射式和开关式光电传感器。

45、光电传感器的理论基础是光电效应。

46、用石英晶体制作的压电式传感器中，晶面上产生的电荷与作用在晶面上的压强成正比，而与晶片几何尺寸和面积无关。

49．影响金属导电材料应变灵敏系数k。

的主要因素是导电材料几何尺寸的变化。

50、传感器的基本特性通常指的是传感器的输入和输出之间的关系特性。

51、在传感器领域，应用比较广泛的基本电量传感器有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器和电涡流式传感器。

53、压电式传感器的工作原理是以晶体的压电效应为理论依据。

54、电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应。

55、.传感器的动态特性包括瞬态响应特性和频率响应特性。

56、霍尔电势与半导体薄片的厚度成正比。

57、温度传感器主要用来检测物体的温度。

58、传感器是由敏感元件与转换元件组成的。

59、红外测温仪是利用热辐射体在红外波段的辐射通量来测量温度的。

60、霍尔传感器是利用霍尔效应原理将被测物理量转化为电势的传感器。

61、压电传感器的工作原理是以晶体的压电效应为理论依据。

65、湿敏元件除对环境湿度敏感外，对温度亦十分敏感。

67、霍尔传感器是利用霍尔效应原理将被测量转换为电势的传感器。

69、金属应变片的弯曲半径越大，其横向效应也越大。

70、固体受到作用力后电阻率发生变化的现象称为固体的压阻效应。

71、热电阻传感器分为金属热电阻和半导体热电阻两大类。

73、光敏二极管是一种利用pn结单向导电性的结型光电器件。

75、电感式传感器以电和磁为媒介，利用磁场变换引起线圈的自感量或者互感量的变化，把非电量转换为电量的装置。

76、热电偶回路产生的电势由接触电势传和温差电势两部分组成。

77、光电管是利用外光电效应制成的光电元件。

78、应变片的敏感元件是敏感栅。

79、压电式传感器的工作原理是以晶体的压电效应为理论基础。

80、磁敏二极管是利用磁阻效应进行磁电转换的。

81、热敏电阻利用半导体电阻随温度变化的特性制成的测温元件。

82、光电效应通常分为外光电效应、内光电效应和光生伏特效应。

83、金属应变片的工作原理是基于金属的应变效应。

84、霍尔传感器的误差主要包括零位误差和温度误差。

85、传感器的频率响应特性通常由幅频特性和相频特性组成。

86、压电式传感器的工作原理是以晶体的压电效应为理论依据。

87、常用的基本电量传感器包括电阻式、电感式和电容式传感器。

88、传感器按能量变换关系分为有源型和无源型。

89、传感器的核心部分是转换元件；

90、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路。

91、电涡流传感器从测量原理来分，可以分为高频扫射式和低频透射式两大类。

92、电感式传感器可以分为自感式、互感式、涡流式三大类。

93、压电式传感器可等效为一个电荷源和一个电容并联，也可等效为一个与电容相串联的电压源。

94、压电式传感器是一种典型的自发电型传感器（或发电型传感器），其以某些电介质的压电效应为基础，来实现非电量检测的目的。

95、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为极化效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称电致伸缩效应。

96、压电式电压放大器特点是把压电器件的高输出阻抗变换为传感器的低输出阻抗，并保持输出电压与输入电压成正比。

97、电荷放大器的特点是能把压电器件的高内阻的电荷源变换为传感器低内阻的电压源，以实现阻抗匹配，并使其输出电压与输入电压成正比，且其灵敏度不受电缆变化的影响。

98、热电动势来源于两个方面，一部分由两种导体的接触电势构成，另一部分是单一导体的温差电势。

99、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是中间温度定律。

100、常用的热电式传感元件有热电偶和热敏电阻。

二、选择题（110个）p3-p8

1、工业检测仪表精度等级常以d作为判断仪表精度等级的尺度。

a.引用误差b.允许误差c.相对误差d.最大引用误差

2、检测系统的测量不确定度愈小，表明测量c

a.结果与真值愈接近b.精度愈高c.测量结果的离散程度越小

3、应变式压力测量中，为提高灵敏度，全桥测量电路要求b

a.相邻桥臂的应变片同时受拉应力或压应力

b.相对桥臂的应变片同时受拉应力或压应力c.无特定要求

4、光学高温计测得的亮度温度总比物体的实际温度a

a.低b.高c.相等d.不定

5．在自感式电感传感器的测量电路中，采用相敏检波电路，输出信号（c）

a．仅反映位移的大小b．仅反映位移方向c．既反映位移的大小，又反映位移方向d．不反映位移的大小，也不反映位移方向

6．电涡流探头外壳用的制作材料是（）、a．不锈钢b．塑料c．黄铜d．玻璃

7．在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中（b）

a．电容和电感均为变量b．电容是变量，电感保持不变c．电容保持常数，电感为变量d．电容和电感均保持不变

8．将超声波（机械振动波）转换成电信号是利用压电材料的（d）a．应变效应b．电涡流效应c．压电效应d．逆压电效应

9．当石英晶体受压时，电荷产生在（b）a．与光轴垂直的面上b．与电轴垂直的面上c．与机械轴垂直的面上d．与电轴平行的面上

1o．超声波频率越高，（a）a．波长越短，指向角越小，方向性越好b．波长越长，指向角越大，方向性越好

c．波长越短，指向角越大，方向性越好d．波长越短，指向角越小，方向性越差

11．霍尔元件采用恒流源激励是为了（b）。

a．提高灵敏度b．克服温漂c．减少不等位电势d．克服零点漂移

12．正常人的体温为37℃，则对应的华氏温度为（d）a．32fb．37fc．68.6fd．98.6f

13．基于外光电效应制成的光电元件是（c）a．光敏电阻b．光敏晶体管c．光电倍增管d．光电池

14．欲精密测量光的照度，光电池应配接（d）a．电压放大器b．a/d转换器c．电荷放大器d．电流/电压转换器

15．不能直接用于直线位移测量的传感器是（d）a．长光栅b．长磁栅c．标准型同步感应器d．角编码器

16、在流量检测仪表中，不需要直管段的体积流量计是b

a.差压式流量计b.容积式流量计c.速度式流量计

17、电磁流量计适用于a流体。

a.导电b.各种导电与不导电c.不导电

18.从气敏元件与被测气体接触到气敏元件参数达到新的稳定状态所需要时间称为（c）

a．灵敏度Ｂ．稳定性Ｃ．响应时间Ｄ．选择性

19.具有压磁效应的磁弹性体叫做（b）

a．压电元件Ｂ．压磁元件Ｃ．压阻元件Ｄ．霍尔元件

20.光电传感器的基本原理是基于物质的（b）

a．压电效应Ｂ．光电效应Ｃ．磁电效应Ｄ．热电效应

（21、）1、金属丝应变片在测量构件的应变时，电阻的相对变化主要由（b）来决定的。

a、贴片位置的温度变化b、电阻丝几何尺寸的变化

c、电阻丝材料的电阻率变化d、外接导线的变化

2、不能用涡流式传感器进行测量的是（d）。

a位移b材质鉴别c探伤d非金属材料

3、不能采用非接触方式测量的传感器是：

（c）。

a、霍尔传感器；b、光电传感器；c、热电偶；d、涡流传感器

4、通常所说的传感器核心组成部分是指：

（b）

a、敏感元件和传感元件b、敏感元件和转换元件

c、转换元件和调理电路d、敏感元件、调理电路和电源

5、下列四种光电元件中，基于外光电效应的元件是：

（c）

a、光敏二极管b、硅光电池c、光电管d、光导管

6、为提高电桥的灵敏度，可采取的方法是：

（c）。

a、半桥双臂各串联一片电阻应变片；

b、半桥双臂各并联一片电阻应变片；

c、适当提高电桥的电源电压；

d、增大应变片的初始电阻值。

7、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间是（b）。

a、延迟时间b、上升时间c、峰值时间d、响应时间

8、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（c）。

a、线性度、灵敏度、阻尼系数

b、幅频特性、相频特性、稳态误差

c、迟滞、重复性、漂移

d、精度、时间常数、重复性

9、（本题为多选题）利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（abcd）。

a、磁场；b、电功率；c、载流子浓度；d、载流子类型。

10、属于传感器动态特性指标的是（b）。

a、重复性b、固有频率c、灵敏度d、漂移

11、影响金属导电材料应变灵敏度系数k的主要因素是（b）。

a、导电材料电阻率的变化b、导电材料几何尺寸的变化

c、导电材料物理性质的变化d、导电材料化学性质的变化

12、电阻应变片的线路温度补偿方法有（b）。

a、差动电桥补偿法b、补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法

c、补偿线圈补偿法d、恒流源温度补偿电路法

13、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，其灵敏度将（b）。

a、保持不变b、增大为原来的一倍

c、减小一倍d、增大为原来的两倍

14、试题关键字：

变间隙式。

当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的

（b）。

a、灵敏度增加b、灵敏度减小

c、非线性误差增加d、非线性误差不变

15、（本题为多选题）电容式传感器中输入量与输出量的关系为线性的有（ab）。

a、变面积型电容传感器b、变介质型电容传感器

c、变电荷型电容传感器d、变极距型电容传感器

16、试题关键字：

平衡条件。

交流电桥的平衡条件为（b）。

a、相邻桥臂阻抗值乘积相等b、相对桥臂阻抗值乘积相等

c、相对桥臂阻抗值比值相等d、相邻桥臂阻抗值之和相等

17、下列说法正确的是（d）。

a、差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。

b、差动整流电路可以判断衔铁的位置和运动方向。

c、相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。

d、相敏检波电路可以判断位移的大小和位移的方向。

18、试题关键字：

测量（本题为多选题）电感式传感器可以对（abcd）等物理量进行测量。

a、位移b、振动c、压力d、流量

19、试题关键字：

压电式传感器。

石英晶体和压电陶瓷的压电效应对比正确的是（b）。

a、压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性也比石英晶体好

b、压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性不如石英晶体好

c、石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性也比压电陶瓷好

d、石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性不如压电陶瓷好

20、试题关键字：

石英晶体。

石英晶体在沿电轴x方向的力作用下会（d）。

a、不产生压电效应b、产生逆向压电效应

c、产生横向压电效应d、产生纵向压电效应

21、试题关键字：

石英晶体的结构。

关于石英晶体的结构下列说法正确的是（c）。

a、石英晶体具有完全各向异性的特性；

b、石英晶体具有完全各向同性的特性；

c、石英晶体是介于各向异性和石英晶体具有完全各向异性的晶体；

d、以上说法都不对。

22、热电偶的最基本组成部分是（a）。

a、热电极b、保护管c、绝缘管d、接线盒

23、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（d）。

a、补偿导线法b、电桥补偿法c、冷端恒温法d、差动放大法

24、热电偶测量温度时（d）。

a、需加正向电压b、需加反向电压

c、加正向、反向电压都可以d、不需加电压

25、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪个基本定律

（a）。

a、中间导体定律b、中间温度定律

c、标准电极定律d、均质导体定律

【篇二：

自动检测技术】

解并掌握电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量原理，掌握测量与转换电路以及上述传感器的应用。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的基本结构和特点。

2、掌握：

电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量原理。

3、熟练掌握：

电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量方法和应用。

第四章电感式传感器

（一）课程内容

本章介绍自感式传感器、差动变压器式传感器的工作原理、测量电路及其在工业自动化测量技术中的应用。

（二）学习要求

掌握自感式传感器种类、测量原理和转换电路，掌握差动变压器式传感器的工作原理、主要性能和测量电路，从而了解电感式传感器在工业自动化检测中的应用。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

自感式传感器种类和电感式传感器在工业自动化检测中的应用。

2、掌握：

自感式传感器的测量原理和转换电路，差动变压器式传感器的工作原理、主要性能和测量电路。

第五章电涡流式传感器

（一）课程内容

本章介绍了电涡流式传感器的工作原理、结构及特性、测量转换电路，以及电涡流传感器在位移测量、转速测量、厚度测量、探伤和接近开关等方面的应用。

（二）学习要求

通过本章的学习，了解电涡流式传感器的工作原理、结构及特性，掌握电涡流式传感器的测量转换电路，在工业自动检测技术中能利用电涡流传感器进行位移测量、转速测量、厚度测量、探伤和接近开关等方面的应用。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

电涡流式传感器的工作原理、结构及特性。

2、掌握：

电涡流式传感器的测量转换电路。

3、熟练掌握：

电涡流传感器在位移测量、转速测量、厚度测量、探伤和接近开关等方面的应用。

第六章电容式传感器

（一）课程内容

电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感器元件，通过它将被测物理量转换为电容，在经过转换电路转换为电压、电流、频率。

本章介绍了电容式传感器的测量原理、测量转换电路、以及电容式传感器的应用。

（二）学习要求

通过本章的学习，了解电容式传感器的工作原理、结构形式和应用特点。

掌握电容式传感器的测量与转换电路，在工业自动检测技术中能利用电容式传感器进行振动、压力、位移、流量等物理量的测量和电容式接近开关等方面的应用。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

电容式传感器的工作原理、结构形式和应用特点。

2、掌握：

掌握电容式传感器的测量与转换电路，以及电容式传感器在振动、压力、位移、流量等物理量的测量和电容式接近开关等方面的应用。

第七章压电式传感器

（一）课程内容

压电式传感器是以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，一电介质表面产生电荷，从而实现非电量电测的目的。

本章介绍了压电式传感器的工作原理，测量与转换电路，压电式传感器的结构与材料，以及压电式传感器的应用。

（二）学习要求

通过本章的学习，理解压电效应现象，了解石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料的压电效应，掌握压电式传感器的工作原理、测量与转换电路、以及压电式传感器的应用。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

压电效应现象，石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料的压电效应，压电材料的应用特点。

2、掌握：

压电式传感器测量转换电路及应用。

第八章超声波传感器

（一）课程内容

本章介绍了超声波的物理特性，着重分析了超声波在检测中的一些应用，简单介绍无损探伤。

（二）学习要求

通过本章的学习，了解超声波的产生，掌握超声波传感器的应用和无损探伤。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

超声波、次声波、声波的定义和超声波的传播方式。

2、掌握：

超声波传感器的应用和无损探伤。

第九章霍尔传感器

（一）课程内容

本章介绍了霍尔元件的结构及工作原理、霍尔元件的特性参数、霍耳集成电路、霍耳传感器的应用。

（二）学习要求

通过本章的学习，了解霍尔效应、霍尔元件和霍尔元件的特性参数，了解霍耳集成电路，掌握霍耳传感器的应用。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

霍尔效应、霍尔元件和霍尔元件的特性参数，霍耳集成电路。

2、掌握：

霍耳传感器的应用。

第十章热电偶传感器

（一）课程内容

本章介绍了温度测量的基本概念、热电偶传感器的工作原理、热电偶的种类及结构、热电偶的冷端延长和冷端补偿技术、以及热电偶的应用及与仪表的配套。

（二）学习要求

通过本章的学习，了解温度测量的基本概念和热电偶传感器的工作原理，认识到热电偶传感器在工业温度测量中的重要作用。

理解热电效应和热电偶传感器测温原理，掌握热电偶的种类及结构，掌握热电偶的冷端延长和冷端补偿技术、以及热电偶的应用及与仪表的配套技术。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

温度测量的基本概念和热电偶传感器的工作原理。

2、掌握：

污热电偶的种类及结构。

3、熟练掌握：

热电偶的冷端延长和冷端补偿技术、以及热电偶的应用及与仪表的配套技术。

第十一章光电传感器

（一）课程内容

光电传感器是将光信号转换为电信号的一种传感器，本章介绍了光电效应、光电元件的结构和工作原理及特性，着重介绍了光电传感器的各种应用。

（二）学习要求

通过本章的学习，了解光电效应和光电效应的分类，掌握光电元件的结构和工作原理及特性，理解光电元件的基本应用电路，掌握光电传感器的各种应用。

（三）考核知识点和考核要求

1、领会：

光电效应和光电效应的分类。

2、掌握：

各种光电元件的结构和工作原理及基本应用电路。

3、熟练掌握：

光电传感器的各种应用。

第十二章数字式位置传感器

（一）课程内容

数字式位置传感器在先进制造系统、数控机车等场合得到广泛应用，本章从结构、原理、应用等方面介绍了几种常用的数字式位置传感器，讨论了位置测量的方式，着重介绍了数字式角编码器、光栅传感器、磁栅传感器、容栅传感器、感应同步器和旋转变压器，它们均能直接给出数字脉冲信号，既具有很高的精度，又可以测量很大的位移量。

（二）学习要求

通过本章的学习，了解位置测量的方式，认识到数字式位置传感器在先进制造系统中的重要作用。

理解数字式角编码器、光栅传感器、磁栅传感器、容栅传感器、感应同步器和旋转变压器测量原理，掌握数字式角编码器、光栅传感器、磁栅传感器、容栅传感器、感应同步器和旋转变压器的应用。

（三）考核知识点和考核要求

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