自动检测技术复习题

一、填空题：

1.某采购员分别在2个商店购买了100kg大米、1kg巧克力，发现均缺少0.5kg，

但采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的原因是示值相对误差较大。

2.有一只温度计，测量范围是0~200°C，精度等级为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差是1°C ，示值为100°C时可能出现的最大示值相对误差是0.01％。

3.天平未调水平，测量结果可能会出现系统误差，电桥检流计的零点

漂移会引起测量结果的系统误差。

4.拟合直线的方法有多种，选择拟合直线的主要出发点是获得最小的非线性误差，常用的方法有端基线性度、最小二乘法等。

5.热敏电阻按其温度系数可以分为负温度系数 (负指数型突变型（NTC）、

正温度系数（正突变型线性型）（PTC）两大类。)

6.使用气敏电阻传感器可以把某种气体的浓度等参数转换为电阻变

化量，再转换为电信号。

7．自感传感器或差动变压器采用检波电路最重要的目的是反映输出信号位移大小（电压的幅值）和位移方向。

8.当电涡流线圈靠近非磁性材料（铜）后，线圈的等效电感减小（增大/减小），调频转换电路输出频率变大（增大/减小）。

9.常用的光电元件有___ 光电管 _____、_ 光敏二极管（光敏电阻）___、_光电池____。

10．根据不同的测量条件，压力可以分为___ 绝对压力_____和__相对压力_____，相对压力又可以分为_____表压__和差压。

11．调制的目的主要是，常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号

用来改变载波信号的某一参数（如幅值、频率、相位）的信号称为调制信号。12．交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值积相等和__ 相对桥臂阻抗幅角之和相同___，至少有2个可调元件，需要反复多次调整才能找出真正平衡位置。

13.测量方法根据测量时是否与被测对象接触，可以分为直接测量和间

接测量。

含有粗14.当测量值的残差满足 q>3Q 时，则认为对应的测量值x

i

大误差，应予以剔除。

15.装配式热电偶一般由热电极、保护管、接线端子、接线盒和绝缘瓷珠等部分组成。

16.光电效应可分为外光电效应、内光电效应、光生伏特效应三种。光敏二极管的工作原理是基于内光电效应。

17.霍尔电动势的大小与输入电流和磁感应强度成正比。霍尔集成电路分为开关型和线性型两大类。

18.莫尔条纹移动一个间距

B，光栅尺相对移动一个栅距W，光栅尺夹角为θ，

H

它们之间的关系是 B

=W/Sin0 。

H

19.旋转编码器可以用于位移的测量，为了消除误差，常用格雷码来代替二进制码。

20.油压活塞式压力计结构简单，精度高，重复性好，可以测量正负压力，故通常用来作压力基准器，提供压力标准信号，进行精密测压。

21.光电开关中的红外发射器一般采用功率较大的发光二极管，接收器可采用光敏二极管、光敏晶体管或光电池。

23.摄氏温标是把标准大气压下纯水的凝点定为0度，纯水的沸点定为100度的一种温标。在凝点和沸点之间分成100等分，每一分为一摄氏度，符号为t 。

24．检测是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。信息测量

25.自动检测系统包括以下部分：系统框图和传感器、信号处理电路、显示器、数据处理装置、执行机构。传感器

26.根据被测量是否随时间变化，测量可分为静态测量和动态测量。时间

27. 真值是指在一定条件下被测量客观存在的实际值。真值

28.明显偏离真值的误差称为粗大误差，也称过失误差，主要是由于测量

人员的粗心大意及电子仪器受到突然而强大的干扰所引起。粗大

29.正态分布有以下特性：集中性、对称性、有界性。对称

30.迟滞是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度。不一致

31.用应变片测试应变时，应将应变片粘贴在试件表面，当试件受力变形后，应变片上的电阻丝也变形，从而使应变片电阻值发生变化，通过测量转换电路最终转换成电压或电流变化。电阻值测量转换

32.热电阻传感器主要用于测量温度以及与温度有关的参量。它是利用热敏电阻阻值随温度升高而增大这一特性来测量温度的。电阻未饱和饱和33.电感传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量检测的一种装置。（通常是说自感）自感或互感

34.当金属导体置于变化的磁场中时，导体表面会有感应电流产生。电流的流线在金属体内自行闭合，这种由电磁感应原理产生的旋涡状感应电流称为电涡流，这种现象叫电涡流效应。电磁感应电涡流

35.为了提高电容式传感器的灵敏度，减小非线性，常把电容传感器做成差动形式。灵敏非线

36.某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，内部会产生极化

现象，同时在其表面上产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电的状态，这种现象称为压电效应。极化压电效应

38.金属或半导体薄片置于磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应。

39.工业检测中被测量可以分为6个类型：量、量、几何

量、物体的性质和成分量、状态量和电工量。热工机械

40.测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法取得某一客观事物

定量数据资料的实践过程。传感定量

41.对几个与被测量有确定函数关系的量进行直接测量，将测量值带入函数关系式，经过计算求得被测量，这种方法称为间接测量。时间接

42.引用误差（满度相对误差），用测量仪表的绝对误差与仪器满度值Am的百分比表示。真值绝对误差

43在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差称为系统误差。粗系统

44.传感器是一种以测量为目的，以一定的精度把被测量转换为与之有确定关系的、便于处理的另一种物理量的测量器件。对测量

45.反映传感器和检测系统在规定的条件下，在规定的时间内能否耐用的一种综合性的质量指标，我们称之为可靠性。不一可靠

46.应变电桥有三种工作方式：单臂半桥、双臂半桥、全桥，它们的灵敏度依次增大。电双臂阻升高

47、半导体材料的电阻率随磁场强度的增强而变大，这种现象称为磁阻效应。未磁阻

48.在差动变压器中，两个二次绕组应该采用反向串联的接法，才能构成差动输出形式。反向串联

49电容传感器有三种类型，分别是变面积式、变极距式、变介电常数式。

50.压力传感器又分为绝对压力传感器、差压传感器和表压传感器三种类型。其中绝对压力传感器是以真空为起点的压力。灵差压敏表压非51.流体在单位时间内通过某一截面的体积数或质量数称为瞬时流量。流量15、从产生机理上来讲，压电效应是由于在外力作用下电荷的等效中心分离造成的。正负电荷

52.、温度是表征物体冷热程度的物理量，从微观角度来看，温度标志着物质内部大量分子的无规则运动的剧烈程度。冷热程度无规则运18、53.热电动势分为接触电势和温差电动势两部分。接触电势是由于两种不同金属内自由电子密度不同，在它们的接触处存在自由电子扩散现象造成。

54、光敏晶体管的光谱特性是指入射光波长与光敏晶体管的相对灵敏度之间的关系。光

55.在选用仪表时应兼顾__准确度等级__ 和__量程__ ，通常希望示值落在仪表满度值的___2/3______以上。

56.某压力表准确度为2.5级，量程为0－1.5MPa。可能出现的最大满度相对误差为 3.75%mpa 。测试结果为0.70MPa时，可能出现的最大示值相对误差

为 0.55%%MPA 。

57. 希望将信号传送到1km之外，应选用具有_ 4-20 mm __输出的标准变送器。（0～10mA/4～20mA）

58. 电阻传感器的基本原理是将各种被测非电量的变化转换成电阻值的变化

59. 当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后，线圈的等效电感L变小。

60. 用霍尔元件测量齿数z=60的齿轮的转速，测得f=400Hz，则该齿轮的转速n 等于___9___r/min。

61．电子卡尺的分辨率可达0.01mm，行程可达200mm，它的内部所采用的电容传感器型式是_变极距式传感器_____。

62. 压力传感器显示的压力为“表压”。当医生测量血压时，实际上就是测量血压与大气压之差。计量领域多使用绝对压力传感器。

63. 温度是表征物体冷热程度的物理量，温度概念是以热平衡为基础。正常人的体温为37℃，此时的华氏温度约为 98.6F ，热力学温度约为310.15k 。

64．单位时间内通过管道某一截面的体积数或质量数称为流体的流量，一段时间范围内通过管道某一截面的体积数或质量数的总和称为流体的累积流量。

65．光电效应通常分为三种类型：___内光电效应_____, 外光电效应和光生伏特效应。

66．位置测量是指 ___位移___和_____方向____的精密测量。电

67. 在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的___1.5______倍左右为宜。

69.用万用表交流电压档（频率上限为5kHz）测量100kHz、10V左右的高频电压，发现示值不到2V，该误差属于_ 动态误差__。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于__系统误差___。

70.传感器由敏感原件、传感原件、测量转换电路三部分组成。

71. 电感传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现非电量电测的一种装置。

72. 电涡流传感器的最大特点是非接触测量，它是检测技术中用途十分广泛的一种传感器。

73．电容传感器将被测物理量的变化转换为电容量的变化。

74. 压电传感器是一种动态式传感器。以某些电介质的压电效应为基础。

75. 角编码器有两种基本类型：增量编码器和绝对角编码器。76．根据滤波器的不同选频范围滤波器可分为___低通滤波器____, _高通滤波器____, ___带通滤波器______,__带阻滤波器_____四种滤波器。

77．一般将控制高频振荡信号的缓变信号(低频信号)称为调制信号；载送缓变信号的高频振荡信号称为载波；经过调制后的高频振荡信号称为已调制波。当被控制参量分别为高频振荡信号的幅值、频率和相位时，则其调制后的波形分别称为条幅波、调频波和调相波。

二、选择题：

1.（ C ）数值越大，热电偶输出的热电动势就大。

A.热端直径

B.热端、冷端温度

C.热端、冷端温差

D.热电极的电导率

2．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.I/U转换器

3.某直线光栅每毫米刻线数为50，采用4细分技术，则光栅的分辨力为

（ A ）。

A.5μm

B. 50μm

C. 4μm

D. 20μm

4.将超声波（机械振动波）转换为电信号是利用压电材料的（ C ）。

A.应变效应

B.涡流效应

C.压电效应

D.逆压电效应

5.自感传感器采用差动结构是为了（ B ）。

A.增加线圈阻抗

B.提高灵敏度

C.降低成本

D.增加线圈对衔铁的吸引力

6.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为（ C ）的输出。

A.电阻

B.电容

C.电压（电流）

D.电荷

7.电阻应变片能测量的被测量为（ A ）。

A.力

B.温度

C.流量

D.位移

8.（ A ）的输出是一系列脉冲，一般需要一个零位基准才能完成角位移测量。

A.增量式编码器

B.绝对式编码器

C.直线编码器

D.光电编码器

9.( A ) 温度传感器是由两片具有不同线膨胀系数的热敏金属紧固结合

在一起而成双金属片构成的，为了提高灵敏度，双金属片常常做成螺旋型。

A.固体膨胀式

B.气体膨胀式 B.液体膨胀式

10.在金属热电阻中，具有线性特性的是（ C ）。

A.铜电阻

B.镍电阻

C.铂电阻

D.锰电阻

11、以下元件中，属于四端元件的是（D D ）。

A．热电偶B．光敏晶体管C．压电晶体D．霍尔元件

12、铂铑30-铂铑6热电偶的分度号为（C CC）。

A．S B．K C．B D．E

13、如果需要精确测量光的照度，光电池应配接（A AB）。

A．I/U转换器B．电荷放大器C．A/D转换器D．电压放大器14、有一只1024P/r增量式角编码器，光敏元件在30秒内连续输出了102400个

脉冲，则该编码器转轴的转速为（ D D）。

A、102400r/min

B、204800r/min

C、1024r/min

D、200r/min

15、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了（ B ）。

A、提高信号强度

B、实现辨向

C、提高抗干扰能力

D、计算tanθ

16、为了监视生产过程，或在生产流水线上监测产品质量的测量称为（C C）。A．离线测量B．远程测量C．在线测量D．取样测量17、传感器能检出被测信号的最小变化量称作（A A）。

A．分辨力B．分辨率C．精度D．精密度18、相对湿度是空气的绝对湿度与同（B B）下的饱和状态空气绝对湿度的比值。

A．海拔B．温度C．湿度D．压力

19、在电介质的极化方向上施加交变电场或电压，它会产生机械振动，当去掉外

加电场时，电介质变形随之消失，这种现象称为（C C）。电致伸缩效应

A、压电效应

B、电场效应

C、逆压电效应

D、电磁感应

20、一束频率为3MHz的超声波（纵波）在钢板中传递时，它的声速约为5.9km/s，

波长约为（D D ）。

A、5.9m

B、340m

C、5.9mm

D、2mm

21.属于四端元件的（ C ）。

A．UGN3501 B．压电晶片 C．霍尔元件 D. 光敏电阻

22．在热电偶回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是（ C ）。

A．补偿热电偶冷端热电动势的损失 B．起冷端温度补偿作用

C．将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D．提高灵敏度

23. 数字式位置传感器不能用于（ C ）的测量。

A．机床刀具的位移 B．机械手的旋转角度

C．振动加速度 D．机床的位置控制

24.人造卫星的光电池板利用了（ A ）。

A．光电效应 B．光化学效应 C．光热效应 D．压电效应。

25. 在电子打火机和煤气灶点火装置中，多片压电片采用（ B ）接法，可使输出电压达上万伏，从而产生电火花。

A．串联 B．并联 C．既串联又并联 D．既不串联又不并联

26.应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择（ C ）测量转换电路。

A．单臂半桥 B．双臂半桥 C．四臂全桥 D. 电荷

27．螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（ B ）。

A．加长线圈的长度从而增加线性范围 B．提高灵敏度，减小温漂

C．降低成本 D．增加线圈对衔铁的吸引力28. 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出（ C ）的靠近程度。A．人体 B．水 C．金属零件 D．塑料零件。

29. 轿车的保护气囊可用（ D ）来控制。

A．气敏传感器 B．湿敏传感器 C．差动变压器 D．电容式加速度传感器。

30. 使用压电陶瓷制作的力或压力传感器可测量（ C ）。

A．人的体重 B．车刀的压紧力

C．车刀在切削时感受到的切削力的变化量 D．自来水管中的水的压力

三、简答题：

1. 画图说明霍尔转速表的检测原理。

2.说明2种热电偶冷端温度补偿方法及其适用的场合。

3.简要说明光敏三极管光控继电器电路的工作原理？二极管VD的作用是什么？

5.画图说明电磁流量计的工作原理？适合哪类流体的测量？

答：电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬（橡胶，特氟隆等）实现与流体和测量电极的电磁隔离。

适合导电流体的测量

6.为什么在热电偶测温电路中要使用补偿导线？

答：由于实际测温时，热电偶长度有限，自由端温度将直接收到被测物温度和周围环境温度的影响从而造成测量误差

7.说明电容传感器在汽车中的应用。

答：加速度电容传感器检测控制汽车折叠式安全气囊的充气

11、传感器由哪三个部分组成？每个部分作用是什么？

答；由敏感原件，传感原件，和测量转换电路，其作用分别是，将被测量转换成于被测量确定关系或者易于转换的非电量，将非电量转变为电参量，将电参量转变为易于处理的电量

12、请问接近开关主要有哪五个性能指标？

答：额定动作距离，工作距离，动作滞差，重复定位精度，动作频率。

13、在超声波流量计中除了使用时差法之外，常用的另外一种方法是什么？它和时差法相比有什么优点？

答，叫作频率差法，不易受温度的影响

14、如图所示为节流式流量计的示意图。请问

图中的部件3、6、9、10的名称和作用分别是

什么？

答；3节流孔板，作用:产生压差；6截止阀作

用：9差压变送器作用；10均压阀作用：

15、为什么热电偶传感器需要进行冷端补偿？

常用的冷端补偿方法有哪些？

答;由于热电偶与热电动势关系的分度表都是

在冷端温度为0度时作出的，而在实际测量中，冷端温度常随环境温度而变化的从而会产生误差。常用的冷端补偿方法有1，将冷端放到冰水混合物中，2置于电热恒温中3置于恒温空调房中

16、请问什么叫做零位式测量？请给出解释，并举出一个例子。

答;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，例如用天平测量物体的质量等

17.请问什么叫做误差合成？常用的两种误差合成方法的名称是什么？

答：为了确定系统的静态误差，将一个系统内的每一个环节的误差综合起来叫做误差合成，它包括绝对值合成法和方均根合成法两类

18、热电阻传感器是基于什么原理？用于哪些参量的测量？分为哪两类？

答：它是利用电阻随温度升高而增大的原理进行测量的，主要用于测量温度和于温度有关的参量，分为金属热电阻和半导体热电阻。

19、什么叫做光电效应？它可以分为哪三种类型？

答：光照射某一物体，可以看作物体收到一连串能量为hf的光子的轰炸，组成这物体的材料吸收光子能量而发生相应电效应的物理现象叫作光电效应，它分为内光电效应，外光电效应和光生伏特效应三类。