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现代材料测试技术复习题

现代材料测试技术复习题
现代材料测试技术复习题

1、电子显微镜分析法分辨率优先于光学微分分析法的主要原因是什么?

答:光学显微镜的分辨率受限于光的衍射,即受限于光的波长,当入射光为可见光(390—760nm)时,光学显微镜的分辨率本领极限为200nm,相应的有效放大倍数为1000倍。要想进一步提高显微镜的分辨极限和有效放大倍数,途径是寻找波长更短的照明源。

2、透射电子显微镜主要由哪几部件组成?

答:透射电子显微镜主要是由三部分组成,它们是电子光学部分、真空部分、电器部分。

(1)电子光学部分:照明系统;成像系统;像的观察记录系统(2)真空系统(3)电源部分:电器部分包括高压电源、透射电源、真空系统电源和其它电器部件。

3、透射电子显微镜需要真空的原因是什么?

答:(1)因为高速电子与气体分子相遇和相互作用导致随机电子散射引起炫光和减低像衬度。(2)照明系统中的电子枪会发生电离和放电,使电子束不稳定(3)残余气体会腐蚀电子枪的灯丝,缩短其寿命,而且会严重污染样品。

4、TEM通常将式样制成薄膜、单晶或切成超薄切片的原因主要是什么?

答:试样制备是为了使所要观察的材料结构经过电镜放大后不失真,并能得到所需的信息。透射电镜是利用样品对入射电子的散射能力的差异而形成衬度的,这要求制备出对电子束“透明”的样品。电子束穿透样品的能力主要取决于加束电压、样品的厚度以及原子序数。一般来说,加束电压愈高,原子序数越低,电子束可穿透的样品厚度就愈大。

5、TEM萃取复型的基本原理是什么?

使用粘着力较大的复型膜,在复型膜与试样分离时,试样表层某些物质随着复型膜离开试样,因此,试样表面起伏特征被印在复型膜上,又萃取了试样物质,这样可分析试样的形貌结构,并且萃取物质保留了在原试样中的相对位置。

6、能谱仪的工作原理是什么?

答:每一种元素都有它自己的特征X射线,,特征波长的大小取决于能级跃迁过程释放出的特征能量△E,根据特征X射线的波长和强度就能得出定性与定量的分析结果,能谱仪就是利用不同元素X射线光子特征能量不同这一特点来进行成分分析的。定性分析依据:试样中不同元素的特征X射线峰,由于能量不同,会在能谱图中不同位置出现。定量分析依据:被测未知元素的特征X射线强度与已知标样特征X射线强度相比而得到它的含量。

7、扫描电电子显微镜主要由几部分组成?

答:扫描电子显微镜主要有电子光学系统、真空系统、电器系统三部分,另外还有信号检测系统。如果配置了能谱仪,则还有包括特征X射线处理系统。

8、制备SEM样品应考虑那些问题?

答:(1)观察样品一定是固体,在真空下能保持长期稳定.含水样品应先行干燥或予抽真空.(2)导电性不好或不导样品,在电镜观察时,电子束打在试样上,多余的电荷不能流走,形成局部充电现象,干扰了电镜观察.为此要在非导体材料表面喷涂一层导电物质(如碳、金),涂层厚度0.01-0.1μm,并使喷涂层与试样保持良好的接触,使累积的电荷可流走。(3)扫描电镜样品的尺寸不像TEM样品那样要求小和薄,扫描电镜样品可以是粉末状的,也可以是块状的,只要能放到扫描电镜样品台上即可,一般SEM最大允许尺寸为φ25mm,高20mm。(4)将样品放入样品室观察前先需用丙酮、酒精或甲苯这类溶剂清洗掉样品表面的油污,因为这些物质分解后会在样品表面沉积一层碳和其他产物,当放大倍数缩小时,图像中原视域就成为暗色的方块。(5)在SEM里,是用特征X射线谱来分析材料微区的化学成分。X射线谱的测量与分析主要有能谱仪(EDS)。

9、举例说明电镜在科学研究中的作用:

答:1)断口形貌分析 2)纳米材料形貌分析

3)微电子工业方面的作用 4)可实现微区物相分析

5)高的图像分辨率 6)获得丰富的信息

单壁碳纳米管吸附对三联苯的研究、没食子酸还原法制备金银合金纳米粒子及其吸收光谱研究

第2章热分析

1、简述差热分析的原理和装置示意图。

原理:差热分析是在程序控温下,测量物质和参比物的温度差随时间或温度变化的一种技术。当试样发生任何物理或化学变化时,所释放或吸收的热量使样品温度高于或低于参比物的温度,从而相应地在差热曲线上得到放热或吸热峰。

差热分析仪主要由加热炉、温差检测器、温度程序控制仪、讯号放大器、量程控制器、记录仪和气氛控制设备等所组成。

1-参比物;2-样品;3-加热块;4-加热器;5-加热块热电偶;

6-冰冷联结;7-温度程控;8-参比热电偶;9-样品热电偶;

10-放大器;11-x-y记录仪

2、影响差热分析效果的仪器、试样、操作因素是什么?

实验条件的影响:①升温速率的影响----影响峰位和峰形②气氛的影响---影响差热曲线形态③压力的影响:压力升高,试样分解、扩散速度下降,反应温度偏高。④热电偶热端位置:插入深度一致,装填薄而均匀。⑤走纸速度(升温速度与记录速度的配合):走纸速度与升温速度相配合。

样品的影响:①样品用量的影响②样品粒度的影响③试样的结晶度、纯度和离子取代④试样的装填:装填要求:薄而均匀。试样和参比物的装填情况一致。⑤参比物的选择:整个测温范围无热反应;比热与导热性与试样相近;粒度与试样相近(100-300目筛)

3、阐述DSC技术的原理和特点。

示差扫描量热法是在程序控制温度下,测量输入到试样和参比物的功率差与温度之间关系的一种技术。

原理:示差扫描量热法对试样产生的热效应能及时得到相应补偿,使得试样与参比物之间无温差,无热交换;而且试样升温速率始终跟随炉温呈线性升温,保证补偿校正系数K值恒定。因此,不仅使测量灵敏度和精密度都大大提高,而且能进行热量的定量分析。

特点:使用的温度范围较宽、分辨能力高和灵敏度高,在测试的温度范围内除了不能测量腐蚀性物质外,示差扫描量热法不仅可以替代差热分析仪,还可以定量的测定各种热力学参数,所以在科学领域中获得广泛应用。

4、简述DTA、DSC分析对样品的要求和结果分析方法。

对样品的要求:①样品用量:通常用量不宜过多,因为过多会使样品内部传热慢、温度梯度大,导致峰形扩大和分辨率下降。样品用量以少为原则,一般用量最多至毫克。样品用量0.5~10mg。②样品粒度:粒度的影响比较复杂。大颗粒和细颗粒均能使熔融温度和熔融热焓偏低。样品颗粒越大,峰形趋于扁而宽。反之,颗粒越小,热效应温度偏低,峰形变小。颗粒度要求:100目-300目(0.04-.15mm)④样品的几何形状:增大试样与试样盘的接触面积,减少试样的厚度,可获得比较精确的峰温值。⑤样品的结晶度、纯度和离子取代:结晶度好,峰形尖锐;结晶度不好,峰面积小。纯度、离子取代同样会影响DTA曲线。⑥样品的装填:装填要求薄而均匀,试样和参比物的装填情况一致。

结果分析方法:

①根据峰温、形状和峰数目定性表征和鉴别物质。方法:将实测样品DTA曲线与各种化合物的标准(参考)DTA曲线对照。②根据峰面积定量分析,因为峰面积反映了物质的热效应(热焓),可用来定量计算参与反应的物质的量或测定热化学参数。③借助标准物质,可以说明曲线的面积与化学反应、转变、聚合、熔化等热效应的关系。在DTA曲线中,吸热效应用谷来表示,放热效应用峰来表示;在DSC曲线中,吸热效应用凸起正向的峰表示(热焓增加),放热效应用凹下的谷表示(热焓减少)。

5、简述热重分析的特点和影响因素。

热重法是对试样的质量随以恒定速率变化的温度或在等温条件下随时间变化而发生的改变量进行测量的一种动态技术.

特点:热重法的特点是定量性强,能准确地测量物质的质量变化和变化的速率,例如物质在加热过程中出现的升华、气化、吸附或解吸以及有气体产生或有气体参加的化学反应等均可以通过热重分析仪上物质质量的改变得到反映。所以,热重法可以用来研究物质的热分解、固态反应、吸湿和脱水、升华或挥发等多种物理和化学过程,并可用于研究反应动力学。可以说,只要物质受热时发生重量的变化,就可以用热重法来研究其变化过程。

影响因素:1)样品盘的影响2)挥发物的冷凝的影响3)升温速率的影响4)气氛的影响5)样品用量的影响6)样品粒度的影响

第3章电子能谱分析

一定能量的电子、X射线或紫外光作用于样品,把样品表面原子中不同能级的电子激发成自由电子,这些电子带有样品表面的信息,且具有特征能量,收集并研究这类电子的能量分布,这就是电子能谱分析。

1、简述X光电子能谱分析的基本原理.

一定量的X光照射到样品表面,和待测物质发生作用,可以使待测物质原子的电子脱离原子成为自由电子。

2、简述俄歇电子能谱基本原理.

由X射线与物质作用产生一种特殊的二次电子(俄歇电子),通过测量这类电子的能量分布,得到的电子能谱。

3、电子能谱仪的主要构件是什么?

电子能谱仪通常由激发源、离子枪、样品室、电子能量分析器、检测器和真空系统组成。

测试技术题目及答案

2、离散信号的频谱是_连续_(连续/离散)信号。 5、如果一个信号的最高频率为60Hz ,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于_120_Hz 。 7、调幅是指一个高频的正(余)弦信号与被测信号_相乘__,使高频信号的幅值随被测信号的_频率变化_而变化。信号调幅波可以看作是载波与调制波的_相乘__ 。 9、绘制周期信号)(t x 的单边频谱图,依据的数学表达式是_傅氏三角级数中的各项系数_, 而双边频谱图的依据数学表达式是_傅氏复指数级数中的各项系数。 11、单位脉冲函数0()t t δ-与在0t 点连续的模拟信号()f t 的下列积分:dt t t t f )()(0-? ∞ ∞ -δ= _ f (t0)_。这性质称为_积分筛选特性(抽样特性、筛选特性)。 12、某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ,输入信号2 sin )(t t x =,则输出信号 )(t y 的频率为=ω__ _1/2__,幅值=y __ =φ_ 0 45-__。 频率保持特性, 13、满足测试装置不失真测试的频域条件是_幅频特性为一常数和_相频特性与频率成线性 关系_。 14、根据载波受调制的参数不同,调制可分为_调幅_、__ 调频_、_调相 _。 15、常用滤波器的上、下截止频率1c f 、2c f 的定义为_ 幅频特性曲线降为最大值的1 倍 时对应的频率为截止频率_,其带宽B = __21c c f f -___,若为倍频程滤波器1c f 与2c f 的关系为_212c c f f =_。 16、若某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ,则该信号的均方值为2 x ψ=_A ,均方根值为 x rms 17、RC 低通滤波器中RC 值愈_大_,则上截止频率愈低。 18、从时域看,系统的输出是其输入与该系统__脉冲响应函数__的卷积。 20、当被测信号不随时间而变化或相对观察时间而言其变化是极其缓慢的,此时的测试称为_静态测试 。 21、测试信号随时间而变化的测试称为__动态测试_____。

2013现代检测技术复习题及答案

《现代检测技术》2013年复习提纲及答案 1. 系统误差有什么特点?请简要叙述如何判别和确定系统误差的方法。 答:系统误差是在相同条件下多次测量同一物理量时产生的误差,包括恒定系统误差和变值系统误差。恒定系统误差的绝对值和符号保持恒定,变值系统误差在条件改变时,按某一确定的规律变化。 判别和确定系统误差的方法有四种: 1) 实验对比法。该方法通过改变产生系统误差的条件进行测量,以发现系统误差,此法适用于发现固定的系统误差。 2) 剩余误差观察法。剩余误差为某测量值与测量平均值之差,根据测量数据的各个剩余误差大小和符号的变化规律,可以直接由误差数据或误差曲线图形来判断有无系统误差。这种方法主要适用于发现有规律变化的系统误差。 3) 不同公式计算标准误差比较法。对等精度测量,可以用不同公式计算标准误差,通过比较可发现系统误差。 4) 计算数据比较法。对同一量进行测量得到多组数据,通过计算数据比较,判断是否满足随机误差条件,以发现系统误差。 2. 等精度测量某电流10次,测量结果如下表所示,请判断其系统误差。 表 1 测量结果及计算表 2. 解:观察残差vi 的符号和数值,有明显的下降趋势,估计存在变值系统误差。利用马利科夫准则进行判断,因n 为偶数,取k=5,利用公式求:M i i i i i v v v M >>=--=-=∑∑==3.2)15.1(15.110 6 51 测量中存在累进性系统误差。 用阿卑-赫梅特准则判断,得:485.011 1 == ∑-=+n i i i v v A

求出均方根误差的平均值:076.0968.012 10 1 22 ≈=-=∑=i i n v σ 228.0076.0312=?≈-σn 显然21σ-> n A ,表明测量值中存在周期性系统误差。 3. 0.027F σμ =,在置信概率为0.99时,试说明显著性水平α的物理意义,并使用格罗布斯准则判断有无粗大误差。临界值见附表1。 答:设对电容量的多次测量是等精度独立测量,为了检验),...,2,1(n i x i =中是否存在粗大误差,将i x 按照大小顺序排列成顺序统计量)(i x ,即:85624371x x x x x x x x 、、、、、、、 按测量值的大小顺序排列得:8)8(1)1(,x x x x == 由格罗布斯公式导出了()()()() 481.1027 .004 .01188≈= -= =-= σ σ x x g x x g 显著性水平为01.099.011=-=-=p α, 22.2)01.0,8(0=g ,显然 )01.0,8(48.10)8()1(g g g <==,故测量数据中不存在粗大误差。 4. 什么叫光纤的数值孔径?如何计算。 答:(1)入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度α的正弦值就称为光纤的数值孔径(NA = sin α)。 (2)数值孔径表达式2 221n n NA -= ,其中n1表示纤芯折射率,n2表示包层折射率,是 在阶跃光纤的条件下推导出来的,即认为纤芯区域的折射率是均匀的。但多模光纤目前大多 为渐变光纤,其纤芯区域中的折射率是渐变的。所以对应于的数值孔径叫做最大理论数值孔径NAt ,而在实际中却最常使用强度有效数值孔径NAe ,它们两者的关系为NAt=1.05NAe 5. 被测量对光波的调制有几种类型?简述其中四种光纤传感器的工作原理和特点。 答:(1)根据被测量对光波的调制方式可分为:1.光强调制型2.相位调制型3.偏振态调制型4.波长调制型5.光谱调制型 1) 光强调制型光纤传感器:利用光纤中光强的变化来探测外界物理量。特点:结构简单,被测对象十分广泛;但是由于光纤中的光强容易受光纤振动、弯曲等的影响,其抗干扰能力

现代材料测试技术复习题及答案

. ... .. 现代材料测试技术复习 第一部分 填空题: 1、X射线从本质上说,和无线电波、可见光、γ射线一样,也是一种电磁波。 2、尽管衍射花样可以千变万化,但是它们的基本要素只有三个:即衍射线的峰位、线形、强度。 3、在X射线衍射仪法中,对X射线光源要有一个基本的要求,简单地说,对光源的基本要稳定、强度大、光谱纯洁。 4、利用吸收限两边质量吸收系数相差十分悬殊的特点,可制作滤波片。 5、测量X射线衍射线峰位的方法有七种,它们分别是7/8高度法、峰巅法、切线法、弦中点法、中线峰法、重心法、抛物线法。 6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种,它们分别是哈那瓦尔特索引、芬克索引、字顺索引。 7、特征X射线产生的根本原因是原子层电子的跃迁。 8、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分连续扫描、步进扫描、跳跃步进扫描三种。 9、实验证明,X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类:连续X射线光谱和特征X射线光谱。 10、当X射线穿过物质时,由于受到散射,光电效应等的影响,强度会减弱,这种现象称为X射线的衰减。 11、用于X射线衍射仪的探测器主要有盖革-弥勒计数管、闪烁计数管、正比计数管、固体计数管,其中闪烁计数管和正比计数管应用较为普遍。 12、光源单色化的方法:试推导布拉格方程,解释方程中各符号的意义并说明布拉格方程的应用 名词解释 1、X-射线的衰减:当X射线穿过物质时,由于受到散射,光电效应等的影响,强度会减弱,这种现象称为X-射线的吸收。 2、短波限:电子一次碰撞中全部能量转化为光量子,此光量子的波长 3、吸收限:物质对电磁辐射的吸收随辐射频率的增大而增加至某一限度即骤然增大,称吸收限。吸收限:引起原子层电子跃迁的最低能量。 4、吸收限电子--hv 最长波长与原子序数有关 5、短波限 hv--电子最短波长与管电压有关 6、X射线:波长很短的电磁波 7、特征X射线:是具有特定波长的X射线,也称单色X射线。 8、连续X射线:是具有连续变化波长的X射线,也称多色X射线。 9、荧光X射线:当入射的X射线光量子的能量足够大时,可以将原子层电子击出,被打掉了层的受激原子将发生外层电子向层跃迁的过程,同时辐射出波长严格一定的特征X射线 10、二次特征辐射:利用X射线激发作用而产生的新的特征谱线 11、Ka辐射:电子由L层向K层跃迁辐射出的K系特征谱线 12、相干辐射:X射线通过物质时在入射电场的作用下,物质原子中的电子将被迫围绕其平衡位置振动,同时向四周辐射出与入射X射线波长相同的散射X射线,称之为经典散射。由于散射波与入射波的频率或波长相同,位相差恒定,在同一方向上各散射波符合相干条件,称为相干散射 13、非相干辐射:散射位相与入射波位相之间不存在固定关系,故这种散射是不相干的 14、俄歇电子:原子中一个K层电子被激发出以后,L层的一个电子跃迁入K层填补空白,剩下的能量不是以辐射 15、原子散射因子:为评价原子散射本领引入系数f (f≤E),称系数f为原子散射因子。他是考虑了各个电子散射波的位相差之后原子中所有电子散射波合成的结果

传感器及测试技术复习题及答案

1、求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)通过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装置后得 到的稳态响应。 2、进行某动态压力测量时,所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa,将它与增益 为0.005V/nC的电荷放大器相连,而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上,记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa时,记录笔在记录纸上的偏移量是多少? 解:若不考虑负载效应,则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘,即 3、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s、和5s的正弦信号,问幅 值误差是多少?

4、想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量,如要求限制振幅误差在5%以,那么时间 常数应取为多少?若用该系统测量50Hz正弦信号,问此时的振幅误差和相位差是多少?

5、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz,阻尼比 ξ=0.14,问使用该传感器做频率为400Hz的正弦测试时,其幅值比A(ω)和相角差φ(ω)各为多少? 6、一台精度等级为0.5级、量程围600~1200 C的温度传感器,它最大允许绝对误差是多少? 检验时某点的温度绝对误差是4 C,问此表是否合格? 7、若一阶传感器的时间常数为0.01s,传感器响应幅值误差在10%围,此时最高值为0.5,试求 此时输入信号和工作频率围?

8、某力传感器为一典型的二阶振荡系统,已知该传感器的自振频率=1000Hz,阻尼比ξ=0.7,试 求用它测量频率为600Hz的正弦交变力时,其输出与输入幅值比A(ω)和相位差φ(ω)各为多少? 9、一个理想测试系统,其幅频特性和相频特性应具有什么特点,并用频响特性曲线表示。解:理想测试系统中其幅频特性应为常数,相频特性应为直线(线性)。

现代测试技术复习试题

一、选择 1.把连续时间信号进行离散化时产生混迭的主要原因是( ) a.记录时间太长; b.采样时间间隔太宽; c.记录时间太短; d. 采样时间间隔太窄 2.下述参量的测量属于间接测量法的是( ) a.用天平测量物体质量; b.用弹簧秤称物体重量; c.声级计测声强级; d.线圈靶测速 3.磁感应测速传感器中的速度线圈之所以用两个线圈串联而成,其作用主要为( ) a.提高传感器的灵敏度及改善线性; b. 提高传感器的灵敏度及改善频响特性; c.改善传感器的频响特性及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响; d.提高传感器的灵敏度及补偿永久磁铁在线圈铁心垂直方向上的微小跳动对感应电动势的影响; 4.表示随机信号中动态分量的统计常数是( ) a.均方值; b.均值; c.均方差; d.概率密度函数 5.半导体应变片是根据( )原理工作的。 a.电阻应变效应; b.压电效应; c.热阻效应; d.压阻效应 6.压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于( ) a.压电测压传感器的力学系统的频率特性; b.压电晶体的电路特性; c.测量电路的时间常数; d.放大器的时间常数τ 7.二阶系统中引入合适的阻尼率的目的是( ) a.使得系统输出值稳定; b.使系统不共振; c.获得较好的幅频、相频特性; d.获得好的灵敏度 8.带通滤波器所起的作用是只允许( )通过。 a.低频信号; b.高频信号; c.某一频带的信号; d.所有频率分量信号 9.压电加速度测量系统的工作频率下限取决于( ) a.加速度力学系统的频率特性; b. 压电晶体的电路特性; c. 测量电路的时间常数 10. 自相关函数是一个( )函数 a.奇函数; b.偶函数; c.非奇非偶函数; d. 三角函数 11.在光作用下,使物体的内部产生定向电动势的现象,称( )效应。 a.内光电; b.外光电; c.热电; d.阻挡层光电 12.( )传感器是根据敏感元件材料本身的物理性质变化而工作的。 a.差动变压器式; b.变间隙电容式; c.变阻器式; d. 电压式 13.半导体热敏电阻的电阻温度系数α可用下式( )表示(已知半导体热敏电阻与温度系数关系可用T B Ae R =描述) a.α=dT R dR ;b. α=2T B ;c. α=2T A ;d. α=00111ln ln T T R R --(R 1,R 0分别是温度T 1,T 0时的电阻值) 14.如果一信号的自相关函数R x (τ)是一定周期性不衰减,则说明该信号( ) a.均值不为0; b.含周期分量; c.是各态历经的 ; d.是各态不历经的 15.用方程法求解回归直线时,误差最小的方法是( )

现代材料测试技术作业

现代材料测试技术 作业

第一章X射线衍射分析 一、填空题 1、X射线从本质上说,和无线电波、可见光、γ射线一样,也是一种。 2、尽管衍射花样可以千变万化,但是它们的基本要素只有三个:即、、。 3、在X射线衍射仪法中,对X射线光源要有一个基本的要求,简单地说,对光源的基本要求是、、。 4、利用吸收限两边相差十分悬殊的特点,可制作滤波片。 5、测量X射线衍射线峰位的方法有六种,它们分别是、、 、、、。 6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种,它们分别是、 、。 7、特征X射线产生的根本原因是。 8、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种,它们分别是、 和字顺索引。 9、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分、、三种。 10、实验证明,X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类:和 11、当X射线穿过物质时,由于受到散射,光电效应等的影响,强度会减弱,这种现象称为。 12、用于X射线衍射仪的探测器主要有、、、,其中和应 用较为普遍。 13、X射线在近代科学和工艺上的应用主要有、、三个方面 14、X射线管阳极靶发射出的X射线谱分为两类、。 15、当X射线照射到物体上时,一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向,造成散射线;另一部分光子可能被原子吸收,产生;再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子,成为。 二、名词解释 X-射线的吸收、连续x射线谱、特征x射线谱、相干散射、非相干散射、荧光辐射、光电效应、俄歇电子、质量吸收系数、吸收限、X-射线的衰减 三、问答与计算 1、某晶体粉末样品的XRD数据如下,请按Hanawalt法和Fink法分别列出其所有可能的检索组。 2、产生特征X射线的根本原因是什么? 3、简述特征X-射线谱的特点。 4、推导布拉格公式,画出示意图。 5、回答X射线连续光谱产生的机理。

工程测试技术试题及答案

工程测试技术试题及答案Last revision on 21 December 2020

复习总结 一、概念题 1.测试过程中,若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢,称这种测试称为静态 测试。如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类,电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类,电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能,可采取以下技术措施:差动技术、平均技术以及 补偿与修正技术。 6.传感器的定度曲线(或标定曲线)与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性 度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时,输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ)越小,其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态标定设备,能产生阶跃压力信号输 出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长×宽)和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变片电阻变化的因素有:应变片的灵敏 度和初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。(因为:△R=KεR,K为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量) 12.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应,其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,全桥接法可以得到 最大灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零 件以及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中,若采用交流桥路为变换电路,常出现零点残余电压现象, 该现象使传感器灵敏度下降,灵敏阈值增大,非线性误差增大。

测试技术复习题和答案

信号部分 1 试判断下述结论的正误。 (1 )凡频谱是离散的信号必然是周期信号。 (2 )任何周期信号都由频率不同,但成整倍数比的离散的谐波叠加而成。(3 )周期信号的频谱是离散的,非周期信号的频谱也是离散的。 (4 )周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。 (5 )非周期性变化的信号就是随机信号。 (6 )非周期信号的幅值谱表示的是其幅值谱密度与时间的函数关系。(7 )信号在时域上波形有所变化,必然引起频谱的相应变化。 (8 )各态历经随机过程是平稳随机过程。 (9 )平稳随机过程的时间平均统计特征等于该过程的集合平均统计持征。(10 )两个周期比不等于有理数的周期信号之和是周期信号。 (11 )所有随机信号都是非周期信号。 (12 )所有周期信号都是功率信号。 (13 )所有非周期信号都是能量信号。 (14 )模拟信号的幅值一定是连续的。

(15 )离散信号即就是数字信号。 2 对下述问题,选择正确答案填空。 (1 )描述周期信号的数学工具是( ) 。 A. 相关函数 B. 傅氏级数 C. 拉氏变换 D. 傅氏变换 (2 )描述非周期信号的数学工具是( ) 。 A. 三角函数 B. 拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 傅氏级数 (3 )时域信号持续时间压缩,则频域中低频成分( ) 。 A. 不变 B. 增加 C. 减少 D. 变化不定 (4 )将时域信号进行时移,则频域信号将会( ) 。 A. 扩展 B. 压缩 C. 不变 D. 仅有相移 (5 )概率密度函数在( )域、相关函数是在( )域、功率谱密度函数是在( )域上来描述的随机信号 A. 时间 B. 空间 C. 幅值 D. 频率 3 指出题图3 所示的信号时域波形时刻与时刻频谱(幅值谱)有无变化,并说明原因。

汽车检测技术考试练习题及答案

《汽车检测技术》考试 练习题及参考答案 一、名词解释 1、汽车检测:主要是指汽车在不解体的情况下,应用现代检测技术,检查车辆技术状 况或工作能力的过程。P5中下 2、测量:就是将被检测量的量与具有计量单位的标准量时行比较,从而确定被测量的 量值的实验过程。P11上 3、汽车的外廓尺寸:是指车辆的长度、宽度和高度。车辆外廓尺寸不得超过或小于规定的外廓尺寸限界。P17下 4、纵向通过角:是指当分别切于静载车辆前后轮胎外缘且垂直于车辆纵向对称面的两 平面交于车体下部较低位置时,车轮外缘两切面之间所夹的最小锐角。P23上(也是指在汽车满载、静止时,在汽车侧视图上分别通过前、后车轮外缘做切线交于车体下部较低部位所形成的最小锐角。它表征汽车可无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。纵向通过角越大,汽车的通过性越好。) 5、传动系的总角间隙:在汽车使用过程中,传动系统因传递动力,且配合表面或啮合 零件间有相对滑移而产生磨损,从而使间隙增大,这些间隙都可以使相关零件间产生相对角位移或角间隙,其角间隙之和就是传动系统的总角间隙。P92最下 6、汽车制动性能:是指驾驶员控制车辆行驶,安全、有效地减速和停车,或长下坡时维持一定车速及坡道驻车的能力。P128下 7、制动效能稳定性:是指汽车高速行驶、下长坡连续制动使制动鼓温度升高或汽车涉 水行驶时制动衬片浸水后,能够保持和迅速恢复到冷态制动时的能力。P132上&介电常数:是指物质作为电介质时的电容与它在真空时电容的比。介电常数是物质最基本的电化学特性之一,它反映了物质传递电能的能力。P67上 二、填空题 1、汽车检测技术是一门以现代数学、电子技术、控制论、可靠性理论和系统工 程学为理论基础的新兴学科。P1上 2、对在用汽车实行定期检测和及时维护修理,是保证在用汽车处于良好的技术状况 的有效管理制度,已为许多国家所采用。P4中下 3、车辆结构参数主要包括车辆外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、驾驶室 内部尺寸以及人机工程参数等。P17中下 4、汽车的轴距是指汽车在直线行驶位置时,同侧相邻两轴的车轮落地中心点到 车辆纵向对称平面的两条垂线间的距离。P18中下 5、汽车后悬的长度取决于货厢的长度、轴距和轴荷分配情况,同时要保证车

最新现代流动测试技术大作业

现代流动测试技术 大作业 姓名: 学号: 班级: 电话: 时间:2016

第一次作业 1)孔板流量计测量的基本原理是什么?对于液体、气体和蒸汽流动,如何布置测点? 基本原理:充满管道的流体流经管道的节流装置时,在节流件附近造成局部收缩,流速增加,在上下游两侧产生静压差。在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。公式如下: 4v q d π α== 其中: C -流出系数 无量纲 d -工作条件下节流件的节流孔或喉部直径 D -工作条件下上游管道内径 qv -体积流量 m3/s β-直径比d/D 无量纲 ρ—流体的密度Kg/m3 测量液体时,测点应布置在中下部,应为液体未必充满全管,因此不可以布置的太靠上。 测量气体时,测点应布置在管道的中上部,以防止气体中密度较大的颗粒或者杂质对测量产生干扰。 测量水蒸气时,测点应该布置在中下部。 2)简述红外测温仪的使用方法、应用领域、优缺点和技术发展趋势。 使用方法:红外测温仪只能测量表面温度,无法测量内部温度;安装地点尽量避免有强磁场的地方;现场环境温度高时,一定要加保护套,并保证水源的供应;现场灰尘、水汽较大时,应有洁净的气源进行吹扫,保证镜头的洁净;红外探头前不应有障碍物,注意环境条件:蒸汽、尘土、烟雾等,它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温;信号传输线一定要用屏蔽电缆。 应用领域:首先,在危险性大、无法接触的环境和场合下,红外测温仪可以作为首选,比如: 1)食品领域:烧面管理及贮存温度 2)电气领域:检查有故障的变压器,电气面板和接头 3)汽车工业领域:诊断气缸和加热/冷却系统 4)HVAC 领域:监视空气分层,供/回记录,炉体性能。 5)其他领域:许多工程,基地和改造应用等领域均有使用。 优点:可测运动、旋转的物体;直接测量物料的温度;可透过测量窗口进行测量;远距离测量;维护量小。 缺点:对测量周围的环境要求较高,避免强磁场,探头前不应有障碍物,信号传输线要用屏蔽电缆,当环境很恶劣时红外探头应进行保护。 发展趋势:红外热像仪,可对有热变化表面进行扫描测温,确定其温度分布图像,迅速检测出隐藏的温差。便携化,小型化也是其发展趋势。 3)简述LDV 和热线的测速原理及使用方法。

传感器与测试技术复习题(1)

一填空题(每空1分) 1.调幅波可以看作是载波与调制波的乘积。 2.相关系数是在时域描述两个信号之间相关程度的无量纲的函数。 3.若x(t) 的傅里叶变换是X(f),则x(0.2t)的傅里叶变换是) X。. 5( 5f 4.若x(t) 的傅里叶变换是X(f),则x(0.1 ) t的傅里叶变换是10 X(10f)。. 5.用一阶系统作测量装置,为了获得较佳的工作性能,其时间常数τ应_尽量 小__。 6.能用明确的数学关系式或图象表达的信号称为确定性信号。 7.双螺线管差动型传感器比单螺线管型电感式传感器有较高的灵敏度和 线性。 8.采样时为了不产生频谱混叠,采样频率必须大于信号最高频率的 2 倍。 9.某些物质,当沿着一定方向对其加力而使其变形时,在一定表面上将产生电 荷,当外力去掉后,又重新回到不带电状态,这种现象称为压电效应。 10.调幅波可以看作是载波与调制波的___乘积_____。 11.若采样频率过低,不满足采样定理,则采样离散信号的频谱会发生____混迭 ____现象。 12.任何样本的时间平均等于总体平均的随机信号被称为各态历经信号。 13.正弦信号的自相关函数保留了信号的幅值信息和频率信息,但是失去 了相位的信息。 14.附加传感器质量将使被测振动系统的固有频率降低。 15.在进行振动测量时,压电式传感器联接电荷放大器时,电缆长度不会影 响仪器的输出。 16.任何样本的时间平均等于总体平均(集合平均)的随机信号被称为各态历 经信号。 17.采样时为了不产生频谱混叠,采样频率必须大于信号最高频率的2 倍。 18.极距变化型电容式传感器的灵敏度K与极距平方成反比。 19.当金属板置于变化着的磁场中时,或者在磁场中运动时,在金属板上产生感 应电流,这种电流在金属体内是闭合的,所以称为涡流。 20.扭矩测量时,测量传感器应变片应贴在与轴线成45 度的方向上。 21.某些物质,当沿着一定方向对其加力而使其变形时,在一定表面上将产生电 荷,当外力去掉后,又重新回到不带电状态,这种现象称为压电效应。 22.若随机信号x(t)和y(t)的均值都为0,当τ→∞时,则Rxy(τ)=__ 0__。 23.用一阶系统作测量装置,为了获得较佳的工作性能,其时间常数τ应_尽量 小__。 24.传感器的灵敏度越高,就意味传感器所感知的__变化量____越小。 二.单项选择题(每题2分) 1.极距变化型电容传感器的灵敏度(3 )。 (1)等于常数(2)与极距平方成正比 (3)与极距平方成反比(4)反比于两极板之间的间隙。 2 压电式加速度计,希望其固有频率(C) A在400Hz左右B在120Hz左右 C 尽量高些D尽量低些 3脉冲函数δ(t)的频谱Δ(f)( 2 ). (1)仅在f=0处有极大值(2)在所有的频段上等强度

2016《材料现代分析测试方法》复习题

《近代材料测试方法》复习题 1.材料微观结构和成分分析可以分为哪几个层次?分别可以用什么方法分析? 答:化学成分分析、晶体结构分析和显微结构分析 化学成分分析——常规方法(平均成分):湿化学法、光谱分析法 ——先进方法(种类、浓度、价态、分布):X射线荧光光谱、电子探针、 光电子能谱、俄歇电子能谱 晶体结构分析:X射线衍射、电子衍射 显微结构分析:光学显微镜、透射电子显微镜、扫面电子显微镜、扫面隧道显微镜、原子力显微镜、场离子显微镜 2.X射线与物质相互作用有哪些现象和规律?利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作,有哪些实际应用? 答:除贯穿部分的光束外,射线能量损失在与物质作用过程之中,基本上可以归为两大类:一部分可能变成次级或更高次的X射线,即所谓荧光X射线,同时,激发出光电子或俄歇电子。另一部分消耗在X射线的散射之中,包括相干散射和非相干散射。此外,它还能变成热量逸出。 (1)现象/现象:散射X射线(想干、非相干)、荧光X射线、透射X射线、俄歇效 应、光电子、热能 (2)①光电效应:当入射X射线光子能量等于某一阈值,可击出原子内层电子,产生光电效应。 应用:光电效应产生光电子,是X射线光电子能谱分析的技术基础。光电效应 使原子产生空位后的退激发过程产生俄歇电子或X射线荧光辐射是 X射线激发俄歇能谱分析和X射线荧光分析方法的技术基础。 ②二次特征辐射(X射线荧光辐射):当高能X射线光子击出被照射物质原子的 内层电子后,较外层电子填其空位而产生了次生特征X射线(称二次特征辐射)。 应用:X射线被物质散射时,产生两种现象:相干散射和非相干散射。相干散射 是X射线衍射分析方法的基础。 3.电子与物质相互作用有哪些现象和规律?利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作,有哪些实际应用? 答:当电子束入射到固体样品时,入射电子和样品物质将发生强烈的相互作用,发生弹性散 射和非弹性散射。伴随着散射过程,相互作用的区域中将产生多种与样品性质有关的物理信 息。 (1)现象/规律:二次电子、背散射电子、吸收电子、透射电子、俄歇电子、特征X射 线 (2)获得不同的显微图像或有关试样化学成分和电子结构的谱学信息

现代测试技术试题A----答案

现代道路交通测试技术 试题A----答案 一. 解:由题意频谱函数:x (ω)= dt e t x j ? +-∞ ∞ -t )(ω = dt e j ?+--2 /2 /t ττ ω =2/2/12t/ττω ω-+--j e j = () 2 /2/1ωτωτω j j e e j -- = ω 2 sin 2 ωτ =τ /2 /2sin ωτωτ ∴频谱函数虚部为0,故相频谱为0; X(0)=τωτωττ ωωω==→→2 /2 /sin lim )(lim 0 x 当ω= τ π n (n=1,2,3……)时 X (ω)=0 故幅频谱图如下: 二.解:因为信号是周期信号,可以用一个共同周期内的平均值代替整个历程的平均值 故:dt t y t x T R T T xy ? +=∞→0)()(1lim )(ττ = 1 T dt t y t x T ? -+++0 00])(sin[)sin(φθτωθω =)cos(2 1 00φωτ-y x

三.1.试述瞬态瑞雷面波无损检测基本原理及其相应的测试技术要求。 参考答案: ①基本原理:对于均匀的弹性半空间分层介质,其结构表面受到瞬态冲击作用时,将产生瞬态振动。振动组份中包括纵波、横波和瑞雷波。在一次冲击产生的波能中,瑞雷波占67%,即从一个振源向一个半无限介质表面辐射的总能量的三分之二形成瑞雷型表面波。而纵波和横波只占有少量能量;并且在表面,随着波传播距离的增大其衰减比瑞雷面波大得多。确切地说,纵波和横波引起的位移振幅沿表面随着距离的平方衰减,而瑞雷面波是随着距离的平方根而衰减,因此,在地基表面的瞬态振动中,瑞雷面波的衰减比纵波和横波衰减慢得多,瞬态表面波主要是由瑞雷波组成。我们通过一系列的关系可以得出,利用瞬态瑞雷面波的传播速度和频率可以确定不同介质的穿透深度。 ②技术要求:检测系统设计是否合理、仪表选型与安装是否符合要求,是保证质量检测精度和可靠性的关键,对其各组成部分有相应的技术要求。 1).激振部分——力锤的选择 它是整套测量系统的前哨,对路面冲击信号的产生和冲击响应信号的正确检取,是系统准确测试的基本保证。预先应根据检测深度做一些力锤冲击试验,以选择合理的力锤重量或合适材料的锤头。使瞬态冲击施加于路面表面后,能产生一组具有不同频率的瑞雷面波在介质中传播。 2).垂向检波器的选型 垂向检波器选用压电式加速度传感器。 对于层状路面结构来说,一般选择小冲击源作为振源,使其产生具有丰富频率的瑞雷面波沿地表一定深度向四周传播。对于高频短波长的波来说,选择加速度传感器,因为它具有频率范围宽,对冲击振动的频响特性好等特点。如检测像硅酸盐、水泥混凝土和沥青混凝土路面的刚性层状体系时需要选择加速度传感器。 速度、位移传感器一般不用作冲击测量。另外,正确选定压电式加速度传感器的型号也是十分重要的(必须考虑它的频率范围、动态范围、灵敏度等主要特征参数是否符合测试精度要求)。 3).安装位置的确定 测试前,应对现场路面进行调查,确定检测点,并合理布置。一般两个垂向检 波器之间的距离应视测试的路面深度而定,通常应使两个间距大于路面深度的一半以上,并且取振源到最近的传感器的距离等于两传感器之间的距离。 4).连接导线选择 仪器之间的连接导线应尽量短,且记不应将各种导线混合使用,尽量选择相同线种,且忌抖动,以免引起现场测量不稳定。 四. 参考答案:令SAM(t)=Х(t)﹡cos ω0t,则SAM(t)的傅立叶变换为 SAM(ω)= ? ∞ ∞ - Х(t)﹡cos ω0t*e t j ωdt=1/2[X(ω+ω0)+X(ω-ω0)]

工程测试技术试题及答案

复习总结 一、概念题 1.测试过程中,若所测试的信号不随时间变化或变化非常缓慢,称这种测试称为静态测试。 如果所测试的信号随时间周期变化或变化很快,这种测试称为动态测试。 2.传感器是把被测量转换成易于变换、传输和处理的一种器件或装置。 3.按构成原理分类,电阻应变片、热敏电阻、压电晶片属物性型传感器。 4.按构成原理分类,电容传感器、自感型电感式传感器属结构型传感器。 5.为提高和改善传感器的技术性能,可采取以下技术措施:差动技术、平均技术以及补偿 与修正技术。 6.传感器的定度曲线(或标定曲线)与拟合直线之间的偏离程度称为传感器的线性度。 7.传感器的灵敏度是指稳态时,输出变化量与输入变化量之间的比值。 8.对于一阶传感器系统,当其时间常数(或τ)越小,其频率响应特性越好。 9.激波管标定系统中,激波管的作用是一种动态标定设备,能产生阶跃压力信号输出。 10.金属电阻应变片的规格一般以面积(或长×宽)和初始阻值表示。 11.用电阻应变片测量构件的变形,影响电阻应变片电阻变化的因素有:应变片的灵敏度和 初始阻值、被测构件的应变量、以及应变片沿构件的粘贴方向。(因为:△R=KεR,K 为灵敏度,R为应变片初始阻值,ε被测构件的应变量) 12.将电阻丝绕成应变片后,由于存在横向效应,其灵敏系数一般会减小。 13.在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,全桥接法可以得到最大 灵敏度输出。 14.应变片的温度误差补偿方法通常可分为:桥路补偿法、应变片自补偿法。 15.根据工作原理,变气隙型自感式传感器的灵敏度具有理论上的非线性。 16.电涡流接近开关结构简单,根据其工作原理,不可用来进行类似如玻璃瓶、塑料零件以 及水的液位的检测。 17.在差动式自感传感器中,若采用交流桥路为变换电路,常出现零点残余电压现象,该现 象使传感器灵敏度下降,灵敏阈值增大,非线性误差增大。 18.差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈互感系数的变化,两个次级 线圈要求反向串接。 19.电容传感器的转换电路包括:交流电桥、变压器电桥、调频电路、运算放大器电路。 20.压电式传感器是一种可逆型传感器,即可将机械能转换为电能。也可反之实现逆向变换。 21.压电传感器中压电晶片的等效电路,可以看作是一个电荷源与一个电容器的并联。 22.压电传感器测量电路常接电压或电荷放大器。其中若传感器输出接电荷放大器,则其输 出基本不受连接电缆长度的影响。 23.压电式传感器的测量电路中,前置放大器的作用是阻抗变换和信号放大。 24.目前,用压电陶瓷制作的力传感器一般不能用于测量静态力,而只能用来测量动态力。 25.热电偶热电动势的形成是由于接触电动势和温差电动势共同作用的结果。 26.若组成热电偶的两导体材料相同,当参比端温度为20℃、工作端温度为100℃时,则其

现代检测技术及仪表 考试题

第一章 1. 5大热功量:温度、压力、物位、流量、成分 2.传感器:能把外界非电信息转换成电信号输出的装置。能把被测非电量转换为可用非电量的装置为敏感器。异同:敏感器与传感器虽然都是对被测非电量进行转换,但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量,而不是象传感器那样把非电量转换成电量。理论上讲,M 种敏感器,N 种传感器和3种仪表电路的排列组合可产生出(M*N*3)种非电量检测仪表。 3. 非电量电测法有哪些优越性。 答:1)便于采用电子技术,用放大和衰减的办法灵活地改变测量仪器的灵敏度,从而大大扩展仪器量程。2)电子测量仪器具有极小的惯性,既能测量缓慢变化的量,也可测量快速变化的量,具有很宽的频带。3)把非电量变成电信号后,便于远距离传送和控制,这样就可实现远距离的自动测量。4)把非电量转换为数字电信号,不仅能实现测量结果的数字显示,而且更重要的是能与计算机技术相结合,便于用计算机对测量数据进行处理,实现测量的微机化和智能化。 4. 常见的检测仪表有哪几种类型?画出其框图,简述其工作原理。 答:普通模拟式检测仪表、普通数字式检测仪表、微机化 在整个测量过程中,只是模拟量之间发生转换。测量结果用指针相对标尺的位置来表示。 二、普通数字式检测仪表 (a )模数转换式――模拟测量电路把传感器输出的电量转换成直流电压信号,A/D 转换器把直流电压转换成数字,最后由数字显示器显示出来 (b) 脉冲计数式――信号放大整形后,由计数器进行计数最后由数字显示器显示出来 三、微机化检测系统 传感器将被测非电量转换成电量,测量通道对传感器信号进行调理和数据采集,转换成数字信号,送入微机进行必要处理后,由显示器显示出来并记录下来。 第4章 2、有源电桥―电桥输出电压U0与传感器电阻相对变化R R ?成线性关系02E R U R ?=- ? 4、为什么线绕式电位器容易实现各种非线性特性而且分辨力比非线绕式电位器低? 答:由线绕式电位器可见,只有当电刷的位移大于相邻两匝线圈的间距时,线绕式电位器的电阻才会变化一个台阶。而非线绕式电位器电刷是在电阻膜上滑动,电阻呈连续变化,因此线绕式电位器分辨力比非线绕式电位器低。 5、电阻应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小吗?为什么? 答:应变片的灵敏系数k 是指应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应变之比称为,而应变电阻材料的应变灵敏系数k0是指应变电阻材料的阻值的相对变化与应变电阻材料的应变之比。实验表明:k <k0,除了黏结层传递应变有损失外,另一重要原因是存在横向效应的缘故。 6、热电阻与热敏电阻的电阻—温度特性有什么不同? 答:热电阻:金属的电阻率随温度的升高而升高,从而使金属的电阻也随温度的升高而升高,金属热电阻的电阻温度系数为正值。热敏电阻的电阻温度系数分为三类:(1)负温度系数 (2)正温度系数 (3)临界温度系数 7、为什么气敏电阻都附有加热器? 答:气敏电阻都附有加热器,以便烧掉附着在探测部位处的油雾、尘埃,同时加速气体的吸附,从而提高元件的灵敏度和响应速度。半导瓷气敏电阻元件一般要加热到200℃~400℃。 8、自感式传感器有哪些类型?各有何优缺点? 答:自感传感器有三种类型:变气隙式、变面积式和螺管式。变气隙式灵敏度最高,但非线性严重,示值范围只能较小,自由行程受铁心限制,制造装配困难。变面积式和螺管式的优点是具有较好的线性,示值范围大些,自由行程可按需安排,制造装配也较方便。此外,螺管式与变面积式相比,批量生产中的互换性好。 9、试比较差动自感式传感器与差动变压器式传感器的异同? 答:差动自感式传感器与差动变压器式传感器的相同点是都有一对对称的线圈铁心和一个共用的活动衔铁,而且也都有变气隙式、变面积式、螺管式三种类型。不同点是,差动自感式传感器的一对对称线圈是作为一对差动自感接入交流电桥或差动脉冲 调宽电路,将衔铁位移转换成电压。而差动变压器式传感器的是作为变压器的次级线圈,此外,差动变压器式传感器还有初级线圈(差动自感式传感器没有)。 10、试说明图4-3-11电路为什么能辨别衔铁移动方向和大小?为什么能调整零点输出电压? 答:图(a)和图(b)的输出电流为Iab=I1-I2,图(c)和图(d)的输出电压为Uab=Uac-Ubc 。当衔铁位于零位时,I1=I2,Uac=Ubc ,故Iab=0,Uab=0;当衔铁位于零位以上时,I1>I2,Uac>Ubc ,故Iab>0,Uab>0;当衔铁位于零位以下时,I1θc 即满足全反射条件,这样,光线就能在纤芯和包层的界面上不断地产生全反射,呈锯齿形路线在纤芯内向前传播,从光纤的一端以光速传播到另一端,这就是光纤传光原理。 2、红外探测器有哪两种类型?二者有何区别? 答:按其所依据的物理效应可分为光敏和热敏两大类型,光敏红外探测器是采用电真空光电器件或半导体光电器件,通过红外辐射的光电效应,把红外辐射的光量变化转换为电量变化。热敏红外探测器是采用热敏电阻、热电偶和热电堆,通过红外辐射的热电效应,把红外辐射的热量变化转换为电量变化。 3、压电式超声波探头的工作原理是什么? 答:超声波探头按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等。压电式超声波探头是利用压电材料的压电效应来工作的。逆压电效应将高频电振动转换成机械振动,以产生超声波。正压电效应将接收的超声振动转换成电信号。由于压电效应的可逆性,实际应用中的超声探头大多是发射与接收兼用,既能发射超声波信号又能接收发射出去的超声波的回波,并把它转换成电信号。 4、传感器发展的新趋向是什么? 答:传感器发展的新趋向是:1)探索具有新效应的敏感功能材料,并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器;2)传感器的集成化和多功能化;3)传感器的智能化;4)研究生物感官,开发仿生传感器。 第8章 1、气体摆式―――图8-2-7 气体摆式倾角传感器的工作原理如图所示,传感器壳体平行于水平面时,密封盒内两几何对称的热敏电阻丝R1和R2说产生的热气流均垂直向上,二者互不影响,电桥平衡,输出为零。若传感器壳体相对于地球重心方向产生倾角Q,由于重力的作用,两个热敏电阻产生的热气流仍保持在铅垂方向,但两束热气流对彼此的热源(R1和R2)产生作用。若倾角Q 为正,R2产生的热气流作用到R1上,电桥失去平衡,输出跟Q 大小成正比的的正模式电压,若倾角Q 为负,R1产生的热气流作用到R2上,电桥失去平衡,输出跟Q 大小成正比的模拟

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