传感器分簇算法研究及其进展总结

无线传感器网络(WSN)在军事、环境监测、工业控制、智能家居和城市交通等方面都有重要的实用价值，已成为热点研究领域之一。对应于不同的应用需求，各种WSN在硬件平台、软件系统和通信协议上都存在较大差异。从网络拓扑的角度看，WSN可以被分为平面结构以及分簇结构两大类。平面结构中WSN各节点的地位都是平等的，而在分簇结构中，网络中的节点被划分为若干个称为簇的节点集合，每个簇通常由一个簇头节点和多个成员节点组成，簇头负责管理和控制簇成员节点的工作，同时负责簇内数据收集及簇间数据转发。与平面结构相比，采用分簇结构的WSN具有能量效率高、可扩展性好等优点，但是如何选取簇头、划分簇类，需要合适的分簇算法加以解决。

1 WSN中的分簇架构

在采用分簇结构的无线传感器网络中，网络节点被划分为若干个簇。每个簇通常由一个簇头节点(CH)以及多个成员节点(MN)组成。成员节点只与簇头通信，簇头与簇头构成高一级的虚拟骨干网，负责簇内的数据融合和簇间数据转发。因为簇头节点的能量消耗较大，通常采用周期性选择簇头节点的方法均衡网络中节点能量的消耗。簇头的集合形成连通统治集(CDS)，因为获得最优CDS是NPC 问题，因此实际提出的算法均为启发式的。图1给出了分簇结构以及簇内与簇间的数据流向。

WSN采用分簇结构具有如下一些显著的优点：

●在满足一定约束条件情况下(例如覆盖范围与采样精度要求等)，簇成员节点可以在某些

时间段内关闭通信模块，大幅度减少空闲等待状况的能量消耗，因此可节省能量。

●簇头通常负责采集簇成员发送来的数据，这些数据具有较大的相关性，因此可以采用数

据融合算法，在保证信息量的情况下降低数据通信量，降低数据转发的能量开销。

●因为采用层次结构，簇成员只需了解到所属簇头的路由信息，簇头只需了解簇头间的路

由信息，因此可降低路由协议的复杂度，减少路由表项数目，路由维护开销也随之降低。

●具有较好的可扩展性能，更加适合于大规模WSN的应用场景。

2.1 集中式/分布式算法

根据是否存在一个中心控制节点(通常是基站)负责整个网络的簇划分，分簇算法可分为集中式与分布式两类。典型的集中式算法有LEACH-C[2]、APTEEN[3]等。我们提出的基于径向基函数(RBF)的分簇算法[4]也属于此类。中心控制节点通常有持续的电源供应、较高的存储与计算能力，并能获得网络的全局信息(如每个节点的位置以及剩余能量等)，因此可以采用复杂的算法获得优化的分簇结果。但是由于普通无线传感器节点能量有限，计算与通信能力不强，因此对于大型的WSN，集中式算法在灵活性、可扩展性以及健壮性等方面存在缺陷，例如很多集中式算法要求获得节点的剩余能量，因为传感器节点运行中能量不断下降，所以必须隔一段时间就得通知中心控制点更新剩余能量信息，这就造成大量额外数据包的传输，使算法的开销过大。

与集中式算法不同，分布式算法一般只需要相邻节点之间互相交换信息，甚至不考虑相邻节点独立作出判断，这类算法简单、高效、灵活，因此更适用于大规模WSN。目前大部分经典的WSN分簇算法如LEACH、HEED[5]等，都属于分布式算法，Hausdorff算法[6]、响应式分布分簇算法(RDCA)[7]也属于这一类。

2.2 基于地理位置/地理位置无关算法

根据是否需要借助GPS获得节点的地理位置，可以将分簇算法分为基于地理

位置的算法与地理位置无关算法两类。典型的基于地理位置的算法有GAF[8]等，其他大部分常见的分簇算法，如LEACH与HEED算法等，都不需要借助于地理位置信息。基于地理位置的算法有的需要获得全局信息，有的只需要通过广播包获得相邻节点的位置信息。因为传感器网络节点数量大，单个节点造价低、能量有限，而GPS模块不但成本高而且会额外消耗节点能量，因此为每个节点都配备GPS模块是不经济的。通常的做法是在网络中设置少量信标节点，一般是通过携带GPS定位设备获得自身的精确位置，然后其他传感器节点通过信标节点的位置信息根据一定的定位算法获得自身的位置。常用的定位算法有到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)、接收信号强度指示(RSSI)、到达角度(AOA)和距离向量-跳数(DV-Hop)[9]等。不过在室内、水下或森林等有障碍环境中无法使用GPS系统，使其应用受到一定限制。基于地理位置的分簇算法一般假设节点已知自身的精确位置，而如何获得自身位置信息则不包括在算法内。

2.3 确定性/随机性算法

在网络拓扑结构与每个节点的剩余能量不变的情况下，根据分簇算法是否能取得确定结果，可将其分为确定性与随机性算法。在确定性算法中，节点必须等待某个特定事件发生或某些特定节点已宣布自己的角色(CH还是MN)后，才能做出决定。例如DCA算法[10]必须等待所有权值高于自己的相邻节点宣布成为CH 或者加入到某个簇后，才能确定自身是成为CH还是MN。确定性算法的一个不足之处就是收敛时间依赖于网络规模，DCA算法的时间复杂度为O(d )，d 为网络直径(通常用跳数来定义)，在最差情况下(节点线性分布)，d 可达到n -1(n为节点个数)。此外网络的鲁棒性不好，如果一个节点在拓扑发现阶段后失效，可能造成其相邻节点陷入无限期等待。为消除这种现象，一些算法，例如ACE算法限制节点在一定次数(如5次后)结束循环等待[11]。

随机性算法根据一定的概率确定节点是否成为簇头。LEACH算法中节点成为簇头的概率仅与过去若干轮次中节点自身的状态有关，HEED算法中的概率与剩余能量有关，还有一些算法同时考虑了节点度等多种参数。随机性算法分簇结果

的优化程度通常不如确定性算法，但是收敛速度较快，开销较小，鲁棒性好，特别适合于大规模网络。

2.4 单层/多层算法

根据算法产生的最终拓扑结构，可分为单层和多层算法。单层算法只进行一次分簇，目前提出的大部分分簇算法，如LEACH、HEAD、GAF等都属于此类，而多层算法在前一次分簇选举出的簇头基础上继续进行分簇，选举出第二层簇头和簇成员节点，随后可以进行第三层、第四层等簇头选举。多层算法一般只用于超大规模WSN，算法较为复杂。文献[12]提出了一种多层算法(层数从1到5)，该算法以最小化系统整体能量消耗为目标，推导出系统整体能量消耗的解析式，然后通过数值计算求出不同节点密度条件下的最优解。

2.5 簇内单跳/多跳算法

根据簇内MN到CH的跳数，可分为簇内单跳与簇内多跳算法，也可采用单跳算法的MN直接与CH进行通信，而多跳算法中的MN可通过其他MH中继与CH进行通信。LEACH、HEED等算法采用单跳方式，而Max-min D等算法使用多跳方式。

Mhatre等对簇内单跳和多跳的情况做了深入研究[13]，提出以簇内第一个节点死亡作为簇的生命周期(不考虑CH的能耗)并假设所有MN的初始能量相同。单跳情况下，离CH越远的MN越早耗尽能量；多跳情况下，如果MN的发射功率相同，则离CH最近的MN因为负担的中继任务最重故消耗的能量最多。其分析存在的缺陷是只考虑了节点发送以及接收状态下消耗的能量，没有考虑空闲状态下的能量消耗。目前很多WSN引入节点睡眠/唤醒机制，在无感知以及数据传送的情况下关闭射频电路以节省能量。当引入这种机制后，网络拓扑会发生动态变化，很难给出一个确定性的解析式，一般只能采用概率分析的方法并通过仿真得出结果。当采用单跳模式时，MN与CH的通信可以采用TDMA方式，每个MN分配一个时隙，数据传送只在指配的时隙中进行，其余时间处于睡眠状态，大大降低了节

点处于空闲状态的时间(如LEACH)。而采用多跳模式时，因为节点还需考虑数据中继问题，不可避免会耗费较多的等待时间。从这一点上看，单跳方式与多跳方式相比具有一定优势。

3 分簇算法设计难点

从网络协议分层上看，分簇算法可以看做是拓扑控制的一大类，位于MAC 层与网络层之间。在算法设计中，需要考虑网络连通性、CH轮转频率、簇半径优化以及节点同步等一系列问题，对这些问题的深入研究可以从跨层设计的角度，结合MAC层、网络层甚至应用层进行。

3.1 连通性问题

WSN中，保持节点到基站的连通性是极为重要的。对于采用分簇结构的无线传感器而言，连通性问题包括MN到CH(簇内通信)以及CH到基站(簇间通信)两个层次的连通性。如前所述，簇内通信分为单跳与多跳两种模式，一般由成簇算法确保连通性问题。而簇间通信需要通过虚拟骨干网进行，根据构成虚拟骨干网的节点不同，可将簇间通信分为两大类。大部分虚拟骨干网完全由CH节点构成(如HEED算法)，为保证连通性，这一类算法要求节点发射功率可调，且CH的密度和覆盖范围满足一定的条件[14]；另一些虚拟骨干网则由CH和簇边缘的网关节点(GN)构成，如CEC算法[15]，一般适用于使用固定发射功率的网络。两类方法相比，前者的优势在于非CH节点在没有感知及数据发送任务时可以进入睡眠状态，因此更加节省能量。连通性所带来的簇半径以及簇间通信范围的优化选取问题仍然是分簇算法研究的一个重点。

3.2 MAC层设计

通常进行分簇算法分析和仿真时都假设信道是无冲突的，而在实际情况下，尤其是单信道环境下，冲突和干扰不可避免。分簇算法经常使用TDMA模式的MAC 层协议，使用TDMA方式虽然能够消除簇内通信冲突，对相邻簇之间的簇间冲突却无能为力，当CH为进行簇间通信而提高发射功率时，这种冲突带来的影响更为明显。使用CDMA方式可以使簇内通信与簇间通信并发进行成为可能，但CDMA

器件价格昂贵，难以在强调低成本的无线传感器节点中大规模使用。如何设计与选用合适的MAC层协议降低冲突与干扰，也是分簇算法研究的难点之一。

3.3 簇头轮换机制

WSN的设计以最大化网络生命期为最终目标，因而使各节点尽可能均衡地消耗能量极为重要。而分簇算法中一般CH的能量消耗大大高于MN，容易造成CH 节点因为能量耗尽而提前死亡，为避免这一情况出现，一种方式就是采用簇头轮换机制，使各节点每隔一段时间轮流担任簇头，从而使各节点剩余能量尽可能接近相等。簇头轮换机制通常独立于分簇算法，与分簇算法互为补充。常见的簇头轮换机制有被动与主动式两种。前者每隔固定时间引发，后者需要预先设定一个阀值，当监视的参数低于或者超过某阀值时引发重新分簇，常见的阀值有节点剩余能量、节点度等。无论是被动还是主动式簇头轮换机制，选择合适的参数都会对算法的最终结果产生重要影响。如果簇头轮换过于频繁，则会带来大量的额外开销和网络中断；如果簇头轮换频率过低，则可能造成某些节点能量过早耗尽。因此，只有进行合理的折中才能获得最优化的网络生命期。

3.4 节点休眠/唤醒机制

采用节点休眠/唤醒机制，使非活跃节点尽可能处于睡眠状态可以大大延长节点电池寿命。WSN在节点部署时一般是高度冗余的，即只需要一部分节点处于活跃状态就可以完成任务，这是引入休眠/唤醒机制的前提条件。

WSN是应用相关的，不同应用层业务适宜采用的休眠/唤醒机制也有所不同。对于周期性数据采集网络(例如用于环境监测的网络)，非CH节点在不需要进行感知或者与CH通信时将尽可能地处于休眠状态。对于突发事件监测网络(例如用于森林防火、入侵检测等)，CH可将所属的MN划分为若干个冗余组，通知各组轮流进入睡眠状态，同时保持其中一个组处于活跃状态。还有一种方式是在分簇之前就预先选择一个可以覆盖目标区域的节点集，对这些节点集内部的节点进行分簇，分簇产生的CH和MN始终处于活跃状态，而节点集外的节点进入睡眠状态以节省能量。

4 新的分簇算法

4.1 Hausdorff算法

Hausdorff算法也是一种基于节点位置、通信有效性和网络联通性的分布式数据收集算法。该算法分为3部分：首先，由Hausdorff算法将节点分成几个静态的簇，用欧几里德距离来计算两个点之间的距离，用Hausdorff距离来计算两个点集之间的距离，该算法将Hausdorff距离作为分簇的量度。其次，在整个网络生命中分簇只执行一次，而每个簇中的簇首是由簇中的成员最优地轮换调度，该算法基于节点的剩余能量和其周围邻居节点的接近程度，采用一种贪婪算法在每个周期选择簇首。第3，簇首之间构成网络骨架定期地收集、融合和转发数据到基站，它们之间的通信是采用最小功耗路由算法，其中利用了Dijkstra最短路径算法。图2显示了传感器节点数目从300变化到600时的Hausdorff分簇算法和HEED协议不同情况下的网络生命期，图2(a)和图2(b)的纵坐标分别表示第一个节点与第二个节点死亡时所经历的轮次，从图2可以看出，无论节点的密度是多少，Hausdorff分簇算法的性能均优于HEED协议。

4.2 RDCA分簇算法

基于负载平衡的响应式分布分簇算法(RDCA)也属于分布式算法。该算法对DCA算法进行了改进，不需预先得知节点自身及其他节点的位置信息，而仅根据局部拓扑信息快速进行分布式的簇头选举，并根据代价函数进行簇的划分，适用于周期性获取信息的WSN。分析与仿真表明，该算法具有良好的负载平衡性能和较小的协议开销，与LEACH协议相比，能够减少能量消耗，网络生存期大约延长了40%。图3为相同拓扑环境和初始能量下DCA算法与RDCA算法(Closest)一次实验的分簇结果，图中清楚可见RDCA算法(Closest)具有更好的负载平衡性能。

4.3 基于RBF的分簇算法

该算法属于集中式/基于地理位置的分簇算法，适用于较小规模的WSN。分簇决策由基站通过计算得出，同时在算法执行前每个节点均已获知自己的地理位置。当基站收集到网络中所有节点的剩余能量以及位置信息后，建立由输出层、隐层、输出层3个层次构成的RBF神经网络对每个节点成为簇头的概率进行计算，其中输入向量X由节点剩余能量、覆盖半径内的节点个数、节点至覆盖半径内其他节点距离的均方差、节点位置4个分量组成，RBF用于隐层，输出向量Y包含该节点成为簇头的概率。基站根据网络中的全部节点个数确定簇头个数k，并选出概率最高的k个节点成为本轮次的簇头。算法所使用的RBF神经网络结构如图4所示。

5 结束语

作为网络拓扑控制的有效方式之一，分簇算法的使用可以显著降低通信开销，并且有利于与数据融合等技术结合，进一步降低能量消耗。软硬件技术的进一步提高使传感器节点的计算能力增强而硬件成本下降，这也为引入性能更强而复杂度较高的算法提供了前提条件。根据近年来分簇算法的发展趋势，我们认为如下几点值得进一步深入研究。

(1)更精确的仿真模型

目前的分簇算法研究更多的基于以时间为单位的能量消耗模型[16]。现在越来越多的节点可利用太阳能电池等能量收集技术进行能量补充，针对此类节点需要根据硬件参数设计特殊的节点能量模型。此外，目前在仿真中普遍采用的自由空间与多径衰落模型过于简单，在实际的网络部署中还需要考虑天线高度、地形地貌、植被覆盖等情况，采用更接近于实际使用环境的链路质量模型。

(2)异构网络的分簇算法

具有更高计算能力、更多能量补充的节点在簇头选举过程中更易于成为簇头。在实际应用的传感器网络系统中，存在多种异构节点。以节点异构为前提，设计兼有平面结构和分簇结构优点的新型数据传输模式，也是一个很有应用前景的研究方向。

(3)QoS性能

大量对WSN分簇算法的研究均以能量有效性及负载平衡作为算法性能的度量标准，但未来的研究应进一步考虑分簇算法对网络QoS性能的影响，尤其是在数据流量动态变化的情况下。在涉及到图像以及视频传输的多媒体WSN中，设计能量感知的QoS分簇算法更加值得关注。

此外，无线传感器网络作为一种与应用高度相关的网络，引入跨层设计机制，与MAC、网络层甚至应用层实现联合优化，进一步提高网络的容错性，降低冲突与干扰，与休眠/唤醒机制相结合，与网络覆盖、数据融合等问题联合考虑等，都是分簇算法需要进一步研究的课题。

社会研究方法_中南大学网络教育_课程考试复习题

《社会研究方法》期末复习资料 试题： 1.请以低保家庭生活状况为调查主题设计一份调查问卷； 2.对你的研究课题进行操作化； 3.问卷设计要求有不少于30道题，要求包含封面信、指导语、问题和答案（指导语可以包含在封面信里）； 4.问题必须有开放式和封闭式问题，同时至少有一个相倚性问题。答案设计可以自由选择多种形式； 5.请尽量避免犯下问卷设计的一些常见错误。 解答：共四页 关于某某社区城市低保家庭生活情况调查问卷 关注和提高贫困群体的收入是当前经济和社会发展中面临的一项重要任务，帮助这部分人尽快脱贫是各级政府都非常关注的问题。我认真学习《社会研究方法》这门课程，并将所学理论知识联系实际对本人居住社区城市低保家庭进行走访调查，随机选取享受城市低保待遇的50户居民家庭为调查样本, 以问卷调查的形式，开展城市低保家庭生活状况调查。 姓名 _________ 性别 _________ 年龄 ______________ 通信地址___________________________________ 家庭成员人数____________ 1、您的婚姻状况是 □已婚 □离婚 □丧偶 □未婚 2、您的的受教育程度

□小学以下 □初中 □高中或中专 □专科 □本科 □硕士以上 3、您的政治面貌 □群众 □中共党员 □其它党派人士 4、您及其家庭成员每月领取的低保补助是多少 □100元以下 □100-300元 □300-500元 □500元以上 5、您及其家庭成员每月收入主要来源 □种植养植业 □低保收入 □外出打工 □做小生意 □工资收入 □其它 6、您已经享受城市低保的时间 □半年以下 □半年－一年 □一年－二年 □二年以上 7、您及其家庭的住房面积 □50平米以下 □50-80平米 □80-100平米 □100平米以上 8、您及其家庭居住房屋结构 □钢筋混凝土 □砖混材料 □砖瓦砖木 □其它 9、您及其家庭居住房屋来源 □租赁房 □购买商品房 □自建住房 □拆迁安置房 □保障性住房 10、您及其家庭成员中就业人数

《传感器本》试题整理(附参考答案)

《传感器本》试题整理(附参考答案)

上海开放大学《传感器与测试基础》复习 1. 课程教材：《自动检测技术及应用》梁森（第2版），机械工业出版社 2. 网上课堂：视频资料，课程ppt资料，李斌 教授主讲 3. 主持教师联系方式： 25653399（周二、五）；xudanli@https://www.wendangku.net/doc/2b16055147.html, 4. 期末考试比例（大约）：单项选择20分；填 空20分；多项选择12分；简答题26分；分析 设计题22分。 5. 复习样题 一、填空题 1. 传感器的特性一般指输入、输出特性，有 动、静之分。静态特性指标的 有、、、 等。（灵敏度、分辨力、线性度、迟滞误差、 稳定性） 2. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类， 按照测量结果的显示方式，可以分为模拟式测量和数字式测量。 3. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类， 按照是否在工位上测量可以分为在线测量和离线式测量。 4. 对于测量方法，从不同的角度有不同的分类，

按照测量的具体手段，可以分为 偏位式测 量 、 微差式测量 和 零位式测量 。 5.某0.1级电流表满度值100m x mA ，测量60mA 的绝 对误差为 ±0.1mA 。 6、服从正态分布的随机误差具有如下性质 集 中性 、 对称性 、 有界性 。 7. 硅光电池的光电特性中，当负载短路时，光 电流在很大范围内与照度与呈线性关系。 8. 把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的 互感式传感器是根据 变压器 的基本 原理制成的，其次级绕组都用 差动 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。 9、霍尔传感器的霍尔电势U H 为 K H IB 若改变 I 或 B 就能得到变化的霍尔电势。 10、电容式传感器中，变极距式一般用来测量 微 小 的位移。 11. 压电式传感器具有体积小、结构简单等优 点，但不适宜测量 频率太低 的被测量， 特别是不能测量 静态值 。 12、差动电感式传感器与单线圈电感式传感器相 比,线性 好 灵感度提高 一 倍、 测量精度高。 13、热电偶冷端温度有如下补偿方法： 冷端恒温法（冰浴法）、计算修正法、电桥补偿法和仪表

《社会研究方法》(风笑天)知识点汇总

《社会研究方法》（风笑天）知识点汇总 1、社会研究：社会研究是一种以经验的方式，对社会世界中人们的行为、态度、关系，以及由此所形成的各种社会现象、社会产物所进行的科学的探究活动。 2、社会研究的特征：（1）研究的主题是社会，非自然的。（2）研究的方式是经验的，而非四辩的。（3）研究的问题是科学的，而非判断的。 3、社会研究中的困难：人的特殊性、研究的干扰性、社会现象的复杂性、研究受到特定的制约、保持客观性的困难。 6、判断理论优劣的标准（1）解释范围越广泛的理论越是好的理论。（2）解释越精准的理论越是好理论；（3）结构越简练的理论越是好的理论。 7、变量：所谓变量，就是具有一个以上不同取值（不同的子犯筹、不同的属性，或不同的亚概念）的概念。 自变量：我们把那种引起其他变量变化的变量叫做自变量。 因变量：把那种由于其他变量的变化而导致自身发生发生变化的变量叫做因变量中介变量：指出现在更为复杂一些的因果关系链中的第三个变量。 8、假设：假设是一种有关变量间关系的尝试性陈述，或者说是一种可用经验事实检验的命题。 9、两种推理方式（1）归纳推理：即从具体的观察中概括出一般性的结论；（2）演绎推理：即从一般性的理论推演到新的经验性现象。 10、研究问题：指的是一项社会研究所要回答的具体问题，它是一个可以通过研究来进行回答的问题。 11、研究主题：指的是社会研究所涉及的某一类现象或问题领域。 12、选题的标准：重要性、创造性、可行性、合适性。 13、探索性研究：探索性研究是一种对所研究的现象或问题进行初步了解，以获得初步的印象和感性认识，同时为今后更周密、更深入的研究提供基础和方向的研究类型。 14、描述性研究：描述性研究的主要目的是收集有关总体分布特征的资料，提供有关总体结构、现象特点等方面的信息。 15、解释性研究：指的是那种探寻现象背后的原因，揭示现象发生或变化的内在规律，回答各种“为什么”的社会研究类型。 16、理论性研究：指的是那些侧重于发展有关社会世界的基本知识，特别是侧重于建立或检验各种理论假设的经验研究。 17、应用性研究：指那些侧重于认识现实社会问题并有针对性地提供特定的社会政策的经验研究。 18、四种基本的研究方式：调查研究、实验研究、实地研究、文献研究。 19、分析单位：指的是一项社会研究中的研究对象。或者说，是一项社会研究中被研究的人或事物。 20、分析单位的主要类型：个人、群体、组织、社区、社会产品。 21、横向研究：横向研究也称为横剖研究，它指的是在一个时间点上收集研究资料，并用以描述研究对象在这一时间点上的状况，或者探讨这一时间点上不同变量之间的关系。 纵向研究：指的是在若干个不同的时间点上收集资料，用以描述现象的发展变化，以及解释不同现象前后之间的联系。 趋势研究：指的是对一般总体随时间推移而发生的变化的研究。

社会研究方法期末试题

社会研究方法期末考试题 一、简答题 1. 简要介绍测量的4种层次并举例。 答：（1）定类测量：又叫类别或定名测量，是测量层次最低的一种。即将研究对象的不同属性或特征加以区分，标以不同的名称或符号，确定其类别。其数学特征主要是等于或不等于。如：社会研究中，对诸如人们的性别、职业、婚姻状况、宗教信仰等特征的测量。它们分别将被研究者划分成“男女、工人、教师、商人……”等各种不同的群体或类别，且每一类别都是穷尽且互斥的，即既是相互排斥，互不交叉重叠，又对各种情况包罗无遗。 （2）定序测量：又叫顺序或等级测量，可以按某种特征或标准将对象分为强度、程度或等级不同的序列。其数字特征是大于或小于，它比定类测量高一个层次。比如：测量人们的文化程度，可将其分为文盲、半文盲、小学、初中、高中、大学等，这是一种由低至高的等级排序，还有如：测量城市的规模，人们的社会地位，生活水平，住房条件等都属于定序测量。 （3）定距测量：又叫等距或区间测量。它不仅能将社会现象或事物区分为不同的类别，不同的等级，且可以确定它们互相间不同等级的间隔和数量差别。数值特征是加或减。比如：公元年代，智商，温度等。这些都可以进行加减的，但值得注意的是定距测量的值虽然可以为0，但这个0不具备数学中的意义。如说温度为零，并不是代表没有温度，二是说达到了冰点温度。

（4）定比测量：又叫等比或比例测量。它除具有上述三种测量的全部性质外，还有一个绝对的零点，即有实际意义的零。它测量所得的数据既能进行加减外，又能进行乘除运算。如：对人们的收入、年龄、出生率、城市人口等进行的测量都是定比测量。 2. 什么是区位谬误？请举例说明。 答：又叫层次谬误，生态谬误或体系错误，指在社会调查中，研究者用一种比较大的集群分析单位作研究，而用另一种比较小的或非集群分析单位作结论的现象。如在以城市为分析单位调查犯罪现象时，研究者发现，流动人口多的城市的犯罪率大大高于流动人口少的城市，呈现出“城市的流动人口越多，城市的犯罪率越高”的趋势。若研究者据此得出“流动人口比非流动人口的犯罪率高”，则犯了层次谬误。因为他的调查资料以城市为单位收集而来，所得出的结论也只能是有关城市的结论，而不能是以有关流动人口和非流动人口的结论。 3. 什么是概念操作化？ 答：指将抽象的概念转化为可观察的具体指标的过程。或者说，它是对那些抽象层次较高的概念进行具体测量时所采用的程序，步骤方法手段的详细说明。比如：将抽象概念“同情心”转化为“主动帮助盲人过街，主动给讨饭者钱物，主动向灾区捐款等就是操作化的一个例子。 4. 我们做研究为什么要抽样？ 答：抽样指按一定方式从总体中选择或抽出样本的过程。在研究中之所以要进行抽样可从以下几方面说明：第一，抽样作为人们从部分认识整体这一过程的关键环节，其基本作用是向人们提供一种实现“由部分认识总体”这一目标的途径和手段；第二，在社会研究中，抽样主要解决的是对象的选取问题，即如何从总体中选出一部分对象作为总体代表的问题。这样就有利于我们在研究中节省时间，方便有效。

传感器简答题

1：简述金属电阻应变片的工作原理，主要测量电路种类及其应用情况 应变式传感器是利用金属的电阻应变效应，将测量物体变形转换成电阻变化的传感器。被广泛应用于工程测量和科学实验中。 一工作原理 （一）金属的电阻应变效应当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种现象称为金属的电阻应变效应。如图2-1所示 设有一根长度为l、截面积为S、电阻率为ρ的金属丝，在未受力时，原始电阻为 （2－1） 当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时，将伸长Δl，横截面积相应减小ΔS，电阻率因晶格变化等因素的影响而改变Δρ，故引起电阻值变化ΔR。对式（2－1）全微分，并用相对变化量来表示，则有: （2－2） 式中的Δl/l为电阻丝的轴向应变，用ε表示，常用单位με（1με＝1×10-6mm/mm）。若径向应变为Δr/r，电阻丝的纵向伸长和横向收缩的关系用 泊松比μ表示为，因为ΔS/S＝2(Δr/r)，则（2－2）式可以写成 （2－3） 式（2－3）为“应变效应”的表达式。k0称金属电阻的灵敏系数，从式（2－3）可见，k0受两个因素影响，一个是（1+2μ），它是材料的几何尺寸变化引起的，另一个是Δρ/（ρε），是材料的电阻率ρ随应变引起的（称“压阻效应”）。对于金属材料而言，以前者为主，则k0≈1+2μ，对半导体，k0 值主要是由电阻率相对变化所决定。实验也表明，在金属电阻丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成正比。通常金属丝的灵敏系数k0=2左右。 （二）应变片的基本结构及测量原理 各种电阻应变片的结构大体相同，以图2－2所示丝绕式应变片为例，它以直径为0.025mm左右的合金电阻丝2绕成形如栅栏的敏感栅，敏感栅粘贴在绝缘的基底1上，电阻丝的两端焊接引出线4，敏感栅上面粘贴有保护用的覆盖层3。l称为应变片的基长，b称为基宽，l×b称为应变片的使用面积。应变片的规格以使用面积和电阻值表示，例如3×10mm2，120Ω。 用应变片测量受力应变时，将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化，根据式（2－3），可以得到被测对象的应变值ε，而根据引力应变关系 б=Eε（2－4） 式中б——测试的应力；

材料研究方法简单总结

XRD： ●所有的衍射峰都有一定的宽度是因为：1.晶体不是严格的晶体；2.X射线不是严格的单 色光；3.仪器设计造成。 ●XRD用途：1.精确测定晶胞参数——可反映晶体内部成分、受力状态等的变化，可用 于鉴别固溶体类型、测量固溶度、测定物质的真实密度等等。 2.物相定性分析——各衍射峰的角度位置所确定的晶面间距d以及它们的相对强度I/Io 是物质的固有特性。因而呢过用于五物相分析。 3.物相的（半）定量分析——外标法（物相数=2）；内标法（物相数>2）；基体冲洗法（修 正了内标法由于引入参比物导致的误差） 4.纳米物质平均粒度分析——当粒度小于200nm的时候，衍射线会发生宽化（相干散射 的不完全所致），测定待测样品的衍射峰的半高宽和标准物质的衍射峰的半高宽，用公式即可以得出纳米颗粒的平均粒度。 电镜： 电镜的缺陷：其实际分辨率达不到理论值 原因：电磁透镜存在像差（几何像差和色差） 几何像差：由透镜磁场几何形状上的缺陷而造成的，包括球差和像散。 球差：由于电磁透镜中心区域和边缘区域磁场强度的差异，从而造成对电子会聚能力不 同而造成的。 像散：由于透镜的磁场轴向不对称所引起的一种像差。 色差：由于成像电子的能量或波长不同而引起的一种像差。 像差的存在使同一物点散射的具有不同能量的电子经透镜后不再会聚于一点，而是在像 面上形成一漫射圆斑。 ●透射电镜（TEM）：1.观察水泥及其原料颗粒表面及聚集体的状态，揭示水泥熟料的微 细结构，研究水泥浆体的断面结构，观察其水化产物、未水化产物及孔的大小、形状和分布 2.黏土矿物的形态和结晶习性对陶瓷至关重要，可用TEM观察陶瓷的显微结构、点阵 缺陷和畸变。 3.TEM广泛应用于金相分析和金属断口分析。 4.TEM可以观察高分子粒子的形状、大小及分布。 ●扫描电镜（SEM）：用于形貌分析（观察粉体表面形貌、材料断面、材料表面形貌）●电子探针（EPMA 配合波谱仪或能谱仪使用）：主要用于材料表面层成分的定性和定 量分析 能谱仪（EDS） 优点：1.分析速度快；2.灵敏度高；3.谱线重复性好 缺点：1.能量分辨率低，峰背比低；2.使用条件苛刻 波谱仪（WDS） 优点：波长分辨率高 缺点：1.为了有足够的色散率，聚焦圆半径需足够大。导致X射线光子收集率低，使其对X射线利用率低 2.X光经衍射后，强度损失大，难以在低束流和低激发强度下使用 热分析 具体的研究内容有：熔化、凝固、升华、蒸发、吸附、解吸、裂解、氧化还原、相图制

社会研究方法期末重点整理

社会研究方法期末重点整理 题型： 1、填空题：20*1分=20分 2、不定项选择：10*1分=10分 3、名词解释：5*4分=20分 4、简答题：5*5分=25分 5、论述题：两题12分+13分=25分 一、导论 1、社会研究的概念： PPT：社会研究指的是一种以经验的方式，对社会世界中人们的行为、态度、关系，以及由此所形成的各种社会现象、社会产物所进行的科学的探究活动。社会研究的目标是探索和理解我们生活于其中的社会世界。而从事这种活动所用的方法，就是社会研究方法。 书本： (P2)社会研究是社会科学的基本研究方法之一，泛指对各种社会现象的科学研究，即在一定的理论和方法论指导下运用系统的方法，通过建立科学理论来解释具体社会现象，并力图找到具体现象背后的普遍规律。 (P4)社会研究方法：有目的的对各种社会现象和人类各种社会行为进行科学研究的方式和手段。其研究对象包括社会要素、社会结构、社会文化、社会意识、社会生活及与之相关的政治制度、法律制度、社会经济等各方面的内容。 2、社会研究的特点：（P5） （1）研究的问题是科学的——科学性（指研究者在一定的理论指导下，用科学的方法进行调查研究）；（2）研究的方式是实证的（价值中立）——实证性（社会研究不涉及到价值判断，或者说研究者在研究中要保持一种“价值中立”的态度。） （3）研究的主题是经验的（可检验，也重复）——经验性（指社会研究必须依据可获取的资料，并能通过验证资料的验证。） （4）研究过程是客观的——客观性（指研究者在收集资料的过程中要保持客观、中立的立场，获得的经验事实是客观的。） 3、社会研究的类型：（P11） （1）按研究性质：理论性研究、应用性研究； （2）按研究目的：探索性研究、描述性研究、解释性研究； （3）按研究对象的范围：普遍调查、抽样调查、个案调查； （4）按社会研究的应用领域：行政统计调查、学术性调查、民意调查、市场调查 （5）从时间性角度：横向研究、纵向研究（P18） ①横向研究/横剖研究/截面研究：（瞬间取景）在一个时间点上收集研究资料，并用以描述研究对象在这一时间点上的状况，或者探讨这一时间点上不同变量之间的关系。横剖研究通常是较简单、较省钱的方法，但缺点是无法捕捉社会过程或变迁状况，是调查研究最常用的一种形式）。 ②纵向研究/纵贯研究:指的是在较长时期内的若干个不同的时间点上收集资料，用以描述现象的发展变化，以及解释不同现象前后之间的联系，分析社会现象产生的历史背景和社会条件，探讨社会现象的前后联系，力图揭示社会现象的发展规律和发展趋势。纵贯研究通常比横剖研究来得复杂，涉及的成本也比较高，但也比较有力，特别是当研究者想要寻找社会变迁问题的答案时。 ●纵贯研究的三种主要类型：（区别） A.趋势研究/时间序列研究：在不同时点上所进行的若干次横向研究必须是具有同样的研究内容，采用的是同样的测量方法（总体的某一特征一直得到研究）。（书本：是指对一般总体随时间推移而变化的变化的研究，目的是通过对一般总体在不同时间点的资料比较，以揭示和发现现象的变化趋势和规律。） B.同期群研究/同龄群研究/世代研究/人口特征组研究：对某一特殊人群随时间推移而发生变化的研究，每

社会研究方法总结

社会研究方法总结社会研究是指按照一定的方法而探索社会现象及其本 质和规律的专门的 1. 科学研究活动是指社会调查研究活动通过了解社会生活中的具体事实而获得对2.经验性，社会的认识社会研究的理论性特征包含接受理论指导和得出理论结论两层含义3. 属于类别概念的有：老年人、残疾人4. 5.属于集合概念的有：组织、社区、国家、社会就会发生以偏 6.如果用企业内部员工的个人目标的总和来代表企业的目标，概全的错误则是指将高层次分析单位中得出的结论简单地推论其中每个成简单还原， 7. 员，例如，用企业经营目标去推论每个员工的目标，现状调查，是指对某类社会现象实际存在的状况及其表现的调查 8.所谓社会研究的方法论，是指社会研究方法的理论基础，即对社会研究方 9. 法的科学性和合理性的哲学论证理论性研究与应用性研究的 区别主要在于研究目标的不同，理论性研究10.关心社会现象及其规律“是什么”和“为什么”的问题，应用性研究则要解“如何做”的问题探索性研究是研究者在整个研究工作的前期阶段中对所研究的现象或问11. 题进行初步了解的过程从研究的目的划分，社会研究分为探索性研究、描述性研究和解释性研12. 究描述性研究回答“是什么”，解释性研究回答“为什么”是解释社会现13. 象的原因和说明社会现象之间的关系14.普查又称普遍调查或整体调查，是指在一定范围内对调查对象的全部单位无一例外地逐个进行的调查． 全国人口普查、工业普查、第三产业普查属于普查15.典型调查是指研究者根据自己的知识和经验在被研究的总体中有目的地16. 选取一些典型的个案来加以调查典型个案是指能够代表总体中某类群体突出特征的个案17.重点调查是对某种社会现象比较集中的、对全局具有决定性作用的一个18. 或几个单位进行的调查横向研究又称横剖研究，它指的是关于某类社会现象在一个时间点或时19. 间段里的存在状况及其因果关系的研究民意测验、市场调查和人口普查都是横向研究的例子20.纵向研究指的是在前后不同的时间里分别对某种或某些 社会现象进行调21. 查趋势研究是对某种社会现象随时间推移而发生变化的 研究22.同期群研究，是对同一时期、同一类型的研究对象随时间推移而发生的23. 变化的研究，同组研究，是对同一批研究对象随时间推移而发生变化的研究24.同组织研究与同期群研究比较相似，二者的区别在于，同组研究每次调25. 查所用的都是同一个样本，而同期群研究中的样本没有如此严格的要求在社会研究的最初阶段中，选题和研究设计是其最主要的工作26. 任何一个社会研究项目都是从选题开始27. 社会研究的题目主要来源于社会实践和理论的发展28.纯自主选题是指完全由研究者自己选定研究题目，不受任何组织和个人29. 的影响纯自主选题，一般只用于一些教学性的研究项目和纯粹按照个人学术兴30. 趣出发的项目31.在我国计划经济时代，多研究题目是以上级定是的方式而选定的，目前，在一些研究机构中仍然在一定程度上采用这种选题方式 理论抽象，是指研究者在一次研究中抓住社会现象的一种特征，并在考32. 虑这一特征时暂时忽略其他特征理论概括，是指在思维中按照抽象出来的特征对社会现象进行的归类表33. 述概念，是指人们在思维和表述中对客观事物和现象本质特征的反映34. 35.变量，就是指在经验中可以测量的，具有两个或两个以上可取值的概念理论模型，是指人们在抽象思维的领域中对外部客观现实的各种要素特36. 征及其关系的再现当研究所涉及的变量数较多时，常采用变量结构

现代材料研究方法知识点总结

一、X 射线谱（连续和特征）X 射线与物质相互作用 1、吸收限及其应用 定义：吸收系数发生突变的波长 激发K 系荧光辐射，光子的能量至少等于激出一个K 层电子所作的功W k h νk = Wk= hc/λk 只有 ν > νk 才能产生光电效应。 所以： λk 从激发荧光辐射角度称为激发限。从吸收角度看称为吸收限。 吸收限λk 的应用 （1）滤波片的选择 主要目的去除k β 原理：选择滤波片物质的λk 介于λ k α 和λk β之间。即Z 滤=Z 靶-1(Z 靶<40) Z 滤=Z 靶-2 (Z 靶>40) （2）阳极靶的选择 (1) Z 靶< Z 试样 (2) 自动滤波 Z 靶＝ Z 试样+1 或 ＋2 (3) Z 靶>> Z 试样最忌Z 靶+1或＋2＝Z 试样 2、X 射线与物质相互作用产生那些信息。 X 射线通过物质，一部分被散射，一部分被吸收，一部分透射。 3、衰减公式I=I 0e -μm ρH 1、衰减公式 相对衰减： μ：线衰减系数负号厚度↑ I ↓ 积分： 为穿透系数 2、衰减系数 1) 线衰减系数 I ：单位时间通过单位面积的能量 μ的物理意义：通过单位体积的相对衰减。 2) 质量衰减系数 X 射线的衰减与物质的密度有关，因此每克物质引起的相对衰减为 μ/ρ= μm H H m e I I ρμ-=0 3) 复杂物质的衰减系数 w ：重量百分比 μm = w 1μm1+ w 2 μm2 + w 3 μm3 +….+ w n μmn 4) μm 与λ、Z 的关系 μm ≈k λ3Z 3 λ<λk 时k=0.007 λ>λk 时 k=0.009 二、晶体学内容 7种晶系、倒易点阵。 晶系 点阵常数间的关系和特点 实例 三斜 单斜 斜方(正交) 正方 立方 六方 菱方 a ≠ b ≠c,α≠β≠γ≠90° a ≠b ≠c,α=β=90°≠γ(第一种) α=γ=90°≠β二种 a ≠b ≠c,α=β=γ=90° a=b ≠c α=β=γ=90° a=b=c α=β=γ=90° a=b ≠c α=β=90γ=120 a=b=c α=β=γ≠ 90° K2CrO7 β-S CaSO 42H 2O Fe 3C TiO 2 NaCl Ni-As Sb,Bi 倒易点阵的定义 若正点阵的基矢为a 、b 、c 。如果假设有一点阵其基矢为a*、b*、c*。两种基矢间存在如下关系： a*·a = b*·b = c*·c =1 a*·b = a*·c = b*·a =b*·c =c*·a =c*·b =0 则称基矢a*、b*、c*所确定的点阵为基矢a 、b 、c 所确定的点阵的倒易点阵。 倒易点阵也可用另一数学公式表达： 晶体点阵中晶包体积为 v =c·(a ?b) 因为:c*·c = 1= v/v 所以：c*·c = c·(a ?b)/v 即：c* =(a ?b)/v 同理：a* =(b ? c)/v b* =(c ? a)/v 任意倒易矢量 g=ha*+kb*+lc*必然垂直于正点阵中的（hkl ）面。 证明：g·AB =g·(OB-OA)=[ha*+kb*+lc*]·(b/k - a/h)=0 所以 g 垂直AB 同理：g 垂直BC 和CA 所以 g 垂直于（hkl ）面。 晶带、晶带轴、晶带面。 dx I dI I I I x x x dx x x ∝=-+dx I dI μ-=??-=H I I dx I dI H 00μH H H e I I H I I μμ-=?-=00 ln H H e I I μ-=0Idx dI -=μ

传感器考试题简答题

三.简答题（每题10分） 301、试述传感器的定义、共性及组成。 301答：①传感器的定义：能感受被测量并按照一定规律转换成可用输岀信号的器件或装置；②传感器的共性：利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）转换为电量（电压、电流、电容、电阻等）； ③传感器的组成：传感器主要由敬感元件和转换元件组成。 302、什么是传感器动态特性和静态特性?简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。 302答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励（输入）的响应（输出）特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的静态特性是指它在稳态（静态或准静态）信号作用下的输入一输出关系。 静态特性所描述的传感器的输入.输岀关系式中不含有时间变量。 当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。 303、简述在什么条件下需要研究传感器的动态特性?实现不失真测量的条件是什么？ 303答：当输入量随时间变化时一般要研究传感器的动态特性。 实现不失真测量的条件是 幅频特性：AW）二|H（jco） | =A（常数） 相频特性：6（3）二-3t（线性）° 304、什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 304答：材料的电阻变化是由尺寸变化引起的，称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、 力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输岀。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 303、试简要说明使电阻应变式传感器产生温度误差的原因，并说明有哪儿种补偿方法。 看：温度误差产生原因包括两方面：305. 温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变，试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变。 温度补偿方法基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。 311.根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型?每种类型各有什么特点？各适用于什么场合？ 311、答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 313.试说明什么电容电场的边缘效应？如何消除？

社会研究方法试题范文

南京大学网络教育学院 “社会研究方法”课程期末试卷 提示：答案文档直接在学生平台提交 一、简答题（每题6分，共30分） 1、简述普遍调查的特点。 答：由于普遍调查涉及的对象多、范围广，所以这一调查方式有以下特点：1.工作量大，耗时、费力、费钱。2.需要高度集中的组织和高度统一的安排。3.调查项目不能多。 2、简述随机抽样的一般程序。 答：1、界定总体。2、制定抽样框。3、决定抽样方案。4、实际抽取样本。5、评估样本质量 3、简述选题的标准。 答：选择调查课题既然有着如此重要的意义，当然应该高度重视选题的工作。为了选好题、选准题，必须明确进行选题时应该依据的标准。在实践中，人们通常采用下列几条标准来作为选择调查课题的依据。这几条标准是：重要性，创造性，可行性，合适性。 4、简述影响样本规模确定的因素。 答：1总体的规模。2抽样的精准性。3总体的异质性程度。4研究者所拥有的经费、人力、时间。 5、简述抽样的一般程序。 答1、界定总体。2、制定抽样框。3、决定抽样方案。4、实际抽取样本。5、评估样本质量 二、论述题（每题15分，共30分） 1、论述抽样的一般操作步骤。 答：1）设计阶段：确定抽样调查目的，作用和要求；确定调查对象（总体）的范围和样本单位的样式；确定抽取样本的方式和样本单位的数目；组织抽取样本单位的工作；辅助工作的准备，如人员培训，资料印刷，工作进度安排。 （2）样本资料的收集 （3）资料的整理和推算 2、试论述社会调查的特征。

答：（1）随机性 客观现象可以分作确定性现象和非确定性现象。确定现象是指在某种条件下一定发生的想象。非确定性现象是指在某种条件下可能发生也可能不发生的现象。 （2）统计规律性 由于存在着随机性，人们就不能简单地把抽样结果当做总体分析的数据。但抽样结果与总体性质也并非毫无关系。统计的内在规律性，使我们可以透过抽样推论总体。抽样结果与总体性质是两个既有差别又有内在联系的两个量。 三、操作题（共40分） “新的一年将继续提高居民收入水平，完善社保体系，争取使每个人病有所医、住有所居、活得更有尊严......” 请结合课程内容试对上述论述中的“尊严”一词进行概念操作化。 答：尊严的概念是指人和具有人性特征的事物，拥有应有的权利，并且这些权利被其他人和具有人性特征的事物所尊重。简而言之，尊严就是权利和人格被尊重。尊严就是不容亵渎的，尊严是不分男女的只是每个人生活的环境不一样所以自己要保护的东西也不一样，活得更有尊严，活得更好。 提交截止日期：2016年6月28日 注：请将文档保存类型设为“word 97-2003 文档”。 雷同卷按0分处理！

《近代材料研究方法2 》课程教学大纲

《近代材料研究方法2 》课程教学大纲课程代码：050332025 课程英文名称：Modern Materials Analysis Methods 适用专业：高分子材料与工程 课程总学时：48 讲课：40 实验：8 上机：0 适用专业：高分子材料与工程 大纲编写（修订）时间：2017.06 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 近代材料研究方法是高等学校材料类各专业开设的一门培养学生掌握材料现代分析测试方法的专业基础选修课，主要讲授X射线衍射、电子显微分析、热分析、光谱分析和核磁共振的基本知识、基本理论和基本方法，在材料类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，着重培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1. 掌握X射线衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析、热分析、光谱分析和 核磁共振的基本理论； 2. 掌握材料组成、晶体结构、显微结构等的分析测试方法与技术； 3. 具备根据材料的性质等信息确定分析手段的能力； 4. 具备对检测结果进行标定、分析解释的初步能力。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握晶体几何学、X射线衍射以及电子显微分析方面的一般知识，了解X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜的工作、热分析、光谱分析和核磁共振原理以及适用范围。 2.基本理论和方法：掌握晶体几何学理论知识（晶体点阵、晶面、晶向、晶面夹角、晶带）；掌握特征X射线的产生机理以及X射线与物质的相互作用；掌握X射线衍射理论基础—布拉格定律；了解影响X射线衍射强度各个因子，掌握结构因子计算以及系统消光规律；掌握物相定性、定量分析原理及方法；掌握利用倒易点阵与厄瓦尔德图解法分析衍射现象；掌握电子衍射的基本理论以及单晶体电子衍射花样的标定方法；掌握表面形貌衬度和原子序数衬度的原理及应用；掌握能谱、波谱分析原理及方法；掌握原子光谱法、分子光谱法、电子能谱分析法、核磁共振、热分析法的基本原理和适用范围；了解相关仪器的主要部件和测试方法；了解质谱分析法和色谱分析法的基本原理和适用范围。。 3.基本技能：具备根据材料的性质等信息正确选用分析手段的能力；具备对检测结果进行标定和分析解释的初步能力；具有利用本课程基本知识进行科学研究的初步能力。能够独立进行X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜、紫外-可见光光谱和热分析的样品制备与结果分析。 （三）实施说明 1．教学方法：以基本理论——工作原理——应用及结果分析为主线，对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力。采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；注意教授学生学会分析、解决问题的方法。处理好重点与难点，将各种分析方法的实际应用纳入教学过程，使学生能够利用所学知识解决实际问题。通过实例和作业，通过作业调动学生学习的主观能动性，强化学生运用知识的能力，培养自学能力。

社会研究方法期末试题样本

社会研究办法期末考试题 一、简答题 1. 简要简介测量4种层次并举例。 答：（1）定类测量：又叫类别或定名测量，是测量层次最低一种。即将研究对象不同属性或特性加以区别，标以不同名称或符号，拟定其类别。其数学特性重要是等于或不等于。如：社会研究中，对诸如人们性别、职业、婚姻状况、宗教信奉等特性测量。它们分别将被研究者划提成“男女、工人、教师、商人……”等各种不同群体或类别，且每一类别都是穷尽且互斥，即既是互相排斥，互不交叉重叠，又对各种状况包罗无遗。 （2）定序测量：又叫顺序或级别测量，可以按某种特性或原则将对象分为强度、限度或级别不同序列。其数字特性是不不大于或不大于，它比定类测量高一种层次。例如：测量人们文化限度，可将其分为文盲、半文盲、小学、初中、高中、大学等，这是一种由低至高级别排序，尚有如：测量都市规模，人们社会地位，生活水平，住房条件等都属于定序测量。 （3）定距测量：又叫等距或区间测量。它不但能将社会现象或事物区别为不同类别，不同级别，且可以拟定它们互相间不同级别间隔和数量差别。数值特性是加或减。例如：公元年代，智商，温度等。这些都可以进行加减，但值得注意是定距测量值虽然可觉得0，但这个0不具备数学中意义。如说温度为零，并不是代表没有温度，二是说达到了冰点温度。

（4）定比测量：又叫等比或比例测量。它除具备上述三种测量所有性质外，尚有一种绝对零点，即有实际意义零。它测量所得数据既能进行加减外，又能进行乘除运算。如：对人们收入、年龄、出生率、都市人口等进行测量都是定比测量。 2. 什么是区位谬误？请举例阐明。 答：又叫层次谬误，生态谬误或体系错误，指在社会调查中，研究者用一种比较大集群分析单位作研究，而用另一种比较小或非集群分析单位作结论现象。如在以都市为分析单位调查犯罪现象时，研究者发现，流动人口多都市犯罪率大大高于流动人口少都市，呈现出“都市流动人口越多，都市犯罪率越高”趋势。若研究者据此得出“流动人口比非流动人口犯罪率高”，则犯了层次谬误。由于她调查资料以都市为单位收集而来，所得出结论也只能是关于都市结论，而不能是以关于流动人口和非流动人口结论。 3. 什么是概念操作化？ 答：指将抽象概念转化为可观测详细指标过程。或者说，它是对那些抽象层次较高概念进行详细测量时所采用程序，环节办法手段详细阐明。例如：将抽象概念“同情心”转化为“积极协助盲人过街，积极给讨饭者钱物，积极向灾区捐款等就是操作化一种例子。 4. 咱们做研究为什么要抽样？ 答：抽样指按一定方式从总体中选取或抽出样本过程。在研究中之因此要进行抽样可从如下几方面阐明：第一，抽样作为人们从某些结识整体这一过程核心环节，其基本作用是向人们提供一种实现“由某些结识总体”这一目的途径和手段；第二，在社会研究中，抽样重要解决是对象选用问题，即如何从总体中选出一某些对象作为总体代表问题。这样就有助于咱们在研究中节约时间，以便有效。

传感器技术期末考试简答题

传感器技术期末考试简 答题 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

四、简答题（4题，共18分） 301、试述传感器的定义、共性及组成。 答：①传感器的定义：能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置；②传感器的共性：利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量(如位移、速度、加速度、力等)转换为电量(电压、电流、电容、电阻等)；③传感器的组成：传感器主要由敏感元件和转换元件组成。 302、什么是传感器动态特性和静态特性简述在什么条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要。 答：传感器的动态特性是指传感器对动态激励(输入)的响应(输出)特性，即其输出对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器的静态特性是指它在稳态(静态或准静态)信号作用下的输入－输出关系。静态特性所描述的传感器的输入、输出关系式中不含有时间变量。 当输入量为常量或变化极慢时只研究静态特性就能够满足通常的需要。 304、什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。 答：材料的电阻变化是由尺寸变化引起的，称为应变效应。 应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。 306、在传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同，如何考虑应用场合用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善答：直流电桥适合供电电源是直流电的场合，交流电桥适合供电电源是交流的场合。半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍，全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍，且二者均无非线性误差。 311、根据电容式传感器工作原理，可将其分为几种类型每种类型各有什么特点各适用于什么场合 答：根据电容式传感器的工作原理，可将其分为3种：变极板间距的变极距型、变极板覆盖面积的变面积型和变介质介电常数的变介质型。 变极板间距型电容式传感器的特点是电容量与极板间距成反比，适合测量位移量。 变极板覆盖面积型电容传感器的特点是电容量与面积改变量成正比，适合测量线位移和角位移。 变介质型电容传感器的特点是利用不同介质的介电常数各不相同，通过改变介质的介电常数实现对被测量的检测，并通过电容式传感器的电容量的变化反映出来。适合于介质的介电常数发生改变的场合。 316、何谓电涡流效应怎样利用电涡流效应进行位移测量 答：:电涡流效应指的是这样一种现象：根据法拉第电磁感应定律，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，通过导体的磁通将发生变化，产生感应电动势，该电动势在导体内产生电流，并形成闭合曲线，状似水中的涡流，通常称为电涡流。 利用电涡流效应测量位移时，可使被测物的电阻率、磁导率、线圈与被测物的尺寸因子、线圈中激磁电流的频率保持不变，而只改变线圈与导体间的距离，这样测出的传感器线圈的阻抗变化，可以反应被测物位移的变化。 317、试比较自感式传感器与差动变压器式传感器的异同。 答： (1)不同点： 1 )自感式传感器把被测非电量的变化转换成自感系数的变化； 2)差动变压器式传感器把被测非电量的变化转换成互感系数的变化。 (2)相同点：两者都属于电感式传感器，都可以分为气隙型、气隙截面型和螺管型。 323、什么是正压电效应什么是逆压电效应什么是纵向压电效应什么是横向压电效应 答：正压电效应就是对某些电介质沿一定方向施以外力使其变形时，其内部将产生极化现象而使其出现电荷集聚的现象。 当在片状压电材料的两个电极面上加上交流电压，那么压电片将产生机械振动，即压电片在电极方向上产生伸缩变形，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也称为逆压电效应。 沿石英晶体的x轴(电轴)方向受力产生的压电效应称为"纵向压电效应"。沿石英晶体的y轴(机械轴)方向受力产生的压电效应称为"横向压电效应"。 331、简述热电偶的几个重要定律，并分别说明其实用价值。 答：1、中间导体定律；2、标准电极定律；3、连接导体定律与中间温度定律 实用价值：略。

社会研究方法期末复习.整理版

社会研究方法复习提纲 1.试述定量研究的作用和意义。（第一讲） 答：定量研究的作用：①揭示事物内在规律；②预测事物发展趋势；③做出决策 定量研究的意义：①已有的量化研究可以让我们估测某一个影响因素的大小；②量化研究使我们在不同的“理论”之间得以检验；③淘劣存优；提出新的关注问题；④“非政治化”2.社会研究以外的知识来源有哪些？（第二讲） 答：权威、传统、常识、媒体神话、个人经验。 3.为什么社会研究总是比其他方法来得高明？（第二讲） 答：因为，比起其他方法，社会研究是个更讲求结构、组织和系统的过程。从其他方法得到的知识经常是对的，但是根据研究而来的知识，更可能是正确的，并且只有比较少的错误。 4.个人经验常犯的四大错误是什么？（第二讲） 答：过度概化：这发生在当你握有某些你相信的证据，然后假设这些证据也适用于其他的状况时； 选择性观察：这是发生在当你特别注意某些人或事，并且根据他（它）们的特性进行概括时；过早妄下判断：发生在当你觉得掌握了全部的答案，因而不再需要倾听、向外寻找信息或是提出质疑之时； 光环效应：光环效应是指我们根据我们所肯定的或崇拜的事物，做出过度概括。（需要记住定义） 5.执行一项研究计划涉及哪些步骤？（第二讲） 答：1、选择主题。2、聚焦问题。3、文献述评。4、研究设计：采用什么方法收集什么资料？ 5、分析资料：借助什么社会统计模型？ 6、解释发现。 7、撰写报告：研究背景、研究方式与过程和研究发现。 6.社会研究当中通常会遇到哪些困难？（第三讲） 答：人的特殊性；研究的干扰性；社会现象的复杂性；研究受到特定的制约；保持客观性的困难。 7.社会研究的基本方式有哪些？（第三讲） 答：调查研究、实验研究、实地研究、文献研究 8.什么是测量？测量的四要素分别是什么？（第四讲） 答：测量的定义：根据一定的法则，将某种物体或现象所具有的属性或特征用数字或符号表示出来的过程。 四要素：测量客体、测量内容、测量法则、数字和符号 9.有效测量法则的条件是什么？（第四讲） 答：准确性、完备性、互斥性 10.测量有哪四个层次？四种测量尺度在数学性质上有何不同？（第四讲） 答：定类、定序、定距、定比 四种测量层次的数学特性总结

材料研究方法思考题答案重点及真题汇编

第1章 1、材料是如何分类的？材料的结构层次有哪些？ 答：材料按化学组成和结构分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料； 按性能特征分为：结构材料、功能材料； 按用途分为：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、生物材料、医用材料。 材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。 2、材料研究的主要任务和对象是什么，有哪些相应的研究方法？ 答：任务：材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律，也就是在此基础上探明材料的组成(结构)、合成(工艺过程)、性能和效能及其之间的相互关系，或者说找出经一定工艺流程获得的材料的组成(结构)对于材料性能与用途的影响规律，以达到对材料优化设计的目的，从而将经验性工艺逐步纳入材料科学与工程的轨道. 研究对象和相应方法见书第三页表格。 3、材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？ 答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图像分析法；按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法和成分谱分析。 第2章 1、简述现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中有那些主要应用？ 答：现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中主要有以下几种应用： （1）X射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成 （2）X射线物相定量分析：用于测定某物相在物质中的含量 （3）X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构 2、试推导Bragg方程, 并对方程中的主要参数的范围确定进行讨论. 答：见书第97页。 3、X射线衍射试验主要有那些方法, 他们各有哪些应用，方法及研究对象. 答： 实验方法所用 辐射 样 品 照相法衍射仪法 粉末法劳厄法转晶法单色辐射 连续辐射 单色辐射 多晶或晶 体粉末 单晶体 单晶体 样品转动或固定 样品固定 样品转动或固定 德拜照相 机 劳厄相机 转晶-回 摆照相机 粉末衍射仪 单晶或粉末衍 射仪 单晶衍射仪 最基本的衍射实验方法有：粉末法，劳厄法和转晶法三种。由于粉末法在晶体学研究中应用最广泛，而且实验方法及样品的制备简单，所以，在科学研究和实际生产中的应用不可缺少；而劳厄法和转晶法主要应用于单晶体的研究，特别是在晶体结构的分析中必不可少，在某种场合下是无法替代的。 第3章 1、如何提高显微镜分辨本领，电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制？ 答：分辨本领：指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离；以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。光学透镜：d0 =0.061λ/n·sinα= 0.061λ/N·A，式中：λ是照明束波长；α是透镜孔径半角； n是物方介 质折射率；n·sinα或N·A称为数值孔径。 在物方介质为空气的情况下，N·A值小于1。即使采用油浸透镜(n=1.5；α一般为70°～75°)， N·A值也不会超过1.35。所以 d0≈1/2λ。因此，要显著地提高显微镜的分辨本领，必须使用波长比可见光短得多的 照明源。