现代检测技术
实验报告
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2012 年 6 月 9 日
目录
实验一：差动变压器的应用——电子称---------2 实验二：热电偶的与分度表的应用-------------5 实验三：热敏电阻测温演示实验---------------6 实验四：霍尔式传感器的静态唯一特性--------10
实验一差动变压器的应用——电子秤
一、实验目的：
了解差动变压器的原理及实际应用
二、实验原理：
1、差动变压器：其是把被测的非电量变化转换成线圈互感量的变化。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的，并且次级绕组用差动的形式连接，故称为差动变压器式传感器，简称差动变压器。
2、差动变压器式传感器与弹性敏感元件想结合，可以组成开环压力传感器，用来测量压力或压差。
三、实验器件：
音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、V/F表、电桥、砝码、振动平台。
四、实验步骤：
，V/F表打到2V档。按图1接线，组成一个电（1）音频振荡器调至4KH
Z
感电桥测量系统，开启主、副电源，利用示波器观察调节音频振荡器的幅度旋
值为lV。
钮，使音频振荡器的输出为V
P-P
（2）将测量系统调零，将V/F表的切换开关置20V档，示波器X轴扫描时
图1 接
间切换到0.1～0.5ms（以合适为宜），Y轴CHl或CH2切换开关置5V/div，音频振荡器的频率旋钮置5KHz，幅度旋钮置中间位置。开启主、副电源，调节电桥网络中的W1，W2，使V/F表和示波器显示最小，再把V/F表和示波器Y轴的切换开关分别置2V和50mv/div，细条W1和W2旋钮，使V/F表显示值最小。再用手按住双孔悬臂梁称重传感器托盘的中间产生一个位移，调节移相器的移相旋钮，使示波器显示全波检波的图形。放手后，粱复原。
（3）适当调整差动放大器的放大倍数，使在称重平台上放上一定数量的砝码时电压表指示不溢出。
（4）去掉砝码，必要的话将系统重新调零。然后逐个加上砝码，读出表头读数，记下实验数据，填入下表；
（5）去掉砝码，在平台上放一重量未知的重物，记下电压表读数，关闭主副电源。
（6）利用所得数据，求得系统灵敏度及重物重量。
（实验过程中需注意：砝码不宜太重，以免粱端位移过大。砝码应放在平台中间部位，为使操作方便，可将测微头卸掉。）
五、实验数据记录与处理：
1、实验所记录的数据如下：
2、根据实验所得数据可得下图：
由上图可知：直线方程是：y = 0.0156x - 0.037 ，则根据定义知：
所测得的系统灵敏度是0.0156。
六、实验小结：
首先，通过本次实验了解了实验所用的仪器设备，熟悉了设备中的各个实验单元，也了解到一些现实中的传感器，有了对实物的感性认识；其次，本次
实验需要连接的单元较多，开始没有注意接错了，导致一直得不到结果，后来经过检查更正，才得出实验结果；最后，实验整个过程让我对差动变压器的原理有了更深刻的了解，对差动变压器的应用也有了更进一步的认识。
实验二热电偶的原理及分度表的应用
一、实验目的：
1、了解热电偶的原理及现象。
2、掌握用热电偶测量温度的原理及分度表的使用。
二、实验原理：
1、热电偶原理：其是指有两种不同的金属A和B构成一个闭合回路，当两个接触端温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。通常把这两种不同导体的这种组合称为热电偶。
2、连接导体定律：EAB(T,T0) = EAB(T,Tn ) + EAB(Tn,T0)定律表明：回路总热电势等于热电偶的热电势EAB(T,Tn )与连接导体的热电势EAB(Tn,T0)之代数和。
3、实验中实验仪所配的热电偶是由铜—康铜组成的简易热电偶，分度号为T。实验仪上有两个热电偶，其封装在双平行粱的上片粱的上表面（在粱表面中间两根细金属焊成的一点，就是热电偶）和下片粱的下表面，两个热电偶串联在一起产生热电势为两者的总和。
三、实验仪器与设备：
±8V 不可调直流稳压电源、差动放大器、V/F表、加热器、热电偶、水银温度计、主、副电源
四、实验步骤：
1、如图所示实验接线图，V/F表切换开关置2V档，差动放大器增益最大。按图接线，检查无误后，开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使V/F
表显示为零，用温度计记录下此时的室温。
图2实验二接线图
2、将+8V 直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接-8V，观察V/F 表显示值的变化，到显示值稳定不变时记录下V/F表显示的读数E。
3、用温度计测出上梁表面热电偶处的温度T 并记录下来。（注意：温度计的测温探头不要接触到应变片，只要触及恶斗处附近的粱体即可，也可用PN结温度传感器测出大致温度）
4、根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：EAB(T,T0) = EAB(T,Tn ) + EAB(Tn,T0)，其中T是热电偶的热端温度；Tn是热电偶的冷端温度也就是室温；T0是0℃。其中各热电势的计算可参考下式：
（1）、热端温度为T，冷端温度为室温时的热电势，则
E AB(T,T n )=（f/v 显示表E）/150 ?2
（其中150是差动放大器的放大倍数，2是指两个热电偶串联）
（2）、热端温度为室温，冷端温度为0℃，铜—康铜的热电势：E
AB (T
n
,T
)：查
铜—康铜的热电偶分度表，得到室温时热电势。
（3）、计算：热端温度T，冷端温度为0℃时的热电势：E
AB (T,T
)，根据计算结
果，查分度表得到温度T。
5、热电偶测得温度和温度计测得温度值相比较，得出结论。
6、实验结束，关闭主、副电源，尤其是加热器；其他旋钮归回原来位置。
五、实验数据记录：
1、实验时测得的室温：T =27℃则查表可得：EAB(Tn,T0)=1.073mV
2、实验中测得热端温度是：T=40℃
3、实验中V/F表的示数：50.1mV ，有公式可得：
E AB(T,T n ) =50.1/150*2=0.668mV
4、由定律可得：
EAB(T,T0) = EAB(T,Tn ) + EAB(Tn,T0)=0.668+1.073=1.741mV
查表得理论温度值是:43℃与实际测量真实温度差3℃
5、实验测量误差：
η=（43—40）/42 =7.5%
实验误差在允许范围内，故实验结果符合理论。
六、实验小结：
本次实验的过程让我进一步了解了热电偶的原理，同时也熟悉了如何热电偶测量温度的原理，并且掌握了分度表的使用；由于实验条件的限制，实验结果并不是像理论上那样准确，但大概结果是正确的，与理论相符合；
实验让个人对热电偶有了感性认识，巩固了已学知识。
七、思考题：
（1）为什么差动放大器接入热电偶后需在调节差放零点
答：接入热电偶后可能改变差动放大器对称性，使之有输出，所以实验时在接入热电偶后要调整差放零点，让其输出为零。
（2）即使采用标准热电偶按本试验的方法测量温度也会有很大误差，为什么？
答：试验中用热电偶测温时，无论被测介质温度高于或低于环境温度，必然会通过热电阻进行热量交换。冷端处于室温环境中，有传热现象存
在，热电阻热端所感受的温度就不能正确反映被测介质温度从而引起测
量误差。
实验三热敏电阻测温演示实验
一、实验目的：
了解NTC热敏电阻现象。
二、实验原理：
热敏电阻特性：热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类；PTC热敏电阻（正温度系数）与NTC热敏电阻（负温度系数）。一般NTC热敏电阻测量范围较宽，主要用于温度测量；而PTC突变型热敏电阻的温度范围较窄，一般用于恒温加热控制或温度开关，也用于彩电中做自动消磁元件。有些功率PTC也做发热元件用。PTC缓变型热敏电阻可用做温度补偿或温度测量。
一般的NTC热敏电阻测温范围为：-50℃～+300℃。热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜，并且本身阻值大，不需要考虑引线长度带来的误差，适用于远距离传输等优点。但热敏电阻也有：非线形大、稳定性差、有老化现象、误差较大、一致性差等缺点。一般只适用于低精度的温度测量。
三、实验器件：
加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、-15V稳压电源、V/F表、
主副电源。
四、实验步骤：
（1）了解热敏电阻在实验仪上的位置和符号，它是一个黑色或棕色元件，封装在双平行振动梁上片梁的表面。
（2）将V/F表切换开关置2V档，直流稳压电源切换开关置±2V，按图1
接线，开启主、副电源，调整W1电位器，使V/F表指示为1V左右，这时为室温。实验连接图如下图所示：
时的V
i
图3 实验三连接图
（3）将-15V 电源接入加热器，观察电压表读数的变化，电压表的输出电压：
（4）通过实验观察分析，当温度变化时，R T 阻值和V i 是如何变化的。 五、实验数据记录:
实验中观察记录的数据如下：
由上实验数据可以分析：随着温度的升高，使得电压V i 增大，由公式可得 当温度 升高 时，R T 阻值 减小 ，V i 增大 六、实验小结：
这次实验主要是通过实验观察热敏电阻的现象来了解热敏电阻的特性，实验所用NTC 热敏电阻是负温度系数的热敏电阻，通过测量温度与电压值，在通过电压与热敏电阻的阻值之间的关系，最终得到温度与阻值之间的关系，由实验所得的数据分析知，当温度升高时，电压显示值是增大的，当时电阻的阻值是减小的，这与NTC 理论的特性是一致的。同时也通过思考题，了解和熟悉NTC 热敏电阻用于温度测量的有关方法，实验收获颇大。 七、思考题：
如果你手中有这样一个热敏电阻，想把它作为一个0～50℃的温度测量电路，你认为该怎样实现？
答：可以用热敏电阻与一定阻值的电阻串联；在低温时，由于热敏电阻趋近于无穷，是电路总电阻近似于等于热敏电阻的阻值；在高温时，热敏电阻的阻值趋近于０，电路的总电阻等于串联的电阻的阻值，又热敏电阻的特性曲线是非线性的，单个热敏元件要平坦。
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L H T L
i V W W R W V ?++=
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(111
实验四 霍尔式传感器的静态位移特性——直流激励
一、实验目的：
了解霍尔式传感器的原理与特性。 二、实验原理：
霍尔式传感器是利用霍尔效应原理将被测物理量转换为电动势的传感器。霍尔效应是一种将半导体薄片至于磁场中，当它的电流方向与磁场方向不一致时，半导体薄片上平行于电流和磁场方向的两个面之间产生电动势的现象。其中霍尔电动势可由以下公式计算：ＵＨ＝ＲＨＩＢ／ｄ。 三、实验器件：
霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、V/F 表、直流稳压电源，测微头、振动平台。 四、实验步骤：
（1）差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置2V 档，直流稳压电源置2V 档，主、副电源关闭。了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号，霍尔片安装在实验仪的振动圃盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔式传感器。
（2）开启主、副电源将差动放大器调零后，增益置接近最小，使得霍尔片在磁场中位移时V/F 表读数明显变化，关闭主，副电源，根据图1接线，W1、r 为电桥单元的直流电桥平衡网络。
（3）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。
（4）开启主、副电源，调整W1使电压表指示为零。
（5）上下旋动测微头，记下电压表读数，建议每隔0.2mm 读一个数，将读数填入表格中，作出V —X 曲线，指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。
图４ 接线图
（6）实验完毕，关闭主、副电源，各旋钮置初始位置。
（实验中应注意：由于磁路系统的气隙较大，应使霍尔片尽量靠近极靴，以提高灵敏度。，测量过程中不能移动磁路系统。激励电压不能过大。）
五、实验数据记录及处理：
实验测得数据如下表：
由上述实验数据可得下图曲线：
由上图可知：拟合直线方程：y = 0.2345x - 2.3214 ，则得出
系统测量的灵敏度是：0.2345
可见，本实验测出的实际上是磁场情况，它的线性越好，位移测量的线性度也越好，它的变化越陡，位移测量的灵敏度也越大。
六、实验小结：
通过本次实验，了解了霍尔式传感器的原理，经过观察分析得出了霍尔式传感器的特性；实验操作过程比较顺利，实验数据记录的也比较多，更真实的反应了传感器的特性；同时对实验数据的处理也进一步熟悉和掌握了直线拟合的方法以及表示；总之，加强了对霍尔传感原理的理解，另外也增强了对数字的敏感程度和处理能力。
现代检测技术期末模拟试题
一、填空（1分* 20=20分） 如热电偶和热敏电阻等传感器。 表示金属热电阻纯度通常用百度电阻表示。其定义是100 C电阻值与0 C电阻值之比。 电位器是一种将机械位移转换成电阻或电压的机电传感元件。 它广泛用于测量大量程直线位移。 利用电涡流式传感器测量位移时，只有在线圈与被测物的距离大大小于线圈半径时，才能得到较好的线性度和较高的灵敏度。 电容式传感器是将被测物理量的变化转换成电容量变化的器件。 对线性传感器来说，其灵敏度是静态特性曲线的斜率。 13 ?用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变式传感器, 按用途划分有应变式压力传感器，应变式加速度传感器（任填两个）。 14.铂热电阻的纯度通常用电阻比表示。 15 ?减小螺线管式差动变压器电感传感器零点残余电压最有效的办法是 尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数及磁路的相互对称（任填两个）。 16.空气介质间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的, 为此实际中在都采用差动式电容传感器。 17.由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用 以便利用光谱特性灵敏度较高的区段。 20.磁电式传感器是利用电磁感应原理将运动速度转换成电势信号输岀。 21 .霍尔元件灵敏度的物理意义是：表示在单位磁感应强度和单位控制电流时的霍尔电势的大小。 二、选择题（2分* 6=12分,5、6题答案不止一个） 用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（）。 A.交流电桥 B.差动电桥C直流电桥 用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（）。 A.变间隙式 文档可自由复制编辑B.变面积 C.变介电常数式 D.空气介质变间隙式; 1. 传感器一般由敏感元件和转换元件两个基本部分组成。有的敏感元件直接输出电量，那么二者合而为一了。 2. 3. 4. 单线圈螺线管式电感传感器对比闭磁路变隙式电感传感器的优点很多，缺点是灵敏度低, 5. 6. 7. 光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用光敏二极管替代的结果，通常基极不引出，只有二个电极。 霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦兹力作用，发生横向漂移的结果。 9. 热敏电阻正是利用半导体的载流子数目随着温度而变化的特征制成的温度敏感元件。 10?金属电阻受应力后，电阻的变化主要由形匚的变化引起的，而半导体电阻受应力后，电阻的变化主要是由电阻率发生变化引起的。 11?磁敏二极管和三极管具有比霍尔元件高数百甚至数千的磁场灵敏度，因而适于弱磁场的测量。 12.传感器的灵敏度是指稳态条件下，输出增量与输入增量的比值。 光电阴极材料不同的光电管, 18.把两块栅距相等的光栅叠在一起，让它们刻度之间有较小的夹角，这时光栅上会出现若干条明暗相间的带状条 纹，称莫尔条纹。 19?霍尔元件的测量电路中：直流激励时，为了获得较大的霍尔电势，可将几块霍尔元件的输出电压串联； 在交流激励时，几块霍尔元件的输出通过变压器适当地联接，以便增加输岀。 C 1. C 2. 当应变片的主轴线方向与试件轴线方向一致，且试件轴线上受一维应力作用时，应变片灵敏系数K的定义（）。 A.应变片电阻变化率与试件主应力之比 B. 应变片电阻与试件主应力方向的应变之比 C.应变片电阻变化率与试件主应力方向的应变之比 D. 应变片电阻变化率与试件作用力之比; C 3.
公路水运工程试验检测新技术-智慧检测云平台
第1题 根据《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》要求，到2020年全国公路通车里程要达到万公里。 A.469 B.477 C.484 D.500 答案:D 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第2题 根据《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》要求，到2020年全国高速公路建成里程达到万公里。 A.11 B.12 C.14 D.15 答案:D 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第3题 大数据分析技术可以实现以下哪种效果？ A.实现数据之和的价值大于数据的价值之和 B.实现数据的价值之和大于数据之和的价值 C.实现数据之和的价值等于数据的价值之和 D.实现数据的价值之和等于数据之和的价值 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第4题
以下哪个选项不是智慧检测云平台的技术研发方向？ A.设备采集技术 B.综合应用技术 C.动态监测技术 D.公路工程施工技术 答案:D 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第5题 以下哪个选项不是智慧检测云平台中使用的中间件技术？ A.集成中间件 B.编译中间件 C.消息中间件 D.数据库中间件 答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第6题 软件和设备的数据采集以后将存放在 A.数据盒子 B.数据篮子 C.数据仓库 D.数据基地 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注： 第7题 智慧检测云平台目前不提供以下哪种服务？ A.为公众提供便民服务 B.为政府提供购买服务 C.为行业提供数据服务 D.为个人提供应用服务
现代材料测试技术期末测试题汇总
《材料现代分析测试技术》思考题 1.电子束与固体物质作用可以产生哪些主要的检测信号？这些信号产生的原理是什么？它们有哪些特点和用途？ (1)电子束与固体物质产生的检测信号有：特征X射线、阴极荧光、二次电子、背散射电子、俄歇电子、吸收电子等。 (2)信号产生的原理：电子束与物质电子和原子核形成的电场间相互作用。 (3)特征和用途： ①背散射电子：特点：电子能量较大，分辨率低。用途：确定晶体的取向，晶体间夹角，晶粒度及晶界类型，重位点阵晶界分布，织 构分析以及相鉴定等。 ②二次电子：特点：能量较低，分辨率高。用途：样品表面成像。 ③吸收电子：特点：被物质样品吸收，带负电。用途：样品吸收电子成像，定性微区成分分析。 ④透射电子：特点：穿透薄试样的入射电子。用途：微区成分分析和结构分析。 ⑤特征X射线：特点：实物性弱，具有特征能量和波长，并取决于被激发物质原子能及结构，是物质固有的特征。用途：微区元素定 性分析。 ⑥俄歇电子：特点：实物性强，具有特征能量。用途：表层化学成分分析。 ⑦阴极荧光：特点：能量小，可见光。用途：观察晶体内部缺陷。 ①电子散射：当高速运动的电子穿过固体物质时，会受到原子中的电子作用，或受到原子核及周围电子形成的库伦电场的作用，从而 改变了电子的运动方向的现象叫电子散射 ②相干弹性散射：一束单一波长的电子垂直穿透一晶体薄膜样品时，由于原子排列的规律性，入射电子波与各原子的弹性散射波不但 波长相同，而且有一定的相位关系，相互干涉。 ③不相干弹性散射：一束单一波长的电子垂直穿透一单一元素的非晶样品时，发生的相互无关的、随机的散射。 ④电子衍射的成像基础是弹性散射。 3.电子束与固体物质作用所产生的非弹性散射的作用机制有哪些？ 非弹性散射作用机制有：单电子激发、等离子激发、声子发射、轫致辐射 ①单电子激发：样品内的核外电子在收到入射电子轰击时，有可能被激发到较高的空能级甚至被电离，这叫单电子激发。 ②等离子激发：高能电子入射晶体时，会瞬时地破坏入射区域的电中性，引起价电子云的集体振荡，这叫等离子激发。 ③声子发射：入射电子激发或吸收声子后，使入射电子发生大角度散射，这叫声子发射。 ④轫致辐射：带负电的电子在受到减速作用的同时，在其周围的电磁场将发生急剧的变化，将产生一个电磁波脉冲，这种现象叫做轫 致辐射。 1）二次电子产生：单电子激发过程中，被入射电子轰击出来并离开样品原子的核外电子。应用：样品表面成像，显微组织观察，断口形貌观察等 2）背散射电子：受到原子核弹性与非弹性散射或与核外电子发生非弹性散射后被反射回来的入射电子。应用：确定晶体的取向，晶体间夹角，晶粒度及晶界类型，重位点阵晶界分布，织构分析以及相鉴定等。 3）成像的相同点：都能用于材料形貌分析成像的不同点：二次电子成像特点：（1）分辨率高（2）景深大，立体感强（3）主要反应形貌衬度。背散射电子成像特点：（1）分辨率低（2）背散射电子检测效率低，衬度小（3）主要反应原子序数衬度。 5.特征X射线是如何产生的，其波长和能量有什么特点，有哪些主要的应用？ 特征X-Ray产生：当入射电子激发试样原子的内层电子，使原子处于能量较高的不稳定的激发态状态，外层的电子会迅速填补到内层电子空位上，并辐射释放一种具有特征能量和波长的射线，使原子体系的能量降低、趋向较稳定状，这种射线即特征X射线。 波长的特点：不受管压、电流的影响，只决定于阳极靶材元素的原子序。 应用：物质样品微区元素定性分析
现代检测技术作业.(DOC)
现代检测技术 学院： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 2014年12月30日
一现代检测技术的技术特点和系统的构成 1、现代检测技术特点 （1）测量过程软件控制 智能检测系统可以是新建自稳零放大，自动极性判断，自动量程切换，自动报警，过载保护，非线性补偿，多功能测试和自动巡回检测。由于有了计算机，上述过程可采用软件控制。测量过程的软件控制可以简化系统的硬件结构，缩小体积，降低功耗，提高检测系统的可靠性和自动化程度。 （2）智能化数据处理 智能化数据处理是智能检测系统最突出的特点。计算机可以方便、快捷地实现各种算法。因此，智能检测系统可用软件对测量结果进行及时、在线处理，提高测量精度。另一方面，智能检测系统可以对测量结果再加工，获得并提高更多更可靠的高质量信息。 智能检测系统中的计算机可以方便地用软件实现线性化处理、算术平均值处理、数据融合计算、快速的傅里叶变换（FFT）、相关分析等各种信息处理功能。（3）高度的灵活性 智能检测系统已以软件工作为核心，生产、修改、复制都比较容易，功能和性能指标更加方便。而传统的硬件检测系统，生产工艺复杂，参数分散性较大，每次更改都涉及到元器件和仪器结构的改变。 （4）实现多参数检测与信息融合 智能检测系统设备多个测量通道，可以有计算对多路测量通进行检测。在进行多参数检测的基础上，依据各路信息的相关特性，可以实现智能检测系统的多传感器信息融合，从而提高检测系统的准确性、可靠性和容错性。 （5）测量速度快 高速测量时智能检测系统追求的目标之一。所谓高速检测，是指从检测开始，经过信号放大、整流滤波、非线性补偿、A/D转换、数据处理和结果输出的全过程所需要的时间。目前，高速A/D转换的采样速度在2000MHz以上，32位PC机的时钟频率也在500MHz以上。随着电子技术的迅猛发展，高速显示、高速打印、高速绘图设备也日臻完善。这些都为智能检测系统的快速检测提供了条件。（6）智能化功能强 以计算机为信息处理核心的智能检测系统具有较强的智能功能，可以满足各类用户的需要。典型的智能功能有： 1）测量选择功能 智能检测系统能够实现量程转换、信号通道和采样方式的自动选择，使系统具有对被测量对象的最优化跟踪检测能力。 2）故障诊断功能 智能检测系统结构复杂，功能较多，系统本身的故障诊断尤为重要，系统可以根据检测通道的特性和计算机本身的自诊断能力，检查个单元故障，显示故障部位，故障原因和应采取的故障排除方法。 3）其他智能功能 智能检测系统还可以具备人机对话、自校准、打印、绘图、通信、专家知识查询和控制输出等智能功能。 2、系统的构成
2020年智慧树知道网课《现代测绘新技术(山东联盟)》课后章节测试满分答案
第一章测试 1 【单选题】(2分) 天宝的机器人全站仪S8和徕卡的测量机器人TM30，它们都是由普通（）发展而来。 A. 水准仪 B. 全站仪 C. 经纬仪 D. 其余全不是 2 【单选题】(2分) 在变形监测中，当人员不能进入或者危险情境下，以下哪种仪器设备可以发挥其很好的作用（） A. 水准仪 B. GPS C. 机器人全站仪
D. 全站仪 3 【判断题】(2分) 我国南方测绘仪器公司和日本索佳测绘仪器公司生产的全自动陀螺全站仪，是在常规经纬仪仪和陀螺仪的基础上研发出来的，这种仪器大大提高了定向的精度和速度。 A. 对 B. 错 4 【判断题】(2分) 从静态到实时动态不是现代测绘新技术的特点（） A. 错 B. 对
5 【多选题】(3分) 世界已建成和即将建成的全球卫星导航系统包括（） A. 中国的北斗系统 B. 俄罗斯的GLONASS系统 C. 美国的GPS系统 D. 欧盟的Galileo系统 第二章测试 1 【判断题】(2分) 从国际上来说，坐标系分为：地理坐标系和投影坐标系（） A. 对
B. 错 2 【单选题】(2分) 下列哪个属于投影坐标系（） A. 北京54坐标系 B. 高斯投影坐标系 C. WGS84坐标系 D. 西安80坐标系 3 【判断题】(2分) WGS84地理坐标系常采用UTM投影坐标系。（） A. 对 B.
错 4 【多选题】(3分) 在布尔沙七参数法中，用到了那几个参数（） A. 尺度参数 B. 方向参数 C. 旋转参数 D. 平移参数 5 【判断题】(2分) 在实际工作中我们需要根据不同的情况来选择最适宜的转换模型和方法来进行坐标转换。（） A. 对
现代测试技术及应用
现代测试技术及应用作业 学号2013010106 姓名刘浩峰 专业核技术及应用 提交作业时间2014 12 10 无损检测中的CT重建技术 1无损检测 1、1无损检测概述 无损检测就是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。中国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。此外,冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会;部分省、自治区、直辖市与地级市成立了省(市)级、地市级无损检测学会或协会;东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。 无损检测缩写就是NDT(或NDE,non-destructive examination),也叫无损探伤,就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术与设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查与测试。无损检测就是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认,主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)、涡流检测(ECT)、声发射(AE)与超声波衍射时差法(TOFD)。 1、射线照相法(RT)就是指用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检 测方法,该方法就是最基本的,应用最广泛的一种非破坏性检验方法。工作原理就是射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或r射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。RT的定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢。 2、超声波检测(UT)原理就是通过超声波与试件相互作用,就反射、透射与散射的波进行研究, 对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构与力学性能变化的检测与表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。适用于金属、非金属与复合材料等多种试件的无损检测;可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料,可检测厚度为1～2mm的薄壁管材与板材,也可检测几米长的钢锻件;而且缺陷定位较准确,对面积型缺陷的检出率较高;灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;并且检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。缺点就是对具有复杂形状或不规则外形的试
现代检测技术期末模拟试题
一、填空（1分＊20=20分） 1．传感器一般由敏感元件和转换元件两个基本部分组成。有的敏感元件直接输出电量，那么二者合而为一了。 如热电偶和热敏电阻等传感器。 2．表示金属热电阻纯度通常用百度电阻表示。其定义是 100℃电阻值与 0℃电阻值之比。 3．电位器是一种将机械位移转换成电阻或电压的机电传感元件。 4．单线圈螺线管式电感传感器对比闭磁路变隙式电感传感器的优点很多，缺点是灵敏度低，它广泛用于测量大量程直线位移。 5．利用电涡流式传感器测量位移时，只有在线圈与被测物的距离大大小于线圈半径时，才能得到较好的线性度和较高的灵敏度。 6．电容式传感器是将被测物理量的变化转换成电容量变化的器件。 7．光敏三极管可以看成普通三极管的集电结用光敏二极管替代的结果，通常基极不引出，只有二个电极。 8．霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦兹力作用，发生横向漂移的结果。 9．热敏电阻正是利用半导体的载流子数目随着温度而变化的特征制成的温度敏感元件。 10．金属电阻受应力后，电阻的变化主要由形状的变化引起的，而半导体电阻受应力后，电阻的变化主要是由电阻率发生变化引起的。 11．磁敏二极管和三极管具有比霍尔元件高数百甚至数千的磁场灵敏度，因而适于弱磁场的测量。 12．传感器的灵敏度是指稳态条件下，输出增量与输入增量的比值。 对线性传感器来说，其灵敏度是静态特性曲线的斜率。 13．用弹性元件和电阻应变片及一些附件可以组成应变式传感器， 按用途划分有应变式压力传感器，应变式加速度传感器（任填两个）。 14．铂热电阻的纯度通常用电阻比表示。 15．减小螺线管式差动变压器电感传感器零点残余电压最有效的办法是 尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数及磁路的相互对称（任填两个）。 16．空气介质间隙式电容传感器中，提高其灵敏度和减少非线性误差是矛盾的， 为此实际中在都采用差动式电容传感器。 17．由光电管的光谱特性看出，检测不同颜色的光需要选用光电阴极材料不同的光电管， 以便利用光谱特性灵敏度较高的区段。 18．把两块栅距相等的光栅叠在一起，让它们刻度之间有较小的夹角，这时光栅上会出现若干条明暗相间的带状条纹，称莫尔条纹。 19．霍尔元件的测量电路中：直流激励时，为了获得较大的霍尔电势，可将几块霍尔元件的输出电压串联； 在交流激励时，几块霍尔元件的输出通过变压器适当地联接，以便增加输出。 20．磁电式传感器是利用电磁感应原理将运动速度转换成电势信号输出。 21．霍尔元件灵敏度的物理意义是：表示在单位磁感应强度和单位控制电流时的霍尔电势的大小。 二、选择题（2分＊6=12分,5、6题答案不止一个） C 1.用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（）。 A.交流电桥 B.差动电桥C直流电桥 C 2.当应变片的主轴线方向与试件轴线方向一致，且试件轴线上受一维应力作用时，应变片灵敏系数K的定义（）。 A．应变片电阻变化率与试件主应力之比 B. 应变片电阻与试件主应力方向的应变之比 C. 应变片电阻变化率与试件主应力方向的应变之比 D. 应变片电阻变化率与试件作用力之比； C 3.用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（）。 A．变间隙式 B.变面积 C.变介电常数式 D. 空气介质变间隙式；
现代测试技术及信号处理发展现状及趋势
现代测试技术及信号处理发展现状及趋势 曹修全 摘要：随着IT产业和通讯技术、电子技术、计算机技术的高速发展，生产设备和产品的电子化、数字化、自动化、智能化的程度越来越高，对与之配套的测试技术与信号处理技术提出了更好的要求。因此，笔者查阅了有关现代测试技术和信号处理技术的国内外文献，就现代测试技术和信号处理技术的发展现状进行概略介绍，并分析其存在的问题，进而提出了该类技术的发展趋势。 关键词：测试技术，信号处理，现状，趋势 引言 进入21世纪以来，测控技术和自动测试系统已经广泛的渗入到了生产、科研、试验活动等领域。自动测控技术已经在通信、汽车、机电、冶金、石化、建筑、纺织、电力、高等教育等众多领域[1-10]得到了广泛的应用，并与相关技术紧密集合，促进了生产力的发展。随着IT产业和通讯技术、电子技术、计算机技术的高速发展，生产设备和产品的电子化、数字化、自动化、智能化的程度越来越高，对与之配套的测试技术与信号处理技术提出了更好的要求。综合了通信技术、测量技术、电子技术、自动化技术和计算机技术于一体的广域的自动测试系统的研发，已经成了国内外知名厂家的重大课题。 现代测试技术和信号处理技术作为自动测试系统的发展基础，为了更好的发展自动测试系统，解决诸多企业当前面临的自动测试问题，有必要对现代测试技术和信号处理技术进行一个全面的了解，通过分析其发展现状，找出制约其发展的关键因素，从而为该技术的发展提出解决方案。 因此，笔者基于抛砖引玉的想法，在查阅了现代测试技术和信号处理技术相关文献[11-18]的基础上，对该技术的国内外现状进行了总结，并基于此指出了该技术在过去的发展过程中存在的问题与不足，进而提出了该技术的发展趋势。国内外发展现状 测试技术是综合了测量与试验的一门综合性技术，具体来讲它是通过技术手段获取研究对象的状态信息，以一定的精度描述和分析其运动状态，是科学研究
现代测试技术及应用
西华大学课程考核试题卷 （ 中考卷） 试卷编号： （ 2012__ 至 2013____ 学年 第_2___学期 ） 课程名称：现代测试技术及应用 考试时间：90 分钟 课程代码：6002699 试总分：100分 考试形式： 网络考试 学生自带普通计算器: 允许 一、判断题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.粗大误差具有随机性，可采用多次测量，求平均的方法来消除或减少。( ) 错 2. 当计数器进行自校时，从理论上来说还是存在±1个字的量化误差。（ ）对 3.一个频率源的频率稳定度愈高，则频率准确度也愈高。（ ）错 4. 给线性系统输入一个正弦信号，系统的输出是一个与输入同频率的正弦信号（）对 5.随机误差又叫随差，随机误差决定了测量的精密度。（ ）对 6.测量系统的理想静态特性为y=Sx+S0（ ）．答案：错 7. 从广义上说，电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量，即以电子科 技术理论为依据，以电子测量仪器和设备为工具，对电量和非电量进行的测量。（ ） 答案：对 8. 在进行阿伦方差的测量时，组与组之间以及组内两次测量之间必须都是连续的。 （ ）答案：错 9.反射系数、 功率、 导磁率 、信号频率均为有源量（ ）。答案：错 10. 峰值电压表按有效值刻度，它能测量任意波形电压的有效值。（ ）答案：对 二、选择题（本大题共10小题，每小题3分，总计30分） 1. 若马利科夫判据成立，则说明测量结构中含有 ____ 。 A:随机误差 B: 粗大误差 C: 恒值系差 D: 累进性变值系差 答案：D 2. 如两组测量的系数误差相同，则两组测量的 相同。 A. 精密度 B. 准确度 C. 精确度 D. 分散度 答案：A 3.在使用连续刻度的仪表进行测量时，一般应使被测量的数值尽可能在仪表满刻度值的 ____ 以上 答案：D 4.±1误差称为____。 A.最大量化误差 B.仅测频的误差 C.±1一个字误差 D.闸门抖动引起的误差 答案：A 5.仪器通常工作在（ ），可满足规定的性能。
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)]
第15章现代检测新技术
第1 5章现代检测新技术 15.1虚拟仪器 15.1.1虚拟仪器的概念 一、测量仪器发展的四个阶段 1、模拟仪器一一借助表头指针来显示测量结果 2、数字化仪器一一以数字方式显示测量结果 3、智能仪器一一内置微处理器，既能进行自动测试又具有一定的数据处理功能 4、虚拟仪器一一用计算机软件和仪器软面板实现仪器的测量和控制功能。 虚重要方向 15.1.2虚拟仪器的组成特点 一、仪器最基本的组成模块 1、输入模块 2、输出模块 3、数据处理模块 二、虚拟仪器的组成特点 1、软件和硬件功能的模块化 利用软件对若干功能模块进行组态，以模拟一个或多个传统仪器及其功能。 2、软件和硬件功能的分层图15- 1 —1 具备所需完整功能的顶层虚拟仪器是一个包含所有应用功能的子虚拟仪器的集合，而每台虚拟仪 器功能的差异就在于这个集合中的元素各不相同。 3、仪器功能的软件化 在计算机屏幕上形成软面板不仅能够在外观和操作上模仿传统仪器，而且还可以 根据需要通过软件来选择仪器的功能设置和改变面板的控制方式。 15.1.3虚拟仪器的体系结构图15—1 —2 一、虚拟仪器硬件 1、插入式数据采集（简称DAQ）卡 2、VXI总线 二、应用软件的主要作用：
1、 提供集成的开发环境、 2、 提供仪器硬件的高级接口 （仪器驱动程序） 3、 提供虚拟仪器的用户接口。 15.2网络化仪器和网络化传感器 15.2.1网络化仪器的概念 网络化仪器一一具备网络功能的新型仪器： 1、 被测对象可通过测试现场的普通仪器设备，将测得数据 （信息）通过网络传输给异地 的 精密测量设备或高档次的微机化仪器去分析、处理； 2、 能实现测量信息的共享； 3、 可掌握网络节点处信息的实时变化的趋势。 4、 可通过具有网络传输功能的仪器将数据传至原端即现场。 15.2.2基于现场总线技术的网络化测控系统 一、 现场总线 是用于过程自动化和制造自动化的现场设备或仪表互连的现场数字通信网络， 二、 基于现场总线的仪表单元的优点 1） 彻底网络化 2） 一对N 结构 3） 可靠性高 4） 操作性好 5） 综合功能强 6） 组态灵活 基于现场总线的FCS 系统已有逐步取代 DCS 的趋势。 15.2.3面向In ternet 的网络测控系统 网络化仪器设备充当着网络中独立节点的角色， 信息可跨越网络传输至所及的任何领 域，可实现实时、动态（包括远程）的在线测控。 15.2.4网络化传感器 用户 「週氏系统 决AS 麻簟卜 、用F Inlemc 我讓乐氓 监控评珅垂址 Ml 均级网勺 仪应单兀1牧丧单兀2 I 址场戎期 淵令議统 Iril-rr.-Ll 用户 仪左他元1][仪农鲍朮』
现代检测技术样本
现代检测技术 姓名: 周慧慧 学号: 124056 任课老师: 冯晓明 现代检测技术 一、概述
随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步, 现代化生产的规模越来越大, 管理的形式和方式趋于多样性, 管理也更加科学, 人们对产品的产量和质量的要求也越来越高, 这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测, 从一般的参数量值测量到参数的状态估计, 从确定性测量到模糊的判断等, 已成为当前检测领域中的发展趋势, 正受到越来越广泛的关注, 从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法, 这些技术和方法统称为现代检测技术。 二、传感器的基本原理及检测技术的特点 利用某种转换功能, 将物理的、化学的、生物的等外界信号变成可直接测量的信号的器件称为传感器。由于电信号易于放大、反馈、滤波、微分、存储和远距离传输, 加上计算机只能处理电信号, 因此, 从狭义上说, 传感器又能够定义为可唯一而重视性好的将外界信号转换成电信号的元器件; 从广义上讲, 传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置; 简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。因此它由敏感元器件( 感知元件) 和转换器件两部分组成, 有的半导体敏感元器件能够直接输出电信号, 本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多, 就其感知外界信息的原理来讲, 可分为: ①物理类, 基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类, 基于化学反应的原理。③生物类, 基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。一般据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。 检测技术的特点能够归纳为: (1)从待测参数的性质看, 现代检测技术主要用于非常见的参数的测量, 对于这些参数的测量当前还没有合适的传感器对应, 难以实现常规意义的”一一对
现代检测技术
《现代检测技术》综述 前言: 随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步，现代化生产的规模越来越大，管理的形式和方式趋于多样性，管理也更加科学，人们对产品的产量和质量的要求也越来越高，这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测，从一般的参数的量值测量到参数的状态估计，从确定性的测量到模糊的判断等等，已成为当前检测领域中的发展趋势，正受到越来越广泛的关注，从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法，这些技术和方法统称为现代检测技术。 检测的发展和现代检测技术： 检测是指在各类生产、科研、试验及服务等各个领域，为及时获得被测、被控对象的有关信息而实时或非实时地对一些参量进行定性检查和定量测量，而工业化的发展则对传统的检测提出了更高的要求，为了保证生产过过程能正常、高效、经济的运行，严格控制生产过程中某些重要的工艺参数（如温度、压力、流量等）进行严格的控制，基于这样的理念现代检测呼之欲出。 1 检测的发展： 检测技术是20世纪六十年代发展起来的一门具有广泛应运价值的交叉学科，发展过程经历了三个阶段。 (1)第一阶段是依靠人工为主。通过专家现场获取设备运行时的感观状态，感知异常的震动、噪声、温度等信息，凭经验确定可能存在何种故障或故障隐患。 (2)第二阶段是信号分析监测与诊断阶段。随着传感器技术、测量技术以及分析技术的发展，状态监测逐步发展为依靠传感器和测量仪器获取设备的工作参数(如频率、振幅、速度、加速度、温度等参数)，通过与正常工作状态下的参数进行对比，确定故障点或故障隐患点。 (3)第三阶段是现代化状态监测与故障诊断阶段。随着信号处理技术、软测量技术、计算机技术和网络技术的发展，状态监测与故障诊断技术也发展到计算机时代，数据采集工作站采集现场的各种传感器信号，通过计算机网络将数据发送到远程的监测与诊断工作站，利用各种信号处理技术和分析软件对设备状态进行监测。 2 现代检测 2.1现代检测技术 现代测试技术是一门交叉性学科，是自动化、电子信息工程、电气自动化、机电一体化等专业的专业基础课程。 尽管现代检测仪器和检测系统的种类、型号繁多，用途、性能千差万别，但它们的作用都是用于各种物理或化学成分等参量的检测，其组成单元按信号传输的流程来区分：通常由各种传感器（变送器）将非电被测物理或化学成分参量转化成电信号，然后经信号调理、数据采集、信号处理后显示并输出，由以上设备以及系统所需要的交、直流稳压电源盒必要的输入设备便组成了一个完整的检测系统，涉及内容主要包括传感器原理与技术、信号调理、数据采集、信号处理、
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，I1