传感器与测试技术 简答题.doc

传感器与测试技术简答题 C 传感器无失真检测的条件是什么? 答: 传感器无失真检测条件是: 幅频特性应当是常数( 即水平直线); 相频特性应该是线性关系。传感器是由哪几部分组成?各有何功能? 答: 传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。敏感元件是直接感受被测物理量,并输出与被测量成确定关系的某一种量。转换元件接收敏感元件的输出并把输入转换成电路的参量。转换电路把转换元件输出电路参数转换成电量输出。测定频响函数的方法是什么?常用输入标准信号有哪几种? ( 测定频响函数的方法有哪几种?) 答: 确定频响函数的方法是以标准信号输入, 测出其输山信号, 从而求得需要的特性。输入的标准信号有正弦信号、脉冲信号和阶跃信号。磁电式传感器有何优点? 答:磁电式传感器直接从被测物体吸收机械能并转换成电信号输出, 且输出功率大, 性能稳定, 它的工作不需要电源, 调理电路简单, 由于磁电式传感器通常具有较高的灵敏度,所以一般不需要高增益放大器。超声波的波型有几种?是根据什么来分类的? 答:超声波的波型有纵波、横波、表面波(亦称瑞利波) 、兰姆波依据超声场中质点的振动与声能量传播方向之间的关系来分。常用的超声波探伤方法有哪些?各有什么特点? 答:常用的超声波探伤法有共振法、穿透法、脉冲反射法等。共振法的特点是:(1 )可精确的测厚,特别适宜测量薄板及薄壁管; (2 )工件表面光洁度要求高,否则不能进行测量。穿透法具有以下特点:(1 )探测灵敏度较低,不易发现小缺陷;(2) 根据能量的变化即可判断有无缺陷, 但不能定位;(3) 适宜探测超声波衰减大的材料;(4 )可避免盲区,适宜探测薄板; (5 )指示简单,便于自动探伤;(6 )对两探头的相对距离和位置要求较高。脉冲反射法的特点是:(1) 探测灵敏度高;(2) 能准确地确定缺陷的位置和深度;(3 )可用不同波型探测,应用范围广。 D 电桥是传感器的常用变换电路,请画直流电桥与交流电桥的电路图, 并列出各自的平衡条件。答: (1 )直流电桥的平衡条件是: R1R3=R2R4 (2) 交流电桥的平衡条件是: Z1Z3=Z2Z4 , Zi=ziej φi; 也可表达为 z1ej φ 1z3ej φ 3=z2ej φ 2z4ej φ4 ;即 Z1Z3=Z2Z4 ,φ 1+φ 3=φ 2+φ4 电容传感器分为变间距型、变面积型和变介电常数型三种形式, 比较这三种传感器侧位移时的量程、灵敏度和线性度。答: 变间距型电容传感器的量程小, 灵敏度高, 输入被测量与输出电容之间的关系为非线性;变面积型和变介电常数型量程大,灵敏度低,传感器的输入被测量与输出电容之间的关系为线性。 G 光电传感器的光谱特性和频谱特性有何区别?选用光电元件时考虑这两种特性有何意义? 答: 当光敏元件加一定电压时, 如果照射在光敏元件上的是一单色光, 当入射光功率不变时,光电流随入射光波长变化而变化的关系 I=f( λ) ,称为光谱特性。光谱特性对选择光电器件和光源有重要意义, 当光电器件的光谱特性与光源的光谱分布协调一致时, 光电传感器的性能较好, 效率也高。在检测中, 应选择最大灵敏度在需要测量的光谱范围内的光敏元件, 才有可能获得最高灵敏度。在相同的电压和相同幅值的光强度下, 当入射光以不同的正弦交变频率调, 光敏元件输出的光电流I 和灵敏度S 随调制频率f 变化的关系 I=f1(f) 、 S=f2(f) 称为频率特性。选择光电器件时应选用响应频率高的元件, 以保证测量时对传感器响应时间的要求。 H 画出霍尔钳形电流表的工作原理图,并简述其工作原理。答:(1) 霍尔钳形电流表的探头是用环形铁芯做的集束器, 霍尔器件放在空隙中, 由安培定律可知, 在载流导体周围会产生一正比于该电流的磁场。(2 )霍尔元件在磁场中产生的霍尔电势: UH=KHIB 。电路表中霍尔元件的灵敏度 KH 、控制电路 I 为定值。霍尔元件输出的霍尔电动势与磁场成正比,通过对磁场的测量可间接测得电流的大小。画出测试系统的组成框图并说明各组成部分的作用。答: 传感器作为测试系统的第—环节, 将被测量转化为人们所熟悉的各种信号, 通常传感器将被测量转换成电信号; 信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加于,如信号的放大、滤波、补偿、校正、模数转换、数模转换等, 经过处理使传感器输出的信号便于传输、佩示或记录: 显示与记录部分将所测信号变为便于人们理解的形式,以供人们观测和分析。何谓热电阻式传感器?常用的热电阻类型有哪些? 答: 利用导电材料的电阻率随本身温度而变化的温度电阻效应制成的传感器,称为热电阻式传感器。热电阻式传感器的类型包括: 铂热电阻、铜热电阻、锰电阻、铟电阻等。何为传感器的分辨力和阀值? 答: 分辨力是指传感器在规定测量范围内所能检测出的被测