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中央电大传感器与测试技术试题2003-2012(含作业答案).
2003年1月
一、简答题(每小题5分,共20分)
1.动特性:指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
2.分辨力:传感器在规定测量范围内所能检测出被测输入量的最小变化值。
3.光栅:在玻璃尺或玻璃盘上类似于刻线标尺或度盘那样,进行长刻线(一般为10-12mm)的密集刻划,得到黑白相间、间隔相同的细小条纹,没有刻划的白的地方透光,刻划的发黑,不透光。这就是光栅。
4.标定:在明确传感器的输出与输入关系的前提下,利用某种标准器具对传感器进行标度。
二、填空题(每空1分,共30分)
1.静态误差是指传感器在全量程内任一点的输出值与其_理论输出值__的偏离
程度。
2.传感器的动态数学模型是指传感器在受到随时间变化的____输入量_______作用时,输出与输入之间的关系,通常称为____动态模型_______。
3.应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的___引线______与____被测试件_______之间的电阻值。
4.容栅传感器是在___变面积型______电容传感器的基础上发展的一种新型传感器。
5.变介电常数型电容传感器可根据极间介质的_____介电常数________随温度、湿度改变而改变来测量温度、湿度等。
6.为了改善变极距式电容传感器的非线性,可以采用差动技术,使输出为两电容之差。
7.低频透射式涡流传感器的测量原理是:当发射线圈和接收线圈之间放入金属板后,引起接收线圈感应电势Ez的变化,金属板的厚度越大,E2就__越小__。
8.压电式传感器中常采用两片或两片以上压电晶体组合在一起使用,两片压电晶体构成的传感器有__串联__和 并联 两种接法。
9.电荷放大器是一种输出电压与输入电荷量成正比的前置放大器。
10.对霍尔元件可采用_电流___驱动或__电压__驱动。
11.磁头的功能是读取磁栅上记录信号,可分为静态磁头和动态磁头。
12.超声波能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中__衰减__很小,因而穿透本质大,碰到杂质或分界面就会有显著的__反射__。
13.为使探头有效地向工件发射超声波和有效地接收超声波,必须使探头和工件之间有良好的声耦合。探头和工件的耦合方式可分为直接接触法和液浸法二种。
14.超声波测厚仪从原理上分主要有共振式和脉冲反射式
15.测试系统中噪声的形成必须具备噪声源、耦合通道和对噪声敏感的接受电路三个基本因素。
16.切削测力仪按原理分为压电式、电阻应变式两类。
17.测温方法可分接触法与非接触法。
三、问答题(每小题5分,共20分)
1.什么是莫尔条纹?
将栅距相同的两块光栅的刻线面相对重叠在一起,并且使二者栅线有很小的交角θ,这样就可以看到在近似垂直栅线方向上出现明暗相间的条纹,称为莫尔条纹。莫尔条纹是基于光的干涉效应产生的。
2.热电阻式传感器有哪些类型?
热电阻的类型包括铂热电阻、铜热电阻、铟电阻、锰电阻等。
3.磁电式传感器有何优点?
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,输出功率大,性能稳定,
工作不需要电源、调理电路简单,灵敏度较高,一般不需要高增益放大器。
4.声波形成干涉条件是什么?
频率相同、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的两个波在空间相遇。 ,
四、常用的超声波探伤方法有哪些?各有什么特点?(IO分)
有共振法、穿透法;脉冲反射法。
共振法的特点是:
(1)可精确地测厚,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)可避免肓区,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。
五、简述传感器的选用原则与设计测试系统时应考虑的因素。(10分)
传感器的选用原则和应考虑的因素:(1)仔细研究所测试的信号、分析测试环境和干扰因素、根据测试范围确定选用什么样的传感器、确定测试方式、考虑传感器的体积被测位置是否能安下,传感器的来源、价格等因素。(2)传感器灵敏度,频率响应特性、稳定性、精度。
设计测试系统时应考虑的因素:灵敏度、精确度、响应特性、线性范围、稳定性、测
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