桂林航天工业学院2012机电一体化专业机械检测技术考题(附答案).doc

电容传感器 变极距型电容传感器。其灵敏度为S= 变面积型电容传感器。灵敏度为常数，线性好，测量范围大，可测量较大的线位移和角位移。 变介电常数型电容传感器。结构简单，适应性强；输入能量小，灵敏度高，动态特性好，温度补偿性好，可实现非接触测量，其测量精度可达0.10um。 不失真的测试条件 要求输出波形与输入波形精确地一致，测试装置的频率响应特性应分别满足：幅频特性A（ ）=A=常数 相频特性 （ ）=-t 不能满足上述条件之一所引起的失真分别称为幅值失真或相位失真，只有同时满足幅值条件和相位条件才能真正实现不失真测试。 误差产生的原因 仪器原因：{1.仪器结构，制造方面。2.仪器构造本身也有一定误差}2.人的原因3.外界条件 热电偶四大定律 1.均质导体定律 ：由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的截面和长度如何，也不论各处的温度分布如何，不能产生热电动势。 2.中间导体定律 ：在热电偶回路中插入中间导体，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶回路的总热电动势无影响。 3.中间温度定律 ：热电偶A、B两结点的温度分别为T、T0时所产生的热电动势E 4.参考电极定律：已知热电极A、B与参考电极C组成的热电偶在结点温度为（T，T0）时的热电动势分别为 霍尔元件 （P163是应用霍尔效应的半导体） 在置于磁场中的导体或半导体里通入电流，若电流与磁场垂直，则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电位差，这种现象称为霍尔效应。霍尔元件特点：1尺寸小。特别是厚度很小。2.输出信号大。 3.输出电阻小。只有0.5~100欧母。 CPU检查判断A/D转换器是否结束的方法（P202） 中断方式 查询方式 软件延时方式 采样定律（P198） 模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中，最高频率fmax的2倍时，即：fs.max=2fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般取2.56-4倍的信号最大频率； 传感器的组成 传感器一般由感应电路或元件 、放大电路、滤波电路，整形电路 压力的分类 1.绝对压力：以绝对零值（绝对真空）为基准的压力 2.相对压力（表压力）是以地方大气压为基准的压力 绝对压力=大气压力+相对压力 相对压力=绝对压力-大气压力 真空度=大气压力-绝对压力 检测系统的静态特性指标 灵敏度：检测装置的输出量与输入量的变化之比，S= 线性度：定标曲线与理想直线的偏离程度称为线性度，线性度= 回程误差：也称滞后误差，回程误差= 多路模拟开关的作用 多路模拟开关实际上是一个波段开关的作用。多路模拟开关的主要作用是把多个参数逐个、分时接通送入A/D转换器，即完成转换；或者把计算机的输出按一定顺序输出到不同的控制回路，即完成一到多的转换。前者称为多路开关，后者称为反多路开关。 计数测频法和周期测频法的工作原理 计数测频法的基本思想是在一个选定的时间间隔T0内对被测信号进行计数，然后将计数值N除以时间间隔，就得到所测频率f=N/T。周期测频法是利用测量周期再求其倒数的方法来测量频率。 金属应变仪与半导体应变仪在工作原理上有何不同 金属应变片是通过材料受拉、受压后，使长度L和横截面积A发生变化而引起电阻的变化；半导体应变片是基于压阻效应而工作的，就是说沿半导体晶轴的应变，使它的电阻率发生变化，从而产生电阻变化。 采样保持器 采样保持电路有两种工作状态：采样状态和保持状态，由数字控制输入端来选择。在采样状态下，电路的输出跟随输入模拟电压变化，通常增益为+1. 转为保持状态时，电路输出将保持前一次采样结束瞬间时的模拟信号电平，直到数字控制输入端输入了下一次采样命令为止，在理想情况下，此时输出瞬间时跳到输入值，并开始随输入变化直到下一个保持命令为止。 为什么热电偶要进行冷端补偿？冷端补偿方法有哪些 冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。 为什么说变极距型电容传感器特性是非线性的？采用什么措施可改善其非线性特性 答：下图为变间隙式电容传感器的原理图。图中1为固定极板，2为与被测对象相连的活动极板。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时，两极板间的距离d发生变化，从而改变了两极板之间的电容量C。 设极板面积为A，其静态电容量为，当活动极板移动x后，其电容量为 (1) 当xd时 则 (2)　　 由式（1）可以看出电容量C与x不是线性关系，只有当 xd时，才可认为是最近似线形关系。同时还可以看出，要提高灵敏度，应减小起始间隙d过小时。但当d过小时，又容易引起击穿，同时加工精度要求也高了。为此,一般是在极板间放置云母、塑料膜等介电常数高的物质来改善这种情况，如下图2。在实际应用中，为了提高灵敏度，减小非线性，还常采用差动式结构 图中所示为