电大试卷2003年1月1107《传感器与测试技术》

试卷代号：1107
座位号
中央广播电视大学2002-2003学年度第一学期“开放本科”期末考试
机械专业传感器与测试技术试题
2003年1月
一、简答题(每小题5分，共20分)
1. 动特性：
2. 分辨力：
3.光栅：
4.标定：
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作用时，输出与输入之间的关系，通常称为
3. 应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的与之间的电阻值。
4. 容栅传感器是在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 ,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 E₂ 的变化，金属板的厚度越大，E² 就。
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和两种接法。
9.电荷放大器是一种与输入电荷量成正比的前置放大器。
10.对霍尔元件可采用驱动或驱动。
11.磁头的功能是读取 ,可分为和
12. 超声波能够成为射线而定向传播。超声波在液体、固体中很小，因而大，碰到杂质或分界面就会有显著的。
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和二种。
14.超声波测厚仪从原理上分主要有和
15.测试系统中噪声的形成必须具备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和两类。
17. 测温方法可分法与法。
三、问答题(每小题5分，共20分)
1. 什么是莫尔条纹?
2. 热电阻式传感器有哪些类型?
3. 磁电式传感器有何优点?
4.声波形成干涉的条件是什么?
四、(10分)
常用的超声波探伤方法有哪些?各有什么特点?
五、(10分)
简述传感器的选用原则与设计测试系统时应考虑的因素。
六、(10分)
影响测试系统正常工作的干扰有哪些?如何防护?

试卷代号：1107
中央广播电视大学2002—2003学年度第一学期“开放本科”期末考试
机械专业传感器与测试技术试题答案及评分标准
(供参考)
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. 理论输出值
2.输入量动态模型
3. 引线被测试件
4. 变面积型
5.介电常数
6.差动技术
7. 越小
8. 串联并联
9.输出电压
10. 电流电压
11. 磁栅上记录信号静态磁头动态磁头
12. 衰减穿透本质反射
13. 直接接触法液浸法
14.共振式脉冲反射式
15. 噪声源耦合通道
16. 压电式电阻应变式
17. 接触非接触
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.声波形成干涉的条件是什么?
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?(10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。
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、测量方式、各环节之间的配合、并尽量兼顾体积小、重量轻、结构简单、易于维修、价格便宜、便于携带、通用化和标准化等一系列因素。
六、影响测试系统正常工作的干扰有哪些?如何防护?(10分)
(1)机械干扰。采取减振措施，一般可设置减振弹簧或减振橡胶。
(2)光干扰。将元件封闭在不透光的壳体内，注意对光的屏蔽。
(3)温度干扰。采用导热性良好的金属材料制成屏蔽罩将需要防护的装置屏蔽起来，并使
罩内温度分布均匀。对于高精度的计量测试工作，可安排在恒温室内进行，在测试的过程中还
可采用温度补偿的方法以减小环境温度变化对测试结果的影响。
(4)湿度干扰。环境去湿或在设计测试装置时采取防潮措施，如对电气元件和印刷电路板
等浸渍防潮漆或用机硅橡胶或环氧树脂等灌装。
(5)电磁干扰。屏蔽、接地和滤波等。