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1、概念：1、获取信息是仪器科学的基本任务；2、仪器仪表是信息工业的源头；3、测量是人类认识和改造客观世界必不可少的重要手段之一4、测量过程一般包括三个阶段：准备阶段、测量阶段、数据处理阶段5、测量误差一般有绝对误差与相对误差两种表示方法6、根据测量误差的性质及其特点, 一般将其分为三类: 系统误差、 随机误差与粗大误差。7、信号的时域分析与频域分析既相互独立又密切相关, 可以通过傅里叶变换把它们联系起来并互相转换。8、传感器是一种能将特定的被测信息( 包括物理量、 化学量、 生物量等) , 按一定规律转换成某种可用的输出信号的器件, 又称为变换器、 变送器。9、传感器的静态特性参数包括： 量程和
2、测量范围、测量设备的准确度、灵敏度、分辨力、 分辨率和灵敏限、滞后、重复性、线性度、漂移和温漂、误差带、可靠性、稳定性和影响系数、输入电阻与输出电阻10、常用的电阻应变片可分为两类：金属电阻应变片和半导体电阻应变片。11、所谓压阻效应，是指半导体材料在某一轴向受外力作用时，其电阻率发生变化的现象。12、通常把单位应变能引起的电阻值变化称为电阻丝的灵敏度系数。13、对于已安装的电阻应变片，在恒定幅值的交变力作用下，可以连续工作而不产生疲劳损坏的循环次数称为应变片的疲劳寿命。14、电阻应变片的温度补偿方法通常有线路补偿法和应变片自补偿两大类。电桥补偿是最常用的且效果较好的线路补偿法。15、电容式传
3、感器可分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。16、置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势，这种现象称霍尔效应，该电势称霍尔电势，半导体薄片称霍尔元件。17、某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，其内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷，当外力去掉后，其又重新恢复到不带电状态，这种现象称压电效应。当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变。有时人们把这种机械能转为电能的现象，称为“正压电效应”。相反，当在电介质极化方向施加电场，这些电介质也会产生变形，这种现象称为“逆压电效应”（电致伸缩
4、效应）。18、具有压电效应的材料称为压电材料，压电材料能实现机电能量的相互转换，压电材料可以分为两大类：压电晶体和压电陶瓷。19、压电传感器的输出可以是电压信号，也可以是电荷信号，因此前置放大器也有两种形式：电压放大器和电荷放大器。20、热电偶式传感器是基于热电效应, 将温度信号转换为电信号的一种传感器。将温度转换为电势大小的热电式传感器叫热电偶；将温度转换为电阻值大小的热电式传感器叫做热电阻。热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器。21、光电式传感器是将光通量转换为电量的一种传感器，光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应两大类。光电器件是构成光电式传感器
5、最主要的部件。22、在光线作用下，能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管就属于这类光电器件。23、受光照的物体导电率发生变化，或产生光生电动势的效应叫内光电效应。内光电效应又可分为以下两大类：光电导效应、光生伏特效应。24、光生伏特效应：在光线作用下能够使物体产生一定方向电动势的现象。基于该效应的器件有光电池和光敏晶体管等。25、光电导效应：在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，而引起材料电阻率变化，这种效应称为光电导效应。基于这种效应的器件有光敏电阻等。26、光敏电阻的主要参数：暗电阻、亮电阻、光电流光敏电阻在不受光时的阻值称为暗电阻，此时流过的电流
6、称为暗电流。光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流。亮电流与暗电流之差称为光电流。27、光纤传感器可以分为两大类：一类是功能型（传感型）传感器；另一类是非功能型（传光型）传感器。光纤的种类很多，但按照其工作原理大致上可以分为多模式光纤和单模式光纤两种。在这两种光纤中又都包含有阶跃型和渐变型两种。28、光纤传感器常用的四种调制包括：强度调制、相位调制、频率调制和偏振调制。29、多模式阶跃型光纤一般用于窄带传输系统和近距离通信中，例如用在飞机和轮船上。 多模式渐变型光纤多用于宽带传输系统中，如闭路电视、海底光缆等长距离的通信系统中。 30、 光纤的光源采用红外线发光二极管(
7、IRED: InfraRed Emitting Diode)和半导体激光器又称激光二极管(ILD: Injection laser Diode)，31、通常一个计算机测试系统应具有三个基本组成部分, 它们是输入信道、 输出信道和主计算机。32、信号调理电路的功能包括阻抗变化、 信号放大或衰减、 滤波、 线性化处理、 电气隔离等。33、转矩是旋转机械的重要参数之一，转矩的测试方法, 按其基本原理可以分为三种: 传递法( 扭轴法) 、 平衡力( 反力)法及能量转换法。34、超声波检测方法按原理可分为：脉冲反射法、穿透法、共振法35、静电的充电、存储与放电；LRU、ESDS标志、黄底黑字36、静电防
8、护设备有防尘盖、导电防尘罩、抗静电防尘帽和插头罩等几种，它们一般用非导电材料制成，表面涂有抗静电涂料；腕带；有意辐射和无意辐射；搭接：可以在飞机各金属部件之间提供一个低阻通路屏蔽；静电放电器37、(1)电磁干扰(EMI) 电磁干扰(EMI)：能引起电子仪器、设备和系统的工作 质量(品质)下降的任何一种电磁现象称为电磁干扰。 (2)电磁兼容(EMC) 电磁兼容(EMC)：在一个特定的电磁环境中，接收机能够正常工作，同时，该接收机所产生的电磁能量对其他任何仪器、设备和系统又没有过度的电磁干扰。这种情况称为电磁兼容。38、无损检测技术发展过程的三个阶段: 无损探伤、无损检测、无损评价简答：1、 电气
9、测试的内容和特点电气测试泛指一切利用电气技术进行的测试及对电气系统与设备( 电机、 电器等)所进行的测试。电气测试通常包括以下几个方面:( 1)电参数的测量。如测量电压、 电流、 电量和电功率等。( 2)磁参数的测量。如测量磁感应强度、 磁场强度、 磁通、 磁矩、 磁导率、 磁滞和涡流损耗等。( 3)电路元件参数的测量。如电阻、 电感、 电容、 功率电子器件与介质损耗角等。( 4)信号与电源质量测试。如波形、 频率、 相位、 噪声干扰等。( 5)有关电气系统与设备常用非电参数的测试。 如转速、 转矩、 压力、 温度、 噪声、振动等。电气测试有以下几个特点:( 1)电气测试所包括的范围很广, 因
10、而电气测试所采取的测试方法与手段是各式各样的,涉及的学科门类较多, 需要综合运用各有关学科知识。随着科学技术向纵深发展, 各学科之间的渗透性越来越强。( 2)电气测试具有较高的准确度、 灵敏度和连续性, 便于记录和进行数据处理。( 3)电气测试便于实现离开被测对象一定距离之外的远距离测试。电气测试便于将非电量经过相应的变换器变换为电量进行测试。现在, 长度、 热学、 力学、 光学、 电离辐射等各类机械环境和大气环境测量领域已越来越多地依靠电气测量手段。( 4)电气测试便于实现测试过程的自动化与测试设备的“ 智能化暠 。电气测试设备便于组成遥控遥测设备, 能在恶劣环境条件下工作; 电气测试设备便
11、于与计算机接口, 组成计算机测试系统。这种电气测试系统在测试中可以实现程控、 遥控、 自动调准、 自动校准、 自动诊断, 对测试结果可以自动记录, 自动完成测试数据的运算、 分析和处理, 适合用于国民经济的各个领域。2、 典型测控系统结构3、 常用电量与非电量。电 量：电流I、电压V、电荷Q、电功率W、电路参数R 、L、C和电信号频率f 等等；非电量：除电量以外的一切物理量，如高度、速度、重量、压力、温度等。 4、 非电量电测法的特点( 1)将被测非电参数转换成电磁参数进行电气测试, 可以充 分发挥电气测试的各项优点;( 2)输出的电信号可作长距离传输, 利用远距离操作与自动控制;( 3)既可
12、作静态测试, 也便于动态测试;( 4)在检测微弱信号及瞬态过程测试方面是其他非电测试方法所无法比拟的;( 5)由于可输出电信号易于和许多后续数据处理仪器或计算机联用, 组成自动测试系统,对测试过程进行控制, 对测试结果进行分析、 运算及处理。5、 现代检测技术发展趋势智能化、虚拟化、网络化、微型化、软测量技术6、测量误差的主要来源P19装置误差、方法误差、人身误差、环境误差7、什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。敏感元件是
13、直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。 8、传感器技术的发展方向开发新的敏感、传感材料；开发研制新型传感器及组成新型测试系统；研究新一代的智能化传感器及测试系统；传感器发展集成化；多功能与多参数传感器的研究。9、简述传感器的静态特性和动态特性传感器的静态特性定义：被测量处于稳定状态下的输入输出关系。传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性。10、电容式传感器的特点1）优点：温度稳定性好 电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，又因本身发
14、热极小，影响稳定性甚微。而电阻传感器有电阻，供电后产生热量；电感式传感器有铜损、磁游和涡流损耗等，易发热产生零漂。结构简单 电容式传感器结构简单，易于制造，易于保证高的精度，可以做得非常小巧，以实现某些特殊的测量；能工作在高温，强辐射及强磁场等恶劣的环境中，可以承受很大的温度变化，承受高压力，高冲击，过载等；能测量超高温和低压差，也能对带磁工作进行测量。动态响应好 电容式传感器带电极板间的静电引力很小,需要的作用能量极小，又由于它的可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫兹的频率下工作，特别适用于动态测量。又由于其介质损耗小可以用较高频率供电，因此系
15、统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。可以实现非接触测量，具有平均效应 例如非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应，可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。电容式传感器除了上述的优点外，还因其带电极板间的静电引力很小，所需输入力和输入能量极小，因而可测极低的压力、力和很小的加速度、位移等。可以做得很灵敏，分辨力高，能敏感0.01m 甚至更小的位移。由于其空气等介质损耗小，采用差动结构并接成电桥式时产生的零残极小，因此允许电路进行高倍率放大，使仪器具有很高的灵敏度。2）缺点输出阻抗高，负载能力差电容式传感器的容量受其电极的几何尺寸等限制，一般只有几个皮法到几百皮法，使传感器的输出阻抗很高，尤其当采用音频范围内的交流电源时，输出阻抗高达 。因此传感器的负载能力很差，易受外界干扰影响而产生不稳定现象，严重时甚至无法工作。寄生电容影响大电容式传感器由于受结构与尺寸的限制，其初始电容量都很小(几pF到几十pF)，而连接传感器和电子线路的引线电缆电容(12m导线可达800pF)、电子线路的杂散电容以及传感器内极板与其周围导体构成的“寄生电容”却较大，不仅降低了传感器的灵敏度，而
