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1、疑惑解答1. 说明线性系统的频率保持性在测量中的作用？答：线性系统具有频率保持性，输出信号频率单一，测试系统能够无失真地复现输入信号，实现不失真测试。2. 什么是应变片的灵敏系数？它与电阻丝的灵敏度系数有何不同？为什么？答：应变片的灵敏系数是指应变片的单位应变所引起的应变片电阻相对变化。电阻丝的灵敏度系数是指直的电阻丝的单位应变所引起的电阻相对变化。由于横向效应，应变片的灵敏系数恒小于同一材料金属丝的灵敏度系数。3. 金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同？答：金属应变片的工作原理是基于金属的应变效应，半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应。4. 试比较自感式传感器与差动变压器
2、式传感器的异同？答：自感式传感器与差动变压器式传感器相同点： 工作原理都是建立在电磁感应的基础上，都可以分为变气隙式、变面积式和螺旋式等。 不同点： 结构上，自感式传感器是将被测量的变化转化为电感线圈的电感值变化。差动变压器式电感式传感器是把被测量的变化转换为传感器互感的变化，传感器本身是互感系数可变的变压器。5. 在自感式传感器中，螺管式自感式传感器的灵敏度最低，为什么在实际应用中应用广泛？答：螺管式自感式传感器具有量程大、结构简单、便于制作等特点。另外由于它的量程大，对灵敏度的要求相对较低，所以它在实际中应用广泛。6. 为什么电容式传感器易受干扰？如何减小干扰？(1) 温度的影响：对结构尺
3、寸影响：使部分零件几何尺寸发生变化，产生附加电容。故在制造时，一般选用温度系数小、几何尺寸稳定的材料。 对介电常数的影响。(2) 漏电阻的影响：一般的绝缘电阻将被看作是对电容式传感器的一个旁路，被称为漏电阻，与传感器容抗接近时，将是系统总的灵敏度下降。因此应选取绝缘性能好的材料做两极板间支架。采用高的激励电源频率。(3) 边缘效应：极板的边缘附近电场分布不均匀，从而使电容的计算十分复杂，产生误差。因此，首先应增大电容器的初始电容量，此外，还可以装等位环。(4) 寄生参数的影响：可以缩短传感器到测量线路前置级的距离，或用驱动电缆法和整体屏蔽法7. 用压电式传感器能测量静态或变化很缓慢的信号吗？为
4、什么？答：不能。因为压电式传感器利用的是压电材料的压电效应，可以等效成一个电压源于电容相串联的电路。只有在外电路负载在为无穷大、内部无漏电时，压电式传感器受力所产生的电荷及其形成的电压才能长期保存下来，而测量静态或变化很缓慢的信号时，漏电的影响很大，不能精确测量。8. 利用电涡流传感器测量物体位移时，如果被测物体由塑料制成，位移测量是否可行？为什么？答：不可行。电涡流传感器是建立在电涡流效应原理上的传感器。当金属板置于变化着的磁场中或者在固定磁场中运动时，金属体内就要产生感应电流，该电流在金属体内是自身闭合的，称为涡流。而塑料由于没有导电性将不会产生电涡流。9. 涡流位移传感器测量位移主要优点
5、是什么？涡流传感器能否测量大位移？为什么？答: 涡流位移传感器测量位移主要优点是进行非接触式连续测量，另外还具有体积小、灵敏度高、测量线性范围大、频率响应宽等特点。不能测量大位移。因为位移与输出量之间的关系是非线性的，只是在某个范围内呈线性，超过这个范围则测量会有误差。10. 涡流传感器除了测量位移外，还能测量哪些非电量？答：涡流传感器还可以对厚度、表面温度、速度、压力、材料、损伤等进行测量。11. 利用电涡流传感器测量物体位移时，如果被测物体由塑料制成，位移测量是否可行？为什么？答：不可行。电涡流传感器是建立在电涡流效应原理上的传感器。当金属板置于变化着的磁场中或者在固定磁场中运动时，金属体
6、内就要产生感应电流，该电流在金属体内是自身闭合的，称为涡流。而塑料由于没有导电性将不会产生电涡流。12. 涡流位移传感器测量位移主要优点是什么？涡流传感器能否测量大位移？为什么？答: 涡流位移传感器测量位移主要优点是进行非接触式连续测量，另外还具有体积小、灵敏度高、测量线性范围大、频率响应宽等特点。不能测量大位移。因为位移与输出量之间的关系是非线性的，只是在某个范围内呈线性，超过这个范围则测量会有误差。13. 涡流传感器除了测量位移外，还能测量哪些非电量？答：涡流传感器还可以对厚度、表面温度、速度、压力、材料、损伤等进行测量。14. 用压电式加速度传感器及电荷放大器测量振动，若传感器的灵敏度为
7、7pc/g，电荷放大器灵敏度为100mv/pc，试确定a=3g时系统的输出电压。解：Vout= S1 *S2*a=7pc/g*100mv/pc*3g=2.1v15. 接触法测温和非接触法测温各有什么特点？答：接触法测温基于热平衡原理，测温时，感温元件与被测介质直接接触。非接触法测温基于热辐射原理或电辐射原理，测温时，感温元件不直接与被测介质接触，通过辐射实现热交换。16. 热电偶测温的充要条件？答：热电偶材料满足要求，正确组成电路，有温度补偿。17. 金属电阻温度计和半导体热敏电阻各有什么特点？答：金属电阻温度计利用金属电阻随温度变化的特性实现温度的检测。性能稳定，测量范围广、精度高，在低温测
8、量中得到广泛的应用。半导体热敏电阻特点：电阻温度系数大、灵敏度高，比一般金属电阻大10到100倍；结构简单、体积小，可以测量点温度；电阻率高、热惯性小，适宜动态测量；阻值与温度变化呈非线性关系；稳定性和互换性较差。18.什么是测量？测试的定义？答：测量是指确定被测对象属性量值为目的的全部操作。测试是具有试验性质的测量，测试技术包含测量和试验两方面。19.测试技术的含义？答：是研究客观事物变化规律的方法（手段），是从客观事物中摄取有关信息的认识过程。运用专门的设备，通过合适的实验方法和必要的数据处理，求得所研究的有关信息的量值。20.测试技术研究的主要内容？答：测试技术研究的主要内容包括四个方面
9、，即：被测量的测量原理、测量方法、测量系统以及数据处理。21.测试量的分类？答：测试量总的可分为电量、与非电量，课程研究的是非电量测量。22.测试系统的构成？答：一个这样典型的简单测试系统如下：23.传感器的定义？答：传感器是将被测的某一物理量（或信号）按一定规律转换为另外一种（或同种）与之有确定对应关系的、便于应用的物理量（或信号）输出的装置。传感器又称为变换器，换能器或探测器等。24.传感器的组成？25.传感器的分类？答：按传感器的工作机理分为物理型、化学型和生物型。按传感器的构成原理分为结构型和物性型两大类。按传感器的能量转换情况分为能量控制型和能量转换型 。按传感器的物理原理分为：电参
10、量式传感器，包括电阻式、电容式、电感式三种基本形式；压力式传感器；磁电式传感器；光电式传感器，包括一般光电式、光栅式、激光式、光电码盘式、光纤式、红外式、摄像式等；热电式传感器，包括热电偶、热电阻及热敏电阻等；半导体式传感器。按传感器的输出量可分为模拟式传感器和数字式传感器。26.怎样学习传感器与测试技术课程？答：测试技术是实验科学的分支，学习中必须理论学习与实验密切结合，参加必要的实验，以便得到基本实验技能的训练。27.什么是测试系统的静态特性？答：是在被测量的值处于稳定状态或缓慢变化时，其输入-输出关系。28.线性时不变系统具有哪些对测试来说重要的性质? 答：（1）频率保持性（或频率不变性
11、）（2） 叠加性和比列性29.衡量测试系统静态特性的主要指标有哪些？答：线性度、灵敏度、迟滞和重复性等。30.什么是测试系统的动态特性？答：测试系统的动态特性是指测试系统对随时间变化的输入量的响应特性。31.测试装置的动态误差包括哪两个？答：稳态动态误差、暂态动态误差 32.动态测试中的两个重要特征是什么？ 答：时间响应、频率响应33.为什么对传感器的动特性讨论时只讨论一些典型的低阶系统，而且讨论通式就具有普遍意义? 答：对于稳定的测试系统（即微分方程式的nm），可将分母分解，从而成为s的一次和两次形式，也就是说所有系统均可看成是一阶、二阶系统的组合，因此，一阶、二阶系统是基本系统，对传感器的
12、动特性讨论时只需讨论一些典型的低阶系统；而且传递函数只反映系统的响应特性而和具体的物理结构无关，因此，只要讨论通式就具有普遍意义。 34.导线的作用是什么？使用补偿导线的原则有哪些？答：补偿导线是为了使热电偶的冷端远离热源，避免热源的影响，可以通过导线将热电偶的冷端延伸到温度恒定或温度波动较小的场所。使用补偿导线必须注意：（1）、不同型号的热电偶必须选用相应的补偿导线；（2）、补偿导线和热电偶连接处两接点的温度必须相等，而且不可超过规定温度范围，一般为0100；（3）、采用冷却延长线只是移动了冷接点的位置，当该处温度不为0时，仍须进行冷端温度补偿。35.述减小热电偶动态误差的方法。答：主要以减
13、少热电偶的时间常数，或减小测温系统的时间常数来减少动态误差。（1）、采用尺寸较小和V/S较小的测量端。对于圆形接点，环形接点的直径越小，时间常数越小，因此，可以选用小直径热电偶丝，使热电偶达到很快的动态响应，但太小直径的热电偶没有足够的机械强度和使用寿命，应综合考虑。（2）、选用比热容小、密度小的热点极材料，增大对流换热系数。利用增大测量端的气流速度，如采用抽气的方法，加快气流流过接点的速度，而增加对流换热系数。（3）采用RC校正网络。在测量系统中串联一个校正环节。36.明热电阻测温原理。答：大多数金属导体的电阻都具有随温度变化的特性。其特性方程式为 =1+(t-)式中，热电阻在t、0时的电阻
14、值；热电阻的电阻温度系数（1/）；t被测温度。37.热敏电阻测温有什么特点？热敏电阻可分为几种类型？答：热敏电阻测温的特点是（1） 电阻温度系数大、灵敏度高，比一般金属电阻大10倍100倍；（2） 结构简单、体积小，可以测量点温度；（3） 电阻率高、热惯性小，适宜动态测量；（4） 阻值和温度变化呈非线性关系；（5） 稳定性和互换性较差。热敏电阻分3种类型，即正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻、临界温度系数热敏电阻。 38.用一时间常数为2s的温度计测量炉温，当炉温200400C之间，并以150s为周期，安正弦规律变化时，温度计输出的变化范围是多少？解：T=150s=rad/s温度计输出的变
15、化范围是：199.3398.639.用一阶系统对100Hz的正弦信号进行测量时，如果要求振幅误差在10以内，时间常数应为多少？如果用该系统对50Hz的正弦信号进行测试，则此时的幅值误差和相位误差为多少？解： 40.一阶测量装置的传递函数为1/(0.01s+1)，若用它测量频率为0.5Hz、1Hz、2Hz的正弦信号，试求其幅度误差。解:由题设可知I=0.01S当f=0.5HZ时, 误差为：(1-0.9995)/1100%=0.05%当f=1HZ时, 误差为：(1-0.998)/ 1100%=0.02%当f=2HZ时, 误差为：(1-0.9922)/ 1100%=0.78%41.设将一力传感器作为二阶系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz，阻尼比为0.14，问使用该传感器作频率为400Hz正弦变化的外力测试时，其振幅和相位角各为多少？解： =0.14
